JP2008278572A - Motor control device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress noise generated by the drive of a motor, in a motor control device which controls the motor of an electric vehicle. <P>SOLUTION: At the start of the motor, a motor ECU 20 controls a PWM inverter 22 by using a relatively high carrier frequency until a condition that an inverter current is continued for a prescribe period of time or longer, and is included in a prescribed current value range, or a condition that the acceleration of the vehicle is smaller than a prescribed reference acceleration is satisfied. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、電動車両のモータを制御するモータ制御装置に関する。   The present invention relates to a motor control device that controls a motor of an electric vehicle.

ハイブリッド電気自動車、電気自動車、燃料電池自動車などの電動車両は、駆動源として駆動用モータ(電動機)を備える。駆動用モータは交流電流で駆動する交流モータであり、当該交流モータを直流電流で駆動する場合にはPWMインバータなどの電力変換装置が必要である。駆動用モータは、PWMインバータなどの電力変換装置において、高周波でのスイッチングにより大電力を対象とする電力変換が行われるため、パワートランジスタが加熱するおそれがある。したがって、駆動用モータの制御を行う際には、パワートランジスタの加熱を防止する対策が必要である。   Electric vehicles such as hybrid electric vehicles, electric vehicles, and fuel cell vehicles include a driving motor (electric motor) as a driving source. The driving motor is an AC motor that is driven by an AC current. When the AC motor is driven by a DC current, a power conversion device such as a PWM inverter is required. In the power conversion device such as a PWM inverter, the drive motor performs power conversion for high power by switching at a high frequency, so that the power transistor may be heated. Therefore, when controlling the drive motor, it is necessary to take measures to prevent heating of the power transistor.

特許文献1には、インバータ電流が所定の下限電流値より小さい場合には、PWM(パルス幅変調)信号のキャリア周波数、すなわちパワートランジスタのスイッチング周波数を高く設定し、インバータ電流が所定の上限電流値より大きい場合には、キャリア周波数を低く設定し、インバータ電流が、下限電流値と上限電流値との中間にある場合には、周波数の急激な変化による異音の発生を避けるために、所定の一次関数を用いた制御を行う技術が開示されている。   In Patent Document 1, when the inverter current is smaller than the predetermined lower limit current value, the carrier frequency of the PWM (pulse width modulation) signal, that is, the switching frequency of the power transistor is set high, and the inverter current is set to the predetermined upper limit current value. If it is larger, the carrier frequency is set low, and if the inverter current is in the middle between the lower limit current value and the upper limit current value, in order to avoid the occurrence of abnormal noise due to a sudden change in frequency, a predetermined frequency is set. A technique for performing control using a linear function is disclosed.

特許文献2には、モータの回転数が低くトルクが高い場合はキャリア周波数を低く設定し、パワートランジスタやモータの発熱を抑制する技術が開示されている。また、特許文献2には、回転数が高い場合、キャリア周波数を高く設定することで制御を安定させるが、回転数が低くない場合でもトルクが高いときには、キャリア周波数を低く設定し、パワートランジスタの発熱を抑制する技術が開示されている。   Patent Document 2 discloses a technique for setting a low carrier frequency when the rotational speed of a motor is low and torque is high, and suppressing heat generation of a power transistor or a motor. Further, in Patent Document 2, when the rotation speed is high, the control is stabilized by setting the carrier frequency high. However, even when the rotation speed is not low, the carrier frequency is set low when the torque is high. A technique for suppressing heat generation is disclosed.

特許文献3には、インバータが、エンジンの始動時に低いキャリア周波数でPWM制御され、車両空調用コンプレッサなどの所定の車載機器の駆動時には高いキャリア周波数でPWM制御する技術が開示されている。   Patent Document 3 discloses a technique in which an inverter is PWM-controlled at a low carrier frequency when the engine is started, and PWM-controlled at a high carrier frequency when a predetermined on-vehicle device such as a vehicle air conditioning compressor is driven.

特開平5−115106号公報JP-A-5-115106 特開2002−10668号公報JP 2002-10668 A 特開2002−153096号公報JP 2002-153096 A

上記の通り、モータの回転数が低い場合には、一般にインバータ電流によりパワートランジスタが加熱するおそれがあるため、低いキャリア周波数でインバータはPWM制御される。電動車両の始動時においても、始動直後はモータの回転数が低いため、インバータは低いキャリア周波数で制御される。   As described above, when the rotational speed of the motor is low, the inverter is generally PWM-controlled at a low carrier frequency because the power transistor may be heated by the inverter current. Even at the time of starting the electric vehicle, the inverter is controlled at a low carrier frequency because the rotational speed of the motor is low immediately after the start.

しかし、始動時に回転数が低い時間はごく短時間であり、始動直後に回転数は高くなり、キャリア周波数は始動直後に高い周波数に切り替えられ、インバータが制御されることになる。ところが、始動時の低いキャリア周波数でインバータが駆動される際に発生するリプル電流によってモータが異音を発生することがある。   However, the time when the rotational speed is low at the start is very short, the rotational speed becomes high immediately after the start, the carrier frequency is switched to a high frequency immediately after the start, and the inverter is controlled. However, the motor may generate noise due to a ripple current generated when the inverter is driven at a low carrier frequency at the time of starting.

本発明は、電動車両のモータを制御するモータ制御装置において、モータの駆動により発生する異音を抑制することを目的とする。   An object of the present invention is to suppress noise generated by driving a motor in a motor control device that controls a motor of an electric vehicle.

本発明に係るモータ制御装置は、電動車両の駆動源となるモータに電力を供給するPWMインバータに対して所定のキャリア周波数のパルス変調信号を供給する信号供給部と、前記モータの回転数が所定の基準回転数より低く、かつ前記PWMインバータに入力されるインバータ電流が所定の第1基準電流値よりも大きいという条件を満たす場合、前記キャリア周波数を、前記条件を満たさない場合よりも低くなるように設定するキャリア周波数設定部と、前記インバータ電流が所定期間以上継続して所定の電流値範囲に含まれる場合、前記第1基準電流値を、前記第1基準電流値より低い第2基準電流値に変更する基準電流値変更部と、を備えることを特徴とする。   A motor control device according to the present invention includes a signal supply unit that supplies a pulse modulation signal having a predetermined carrier frequency to a PWM inverter that supplies electric power to a motor that is a driving source of an electric vehicle, and a rotational speed of the motor is predetermined. When the condition that the inverter current input to the PWM inverter is larger than a predetermined first reference current value is satisfied, the carrier frequency is made lower than when the condition is not satisfied. A carrier frequency setting unit that sets the first reference current value lower than the first reference current value when the inverter current is included in a predetermined current value range for a predetermined period or longer. And a reference current value changing unit for changing to the above.

本発明に係るモータ制御装置の1つの態様では、前記基準電流値変更部は、前記モータが始動してから所定期間経過後は、前記インバータ電流の大きさによらず、前記第1基準電流値を前記第2基準電流値に変更することを特徴とする。   In one aspect of the motor control device according to the present invention, the reference current value changing unit is configured to perform the first reference current value regardless of the magnitude of the inverter current after a predetermined period has elapsed since the motor started. Is changed to the second reference current value.

本発明に係るモータ制御装置は、電動車両の駆動源となるモータに電力を供給するPWMインバータに対して所定のキャリア周波数のパルス変調信号を供給する信号供給部と、前記モータの回転数が所定の基準回転数より低く、かつ前記PWMインバータに入力されるインバータ電流が所定の第1基準電流値よりも大きいという条件を満たす場合、前記キャリア周波数を、前記条件を満たさない場合よりも低くなるように設定するキャリア周波数設定部と、前記インバータ電流が所定期間以上継続して所定の電流値範囲に含まれる場合、前記第1基準電流値を、前記第1基準電流値より低い第2基準電流値に変更する基準電流値変更部と、を備えることを特徴とする。   A motor control device according to the present invention includes a signal supply unit that supplies a pulse modulation signal having a predetermined carrier frequency to a PWM inverter that supplies electric power to a motor that is a driving source of an electric vehicle, and a rotational speed of the motor is predetermined. When the condition that the inverter current input to the PWM inverter is larger than a predetermined first reference current value is satisfied, the carrier frequency is made lower than when the condition is not satisfied. A carrier frequency setting unit that sets the first reference current value lower than the first reference current value when the inverter current is included in a predetermined current value range for a predetermined period or longer. And a reference current value changing unit for changing to the above.

本発明に係るモータ制御装置は、前記基準電流値変更部は、前記モータが始動してから所定期間経過後は、前記車両加速度の大きさによらず、前記第1基準電流値を前記第2基準電流値に変更することを特徴とする。   In the motor control device according to the present invention, the reference current value changing unit may change the first reference current value to the second value regardless of the magnitude of the vehicle acceleration after a lapse of a predetermined period from the start of the motor. The reference current value is changed.

本発明によれば、例えばモータ始動時に、インバータ電流が所定期間以上継続して所定の電流値範囲に含まれるという条件、あるいは車両の加速度が所定の基準加速度により小さいという条件を満たすまでは、比較的高めのキャリア周波数によりPWMインバータが制御される。よって、比較的低めのキャリア周波数でPWMインバータが制御されるよりもモータの駆動により発生する異音を抑制することができる。   According to the present invention, for example, at the time of starting the motor, comparison is made until the condition that the inverter current is continuously included in the predetermined current value range for a predetermined period or until the condition that the vehicle acceleration is smaller than the predetermined reference acceleration is satisfied. The PWM inverter is controlled by a higher carrier frequency. Therefore, it is possible to suppress noise generated by driving the motor, rather than controlling the PWM inverter with a relatively low carrier frequency.

本発明を実施するための最良の形態を具体的に示す実施形態について、以下図面を用いて説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment specifically showing the best mode for carrying out the invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本実施形態に係る電動車両の機能ブロックを示す図である。図1において、電動車両は、直流の電源40の放電出力を三相交流に変換するPWMインバータ22と、PWMインバータ22からの三相交流により駆動する駆動源のモータ30と、を備える。PWMインバータ22はパワートランジスタ24を有しており、モータ電子制御ユニット(モータECU)20からスイッチング信号(パルス幅変調信号)を受けてモータ30に駆動電流を送る。   FIG. 1 is a diagram showing functional blocks of the electric vehicle according to the present embodiment. In FIG. 1, the electric vehicle includes a PWM inverter 22 that converts a discharge output of a DC power supply 40 into a three-phase AC, and a drive source motor 30 that is driven by the three-phase AC from the PWM inverter 22. The PWM inverter 22 has a power transistor 24, receives a switching signal (pulse width modulation signal) from the motor electronic control unit (motor ECU) 20, and sends a drive current to the motor 30.

モータECU20は、モータ30の回転数を検出する回転数センサ32からモータ30の回転数、電流センサ26からPWMインバータ22から出力されるインバータ電流I、モータ30から出力させるべきトルクの値であるトルク指令値をハイブリッド電子制御ユニット(ハイブリッドECU)10から入力し、キャリア周波数を演算し、PWMインバータ22へスイッチング信号を出力する。   The motor ECU 20 includes a rotation speed sensor 32 that detects the rotation speed of the motor 30, a rotation speed of the motor 30, an inverter current I output from the PWM inverter 22 from the current sensor 26, and a torque value that is to be output from the motor 30. The command value is input from the hybrid electronic control unit (hybrid ECU) 10, the carrier frequency is calculated, and a switching signal is output to the PWM inverter 22.

なお、トルク指令値が大きければ、モータ30に送る駆動電流も大きくなる。ここで、トルク指令値は、ハイブリッドECU10が運転者によるアクセルペダルの踏込量を示すアクセル信号、運転者によるブレーキペダルの踏込量を示すブレーキ信号、運転者が投入したシフト位置を示すシフトポジション信号などを入力して演算する。   If the torque command value is large, the drive current sent to the motor 30 also becomes large. Here, the torque command value includes an accelerator signal indicating the amount of depression of the accelerator pedal by the driver, a brake signal indicating the amount of depression of the brake pedal by the driver, a shift position signal indicating the shift position input by the driver, and the like. Enter to calculate.

また、モータ30の回転数が低く、インバータ電流(つまり、モータ30のトルク)が大きい時にはキャリア周波数は低く、回転数が高くインバータ電流が小さい時にはキャリア周波数は高くなるように演算される。   Further, the calculation is performed so that the carrier frequency is low when the rotation speed of the motor 30 is low and the inverter current (that is, the torque of the motor 30) is large, and the carrier frequency is high when the rotation speed is high and the inverter current is small.

一般に、モータ30の回転数が所定の基準回転数より低くインバータ電流が所定の基準電流値より大きいという条件を満たす場合には、PWMインバータ22において発生する熱量が大きい場合が多いため、キャリア周波数は通常時のキャリア周波数よりも低く設定される。モータ回転数が低いほどPWMインバータ22のパワートランジスタ24には「直流」に近い電流が流れるため発熱が大きい。そのために低い回転数ほど低いキャリア周波数に切り替わるようにインバータ電流の基準電流値(モータ30のトルク閾値)を低くしなくてはならない。電動車両の始動時においても、上記条件を満たす場合はあるが、モータ30は始動直後にその条件を満たさなくなり、PWMインバータ22が発熱する前に、低く設定されたキャリア周波数は、通常時のキャリア周波数に切り替わることが多い。始動直後に低いキャリア周波数に設定された領域を使いやすく、低いキャリア周波数を用いるとPWMインバータ22の出力電流においてリプル電流が発生しやすい。つまり、低いキャリア周波数によりPWMインバータ22の出力電流の波形が乱れやすい。このリプル電流の発生によりモータ30から異音が発生することがある。一方、モータ30の始動時に短期間のみ上記条件を満たしたとしても、PWMインバータ22において発生する熱量はそれほど大きくない。   Generally, when the condition that the rotational speed of the motor 30 is lower than a predetermined reference rotational speed and the inverter current is larger than a predetermined reference current value is satisfied, the amount of heat generated in the PWM inverter 22 is often large. It is set lower than the normal carrier frequency. The lower the motor speed, the more heat is generated because a current close to “direct current” flows through the power transistor 24 of the PWM inverter 22. Therefore, the reference current value of the inverter current (the torque threshold of the motor 30) must be lowered so that the lower the rotation speed, the lower the carrier frequency. Even when the electric vehicle is started, the above condition may be satisfied. However, the motor 30 does not satisfy the condition immediately after the start, and the carrier frequency set low before the PWM inverter 22 generates heat has a normal carrier frequency. Often switched to frequency. A region set to a low carrier frequency immediately after start-up is easy to use, and if a low carrier frequency is used, a ripple current is likely to be generated in the output current of the PWM inverter 22. That is, the waveform of the output current of the PWM inverter 22 is likely to be disturbed by a low carrier frequency. The generation of this ripple current may cause abnormal noise from the motor 30. On the other hand, even if the above condition is satisfied only for a short period when the motor 30 is started, the amount of heat generated in the PWM inverter 22 is not so large.

そこで、本実施形態では、PWMインバータ22で発生する熱量を抑制しつつ、始動時におけるキャリア周波数の変動を抑制することで、モータ30で発生する異音を抑制する。   Therefore, in the present embodiment, the noise generated by the motor 30 is suppressed by suppressing the fluctuation of the carrier frequency at the start-up while suppressing the amount of heat generated by the PWM inverter 22.

モータECU20は、PWMインバータ22やモータ30で継続的に比較的大量に熱が発生しない場合には、モータ30の始動時におけるキャリア周波数を高めに演算する。   When a relatively large amount of heat is not continuously generated in the PWM inverter 22 or the motor 30, the motor ECU 20 calculates a higher carrier frequency when starting the motor 30.

より具体的には、モータECU20は、図2Aおよび図2Bに示すように2つのキャリア周波数マップをメモリに保持し、モータ30の回転数およびインバータ電流をパラメータとして、メモリに保持したキャリア周波数マップを参照することで、適宜キャリア周波数を算出する。   More specifically, the motor ECU 20 holds two carrier frequency maps in the memory as shown in FIGS. 2A and 2B, and uses the carrier frequency map held in the memory with the rotation speed of the motor 30 and the inverter current as parameters. By referring to this, the carrier frequency is calculated as appropriate.

図2A、2Bにおいて、縦軸はインバータ電流Iを示し、横軸はモータ回転数Nを示す。キャリア周波数マップは、2つの領域から構成されており、各領域に対応してそれぞれ1つずつキャリア周波数が設定されている。   2A and 2B, the vertical axis represents the inverter current I, and the horizontal axis represents the motor rotation speed N. The carrier frequency map is composed of two regions, and one carrier frequency is set for each region.

図2Aにおいて、領域100は、モータ回転数Nが基準回転数Ntより低く、かつインバータ電流Iが第1基準電流値It1よりも大きいという条件(1)を満たす場合の領域であり、キャリア周波数として第1キャリア周波数fc1が割り当てられる。一方、領域102は、条件(1)を満たさない場合の領域であり、キャリア周波数として第1キャリア周波数より高い第2キャリア周波数fc2(fc1<fc2)が割り当てられる。   In FIG. 2A, a region 100 is a region when the motor rotation speed N is lower than the reference rotation speed Nt and the condition (1) that the inverter current I is larger than the first reference current value It1 is satisfied. A first carrier frequency fc1 is assigned. On the other hand, the region 102 is a region when the condition (1) is not satisfied, and a second carrier frequency fc2 (fc1 <fc2) higher than the first carrier frequency is assigned as the carrier frequency.

また、図2Bにおいて、領域100’は、モータ回転数Nが基準回転数Ntより低く、かつインバータ電流Iが第2基準電流値It2よりも大きいという条件(2)を満たす場合の領域であり、キャリア周波数として第1キャリア周波数fc1が割り当てられる。   In FIG. 2B, a region 100 ′ is a region when the condition (2) that the motor rotational speed N is lower than the reference rotational speed Nt and the inverter current I is larger than the second reference current value It2 is satisfied. The first carrier frequency fc1 is assigned as the carrier frequency.

つまり、図2Aに示すキャリア周波数マップよりも、図2Bに示すキャリア周波数マップのほうが、第1キャリア周波数fc1となるキャリア電流Iの条件が高く設定されている。よって、モータECU20が、インバータ電流Iとモータ回転数Nとをパラメータとして、キャリア周波数を決定する場合、図2Bに示すキャリア周波数マップを参照したほうが第2キャリア周波数fc2をキャリア周波数として決定する確率が高い。そのため、モータECU20は、図2Bに示すキャリア周波数マップを参照するほうが、比較的高めのキャリア周波数によりPWMインバータ22を制御することができる。したがって、モータ30へ流れるインバータ出力電流に含まれるリプル電流が少なくなるため、異音の発生を抑制することができる。しかし、キャリア周波数を高めに設定すると、モータ30の回転数やトルクの大きさによってはPWMインバータ22において発生する熱量が大きくなるため、モータ30の回転数やトルク(インバータ電流)の大きさによっては、キャリア周波数を低めに設定するほうがよい場合もある。   In other words, the carrier frequency map shown in FIG. 2B has a higher carrier current I condition for the first carrier frequency fc1 than the carrier frequency map shown in FIG. 2A. Therefore, when the motor ECU 20 determines the carrier frequency using the inverter current I and the motor rotation speed N as parameters, it is more likely that the second carrier frequency fc2 is determined as the carrier frequency by referring to the carrier frequency map shown in FIG. 2B. high. Therefore, the motor ECU 20 can control the PWM inverter 22 with a relatively higher carrier frequency when referring to the carrier frequency map shown in FIG. 2B. Therefore, since the ripple current included in the inverter output current flowing to the motor 30 is reduced, the occurrence of abnormal noise can be suppressed. However, if the carrier frequency is set high, the amount of heat generated in the PWM inverter 22 increases depending on the number of rotations and torque of the motor 30. Therefore, depending on the number of rotations and torque (inverter current) of the motor 30 In some cases, it is better to set the carrier frequency lower.

そこで、本実施形態では、PWMインバータ22において発生する熱量を考慮して、モータ30の回転数やインバータ電流の大きさが同じでも、キャリア周波数の大きさを変更する。つまり、モータECU20が参照するキャリア周波数マップを変更する。   Therefore, in the present embodiment, the amount of heat generated in the PWM inverter 22 is taken into consideration, and the magnitude of the carrier frequency is changed even if the rotation speed of the motor 30 and the magnitude of the inverter current are the same. That is, the carrier frequency map referred to by the motor ECU 20 is changed.

より具体的には、モータ30が始動してから所定期間経過するまでの間であって、インバータ電流が所定期間継続して所定の電流値範囲に含まれない(つまり、図3Aに示すようにインバータ電流がある程度の変動をもって推移する)場合には、PWMインバータ22において比較的発生する熱量が少ないことが予測されるため、モータECU20は、図2Bに示すキャリア周波数マップを参照する。   More specifically, it is from the start of the motor 30 until a predetermined period elapses, and the inverter current continues for a predetermined period and is not included in the predetermined current value range (that is, as shown in FIG. 3A). When the inverter current changes with a certain degree of fluctuation), the motor ECU 20 refers to the carrier frequency map shown in FIG. 2B because it is predicted that the amount of heat generated in the PWM inverter 22 is relatively small.

一方、モータ30が始動してから所定期間が経過する前であっても、インバータ電流が所定期間継続して所定の電流値範囲に含まれる(つまり、図3Bに示すようにインバータ電流が電流値範囲200の付近において大きな変動なく推移する)場合は、PWMインバータ22において比較的発生する熱量が多いことが予想される。よって、モータECU20は、第2キャリア周波数マップの代わりに図2Aに示す第1キャリア周波数マップを参照する。   On the other hand, even before the predetermined period elapses after the motor 30 is started, the inverter current continues for a predetermined period and is included in the predetermined current value range (that is, as shown in FIG. In the vicinity of the range 200), it is expected that a relatively large amount of heat is generated in the PWM inverter 22. Therefore, the motor ECU 20 refers to the first carrier frequency map shown in FIG. 2A instead of the second carrier frequency map.

また、モータ30が始動してから所定期間が経過後は、インバータ電流が所定期間継続して所定の電流値範囲に含まれない場合でも、短期間に発生した熱が徐々に蓄積されることで、PWMインバータ22において発生する熱量が結果的に多くなることが予想される。よって、モータECU20は、モータ30が始動してから所定期間が経過後は、インバータ電流の大きさによらず、図2Aに示す第1キャリア周波数マップを参照する。   In addition, after a predetermined period has elapsed since the start of the motor 30, even if the inverter current continues for a predetermined period and is not included in the predetermined current value range, the heat generated in a short time is gradually accumulated. The amount of heat generated in the PWM inverter 22 is expected to increase as a result. Therefore, the motor ECU 20 refers to the first carrier frequency map shown in FIG. 2A regardless of the magnitude of the inverter current after a predetermined period has elapsed since the start of the motor 30.

図4は、本実施形態において、モータ30の始動時にモータECU20が参照するキャリア周波数マップを設定する際の手順を示すフローチャートである。   FIG. 4 is a flowchart illustrating a procedure for setting a carrier frequency map referred to by the motor ECU 20 when the motor 30 is started in the present embodiment.

図4において、モータECU20は、ハイブリッドECU10からモータ始動指示を検知すると(S100)、メモリからまず図2Bに示す第2キャリア周波数マップを読み出し、参照対象のマップとして設定する(S102)。つまり、モータECU20は、まず第2キャリア周波数マップを参照して、インバータ電流Iとモータ回転数Nとに基づいて、順次キャリア周波数を算出する。次いで、モータ始動後、所定の第1期間T1を経過していなければ(ステップS104の判定結果が、否定「N」)、モータECU20は、インバータ電流Iが、所定の第2期間T2(T2<T1)継続して所定の電流範囲に含まれるか否かを判定する(S106)。判定の結果、含まれない場合には(S106の判定結果が、否定「N」)の場合には、ステップS104に戻る。   In FIG. 4, when the motor ECU 20 detects a motor start instruction from the hybrid ECU 10 (S100), the motor ECU 20 first reads the second carrier frequency map shown in FIG. 2B from the memory and sets it as a reference target map (S102). That is, the motor ECU 20 first refers to the second carrier frequency map and sequentially calculates the carrier frequency based on the inverter current I and the motor rotation speed N. Next, if the predetermined first period T1 has not elapsed after the motor start (the determination result of step S104 is negative “N”), the motor ECU 20 determines that the inverter current I is equal to the predetermined second period T2 (T2 <T T1) It is determined whether it is continuously included in the predetermined current range (S106). If it is not included as a result of the determination (the determination result of S106 is negative “N”), the process returns to step S104.

一方、所定の第1期間T1を経過した後(ステップS104の判定結果が、肯定「Y」)、もしくは、インバータ電流Iが、所定の第2期間T2継続して所定の電流範囲に含まれる場合(ステップS106の判定結果が、肯定「Y」)、モータECU20は、メモリから図2Aに示すような第1キャリア周波数マップを読み出し、参照対象のマップとして第2キャリア周波数マップの代わりに第1キャリア周波数マップを設定する(S108)。   On the other hand, after the predetermined first period T1 has elapsed (the determination result of step S104 is affirmative “Y”) or when the inverter current I is continuously included in the predetermined current range for the predetermined second period T2. (The determination result in step S106 is affirmative “Y”), the motor ECU 20 reads the first carrier frequency map as shown in FIG. 2A from the memory, and uses the first carrier frequency map instead of the second carrier frequency map as a reference target map. A frequency map is set (S108).

以上の通り、本実施形態では、モータ始動時に、インバータ電流が所定期間以上継続して所定の電流値範囲に含まれるという条件を満たすまでは、比較的高めのキャリア周波数によりインバータを制御することが可能になる。よって、比較的低めのキャリア周波数でインバータが制御されるよりもリプル電流の発生が少ないため、モータの駆動により発生する異音を抑制することができる。   As described above, in this embodiment, at the time of starting the motor, the inverter can be controlled with a relatively high carrier frequency until the condition that the inverter current is continuously included in the predetermined current value range for a predetermined period or longer is satisfied. It becomes possible. Therefore, since the generation of the ripple current is less than when the inverter is controlled with a relatively low carrier frequency, it is possible to suppress noise generated by driving the motor.

続いて、本実施形態の変形例について説明する。本変形例では、モータ30の始動直後における電動車両の加速度の大きさによって、参照するキャリア周波数マップを変更する点が、インバータ電流の大きさの変動によりマップを変更する上記の実施形態とは異なる。なお、本変形例における電動車両の機能ブロックは、実施形態における機能ブロックと同様でよいため、説明を省略する。また、本変形例では、モータECU20は、車両の加速度を取得する必要があるが、例えば、モータECU20は、回転数センサ32で検知したモータ30の回転数に基づいて、周知の方法により車両の加速度を算出すればよい。   Then, the modification of this embodiment is demonstrated. This modification differs from the above-described embodiment in that the reference carrier frequency map is changed depending on the magnitude of the acceleration of the electric vehicle immediately after the start of the motor 30, and the map is changed due to the fluctuation of the magnitude of the inverter current. . In addition, since the functional block of the electric vehicle in this modification may be the same as the functional block in embodiment, description is abbreviate | omitted. In this modification, the motor ECU 20 needs to acquire the acceleration of the vehicle. For example, the motor ECU 20 uses a known method based on the rotation speed of the motor 30 detected by the rotation speed sensor 32. What is necessary is just to calculate an acceleration.

図5は、本変形例において、モータ30の始動時にモータECU20が参照するキャリア周波数マップを設定する際の手順を示すフローチャートである。   FIG. 5 is a flowchart showing a procedure for setting a carrier frequency map referred to by the motor ECU 20 when the motor 30 is started in the present modification.

図5において、ステップS106がステップS107に変更されている点が、図4と異なる。   5 is different from FIG. 4 in that step S106 is changed to step S107.

つまり、本変形例では、モータECU20は、モータ始動後、所定の第1期間T1を経過していなければ(ステップS104の判定結果が、否定「N」)、モータECU20は、車両加速度が所定の基準加速度より小さいか否かを判定する(S107)。判定の結果、含まれない場合には(S107の判定結果が、否定「N」)の場合には、ステップS104に戻る。   In other words, in this modified example, if the motor ECU 20 has not passed the predetermined first period T1 after starting the motor (the determination result of step S104 is negative “N”), the motor ECU 20 has a predetermined vehicle acceleration. It is determined whether or not the acceleration is smaller than the reference acceleration (S107). If it is not included as a result of the determination (if the determination result in S107 is negative “N”), the process returns to step S104.

一方、所定の第1期間T1を経過した後(ステップS104の判定結果が、肯定「Y」)、もしくは、車両加速度が所定の基準加速度以上の場合(ステップS107の判定結果が、肯定「Y」)、モータECU20は、メモリから図2Aに示すような第1キャリア周波数マップを読み出し、参照対象のマップとして第2キャリア周波数マップの代わりに第1キャリア周波数マップを設定する(S108)。   On the other hand, after the predetermined first period T1 has elapsed (the determination result in step S104 is affirmative “Y”), or when the vehicle acceleration is equal to or greater than a predetermined reference acceleration (the determination result in step S107 is affirmative “Y”). The motor ECU 20 reads the first carrier frequency map as shown in FIG. 2A from the memory, and sets the first carrier frequency map instead of the second carrier frequency map as the reference target map (S108).

以上、本変形例では、モータ30始動時の車両加速度が基準加速度より小さい場合には、PWMインバータ22において比較的発生する熱量が多いことが予想されるため、モータECU20は、第2キャリア周波数マップの代わりに第1キャリア周波数マップを参照する。   As described above, in the present modification, when the vehicle acceleration at the time of starting the motor 30 is smaller than the reference acceleration, it is expected that a relatively large amount of heat is generated in the PWM inverter 22, and thus the motor ECU 20 uses the second carrier frequency map. Reference is made to the first carrier frequency map instead of.

以上、本変形例では、モータ始動時に、車両の加速度が基準加速度より小さいという条件を満たすまでは、比較的高めのキャリア周波数によりインバータを制御することが可能になる。よって、比較的低めのキャリア周波数でインバータが制御されるよりもリプル電流の発生が少ないためモータの駆動により発生する異音を抑制することができる。   As described above, in this modified example, when the motor is started, the inverter can be controlled with a relatively high carrier frequency until the condition that the acceleration of the vehicle is smaller than the reference acceleration is satisfied. Therefore, since the generation of ripple current is less than when the inverter is controlled at a relatively low carrier frequency, it is possible to suppress abnormal noise generated by driving the motor.

本実施形態および変形例における電動車両の機能ブロックを示す図である。It is a figure which shows the functional block of the electric vehicle in this embodiment and a modification. モータECUがモータ回転数とインバータ電流とに基づいてキャリア周波数を演算する際に参照するキャリア周波数マップの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the carrier frequency map referred when motor ECU calculates a carrier frequency based on motor rotation speed and an inverter electric current. モータECUがモータ回転数とインバータ電流とに基づいてキャリア周波数を演算する際に参照するキャリア周波数マップの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the carrier frequency map referred when motor ECU calculates a carrier frequency based on motor rotation speed and an inverter electric current. モータ始動時におけるインバータ電流の時間的な変化について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the time change of the inverter electric current at the time of a motor start. モータ始動時におけるインバータ電流の時間的な変化について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the time change of the inverter electric current at the time of a motor start. 本実施形態において、モータの始動時にモータECUが参照するキャリア周波数マップを設定する際の手順を示すフローチャートである。In this embodiment, it is a flowchart which shows the procedure at the time of setting the carrier frequency map which motor ECU refers at the time of the start of a motor. 本変形例において、モータの始動時にモータECUが参照するキャリア周波数マップを設定する際の手順を示すフローチャートである。In this modification, it is a flowchart which shows the procedure at the time of setting the carrier frequency map which motor ECU refers at the time of the start of a motor.

符号の説明Explanation of symbols

10 ハイブリッドECU、20 モータECU、22 インバータ、24 パワートランジスタ、26 電流センサ、30 モータ、32 回転数センサ、40 電源。   10 Hybrid ECU, 20 Motor ECU, 22 Inverter, 24 Power transistor, 26 Current sensor, 30 Motor, 32 Revolution sensor, 40 Power supply.

Claims (4)

電動車両の駆動源となるモータに電力を供給するPWMインバータに対して所定のキャリア周波数のパルス変調信号を供給する信号供給部と、
前記モータの回転数が所定の基準回転数より低く、かつ前記PWMインバータに入力されるインバータ電流が所定の第1基準電流値よりも大きいという条件を満たす場合、前記キャリア周波数を、前記条件を満たさない場合よりも低くなるように設定するキャリア周波数設定部と、
前記インバータ電流が所定期間以上継続して所定の電流値範囲に含まれる場合、前記第1基準電流値を、前記第1基準電流値より低い第2基準電流値に変更する基準電流値変更部と、
を備えるモータ制御装置。
A signal supply unit that supplies a pulse modulation signal having a predetermined carrier frequency to a PWM inverter that supplies electric power to a motor serving as a drive source of the electric vehicle;
When the condition that the rotational speed of the motor is lower than a predetermined reference rotational speed and the inverter current input to the PWM inverter is larger than a predetermined first reference current value, the carrier frequency is satisfied with the condition. A carrier frequency setting unit that is set to be lower than when there is not,
A reference current value changing unit configured to change the first reference current value to a second reference current value lower than the first reference current value when the inverter current is continuously included in a predetermined current value range for a predetermined period or longer; ,
A motor control device comprising:
請求項1に記載のモータ制御装置において、
前記基準電流値変更部は、前記モータが始動してから所定期間経過後は、前記インバータ電流の大きさによらず、前記第1基準電流値を前記第2基準電流値に変更する、
ことを特徴とするモータ制御装置。
The motor control device according to claim 1,
The reference current value changing unit changes the first reference current value to the second reference current value regardless of the magnitude of the inverter current after a predetermined period has elapsed since the start of the motor.
The motor control apparatus characterized by the above-mentioned.
電動車両の駆動源となるモータに電力を供給するPWMインバータに対して所定のキャリア周波数のパルス変調信号を供給する信号供給部と、
前記モータの回転数が所定の基準回転数より低く、かつ前記PWMインバータに入力されるインバータ電流が所定の第1基準電流値よりも大きいという条件を満たす場合、前記キャリア周波数を、前記条件を満たさない場合よりも低くなるように設定するキャリア周波数設定部と、
前記インバータ電流が所定期間以上継続して所定の電流値範囲に含まれる場合、前記第1基準電流値を、前記第1基準電流値より低い第2基準電流値に変更する基準電流値変更部と、
を備えるモータ制御装置。
A signal supply unit that supplies a pulse modulation signal having a predetermined carrier frequency to a PWM inverter that supplies electric power to a motor serving as a drive source of the electric vehicle;
When the condition that the rotational speed of the motor is lower than a predetermined reference rotational speed and the inverter current input to the PWM inverter is larger than a predetermined first reference current value, the carrier frequency is satisfied with the condition. A carrier frequency setting unit that is set to be lower than when there is not,
A reference current value changing unit configured to change the first reference current value to a second reference current value lower than the first reference current value when the inverter current is continuously included in a predetermined current value range for a predetermined period or longer; ,
A motor control device comprising:
請求項3に記載のモータ制御装置において、
前記基準電流値変更部は、前記モータが始動してから所定期間経過後は、前記車両加速度の大きさによらず、前記第1基準電流値を前記第2基準電流値に変更する、
ことを特徴とするモータ制御装置。
The motor control device according to claim 3,
The reference current value changing unit changes the first reference current value to the second reference current value regardless of the magnitude of the vehicle acceleration after a predetermined period has elapsed since the start of the motor.
The motor control apparatus characterized by the above-mentioned.
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