JP2010110042A - Motor controller - Google Patents
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Abstract
Description
この発明はモータ制御装置に関し、特に、永久磁石を含むモータを制御し、その永久磁石の減磁判定を実行するモータ制御装置に関する。 The present invention relates to a motor control device, and more particularly to a motor control device that controls a motor including a permanent magnet and performs a demagnetization determination of the permanent magnet.
特開平8−103093号公報(特許文献1)は、突極型永久磁石モータにおいて、磁石の減磁に伴うトルク低下を抑えるために、磁石の磁束を演算または実測により検出し、減磁率を演算し、減磁率に基づき位相の制御目標を演算し、モータ電流を演算した位相に制御する技術を開示する。
モータが通常にトルク発生できているかどうかを判定するために、モータ減磁判定が行なわれる。 In order to determine whether or not the motor can normally generate torque, a motor demagnetization determination is performed.
しかし、電流が流れていない場合においてもモータ減磁判定を行なうと、デッドタイムを正確に補間できないために、精度が落ち誤判定してしまう。したがって、このような電流の流れない状態においては、精度が落ちる減磁判定を行なわないようにする方が好ましい。 However, if the motor demagnetization determination is performed even when no current is flowing, the dead time cannot be accurately interpolated, resulting in a loss of accuracy and erroneous determination. Therefore, in such a state where no current flows, it is preferable not to perform the demagnetization determination that decreases accuracy.
この発明の目的は、誤判定の可能性が低減されたモータ減磁判定が実行できるモータ制御装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a motor control device capable of executing motor demagnetization determination with reduced possibility of erroneous determination.
この発明は、要約すると、モータ制御装置であって、ロータの回転速度を検出するセンサと、モータの回転制御を行なう制御部とを備える。制御部は、検出したロータの回転速度とトルク指令値とに基づいて、モータの動作状態が判定実行領域に属するか判定禁止領域に属するかを判断し、動作状態が判定実行領域に属する場合には、モータ電圧に基づいて、モータの永久磁石の減磁率が所定値よりも低下しているか否かを判定する減磁判定を実行し、動作状態が判定禁止領域に属する場合には、減磁判定を禁止する。 In summary, the present invention is a motor control device, and includes a sensor that detects the rotational speed of the rotor and a control unit that controls the rotation of the motor. The control unit determines whether the operation state of the motor belongs to the determination execution region or the determination prohibition region based on the detected rotation speed of the rotor and the torque command value, and when the operation state belongs to the determination execution region Performs a demagnetization determination that determines whether the demagnetization factor of the permanent magnet of the motor is lower than a predetermined value based on the motor voltage, and if the operating state belongs to the determination prohibition region, Judgment is prohibited.
好ましくは、判定禁止領域は、モータに流れる電流が所定値よりも小さくなる領域である。 Preferably, the determination prohibition region is a region where the current flowing through the motor is smaller than a predetermined value.
好ましくは、制御部は、モータを駆動するインバータの制御を実行する。インバータは、上アームと下アームとをそれぞれ形成する第1、第2のスイッチング素子を含む。制御部は、第1第2のスイッチング素子が同時にオンすることを避けるためのデッドタイムを設けてスイッチング制御を行ない、デッドタイムに応じてモータ電圧を補正する。 Preferably, a control part performs control of the inverter which drives a motor. The inverter includes first and second switching elements that form an upper arm and a lower arm, respectively. The control unit performs a switching control by providing a dead time for avoiding that the first and second switching elements are simultaneously turned on, and corrects the motor voltage according to the dead time.
好ましくは、制御部は、減磁判定の結果減磁率が所定値よりも大きい場合に運転者に報知する。 Preferably, the control unit notifies the driver when the demagnetization factor is larger than a predetermined value as a result of the demagnetization determination.
本発明によれば、減磁判定を行なった場合に誤判定により警告などがなされることが回避される。 According to the present invention, when a demagnetization determination is performed, a warning or the like due to an erroneous determination is avoided.
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について詳しく説明する。なお、図中同一または相当の部品には同一の符号を付し、それらの説明は繰返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.
図1は、本発明の実施の形態に係る車両100の構成を示す回路図である。なお車両100は、モータで車輪を駆動する電気自動車、燃料電池自動車やモータとエンジンとを車両の駆動に併用するハイブリッド自動車のいずれであってもよい。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a
図1を参照して、車両100は、バッテリBと、電圧センサ10と、システムメインリレーSR1,SR2と、コンデンサC1と、インバータ14と、温度センサ35と、電流センサ24と、制御装置30とを備える。
Referring to FIG. 1,
バッテリBは、ニッケル水素またはリチウムイオン等の二次電池である。電圧センサ10は、バッテリBから出力される直流電圧値VBを検出し、検出した直流電圧値VBを制御装置30へ出力する。システムメインリレーSR1,SR2は、制御装置30からの信号SEによりオン/オフされる。より具体的には、システムメインリレーSR1,SR2は、H(論理ハイ)レベルの信号SEによりオンされ、L(論理ロー)レベルの信号SEによりオフされる。コンデンサC1は、システムメインリレーSR1,SR2オン時において、バッテリBの端子間電圧を平滑化する。
The battery B is a secondary battery such as nickel metal hydride or lithium ion.
車両100は、さらに、電圧センサ21と、電流センサ11と、昇圧コンバータ12と、コンデンサC2と、電圧センサ13と、レゾルバ32とを含む。
レゾルバ32は、回転速度MRN1を検出して制御装置30に送信する。
電流センサ11は、バッテリBと昇圧コンバータ12との間に流れる直流電流を検出し、その検出した電流を直流電流値IBとして制御装置30へ出力する。
The
昇圧コンバータ12は、一方端がシステムメインリレーSR1を介してバッテリBの正極と接続されるリアクトルL1と、電圧VHを出力する昇圧コンバータ12の出力端子間に直列に接続されるIGBT素子Q1,Q2と、IGBT素子Q1,Q2にそれぞれ並列に接続されるダイオードD1,D2とを含む。
リアクトルL1の他方端はIGBT素子Q1のエミッタおよびIGBT素子Q2のコレクタに接続される。ダイオードD1のカソードはIGBT素子Q1のコレクタと接続され、ダイオードD1のアノードはIGBT素子Q1のエミッタと接続される。ダイオードD2のカソードはIGBT素子Q2のコレクタと接続され、ダイオードD2のアノードはIGBT素子Q2のエミッタと接続される。 Reactor L1 has the other end connected to the emitter of IGBT element Q1 and the collector of IGBT element Q2. The cathode of diode D1 is connected to the collector of IGBT element Q1, and the anode of diode D1 is connected to the emitter of IGBT element Q1. The cathode of diode D2 is connected to the collector of IGBT element Q2, and the anode of diode D2 is connected to the emitter of IGBT element Q2.
電圧センサ21は昇圧コンバータ12の入力側の電圧を電圧値VLとして検知する。電流センサ11はリアクトルL1に流れる電流を電流値IBとして検知する。コンデンサC2は昇圧コンバータ12の出力側に接続され昇圧コンバータ12から送られたエネルギを蓄積するとともに、電圧の平滑化を行なう。電圧センサ13は、昇圧コンバータ12の出力側の電圧すなわちコンデンサC2の電極間の電圧を電圧値VHとして検知する。
インバータ14は、昇圧コンバータ12から昇圧電圧を受けてモータジェネレータM1を駆動する。また、インバータ14は、回生制動に伴いモータジェネレータM1において発電された電力を昇圧コンバータ12に戻す。このとき昇圧コンバータ12は、降圧回路として動作するように制御装置30によって制御される。
モータジェネレータM1は、車両100の図示しない駆動輪を駆動するためのトルクを発生するためのモータである。このモータは、たとえば、エンジンによって駆動される発電機の機能を持ち、かつ、エンジンに対して電動機として動作しエンジンの始動を行ない得るようなものとしてハイブリッド自動車に組込まれるものであってもよい。
Motor generator M1 is a motor for generating torque for driving drive wheels (not shown) of
インバータ14は、U相アーム15と、V相アーム16と、W相アーム17とを含む。U相アーム15、V相アーム16、およびW相アーム17は、昇圧コンバータ12の出力ライン間に並列に接続される。
U相アーム15は、直列接続されたIGBT素子Q3,Q4と、IGBT素子Q3,Q4とそれぞれ並列に接続されるダイオードD3,D4とを含む。ダイオードD3のカソードはIGBT素子Q3のコレクタと接続され、ダイオードD3のアノードはIGBT素子Q3のエミッタと接続される。ダイオードD4のカソードはIGBT素子Q4のコレクタと接続され、ダイオードD4のアノードはIGBT素子Q4のエミッタと接続される。
V相アーム16は、直列接続されたIGBT素子Q5,Q6と、IGBT素子Q5,Q6とそれぞれ並列に接続されるダイオードD5,D6とを含む。ダイオードD5のカソードはIGBT素子Q5のコレクタと接続され、ダイオードD5のアノードはIGBT素子Q5のエミッタと接続される。ダイオードD6のカソードはIGBT素子Q6のコレクタと接続され、ダイオードD6のアノードはIGBT素子Q6のエミッタと接続される。
V-
W相アーム17は、直列接続されたIGBT素子Q7,Q8と、IGBT素子Q7,Q8とそれぞれ並列に接続されるダイオードD7,D8とを含む。ダイオードD7のカソードはIGBT素子Q7のコレクタと接続され、ダイオードD7のアノードはIGBT素子Q7のエミッタと接続される。ダイオードD8のカソードはIGBT素子Q8のコレクタと接続され、ダイオードD8のアノードはIGBT素子Q8のエミッタと接続される。 W-phase arm 17 includes IGBT elements Q7 and Q8 connected in series, and diodes D7 and D8 connected in parallel with IGBT elements Q7 and Q8, respectively. The cathode of diode D7 is connected to the collector of IGBT element Q7, and the anode of diode D7 is connected to the emitter of IGBT element Q7. The cathode of diode D8 is connected to the collector of IGBT element Q8, and the anode of diode D8 is connected to the emitter of IGBT element Q8.
各相アームの中間点は、モータジェネレータM1の各相コイルの各相端に接続されている。すなわち、モータジェネレータM1は、三相の永久磁石モータであり、U,V,W相の3つのコイルは各々一方端が中点に共に接続されている。そして、U相コイルの他方端がIGBT素子Q3,Q4の接続ノードに接続される。またV相コイルの他方端がIGBT素子Q5,Q6の接続ノードに接続される。またW相コイルの他方端がIGBT素子Q7,Q8の接続ノードに接続される。 An intermediate point of each phase arm is connected to each phase end of each phase coil of motor generator M1. That is, the motor generator M1 is a three-phase permanent magnet motor, and one end of each of the three coils of the U, V, and W phases is connected to the middle point. The other end of the U-phase coil is connected to the connection node of IGBT elements Q3 and Q4. The other end of the V-phase coil is connected to a connection node of IGBT elements Q5 and Q6. The other end of the W-phase coil is connected to a connection node of IGBT elements Q7 and Q8.
電流センサ24は、モータジェネレータM1に流れる電流をモータ電流値MCRT1として検出し、モータ電流値MCRT1を制御装置30へ出力する。
制御装置30は、トルク指令値TR1、回転速度MRN1、電圧値VB,VL,VH、電流値IB、およびモータ電流値MCRT1を受ける。そして制御装置30は、昇圧コンバータ12に対して昇圧指示PWUおよび降圧指示PWDを出力する。さらに、制御装置30は、インバータ14に対して、昇圧コンバータ12の出力である直流電圧をモータジェネレータM1を駆動するための交流電圧に変換する駆動指示PWMI1とモータジェネレータM1で発電された交流電圧を直流電圧に変換して昇圧コンバータ12側に戻す回生指示PWMC1とを出力する。
次に、昇圧コンバータ12の動作について簡単に説明する。昇圧コンバータ12は、力行運転時にはバッテリBからの電力をインバータ14に供給する順方向変換回路としての昇圧回路として動作する。逆に、回生運転時には、昇圧コンバータ12は、バッテリBにモータジェネレータM1で発電された電力を回生する逆方向変換回路としての降圧回路としても動作する。
Next, the operation of
昇圧コンバータ12は、IGBT素子Q1をオフにした状態で、IGBT素子Q2のオンとオフとを行なうことにより、昇圧回路として動作する。すなわち、IGBT素子Q2がオンの状態においては、バッテリBの正極からリアクトルL1、IGBT素子Q2を経由してバッテリBの負極に電流が流れる経路が形成される。この電流が流れている間に、リアクトルL1にエネルギが蓄積される。
そして、IGBT素子Q2をオフ状態にすると、リアクトルL1に蓄積されたエネルギはダイオードD1を介してインバータ14側に流れる。これによりコンデンサC2の電極間の電圧が増大する。したがって、インバータ14に与えられる昇圧コンバータ12の出力電圧は昇圧される。
When IGBT element Q2 is turned off, the energy stored in reactor L1 flows to inverter 14 side through diode D1. As a result, the voltage between the electrodes of the capacitor C2 increases. Therefore, the output voltage of
一方、昇圧コンバータ12は、IGBT素子Q2をオフにした状態で、IGBT素子Q1のオンとオフとを行なうことにより降圧回路として動作する。すなわち、IGBT素子Q1がオンの状態においては、インバータ14から回生される電流は、IGBT素子Q1、リアクトル、バッテリBへと流れる。
On the other hand, boost
また、IGBT素子Q1がオフの状態においては、リアクトルL1、バッテリBおよびダイオードD2からなるループが形成され、リアクトルL1に蓄積されたエネルギがバッテリBに回生される。この逆方向変換においては、インバータ14が電力を供給する時間よりも、バッテリBが電力を受ける時間の方が長くなり、インバータ14における電圧は降圧されてバッテリBに回生される。昇圧コンバータ12の動作は、以上の力行動作と回生動作とを適切に制御することで行なわれる。
In the state where IGBT element Q1 is off, a loop including reactor L1, battery B, and diode D2 is formed, and the energy stored in reactor L1 is regenerated in battery B. In this reverse conversion, the time during which the battery B receives power is longer than the time during which the
なお、よりいっそう損失を低減するために以上の動作においてダイオードD1,D2にそれぞれ順方向の電流が流れるタイミングに同期させてそれぞれIGBT素子Q1,Q2を導通させる同期制御を行ってもよい。 In order to further reduce the loss, synchronous control may be performed in which the IGBT elements Q1 and Q2 are made conductive in synchronization with the timing when forward current flows in the diodes D1 and D2, respectively, in the above operation.
なお、回生制御には、ハイブリッド自動車または電気自動車を運転するドライバによるフットブレーキ操作があった場合の回生発電を伴う制動が含まれる。また、フットブレーキを操作しない場合であっても、走行中にアクセルペダルをオフすることで回生発電をさせながら車両を減速させたりまたは加速を中止させたりするときが含まれる。 The regenerative control includes braking accompanied by regenerative power generation when a foot brake operation is performed by a driver driving a hybrid vehicle or an electric vehicle. Moreover, even when the foot brake is not operated, it includes a case where the vehicle is decelerated or accelerated while regenerative power generation is performed by turning off the accelerator pedal during traveling.
図2は、図1の制御装置30が実行するモータ減磁判定についての制御を示したフローチャートである。このフローチャートの処理は、所定のメインルーチンから一定時間経過毎または所定の条件が成立する毎に呼出されて実行される。
FIG. 2 is a flowchart showing the control for the motor demagnetization determination executed by the
図1、図2を参照して、まず処理が開始されると、ステップS1においてモータトルクと回転速度とが取得される。モータトルクは、トルク指令値TR1であり、回転速度は、図1のレゾルバ32から得られる回転速度MRN1である。
Referring to FIGS. 1 and 2, when the process is started, motor torque and rotational speed are acquired in step S1. The motor torque is a torque command value TR1, and the rotation speed is a rotation speed MRN1 obtained from the
続いてステップS2において、トルクと回転速度で規定されるモータ動作点が判定エリア内に入るか否かが判断される。 Subsequently, in step S2, it is determined whether or not the motor operating point defined by the torque and the rotational speed falls within the determination area.
図3は、図2のステップS2で用いられる判定実行領域を示した図である。
図3を参照して、縦軸にはトルク指令値が示され、横軸には回転速度が示される。そしてトルク指令値が0またはそれに近い領域はモータ減磁判定を行なわない判定禁止領域に設定される。トルク指令値が0の場合は、モータに流れる電流も0またはそれに近くなる。モータに流れる電流が0の場合には、後に説明するがデッドタイム補正の精度が得られないので正しい判定が行なえない場合があるからである。
FIG. 3 is a diagram showing the determination execution region used in step S2 of FIG.
Referring to FIG. 3, the vertical axis represents the torque command value, and the horizontal axis represents the rotational speed. A region where the torque command value is 0 or close thereto is set as a determination prohibition region where the motor demagnetization determination is not performed. When the torque command value is 0, the current flowing through the motor is also 0 or close thereto. This is because when the current flowing through the motor is 0, as will be described later, the accuracy of dead time correction cannot be obtained, and therefore correct determination may not be performed.
判定禁止領域は、トルク指令値の絶対値がゼロに近いしきい値以下であることで判断しても良いし、モータ電流を検出してその絶対値がゼロに近いしきい値以下であることで判断しても良い。 The judgment prohibition area may be judged by the absolute value of the torque command value being below a threshold value close to zero, or the motor current is detected and the absolute value is below a threshold value close to zero. You may judge by.
ステップS2において、トルク指令値とモータ回転数で規定されるモータ動作点が判定領域内である場合には処理はステップS2に進む。一方モータ動作点が判定エリア内にない場合にはステップS4に処理が進む。 In step S2, if the motor operating point defined by the torque command value and the motor rotational speed is within the determination region, the process proceeds to step S2. On the other hand, if the motor operating point is not within the determination area, the process proceeds to step S4.
ステップS3では、モータ減磁判定が実行される。以降モータ減磁判定について説明する。 In step S3, motor demagnetization determination is executed. Hereinafter, the motor demagnetization determination will be described.
[減磁率算出の原理]
ロータの磁束量は、回転数に比例して発生する逆起電圧で見ることができる。逆起電圧は任意の回転時に、制御装置30で直接測定することはできないが、q軸電圧制御値から演算することができるため、この値からロータの磁束量が減少していることを検出する。
[Principle of demagnetization calculation]
The amount of magnetic flux of the rotor can be seen by a counter electromotive voltage generated in proportion to the rotational speed. The counter electromotive voltage cannot be directly measured by the
q軸の電圧方程式を、正常時と減磁時について以下に示す。
Vq_map=ωφ+ωLdId :正常時 …(1)
Vq_dgus=K・ωφ+ωLdId :減磁時 …(2)
図4は、正常時のベクトル図である。
The q-axis voltage equation is shown below for normal and demagnetization.
Vq_map = ωφ + ωLdId: When normal (1)
Vq_dgus = K · ωφ + ωLdId: at the time of demagnetization (2)
FIG. 4 is a vector diagram at normal time.
図5は、減磁時のベクトル図である。
q軸電圧は、回転数、Id、Iqを引数として一意に決まるため、正常時のq軸電圧を事前にマップ(Vq_map)として持たせておけば、式(1),(2)により、磁束の減少量は制御電圧Vq_dgusとマップ電圧Vq_mapの差として現れる。ωφは回転数と逆起定数から演算できるため、現在の減磁率(1−K)は次式によって制御装置30上での演算が可能となる。
FIG. 5 is a vector diagram at the time of demagnetization.
Since the q-axis voltage is uniquely determined by using the rotation speed, Id, and Iq as arguments, if the q-axis voltage at the normal time is given as a map (Vq_map) in advance, the magnetic flux can be calculated by equations (1) and (2). Decrease amount appears as a difference between the control voltage Vq_dgus and the map voltage Vq_map. Since ωφ can be calculated from the rotation speed and the counter-electromotive constant, the current demagnetization factor (1-K) can be calculated on the
(1−K)=(Vq_map−Vq)/ωφ …(3)
図6は、式(3)で用いる電圧Vq_mapを記憶した電圧マップを示す図である。
(1-K) = (Vq_map−Vq) / ωφ (3)
FIG. 6 is a diagram showing a voltage map in which the voltage Vq_map used in Expression (3) is stored.
q軸電圧マップ(Vq_map)は、電流ベクトル(id,iq)と回転数ωを引数として求める。そこで、idとiqに対するVqを格子点状に取ったものを、図6に示すように低回転側/高回転側の2枚用意し、回転数方向は線形補間を実施することで電圧Vq_mapの値を取得する。なお力行側/回生側のマップは別々にする。 The q-axis voltage map (Vq_map) is obtained using the current vector (id, iq) and the rotational speed ω as arguments. Therefore, two Vqs corresponding to id and iq taken in a lattice point are prepared as shown in FIG. 6 on the low rotation side / high rotation side, and the rotation speed direction is linearly interpolated to implement the voltage Vq_map. Get the value. Separate maps on the power running side / regeneration side.
再び図2を参照して、ステップS3において式(3)に基づく減磁率(1−K)が算出された後、減磁判定が実行される。減磁判定は、たとえば、減磁率1−Kが所定のしきい値よりも大きいか否かで判断することができる。減磁に伴い、モータはトルク低下を引き起こすので、指令どおりのトルクをモータが出力できなくなる場合もある。 Referring to FIG. 2 again, after the demagnetization rate (1-K) based on the equation (3) is calculated in step S3, the demagnetization determination is executed. The demagnetization determination can be made based on, for example, whether or not the demagnetization factor 1-K is larger than a predetermined threshold value. As the demagnetization occurs, the motor causes a torque drop, and the motor may not be able to output the torque as commanded.
そこでステップS5に処理が進み制御装置30は、減磁判定の結果を出力する。たとえば、警告ランプなどで減磁していることを運転者に報知したり、ディスプレイ装置を搭載する場合にはディスプレイ上に警告を表示したりして、運転者に修理等を促す。また、定期点検時等に参照できるように、不揮発メモリなどに、診断結果を保存するようにしても良い。
Therefore, the process proceeds to step S5, and the
一方、ステップS2において、モータ動作点が判定領域内でない場合、すなわち図3において動作点が判定禁止領域に入っている場合には、ステップS4に処理が進む。ステップS4では、モータ減磁判定が禁止される。判定禁止領域では、トルクが小さく、電流がゼロに近い。このような状態では判定結果に誤差が生じやすいことをもう少し説明する。 On the other hand, if the motor operating point is not in the determination region in step S2, that is, if the operating point is in the determination prohibition region in FIG. 3, the process proceeds to step S4. In step S4, motor demagnetization determination is prohibited. In the determination prohibition region, the torque is small and the current is close to zero. It will be explained a little more that an error is likely to occur in the determination result in such a state.
減磁率が式(3)で求められる場合、次式(4)にもとづいてデッドタイム補正が実行されている。なお、「√3」は、3の平方根を示すものとする。
Vq_dt=VH×(デッドタイム(μs)/キャリア1周期(μs))×√3(dq軸変換係数)×cosθ … (4)
図7は、デッドタイム補正の有無での電圧の違いを示したベクトル図である。
When the demagnetizing factor is obtained by equation (3), dead time correction is performed based on the following equation (4). Note that “√3” indicates the square root of 3.
Vq_dt = VH × (dead time (μs) / one carrier period (μs)) × √3 (dq axis conversion coefficient) × cos θ (4)
FIG. 7 is a vector diagram showing a difference in voltage with and without dead time correction.
無電流状態においても電流Iがサンプリングされ、デッドタイム補正が実行されるが電流リップルのために正しく補正できない。 Even in the no-current state, the current I is sampled and the dead time correction is performed, but cannot be corrected correctly due to the current ripple.
図7の電流位相θは電流リップルのために安定していない。このためデッドタイム補正に誤りが生じる場合がある。式(4)は、電流が安定している大電流状態において適用できるものである。なお、大電流状態か否かは、電流値の絶対値が実験などで適切に求めたしきい値を超えるか否かで決定すればよい。 The current phase θ in FIG. 7 is not stable due to current ripple. For this reason, an error may occur in the dead time correction. Equation (4) can be applied in a large current state where the current is stable. Whether or not the state is a large current state may be determined based on whether or not the absolute value of the current value exceeds a threshold value appropriately obtained through experiments or the like.
図8は、大電流状態での電流値とデッドタイム補正電圧の関係を示した波形図である。
図9は、大電流状態での判定値とデッドタイム補正値とマップの電圧値との関係を示した図である。
FIG. 8 is a waveform diagram showing the relationship between the current value and the dead time correction voltage in a large current state.
FIG. 9 is a diagram showing the relationship among the determination value, dead time correction value, and map voltage value in a large current state.
図8に示すように、電流の大きさが大きければデッドタイム補正電圧も安定している。そこで図9に示す関係に基づいて、判定値が正確に求められる。 As shown in FIG. 8, if the current is large, the dead time correction voltage is stable. Therefore, the determination value is accurately obtained based on the relationship shown in FIG.
図10は、無電流状態での電流値とデッドタイム補正電圧の関係を示した波形図である。 FIG. 10 is a waveform diagram showing the relationship between the current value in the no-current state and the dead time correction voltage.
図11は、無電流状態での判定値とデッドタイム補正値とマップの電圧値との関係を示した図である。 FIG. 11 is a diagram illustrating a relationship among a determination value, a dead time correction value, and a map voltage value in a no-current state.
図10に示すように無電流状態では、検出される電流値は微小な電流リップル分である。この電流リップル成分が不安定なデッドタイム補正値を発生させてしまう。図11に示すように、不安定なデッドタイム補正値によって判定値も不安定なものとなる。 As shown in FIG. 10, in the no-current state, the detected current value is a minute current ripple. This current ripple component causes an unstable dead time correction value. As shown in FIG. 11, the determination value becomes unstable due to the unstable dead time correction value.
したがって、このような不安定な判定が実行されることを回避するために、図2においては、ステップS4でモータ減磁判定禁止が実行される。
これにより、精度の悪い判定結果に基づいて警告等が誤報知されることが無くなる。
Therefore, in order to avoid such an unstable determination being executed, the motor demagnetization determination prohibition is executed in step S4 in FIG.
As a result, a warning or the like is not erroneously notified based on an inaccurate determination result.
ステップS4またはS5の処理が完了すると、ステップS6に処理が進み、制御はメインルーチンに移される。 When the process of step S4 or S5 is completed, the process proceeds to step S6, and control is transferred to the main routine.
最後に、再び図1等を参照して本実施の形態について総括する。本実施の形態のモータ制御装置は、ロータの回転速度を検出するレゾルバ32と、モータの回転制御を行なう制御装置30とを備える。モータジェネレータM1は、例えばロータに永久磁石を内蔵し、ステータコイルに回転磁界を発生させるような電流を流すものである。制御装置30は、検出したロータの回転速度MRN1とトルク指令値TR1とに基づいて、モータの動作状態が判定実行領域に属するか判定禁止領域に属するかを判断し、動作状態が判定実行領域に属する場合には、モータ電圧に基づいて、モータの永久磁石の減磁率が所定値よりも低下しているか否かを判定する減磁判定を実行する。制御装置30は、モータの動作状態が図3の判定禁止領域に属する場合には、減磁判定を禁止する。
Finally, this embodiment will be summarized with reference to FIG. 1 again. The motor control device of the present embodiment includes a
好ましくは、図3に示した判定禁止領域は、モータに流れる電流が所定値よりも小さくなる領域である。 Preferably, the determination prohibition area shown in FIG. 3 is an area where the current flowing through the motor becomes smaller than a predetermined value.
好ましくは、制御装置30は、モータジェネレータM1を駆動するインバータ14の制御を実行する。インバータ14は、上アームと下アームとをそれぞれ形成する第1、第2のスイッチング素子を含む。上アームと下アームとは、U,V,W相の各相に設けられる。例えば、U相アーム15には、上アームに対応するIGBT素子Q3、下アームに対応するIGBT素子Q4が設けられる。例えば、V相アーム16には、上アームに対応するIGBT素子Q5、下アームに対応するIGBT素子Q6が設けられる。例えば、W相アーム17には、上アームに対応するIGBT素子Q7、下アームに対応するIGBT素子Q8が設けられる。制御装置30は、第1、第2のスイッチング素子が同時にオンすることを避けるためのデッドタイムを設けてスイッチング制御を行ない、図9に示すようにデッドタイムに応じてモータ電圧を補正する。すなわち、マップから得られる電圧Vq_mapをデッドタイム補正値で補正して、減磁判定のための判定値を算出する。
Preferably,
好ましくは、制御装置30は、減磁判定の結果減磁率が所定値よりも大きい場合に運転者に報知する。
Preferably, the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
10,13,21 電圧センサ、11,24 電流センサ、12 昇圧コンバータ、14 インバータ、15 U相アーム、16 V相アーム、17 W相アーム、30 制御装置、32 レゾルバ、35 温度センサ、B バッテリ、C1,C2 コンデンサ、D1〜D8 ダイオード、L1 リアクトル、M1 モータジェネレータ、Q1〜Q8 IGBT素子、SR1,SR2 システムメインリレー。 10, 13, 21 Voltage sensor, 11, 24 Current sensor, 12 Boost converter, 14 Inverter, 15 U phase arm, 16 V phase arm, 17 W phase arm, 30 Control device, 32 Resolver, 35 Temperature sensor, B battery, C1, C2 capacitor, D1-D8 diode, L1 reactor, M1 motor generator, Q1-Q8 IGBT element, SR1, SR2 System main relay.
Claims (4)
モータの回転制御を行なう制御部とを備え、
前記制御部は、検出したロータの回転速度とトルク指令値とに基づいて、モータの動作状態が判定実行領域に属するか判定禁止領域に属するかを判断し、前記動作状態が前記判定実行領域に属する場合には、モータ電圧に基づいて、モータの永久磁石の減磁率が所定値よりも低下しているか否かを判定する減磁判定を実行し、前記動作状態が前記判定禁止領域に属する場合には、前記減磁判定を禁止する、モータ制御装置。 A sensor for detecting the rotational speed of the rotor;
A control unit for controlling the rotation of the motor,
The control unit determines whether the motor operating state belongs to the determination execution region or the determination prohibition region based on the detected rotation speed of the rotor and the torque command value, and the operation state enters the determination execution region. If it belongs, a demagnetization determination is performed based on the motor voltage to determine whether the demagnetization factor of the permanent magnet of the motor is lower than a predetermined value, and the operation state belongs to the determination prohibition region And a motor control device that prohibits the demagnetization determination.
前記インバータは、上アームと下アームとをそれぞれ形成する第1、第2のスイッチング素子を含み、
前記制御部は、前記第1、第2のスイッチング素子が同時にオンすることを避けるためのデッドタイムを設けてスイッチング制御を行ない、前記デッドタイムに応じて前記モータ電圧を補正する、請求項1または2に記載のモータ制御装置。 The control unit executes control of an inverter that drives the motor,
The inverter includes first and second switching elements that form an upper arm and a lower arm, respectively.
The control unit performs a switching control by providing a dead time for preventing the first and second switching elements from being turned on simultaneously, and corrects the motor voltage according to the dead time. 2. The motor control device according to 2.
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