JP2011036078A - Motor controller - Google Patents
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Abstract
Description
本件発明は、例えば、電動車両に使用されるモータ制御装置に関する。 The present invention relates to a motor control device used in, for example, an electric vehicle.
従来、ハイブリッド車や電気自動車等の電動車両に使用されるモータ制御装置では、モータに発生するトルクリプルを抑制するために、例えば、特許文献1に記載されているようなモータ制御装置が提案されている。このモータ制御装置では、トルクリプルを補正するためのd軸,q軸電圧を予め設定し、これをd軸,q軸の電圧指令値に加算することによりトルクリプルを抑制している。
Conventionally, in a motor control device used for an electric vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle, for example, a motor control device described in
一方、左右の車輪にそれぞれ接続された複数のモータを駆動する場合には、回転数が大きくなると、モータ間の回転角にずれが生じて、トルクリプルの位相(トルクの位相)にもずれが生じる。しかしながら、従来のモータ制御装置では、予め補正電圧を設定するので、トルクリプルの位相がずれてしまうと対応できない。このため、トルクリプルを抑制できず、モータに発生する振動を低減できなかった。 On the other hand, when driving a plurality of motors respectively connected to the left and right wheels, if the rotation speed increases, the rotation angle between the motors shifts, and the torque ripple phase (torque phase) also shifts. . However, in the conventional motor control device, since the correction voltage is set in advance, it cannot be dealt with if the phase of the torque ripple is shifted. For this reason, torque ripple could not be suppressed and vibration generated in the motor could not be reduced.
本件発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、複数のモータを駆動する場合でもモータに発生する振動を低減でき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 view of such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a motor control device that can reduce vibration generated in a motor even when driving a plurality of motors.
前記課題を解決するために本件発明では、各モータの回転角を検出する回転角検出手段と、任意のモータを基準にして他のモータの回転角のずれ量を算出する位相差算出手段と、双方のモータの少なくとも一方の駆動電流を制御して前記回転角のずれ量を補正する補正手段とを備えることを特徴としている。 In order to solve the above problems, in the present invention, rotation angle detection means for detecting the rotation angle of each motor, phase difference calculation means for calculating a deviation amount of the rotation angle of another motor with reference to an arbitrary motor, And a correction unit that controls the drive current of at least one of the two motors to correct the rotational angle deviation.
したがって、本件発明のモータ制御装置では、複数のモータを駆動する場合でも、回転角のずれ量を補正することが可能になる。よって、本件発明のモータ制御装置では、トルクリプルを抑制することでモータに発生する振動を低減することができる。 Therefore, in the motor control device of the present invention, even when a plurality of motors are driven, it is possible to correct the rotational angle deviation. Therefore, in the motor control device of the present invention, vibration generated in the motor can be reduced by suppressing torque ripple.
以下、本件発明の実施の形態を図にしたがって説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本件発明の一実施の形態を示す電動車両1の模式図である。この電動車両1はインホイールモータ車両であり、左右の後輪2、2にそれぞれ減速機(図示せず)を介してモータ3が接続されている。また、この電動車両1には、バッテリー4と、コントローラ5と、インバータ6、6と、回転角センサ7、7と、トルクセンサ(図示せず)等が設けられている。
FIG. 1 is a schematic diagram of an
バッテリー4は、外部の電源から供給される電力を蓄電するものである。インバータ6、6はバッテリー4とモータ3、3に接続されている。回転角センサ7はモータ3に設置されている。この回転角センサ7、7は、本件発明の回転状態検出手段を構成しており、モータ3の1分間あたりの回転数(回転速度)および回転角を検出するものである。トルクセンサは、各モータ3のトルクを検出するものである。
The
コントローラ5は、回転角センサ7、7やトルクセンサとともに本件発明のモータ制御装置を構成している。このコントローラ5はインバータ6、6に接続されており、CPU、処理手順や各種データ等が記憶されたROM、処理中のデータ等を記憶するRAM等を備えている。これらは、本件発明の位相差算出手段、補正手段として機能する。そして、コントローラ5は、各回転角センサ7から得られた各モータ3の回転数および回転角に基づいて、バッテリー4からインバータ6に供給された直流電流を適正な三相交流(駆動電流)に変換する。インバータ6は、この三相交流を各モータ3に出力する。これにより双方のモータ3、3は駆動して、それぞれ後輪2、2を個別に駆動する。
The
ここで、モータ3の構造について簡単に説明する。図2は、モータ3の模式図である。このモータ3は、周知のようにハウジング31と、ステータ32と、ロータ33とを備えている。ステータ32は、12個のティース32aを備えており、各ティース32aにはコイル34が巻かれている。ロータ33は、2個で1組の永久磁石35が4組対向して配置され(4極対)、各永久磁石35は外周側がN,Sに着磁されている。したがって、このモータ3は、8極12スロットの集中巻きモータである。
Here, the structure of the
このような4極対モータ3の場合は、機械角90度でステータ32の3スロットとロータ33の2極が1組となっている。そして、この機械角90度で1周期となる三相交流の基本波電流A1(図3参照)をコイル34に印加することによりモータ3が駆動する。そのため、機械角90度が電気角360度となる。このとき、図4に示すように各モータ3のトルクには、基本波電流A1の電気角6次、つまり駆動電流に含まれる6次高調波電流A6によってトルクリプルTrが発生する。したがって、本実施の形態では、この6次高調波電流A6がトルクリプル発生高調波電流となる。
In the case of such a four-
そして、上記のコントローラ5は、三相交流を制御することにより、双方のモータ3、3のトルクの位相(トルクリプルTr、Trの位相)を制御する。図5は、トルクリプルTr、Trの位相制御処理を示すフローチャートである。この処理は、回転角補正処理SA、トルク補正処理SBの順に繰り返し行われる。以下に、各処理を説明する。
And said
<回転角補正処理SA>
まず最初に、回転角補正処理SAについて説明する。この回転角補正処理SAでは、双方のモータ3、3の回転角のずれ量を算出して補正する。図6は、回転角補正処理SAの処理手順を示すフローチャートである。以下に、各処理手順を具体的に説明する。
<Rotation angle correction process SA>
First, the rotation angle correction process SA will be described. In this rotation angle correction process SA, the amount of deviation of the rotation angles of both
(ステップSA1)
まず最初に、各回転角センサ7が、モータ3の1分間あたりの回転数と回転角を検出して、これをコントローラ5に出力する。
(Step SA1)
First, each
(ステップSA2)
次に、コントローラ5は、各回転角センサ7によって得られた双方のモータ3、3の回転角度を用いて、双方のモータ3、3の回転角のずれ量を算出する。具体的には、一方のモータ3の回転角を基準にして他方のモータ3の回転角のずれ量を算出する。
(Step SA2)
Next, the
(ステップSA3)
次に、コントローラ5は、双方のモータ3、3の回転角のずれ量が0度であるか否かを判断する。つまり、コントローラ5は、双方のモータ3、3の回転角の状態が同位相であるか否かを判断する。
(Step SA3)
Next, the
(ステップSA4)
コントローラ5は、回転角のずれ量が0度の場合には(ステップSA3でYES)、双方のモータ3、3の回転数が50rpmであるか否かを判断する。つまり、コントローラ5は、双方のモータ3、3の振動状態が逆位相振動モードであるか否かを判断する。この逆位相振動モードとは、回転角のずれ量が0度で、且つ、双方のモータ3、3の回転数が50rpmである場合に、双方のモータ3、3に生じるトルクリプルTr、Trが一番大きくなる状態のことである。
(Step SA4)
When the deviation amount of the rotation angle is 0 degree (YES in step SA3), the
(ステップSA5)
コントローラ5は、双方のモータ3、3の回転数が50rpmの場合には(ステップSA4でYES)、回転角のずれ量を0度から180度に補正する。つまり、コントローラ5は、双方のモータ3、3の回転角の状態を同位相から逆位相に補正する。具体的には、少なくとも一方のモータ3の駆動電流を制御してモータ3の回転速度を調整する。
(Step SA5)
When the rotational speeds of both the
コントローラ5は、以上のようにして回転角のずれ量を180度に補正したら、次のトルク補正処理SBに進む。また、コントローラ5は、双方のモータ3、3の回転数が50rpmでない場合には(ステップSA4でNO)、ステップSA1の処理に戻る。
When the
(ステップSA6)
一方、コントローラ5は、双方のモータ3、3の回転角のずれ量が0度でない場合には(ステップSA3でNO)、ずれ量が180度であるか否かを判断する。つまり、コントローラ5は、双方のモータ3、3の回転角の状態が逆位相であるか否かを判断する。
(Step SA6)
On the other hand, when the deviation amount of the rotation angles of both the
(ステップSA7)
コントローラ5は、双方のモータ3、3の回転角のずれ量が180度の場合には(ステップSA6でYES)、双方のモータ3、3の回転数が25rpmであるか否かを判断する。つまり、コントローラ5は、双方のモータ3、3の振動状態が逆位相振動モードであるか否かを判断する。この逆位相振動モードとは、回転角のずれ量が180度で、且つ、双方のモータ3、3の回転数が25rpmの場合に、双方のモータ3、3に生じるトルクリプルTr、Trが一番大きくなる状態のことである。また、コントローラ5は、双方のモータ3、3の回転角のずれ量が0度でも180度でない場合には(ステップSA6でNO)、ステップSA1の処理に戻る。
(Step SA7)
The
(ステップSA8)
コントローラ5は、双方のモータ3、3の回転数が25rpmの場合には(ステップSA7でYES)、回転角のずれ量を180度から0度に補正する。つまり、コントローラ5は、双方のモータ3、3の回転角の状態を逆位相から同位相に補正する。具体的には、少なくとも一方のモータ3の駆動電流を制御してモータ3の回転速度を調整する。
(Step SA8)
When the rotational speeds of both the
コントローラ5は、以上のようにして、双方のモータ3、3の回転角のずれ量を0度に補正したら、次のトルク補正処理SBに進む。また、コントローラ5は、双方のモータ3、3の回転数が25rpmでない場合には(ステップSA7でNO)、ステップSA1の処理に戻る。
The
<トルク補正処理SB>
次に、トルク補正処理SBについて説明する。このトルク補正処理SBでは、双方のモータ3、3のトルクの位相差と振幅差(トルクリプルTr、Trの位相差と振幅差)を補正する。図7は、トルク補正処理SBの処理手順を示すフローチャートである。以下に、各処理手順を具体的に説明する。
<Torque correction process SB>
Next, the torque correction process SB will be described. In this torque correction process SB, the torque phase difference and amplitude difference (torque ripples Tr, Tr phase difference and amplitude difference) of both
(ステップSB1)
まず最初に、トルクセンサが、双方のモータ3、3のトルクを検出して、これらをコントローラ5に出力する。
(Step SB1)
First, the torque sensor detects the torques of both the
(ステップSB2)
次に、コントローラ5は、双方のモータ3、3のトルクに基づいてそれぞれ波形を算出する。図8と図9に双方のトルクT1、T2の波形を示す。図8は、同位相振動モード時に回転角のずれ量が180度に補正された後のトルクT1、T2の波形を示す。図9は、逆位相振動モード時に回転角のずれ量が0度に補正された後のトルクT1、T2の波形を示す。
(Step SB2)
Next, the
(ステップSB3)
次に、コントローラ5は、図8と図9に示すように、双方のトルクT1、T2の位相差のずれ量Taを算出する。この位相差のずれ量Taは、同位相振動モード時と逆位相振動モード時とで異なる。同位相振動モード時における位相差のずれ量Taは、図8に示すように双方のトルクT1、T2の位相差が180度からどの程度ずれているかを算出する。また、逆位相振動モード時における位相差のずれ量Taは、図9に示すように双方のトルクT1、T2の位相差が0度からどの程度ずれているかを算出する。
(Step SB3)
Next, as shown in FIGS. 8 and 9, the
(ステップSB4)
次に、コントローラ5は、図8と図9に示すように、双方のトルクT1、T2の振幅Tb、Tcをそれぞれ算出し、さらに双方の振幅Tb、Tcから振幅差Tdを算出する。
(Step SB4)
Next, as shown in FIGS. 8 and 9, the
(ステップSB5)
次に、コントローラ5は、双方のトルクT1、T2の位相差のずれ量Taと振幅差Tdに基づいて、双方のモータ3、3の補正用高調波電流をそれぞれ生成する。この補正用高調波電流の種類としては、以下の3つが挙げられる。
(1)6次高調波電流A6(図4参照)のマイナス1次である5次高調波電流を用いて補正用5次高調波電流を生成。
(2)6次高調波電流A6のプラス1次である7次高調波電流を用いて補正用7次高調波電流を生成。
(3)6次高調波電流A6と同じ次数の6次高調波電流を用いて補正用6次高調波電流を生成。
(Step SB5)
Next, the
(1) A fifth-order harmonic current for correction is generated using a fifth-order harmonic current that is the minus first order of the sixth-order harmonic current A6 (see FIG. 4).
(2) A correction seventh-order harmonic current is generated using a seventh-order harmonic current that is a plus first order of the sixth-order harmonic current A6.
(3) A correction sixth harmonic current is generated using a sixth harmonic current of the same order as the sixth harmonic current A6.
コントローラ5は、上記の補正用高調波電流の生成に際して、位相差のずれ量Taに基づいて位相差調整量を算出する。この位相差調整量は、双方のトルクT1、T2の位相差を0度または180度にするための調整量である。また、コントローラ5は、振幅差Tdに基づいて振幅差調整量を算出する。この振幅差調整量は、振幅差Tdを少なくするための調整量である。このときに振幅差Tdをゼロにするようにしても良い。そして、コントローラ5は、位相差調整量や振幅差調整量に基づいて各高調波電流の位相や振幅を調整することにより、補正用高調波電流を生成する。
The
また、位相差調整量や振幅差調整量の算出に際しては、位相差のずれ量Taと位相調整量との関係を示すテーブルや、位相差のずれ量Taと位相調整量との関係式(例えば3次以下の近似式)、振幅差Tdと振幅調整量との関係を示すテーブルや、振幅差Tdと振幅調整量との関係式等を実験から得て、これらをRAMやROMに記憶して使用する。 In calculating the phase difference adjustment amount and the amplitude difference adjustment amount, a table showing the relationship between the phase difference deviation amount Ta and the phase adjustment amount, or a relational expression between the phase difference deviation amount Ta and the phase adjustment amount (for example, (3rd order or less approximate expression), a table showing the relationship between the amplitude difference Td and the amplitude adjustment amount, a relational expression between the amplitude difference Td and the amplitude adjustment amount, and the like are obtained from the experiment, and these are stored in the RAM and ROM. use.
(ステップSB6)
最後に、コントローラ5は、ステップSB5で生成した補正用高調波電流を各モータ3の駆動電流に付加して駆動電流を補正する。この付加方法としては(1)〜(3)の付加方法が挙げられる。各方法について以下に説明する。
(Step SB6)
Finally, the
(1)駆動電流に補正用5次高調波電流を加算する(図10参照)。
これにより、補正後の駆動電流においては、4次高調波電流と6次高調波電流によって双方のモータ3、3に新たなトルクリプルが発生する。したがって、通常時に6次高調波電流で発生している双方のトルクリプルTr、Trに6次高調波電流による新たなトルクリプルが作用する。なお、図10では補正後の駆動電流の基本波電流A10を示している。
(1) Add the fifth-order harmonic current for correction to the drive current (see FIG. 10).
As a result, in the corrected drive current, a new torque ripple is generated in both
その結果、同位相振動モード時には、図11に示すように双方のトルクT1、T2の位相差が180度になる(逆位相)。また、逆位相振動モード時には、図12に示すように双方のトルクT1、T2の位相差が0度になる(同位相)。また、双方のトルクT1、T2の振幅は、補正前の振幅が小さい方のトルクT1の振幅Tbに合わせられて振幅差がなくなる。 As a result, in the in-phase vibration mode, the phase difference between both torques T1 and T2 is 180 degrees (reverse phase) as shown in FIG. In the antiphase vibration mode, as shown in FIG. 12, the phase difference between both torques T1 and T2 becomes 0 degrees (same phase). Further, the amplitudes of both torques T1 and T2 are matched with the amplitude Tb of the torque T1 having a smaller amplitude before correction, and the amplitude difference is eliminated.
(2)駆動電流に補正用7次高調波電流を加算する。
これにより、補正後の駆動電流においては、6次高調波電流と8次高調波電流によって双方のモータ3、3に新たなトルクリプルが発生する。したがって、(1)の場合と同様に、通常時に6次高調波電流で発生している双方のトルクリプルTr、Trに6次高調波電流による新たなトルクリプルが作用する。その結果、図11や図12に示すように、双方のトルクT1、T2の位相差と振幅差が目的とする位相差と振幅差に補正される。
(2) The correction seventh-order harmonic current is added to the drive current.
As a result, in the corrected drive current, a new torque ripple is generated in both
(3)駆動電流に補正用の6次高調波電流を乗算する(図13参照)。
これにより、補正後の駆動電流は、補正前の駆動電流に5次高調波電流と7次高調波電流が加算された状態になる。したがって、双方のモータ3、3には、4次高調波電流、6次高調波電流、8次高調波電流によって新たなトルクリプルが発生する。したがって、(1)の場合と同様に、通常時に6次高調波電流で発生している双方のトルクリプルTr、Trに6次高調波電流による新たなトルクリプルが作用し、図11や図12に示すように双方のトルクT1、T2の位相差と振幅差が目的とする位相差と振幅差に補正される。なお、図13では補正後の駆動電流の基本波電流A20を示している。
(3) Multiply the driving current by the 6th harmonic current for correction (see FIG. 13).
As a result, the corrected drive current is in a state in which the fifth harmonic current and the seventh harmonic current are added to the drive current before correction. Therefore, a new torque ripple is generated in both
以上説明したように、本実施の形態のモータ制御装置では、双方のモータ3、3の駆動電流を制御して回転速度を調整することにより回転角のずれ量を補正するようにした。これにより、複数のモータを駆動する場合でも、トルクリプルTr、Trの位相のずれを補正することが可能になる。よって、本件発明のモータ制御装置では、トルクリプルTr、Trを抑制できる。また、その結果、双方のモータ3、3に発生する振動が低減されて左右の後輪2、2の振動が抑えられるので、乗員の不快感も抑えることができる。
As described above, in the motor control apparatus according to the present embodiment, the rotational angle deviation is corrected by controlling the drive currents of both the
特に、本実施の形態のモータ制御装置では、同位相振動モードの場合には、双方のモータ3、3の回転角の状態を同位相から逆位相に補正し、逆位相振動モードの場合には双方のモータ3、3の回転角の状態を逆位相から同位相に補正した。これにより、双方のモータ3、3のトルクT1、T2の位相(トルクリプルTr、Trの位相)が逆転して補正され、トルクリプルTr、Trによる加振力が打ち消される。よって、本実施の形態のモータ制御装置では、低速走行時に双方のモータ3、3に生じるトルクリプルTr、Trを確実に抑制でき、乗員の不快感を確実に抑えることができる。
In particular, in the motor control device of the present embodiment, in the case of the in-phase vibration mode, the rotational angle states of both
さらに、本実施の形態のモータ制御装置では、同位相振動モードの場合にはトルクT1、T2の位相を逆位相に補正し、逆位相振動モードの場合にはトルクT1、T2の位相を同位相に補正した。つまり、トルクT1、T2の位相を直接逆転して補正するので、トルクリプルTr、Trによる加振力が確実に打ち消される。よって、本実施の形態のモータ制御装置では、低速走行時のトルクリプルTrをより確実に抑制できる。 Furthermore, in the motor control device of the present embodiment, the phases of the torques T1 and T2 are corrected to the opposite phases in the case of the in-phase vibration mode, and the phases of the torques T1 and T2 are in-phase in the case of the anti-phase vibration mode. Was corrected. That is, since the phases of the torques T1 and T2 are directly reversed and corrected, the excitation force by the torque ripples Tr and Tr is surely canceled. Therefore, in the motor control device of the present embodiment, it is possible to more reliably suppress the torque ripple Tr during low-speed traveling.
また、本実施の形態のモータ制御装置では、双方のモータ3、3の駆動電流に5次または7次の補正用高調波電流を加算してトルクT1、T2の位相を直接補正するようにした。したがって、トルクT1、T2の位相の補正に際してクラッチや減速機等、機械的に複雑な機構を加える必要がない。よって、本実施の形態のモータ制御装置では、低速走行時のトルクリプルTrを低コスト化を図りつつ迅速に抑制できる。
Further, in the motor control device of the present embodiment, the phase of the torques T1 and T2 is directly corrected by adding the fifth-order or seventh-order correction harmonic current to the drive currents of both the
また、本実施の形態のモータ制御装置では、双方のモータ3、3の駆動電流に6次の補正用高調波電流を乗算してトルクT1、T2の位相を直接補正するようにもした。この場合には、使用する補正用高調波電流が1種類で良いので、高調波電流の調整が軽減される。よって、本実施の形態のモータ制御装置は、トルクリプルTrの抑制にかかる制御処理を容易に行うことができる。
Further, in the motor control apparatus of the present embodiment, the driving currents of both the
さらに、新たに発生する6次高調波電流によるトルクリプルは、5次高調波電流と7次高調波電流の双方から影響を受けるので、4次高調波電流と8次高調波電流に基づく、補正には関係ない不要なトルクリプルの発生を抑えることができる。よって、本実施の形態のモータ制御装置は、トルクリプルTrの抑制化を図ることができる。 Furthermore, since the torque ripple due to the newly generated 6th harmonic current is affected by both the 5th harmonic current and the 7th harmonic current, the correction based on the 4th harmonic current and the 8th harmonic current is effective. It is possible to suppress the occurrence of unnecessary torque ripples. Therefore, the motor control device of the present embodiment can suppress the torque ripple Tr.
また、各補正用高調波電流は、双方のトルクT1、T2の位相差のずれ量Taの2分の1をそれぞれ補正するように生成しても良い。これにより、双方のトルクT1、T2の位相が均等に変化するので、トルクT1、T2の位相の変化に伴うモータ3、3の振動の乱れが抑えられる。よって、本実施の形態のモータ制御装置は、トルクリプルTrの抑制にかかる制御処理を安定して行うことができる。またその結果、車体の姿勢の乱れを防ぐことができるので、走行安定性が向上する。
Further, each correction harmonic current may be generated so as to correct one half of the phase difference deviation amount Ta between the torques T1 and T2. Thereby, since the phases of both torques T1 and T2 change equally, the disturbance of vibrations of the
また、本実施の形態のモータ制御装置では、双方のトルクT1、T2に振幅差Tdがある場合には、双方のトルクT1、T2の位相差が0度または180度になるときに振幅差Tdが小さくなるようにした。これにより、トルクリプルTrによる加振力が確実に低減される。よって、本実施の形態のモータ制御装置は、双方のモータ3、3の振動をさらに抑えることができる。
Further, in the motor control device of the present embodiment, when there is an amplitude difference Td between the torques T1 and T2, the amplitude difference Td when the phase difference between the torques T1 and T2 becomes 0 degree or 180 degrees. Was made smaller. Thereby, the exciting force by the torque ripple Tr is reliably reduced. Therefore, the motor control device of the present embodiment can further suppress vibrations of both
さらに、本実施の形態のモータ制御装置では、図11や図12に示すように、補正後の双方のトルクT1、T2の振幅を、補正前において振幅が小さい方のトルクT1の振幅Tbに合わせるようにした。これにより、各モータ3毎のトルクリプルTrによる加振力が低減される。よって、本実施の形態のモータ制御装置は、双方のモータ3、3の振動をさらに抑えることができる。
Furthermore, in the motor control device of the present embodiment, as shown in FIGS. 11 and 12, the amplitudes of both the torques T1 and T2 after correction are matched with the amplitude Tb of the torque T1 having a smaller amplitude before correction. I did it. Thereby, the excitation force by the torque ripple Tr for each
さらに、本実施の形態のモータ制御装置では、位相差調整量や振幅差調整量の算出に際して、位相差のずれ量Taと位相調整量との関係を示すテーブルや、振幅差Tdと振幅調整量との関係を示すテーブルを用いることにより、位相差調整量や振幅差調整量を迅速に設定することが可能になる。よって、本実施の形態のモータ制御装置では、トルクリプルTrの抑制にかかる制御処理の作業効率を高めることができる。 Further, in the motor control device of the present embodiment, when calculating the phase difference adjustment amount and the amplitude difference adjustment amount, a table showing the relationship between the phase difference deviation amount Ta and the phase adjustment amount, the amplitude difference Td and the amplitude adjustment amount. By using the table indicating the relationship between the phase difference adjustment amount and the amplitude difference adjustment amount, it becomes possible to set quickly. Therefore, in the motor control device of the present embodiment, it is possible to increase the work efficiency of the control process related to the suppression of the torque ripple Tr.
また、本実施の形態のモータ制御装置では、位相差調整量の算出に際して、位相差のずれ量Taと位相調整量との関係を示す3次以下の近似式を用いる場合には、テーブルのようにデータを予めROMやRAMに記憶しておく必要がないので、ROMやRAMにかかる負荷が軽減される。よって、本実施の形態のモータ制御装置では、トルクリプルTrの抑制にかかる制御処理の作業効率をさらに高めることができる。 Further, in the motor control apparatus of the present embodiment, when calculating the phase difference adjustment amount, when using a third-order approximation expression indicating the relationship between the phase difference deviation amount Ta and the phase adjustment amount, a table is used. In addition, since it is not necessary to store data in the ROM or RAM in advance, the load on the ROM or RAM is reduced. Therefore, in the motor control device of the present embodiment, it is possible to further increase the work efficiency of the control process related to the suppression of the torque ripple Tr.
以上、本件発明にかかる実施の形態を例示したが、これらの実施の形態は本件発明の内容を限定するものではない。また、本件発明の請求項の範囲を逸脱しない範囲であれば、各種の変更等は可能である。 As mentioned above, although embodiment concerning this invention was illustrated, these embodiments do not limit the content of this invention. Various modifications can be made without departing from the scope of the claims of the present invention.
例えば、本実施の形態では、双方のトルクT1、T2の位相を補正する際に、双方のモータ3、3の駆動電流をそれぞれ制御するようにしたが、少なくとも一方のモータ3の駆動電流を制御するようにしても良い。
For example, in the present embodiment, when the phases of both torques T1 and T2 are corrected, the drive currents of both
また、本実施の形態では、双方のモータ3、3の1分間あたりの回転数が25rpmのときに逆位相振動モード、50rpmのときに同位相振動モードであると判断したが、回転数と振動モードとの関係は、車両の種類により異なる。そこで、車両の共振周波数(トルクリプルの周波数)と振動モードとの関係が予めわかれば、以下の式で回転数を算出することにより、車種が異なっても回転数と振動モードとの関係を得ることができる。
回転数=周波数×60/次数×極対数
ここで、次数はトルクリプルを発生させる高調波電流の次数であり、極対数はモータの極対数である。
In the present embodiment, it is determined that the anti-phase vibration mode is set when the rotation speed per minute of both the
Rotation speed = frequency × 60 / order × pole pair number Here, the order is the order of the harmonic current that generates torque ripple, and the pole pair number is the number of pole pairs of the motor.
例えば、本実施の形態の場合にあてはめてみると、共振周波数が10Hzのときに逆位相振動モード、20Hzのときに同位相振動モードになることがわかっている。そこで、次数を6、極対数を4として、上記の式を用いて共振周波数が10Hzの場合のモータ3の回転数を算出すると25rpmとなり、20Hzの場合には50rpmとなる。したがって、回転数が25rpm(共振周波数が10Hz)のときには逆位相振動モード、回転数が50rpm(共振周波数が20Hz)のときに同位相振動モードになることがわかる。
For example, in the case of the present embodiment, it is known that the anti-phase vibration mode is obtained when the resonance frequency is 10 Hz, and the in-phase vibration mode is obtained when the resonance frequency is 20 Hz. Therefore, when the order is 6, the number of pole pairs is 4, and the number of rotations of the
また、本実施の形態では、双方のモータ3、3の回転角のずれ量が0度または180度の場合における制御処理について説明した。しかし、これらのずれ量以外の場合でも、トルクリプルTrが抑制される適正なずれ量を実験で算出してROMやRAMに記憶しておけば、本実施の形態と同様の制御処理を行うことは可能である。
Further, in the present embodiment, the control process in the case where the deviation amount of the rotation angles of both the
また、本実施の形態では、トルクリプル発生高調波電流が6次高調波電流の場合について説明したが、他の高調波電流がトルクリプル発生高調波電流となる場合でも、本件発明を適用することは可能である。 In the present embodiment, the case where the torque ripple generation harmonic current is the sixth harmonic current has been described. However, the present invention can be applied even when another harmonic current becomes the torque ripple generation harmonic current. It is.
また、本実施の形態では、2つのモータ3、3を駆動する場合について説明したが、3つ以上のモータを駆動する場合には、任意に1つのモータを決めて、このモータに対する他のモータの回転角のずれやトルクの位相差を算出すれば本実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
Further, in the present embodiment, the case where two
3 モータ
5 コントローラ
7 回転角センサ
A6 6次高調波電流
T1 一方のトルク
T2 他方のトルク
Ta 位相差のずれ量
Tb 一方のトルクの振幅
Td 振幅差
3
7 Rotational angle sensor A6 6th harmonic current T1 One torque T2 The other torque Ta Phase difference deviation Tb One torque amplitude Td Amplitude difference
Claims (8)
各モータの回転角を検出する回転角検出手段と、
少なくとも2つのモータの回転角のずれ量を算出する位相差算出手段と、
双方のモータの少なくとも一方の駆動電流を制御して前記回転角のずれ量を補正する補正手段と
を備えることを特徴とするモータ制御装置。 In a motor control device that drives a plurality of motors,
Rotation angle detection means for detecting the rotation angle of each motor;
Phase difference calculating means for calculating a deviation amount of the rotation angle of at least two motors;
A motor control apparatus comprising: a correction unit that controls a drive current of at least one of the two motors to correct the rotational angle deviation amount.
前記回転角のずれ量が0度であり、前記双方のモータに生じるトルクリプルが一番大きくなる同位相振動モードの場合には、当該回転角のずれ量を180度に補正し、
前記回転角のずれ量が180度であり、前記双方のモータに生じるトルクリプルが一番大きくなる逆位相振動モードの場合には、当該回転角のずれ量を0度に補正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, wherein the correction unit includes:
In the case of the same phase vibration mode in which the rotational angle deviation amount is 0 degree and the torque ripple generated in both the motors is the largest, the rotational angle deviation amount is corrected to 180 degrees,
In the anti-phase vibration mode in which the rotational angle deviation amount is 180 degrees and the torque ripple generated in both the motors is the largest, the rotational angle deviation amount is corrected to 0 degree. Motor control device.
前記各モータのトルクを検出するトルク検出手段をさらに備え、
前記補正手段は、前記同位相振動モードの場合には、前記双方のモータのトルクの位相差の180度からのずれ量を算出して、このずれ量に基づいて前記双方のモータの少なくとも一方の駆動電流を制御して前記トルクの位相差を180度に補正し、
前記逆位相振動モードの場合には、前記双方のモータのトルクの位相差の0度からのずれ量を算出して、このずれ量に基づいて前記双方のモータの少なくとも一方の駆動電流を制御して前記トルクの位相差を0度に補正することを特徴とするモータ制御装置。 The motor control device according to claim 2,
Torque detection means for detecting the torque of each motor is further provided,
In the case of the in-phase vibration mode, the correction unit calculates a deviation amount of the phase difference between the torques of the two motors from 180 degrees, and based on the deviation amount, at least one of the two motors. Control the drive current to correct the torque phase difference to 180 degrees,
In the case of the antiphase vibration mode, a deviation amount from 0 degrees of the torque phase difference between the two motors is calculated, and at least one drive current of the both motors is controlled based on the deviation amount. And correcting the torque phase difference to 0 degrees.
前記駆動電流の制御は、前記少なくとも一方の駆動電流に、前記トルクリプルを発生させるトルクリプル発生高調波電流のプラスマイナス1次のいずれかの補正用高調波電流を加算して行うことを特徴とするモータ制御装置。 The motor control device according to claim 3,
The control of the drive current is performed by adding to the at least one drive current a harmonic current for correction that is either plus or minus of the torque ripple generation harmonic current that generates the torque ripple. Control device.
前記駆動電流の制御は、前記少なくとも一方の駆動電流に、前記トルクリプルを発生させるトルクリプル発生高調波電流と同じ次数の補正用高調波電流を乗算して行うことを特徴とするモータ制御装置。 The motor control device according to claim 3,
The motor control apparatus is characterized in that the drive current is controlled by multiplying the at least one drive current by a correction harmonic current having the same order as a torque ripple generation harmonic current for generating the torque ripple.
前記双方のモータの駆動電流に前記補正用高調波電流がそれぞれ付加される場合には、各補正用高調波電流は、前記位相差のずれ量の2分の1を補正するように生成されることを特徴とするモータ制御装置。 In the motor control device according to claim 4 or 5,
When the correction harmonic currents are added to the drive currents of the two motors, each correction harmonic current is generated so as to correct one-half of the phase difference deviation amount. The motor control apparatus characterized by the above-mentioned.
前記補正用高調波電流は、前記双方のトルクに振幅差がある場合には、当該双方のトルクの位相のずれ量が0度または180度になるときにその振幅差が小さくなるように生成されることを特徴とするモータ制御装置。 In the motor control device according to any one of claims 4 to 6,
If there is an amplitude difference between the two torques, the correction harmonic current is generated so that the amplitude difference becomes small when the phase shift amount between the two torques becomes 0 degree or 180 degrees. The motor control apparatus characterized by the above-mentioned.
前記補正用高調波電流は、前記双方のトルクに振幅差がある場合には、振幅が小さい方のトルクの振幅に補正後の双方のトルクの振幅を合わせるように生成されることを特徴とするモータ制御装置。 The motor control device according to claim 7,
The harmonic current for correction is generated such that when there is an amplitude difference between the two torques, the amplitude of the torque after correction is matched with the amplitude of the torque with the smaller amplitude. Motor control device.
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