JP2008125178A - Motor controller - Google Patents

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JP2008125178A
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JP2006303815A
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Inventor
Noriyuki Shinozuka
典之 篠塚
Koji Saotome
耕二 五月女
Toru Someya
徹 染谷
Claudio Y Inaba
ユウジ イナバ クラウジオ
Masaaki Kishimoto
政昭 岸本
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Honda Motor Co Ltd
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Honda Motor Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To surely avoid an excessive surge current which is possibly generated by simultaneously turning on two-phase IGBTs at a certain timing in a three-phase motor controller. <P>SOLUTION: When a U-phase high-side PWM driving signal SUH has the turn-on timing the same as that of a V-phase high-side PWM driving signal SVH, a timing correcting circuit allows a V-phase high-side PWM driving signal DVH to be a signal to which an on-delay time "Ton" for a delay time of one clock CLK to a U-phase high-side PWM driving signal DUH, so that the U-phase and V-phase high-side IGBTs are controlled so as not to be turned on simultaneously. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、供給される直流を、ブリッジ回路に構成したスイッチング素子の導通を切り替えて交流に変換してモータを駆動するインバータ回路に発生するサージ電流を低減するモータ制御装置に関する。   The present invention relates to a motor control device that reduces a surge current generated in an inverter circuit that drives a motor by switching the conduction of a supplied direct current to a switching element configured in a bridge circuit to convert the direct current to alternating current.

従来から、インバータ回路により駆動されるモータが多用されている。このインバータ回路は、バッテリ等の直流電源から供給される直流を、ブリッジ回路を構成するスイッチング素子のオン/オフ(導通/遮断)により通電相を切り替えて交流に変換してモータを駆動する。   Conventionally, a motor driven by an inverter circuit has been frequently used. This inverter circuit drives a motor by converting a direct current supplied from a direct current power source such as a battery into an alternating current by switching an energized phase by turning on / off (conducting / cutting off) a switching element constituting a bridge circuit.

スイッチング素子のオン、オフは、スイッチング素子の制御端子、例えばIGBT(絶縁ゲートトランジスタ)やMOSFETの場合、ゲート端子に供給されるPWM(パルス幅変調)駆動信号によりなされる。   The switching element is turned on and off by a PWM (pulse width modulation) drive signal supplied to the gate terminal in the case of a control terminal of the switching element, for example, an IGBT (insulated gate transistor) or a MOSFET.

各相のPWM駆動信号のオンオフのタイミング(位相)を決定する際、例えば3相モータの場合、U、V、W相の各コイルに流れる相電流を検出し、ベクトル制御(弱め界磁制御)や120゜通電制御等の通電制御方式を採用して決定している。   When determining the on / off timing (phase) of the PWM drive signal of each phase, for example, in the case of a three-phase motor, phase currents flowing in the coils of the U, V, and W phases are detected, and vector control (field weakening control) or 120 ° Determined by adopting an energization control method such as energization control.

一般に、ブリッジ回路型のインバータ回路では、同相上のハイサイド(上アーム側)スイッチング素子とローサイド(下アーム側)スイッチング素子とが同時にオンしないように、換言すれば、いわゆるアーム短絡を防止するように、各相のPWM駆動信号のタイミングが制御されている。   In general, in a bridge circuit type inverter circuit, a high-side (upper arm side) switching element and a low-side (lower arm side) switching element on the same phase are not turned on at the same time, in other words, so-called arm short circuit is prevented. In addition, the timing of the PWM drive signal for each phase is controlled.

このため、同相上のハイサイドスイッチング素子用PWM駆動信号又はローサイドスイッチング素子用PWM駆動信号に対し、ハイサイドスイッチング素子とローサイドスイッチング素子とが同時にオフになることを保証するオンディレイ時間を付加してハイサイドスイッチング素子とローサイドスイッチング素子を駆動するようにしたモータ制御装置が提案されている(特許文献1)。   For this reason, an on-delay time is added to guarantee that the high-side switching element and the low-side switching element are simultaneously turned off with respect to the PWM driving signal for the high-side switching element or the PWM driving signal for the low-side switching element on the same phase. A motor control device that drives a high-side switching element and a low-side switching element has been proposed (Patent Document 1).

特開平9−56176号公報(段落[0003]、[0025]、図1)JP-A-9-56176 (paragraphs [0003] and [0025], FIG. 1)

ところで、上述したオンディレイ時間の付加制御は、直列に接続されるハイサイドスイッチング素子とローサイドスイッチング素子との短絡の防止、いわゆる同相上のアーム短絡防止のためであり、アーム短絡により直流電源が短絡されて過大な短絡電流が発生し、ひいては直流電源及び(又は)インバータ回路が故障することを未然に防止するようにしている。   By the way, the above-described additional control of the on-delay time is for preventing a short circuit between the high-side switching element and the low-side switching element connected in series, that is, preventing the arm short circuit on the same phase. Thus, an excessive short-circuit current is generated, and as a result, the DC power supply and / or the inverter circuit is prevented from failing.

この出願の発明者等は、多相(3相に限らず5相等も含む)のモータを駆動する際に、上述した同相上のアーム短絡以外に、直流電源に過大なサージ電流が流れる場合があることを見いだした。   The inventors of this application may drive an excessive surge current to the DC power supply in addition to the arm short circuit on the same phase described above when driving a multi-phase (including not only three phases but also five phases) motors. I found something.

以下、この発明の理解を容易化するために、上述した従来技術に係る同相上のアーム短絡を回避するオンディレイ時間の付加技術については言及しない。なお、この発明は、この周知技術(同相上のアーム短絡防止技術)の採用、不採用に拘わらず、モータ制御装置に適用できる。   Hereinafter, in order to facilitate understanding of the present invention, the above-described conventional technique for adding an on-delay time for avoiding an arm short circuit on the same phase according to the related art will not be mentioned. The present invention can be applied to a motor control device regardless of whether or not this well-known technique (arm short-circuit prevention technique on the same phase) is adopted.

図6は、直流電源4とその供給ライン上に、アーム短絡ではなく、動作としては正常であるが、過大なサージ電流が流れる場合があることを説明するための従来技術に係るモータ制御装置2の構成例を示している。   FIG. 6 shows a motor control device 2 according to the prior art for explaining that an excessive surge current may flow on the DC power supply 4 and its supply line, although the operation is normal but not an arm short circuit. The example of a structure is shown.

このモータ制御装置2は、基本的には、直流電源4と、U相アーム11と、V相アーム12と、W相アーム13とからなるインバータ回路6と、このインバータ回路6により駆動されるモータ14と、モータ14の各相に流れる電流を電流センサ16により検出して、各相、各ハイサイド・ローサイドスイッチング素子のPWM駆動信号SUH、SUL、SVH、SVL、SWH、SWLを発生するモータ制御ECU(モータ制御回路)18と、PWM駆動信号SUH、SUL、SVH、SVL、SWH、SWLの振幅をそれぞれ増幅して、対応する各相、各ハイサイド・ローサイドスイッチング素子のPWM駆動信号UH、UL、VH、VL、WH、WL発生し、それぞれ、UVW相アーム11、12、13のハイサイド・ローサイドのスイッチング素子であるIGBT21uh、21ul、21vh、21vl、21wh、21wlの各ゲート端子に供給するゲート駆動回路20とから構成される。   The motor control device 2 basically includes a DC power source 4, an U-phase arm 11, a V-phase arm 12 and a W-phase arm 13, and a motor driven by the inverter circuit 6. 14 and the motor control which detects the electric current which flows into each phase of motor 14 with current sensor 16, and generates PWM drive signal SUH, SUL, SVH, SVL, SWH, SWL of each phase, each high side low side switching element The amplitudes of the ECU (motor control circuit) 18 and the PWM drive signals SUH, SUL, SVH, SVL, SWH, SWL are respectively amplified, and the PWM drive signals UH, UL of each corresponding phase, each high-side / low-side switching element , VH, VL, WH, WL are generated, and the high side and low side scans of the UVW phase arms 11, 12, 13 are respectively generated. A switching element IGBT21uh, composed 21ul, 21vh, 21vl, 21wh, the gate drive circuit 20 which supplies to the gate terminal of 21Wl.

この場合、モータ制御ECU18内で、図7Aに示す三角波22と正弦波24の電圧が比較器(不図示)により比較され、図7Bに示すPWM駆動信号が作成される。   In this case, the motor control ECU 18 compares the voltages of the triangular wave 22 and the sine wave 24 shown in FIG. 7A by a comparator (not shown), and creates a PWM drive signal shown in FIG. 7B.

ところで、図8Aに示すように、例えば3相のモータを駆動しようとする場合、三角波22に対して、U相正弦波24u、V相正弦波24v、W相正弦波24wにより、図8Bに示すU相ハイサイドPWM駆動信号SUHと、図8Cに示すV相ハイサイドPWM駆動信号SVHと、図8Cに示すW相ハイサイドPWM駆動信号SWHが作成される。   By the way, as shown in FIG. 8A, for example, when a three-phase motor is to be driven, a U-phase sine wave 24u, a V-phase sine wave 24v, and a W-phase sine wave 24w are shown in FIG. A U-phase high-side PWM drive signal SUH, a V-phase high-side PWM drive signal SVH shown in FIG. 8C, and a W-phase high-side PWM drive signal SWH shown in FIG. 8C are created.

しかしながら、3相波形を取り扱う場合、U相正弦波24u、V相正弦波24v、W相正弦波24wの中、2つの相の正弦波と三角波22が交差するタイミング(時点)t1、t2等が発生する。   However, when a three-phase waveform is handled, timings (time points) t1, t2, etc. at which the sine wave of two phases and the triangular wave 22 intersect among the U-phase sine wave 24u, the V-phase sine wave 24v, and the W-phase sine wave 24w. appear.

この場合、タイミングt1では、PWM駆動信号SUHにより駆動されるU相ハイサイドIGBT21uhと、PWM駆動信号SWHにより駆動されるW相ハイサイドIGBT21vhが同時にターンオンする。また、タイミングt1では、PWM駆動信号SUHにより駆動されるU相ハイサイドIGBT21uhと、PWM駆動信号SVHにより駆動されるV相ハイサイドIGBTvhが同時にターンオフする。   In this case, at the timing t1, the U-phase high side IGBT 21uh driven by the PWM drive signal SUH and the W-phase high side IGBT 21vh driven by the PWM drive signal SWH are turned on simultaneously. At timing t1, the U-phase high side IGBT 21uh driven by the PWM drive signal SUH and the V-phase high side IGBT vh driven by the PWM drive signal SVH are simultaneously turned off.

時点t1、t2に示すように、別の相のハイサイド同士あるいは別の相のローサイド同士の2つのIGBTが同時にターンオンしたりターンオフしたりすると、誘導性負荷であるコイルを駆動しているため、このタイミングでは通常より大きなサージ電流が流れることを見いだした。特に、ターンオン時においては、大きなサージ電流が流れ、コレクタ電流Icとして、例えば、安定時(整定時)のコレクタ電流Icの値が250[A](これは、オンになっている各相同じ値であり、直流電源4側から流れ出す安定時の電源電流Iaの値は、2相分で500[A]になる。)である場合に、2相のサージ電流が重ならない場合、サージ電流は、各相それぞれ50[A]であったが、2相のサージ電流が重なった場合には、図9に示すように、直流電源4側から流れ出す電源電流Ia中のサージ電流Ipの値が約100[A]と約2倍になることが分かった。なお、図9において、サージ電流Ipが10%程度にまで減衰する時間を遅延時間(減衰時間)Tdという。遅延時間Td経過後の安定時における電源電流Iaの値は500[A]になる。   As shown at time points t1 and t2, when two IGBTs on the high side of different phases or the low side of different phases are turned on or off at the same time, the coil that is an inductive load is driven. It was found that a surge current larger than usual flows at this timing. In particular, at the time of turn-on, a large surge current flows, and as the collector current Ic, for example, the value of the collector current Ic at the time of stabilization (at the time of settling) is 250 [A] (this is the same value for each turned-on phase). When the value of the stable power supply current Ia flowing out from the DC power supply 4 side is 500 [A] for two phases), when the two-phase surge currents do not overlap, Although each phase was 50 [A], when two-phase surge currents overlap, as shown in FIG. 9, the value of the surge current Ip in the power source current Ia flowing out from the DC power source 4 side is about 100. It turned out to be about twice as large as [A]. In FIG. 9, the time for which the surge current Ip decays to about 10% is referred to as a delay time (attenuation time) Td. The value of the power supply current Ia at the stable time after the delay time Td has elapsed is 500 [A].

この場合、過大なサージ電流Ipは、直流電源4あるいは平滑コンデンサ5に対してダメージを与える可能性があり、また、そのようなサージ電流Ipに耐える直流電源4又は平滑コンデンサ5は、高周波・広帯域に渡って低出力インピーダンスであることが要求され複雑かつ高価になる。また、サージ電流Ipは電源ライン及び接地にも流れるので、このモータ制御装置2が搭載される機器、たとえば溶接機、ハイブリッド車両、燃料電池車両内の、特に制御装置の耐雑音性を向上させる必要がある。   In this case, the excessive surge current Ip may cause damage to the DC power supply 4 or the smoothing capacitor 5, and the DC power supply 4 or the smoothing capacitor 5 that can withstand such a surge current Ip has a high frequency / broadband. Therefore, it is required to have a low output impedance, and it becomes complicated and expensive. In addition, since the surge current Ip also flows through the power supply line and the ground, it is necessary to improve the noise resistance of the device in which the motor control device 2 is mounted, for example, in a welding machine, a hybrid vehicle, a fuel cell vehicle, particularly the control device. There is.

すなわち、大きなサージ電流の発生は、電気装置、電気機器、電子機器の設計条件をより厳しい仕様とする。   That is, the generation of a large surge current makes the design conditions of electrical devices, electrical equipment, and electronic equipment more stringent.

この発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、多相のモータ制御装置において、あるタイミングで複数の相のスイッチング素子が同時にターンオン又はターンオフすることで発生する可能性のある過大なサージ電流の発生を確実に回避することを可能とするモータ制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of such a problem, and in a multi-phase motor control device, an excessive amount that may occur when a plurality of phase switching elements are simultaneously turned on or turned off at a certain timing. An object of the present invention is to provide a motor control device capable of reliably avoiding generation of a surge current.

この発明に係るモータ制御装置は、直流電源間にハイサイドスイッチング素子とローサイドスイッチング素子との直列回路を複数接続しブリッジ回路に構成したインバータ回路の前記ハイサイドスイッチング素子と前記ローサイドスイッチング素子との各中点にモータの各相のコイルを接続し、前記ハイサイドスイッチング素子及び前記ローサイドスイッチング素子にPWM駆動信号を与えてオン又はオフさせることで前記コイルに交流電流を供給し前記モータを駆動するモータ制御装置において、以下の特徴(1)〜(5)を有する。   In the motor control device according to the present invention, each of the high-side switching element and the low-side switching element of an inverter circuit configured by connecting a plurality of series circuits of a high-side switching element and a low-side switching element between DC power supplies to form a bridge circuit. A motor for driving the motor by supplying an alternating current to the coil by connecting a coil of each phase of the motor to a middle point and applying a PWM drive signal to the high-side switching element and the low-side switching element to turn it on or off The control device has the following features (1) to (5).

(1)前記ハイサイドスイッチング素子のそれぞれ、又は前記ローサイドスイッチング素子のそれぞれに対して、ある相のターンオンタイミングと、他の相のターンオンタイミングとがずれるように、前記PWM駆動信号のタイミングを操作するタイミング修正回路を備えることを特徴とする。   (1) The timing of the PWM drive signal is manipulated so that the turn-on timing of one phase and the turn-on timing of another phase are shifted with respect to each of the high-side switching elements or the low-side switching elements. A timing correction circuit is provided.

この特徴(1)を有する発明によれば、ハイサイド又はローサイドの相同士の同時ターンオンが確実に回避され、多相(2相以上、3相、5相等)のモータ制御装置において、あるタイミングで複数の相のスイッチング素子が同時にターンオンすることで発生する可能性のある過大なサージ電流の発生を確実に回避することができる。   According to the invention having this feature (1), simultaneous turn-on between the high-side and low-side phases is reliably avoided, and in a multi-phase (two or more phases, three phases, five phases, etc.) motor control device at a certain timing. It is possible to reliably avoid the occurrence of an excessive surge current that may be generated by simultaneously turning on switching elements of a plurality of phases.

なお、同時ターンオフの回避に対してもこの発明が適用されることはいうまでもない。この場合、タイミング修正回路を、前記ハイサイドスイッチング素子のそれぞれ、又は前記ローサイドスイッチング素子のそれぞれに対して、ある相のターンオフタイミングと、他の相のターンオフタイミングとがずれるように、前記PWM駆動信号のタイミングを操作するように変更すればよい。   Needless to say, the present invention is applied to avoiding simultaneous turn-off. In this case, the PWM drive signal is set so that the timing correction circuit shifts the turn-off timing of one phase from the turn-off timing of another phase with respect to each of the high-side switching elements or each of the low-side switching elements. The timing may be changed to be operated.

(2)前記ハイサイドスイッチング素子のそれぞれ、及び前記ローサイドスイッチング素子のそれぞれに対して、ある相のターンオンタイミングと、他の相のターンオンタイミングとがずれるように、前記PWM駆動信号のタイミングを操作するタイミング修正回路を備えることを特徴とする。   (2) The timing of the PWM drive signal is manipulated so that the turn-on timing of one phase and the turn-on timing of another phase are shifted with respect to each of the high-side switching element and the low-side switching element. A timing correction circuit is provided.

この特徴(2)を有する発明によれば、ハイサイド及びローサイドの相同士の同時ターンオンが確実に回避され、多相(3相、5相等)のモータ制御装置において、あるタイミングで複数の相のスイッチング素子が同時にターンオンすることで発生する可能性のある過大なサージ電流の発生を確実に回避することができる。   According to the invention having this feature (2), simultaneous turn-on between the high-side and low-side phases is reliably avoided, and in a multi-phase (three-phase, five-phase, etc.) motor control device, It is possible to reliably avoid the occurrence of an excessive surge current that may be generated by simultaneously turning on the switching elements.

なお、同時ターンオフの回避に対してもこの発明が適用されることはいうまでもない。   Needless to say, the present invention is applied to avoiding simultaneous turn-off.

すなわち、ハイサイドスイッチング素子及びローサイドスイッチング素子のPWM信号(スイッチング波形)の始点及び終点を監視し、他の相のタイミングと重なる場合は、一方のタイミングをずらすように操作している。   That is, the start point and end point of the PWM signal (switching waveform) of the high-side switching element and the low-side switching element are monitored, and when they overlap with the timings of the other phases, the operation is performed to shift one timing.

(3)上記の特徴(1)又は(2)を有する発明において、前記タイミング修正回路は、該タイミング修正回路に供給されるある相のPWM駆動信号と他相のPWM駆動信号が同時にターンオンさせる信号であることを検出した場合、一方の相のPWM駆動信号にオンディレイ時間を付加してタイミングをずらすことを特徴とする。   (3) In the invention having the above feature (1) or (2), the timing correction circuit is a signal for simultaneously turning on a PWM drive signal of a certain phase and a PWM drive signal of another phase supplied to the timing correction circuit. If it is detected, the on-delay time is added to the PWM drive signal of one phase to shift the timing.

この特徴(3)を有する発明によれば、タイミング修正回路の設計指針がより明確となり、かつ回路構成を簡単化できる。   According to the invention having the feature (3), the design guideline of the timing correction circuit becomes clearer and the circuit configuration can be simplified.

(4)上記の特徴(3)を有する発明において、前記オンディレイ時間を、前記ハイサイドスイッチング素子又は前記ローサイドスイッチング素子にターンオン時に流れるサージ電流の発生時間に応じて設定することを特徴とする。   (4) In the invention having the above feature (3), the on-delay time is set in accordance with a generation time of a surge current that flows when the high-side switching element or the low-side switching element is turned on.

サージ電流は、オーバーシュートと減衰リンギングを伴う波形となるので、例えば、オーバーシュートが所定パーセントにまで減衰するまでの時間に設定することができる。サージ電流の発生時間は、個々のモータ制御装置により異なるので、その時間に合った時間に設定する(例えば、図9の場合には、時間Td)。   Since the surge current has a waveform with overshoot and attenuation ringing, for example, it can be set to a time until the overshoot attenuates to a predetermined percentage. Since the generation time of the surge current differs depending on the individual motor control device, it is set to a time suitable for the time (for example, in the case of FIG. 9, time Td).

(5)上記の特徴(3)又は(4)を有する発明において、前記オンディレイ時間は、前記タイミング修正回路が、基準クロックにより動作する論理回路で構成される場合、1クロック分遅れる時間に相当するように基準クロックの周期が決定されていることを特徴とする。   (5) In the invention having the above feature (3) or (4), the on-delay time corresponds to a time delayed by one clock when the timing correction circuit is composed of a logic circuit operating with a reference clock. As described above, the period of the reference clock is determined.

この特徴(5)を有する発明によれば、タイミング修正回路の設計指針がより一層明確となり、かつ回路構成を簡単化できる。1クロック分が、前記サージ電流の発生時間に対応した時間に設定されていることが好ましい。クロック周期とサージ電流の発生時間が対応していない場合には、サージ電流の発生時間に対応するクロック分だけの遅延時間を設定すればよい。   According to the invention having the feature (5), the design guideline of the timing correction circuit becomes clearer and the circuit configuration can be simplified. It is preferable that one clock is set to a time corresponding to the generation time of the surge current. When the clock cycle does not correspond to the surge current generation time, a delay time corresponding to the clock corresponding to the surge current generation time may be set.

この発明によれば、相同士のスイッチング素子が同時にターンオンにならないようにPWM駆動信号のタイミングをずらしているので、多相のモータ制御装置において、あるタイミングで複数の相のスイッチング素子が同時にターンオン又はターンオフすることで発生する可能性のある過大なサージ電流の発生を確実に回避することができる。   According to the present invention, the timing of the PWM drive signal is shifted so that the switching elements of the phases do not turn on at the same time. Therefore, in the multi-phase motor control device, the switching elements of a plurality of phases are turned on simultaneously or at a certain timing. It is possible to reliably avoid the occurrence of an excessive surge current that may be generated by turning off.

以下、この発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下に参照する図面において、上記図6〜図9に示したものと対応するものには同一の符号又は対応する符号を付けてその詳細な説明は省略する。また、繁雑さを避けるために、必要に応じて上記図6〜図9をも参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings to be referred to below, the same or corresponding reference numerals are given to those corresponding to those shown in FIGS. 6 to 9 and detailed description thereof will be omitted. Moreover, in order to avoid complexity, it demonstrates with reference to the said FIGS. 6-9 as needed.

図1は、この発明の一実施形態に係るモータ制御装置50の構成を示す回路ブロック図である。このモータ制御装置50は、図6に示したモータ制御装置2に比較して、ハイサイドタイミング修正回路30Hとローサイドタイミング修正回路30Lとを、モータ制御ECU(モータ制御回路)18とゲート駆動回路20との間に挿入した点が異なる。   FIG. 1 is a circuit block diagram showing a configuration of a motor control device 50 according to an embodiment of the present invention. The motor control device 50 includes a high-side timing correction circuit 30H and a low-side timing correction circuit 30L, a motor control ECU (motor control circuit) 18 and a gate drive circuit 20 as compared with the motor control device 2 shown in FIG. The point inserted between is different.

ハイサイドタイミング修正回路30Hとローサイドタイミング修正回路30Lとは、それぞれ、モータ制御ECU18から供給される各相、各ハイサイド・ローサイドのPWM駆動信号SUH、SUL、SVH、SVL、SWH、SWLのターンオンタイミングを、所定の規則(ハイサイドのIGBT21uh、21vh、21wh又はローサイドのIGBT21ul、21vl、21wlにおいて、ある相のターンオンタイミングと他の相のターンオンタイミングが重ならないようにずらすという規則)に応じて修正した(波形のタイミングを操作した)各相、各ハイサイド・ローサイドのPWM駆動信号DUH、DUL、DVH、DVL、DWH、DWLをゲート駆動回路20に供給する。   The high-side timing correction circuit 30H and the low-side timing correction circuit 30L are respectively turn-on timings of the PWM drive signals SUH, SUL, SVH, SVL, SWH, and SWL for each phase and each high-side and low-side supplied from the motor control ECU 18. Has been modified in accordance with a predetermined rule (the rule of shifting so that the turn-on timing of one phase and the turn-on timing of another phase do not overlap in the high-side IGBT 21uh, 21vh, 21wh or the low-side IGBT 21ul, 21vl, 21wl) The PWM drive signals DUH, DUL, DVH, DVL, DWH, DWL for each phase and each of the high side and the low side (the waveform timing is manipulated) are supplied to the gate drive circuit 20.

このモータ制御装置50は、上記のハイサイドタイミング修正回路30Hとローサイドタイミング修正回路30Lの他、以下の構成要素を備える。   The motor control device 50 includes the following components in addition to the high side timing correction circuit 30H and the low side timing correction circuit 30L.

すなわち、平滑コンデンサ5が並列に接続された直流電源4と、U相アーム11と、V相アーム12と、W相アーム13とからなるインバータ回路6と、このインバータ回路6により駆動されるUVW相の各コイル51u、51v、51wと各直列に接続される内部抵抗とを有するモータ14と、モータ14の各相に流れる電流を電流センサ16により検出して、各相、各ハイサイド・ローサイドのPWM駆動信号SUH、SUL、SVH、SVL、SWH、SWLを発生するモータ制御ECU18と、ハイサイドタイミング修正回路30Hとローサイドタイミング修正回路30Lとにより波形のタイミングが操作された各相、各ハイサイド・ローサイドのPWM駆動信号DUH、DUL、DVH、DVL、DWH、DWLの振幅をそれぞれ増幅して、対応する各相、各ハイサイド・ローサイドのPWM駆動信号UHd、ULd、VHd、VLd、WHd、WLdを発生し、それぞれ、UVW相アーム11、12、13の各ハイサイド・ローサイドのスイッチング素子であるIGBT21uh、21ul、21vh、21vl、21wh、21wlのゲート端子に供給するゲート駆動回路20とから構成される。   That is, an inverter circuit 6 including a DC power source 4 having a smoothing capacitor 5 connected in parallel, a U-phase arm 11, a V-phase arm 12, and a W-phase arm 13, and a UVW phase driven by the inverter circuit 6. The motor 14 having each coil 51u, 51v, 51w and each internal resistance connected in series, and the current flowing through each phase of the motor 14 is detected by the current sensor 16, and each phase, each high side / low side Each phase in which the timing of the waveform is manipulated by the motor control ECU 18 that generates the PWM drive signals SUH, SUL, SVH, SVL, SWH, SWL, and the high side timing correction circuit 30H and the low side timing correction circuit 30L, The amplitude of the low-side PWM drive signals DUH, DUL, DVH, DVL, DWH, DWL The PWM drive signals UHd, ULd, VHd, VLd, WHd, WLd for each phase and each high-side / low-side are generated, and the high-side / low-side of the UVW-phase arms 11, 12, 13 are respectively generated. The gate drive circuit 20 supplies the gate terminals of IGBTs 21uh, 21ul, 21vh, 21vl, 21wh, and 21wl, which are switching elements.

ハイサイドタイミング修正回路30Hとローサイドタイミング修正回路30Lとは同一の回路構成であるので、以下、ハイサイドタイミング修正回路30Hを代表として構成動作を説明する。   Since the high-side timing correction circuit 30H and the low-side timing correction circuit 30L have the same circuit configuration, the configuration operation will be described below using the high-side timing correction circuit 30H as a representative.

図2は、ハイサイドタイミング修正回路30Hの論理回路による詳しい構成を示している。   FIG. 2 shows a detailed configuration of the logic circuit of the high side timing correction circuit 30H.

図3は、ハイサイドタイミング修正回路30Hのタイミングチャートである。   FIG. 3 is a timing chart of the high side timing correction circuit 30H.

この場合、例えば、モータ制御ECU18から供給される時点ta〜時点tcまでのパルス幅を有するPWM駆動信号SUHは、遅延フリップフロップUD1により時点t10のクロックCLKの立ち上がりに同期した信号UD1outとされ、信号UD1outがアンドUA3及び遅延フリップフロップUD3を通じて、ゲート駆動回路20に供給される時点t11まで遅延されたPWM駆動信号DUHとして出力される。   In this case, for example, the PWM drive signal SUH having a pulse width from the time point ta to the time point tc supplied from the motor control ECU 18 is converted into a signal UD1out synchronized with the rising edge of the clock CLK at the time point t10 by the delay flip-flop UD1. The UD1out is output as the PWM drive signal DUH delayed through the AND UA3 and the delay flip-flop UD3 until the time t11 supplied to the gate drive circuit 20.

また、PWM駆動信号SUHとターンオン(立ち上がり)のタイミングが一致する同時点taに、モータ制御ECU18から供給された時点ta〜時点tcまでのパルス幅を有するPWM駆動信号SVHは、ターンオンのタイミングがずれるように操作される。この場合、PWM駆動信号SVHは、遅延フリップフロップVD1により時点t10のクロックCLKの立ち上がりに同期した信号VD1outとされ、信号VD1outがアンドVA3及び遅延フリップフロップVD3を通じて、ゲート駆動回路20に供給される時点t12まで遅延された(オンディレイ遅延時間Tonを与えられた)PWM駆動信号DVHとして出力される。   Further, the PWM drive signal SVH having a pulse width from the time point ta to the time point tc supplied from the motor control ECU 18 at the same time point ta at which the turn-on (rise) timing coincides with the PWM drive signal SUH is shifted in turn-on timing. Is operated as follows. In this case, the PWM drive signal SVH is made into a signal VD1out synchronized with the rising of the clock CLK at time t10 by the delay flip-flop VD1, and the time when the signal VD1out is supplied to the gate drive circuit 20 through the AND VA3 and the delay flip-flop VD3. The PWM drive signal DVH delayed until t12 (given on-delay delay time Ton) is output.

すなわち、ハイサイドタイミング修正回路30Hの作用により、PWM駆動信号SUHが約1クロックCLK分遅延したPWM駆動信号DUHと、PWM駆動信号SVHが約2クロックCLK分(1クロック分は、オンディレイ時間Td分)遅延したPWM駆動信号DVHでは、ターンオンタイミングがずれるように波形操作されている。   That is, due to the action of the high side timing correction circuit 30H, the PWM drive signal DUH is delayed by about 1 clock CLK and the PWM drive signal SVH is about 2 clock CLK (one clock is the on delay time Td). Min) The delayed PWM drive signal DVH is operated so that the turn-on timing is shifted.

図4は、図2に示したハイサイドタイミング修正回路30Hの論理回路をより簡易的に表現したハイサイドタイミング修正回路30Hの構成を示している。図4中、クロックCLKの図示は省略している。   FIG. 4 shows a configuration of the high side timing correction circuit 30H that more simply represents the logic circuit of the high side timing correction circuit 30H shown in FIG. In FIG. 4, the clock CLK is not shown.

図5は、図3に示したハイサイドタイミング修正回路30Hのタイミングチャート中、時点ta〜時点t16までの間を、より細分化したタイムチャートを示している。   FIG. 5 shows a time chart obtained by subdividing the period from the time point ta to the time point t16 in the timing chart of the high side timing correction circuit 30H shown in FIG.

以下、主に、図4、図5を参照して、時点ta〜時点t16までのハイサイドタイミング修正回路30H(論理回路)の動作について説明する。   Hereinafter, the operation of the high-side timing correction circuit 30H (logic circuit) from time ta to time t16 will be mainly described with reference to FIGS.

この実施形態においては、ターンオン時にUVW相のPWM駆動信号SUH、SVH、SWHのタイミングを比較し、1クロックCLK分(1クロック周期分)タイムミングをずらす操作を行う。実際上、UV相、VW相、WU相の組み合わせのいずれか2相でターンオン同タイミングを判断し、同タイミングがUV相のときには優先順位U→Vの順、VW相のときには優先順位V→Wの順、WU相の組み合わせのときには優先順次W→Uの順で→の右側に記載した相に、→の左側に記載した相に対して1クロック分のオンディレイ時間Tdを付与するように操作している。   In this embodiment, the timing of the UVW phase PWM drive signals SUH, SVH, SWH is compared at the time of turn-on, and the timing is shifted by one clock CLK (one clock cycle). Actually, the turn-on same timing is judged in any two phases of the combination of UV phase, VW phase and WU phase. When the timing is UV phase, priority order U → V, and when VW phase, priority order V → W In the order of WU phases, in order of priority W → U, the phase described on the right side of → is operated to give an on-delay time Td for one clock to the phase described on the left side of →. is doing.

なお、実際上、入力側の遅延フリップフロップUD1、VD1、WD1及び出力側の遅延フリップフロップUD3、VD3、WD3は、設けなくとも動作は成立するが、ひげの発生等の確実な防止及び正確な1クロック分のオンディレイ時間Tdを付与するための動作安定用として設けている。   In practice, the input-side delay flip-flops UD1, VD1, and WD1 and the output-side delay flip-flops UD3, VD3, and WD3 do not have to be provided, but the operation is established, but the prevention of the occurrence of whiskers and the like is ensured. It is provided for stabilizing the operation for providing an on-delay time Td for one clock.

そこでまず、図5に示すように、モータ制御ECU18から、時点ta〜時点tcまでのパルス幅を有するPWM駆動信号SUH、SVH、及び時点tb〜時点tcまでのパルス幅を有するPWM駆動信号SWHがハイサイドタイミング修正回路30Hに供給されるものとする。なお、以下の説明において、「時点」は、「タイミング」ともいう。   Therefore, first, as shown in FIG. 5, from the motor control ECU 18, PWM drive signals SUH and SVH having a pulse width from the time point ta to the time point tc, and a PWM drive signal SWH having a pulse width from the time point tb to the time point tc are obtained. It is assumed that the high side timing correction circuit 30H is supplied. In the following description, “time point” is also referred to as “timing”.

この場合、遅延フリップフロップUD1、VD1にそれぞれ供給されるPWM駆動信号SUH、SVHは、図5中、クロックCLKの立ち上がりに「0」と表示している第0クロックCLKの立ち上がりのタイミングt10と、第5クロックCLKのタイミングt15でクロックCLKに同期するように遅延され、時点t10〜時点t15までのパルス幅を有する信号UD1out、VD1outに波形整形される。   In this case, the PWM drive signals SUH and SVH supplied to the delay flip-flops UD1 and VD1, respectively, are the rising timing t10 of the 0th clock CLK indicated as “0” at the rising edge of the clock CLK in FIG. It is delayed so as to be synchronized with the clock CLK at the timing t15 of the fifth clock CLK, and is shaped into signals UD1out and VD1out having a pulse width from time t10 to time t15.

また、遅延フリップフロップWD1に供給されるPWM駆動信号SWHは、第2クロックCLKの立ち上がりのタイミングt12と、第5クロックCLKのタイミングt15でクロックCLKに同期するように遅延された信号WD1outに波形整形される。   The PWM drive signal SWH supplied to the delay flip-flop WD1 is shaped into a signal WD1out that is delayed so as to be synchronized with the clock CLK at the rising timing t12 of the second clock CLK and the timing t15 of the fifth clock CLK. Is done.

次に、インバータUV1の出力側に現れる信号UV1outは、信号UD1outが遅延フリップフロップUD2で1クロックCLK分遅延された信号の反転信号になる。   Next, the signal UV1out appearing on the output side of the inverter UV1 becomes an inverted signal of the signal obtained by delaying the signal UD1out by one clock CLK by the delay flip-flop UD2.

アンドUA1の出力側に現れる信号UA1outは、信号UD1outと信号UV1outの論理積信号になる。   The signal UA1out that appears on the output side of the AND UA1 is a logical product signal of the signal UD1out and the signal UV1out.

次に、インバータVV1の出力側に現れる信号VV1outは、信号VD1outが遅延フリップフロップVD2で1クロックCLK分遅延された信号の反転信号になる。   Next, the signal VV1out appearing on the output side of the inverter VV1 becomes an inverted signal of the signal obtained by delaying the signal VD1out by one clock CLK by the delay flip-flop VD2.

アンドVA1の出力側に現れる信号VA1outは、信号VD1outと信号VV1outの論理積信号になる。   The signal VA1out that appears on the output side of the AND VA1 is a logical product signal of the signal VD1out and the signal VV1out.

アンドUA2の出力側に現れる信号UA2outは、信号UA1outと信号VA1outの論理積信号になる。インバータVV2の出力側に現れる信号VV2outは、信号UA2outの反転信号になる。   The signal UA2out appearing on the output side of the AND UA2 is a logical product signal of the signal UA1out and the signal VA1out. The signal VV2out that appears on the output side of the inverter VV2 is an inverted signal of the signal UA2out.

アンドVA3の出力側に現れる信号VA3outは、信号VD1outと信号VV2outの論理積信号になる。   The signal VA3out that appears on the output side of the AND VA3 is a logical product signal of the signal VD1out and the signal VV2out.

結果、フリップフロップVD3の出力側に現れるPWM駆動信号DVHは、信号VA3outを1クロックCLK分遅延した信号になる。   As a result, the PWM drive signal DVH appearing on the output side of the flip-flop VD3 is a signal obtained by delaying the signal VA3out by one clock CLK.

次に、インバータWV1の出力側に現れる信号WV1outは、信号WD1outが遅延フリップフロップWD2で1クロックCLK分遅延された信号の反転信号になる。アンドWA1の出力側に現れる信号WA1outは、信号WD1outと信号WV1outの論理積信号になる。   Next, the signal WV1out appearing on the output side of the inverter WV1 becomes an inverted signal of the signal obtained by delaying the signal WD1out by one clock CLK by the delay flip-flop WD2. The signal WA1out that appears on the output side of the AND WA1 is a logical product signal of the signal WD1out and the signal WV1out.

アンドWA2の出力側に現れる信号WA2outは、信号WA1outと信号UA1outの論理積信号であり、この場合、ローレベルLが保持された信号になる。   The signal WA2out appearing on the output side of the AND WA2 is a logical product signal of the signal WA1out and the signal UA1out. In this case, the signal WA2out is held at the low level L.

また、インバータUV2の出力側に現れる信号UV2outは、信号WA2outの反転信号になり、この場合、ハイレベルHが保持された信号になる。   Further, the signal UV2out that appears on the output side of the inverter UV2 is an inverted signal of the signal WA2out, and in this case, a signal that maintains the high level H.

結果、フリップフロップUD3の出力側に現れるPWM駆動信号DUHは、信号UD1outを1クロックCLK分遅延した信号になる。   As a result, the PWM drive signal DUH appearing on the output side of the flip-flop UD3 is a signal obtained by delaying the signal UD1out by one clock CLK.

さらに、アンドVA2の出力側に現れる信号VA2outは、信号VA1outと信号WA1outの論理積信号であり、この場合、ローレベルLが保持された信号になる。   Further, the signal VA2out appearing on the output side of the AND VA2 is a logical product signal of the signal VA1out and the signal WA1out. In this case, the signal VA2out is held at the low level L.

また、インバータWV2の出力側に現れる信号WV2outは、信号VA2outの反転信号になり、この場合、ハイレベルHが保持された信号になる。   Further, the signal WV2out that appears on the output side of the inverter WV2 is an inverted signal of the signal VA2out, and in this case, the signal that holds the high level H.

結果、フリップフロップWD3の出力側に現れるPWM駆動信号DWHは、信号WD1outを1クロックCLK分遅延した信号になる。   As a result, the PWM drive signal DWH appearing on the output side of the flip-flop WD3 is a signal obtained by delaying the signal WD1out by one clock CLK.

ここで、ハイサイドタイミング修正回路30Hから出力されるU相ハイサイドPWM駆動信号DUHと、V相ハイサイドPWM駆動信号DVHとを考察すると、V相ハイサイドPWM駆動信号DVHは、U相ハイサイドPWM駆動信号DUHに対して1クロックCLK分の遅延時間に対するオンディレイ時間Tonが与えられた信号になっていることが分かる。   Here, considering the U-phase high-side PWM drive signal DUH and the V-phase high-side PWM drive signal DVH output from the high-side timing correction circuit 30H, the V-phase high-side PWM drive signal DVH is the U-phase high-side. It can be seen that the on-delay time Ton with respect to the delay time of one clock CLK is given to the PWM drive signal DUH.

よって、U相ハイサイドPWM駆動信号DUHと、V相ハイサイドPWM駆動信号DVHの増幅信号である、U相ハイサイドPWM駆動信号UHdと、V相ハイサイドPWM駆動信号VHdとによりそれぞれ駆動されるIGBT21uhとIGBT21vhとは同時に(同じタイミングで)駆動されなくなり、換言すれば、ターンオンミングがすらされて駆動されることとなり、図9に示したターンオン時におけるサージ電流Ipを約半分の振幅にすることができる。   Therefore, it is driven by the U-phase high-side PWM drive signal UHd and the V-phase high-side PWM drive signal VHd, which are amplification signals of the U-phase high-side PWM drive signal DUH and the V-phase high-side PWM drive signal DVH, respectively. The IGBT 21uh and the IGBT 21vh are not driven at the same time (at the same timing), in other words, they are driven with even turn-onming, and the surge current Ip at the time of turn-on shown in FIG. Can do.

以上説明したように、上述した実施形態では、直流電源4間にハイサイドIGBT21h(21uh、21vh、21wh)とローサイドIGBT21l(21ul、21vl、21wl)との直列回路を複数接続しブリッジ回路に構成したインバータ回路6のハイサイドIGBT21hとローサイドIGBT21lとの各中点にモータ14のUVW各相のコイル51u、51v、51wを接続し、ハイサイドIGBT21h及びローサイドIGBT21lにPWM駆動信号Hd(UHd、VHd、WHd)、Ld(ULd、VLd、WLd)を与えてオン又はオフさせることでコイル51u、51v、51wに交流電流を供給しモータ14を駆動するモータ制御装置50を備え、このモータ制御装置50を構成するハイサイドタイミング修正回路30Hとローサイドタイミング修正回路30Lが、ハイサイドIGBT21h(21uh、21vh、21wh)のそれぞれ、及び(又は)ローサイドIGBT21l(21ul、21vl、21wl)のそれぞれに対して、UVW相の2相中、ある相のターンオンタイミングと、他の相のターンオンタイミングとがずれるようにPWM駆動信号Hd(UHd、VHd、WHd)、Ld(ULd、VLd、WLd)のタイミングを操作するようにしている。   As described above, in the above-described embodiment, a plurality of series circuits of the high-side IGBT 21h (21uh, 21vh, 21wh) and the low-side IGBT 21l (21ul, 21vl, 21wl) are connected between the DC power sources 4 to form a bridge circuit. The coils 51u, 51v, 51w of each UVW phase of the motor 14 are connected to the midpoints of the high-side IGBT 21h and the low-side IGBT 21l of the inverter circuit 6, and the PWM drive signals Hd (UHd, VHd, WHd) are connected to the high-side IGBT 21h and the low-side IGBT 21l. ), Ld (ULd, VLd, WLd) is applied to turn on or off to supply an alternating current to the coils 51u, 51v, 51w to drive the motor 14, and this motor control device 50 is configured. High side timing training The circuit 30H and the low-side timing correction circuit 30L are in two phases of the UVW phase for each of the high-side IGBT 21h (21uh, 21vh, 21wh) and / or each of the low-side IGBT 21l (21ul, 21vl, 21wl). The timings of the PWM drive signals Hd (UHd, VHd, WHd) and Ld (ULd, VLd, WLd) are manipulated so that the turn-on timings of the phases and the turn-on timings of the other phases are shifted.

このためモータ制御装置50において、あるタイミングで複数の相のスイッチング素子が同時にターンオンすることで発生する可能性のある過大なサージ電流の発生を確実に回避することができる。   Therefore, in the motor control device 50, it is possible to reliably avoid the occurrence of an excessive surge current that may be generated by simultaneously turning on the switching elements of a plurality of phases at a certain timing.

なお、上述した実施形態では、同時ターンオンの回避について説明したが、同時ターンオフの回避についても容易に回路を変形して適用することができる。また、3相で説明しているが、5相等のモータ制御装置にも回路を変形して適用できることはいうまでもない。   In the embodiment described above, avoidance of simultaneous turn-on has been described. However, it is possible to easily apply a modified circuit to avoid simultaneous turn-off. Further, although the description has been given with respect to three phases, it goes without saying that the circuit can be modified and applied to a motor control device of five phases or the like.

上記の実施形態において、ハイサイドタイミング修正回路30Hは、該ハイサイドタイミング修正回路30Hに供給されるU相のPWM駆動信号SUHとV相のPWM駆動信号SVHが同時にターンオンさせる信号であることを検出し、一方の相、この場合V相のPWM駆動信号VHdにオンディレイ時間Tonを付加してタイミングをずらすようにしているので、タイミング修正回路の設計指針がより明確となり、かつ回路構成を簡単化できる。   In the above embodiment, the high-side timing correction circuit 30H detects that the U-phase PWM drive signal SUH and the V-phase PWM drive signal SVH supplied to the high-side timing correction circuit 30H are signals that are turned on simultaneously. In addition, since the timing is shifted by adding the on-delay time Ton to the PWM drive signal VHd of one phase, in this case V-phase, the design guideline of the timing correction circuit becomes clearer and the circuit configuration is simplified. it can.

この場合、オンディレイ時間Tonを、サージ電流Ipの発生時間{サージ電流Ipが10%程度にまで減衰する時間である遅延時間(減衰時間)Td}に等しい時間あるいはそれを僅かに上回る時間等、発生時間に応じて設定しているので、2倍のサージ電流の発生を確実に回避でき、かつモータ14の変調、例えば、3次高調波の発生を最小限に抑制することができる。   In this case, the on-delay time Ton is set equal to or slightly longer than the generation time of the surge current Ip {delay time (attenuation time) Td that is the time for the surge current Ip to decay to about 10%}, etc. Since it is set according to the generation time, the generation of twice the surge current can be avoided reliably, and the modulation of the motor 14, for example, the generation of the third harmonic can be suppressed to the minimum.

ここで、1クロックCLK分遅れる時間に相当するように基準となるクロックCLKの周期を、オンディレイ時間Tonに合わせているので、ハイサイドタイミング修正回路30Hの設計指針がより一層明確となり、かつ回路構成を簡単化できる。もちろん、クロックCLKの周期とサージ電流Ipの発生している遅延時間Tdが対応していない場合には、サージ電流Ipの発生している遅延時間Tdに対応するクロック分だけのオンディレイ時間Tonを設定すればよい。   Here, since the period of the reference clock CLK is adjusted to the on-delay time Ton so as to correspond to the time delayed by one clock CLK, the design guideline of the high-side timing correction circuit 30H becomes much clearer and the circuit The configuration can be simplified. Of course, if the period of the clock CLK does not correspond to the delay time Td in which the surge current Ip is generated, the on-delay time Ton corresponding to the clock corresponding to the delay time Td in which the surge current Ip is generated is set. You only have to set it.

このように、上述した実施形態によれば、相同士のIGBT21h(21uh、21vh、21wh)が同時にターンオンにならないようにPWM駆動信号UHd、VHd、WHdのタイミングをずらしているので、3相のモータ制御装置50において、あるタイミングで2相のIGBTが同時にターンオンすることで発生する可能性のある過大なサージ電流(瞬間電流)の発生を確実に回避することができる。この実施形態では、サージ電流のピークを約半分に低減することができる。   As described above, according to the above-described embodiment, the timings of the PWM drive signals UHd, VHd, and WHd are shifted so that the IGBTs 21h (21uh, 21vh, 21wh) between the phases do not turn on at the same time. In the control device 50, it is possible to reliably avoid the occurrence of an excessive surge current (instantaneous current) that may be generated by simultaneously turning on the two-phase IGBTs at a certain timing. In this embodiment, the surge current peak can be reduced to about half.

なお、この発明は、上述の実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various configurations can be adopted based on the contents described in this specification.

この発明の一実施形態に係るモータ制御装置の構成を示す回路ブロック図である。1 is a circuit block diagram showing a configuration of a motor control device according to an embodiment of the present invention. 図1例のモータ制御装置中、ハイサイドタイミング修正回路の構成を示す詳細な論理回路図である。FIG. 2 is a detailed logic circuit diagram showing a configuration of a high-side timing correction circuit in the motor control apparatus of FIG. 1 example. 図2例のハイサイドタイミング修正回路のタイミングチャートである。3 is a timing chart of the high-side timing correction circuit of FIG. 2 example. 図2例のハイサイドタイミング修正回路の詳細な論理回路をより簡易的に表現した論理回路図である。FIG. 3 is a logic circuit diagram that more simply represents a detailed logic circuit of the high-side timing correction circuit of FIG. 2 example; 図3に示したタイミングチャート中、所定区間を、より細分化して示すタイムチャートである。4 is a time chart showing a predetermined section in a more detailed manner in the timing chart shown in FIG. 3. 従来技術に係るモータ制御装置の構成例を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows the structural example of the motor control apparatus which concerns on a prior art. 図7Aは、比較される三角波と正弦波を示す説明図、図7Bは、比較結果のPWM駆動信号の波形図である。FIG. 7A is an explanatory diagram showing a triangular wave and a sine wave to be compared, and FIG. 7B is a waveform diagram of a PWM drive signal as a comparison result. 図8Aは、比較される三角波と3相の正弦波を示す説明図、図8Bは、比較結果のU相ハイサイドPWM駆動信号の波形図、図8Cは、比較結果のV相ハイサイドPWM駆動信号の波形図、図8Dは、比較結果のW相ハイサイドPWM駆動信号の波形図である。8A is an explanatory diagram showing a triangular wave to be compared and a three-phase sine wave, FIG. 8B is a waveform diagram of a U-phase high-side PWM drive signal as a comparison result, and FIG. 8C is a V-phase high-side PWM drive as a comparison result. FIG. 8D is a waveform diagram of a W-phase high-side PWM drive signal as a comparison result. 2相のハイサイドIGBTが同時にターンオンした場合のサージ電流の説明図である。It is explanatory drawing of the surge electric current when two-phase high side IGBT turns on simultaneously.

符号の説明Explanation of symbols

2、50…モータ制御装置 4…直流電源
5…平滑コンデンサ 6…インバータ回路
11…U相アーム 12…V相アーム
13…W相アーム 16…電流センサ
18…モータ制御ECU 20…ゲート駆動回路
21uh、21vh、21wh、21ul、21vl、21wl…IGBT
22…三角波 24…正弦波
24u…U相正弦波 24v…V相正弦波
24w…W相正弦波 30H…ハイサイドタイミング修正回路
30L…ローサイドタイミング修正回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2, 50 ... Motor control apparatus 4 ... DC power supply 5 ... Smoothing capacitor 6 ... Inverter circuit 11 ... U-phase arm 12 ... V-phase arm 13 ... W-phase arm 16 ... Current sensor 18 ... Motor control ECU 20 ... Gate drive circuit 21uh, 21vh, 21wh, 21ul, 21vl, 21wl ... IGBT
22 ... Triangular wave 24 ... Sine wave 24u ... U phase sine wave 24v ... V phase sine wave 24w ... W phase sine wave 30H ... High side timing correction circuit 30L ... Low side timing correction circuit

Claims (5)

直流電源間にハイサイドスイッチング素子とローサイドスイッチング素子との直列回路を複数接続しブリッジ回路に構成したインバータ回路の前記ハイサイドスイッチング素子と前記ローサイドスイッチング素子との各中点にモータの各相のコイルを接続し、前記ハイサイドスイッチング素子及び前記ローサイドスイッチング素子にPWM駆動信号を与えてオン又はオフさせることで前記コイルに交流電流を供給し前記モータを駆動するモータ制御装置において、
前記ハイサイドスイッチング素子のそれぞれ、又は前記ローサイドスイッチング素子のそれぞれに対して、ある相のターンオンタイミングと、他の相のターンオンタイミングとがずれるように、前記PWM駆動信号のタイミングを操作するタイミング修正回路
を備えることを特徴とするモータ制御装置。
A coil of each phase of the motor at each midpoint of the high-side switching element and the low-side switching element of an inverter circuit in which a plurality of series circuits of a high-side switching element and a low-side switching element are connected between DC power sources to form a bridge circuit In a motor control device for driving the motor by supplying an alternating current to the coil by applying a PWM drive signal to the high-side switching element and the low-side switching element to turn it on or off,
A timing correction circuit for manipulating the timing of the PWM drive signal so that the turn-on timing of a certain phase and the turn-on timing of another phase shift with respect to each of the high-side switching elements or the low-side switching elements. A motor control device comprising:
直流電源間にハイサイドスイッチング素子とローサイドスイッチング素子との直列回路を複数接続しブリッジ回路に構成したインバータ回路の前記ハイサイドスイッチング素子と前記ローサイドスイッチング素子との各中点にモータの各相のコイルを接続し、前記ハイサイドスイッチング素子及び前記ローサイドスイッチング素子にPWM駆動信号を与えてオン又はオフさせることで前記コイルに交流電流を供給し前記モータを駆動するモータ制御装置において、
前記ハイサイドスイッチング素子のそれぞれ、及び前記ローサイドスイッチング素子のそれぞれに対して、ある相のターンオンタイミングと、他の相のターンオンタイミングとがずれるように、前記PWM駆動信号のタイミングを操作するタイミング修正回路
を備えることを特徴とするモータ制御装置。
A coil of each phase of the motor at each midpoint of the high-side switching element and the low-side switching element of an inverter circuit in which a plurality of series circuits of a high-side switching element and a low-side switching element are connected between DC power sources to form a bridge circuit In a motor control device for driving the motor by supplying an alternating current to the coil by applying a PWM drive signal to the high-side switching element and the low-side switching element to turn it on or off,
A timing correction circuit that manipulates the timing of the PWM drive signal so that the turn-on timing of one phase and the turn-on timing of another phase are shifted with respect to each of the high-side switching element and the low-side switching element. A motor control device comprising:
請求項1又は2記載のモータ制御装置において、
前記タイミング修正回路は、
該タイミング修正回路に供給されるある相のPWM駆動信号と他相のPWM駆動信号が同時にターンオンさせる信号であることを検出した場合、一方の相のPWM駆動信号にオンディレイ時間を付加してタイミングをずらす
ことを特徴とするモータ制御装置。
The motor control device according to claim 1 or 2,
The timing correction circuit includes:
When it is detected that the PWM drive signal of one phase and the PWM drive signal of the other phase supplied to the timing correction circuit are signals to be turned on at the same time, an on-delay time is added to the PWM drive signal of one phase. The motor control device characterized by shifting.
請求項3記載のモータ制御装置において、
前記オンディレイ時間を、前記ハイサイドスイッチング素子又は前記ローサイドスイッチング素子にターンオン時に流れるサージ電流の発生時間に応じて設定する
ことを特徴とするモータ制御装置。
The motor control device according to claim 3, wherein
The motor control device according to claim 1, wherein the on-delay time is set according to a generation time of a surge current that flows when the high-side switching element or the low-side switching element is turned on.
請求項3又は4記載のモータ制御装置において、
前記オンディレイ時間は、前記タイミング修正回路が、基準クロックにより動作する論理回路で構成される場合、1クロック分遅れる時間に相当するよう前記基準クロックの周期が決定されている
ことを特徴とするモータ制御装置。
In the motor control device according to claim 3 or 4,
The motor is characterized in that the on-delay time is determined such that the period of the reference clock corresponds to a time delayed by one clock when the timing correction circuit is composed of a logic circuit that operates by a reference clock. Control device.
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