JP2007274779A - Electromotive drive control device, and electromotive drive control method - Google Patents

Electromotive drive control device, and electromotive drive control method Download PDF

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Yoshiaki Nishimura
圭亮 西村
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Aisin Aw Co Ltd
アイシン・エィ・ダブリュ株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To sufficiently suppress the occurrence of torque ripples. <P>SOLUTION: This electromotive drive control device includes a motor-driven machine target torque calculation processing means that calculates motor-driven machine target torque representing a target value of the torque of a motor-driven machine, a harmonics torque command value calculation processing means that calculates a harmonics torque command value of prescribed amplitude and phase corresponding to the magnetic pole position θ of the motor-driven machine, a harmonics torque command value temperature correction processing means that corrects the harmonics torque command value based on the temperature at a prescribed position of the motor-driven machine, and a torque command value correction processing means that corrects the target torque of the motor-driven machine based on the corrected harmonics torque command value. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、電動駆動制御装置及び電動駆動制御方法に関するものである。   The present invention relates to an electric drive control device and an electric drive control method.
従来、電気自動車、ハイブリッド型車両等の電動車両において、電動機械として配設された駆動モータ又は発電機には、回転自在に配設され、N極及びS極の永久磁石から成る磁極対を備えたロータ、該ロータより径方向外方に配設され、U相、V相及びW相のステータコイルを備えたステータ等が配設される。   2. Description of the Related Art Conventionally, in an electric vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle, a drive motor or a generator disposed as an electric machine includes a magnetic pole pair that is rotatably disposed and includes N-pole and S-pole permanent magnets. A rotor, a stator provided with U-phase, V-phase, and W-phase stator coils, and the like are disposed radially outward from the rotor.
そして、駆動モータ又は発電機を駆動し、駆動モータのトルクである駆動モータトルク、又は発電機のトルクである発電機トルクを発生させるために、電動駆動装置が配設される。また、駆動モータを駆動するために駆動モータ制御装置が、発電機を駆動するために発電機制御装置が、電動機械制御装置として配設され、該電動機械制御装置において発生させられたU相、V相及びW相のパルス幅変調信号をインバータに送り、該インバータにおいて発生させられた相電流、すなわち、U相、V相及びW相の電流を前記各ステータコイルに供給することによって、前記駆動モータトルクを発生させたり、発電機トルクを発生させたりするようになっている。   An electric drive device is disposed to drive the drive motor or the generator and generate a drive motor torque that is the torque of the drive motor or a generator torque that is the torque of the generator. Further, a drive motor control device for driving the drive motor, a generator control device for driving the generator is disposed as an electric machine control device, and a U phase generated in the electric machine control device, The V-phase and W-phase pulse width modulation signals are sent to the inverter, and phase currents generated in the inverter, that is, U-phase, V-phase and W-phase currents are supplied to the respective stator coils, thereby driving the drive. Motor torque is generated or generator torque is generated.
前記駆動モータ制御装置においては、ロータにおける磁極対の方向にd軸を、該d軸と直角の方向にq軸をそれぞれ採ったd−q軸モデル上でベクトル制御演算によるフィードバック制御が行われる。そのために、前記駆動モータ制御装置は、各ステータコイルに供給される電流、ロータの磁極位置、インバータの入口の直流電圧等を検出し、検出された電流、すなわち、検出電流を磁極位置に基づいてd軸電流及びq軸電流に変換し、続いて、電流指令値マップを参照してd軸電流及びq軸電流の目標値を表すd軸電流指令値及びq軸電流指令値を算出し、前記d軸電流とd軸電流指令値との偏差、q軸電流とq軸電流指令値との偏差、及び駆動モータのパラメータに基づいてd軸電圧指令値及びq軸電圧指令値を算出するようにしている。   In the drive motor control device, feedback control is performed by vector control calculation on a dq axis model in which the d axis is taken in the direction of the magnetic pole pair in the rotor and the q axis is taken in a direction perpendicular to the d axis. For this purpose, the drive motor control device detects the current supplied to each stator coil, the magnetic pole position of the rotor, the DC voltage at the inlet of the inverter, etc., and the detected current, that is, the detected current is based on the magnetic pole position. The d-axis current and the q-axis current are converted into the d-axis current and the q-axis current, and the d-axis current command value and the q-axis current command value representing the target values of the d-axis current and the q-axis current are calculated with reference to the current command value map, The d-axis voltage command value and the q-axis voltage command value are calculated based on the deviation between the d-axis current and the d-axis current command value, the deviation between the q-axis current and the q-axis current command value, and the parameters of the drive motor. ing.
そして、前記電流指令値マップには、駆動モータトルクの目標値を表す駆動モータ目標トルク、前記直流電圧及び駆動モータの回転速度を表す角速度に対応させて、d軸電流指令値及びq軸電流指令値が記録される。なお、前記パラメータは、逆起電圧定数MIf、各ステータコイルの巻線抵抗Ra、インダクタンスLd、Lq等から成る。   In the current command value map, the d-axis current command value and the q-axis current command are associated with the drive motor target torque that represents the target value of the drive motor torque, the DC voltage, and the angular velocity that represents the rotational speed of the drive motor. The value is recorded. The parameters include a back electromotive force constant MIf, a winding resistance Ra of each stator coil, inductances Ld, Lq, and the like.
また、同様に、発電機制御装置においても、d−q軸モデル上でベクトル制御演算によるフィードバック制御が行われる。   Similarly, also in the generator control device, feedback control by vector control calculation is performed on the dq axis model.
ところで、例えば、駆動モータにおいては、ロータに永久磁石が配設され、ステータのコアに複数の歯が形成され、該歯にコイルが巻装されるようになっているので、ロータが回転するのに伴って、磁束分布が変化し、磁石トルクが変化するとともに、リラクタンストルクが変化して、トルクリプルが発生する。そこで、前記駆動モータ制御装置において、駆動モータに逆位相のトルクを生じさせる高調波の電流指令値を算出し、駆動モータ又は発電機を駆動して、トルクリプルが発生するのを抑制するようにしている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2004−64909号公報
By the way, in a drive motor, for example, a permanent magnet is disposed on the rotor, a plurality of teeth are formed on the stator core, and a coil is wound around the teeth, so the rotor rotates. Accordingly, the magnetic flux distribution changes, the magnet torque changes, the reluctance torque changes, and torque ripple occurs. Therefore, in the drive motor control device, a harmonic current command value that causes torque in the antiphase to be generated in the drive motor is calculated, and the drive motor or generator is driven to suppress the occurrence of torque ripple. (For example, refer to Patent Document 1).
JP 2004-64909 A
しかしながら、前記従来の駆動モータ制御装置においては、駆動モータを駆動する際に発生させられる磁束が温度に依存するので、温度が変化するのに伴ってトルクリプルの量も変化する。したがって、電動車両に搭載される駆動用モータのように、極低温から高温までの温度条件で駆動する必要がある場合には、トルクリプルが発生するのを十分に抑制することができない。   However, in the conventional drive motor control apparatus, since the magnetic flux generated when driving the drive motor depends on the temperature, the amount of torque ripple also changes as the temperature changes. Therefore, when it is necessary to drive under a temperature condition from an extremely low temperature to a high temperature like a drive motor mounted on an electric vehicle, it is not possible to sufficiently suppress the occurrence of torque ripple.
本発明は、前記従来の駆動モータ制御装置の問題点を解決して、極低温から高温までの温度条件で電動機械を駆動する必要がある場合に、トルクリプルが発生するのを十分に抑制することができる電動駆動制御装置及び電動駆動制御方法を提供することを目的とする。   The present invention solves the problems of the conventional drive motor control device and sufficiently suppresses the occurrence of torque ripple when the electric machine needs to be driven under a temperature condition from extremely low temperature to high temperature. An object of the present invention is to provide an electric drive control device and an electric drive control method capable of performing the above.
そのために、本発明の電動駆動制御装置においては、電動機械のトルクの目標値を表す電動機械目標トルクを算出する電動機械目標トルク算出処理手段と、前記電動機械の磁極位置に対応させて、所定の振幅及び位相の高調波トルク指令値を算出する高調波トルク指令値算出処理手段と、前記電動機械の所定の箇所の温度に基づいて前記高調波トルク指令値を補正する高調波トルク指令値温度補正処理手段と、前記補正された高調波トルク指令値に基づいて電動機械目標トルクを補正するトルク指令値補正処理手段とを有する。   Therefore, in the electric drive control device of the present invention, the electric machine target torque calculation processing means for calculating the electric machine target torque representing the target value of the electric machine torque, and a predetermined magnetic pole position corresponding to the magnetic pole position of the electric machine. Harmonic torque command value calculation processing means for calculating a harmonic torque command value of the amplitude and phase of the motor, and a harmonic torque command value temperature for correcting the harmonic torque command value based on the temperature of a predetermined location of the electric machine Correction processing means and torque command value correction processing means for correcting the electric machine target torque based on the corrected harmonic torque command value.
本発明の他の電動駆動制御装置においては、さらに、前記高調波トルク指令値算出処理手段は、前記電動機械目標トルクで電動機械を駆動したときに発生するトルクリプルに対して逆位相の高調波トルク指令値を算出する。   In another electric drive control device of the present invention, the harmonic torque command value calculation processing means further includes a harmonic torque having a phase opposite to a torque ripple generated when the electric machine is driven with the electric machine target torque. Calculate the command value.
本発明の更に他の電動駆動制御装置においては、さらに、前記電動機械目標トルク算出処理手段は、前記電動機械目標トルク及び磁極位置に基づいて高調波トルク指令値を算出する。   In still another electric drive control device of the present invention, the electric machine target torque calculation processing means calculates a harmonic torque command value based on the electric machine target torque and the magnetic pole position.
本発明の更に他の電動駆動制御装置においては、さらに、前記高調波トルク指令値算出処理手段は、前記所定の箇所の温度と標準温度との温度差に対応させて設定された補正係数に基づいて高調波トルク指令値を算出する。   In still another electric drive control device of the present invention, the harmonic torque command value calculation processing means is further based on a correction coefficient set corresponding to a temperature difference between the temperature at the predetermined location and a standard temperature. To calculate the harmonic torque command value.
本発明の更に他の電動駆動制御装置においては、さらに、前記高調波トルク指令値算出処理手段は、前記所定の箇所の温度が標準温度より高い場合に、前記温度差に応じて高調波トルク指令値の振幅を小さくし、前記所定の箇所の温度が標準温度より低い場合に、温度差に応じて高調波トルク指令値の振幅を大きくする。   In still another electric drive control device of the present invention, the harmonic torque command value calculation processing means further includes a harmonic torque command according to the temperature difference when the temperature at the predetermined location is higher than a standard temperature. The amplitude of the value is reduced, and when the temperature at the predetermined location is lower than the standard temperature, the amplitude of the harmonic torque command value is increased according to the temperature difference.
本発明の更に他の電動駆動制御装置においては、さらに、前記所定の箇所の温度に基づいて、電動機械目標トルクを補正するトルク指令値補正処理手段を有する。   Still another electric drive control device of the present invention further includes torque command value correction processing means for correcting the electric machine target torque based on the temperature at the predetermined location.
本発明の更に他の電動駆動制御装置においては、さらに、前記所定の箇所の温度は電動機械の磁石温度である。   In still another electric drive control device of the present invention, the temperature at the predetermined portion is a magnet temperature of the electric machine.
本発明の更に他の電動駆動制御装置においては、さらに、前記磁石温度は、電動機械を冷却するオイル温度に基づいて推定される。   In still another electric drive control device of the present invention, the magnet temperature is estimated based on an oil temperature for cooling the electric machine.
本発明の電動駆動制御方法においては、電動機械のトルクの目標値を表す電動機械目標トルクを算出し、前記電動機械の磁極位置に対応させて、所定の振幅及び位相の高調波トルク指令値を算出し、前記電動機械の所定の箇所の温度に基づいて前記高調波トルク指令値を補正し、前記補正された高調波トルク指令値に基づいて電動機械目標トルクを補正する。   In the electric drive control method of the present invention, an electric machine target torque representing a target value of the electric machine torque is calculated, and a harmonic torque command value having a predetermined amplitude and phase is set in correspondence with the magnetic pole position of the electric machine. Calculate, correct the harmonic torque command value based on the temperature of a predetermined location of the electric machine, and correct the electric machine target torque based on the corrected harmonic torque command value.
本発明によれば、電動駆動制御装置においては、電動機械のトルクの目標値を表す電動機械目標トルクを算出する電動機械目標トルク算出処理手段と、前記電動機械の磁極位置に対応させて、所定の振幅及び位相の高調波トルク指令値を算出する高調波トルク指令値算出処理手段と、前記電動機械の所定の箇所の温度に基づいて前記高調波トルク指令値を補正する高調波トルク指令値温度補正処理手段と、前記補正された高調波トルク指令値に基づいて電動機械目標トルクを補正するトルク指令値補正処理手段とを有する。   According to the present invention, in the electric drive control device, the electric machine target torque calculation processing means for calculating the electric machine target torque that represents the target value of the torque of the electric machine, and the predetermined position corresponding to the magnetic pole position of the electric machine. Harmonic torque command value calculation processing means for calculating a harmonic torque command value of the amplitude and phase of the motor, and a harmonic torque command value temperature for correcting the harmonic torque command value based on the temperature of a predetermined location of the electric machine Correction processing means and torque command value correction processing means for correcting the electric machine target torque based on the corrected harmonic torque command value.
この場合、電動機械の所定の箇所の温度に基づいて高調波トルク指令値が補正され、該補正された高調波トルク指令値に基づいて電動機械目標トルクが補正されるので、磁束の変化を考慮して電動機械目標トルクを発生させることができる。したがって、前記所定の箇所の温度が変化しても、電動機械目標トルクを安定させることができる。   In this case, the harmonic torque command value is corrected based on the temperature at a predetermined location of the electric machine, and the electric machine target torque is corrected based on the corrected harmonic torque command value. Thus, the electric machine target torque can be generated. Therefore, the electric machine target torque can be stabilized even if the temperature of the predetermined portion changes.
その結果、電動機械が電動車両に搭載され、極低温から高温までの温度条件で駆動されても、トルクリプルが発生するのを十分に抑制することができる。   As a result, even when the electric machine is mounted on an electric vehicle and driven under a temperature condition from a very low temperature to a high temperature, occurrence of torque ripple can be sufficiently suppressed.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、電動車両としての電気自動車、ハイブリッド型車両等に搭載された電動駆動装置、及び該電動駆動装置を作動させるための電動駆動制御装置について説明する。また、電動機械としての駆動モータ31について、電動機械制御装置としての駆動モータ制御装置について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In this case, an electric drive device mounted on an electric vehicle as an electric vehicle, a hybrid vehicle, and the like, and an electric drive control device for operating the electric drive device will be described. The drive motor 31 as an electric machine controller will be described with respect to the drive motor 31 as an electric machine.
図1は本発明の実施の形態における駆動モータ制御装置のブロック図、図2は本発明の実施の形態における電動駆動装置の概念図、図3は本発明の実施の形態における最大駆動モータ目標トルクマップを示す図、図4は本発明の実施の形態における第1の電流指令値マップを示す図、図5は本発明の実施の形態における第2の電流指令値マップを示す図である。なお、図3において、横軸に角速度ωを、縦軸に最大駆動モータ目標トルクTMmax* を、図4において、横軸に駆動モータ31のトルクである駆動モータトルクTMの目標値を表す駆動モータ目標トルクTM* を、縦軸にd軸電流指令値id* を、図5において、横軸にd軸電流指令値id* を、縦軸にq軸電流指令値iq* を採ってある。 FIG. 1 is a block diagram of a drive motor control device in an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a conceptual diagram of an electric drive device in an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a maximum drive motor target torque in the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram showing a map, FIG. 4 is a diagram showing a first current command value map in the embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a diagram showing a second current command value map in the embodiment of the present invention. 3, the horizontal axis represents the angular velocity ω, the vertical axis represents the maximum drive motor target torque TMmax * , and in FIG. 4, the horizontal axis represents the target value of the drive motor torque TM that is the torque of the drive motor 31. the target torque TM *, the vertical axis of the d-axis current command value id *, 5, the d-axis current command value id * on the horizontal axis, are taken to the q-axis current command value iq * on the vertical axis.
図において、31は駆動モータであり、該駆動モータ31は、例えば、電気自動車の駆動軸等に取り付けられ、回転自在に配設された図示されないロータ、及び該ロータより径方向外方に配設されたステータを備える。前記ロータは、ロータコア、及び該ロータコアの円周方向における複数箇所に等ピッチで配設された永久磁石を備え、該永久磁石のS極及びN極によって磁極対が構成される。また、前記ステータは、円周方向における複数箇所に、径方向内方に向けて突出させて複数の歯が形成されたステータコア、並びに前記複数の歯に巻装されたU相、V相及びW相のコイルとしてのステータコイル11〜13を備える。   In the figure, reference numeral 31 denotes a drive motor. The drive motor 31 is attached to, for example, a drive shaft of an electric vehicle and is rotatably arranged, and is arranged radially outward from the rotor. Provided with a stator. The rotor includes a rotor core and permanent magnets disposed at a plurality of positions in the circumferential direction of the rotor core at an equal pitch, and a magnetic pole pair is configured by the S pole and the N pole of the permanent magnet. The stator includes a stator core formed with a plurality of teeth protruding radially inward at a plurality of locations in a circumferential direction, and a U-phase, a V-phase, and a W-phase wound around the plurality of teeth. Stator coils 11 to 13 are provided as phase coils.
前記ロータの出力軸に、該ロータの磁極位置を検出するための磁極位置検出部として磁極位置センサ21が配設され、該磁極位置センサ21は、センサ出力として磁極位置信号SGθを発生させ、電動機械制御装置としての駆動モータ制御装置45に送る。なお、磁極位置検出部として、前記磁極位置センサ21に代えてレゾルバを配設し、該レゾルバによって磁極位置信号を発生させることができる。   A magnetic pole position sensor 21 is arranged on the output shaft of the rotor as a magnetic pole position detector for detecting the magnetic pole position of the rotor. The magnetic pole position sensor 21 generates a magnetic pole position signal SGθ as a sensor output, It is sent to a drive motor control device 45 as a machine control device. Note that a resolver can be provided as a magnetic pole position detection unit in place of the magnetic pole position sensor 21, and a magnetic pole position signal can be generated by the resolver.
そして、前記駆動モータ31を駆動して電気自動車を走行させるために、バッテリ14からの直流の電流が、電流発生装置としてのインバータ40によって相電流、すなわち、U相、V相及びW相の電流Iu、Iv、Iwに変換され、該各相の電流Iu、Iv、Iwはそれぞれ各ステータコイル11〜13に供給される。   In order to drive the electric motor by driving the drive motor 31, a direct current from the battery 14 is converted into phase currents by the inverter 40 as a current generator, that is, U-phase, V-phase and W-phase currents. It is converted into Iu, Iv, and Iw, and the currents Iu, Iv, and Iw of the respective phases are supplied to the stator coils 11 to 13, respectively.
そのために、前記インバータ40は、6個のスイッチング素子としてのトランジスタTr1〜Tr6を備え、ドライブ回路51において発生させられた駆動信号を各トランジスタTr1〜Tr6に送り、各トランジスタTr1〜Tr6を選択的にオン・オフさせることによって、前記各相の電流Iu、Iv、Iwを発生させることができるようになっている。前記インバータ40として、2〜6個のスイッチング素子を一つのパッケージに組み込むことによって形成されたIGBT等のパワーモジュールを使用したり、IGBTにドライブ回路等を組み込むことによって形成されたIPMを使用したりすることができる。   For this purpose, the inverter 40 includes transistors Tr1 to Tr6 as six switching elements, sends the drive signals generated in the drive circuit 51 to the transistors Tr1 to Tr6, and selectively selects the transistors Tr1 to Tr6. By turning on and off, the currents Iu, Iv, and Iw of each phase can be generated. As the inverter 40, a power module such as an IGBT formed by incorporating 2 to 6 switching elements into one package, or an IPM formed by incorporating a drive circuit or the like in the IGBT is used. can do.
前記バッテリ14からインバータ40に電流を供給する際の入口側に電圧検出部としての電圧センサ15が配設され、該電圧センサ15は、インバータ40の入口側の直流電圧Vdcを検出し、駆動モータ制御装置45に送る。なお、直流電圧Vdcとしてバッテリ電圧を使用することもでき、その場合、前記バッテリ14に電圧検出部としてバッテリ電圧センサが配設される。   A voltage sensor 15 serving as a voltage detection unit is disposed on the inlet side when supplying current from the battery 14 to the inverter 40. The voltage sensor 15 detects the DC voltage Vdc on the inlet side of the inverter 40, and drives the motor. Send to control device 45. In addition, a battery voltage can also be used as the DC voltage Vdc, and in this case, a battery voltage sensor is disposed in the battery 14 as a voltage detection unit.
そして、前記駆動モータ31、インバータ40、ドライブ回路51、図示されない駆動輪等によって電動駆動装置が構成される。また、16は駆動モータ31を冷却するための潤滑用の油の温度、すなわち、オイル温度toを検出する温度検出部としての温度センサ、17はコンデンサである。   The drive motor 31, the inverter 40, the drive circuit 51, drive wheels (not shown), and the like constitute an electric drive device. Reference numeral 16 denotes a temperature sensor as a temperature detection unit for detecting the temperature of lubricating oil for cooling the drive motor 31, that is, the oil temperature to, and 17 denotes a capacitor.
ところで、前記ステータコイル11〜13はスター結線されているので、各相のうちの二つの相の電流の値が決まると、残りの一つの相の電流の値も決まる。したがって、各相の電流Iu、Iv、Iwを制御するために、例えば、U相及びV相のステータコイル11、12のリード線に、U相及びV相の電流Iu、Ivを検出する電流検出部としての電流センサ33、34が配設され、該電流センサ33、34によって検出された電流は、検出電流iu、ivとして駆動モータ制御装置45に送られる。   By the way, since the stator coils 11 to 13 are star-connected, when the current values of two phases of each phase are determined, the current values of the remaining one phase are also determined. Therefore, in order to control the currents Iu, Iv, Iw of each phase, for example, current detection for detecting the U-phase and V-phase currents Iu, Iv on the lead wires of the U-phase and V-phase stator coils 11, 12. Current sensors 33 and 34 are arranged, and currents detected by the current sensors 33 and 34 are sent to the drive motor control device 45 as detected currents iu and iv.
該駆動モータ制御装置45には、コンピュータとして機能する図示されないCPUのほかに、データを記録したり、各種のプログラムを記録したりするためのRAM、ROM等の図示されない記録装置が配設され、該記録装置に第1、第2の電流指令値マップが設定される。なお、CPUに代えてMPUを使用することができる。   In addition to a CPU (not shown) that functions as a computer, the drive motor control device 45 is provided with a recording device (not shown) such as a RAM and a ROM for recording data and various programs. First and second current command value maps are set in the recording device. Note that an MPU can be used instead of the CPU.
そして、前記ROMには、各種のプログラム、データ等が記録されるようになっているが、プログラム、データ等を、外部記憶装置として配設された図示されないハードディスク等の他の記録媒体に記録することもできる。その場合、例えば、前記駆動モータ制御装置45にフラッシュメモリを配設し、前記記録媒体から前記プログラム、データ等を読み出してフラッシュメモリに記録する。したがって、外部の記録媒体を交換することによって、前記プログラム、データ等を更新することができる。   The ROM stores various programs, data, and the like. The programs, data, and the like are recorded on another recording medium such as a hard disk (not shown) provided as an external storage device. You can also. In this case, for example, a flash memory is provided in the drive motor control device 45, and the program, data, etc. are read from the recording medium and recorded in the flash memory. Therefore, the program, data, etc. can be updated by exchanging an external recording medium.
次に、前記駆動モータ制御装置45の動作について説明する。   Next, the operation of the drive motor control device 45 will be described.
まず、前記駆動モータ制御装置45の図示されない位置検出処理手段は、位置検出処理を行い、前記磁極位置センサ21から送られた磁極位置信号SGθを読み込み、該磁極位置信号SGθに基づいて磁極位置θを検出する。また、前記位置検出処理手段の回転速度算出処理手段は、回転速度算出処理を行い、前記磁極位置信号SGθに基づいて駆動モータ31の角速度ωを算出する。なお、前記回転速度算出処理手段は、磁極数をpとしたとき、前記角速度ωに基づいて駆動モータ31の回転速度である駆動モータ回転速度NM
NM=60・(2/p)・ω/2π
も算出する。該駆動モータ回転速度NMによって電動機械回転速度が構成される。
First, a position detection processing unit (not shown) of the drive motor control device 45 performs a position detection process, reads the magnetic pole position signal SGθ sent from the magnetic pole position sensor 21, and based on the magnetic pole position signal SGθ, reads the magnetic pole position θ. Is detected. The rotational speed calculation processing means of the position detection processing means performs rotational speed calculation processing, and calculates the angular speed ω of the drive motor 31 based on the magnetic pole position signal SGθ. The rotational speed calculation processing means has a drive motor rotational speed NM that is the rotational speed of the drive motor 31 based on the angular speed ω, where p is the number of magnetic poles.
NM = 60 · (2 / p) · ω / 2π
Is also calculated. The electric motor rotation speed is constituted by the drive motor rotation speed NM.
また、前記駆動モータ制御装置45の図示されない検出電流取得処理手段は、検出電流取得処理を行い、前記検出電流iu、ivを読み込んで取得するとともに、前記検出電流iu、ivに基づいて検出電流iw
iw=−iu−iv
を算出することによって取得する。
A detection current acquisition processing unit (not shown) of the drive motor control device 45 performs a detection current acquisition process, reads and acquires the detection currents iu and iv, and detects a detection current iw based on the detection currents iu and iv.
iw = -iu-iv
Is obtained by calculating.
次に、前記駆動モータ制御装置45の図示されない駆動モータ制御処理手段は、駆動モータ制御処理を行い、駆動モータ目標トルクTM* 、検出電流iu、iv、iw、磁極位置θ、直流電圧Vdc等に基づいて駆動モータ31を駆動する。なお、駆動モータトルクTMによって電動機械トルクが、駆動モータ目標トルクTM* によって電動機械目標トルクが構成される。また、本実施の形態においては、前記駆動モータ制御装置45において、ロータにおける磁極対の方向にd軸を、該d軸と直角の方向にq軸をそれぞれ採ったd−q軸モデル上でベクトル制御演算によるフィードバック制御が行われるようになっている。 Next, a drive motor control processing unit (not shown) of the drive motor control device 45 performs a drive motor control process to obtain a drive motor target torque TM * , detected currents iu, iv, iw, a magnetic pole position θ, a DC voltage Vdc, and the like. Based on this, the drive motor 31 is driven. The electric motor torque is constituted by the drive motor torque TM, and the electric machine target torque is constituted by the drive motor target torque TM * . Further, in the present embodiment, in the drive motor control device 45, a vector on a dq axis model in which the d axis is taken in the direction of the magnetic pole pair in the rotor and the q axis is taken in the direction perpendicular to the d axis. Feedback control by control calculation is performed.
そのために、前記駆動モータ制御装置45の図示されない車速検出処理手段は、車速検出処理を行い、前記駆動モータ回転速度NMに基づいて、駆動モータ回転速度NMに対応する車速Vを検出し、検出された車速Vを、電気自動車の全体の制御を行う図示されない車両制御装置に送る。そして、該車両制御装置の車両用指令値算出処理手段は、車両用指令値算出処理を行い、前記車速V及びアクセル開度αを読み込み、該車速V及びアクセル開度αに基づいて車両要求トルクTO* を算出し、前記車両制御装置の電動機械目標トルク算出処理手段としての駆動モータ目標トルク算出処理手段は、電動機械目標トルク算出処理としての駆動モータ目標トルク算出処理を行い、前記車両要求トルクTO* に対応させて駆動モータ目標トルクTMa* を算出し、前記駆動モータ制御装置45に送る。 For this purpose, vehicle speed detection processing means (not shown) of the drive motor control device 45 performs vehicle speed detection processing, and detects and detects a vehicle speed V corresponding to the drive motor rotation speed NM based on the drive motor rotation speed NM. The vehicle speed V is sent to a vehicle control device (not shown) that controls the entire electric vehicle. Then, the vehicle command value calculation processing means of the vehicle control device performs a vehicle command value calculation process, reads the vehicle speed V and the accelerator opening α, and based on the vehicle speed V and the accelerator opening α, the vehicle required torque TO * is calculated, and the drive motor target torque calculation processing means as the electric machine target torque calculation processing means of the vehicle control device performs the drive motor target torque calculation processing as the electric machine target torque calculation processing, and the vehicle required torque A drive motor target torque TMa * is calculated corresponding to TO * and sent to the drive motor controller 45.
次に、前記駆動モータ制御処理手段は、駆動モータ目標トルクTMa* 、検出電流iu、iv、iw、磁極位置θ、直流電圧Vdc等に基づいて駆動モータ31を駆動する。 Next, the drive motor control processing means drives the drive motor 31 based on the drive motor target torque TMa * , the detected currents iu, iv, iw, the magnetic pole position θ, the DC voltage Vdc, and the like.
そのために、前記駆動モータ制御処理手段は、トルク指令値補正処理手段としてのトルク指令値補正部20、電流指令値算出・調整処理手段としての電流指令値算出部46、弱め界磁制御処理手段としての弱め界磁制御処理部47、電圧指令値算出処理手段としての電圧指令値算出処理部48、第1の相変換処理手段としての三相二相変換部49、及び出力信号発生処理手段としてのPWM発生器50を備え、ロータにおける磁極対の方向にd軸を、該d軸と直角の方向にq軸をそれぞれ採ったd−q軸モデル上でベクトル制御演算によるフィードバック制御を行う。   Therefore, the drive motor control processing means includes a torque command value correction unit 20 as a torque command value correction processing means, a current command value calculation unit 46 as a current command value calculation / adjustment processing means, and a weakening as a field weakening field control processing means. Field control processing unit 47, voltage command value calculation processing unit 48 as voltage command value calculation processing means, three-phase two-phase conversion unit 49 as first phase conversion processing means, and PWM generator 50 as output signal generation processing means Feedback control by vector control calculation is performed on a dq axis model in which the d axis is taken in the direction of the magnetic pole pair in the rotor and the q axis is taken in the direction perpendicular to the d axis.
前記トルク指令値補正部20は、前記駆動モータ目標トルク算出処理手段から駆動モータ目標トルクTMa* が送られると、トルク指令値補正処理を行い、前記磁極位置θ、オイル温度to及び駆動モータ目標トルクTMa* を読み込み、磁極位置θ及びオイル温度toに基づいて、トルクリプルが発生するのを抑制することができるように駆動モータ目標トルクTMa* を補正し、補正後の駆動モータ目標トルクTM* をd軸電流指令値算出部53に送る。 When the drive motor target torque TMa * is sent from the drive motor target torque calculation processing means, the torque command value correction unit 20 performs a torque command value correction process to perform the magnetic pole position θ, the oil temperature to, and the drive motor target torque. TMa * reads, based on the magnetic pole position θ and oil temperature-to, torque ripple correcting the driving motor target torque TMa * as it is possible to suppress the occurrence, after the correction target drive motor torque TM * d It is sent to the shaft current command value calculation unit 53.
前記電流指令値算出部46は、電流指令値算出・調整処理を行うために、第1の電流指令値算出処理手段としてのd軸電流指令値算出部53及び減算器55、並びに第2の電流指令値算出処理手段としてのq軸電流指令値算出部54を備え、前記d軸電流指令値算出部53及び減算器55は、第1の電流指令値算出処理を行い、d軸電流idの目標値を表す第1の電流指令値としてのd軸電流指令値id* を算出し、q軸電流指令値算出部54は、第2の電流指令値算出処理を行い、q軸電流iqの目標値を表す第2の電流指令値としてのq軸電流指令値iq* を算出する。なお、前記d軸電流指令値算出部53によって最大トルク制御処理手段が、q軸電流指令値算出部54によって等トルク制御処理手段が、減算器55によって電流指令値調整処理手段が構成される。 The current command value calculation unit 46 performs a current command value calculation / adjustment process, a d-axis current command value calculation unit 53 and a subtractor 55 as first current command value calculation processing means, and a second current. A q-axis current command value calculation unit 54 as a command value calculation processing means is provided, and the d-axis current command value calculation unit 53 and the subtractor 55 perform a first current command value calculation process to obtain a target of the d-axis current id. The d-axis current command value id * as the first current command value representing the value is calculated, and the q-axis current command value calculation unit 54 performs the second current command value calculation process, and the target value of the q-axis current iq Q-axis current command value iq * as a second current command value representing The d-axis current command value calculation unit 53 constitutes a maximum torque control processing unit, the q-axis current command value calculation unit 54 constitutes an equal torque control processing unit, and the subtractor 55 constitutes a current command value adjustment processing unit.
また、弱め界磁制御処理部47は、電圧飽和指標算出処理手段としての減算器58、及び電圧飽和判定処理手段としての、かつ、調整値算出処理手段としての積分器59を備え、弱め界磁制御処理を行い、直流電圧Vdc(又はバッテリ電圧)が低くなったり、角速度ω(又は駆動モータ回転速度NM)が高くなると、自動的に弱め界磁制御を行う。   The field weakening control processing unit 47 includes a subtractor 58 as a voltage saturation index calculation processing unit and an integrator 59 as a voltage saturation determination processing unit and as an adjustment value calculation processing unit, and performs field weakening control processing. When the DC voltage Vdc (or battery voltage) decreases or the angular velocity ω (or drive motor rotational speed NM) increases, field weakening control is automatically performed.
そして、前記電圧指令値算出処理部48は、電圧指令値算出処理を行うために、電流制御処理手段としての電流制御部61、及び電圧制御処理手段としての電圧制御部62を備え、前記電流制御部61は電流制御処理を行い、第1、第2の軸電圧指令値としてのd軸電圧指令値vd* 及びq軸電圧指令値vq* を算出し、前記電圧制御部62は電圧制御処理を行い、第1〜第3の相電圧指令値としての電圧指令値vu* 、vv* 、vw* を算出する。なお、前記d軸電圧指令値vd* 、q軸電圧指令値vq* 及び各電圧指令値vu* 、vv* 、vw* によって電圧指令値が構成される。 The voltage command value calculation processing unit 48 includes a current control unit 61 as current control processing means and a voltage control unit 62 as voltage control processing means in order to perform voltage command value calculation processing. The unit 61 performs a current control process, calculates a d-axis voltage command value vd * and a q-axis voltage command value vq * as first and second axis voltage command values, and the voltage control unit 62 performs the voltage control process. The voltage command values vu * , vv * , vw * as the first to third phase voltage command values are calculated. The d-axis voltage command value vd * , the q-axis voltage command value vq * and the voltage command values vu * , vv * , vw * constitute a voltage command value.
次に、前記駆動モータ制御処理手段の動作について説明する。   Next, the operation of the drive motor control processing means will be described.
まず、前記駆動モータ制御装置45の図示されない運転条件算出処理手段は、運転条件算出処理を行い、直流電圧Vdcを角速度ωで除算することによって、d軸電流指令値id* を制限するための運転条件を表す電流制限パラメータ(電圧速度比)Vdc/ωを算出する。 First, an operating condition calculation processing unit (not shown) of the drive motor control device 45 performs an operating condition calculation process and divides the DC voltage Vdc by the angular velocity ω to limit the d-axis current command value id *. A current limiting parameter (voltage / speed ratio) Vdc / ω representing a condition is calculated.
そして、前記電流指令値算出部46は、駆動モータ目標トルクTM* 及び電流制限パラメータVdc/ωを読み込み、d軸電流指令値id* 及びq軸電流指令値iq* を算出する。 Then, the current command value calculation unit 46 reads the drive motor target torque TM * and the current limit parameter Vdc / ω, and calculates the d-axis current command value id * and the q-axis current command value iq * .
そのために、前記d軸電流指令値算出部53は、第1の電流指令値算出処理を行い、前記トルク指令値制限部22において制限された駆動モータ目標トルクTM* を読み込み、前記記録装置に設定された図4に示される第1の電流指令値マップを参照し、前記駆動モータ目標トルクTM* に対応するd軸電流指令値id* を読み込み、該d軸電流指令値id* を減算器55に送る。 For this purpose, the d-axis current command value calculation unit 53 performs a first current command value calculation process, reads the drive motor target torque TM * restricted by the torque command value restriction unit 22, and sets it in the recording device. are with reference to the first current command value map shown in FIG. 4, the reading drive motor target torque TM * corresponding to the d-axis current command value id *, a subtractor 55 the d-axis current command value id * Send to.
この場合、前記第1の電流指令値マップにおいて、d軸電流指令値id* は、駆動モータ目標トルクTM* を達成するために電流振幅指令値の絶対値が最も小さくなるように設定される。 In this case, in the first current command value map, the d-axis current command value id * is set so that the absolute value of the current amplitude command value is minimized in order to achieve the drive motor target torque TM * .
そして、前記第1の電流指令値マップにおいて、駆動モータ目標トルクTM* が正の値を採るのに対して、d軸電流指令値id* は負の値を採る。また、駆動モータ目標トルクTM* が零(0)である場合、d軸電流指令値id* は零にされ、駆動モータ目標トルクTM* が大きくなるに伴ってd軸電流指令値id* は負の方向に大きくなるように設定される。 In the first current command value map, the drive motor target torque TM * takes a positive value, whereas the d-axis current command value id * takes a negative value. When the drive motor target torque TM * is zero (0), the d-axis current command value id * is set to zero, and the d-axis current command value id * becomes negative as the drive motor target torque TM * increases. It is set to increase in the direction of.
ところで、前記駆動モータ31においては、ロータが回転するのに伴って逆起電力が発生するが、直流電圧Vdc(又はバッテリ電圧)及び角速度ω(又は駆動モータ回転速度NM)によって決まる駆動モータ31の端子電圧が閾値を超えると、電圧飽和が発生し、駆動モータ31による出力が不可能になってしまう。   By the way, in the drive motor 31, a counter electromotive force is generated as the rotor rotates, but the drive motor 31 is determined by the DC voltage Vdc (or battery voltage) and the angular velocity ω (or drive motor rotation speed NM). When the terminal voltage exceeds the threshold value, voltage saturation occurs and output by the drive motor 31 becomes impossible.
そこで、前記電圧制御部62の図示されない変調率算出処理手段は、変調率算出処理を行い、前記d軸電圧指令値vd* 、q軸電圧指令値vq* 、直流電圧Vdc、及び磁極位置θを読み込み、電圧振幅|v| Therefore, a modulation factor calculation processing unit (not shown) of the voltage control unit 62 performs a modulation factor calculation process to obtain the d-axis voltage command value vd * , the q-axis voltage command value vq * , the DC voltage Vdc, and the magnetic pole position θ. Reading, voltage amplitude | v |
を、理論上の最大の電圧Vmax
Vmax=0.78×Vdc
によって除算することによって、変調率m
Is the theoretical maximum voltage Vmax.
Vmax = 0.78 × Vdc
By dividing by the modulation factor m
を算出して減算器58に送る。なお、前記変調率mは、電圧飽和の程度を表す値であり、電圧飽和判定指標を構成する。 Is sent to the subtractor 58. The modulation factor m is a value representing the degree of voltage saturation and constitutes a voltage saturation determination index.
前記減算器58は、電圧飽和指標算出処理を行い、前記変調率mを読み込むとともに、あらかじめ算出された変調率mの指令値、すなわち、変調率指令値kを読み込み、電圧飽和の程度を表す指標である電圧飽和指標Δm
Δm=m−k
を算出し、電圧飽和指標Δmを積分器59に送る。
The subtractor 58 performs a voltage saturation index calculation process, reads the modulation factor m, reads a command value of the modulation factor m calculated in advance, that is, a modulation factor command value k, and indicates an index indicating the degree of voltage saturation. Voltage saturation index Δm
Δm = m−k
And the voltage saturation index Δm is sent to the integrator 59.
続いて、該積分器59は、電圧飽和判定処理及び弱め界磁電流算出処理を行い、制御タイミングごとに前記電圧飽和指標Δmを積算し、積算値ΣΔmを算出し、該積算値ΣΔmが正の値を採るかどうかによって電圧飽和が生じているかどうかを判断し、積算値ΣΔmが正の値を採り、電圧飽和が生じている場合、積算値ΣΔmに比例定数を乗算して弱め界磁制御を行うための調整値としての弱め界磁電流Δidを算出して設定し、減算器55及びq軸電流指令値算出部54に送る。そして、積算値ΣΔmが零以下の値を採り、電圧飽和が生じていない場合、積分器59は、前記弱め界磁電流Δidを零にする。   Subsequently, the integrator 59 performs voltage saturation determination processing and field weakening current calculation processing, integrates the voltage saturation index Δm at each control timing, calculates an integrated value ΣΔm, and the integrated value ΣΔm is positive. In order to determine whether or not voltage saturation has occurred depending on whether or not the value is taken, and when integrated value ΣΔm takes a positive value and voltage saturation has occurred, the integrated value ΣΔm is multiplied by a proportional constant to perform field-weakening control. The field weakening current Δid as the adjustment value is calculated and set, and is sent to the subtractor 55 and the q-axis current command value calculation unit 54. When the integrated value ΣΔm takes a value equal to or less than zero and no voltage saturation occurs, the integrator 59 sets the field weakening current Δid to zero.
そして、減算器55は、電流指令値調整処理を行い、弱め界磁電流Δidを受け、前記d軸電流指令値id* から弱め界磁電流Δidを減算することによってd軸電流指令値id* を調整し、d軸電流指令値id* を電流制御部61に送る。 The subtractor 55 performs a current command value adjustment process, receives the field weakening current Δid, and subtracts the field weakening current Δid from the d-axis current command value id * to obtain the d-axis current command value id * . The d-axis current command value id * is sent to the current control unit 61 after adjustment.
この場合、弱め界磁電流Δidが零の値を採る場合、実質的にd軸電流指令値id* の調整は行われず、弱め界磁制御も行われない。一方、弱め界磁電流Δidが正の値を採る場合、d軸電流指令値id* は調整されて値が負の方向に大きくされ、弱め界磁制御が行われる。 In this case, when the field weakening current Δid takes a value of zero, the d-axis current command value id * is not substantially adjusted, and field weakening control is not performed. On the other hand, when the field weakening current Δid takes a positive value, the d-axis current command value id * is adjusted to increase the value in the negative direction, and field weakening control is performed.
このようにして、d軸電流指令値id* が算出されると、前記q軸電流指令値算出部54は、駆動モータ目標トルクTM* を読み込み、前記第1の電流指令値マップを参照し、d軸電流指令値id* を読み込む。続いて、q軸電流指令値算出部54は、駆動モータ目標トルクTM* 、弱め界磁電流Δid等を読み込み、前記記録装置に設定された図5に示される第2の電流指令値マップを参照し、駆動モータ目標トルクTM* 及びd軸電流指令値id* に対応するq軸電流指令値iq* を算出し、該q軸電流指令値iq* を前記電流制御部61に送る。 When the d-axis current command value id * is calculated in this way, the q-axis current command value calculation unit 54 reads the drive motor target torque TM * , refers to the first current command value map, Read d-axis current command value id * . Subsequently, the q-axis current command value calculation unit 54 reads the drive motor target torque TM * , field weakening current Δid, and the like, and refers to the second current command value map shown in FIG. 5 set in the recording device. and calculates the q-axis current command value iq * corresponding to the target drive motor torque TM * and the d-axis current command value id *, and sends the q-axis current command value iq * to the current controller 61.
なお、前記第2の電流指令値マップにおいて、駆動モータ目標トルクTM* が大きくなるほどd軸電流指令値id* が負の方向に、q軸電流指令値iq* が正の方向に大きくなり、駆動モータ目標トルクTM* が小さくなるほどd軸電流指令値id* が負の方向に、q軸電流指令値iq* が正の方向に小さくなるように設定される。また、駆動モータ目標トルクTM* が一定の場合、d軸電流指令値id* が負の方向に大きくなると、q軸電流指令値iq* が正の方向に小さくなる。 In the second current command value map, the d-axis current command value id * increases in the negative direction and the q-axis current command value iq * increases in the positive direction as the drive motor target torque TM * increases. The smaller the motor target torque TM * is, the smaller the d-axis current command value id * is set in the negative direction, and the q-axis current command value iq * is set in the positive direction. Further, when the drive motor target torque TM * is constant, when the d-axis current command value id * increases in the negative direction, the q-axis current command value iq * decreases in the positive direction.
したがって、前記弱め界磁電流Δidが零であり、弱め界磁制御が行われない場合、弱め界磁電流Δidは零であるので、例えば、図5に示されるように、d軸電流指令値算出部53から減算器55及びq軸電流指令値算出部54に送られたd軸電流指令値id* の値がida* である場合、d軸電流指令値id* は、値ida* のまま電流制御部61に送られ、前記q軸電流指令値算出部54においてq軸電流指令値iq* の値はiqa* になる。これに対して、弱め界磁電流Δidが正の値を採り、弱め界磁制御が行われる場合、例えば、減算器55に送られたd軸電流指令値id* の値がida* である場合、減算器55において、d軸電流指令値id* は、負の方向に弱め界磁電流Δidだけ大きい値idb* にされ、q軸電流指令値算出部54に送られ、q軸電流指令値算出部54においてq軸電流指令値iq* は値iqa* より正の方向に小さくされて、値iqb* になる。 Accordingly, when the field weakening current Δid is zero and the field weakening control is not performed, the field weakening current Δid is zero. For example, as shown in FIG. When the value of the d-axis current command value id * sent to the subtractor 55 and the q-axis current command value calculation unit 54 is ida * , the d-axis current command value id * remains the value ida *. 61, the q-axis current command value calculator 54 sets the q-axis current command value iq * to iqa * . On the other hand, when the field weakening current Δid takes a positive value and field weakening control is performed, for example, when the d-axis current command value id * sent to the subtractor 55 is ida * , subtraction is performed. In the controller 55, the d-axis current command value id * is set to a value idb * that is larger by the field weakening current Δid in the negative direction, and is sent to the q-axis current command value calculation unit 54. q-axis current command value iq * is set to be smaller in value iqa * more positive direction, the value Iqb * in.
このように、電圧飽和が発生するようになると、前記d軸電流指令値id* は、弱め界磁電流Δidの分だけ負の方向に大きくされ、弱め界磁制御領域で駆動モータ31を駆動することができ、駆動モータ31の運転領域を拡大することができる。 Thus, when voltage saturation occurs, the d-axis current command value id * is increased in the negative direction by the field weakening current Δid, and the drive motor 31 can be driven in the field weakening control region. The operation area of the drive motor 31 can be expanded.
ところで、前記三相二相変換部49は、第1の相変換処理としての三相二相変換を行い、磁極位置θを読み込み、検出電流iu、iv、iwをそれぞれd軸電流id及びq軸電流iqに変換し、該d軸電流id及びq軸電流iqを実電流として算出し、電流制御部61に送る。そして、該電流制御部61は、減算器55及びq軸電流指令値算出部54から弱め界磁制御処理が行われた後のd軸電流指令値id* 及びq軸電流指令値iq* を受け、三相二相変換部49から前記d軸電流id及びq軸電流iqを受けると、フィードバック制御を行う。 The three-phase / two-phase converter 49 performs three-phase / two-phase conversion as the first phase conversion process, reads the magnetic pole position θ, and sets the detected currents iu, iv, and iw to the d-axis current id and the q-axis, respectively. The current is converted into a current iq, the d-axis current id and the q-axis current iq are calculated as actual currents, and sent to the current control unit 61. The current control unit 61 receives the d-axis current command value id * and the q-axis current command value iq * after the field weakening control processing is performed from the subtractor 55 and the q-axis current command value calculation unit 54, and When the d-axis current id and the q-axis current iq are received from the phase-to-phase converter 49, feedback control is performed.
そのために、電流制御部61は、前記d軸電流指令値id* とd軸電流idとの電流偏差δid、及びq軸電流指令値iq* とq軸電流iqとの電流偏差δiqを算出し、各電流偏差δid、δiqに基づいて、比例制御及び積分制御を行う。 Therefore, the current control unit 61 calculates a current deviation δid between the d-axis current command value id * and the d-axis current id, and a current deviation δiq between the q-axis current command value iq * and the q-axis current iq, Proportional control and integral control are performed based on the current deviations δid and δiq.
すなわち、前記電流制御部61は、電流偏差δidに基づいて比例成分の電圧指令値を表す電圧降下Vzdp、及び積分成分の電圧指令値を表す電圧降下Vzdiを算出し、電圧降下Vzdp、Vzdiを加算して、電圧降下Vzd
Vzd=Vzdp+Vzdi
を算出する。
That is, the current control unit 61 calculates a voltage drop Vzdp representing the voltage command value of the proportional component and a voltage drop Vzdi representing the voltage command value of the integral component based on the current deviation δid, and adds the voltage drops Vzdp and Vzdi. The voltage drop Vzd
Vzd = Vzdp + Vzdi
Is calculated.
また、前記電流制御部61は、角速度ω及びq軸電流iqを読み込み、角速度ω、q軸電流iq及びq軸インダクタンスLqに基づいて、q軸電流iqによって誘起される誘起電圧ed
ed=ω・Lq・iq
を算出するとともに、前記電圧降下Vzdから誘起電圧edを減算し、出力電圧としてのd軸電圧指令値vd*
vd* =Vzd−ed
=Vzd−ω・Lq・iq
を算出する。
The current controller 61 reads the angular velocity ω and the q-axis current iq, and the induced voltage ed induced by the q-axis current iq based on the angular velocity ω, the q-axis current iq, and the q-axis inductance Lq.
ed = ω ・ Lq ・ iq
And the induced voltage ed is subtracted from the voltage drop Vzd to obtain a d-axis voltage command value vd * as an output voltage .
vd * = Vzd-ed
= Vzd-ω · Lq · iq
Is calculated.
また、電流制御部61は、電流偏差δiqに基づいて比例成分の電圧指令値を表す電圧降下Vzqp、及び積分項の電圧指令値を表す電圧降下Vzqiを算出し、電圧降下Vzqp、Vzqiを加算して、電圧降下Vzq
Vzq=Vzqp+Vzqi
を算出する。
Further, the current control unit 61 calculates a voltage drop Vzqp representing the voltage command value of the proportional component and a voltage drop Vzqi representing the voltage command value of the integral term based on the current deviation δiq, and adds the voltage drops Vzqp and Vzqi. Voltage drop Vzq
Vzq = Vzqp + Vzqi
Is calculated.
また、電流制御部61は、角速度ω及びd軸電流idを読み込み、角速度ω、逆起電圧定数MIf、d軸電流id及びd軸上のインダクタンスLdに基づいて、d軸電流idによって誘起される誘起電圧eq
eq=ω(MIf+Ld・id)
を算出するとともに、電圧降下Vzqに誘起電圧eqを加算し、出力電圧としてのq軸電圧指令値vq*
vq* =Vzq+eq
=Vzq+ω(MIf+Ld・id)
を算出する。
The current controller 61 reads the angular velocity ω and the d-axis current id, and is induced by the d-axis current id based on the angular velocity ω, the counter electromotive voltage constant MIf, the d-axis current id, and the inductance Ld on the d-axis. Induced voltage eq
eq = ω (Mif + Ld · id)
And the induced voltage eq is added to the voltage drop Vzq, and the q-axis voltage command value vq * as the output voltage is calculated .
vq * = Vzq + eq
= Vzq + ω (Mif + Ld · id)
Is calculated.
続いて、前記電圧制御部62の図示されない第2の相変換処理手段としての二相三相変換部は、第2の相変換処理を行い、前記d軸電圧指令値vd* 、q軸電圧指令値vq* 及び磁極位置θを読み込み、d軸電圧指令値vd* 及びq軸電圧指令値vq* を電圧指令値vu* 、vv* 、vw* に変換し、該電圧指令値vu* 、vv* 、vw* をPWM発生器50に送る。 Subsequently, a two-phase three-phase conversion unit (not shown) as a second phase conversion processing unit (not shown) of the voltage control unit 62 performs a second phase conversion process, and the d-axis voltage command value vd * and the q-axis voltage command. The value vq * and the magnetic pole position θ are read, the d-axis voltage command value vd * and the q-axis voltage command value vq * are converted into voltage command values vu * , vv * , vw * , and the voltage command values vu * , vv *. , Vw * is sent to the PWM generator 50.
該PWM発生器50は、出力信号発生処理を行い、前記各相の電圧指令値vu* 、vv* 、vw* 及び前記直流電圧Vdcに基づいて、前記d軸電流指令値id* 及びq軸電流指令値iq* に対応するパルス幅を有する各相のパルス幅変調信号Mu、Mv、Mwを出力信号として発生させ、前記ドライブ回路51に送る。 The PWM generator 50 performs output signal generation processing, and based on the voltage command values vu * , vv * , vw * and the DC voltage Vdc of each phase, the d-axis current command value id * and the q-axis current. Pulse width modulation signals Mu, Mv, Mw of each phase having a pulse width corresponding to the command value iq * are generated as output signals and sent to the drive circuit 51.
該ドライブ回路51は、前記各相のパルス幅変調信号Mu、Mv、Mwを受けて6個の駆動信号を発生させ、該駆動信号をインバータ40に送る。該インバータ40は、前記パルス幅変調信号Mu、Mv、Mwに基づいて、トランジスタTr1〜Tr6をスイッチングして各相の電流Iu、Iv、Iwを発生させ、該各相の電流Iu、Iv、Iwを前記駆動モータ31の各ステータコイル11〜13に供給する。   The drive circuit 51 receives the pulse width modulation signals Mu, Mv, Mw of each phase, generates six drive signals, and sends the drive signals to the inverter 40. The inverter 40 switches the transistors Tr1 to Tr6 to generate currents Iu, Iv, Iw of the respective phases based on the pulse width modulation signals Mu, Mv, Mw, and the currents Iu, Iv, Iw of the respective phases. Is supplied to the stator coils 11 to 13 of the drive motor 31.
このように、駆動モータ目標トルクTM* に基づいてトルク制御が行われ、駆動モータ31が駆動されて電気自動車が走行させられる。 In this manner, torque control is performed based on the drive motor target torque TM * , and the drive motor 31 is driven to run the electric vehicle.
次に、前記駆動モータ31について説明する。   Next, the drive motor 31 will be described.
図6は本発明の実施の形態における駆動モータの要部を示す断面図である。   FIG. 6 is a cross-sectional view showing the main part of the drive motor in the embodiment of the present invention.
図において、31は駆動モータであり、該駆動モータ31は、ロータ65及びステータ66を備え、前記ロータ65は、コア67を備え、該コア67の外周面の近傍に永久磁石68が配設される。前記コア67は、8極構造を有し、コア67の円周方向における8箇所に、永久磁石68がN極及びS極を交互に置いて埋設される。また、ステータ66は、コア67を備え、該コア67の内周の近傍に48個の歯69が、円周方向に、かつ、ロータ65側に向けて突出させて、等ピッチで形成され、各歯69間に48個のスロット70が形成される。そして、前記各二つの歯69ごとに、図示されないU相、V相及びW相の各巻線が巻装される。   In the figure, reference numeral 31 denotes a drive motor. The drive motor 31 includes a rotor 65 and a stator 66. The rotor 65 includes a core 67, and a permanent magnet 68 is disposed in the vicinity of the outer peripheral surface of the core 67. The The core 67 has an eight-pole structure, and permanent magnets 68 are embedded in eight places in the circumferential direction of the core 67 by alternately placing N poles and S poles. The stator 66 includes a core 67, and 48 teeth 69 are formed at an equal pitch in the circumferential direction and projecting toward the rotor 65 in the vicinity of the inner periphery of the core 67. Forty-eight slots 70 are formed between each tooth 69. Then, for each of the two teeth 69, windings of U phase, V phase, and W phase (not shown) are wound.
ところで、駆動モータ31を駆動し、ロータ65を矢印方向に回転させると、前記永久磁石68も同じ方向に回転させられることになる。そして、例えば、ロータ65の回転に伴って、S極が45〔°〕の角度だけ回転させられる(図6の左側のS極が右側のS極の位置に移動する)と、S極は、ステータ66側において、6個(本実施の形態においては、スロット70の数を極対数、すなわち、8で除算して得られる数)の相を通過することになり、永久磁石68による磁束分布が6回変化し、磁石トルクが6回変化する。また、S極が45〔°〕の角度だけ回転させられる間に、リラクタンストルクは、ロータ65における鉄心突極の数だけ、本実施の形態においては、2回変化する。   By the way, when the drive motor 31 is driven and the rotor 65 is rotated in the direction of the arrow, the permanent magnet 68 is also rotated in the same direction. For example, when the S pole is rotated by an angle of 45 [°] with the rotation of the rotor 65 (the left S pole in FIG. 6 moves to the position of the right S pole), On the stator 66 side, six phases (in the present embodiment, the number of slots 70 divided by the number of pole pairs, that is, the number obtained by dividing by eight) pass through, and the magnetic flux distribution by the permanent magnets 68 is increased. It changes 6 times, and the magnet torque changes 6 times. Further, while the S pole is rotated by an angle of 45 [°], the reluctance torque changes twice in the present embodiment by the number of iron core salient poles in the rotor 65.
そこで、本実施の形態においては、駆動モータ31に逆位相のトルクを生じさせ、磁石トルク及びリラクタンストルクが変化するのに伴ってトルクリプル(本実施の形態においては、6次高調波)が発生するのを抑制するようにしている。   Therefore, in the present embodiment, torque in the opposite phase is generated in the drive motor 31, and torque ripple (sixth harmonic in the present embodiment) is generated as the magnet torque and reluctance torque change. I try to suppress this.
図7は本発明の実施の形態におけるトルク指令値補正部のブロック図、図8は本発明の実施の形態における高調波トルク指令値算出部の動作を示すタイムチャート、図9は本発明の実施の形態におけるトルク係数マップを示す図、図10は本発明の実施の形態における回転速度係数マップを示す図である。なお、図9において、横軸に駆動モータ目標トルクTM* を、縦軸にトルク係数ηTを、図10において、横軸に駆動モータ回転速度NMを、縦軸に回転速度係数ηNを採ってある。 FIG. 7 is a block diagram of the torque command value correction unit in the embodiment of the present invention, FIG. 8 is a time chart showing the operation of the harmonic torque command value calculation unit in the embodiment of the present invention, and FIG. 9 is an implementation of the present invention. FIG. 10 is a diagram showing a rotational speed coefficient map in the embodiment of the present invention. In FIG. 9, the horizontal axis represents the drive motor target torque TM * , the vertical axis represents the torque coefficient ηT, the horizontal axis represents the drive motor rotational speed NM, and the vertical axis represents the rotational speed coefficient ηN. .
図7において、20はトルク指令値補正部であり、該トルク指令値補正部20は、高調波トルク指令値算出処理手段としての高調波トルク指令値算出部81、温度推定処理手段としての温度推定部82、第1の温度補正処理手段としての高調波トルク指令値温度補正部83、及び第2の温度補正処理手段としてのトルク指令値補正部84を備える。   In FIG. 7, reference numeral 20 denotes a torque command value correction unit. The torque command value correction unit 20 includes a harmonic torque command value calculation unit 81 serving as a harmonic torque command value calculation processing unit, and a temperature estimation serving as a temperature estimation processing unit. Unit 82, a harmonic torque command value temperature correction unit 83 as first temperature correction processing means, and a torque command value correction unit 84 as second temperature correction processing means.
前記高調波トルク指令値算出部81は、高調波トルク指令値算出処理を行い、磁極位置θ及び駆動モータ目標トルクTMa* を読み込み、磁極位置θ、駆動モータ目標トルクTMa* 等に基づいて高調波トルク指令値δTM* を算出する。そのために、前記高調波トルク指令値算出部81の図示されない振幅算出処理手段は、振幅算出処理を行い、駆動モータ目標トルクTMa* を読み込むとともに、記録装置に設定された図9のトルク係数マップを参照して、駆動モータ目標トルクTMa* に対応するトルク係数ηTを読み出し、さらに、記録装置に設定された図10に示される回転速度係数マップを参照して、駆動モータ回転速度NMに対応する回転速度係数ηNを読み出し、高調波トルク指令値δTM* の振幅va
va=k1・TMa* ・ηT・ηN
を算出する。なお、k1は係数である。
The harmonic torque command value calculating unit 81 performs the harmonic torque command value calculation processing, reads the magnetic pole position theta and the drive motor target torque TMa *, harmonics based on the magnetic pole position theta, driving motor target torque TMa * etc. Torque command value δTM * is calculated. For this purpose, an amplitude calculation processing means (not shown) of the harmonic torque command value calculation unit 81 performs an amplitude calculation process, reads the drive motor target torque TMa *, and displays the torque coefficient map of FIG. 9 set in the recording apparatus. Referring to FIG. 10, a torque coefficient ηT corresponding to the drive motor target torque TMa * is read out, and the rotation speed coefficient map shown in FIG. The speed coefficient ηN is read, and the amplitude va of the harmonic torque command value δTM *
va = k1 · TMa * · ηT · ηN
Is calculated. Note that k1 is a coefficient.
続いて、前記高調波トルク指令値算出部81の図示されない位相算出処理手段は、位相算出処理を行い、あらかじめ設定され、記録装置に記録された高調波トルク指令値δTM* の位相α1を読み出すことによって算出する。 Subsequently, phase calculation processing means (not shown) of the harmonic torque command value calculation unit 81 performs phase calculation processing, and reads the phase α1 of the harmonic torque command value δTM * that is set in advance and recorded in the recording device. Calculated by
そして、前記高調波トルク指令値算出部81の図示されない指令値算出処理手段は、指令値算出処理を行い、前記振幅va、磁極位置θ、位相α1及び磁極対数、本実施の形態においては、6を読み込み、高調波トルク指令値δTM*
δTM* =va・sin(6×θ−α1)
を算出する。このようにして、図8に示されるように、磁極位置θに対応させて、所定の形状を有し、トルクリプルに対して逆位相の高調波トルク指令値δTM* を発生させることができる。
A command value calculation processing means (not shown) of the harmonic torque command value calculation unit 81 performs a command value calculation process, and the amplitude va, the magnetic pole position θ, the phase α1, the number of magnetic pole pairs, and in this embodiment, 6 Is read and harmonic torque command value δTM *
δTM * = va · sin (6 × θ−α1)
Is calculated. In this way, as shown in FIG. 8, it is possible to generate a harmonic torque command value δTM * having a predetermined shape and having an opposite phase with respect to the torque ripple, corresponding to the magnetic pole position θ.
なお、前記トルク係数マップにおいて、図9に示されるように、駆動モータ目標トルクTM* が0以上であり、かつ、設定値T1未満の範囲で、トルク係数ηTは1にされ、駆動モータ目標トルクTM* が1以上になると、駆動モータ目標トルクTM* が大きくなるほどトルク係数ηTは小さくされ、駆動モータ目標トルクTM* が上限値T2に到達すると、トルク係数ηTは0にされる。 In the torque coefficient map, as shown in FIG. 9, the torque coefficient ηT is set to 1 in the range where the drive motor target torque TM * is 0 or more and less than the set value T1, and the drive motor target torque is set. When TM * is 1 or more, more torque coefficient ηT driving motor target torque TM * is increased is smaller, the target drive motor torque TM * reaches a limit value T2, the torque coefficient ηT is zero.
また、前記回転速度係数マップにおいて、図10に示されるように、駆動モータ回転速度NMが0以上であり、かつ、設定値N1未満の範囲で、回転速度係数ηNは1にされ、駆動モータ回転速度NMが1以上になると、駆動モータ回転速度NMが大きくなるほど回転速度係数ηNは小さくされ、駆動モータ回転速度NMが上限値N2に到達すると、回転速度係数ηNは0にされる。   In the rotational speed coefficient map, as shown in FIG. 10, the rotational speed coefficient ηN is set to 1 in the range where the drive motor rotational speed NM is 0 or more and less than the set value N1, and the drive motor rotation When the speed NM becomes 1 or more, the rotational speed coefficient ηN decreases as the drive motor rotational speed NM increases. When the drive motor rotational speed NM reaches the upper limit value N2, the rotational speed coefficient ηN is set to 0.
一方、温度推定部82は、温度推定処理を行い、オイル温度toを読み込み、オイル温度toに遅延部材としての図示されないローパスフィルタを掛けることによって、駆動モータ31の所定の箇所の温度、本実施の形態においては、永久磁石68の温度を表す磁石温度tmを推定する。   On the other hand, the temperature estimation unit 82 performs temperature estimation processing, reads the oil temperature to, and applies a low-pass filter (not shown) as a delay member to the oil temperature to, so that the temperature at a predetermined location of the drive motor 31 In the embodiment, the magnet temperature tm representing the temperature of the permanent magnet 68 is estimated.
そして、高調波トルク指令値温度補正部83は、第1の温度補正処理を行い、前記磁石温度tmに基づいて前記高調波トルク指令値δTM* を補正する。そのために、前記高調波トルク指令値温度補正部83は、高調波トルク指令値δTM* 及び磁石温度tmを読み込み、補正係数ρ1に基づいて、高調波トルク指令値ΔTM*
ΔTM* =ρ1・δTM* ・tm
を算出する。なお、前記補正係数ρ1は、磁石温度tmと、通常、永久磁石68が置かれる温度である標準温度treとの温度差Δtが高調波トルク指令値ΔTM* に与える影響を無くすために設定される。本実施の形態においては、高調波トルク指令値ΔTM* は、温度差Δtに対応させず、一定の値にされるが、温度差Δtに対応させて設定することができる。その場合、高調波トルク指令値算出処理手段は、磁石温度tmが標準温度treより高い場合に、温度差Δtに応じて高調波トルク指令値δTM* の振幅vaを小さくし、磁石温度tmが標準温度treより低い場合に、温度差Δtに応じて高調波トルク指令値δTM* の振幅vaを大きくする。
Then, the harmonic torque command value temperature correction unit 83 performs a first temperature correction process, and corrects the harmonic torque command value δTM * based on the magnet temperature tm. Therefore, the harmonic torque command value temperature correction unit 83 reads the harmonic torque command value? Tm * and the magnet temperature tm, based on the correction coefficient .rho.1, harmonic torque command value .DELTA.TM *
ΔTM * = ρ1 · δTM * · tm
Is calculated. The correction coefficient ρ1 is set in order to eliminate the influence of the temperature difference Δt between the magnet temperature tm and the standard temperature tre, which is usually the temperature at which the permanent magnet 68 is placed, on the harmonic torque command value ΔTM *. . In the present embodiment, the harmonic torque command value ΔTM * is set to a constant value without corresponding to the temperature difference Δt, but can be set corresponding to the temperature difference Δt. In that case, when the magnet temperature tm is higher than the standard temperature tre, the harmonic torque command value calculation processing means decreases the amplitude va of the harmonic torque command value δTM * according to the temperature difference Δt, and the magnet temperature tm is the standard. When the temperature is lower than tre, the amplitude va of the harmonic torque command value δTM * is increased according to the temperature difference Δt.
また、トルク指令値補正部84は、トルク指令値補正を行い、高調波トルク指令値ΔTM* 及び磁石温度tmに従って駆動モータ目標トルクTMa* を補正する。そのために、前記トルク指令値補正部84は、駆動モータ目標トルクTMa* 、高調波トルク指令値ΔTM* 、及び磁石温度tmを読み込み、補正係数ρ2に基づいて、駆動モータ目標トルクTM*
TM* =ρ2・tm・(TMa* +ΔTM*
を算出する。なお、前記補正係数ρ2は、磁石温度tmと標準温度treとの温度差Δtが駆動モータ目標トルクTM* に与える影響を無くすために設定される。本実施の形態においては、温度差Δtに対応させず、一定の値にされるが、温度差Δtに対応させて設定することができる。
Further, the torque command value correcting unit 84 corrects the torque command value and corrects the drive motor target torque TMa * according to the harmonic torque command value ΔTM * and the magnet temperature tm. For that purpose, the torque command value correction unit 84 reads the drive motor target torque TMa * , the harmonic torque command value ΔTM * , and the magnet temperature tm, and based on the correction coefficient ρ2, the drive motor target torque TM *.
TM * = ρ2 · tm · (TMa * + ΔTM * )
Is calculated. The correction coefficient ρ2 is set to eliminate the influence of the temperature difference Δt between the magnet temperature tm and the standard temperature tre on the drive motor target torque TM * . In the present embodiment, a constant value is used instead of the temperature difference Δt, but it can be set corresponding to the temperature difference Δt.
このように、本実施の形態においては、トルクリプルに対して逆位相の高調波トルク指令値δTM* が発生させられ、該高調波トルク指令値δTM* が磁石温度tmに従って補正されるので、磁束の変化を考慮して駆動モータ目標トルクTM* を発生させることができる。したがって、磁石温度tmが変化しても、駆動モータ目標トルクTM* を安定させることができる。 Thus, in the present embodiment, the reverse phase of the harmonic torque command value? Tm * is raised against torque ripple, since the harmonic torque command value? Tm * is corrected according to the magnet temperature tm, the magnetic flux The drive motor target torque TM * can be generated in consideration of the change. Therefore, even if the magnet temperature tm changes, the drive motor target torque TM * can be stabilized.
その結果、駆動モータ31が、電気自動車に搭載され、極低温から高温までの温度条件下で駆動されても、トルクリプルが発生するのを十分に抑制することができる。   As a result, even if the drive motor 31 is mounted on an electric vehicle and driven under temperature conditions from a very low temperature to a high temperature, occurrence of torque ripple can be sufficiently suppressed.
また、前記補正係数η1は、磁石温度tmと標準温度treとの温度差が高調波トルク指令値δTM* に与える影響を表し、前記補正係数ρ2は、磁石温度tmの標準温度treからの乖離(かいり)量が駆動モータ目標トルクTMa* に与える影響を表すので、単純な計算で高調波トルク指令値δTM* 及び駆動モータ目標トルクTM* を算出することができるだけでなく、駆動モータ制御装置45のCPUに加わる負荷を小さくすることができる。 Further, the correction coefficient η1 represents the influence of the temperature difference between the magnet temperature tm and the standard temperature tre on the harmonic torque command value δTM *, and the correction coefficient ρ2 is a deviation of the magnet temperature tm from the standard temperature tre ( Since this represents the influence of the amount on the drive motor target torque TMa * , the harmonic torque command value δTM * and the drive motor target torque TM * can be calculated by simple calculation. The load applied to the CPU can be reduced.
そして、磁極位置θに基づいて高調波トルク指令値δTM* が算出されるので、磁石温度tmが変化し、磁束分布が変化してトルクリプルが変化したときに、高調波トルク指令値δTM* をトルクリプルに応じて算出することができる。 Since the harmonic torque command value δTM * is calculated based on the magnetic pole position θ, when the magnet temperature tm changes, the magnetic flux distribution changes and the torque ripple changes, the harmonic torque command value δTM * is changed to the torque ripple. It can be calculated according to
また、駆動モータ31を冷却する油の温度を検出するための温度センサ16を使用することができ、永久磁石68の温度を直接に検出するための温度センサを配設する必要がない。したがって、駆動モータ制御装置45のコストを低くすることができる。   Further, the temperature sensor 16 for detecting the temperature of the oil for cooling the drive motor 31 can be used, and there is no need to provide a temperature sensor for directly detecting the temperature of the permanent magnet 68. Therefore, the cost of the drive motor control device 45 can be reduced.
そして、高調波トルク指令値δTM* 及び駆動モータ目標トルクTM* のいずれも、磁石温度tmによって補正することができるので、駆動モータ目標トルクTM* を精度を高くすることができる。 Since both the harmonic torque command value δTM * and the drive motor target torque TM * can be corrected by the magnet temperature tm, the drive motor target torque TM * can be increased in accuracy.
本実施の形態においては、駆動モータ31を駆動する場合について説明しているが、本発明を電動機械としての発電機を駆動する場合、並びに第1の電動機械としての駆動モータ、及び第2の電動機械としての発電機を駆動する場合に適用することができる。   In the present embodiment, the case where the drive motor 31 is driven is described. However, when the present invention drives a generator as an electric machine, the drive motor as a first electric machine, and the second This can be applied to driving a generator as an electric machine.
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can change variously based on the meaning of this invention, and does not exclude them from the scope of the present invention.
本発明の実施の形態における駆動モータ制御装置のブロック図である。It is a block diagram of a drive motor control device in an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態における電動駆動装置の概念図である。It is a conceptual diagram of the electric drive device in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における最大駆動モータ目標トルクマップを示す図である。It is a figure which shows the maximum drive motor target torque map in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における第1の電流指令値マップを示す図である。It is a figure which shows the 1st electric current command value map in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における第2の電流指令値マップを示す図である。It is a figure which shows the 2nd electric current command value map in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における駆動モータの要部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part of the drive motor in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるトルク指令値補正部のブロック図である。It is a block diagram of the torque command value correction | amendment part in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における高調波トルク指令値算出部の動作を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows operation | movement of the harmonic torque command value calculation part in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるトルク係数マップを示す図である。It is a figure which shows the torque coefficient map in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における回転速度係数マップを示す図である。It is a figure which shows the rotational speed coefficient map in embodiment of this invention.
符号の説明Explanation of symbols
20 トルク指令値補正部
45 駆動モータ制御装置
81 高調波トルク指令値算出部
82 温度推定部
83 高調波トルク指令値温度補正部
tm 磁石温度
TM* 駆動モータ目標トルク
to オイル温度
tre 標準温度
δTM* 高調波トルク指令値
Δt 温度差
θ 磁極位置
α1 位相
ρ1、ρ2 補正係数
20 Torque command value correction unit 45 Drive motor control device 81 Harmonic torque command value calculation unit 82 Temperature estimation unit 83 Harmonic torque command value temperature correction unit tm Magnet temperature TM * Drive motor target torque to oil temperature tre Standard temperature δTM * Harmonic Wave torque command value Δt Temperature difference θ Magnetic pole position α1 Phase ρ1, ρ2 Correction coefficient

Claims (9)

  1. 電動機械のトルクの目標値を表す電動機械目標トルクを算出する電動機械目標トルク算出処理手段と、前記電動機械の磁極位置に対応させて、所定の振幅及び位相の高調波トルク指令値を算出する高調波トルク指令値算出処理手段と、前記電動機械の所定の箇所の温度に基づいて前記高調波トルク指令値を補正する高調波トルク指令値温度補正処理手段と、前記補正された高調波トルク指令値に基づいて電動機械目標トルクを補正するトルク指令値補正処理手段とを有することを特徴とする電動駆動制御装置。   An electric machine target torque calculation processing means for calculating an electric machine target torque representing a target value of torque of the electric machine, and a harmonic torque command value having a predetermined amplitude and phase corresponding to the magnetic pole position of the electric machine. Harmonic torque command value calculation processing means, harmonic torque command value temperature correction processing means for correcting the harmonic torque command value based on the temperature of a predetermined location of the electric machine, and the corrected harmonic torque command An electric drive control device comprising torque command value correction processing means for correcting the electric machine target torque based on the value.
  2. 前記高調波トルク指令値算出処理手段は、前記電動機械目標トルクで電動機械を駆動したときに発生するトルクリプルに対して逆位相の高調波トルク指令値を算出する請求項1に記載の電動駆動制御装置。   2. The electric drive control according to claim 1, wherein the harmonic torque command value calculation processing means calculates a harmonic torque command value having an opposite phase to a torque ripple generated when the electric machine is driven with the electric machine target torque. apparatus.
  3. 前記電動機械目標トルク算出処理手段は、前記電動機械目標トルク及び磁極位置に基づいて高調波トルク指令値を算出する請求項1に記載の電動駆動制御装置。   The electric drive control device according to claim 1, wherein the electric machine target torque calculation processing means calculates a harmonic torque command value based on the electric machine target torque and a magnetic pole position.
  4. 前記高調波トルク指令値算出処理手段は、前記所定の箇所の温度と標準温度との温度差に対応させて設定された補正係数に基づいて高調波トルク指令値を算出する請求項1に記載の電動駆動制御装置。   The harmonic torque command value calculation processing unit calculates the harmonic torque command value based on a correction coefficient set corresponding to a temperature difference between the temperature at the predetermined location and a standard temperature. Electric drive control device.
  5. 前記高調波トルク指令値算出処理手段は、前記所定の箇所の温度が標準温度より高い場合に、前記温度差に応じて高調波トルク指令値の振幅を小さくし、前記所定の箇所の温度が標準温度より低い場合に、温度差に応じて高調波トルク指令値の振幅を大きくする請求項1に記載の電動駆動制御装置。   The harmonic torque command value calculation processing means reduces the amplitude of the harmonic torque command value according to the temperature difference when the temperature at the predetermined location is higher than the standard temperature, and the temperature at the predetermined location is the standard temperature. The electric drive control device according to claim 1, wherein when the temperature is lower than the temperature, the amplitude of the harmonic torque command value is increased according to the temperature difference.
  6. 前記所定の箇所の温度に基づいて、電動機械目標トルクを補正するトルク指令値補正処理手段を有することを特徴とする請求項1に記載の電動駆動制御装置。   The electric drive control device according to claim 1, further comprising torque command value correction processing means for correcting the electric machine target torque based on the temperature at the predetermined location.
  7. 前記所定の箇所の温度は電動機械の磁石温度である請求項1に記載の電動駆動制御装置。   The electric drive control device according to claim 1, wherein the temperature of the predetermined portion is a magnet temperature of an electric machine.
  8. 前記磁石温度は、電動機械を冷却するオイル温度に基づいて推定される請求項7に記載の電動駆動制御装置。   The electric drive control device according to claim 7, wherein the magnet temperature is estimated based on an oil temperature for cooling the electric machine.
  9. 電動機械のトルクの目標値を表す電動機械目標トルクを算出し、前記電動機械の磁極位置に対応させて、所定の振幅及び位相の高調波トルク指令値を算出し、前記電動機械の所定の箇所の温度に基づいて前記高調波トルク指令値を補正し、前記補正された高調波トルク指令値に基づいて電動機械目標トルクを補正することを特徴とする電動駆動制御方法。   An electric machine target torque representing a target value of the electric machine torque is calculated, a harmonic torque command value having a predetermined amplitude and phase is calculated in correspondence with a magnetic pole position of the electric machine, and a predetermined portion of the electric machine is calculated. An electric drive control method, wherein the harmonic torque command value is corrected based on the temperature of the motor, and the electric machine target torque is corrected based on the corrected harmonic torque command value.
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