JP2013085406A - Control device for rotary machine and rotation angle calculation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転機の回転角に応じた出力信号を出力する回転角センサと、前記出力信号に基づき前記回転角を算出する回転角算出装置とを備える回転機の制御システムに適用される回転機の制御装置、及び回転体の回転角に応じた出力信号を出力する回転角センサに適用される回転角算出装置に関する。 The present invention relates to a rotation applied to a control system for a rotating machine that includes a rotation angle sensor that outputs an output signal corresponding to the rotation angle of the rotating machine, and a rotation angle calculation device that calculates the rotation angle based on the output signal. The present invention relates to a control device for a machine and a rotation angle calculation device applied to a rotation angle sensor that outputs an output signal corresponding to the rotation angle of a rotating body.
従来、回転機の回転角に応じた出力信号を出力する回転角センサ(例えばレゾルバ)と、上記出力信号に基づき回転機の回転角を算出する回転角算出装置(例えばレゾルバデジタルコンバータ)とを備える回転機の制御システムに適用され、回転角算出装置によって算出される回転角に基づき回転機を制御する制御装置が知られている。ここで、回転角算出装置によって算出される回転角には、例えばレゾルバ角で1次成分や2次成分などが重畳した変動誤差が含まれ得る。この場合、実際の回転角の把握精度が低下し、ひいては回転機の制御性が低下するおそれがある。 2. Description of the Related Art Conventionally, a rotation angle sensor (for example, a resolver) that outputs an output signal corresponding to the rotation angle of a rotating machine and a rotation angle calculation device (for example, a resolver digital converter) that calculates the rotation angle of the rotating machine based on the output signal are provided. A control device that is applied to a control system for a rotating machine and controls the rotating machine based on a rotation angle calculated by a rotation angle calculation device is known. Here, the rotation angle calculated by the rotation angle calculation device may include, for example, a fluctuation error in which a primary component, a secondary component, or the like is superimposed on a resolver angle. In this case, the accuracy of grasping the actual rotation angle is lowered, and as a result, the controllability of the rotating machine may be lowered.
こうした問題を解決すべく、下記特許文献1に見られるように、多相同期モータの回転角の検出値に含まれる上記変動誤差を除去すべく、回転角の検出値を補正する技術が知られている。詳しくは、例えばモータの回転角の検出値が0°となってから360°となるまでの期間を規定期間として、この期間に相当する時間に基づき回転角の平均値を算出し、算出された平均値から回転角の予測値を算出する。そして算出された予測値と、回転角の検出値との差に基づき、回転角の検出値を補正する。これにより、回転角の検出値に含まれる変動誤差を除去し、実際の回転角の把握精度の向上を図っている。
In order to solve such a problem, as seen in
ところで、回転角に含まれる誤差には、上記変動誤差の他に、遅れ誤差がある。遅れ誤差は、回転角センサの出力信号に基づく回転角の算出処理に回転角算出装置が所定の演算時間を要することに起因して発生する。この遅れ誤差が回転角に含まれる場合、回転角算出装置によって算出される回転角は、実際の回転角に対して所定角遅れた値となる。 Incidentally, the error included in the rotation angle includes a delay error in addition to the fluctuation error. The delay error occurs because the rotation angle calculation device requires a predetermined calculation time for the rotation angle calculation process based on the output signal of the rotation angle sensor. When this delay error is included in the rotation angle, the rotation angle calculated by the rotation angle calculation device is a value delayed by a predetermined angle with respect to the actual rotation angle.
上記遅れ誤差が回転角に含まれると、変動誤差が回転角に含まれる場合と同様に、回転機の制御性が低下するおそれがある。特に、遅れ誤差は回転機の回転速度が高いほど大きくなる傾向にあることから、例えば回転機の小型化等を目的として回転機の高回転化が図られる場合には、回転角の把握精度の低下が顕著となるおそれがある。そして、この場合、遅れ誤差が回転機の制御に及ぼす影響が大きくなるおそれがある。 When the delay error is included in the rotation angle, the controllability of the rotating machine may be reduced as in the case where the variation error is included in the rotation angle. In particular, since the delay error tends to increase as the rotational speed of the rotating machine increases, for example, when the rotational speed of the rotating machine is increased for the purpose of downsizing the rotating machine, the accuracy of grasping the rotational angle is reduced. There is a risk that the decrease will be significant. In this case, the influence of the delay error on the control of the rotating machine may be increased.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、回転角算出装置によって算出される回転角に含まれる遅れ誤差が回転機の制御に及ぼす影響を抑制することのできる回転機の制御装置を提供することにある。また、本発明の目的は、上記回転角に含まれる遅れ誤差を除去することのできる回転角算出装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to suppress the influence of the delay error included in the rotation angle calculated by the rotation angle calculation device on the control of the rotating machine. It is to provide a control device for a rotating machine. Another object of the present invention is to provide a rotation angle calculation device that can remove a delay error included in the rotation angle.
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。 Hereinafter, means for solving the above-described problems and the operation and effects thereof will be described.
請求項1記載の発明は、回転機の回転角に応じた出力信号を出力する回転角センサと、前記出力信号に基づき前記回転角を算出する回転角算出装置とを備える回転機の制御システムに適用され、前記回転角算出装置によって算出される回転角に基づき前記回転機を制御する制御回路を備える回転機の制御装置において、前記回転機の回転速度が高いほど、実際の前記回転角に対する前記回転角算出装置によって算出される回転角の遅れが前記回転機の制御に及ぼす影響を打ち消す方向に前記回転機の制御に用いるパラメータの値の補正量を大きく設定して且つ該補正量によって前記パラメータの値を補正する処理を行う補正手段を備えることを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a control system for a rotating machine comprising: a rotation angle sensor that outputs an output signal corresponding to the rotation angle of the rotating machine; and a rotation angle calculating device that calculates the rotation angle based on the output signal. In a control device for a rotating machine that is applied and includes a control circuit that controls the rotating machine based on the rotation angle calculated by the rotation angle calculating apparatus, the higher the rotation speed of the rotating machine, the higher the actual rotation angle is. A correction amount of a parameter value used for control of the rotating machine is set to be large in a direction to cancel the influence of the rotation angle delay calculated by the rotation angle calculating device on the control of the rotating machine, and the parameter is determined by the correction amount. It is characterized by comprising correction means for performing processing for correcting the value of.
上記発明では、回転機の回転速度が高いほど遅れ誤差が大きくなる傾向にあることに鑑み、回転速度が高いほど上記態様にて回転機の制御に用いるパラメータの値の補正量を大きく設定し、設定された補正量によって上記パラメータの値を補正する。これにより、回転角算出装置によって算出される回転角に含まれる遅れ誤差が回転機の制御に及ぼす影響を抑制することができる。 In the above invention, in view of the tendency that the delay error tends to increase as the rotational speed of the rotating machine increases, the correction amount of the parameter value used for controlling the rotating machine in the above mode is set higher as the rotational speed increases, The value of the parameter is corrected by the set correction amount. Thereby, it is possible to suppress the influence of the delay error included in the rotation angle calculated by the rotation angle calculation device on the control of the rotating machine.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記補正手段は、前記補正する処理として、前記回転速度が高いほど前記回転角算出装置によって算出される回転角の進角側への補正量を大きく設定して且つ該補正量によって前記算出される回転角を補正する処理を行うことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, as the correction process, the correction unit increases the rotation angle calculated by the rotation angle calculation device toward the advance side as the rotation speed increases. The correction amount is set to be large, and the calculated rotation angle is corrected by the correction amount.
上記発明では、上記態様にて算出される回転角の進角側への補正量によって回転角算出装置にて算出される回転角を補正することで、回転角に含まれる遅れ誤差を除去することができる。これにより、遅れ誤差が回転機の制御に及ぼす影響を好適に抑制することができる。 In the above invention, the delay error included in the rotation angle is removed by correcting the rotation angle calculated by the rotation angle calculation device based on the correction amount of the rotation angle calculated in the above aspect to the advance side. Can do. Thereby, the influence which a delay error has on control of a rotary machine can be suppressed suitably.
請求項3記載の発明は、請求項2記載の発明において、前記補正手段は、前記補正する処理として、前記回転機の回転加速度が0よりも大きいほど前記進角側への補正量を大きく設定し、前記回転機の回転加速度が0よりも小さいほど前記進角側への補正量を小さく設定する処理を更に行うことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the invention, the correction means sets the correction amount to the advance side as the rotational acceleration of the rotating machine is larger than 0 as the correction process. And the process which sets the correction amount to the said advance angle side small is further performed, so that the rotational acceleration of the said rotary machine is smaller than 0, It is characterized by the above-mentioned.
回転角の進角側への補正量を回転速度によって定める場合、回転加速度が0よりも大きくなる回転機の加速時や回転加速度が0よりも小さくなる回転機の減速時等、回転機の回転加速度が0でない状況下において、上記補正量が遅れ誤差を除去するための適切な値からずれ、回転角から遅れ誤差を適切に除去することができなくなるおそれがある。特に、回転加速度の0からのずれ量が大きくなる状況下においては、上記適切な値からのずれが顕著となり、回転機の制御性の低下が顕著となることが懸念される。ここで、上記発明では、回転機の回転速度に加えて、回転機の回転加速度を用いて上記態様にて上記進角側への補正量を設定する。このため、回転機の回転加速度が0でない状況下において、回転角から遅れ誤差を適切に除去するための補正量を適切に設定することができる。 When the amount of correction to the advance side of the rotation angle is determined by the rotation speed, the rotation of the rotating machine, such as when the rotating machine accelerates when the rotational acceleration is greater than 0 or when the rotating machine decelerates when the rotational acceleration is less than 0, etc. Under a situation where the acceleration is not 0, the correction amount may deviate from an appropriate value for removing the delay error, and the delay error may not be appropriately removed from the rotation angle. In particular, in a situation where the amount of deviation of the rotational acceleration from 0 becomes large, there is a concern that the deviation from the appropriate value will be significant, and the controllability of the rotating machine will be significantly reduced. Here, in the said invention, in addition to the rotational speed of a rotary machine, the correction amount to the said advance side is set in the said aspect using the rotational acceleration of a rotary machine. For this reason, under the situation where the rotational acceleration of the rotating machine is not zero, it is possible to appropriately set the correction amount for properly removing the delay error from the rotation angle.
なお、上記発明において、回転角算出装置による回転角の算出周期が制御回路による回転機の制御に関する演算周期よりも長く設定されることがある。この設定は、回転角算出装置の演算負荷の低減等を図ることを目的としたものである。こうした設定がなされると、回転機の回転加速度が0でない状況下において、回転機の制御に関する演算タイミングにおける回転角の把握精度が低下しやすい。このため、上記設定がなされる場合、請求項5記載の発明の発明特定事項を備えるメリットが大きい。 In the above invention, the rotation angle calculation cycle by the rotation angle calculation device may be set longer than the calculation cycle related to the control of the rotating machine by the control circuit. This setting is intended to reduce the calculation load of the rotation angle calculation device. If such a setting is made, the accuracy of grasping the rotation angle at the calculation timing related to the control of the rotating machine tends to be lowered under the situation where the rotational acceleration of the rotating machine is not zero. For this reason, when the said setting is made, the merit provided with the invention specific matter of invention of Claim 5 is large.
ここで、回転角算出装置による回転角の算出周期が制御回路による回転機の制御に関する演算周期よりも長く設定される構成において、回転角の具体的な補正態様としては、例えば、上記回転角算出装置によって算出される回転角に基づき、上記回転速度を算出する算出手段と、上記算出手段によって算出される直近の回転速度、及び上記算出手段による上記直近の回転速度の算出タイミングから現在の上記回転機の制御に関する演算タイミングまでの時間に基づき、現在の上記回転速度を推定する手段とを更に備え、上記補正手段は、上記推定された回転速度を用いて上記補正する処理を行うものが挙げられる。 Here, in a configuration in which the rotation angle calculation cycle by the rotation angle calculation device is set longer than the calculation cycle related to the control of the rotating machine by the control circuit, as a specific correction mode of the rotation angle, for example, the above rotation angle calculation Based on the rotation angle calculated by the apparatus, the current rotation is calculated from the calculation means for calculating the rotation speed, the latest rotation speed calculated by the calculation means, and the calculation timing of the latest rotation speed by the calculation means. And a means for estimating the current rotational speed based on a time until a calculation timing related to machine control, and the correction means performs the correction process using the estimated rotational speed. .
請求項4記載の発明は、請求項2又は3記載の発明において、前記補正する処理によって補正された回転角に基づき、前記回転機に流れる相電流をd軸上の電流及びq軸上の電流に変換する電流変換手段と、前記回転機のd軸上の指令電流及びq軸上の指令電流を設定する指令電流設定手段とを更に備え、前記制御回路は、前記設定されたd軸上の指令電流に前記変換されたd軸上の電流を制御して且つ、前記設定されたq軸上の指令電流に前記変換されたq軸上の電流を制御することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the second or third aspect of the present invention, the phase current flowing in the rotating machine is converted to a current on the d-axis and a current on the q-axis based on the rotation angle corrected by the correcting process. Current converting means for converting to a command current, and command current setting means for setting a command current on the d-axis and a command current on the q-axis of the rotating machine, and the control circuit is configured to set the command current on the set d-axis. The current on the d-axis converted into the command current is controlled, and the current on the q-axis converted into the set command current on the q-axis is controlled.
上記発明では、電流制御が行われる回転機の制御システムにおいて、遅れ誤差が除去された回転角を用いて回転機を流れる相電流をd軸上の電流及びq軸上の電流に変換する。これにより、遅れ誤差が電流制御に及ぼす影響を好適に抑制することができる。 In the above invention, in a control system for a rotating machine in which current control is performed, the phase current flowing through the rotating machine is converted into a current on the d-axis and a current on the q-axis using the rotation angle from which the delay error is removed. Thereby, the influence which a delay error has on current control can be suppressed suitably.
請求項5記載の発明は、請求項2又は3記載の発明において、前記回転機の回転速度と、前記回転機の指令トルクとに基づき該回転機の指令電圧ベクトルの振幅を設定する振幅設定手段と、前記回転機の出力トルクを前記指令トルクに制御すべく前記指令電圧ベクトルの位相を設定する位相設定手段とを更に備え、前記制御回路は、前記指令電圧ベクトル及び前記補正する処理によって補正された回転角に基づき前記回転機の出力トルクを前記指令トルクに制御することを特徴とする。
The invention according to claim 5 is the amplitude setting means for setting the amplitude of the command voltage vector of the rotating machine based on the rotational speed of the rotating machine and the command torque of the rotating machine in the invention of
上記発明では、トルク制御が行われる回転機の制御システムにおいて、遅れ誤差が除去された回転角を用いて回転機の出力トルクを指令トルクに制御する。これにより、遅れ誤差がトルク制御に及ぼす影響を好適に抑制することができる。 In the above invention, in the control system for a rotating machine in which torque control is performed, the output torque of the rotating machine is controlled to the command torque using the rotation angle from which the delay error has been removed. Thereby, the influence which a delay error has on torque control can be suitably suppressed.
請求項6記載の発明は、請求項5記載の発明において、前記補正する処理によって補正された回転角に基づき、前記回転機に流れる相電流をd軸上の電流及びq軸上の電流に変換する電流変換手段と、少なくとも前記変換されたd軸上の電流及びq軸上の電流に基づき、前記回転機の出力トルクを算出するトルク算出手段とを更に備え、前記位相設定手段は、前記トルク算出手段によって算出された出力トルクを前記指令トルクに制御すべく前記位相を設定することを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect of the present invention, the phase current flowing through the rotating machine is converted into a current on the d-axis and a current on the q-axis based on the rotation angle corrected by the correcting process. Current converting means for performing, and torque calculating means for calculating an output torque of the rotating machine based on at least the converted current on the d-axis and current on the q-axis, and the phase setting means comprises the torque The phase is set to control the output torque calculated by the calculation means to the command torque.
上記発明では、遅れ誤差が除去された回転角を用いて回転機を流れる相電流をd軸上の電流及びq軸上の電流に変換し、少なくとも上記変換されたd軸上の電流及びq軸上の電流に基づき回転機の出力トルクを算出する。そして、算出された出力トルクを用いて指令電圧ベクトルの位相を設定する。これにより、遅れ誤差がトルク制御に及ぼす影響をより好適に抑制することができる。 In the above invention, the phase current flowing through the rotating machine is converted into the current on the d-axis and the current on the q-axis using the rotation angle from which the delay error is removed, and at least the converted current on the d-axis and the q-axis are converted. Based on the current above, the output torque of the rotating machine is calculated. Then, the phase of the command voltage vector is set using the calculated output torque. Thereby, the influence which a delay error has on torque control can be suppressed more suitably.
請求項7記載の発明は、請求項2〜6のいずれか1項に記載の発明において、前記補正手段は、前記制御回路又は前記回転角算出装置のいずれかに備えられることを特徴とする。
The invention according to claim 7 is the invention according to any one of
請求項8記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記回転機に流れる相電流をd軸上の電流及びq軸上の電流に変換する電流変換手段を更に備え、前記補正手段は、前記補正する処理として、前記回転速度が高いほど前記d軸上の電流及び前記q軸上の電流の前記回転機の遅角側への補正量を大きく設定して且つ該補正量によって前記d軸上の電流及び前記q軸上の電流を補正する処理を行い、前記制御回路は、前記補正する処理によって補正された前記d軸上の電流及び前記q軸上の電流に基づき前記回転機を制御することを特徴とする。
The invention according to
上記発明では、上記態様にて回転機を流れるdq軸上の電流を補正する。これにより、回転角に含まれる遅れ誤差がdq軸上の電流の変換処理に及ぼす影響を抑制することができ、ひいては遅れ誤差が回転機の制御に及ぼす影響を適切に抑制することができる。 In the said invention, the electric current on the dq axis which flows through a rotary machine in the said aspect is correct | amended. Thereby, the influence which the delay error contained in a rotation angle has on the conversion process of the electric current on a dq axis | shaft can be suppressed, and the influence which a delay error has on control of a rotary machine can be suppressed appropriately.
請求項9記載の発明は、請求項8記載の発明において、前記補正手段は、前記補正する処理として、前記回転速度が高いほど前記d軸上の電流及び前記q軸上の電流から定まる実電流ベクトルの前記遅角側への補正量を大きく設定して且つ該補正量によって前記実電流ベクトルを回転補正する処理を行うことを特徴とする。 According to a ninth aspect of the invention, in the eighth aspect of the invention, as the correction process, the correction means performs an actual current determined from the current on the d-axis and the current on the q-axis as the rotational speed is higher. The correction amount of the vector to the retard angle side is set to be large, and the process of rotationally correcting the actual current vector by the correction amount is performed.
上記発明では、dq軸上の電流を適切に補正することができる。 In the above invention, the current on the dq axis can be corrected appropriately.
請求項10記載の発明は、請求項1,8又は9記載の発明において、前記補正手段は、前記補正する処理として、前記回転速度が高いほど前記回転機のd軸上の指令電圧及び該回転機のq軸上の指令電圧の前記回転角の進角側への補正量を大きく設定して且つ該補正量によって前記d軸上の指令電圧及び前記q軸上の指令電圧を補正する処理を行い、前記補正されたd軸上の指令電圧及びq軸上の指令電圧を指令相電圧に変換する電圧変換手段を更に備え、前記制御回路は、前記変換された前記指令相電圧に基づき前記回転機を制御することを特徴とする。 According to a tenth aspect of the present invention, in the first, eighth, or ninth aspect of the invention, as the correction process, the correction means increases the rotation speed so that the command voltage on the d axis of the rotating machine and the rotation A process of setting a large correction amount to the advance side of the rotation angle of the command voltage on the q-axis of the machine and correcting the command voltage on the d-axis and the command voltage on the q-axis by the correction amount And a voltage conversion means for converting the corrected command voltage on the d-axis and the command voltage on the q-axis into a command phase voltage, and the control circuit rotates the rotation based on the converted command phase voltage. It is characterized by controlling the machine.
上記発明では、上記態様にて回転機に印加されるdq軸上の指令電圧を補正する。これにより、回転角に含まれる遅れ誤差が指令相電圧の変換処理に及ぼす影響を抑制することができ、ひいては遅れ誤差が回転機の制御に及ぼす影響を適切に抑制することができる。 In the above invention, the command voltage on the dq axis applied to the rotating machine is corrected in the above manner. Thereby, the influence which the delay error contained in a rotation angle has on the conversion process of a command phase voltage can be suppressed, and the influence which the delay error has on the control of a rotating machine can be suppressed appropriately.
請求項11記載の発明は、請求項10記載の発明において、前記補正手段は、前記補正する処理として、前記回転速度が高いほど前記d軸上の指令電圧及び前記q軸上の指令電圧から定まる指令電圧ベクトルの前記進角側への補正量を大きく設定して且つ該補正量によって前記指令電圧ベクトルを回転補正する処理を行うことを特徴とする。 According to an eleventh aspect of the present invention, in the invention according to the tenth aspect, as the correction process, the correction means is determined from the command voltage on the d-axis and the command voltage on the q-axis as the rotational speed increases. It is characterized by performing a process of setting a large correction amount of the command voltage vector to the advance side and correcting the rotation of the command voltage vector by the correction amount.
上記発明では、dq軸上の指令電圧を適切に補正することができる。 In the above invention, the command voltage on the dq axis can be corrected appropriately.
請求項12記載の発明は、請求項1,8又は9記載の発明において、前記制御システムには、直流電源と、前記回転機を該直流電源の正極側に接続する高電位側スイッチング素子及び前記回転機を前記直流電源の負極側に接続する低電位側スイッチング素子の直列接続体とが更に備えられ、前記回転角と関係付けられた前記スイッチング素子のオン操作信号又はオフ操作信号を生成する手段を更に備え、前記補正手段は、前記補正する処理として、前記回転速度が高いほど前記回転角と関係付けられた前記操作信号の出力タイミングの前記回転角の進角側への補正量を大きく設定して且つ該補正量によって前記出力タイミングを補正する処理を行い、前記制御回路は、前記補正する処理によって補正された前記出力タイミングに基づき前記操作信号を出力することで前記回転機を制御することを特徴とする。 A twelfth aspect of the present invention is the control system according to the first, eighth, or ninth aspect, wherein the control system includes a direct current power source, a high potential side switching element that connects the rotating machine to a positive electrode side of the direct current power source, and the control system. Means for generating an ON operation signal or an OFF operation signal of the switching element related to the rotation angle, further comprising a series connection body of low potential side switching elements connecting the rotating machine to the negative electrode side of the DC power supply The correction means sets, as the correction process, a larger correction amount to the advance side of the rotation angle of the output timing of the operation signal associated with the rotation angle as the rotation speed is higher. And correcting the output timing by the correction amount, and the control circuit performs the operation based on the output timing corrected by the correcting process. And controlling the rotating machine by outputting a signal.
上記発明では、上記態様にて設定される補正量によってスイッチング素子の操作信号の出力タイミングを補正する。すなわち、回転速度が高いほど上記出力タイミングを早める。これにより、回転角に含まれる遅れ誤差が回転機の制御に及ぼす影響を適切に抑制することができる。 In the said invention, the output timing of the operation signal of a switching element is correct | amended with the correction amount set in the said aspect. That is, the higher the rotational speed, the earlier the output timing. Thereby, the influence which the delay error contained in a rotation angle has on control of a rotary machine can be suppressed appropriately.
請求項13記載の発明は、請求項8〜12のいずれか1項に記載の発明において、前記回転機の回転速度と、前記回転機の指令トルクとに基づき該回転機の指令電圧ベクトルの振幅を設定する振幅設定手段と、前記回転機の出力トルクを前記指令トルクに制御すべく前記指令電圧ベクトルの位相を設定する位相設定手段とを更に備え、前記制御回路は、前記指令電圧ベクトル及び前記補正する処理によって補正された前記パラメータの値に基づき前記回転機の出力トルクを前記指令トルクに制御することを特徴とする。 According to a thirteenth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the eighth to twelfth aspects, the amplitude of the command voltage vector of the rotating machine based on the rotational speed of the rotating machine and the command torque of the rotating machine. Amplitude setting means for setting the output torque of the rotating machine, and phase setting means for setting the phase of the command voltage vector so as to control the output torque of the rotating machine to the command torque. The control circuit includes the command voltage vector and the command voltage vector. The output torque of the rotating machine is controlled to the command torque based on the parameter value corrected by the correction process.
上記発明では、指令電圧ベクトルに加えて、上記補正する処理によって補正された上記パラメータの値に基づき回転機のトルク制御を行う。これにより、遅れ誤差がトルク制御に及ぼす影響を好適に抑制することができる。 In the above invention, torque control of the rotating machine is performed based on the value of the parameter corrected by the correction process in addition to the command voltage vector. Thereby, the influence which a delay error has on torque control can be suitably suppressed.
請求項14記載の発明は、請求項13記載の発明において、前記回転機に流れる相電流をd軸上の電流及びq軸上の電流に変換する電流変換手段と、少なくとも前記変換されたd軸上の電流及びq軸上の電流に基づき、前記回転機の出力トルクを算出するトルク算出手段とを更に備え、前記位相設定手段は、前記トルク算出手段によって算出された出力トルクを前記指令トルクに制御すべく前記位相を設定することを特徴とする。 A fourteenth aspect of the present invention is the method according to the thirteenth aspect, wherein the phase current flowing through the rotating machine is converted into a current on the d-axis and a current on the q-axis, and at least the converted d-axis. Torque calculating means for calculating the output torque of the rotating machine based on the current on the top and the current on the q-axis, and the phase setting means uses the output torque calculated by the torque calculating means as the command torque. The phase is set to be controlled.
上記発明では、少なくとも上記変換されたd軸上の電流及びq軸上の電流に基づき回転機の出力トルクを算出し、算出された出力トルクを用いて指令電圧ベクトルの位相を設定することから、遅れ誤差がトルク制御に影響を及ぼし得る。このため、こうした上記発明は、遅れ誤差がトルク制御に及ぼす影響を抑制できる請求項13記載の発明の発明特定事項を備えるメリットが大きい。 In the above invention, the output torque of the rotating machine is calculated based on at least the converted current on the d-axis and current on the q-axis, and the phase of the command voltage vector is set using the calculated output torque. Delay errors can affect torque control. For this reason, the above invention has a great merit with the invention specific matter of the invention according to claim 13 that can suppress the influence of the delay error on the torque control.
請求項15記載の発明は、請求項8〜12のいずれか1項に記載の発明において、前記回転機のd軸上の指令電流及びq軸上の指令電流を設定する指令電流設定手段を更に備え、前記制御回路は、前記補正する処理によって補正された前記パラメータの値に基づき、前記設定されたd軸上の指令電流に前記回転機のd軸上の電流を制御して且つ、前記設定されたq軸上の指令電流に前記回転機のq軸上の電流を制御することを特徴とする。
The invention according to claim 15 is the invention according to any one of
上記発明では、上記補正する処理によって補正された上記パラメータの値に基づき、dq軸上の実電流をdq軸上の指令電流に制御する。これにより、遅れ誤差が電流制御に及ぼす影響を好適に抑制することができる。 In the above invention, the actual current on the dq axis is controlled to the command current on the dq axis based on the value of the parameter corrected by the correcting process. Thereby, the influence which a delay error has on current control can be suppressed suitably.
請求項16記載の発明は、請求項15記載の発明において、前記補正手段は、前記補正する処理として、前記回転速度が高いほど前記d軸上の指令電流及び前記q軸上の指令電流の前記回転角の進角側への補正量を大きく設定して且つ該補正量によって前記d軸上の指令電流及び前記q軸上の指令電流を補正する処理を行い、前記制御回路は、前記補正する処理によって補正された前記d軸上の指令電流に前記d軸上の電流を制御して且つ、前記補正された前記q軸上の指令電流に前記q軸上の電流を制御することを特徴とする。 According to a sixteenth aspect of the present invention, in the invention according to the fifteenth aspect, as the correction process, the correction unit increases the command current on the d-axis and the command current on the q-axis as the rotational speed increases. A process of correcting a command current on the d-axis and a command current on the q-axis by setting a large correction amount to the advance side of the rotation angle and using the correction amount is performed, and the control circuit performs the correction The current on the d-axis is controlled to the command current on the d-axis corrected by the processing, and the current on the q-axis is controlled to the corrected command current on the q-axis. To do.
上記発明では、上記態様にて回転機に対するdq軸上の指令電流を補正する。こうした上記発明によれば、回転角算出装置によって算出される回転角に含まれる遅れ誤差が回転機の電流制御に及ぼす影響を抑制可能なように指令電流を設定することができ、遅れ誤差が回転機の制御に及ぼす影響を適切に抑制することができる。 In the said invention, the command electric current on the dq axis with respect to a rotary machine is correct | amended in the said aspect. According to the above-described invention, the command current can be set so that the influence of the delay error included in the rotation angle calculated by the rotation angle calculation device on the current control of the rotating machine can be suppressed, and the delay error is rotated. The influence on the control of the machine can be appropriately suppressed.
請求項17記載の発明は、請求項16記載の発明において、前記補正手段は、前記補正する処理として、前記回転速度が高いほど前記d軸上の指令電流及び前記q軸上の指令電流から定まる指令電流ベクトルの前記進角側への補正量を大きく設定して且つ該補正量によって前記指令電流ベクトルを回転補正する処理を行うことを特徴とする。
The invention according to claim 17 is the invention according to
上記発明では、dq軸上の指令電流を適切に補正することができる。 In the above invention, the command current on the dq axis can be corrected appropriately.
請求項18記載の発明は、請求項8〜17のいずれか1項に記載の発明において、前記補正手段は、前記補正する処理として、前記回転機の回転加速度が大きいほど、実際の前記回転角に対する前記回転角算出装置によって算出される回転角の遅れが前記回転機の制御に及ぼす影響を打ち消す方向への前記補正量の変更を大きくする処理を更に行うことを特徴とする。 According to an eighteenth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the eighth to seventeenth aspects, as the correction processing, the correction means performs the actual rotation angle as the rotational acceleration of the rotating machine increases. Further, a process of increasing the change of the correction amount in a direction to cancel the influence of the rotation angle delay calculated by the rotation angle calculation device on the control of the rotating machine is further performed.
回転角の補正量を回転速度によって定める場合、回転加速度が0よりも大きくなる回転機の加速時や回転加速度が0よりも小さくなる回転機の減速時等、回転機の回転加速度が0でない状況下において、上記補正量が遅れ誤差を除去するための適切な値からずれ、回転角から遅れ誤差を適切に除去することができなくなるおそれがある。特に、回転加速度の0からのずれ量が大きくなる状況下においては、上記適切な値からのずれが顕著となり、回転機の制御性の低下が顕著となることが懸念される。ここで、上記発明では、回転機の回転加速度が大きいほど、実際の回転角に対する回転角算出装置によって算出される回転角の遅れが回転機の制御に及ぼす影響を打ち消す方向への上記補正量の変更を大きくする処理を更に行う。このため、回転機の回転加速度が0でない状況下において、回転角から遅れ誤差を適切に除去するための補正量を適切に設定することができる。 When the rotational angle correction amount is determined by the rotational speed, the rotational acceleration of the rotating machine is not zero, such as when the rotating machine accelerates when the rotational acceleration is greater than zero or when the rotating machine decelerates when the rotational acceleration is smaller than zero. Below, there is a possibility that the correction amount deviates from an appropriate value for removing the delay error, and the delay error cannot be appropriately removed from the rotation angle. In particular, in a situation where the amount of deviation of the rotational acceleration from 0 becomes large, there is a concern that the deviation from the appropriate value will be significant, and the controllability of the rotating machine will be significantly reduced. Here, in the above invention, the greater the rotational acceleration of the rotating machine, the more the correction amount in the direction that cancels the influence of the rotation angle delay calculated by the rotation angle calculating device with respect to the actual rotation angle on the control of the rotating machine. Further processing for increasing the change is performed. For this reason, under the situation where the rotational acceleration of the rotating machine is not zero, it is possible to appropriately set the correction amount for properly removing the delay error from the rotation angle.
請求項19記載の発明は、請求項8〜18のいずれか1項に記載の発明において、前記補正手段は、前記制御回路に備えられることを特徴とする。 According to a nineteenth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the eighth to eighteenth aspects, the correction means is provided in the control circuit.
請求項20記載の発明は、請求項1〜19のいずれか1項に記載の発明において、前記回転角算出装置によって算出される回転角に基づき、前記回転機の回転速度を含む前記回転角の時間変化に関する情報を算出する速度算出手段を更に備え、前記補正手段は、前記速度算出手段によって算出される情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする。 According to a twentieth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to nineteenth aspects, the rotational angle including the rotational speed of the rotating machine is based on the rotational angle calculated by the rotational angle calculating device. The apparatus further includes a speed calculation unit that calculates information regarding a time change, and the correction unit performs the correction process using the information calculated by the speed calculation unit.
なお、上記補正する処理において回転加速度を用いる場合、回転角の時間変化に関する情報とは、回転機の回転速度及び回転加速度のことをいう。 Note that when rotational acceleration is used in the correction process, the information regarding the change in the rotational angle with time refers to the rotational speed and rotational acceleration of the rotating machine.
請求項21記載の発明は、請求項1〜19のいずれか1項に記載の発明において、所定の数式モデルを用いて前記回転機の回転角を推定する推定手段と、前記推定手段によって推定される回転角に基づき、前記回転機の回転速度を含む前記回転角の時間変化に関する情報を算出する速度算出手段とを更に備え、前記補正手段は、前記速度算出手段によって算出される情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする。 According to a twenty-first aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to nineteenth aspects, the estimation means for estimating the rotation angle of the rotating machine using a predetermined mathematical model, and the estimation means Speed calculating means for calculating information on a temporal change in the rotation angle including the rotation speed of the rotating machine based on the rotation angle of the rotating machine, and the correction means uses the information calculated by the speed calculation means. The correction process is performed.
請求項22記載の発明は、請求項1〜19のいずれか1項に記載の発明において、前記回転機は、車載回転機であり、前記回転機が備えられる車両には、回転軸を有して且つ前記回転機とは異なる車載機器と、前記回転軸の回転角に関する情報を検出する検出手段とが更に備えられ、前記回転機の回転軸と前記車載機器の回転軸とは機械的に連結され、前記検出手段の検出値に基づき、前記回転機の回転速度を含む前記回転角の時間変化に関する情報を算出する速度算出手段を更に備え、前記補正手段は、前記速度算出手段によって算出される情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする。
The invention according to
請求項23記載の発明は、請求項1〜19のいずれか1項に記載の発明において、前記回転角算出装置は、前記算出される回転角が規定角となる場合に基準信号を出力する機能を有し、前記基準信号が出力される時間間隔に基づき、前記回転機の回転速度を含む前記回転角の時間変化に関する情報を算出する速度算出手段を更に備え、前記補正手段は、前記速度算出手段によって算出される情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする。 A twenty-third aspect of the present invention is the invention according to any one of the first to nineteenth aspects, wherein the rotation angle calculating device outputs a reference signal when the calculated rotation angle is a specified angle. And a speed calculating unit that calculates information on a temporal change in the rotation angle including a rotation speed of the rotating machine based on a time interval at which the reference signal is output, and the correction unit includes the speed calculation. The correction processing is performed using information calculated by the means.
請求項24記載の発明は、請求項1〜19のいずれか1項に記載の発明において、前記回転角センサは、互いに位相が「π/2」だけ相違する一対の変調波によって搬送波が変調された一対の被変調波を前記出力信号とするレゾルバであり、前記一対の被変調波のうち少なくとも1つに基づき、前記回転機の回転速度を含む前記回転角の時間変化に関する情報を算出する速度算出手段を更に備え、前記補正手段は、前記速度算出手段によって算出される情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする。 According to a twenty-fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to nineteenth aspects, the rotation angle sensor has a carrier wave modulated by a pair of modulated waves whose phases differ from each other by “π / 2”. A resolver having the pair of modulated waves as the output signal, and a speed for calculating information on a temporal change in the rotation angle including the rotation speed of the rotating machine based on at least one of the pair of modulated waves The information processing apparatus further includes a calculation unit, and the correction unit performs the correction process using information calculated by the speed calculation unit.
請求項25記載の発明は、請求項1〜19のいずれか1項に記載の発明において、前記回転機の各相に印加される誘起電圧に基づき、前記回転機の回転速度を含む前記回転角の時間変化に関する情報を算出する速度算出手段を更に備え、前記補正手段は、前記速度算出手段によって算出される情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする。
The invention according to claim 25 is the invention according to any one of
請求項26記載の発明は、請求項1〜19のいずれか1項に記載の発明において、前記回転機の回転速度を含む前記回転角の時間変化に関する情報を推定する速度推定手段を更に備え、前記補正手段は、前記速度推定手段によって推定される情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする。
Invention of
回転角算出装置の演算負荷の低減等を図ることを目的として、回転角算出装置による回転角の算出周期が制御回路による回転機の制御に関する演算周期よりも長く設定されることがある。こうした設定がなされると、回転機の回転加速度が0でない状況下において、回転機の制御に関する演算タイミングにおける回転角の把握精度が低下しやすい。この点、上記発明では、速度推定手段を備えることで、上記算出周期が上記演算周期よりも長い場合において、例えば回転機の制御に関する演算タイミングにおける回転角を適切に把握することができる。 For the purpose of reducing the calculation load of the rotation angle calculation device, the rotation angle calculation cycle by the rotation angle calculation device may be set longer than the calculation cycle related to the control of the rotating machine by the control circuit. If such a setting is made, the accuracy of grasping the rotation angle at the calculation timing related to the control of the rotating machine tends to be lowered under the situation where the rotational acceleration of the rotating machine is not zero. In this regard, in the above invention, by providing the speed estimation means, when the calculation cycle is longer than the calculation cycle, for example, the rotation angle at the calculation timing related to the control of the rotating machine can be properly grasped.
請求項27記載の発明は、請求項26記載の発明において、前記速度推定手段は、前記回転速度を含む前記回転角の時間変化に関する情報を予測する手段であり、前記補正手段は、前記予測される情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする。 According to a twenty-seventh aspect of the present invention, in the twenty-sixth aspect of the invention, the speed estimation unit is a unit that predicts information regarding a temporal change in the rotation angle including the rotation speed, and the correction unit is the predicted unit. The correction processing is performed using the information to be corrected.
上記発明では、近い将来の回転速度を含む上記情報を推定する、すなわち回転速度を含む上記情報を予測することで、予測される情報を用いて、例えば回転速度の変化を見込んで回転機の制御に用いるパラメータの値を補正することができる。 In the above invention, the information including the rotation speed in the near future is estimated, that is, the information including the rotation speed is predicted. It is possible to correct the value of the parameter used for.
なお、請求項26記載の発明(又は請求項27記載の発明)が請求項3又は請求項18記載の発明の発明特定事項を備える場合、回転機の回転加速度を推定(又は予測)する手段を更に備え、推定(又は予測)される回転加速度を用いて上記補正する処理を行ってもよい。
In addition, when the invention of claim 26 (or the invention of claim 27) includes the invention specifying matters of the invention of
請求項28記載の発明は、請求項1〜27のいずれか1項に記載の発明において、前記補正手段は、実際の前記回転角に対する前記回転角算出装置によって算出される回転角の遅れが前記回転機の制御に及ぼす影響を打ち消す方向への前記補正量を前記回転機の回転速度と関連付けて規定するマップ、及び前記打ち消す方向への前記補正量を前記回転機の回転速度と関連付けて規定する数式のうち少なくとも1つである規定情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする。 The invention according to a twenty-eighth aspect is the invention according to any one of the first to twenty-seventh aspects, wherein the correction means has a delay in the rotation angle calculated by the rotation angle calculating device with respect to the actual rotation angle. A map that defines the correction amount in the direction to cancel the influence on the control of the rotating machine in association with the rotation speed of the rotating machine, and the correction amount in the direction to cancel out is defined in association with the rotation speed of the rotating machine. The correction process is performed using regulation information that is at least one of mathematical expressions.
上記発明では、例えば、上記回転角の遅れが回転機の制御に及ぼす影響を打ち消すための処理に要する時間の低減を図ることができる。 In the above invention, for example, it is possible to reduce the time required for processing for canceling the influence of the delay in the rotation angle on the control of the rotating machine.
請求項29記載の発明は、請求項28記載の発明において、当該回転機の制御装置には、前記回転角算出装置に応じた専用の前記規定情報が記憶された記憶手段が備えられることを特徴とする。
The invention according to
回転角算出装置の個体差等に起因して、回転角センサの出力信号に基づき回転角を算出するための演算時間が回転角算出装置毎に相違し得る。この点に鑑み、上記発明では、回転角算出装置に応じた専用の規定情報が記憶された記憶手段を備えている。このため、回転角の遅れが回転機の制御に及ぼす影響をいっそう好適に抑制することができる。 Due to individual differences among the rotation angle calculation devices, the calculation time for calculating the rotation angle based on the output signal of the rotation angle sensor may be different for each rotation angle calculation device. In view of this point, the above-described invention includes a storage unit in which dedicated regulation information corresponding to the rotation angle calculation device is stored. For this reason, the influence which the delay of a rotation angle has on control of a rotary machine can be suppressed more suitably.
請求項30記載の発明は、請求項1〜29のいずれか1項に記載の発明において、前記補正手段を第1の補正手段とし、規定期間における前記回転角の平均値に基づき前記回転角の予測値を算出し、該算出される予測値に基づき前記回転角算出装置によって算出される回転角を補正する第2の補正手段を更に備え、前記制御回路は、前記第2の補正手段によって補正された回転角に基づき、前記回転機を制御することを特徴とする。
The invention according to
上記発明では、第2の補正手段を備えることで、回転角に含まれる変動誤差を除去することができ、ひいては変動誤差が回転機の制御に及ぼす影響を抑制することができる。 In the above invention, by providing the second correction means, it is possible to remove the fluctuation error included in the rotation angle, and to suppress the influence of the fluctuation error on the control of the rotating machine.
請求項31記載の発明は、回転体の回転角に応じた出力信号を出力する回転角センサに適用され、前記出力信号に基づき前記回転角を算出する回転角算出装置において、前記回転体の回転速度が高いほど前記算出される回転角の進角側への補正量を大きく設定して且つ該補正量によって前記算出される回転角を補正する処理を行う補正手段を備えることを特徴とする。 The invention according to claim 31 is applied to a rotation angle sensor that outputs an output signal corresponding to the rotation angle of the rotating body, and in the rotation angle calculating device that calculates the rotation angle based on the output signal, the rotation of the rotating body. And a correction unit configured to set a larger correction amount to the advance side of the calculated rotation angle as the speed is higher and to correct the calculated rotation angle by the correction amount.
上記発明では、回転体の回転速度が高いほど遅れ誤差が大きくなる傾向にあることに鑑み、回転速度が高いほど回転角算出装置によって算出される回転角の進角側への補正量を大きく設定する。そして、設定される補正量によって上記算出される回転角を補正する。これにより、回転角算出装置によって算出される回転角に含まれる遅れ誤差を除去することができる。 In the above invention, in view of the tendency that the delay error tends to increase as the rotation speed of the rotating body increases, the correction amount to the advance side of the rotation angle calculated by the rotation angle calculation device is set higher as the rotation speed increases. To do. Then, the calculated rotation angle is corrected by the set correction amount. Thereby, a delay error included in the rotation angle calculated by the rotation angle calculation device can be removed.
請求項32記載の発明は、請求項31記載の発明において、前記補正手段は、前記補正する処理として、前記回転体の回転加速度が大きいほど前記進角側への補正量を大きく設定し、前記回転体の回転加速度が0よりも小さいほど前記進角側への補正量を小さく設定する処理を更に行うことを特徴とする。 According to a thirty-second aspect of the invention, in the thirty-first aspect, the correction means sets the correction amount to the advance side as the rotational acceleration of the rotating body increases as the correction processing. A process of further setting a correction amount to the advance side as the rotational acceleration of the rotating body is smaller than 0 is further performed.
回転角の進角側への補正量を回転速度によって定める場合、回転加速度が0よりも大きくなる回転機の加速時や回転加速度が0よりも小さくなる回転機の減速時等、回転体の回転加速度が0でない状況下において、上記補正量が遅れ誤差を除去するための適切な値からずれ、回転角から遅れ誤差を適切に除去することができなくなるおそれがある。特に、回転加速度の0からのずれ量が大きくなる状況下においては、上記適切な値からのずれが顕著になることが懸念される。ここで、上記発明では、回転体の回転速度に加えて、回転体の回転加速度を用いて上記態様にて上記進角側への補正量を設定する。このため、回転体の回転加速度が0でない状況下において、回転角から遅れ誤差を除去するための補正量を適切に設定することができる。 When the amount of correction to the advance side of the rotation angle is determined by the rotation speed, the rotation of the rotating body is performed during acceleration of the rotating machine where the rotational acceleration is greater than 0 or when the rotating machine is decelerated where the rotational acceleration is less than 0. Under a situation where the acceleration is not 0, the correction amount may deviate from an appropriate value for removing the delay error, and the delay error may not be appropriately removed from the rotation angle. In particular, there is a concern that the deviation from the appropriate value becomes remarkable under a situation where the deviation amount of the rotational acceleration from 0 becomes large. Here, in the said invention, in addition to the rotational speed of a rotary body, the correction amount to the said advance side is set in the said aspect using the rotational acceleration of a rotary body. For this reason, it is possible to appropriately set the correction amount for removing the delay error from the rotation angle under the situation where the rotational acceleration of the rotating body is not zero.
請求項33記載の発明は、請求項31又は32記載の発明において、前記回転体の回転速度を含む前記回転角の時間変化に関する情報を推定する速度推定手段を更に備え、前記補正手段は、前記速度推定手段によって推定される情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする。 The invention according to claim 33 is the invention according to claim 31 or 32, further comprising speed estimation means for estimating information related to temporal change of the rotation angle including the rotation speed of the rotating body, and the correction means comprises the correction means, The correction process is performed using information estimated by the speed estimation means.
回転角算出装置の演算負荷の低減等を図ることを目的として、回転角算出装置による回転角の算出周期が、例えば回転角センサが適用される機器の制御に関する演算周期よりも長く設定されることがある。こうした設定がなされると、上記機器の有する回転体の回転加速度が0でない状況下において、機器の制御に関する演算タイミングにおける回転角の把握精度が低下しやすい。この点、上記発明では、速度推定手段を備えることで、例えば機器の制御に関する演算タイミングにおける回転角を適切に把握することができる。 For the purpose of, for example, reducing the calculation load of the rotation angle calculation device, the rotation angle calculation cycle by the rotation angle calculation device is set to be longer than, for example, the calculation cycle related to the control of the device to which the rotation angle sensor is applied. There is. If such a setting is made, the accuracy of grasping the rotation angle at the calculation timing related to the control of the device is likely to be lowered under the situation where the rotational acceleration of the rotating body of the device is not zero. In this regard, in the above-described invention, by providing the speed estimation unit, for example, the rotation angle at the calculation timing related to the control of the device can be appropriately grasped.
請求項34記載の発明は、請求項33記載の発明において、前記速度推定手段は、前記回転速度を含む前記回転角の時間変化に関する情報を予測する手段であり、前記補正手段は、前記予測される情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする。 According to a thirty-fourth aspect of the present invention, in the thirty-third aspect, the speed estimation unit is a unit that predicts information regarding a temporal change in the rotation angle including the rotation speed, and the correction unit is the predicted unit. The correction processing is performed using the information to be corrected.
上記発明では、近い将来の回転速度を推定する、すなわち回転速度を予測することで、予測される回転速度を用いて、例えば回転速度の変化を見込んで上記算出される回転速度を補正することができる。 In the above invention, by estimating the rotational speed in the near future, that is, by predicting the rotational speed, for example, the calculated rotational speed can be corrected in anticipation of a change in the rotational speed using the predicted rotational speed, for example. it can.
なお、請求項33記載の発明(又は請求項34記載の発明)が請求項32記載の発明の発明特定事項を備える場合、回転体の回転加速度を推定(又は予測)する手段を更に備え、推定(又は予測)される回転加速度を用いて上記補正する処理を行ってもよい。
When the invention according to claim 33 (or the invention according to claim 34) includes the invention specific matter of the invention according to
請求項35記載の発明は、請求項31〜34のいずれか1項に記載の発明において、前記補正手段は、前記進角側への補正量を前記回転体の回転速度と関連付けて規定するマップ、及び前記進角側への補正量を前記回転体の回転速度と関連付けて規定する数式のうち少なくとも1つである規定情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする。 The invention according to claim 35 is the map according to any one of claims 31 to 34, wherein the correction means defines the correction amount to the advance side in association with the rotation speed of the rotating body. And the correction process is performed using definition information that is at least one of mathematical formulas that define the correction amount to the advance side in association with the rotational speed of the rotating body.
上記発明では、例えば、回転角算出装置が回転角の補正に要する時間の低減を図ることができる。 In the above invention, for example, the time required for the rotation angle calculation device to correct the rotation angle can be reduced.
請求項36記載の発明は、請求項35記載の発明において、当該回転角算出装置には、その個体に応じた専用の前記規定情報が記憶された記憶手段が備えられることを特徴とする。 A thirty-sixth aspect of the invention is characterized in that, in the thirty-fifth aspect of the invention, the rotation angle calculating device is provided with a storage means in which the specific information dedicated to the individual is stored.
回転角算出装置の個体差等に起因して、回転角センサの出力信号に基づき回転角を算出するための演算時間が回転角算出装置毎に相違し得る。この点に鑑み、上記発明では、回転角算出装置に応じた専用の規定情報が記憶された記憶手段を備えている。このため、回転角に含まれる遅れ誤差をいっそう好適に除去することができる。 Due to individual differences among the rotation angle calculation devices, the calculation time for calculating the rotation angle based on the output signal of the rotation angle sensor may be different for each rotation angle calculation device. In view of this point, the above-described invention includes a storage unit in which dedicated regulation information corresponding to the rotation angle calculation device is stored. For this reason, the delay error included in the rotation angle can be more suitably removed.
請求項37記載の発明は、請求項31〜36のいずれか1項に記載の発明において、前記補正手段を第1の補正手段とし、規定期間における前記回転角の平均値に基づき前記回転角の予測値を算出し、該算出される予測値に基づき前記算出される回転角を補正する第2の補正手段を更に備えることを特徴とする。 A thirty-seventh aspect of the invention is the invention according to any one of the thirty-first to thirty-sixth aspects, wherein the correction unit is a first correction unit, and the rotation angle is determined based on an average value of the rotation angles over a specified period. The image processing apparatus further includes a second correction unit that calculates a predicted value and corrects the calculated rotation angle based on the calculated predicted value.
上記発明では、第2の補正手段を備えることで、回転角に含まれる変動誤差を適切に除去することができる。 In the said invention, the fluctuation | variation error contained in a rotation angle can be appropriately removed by providing the 2nd correction | amendment means.
(第1の実施形態)
以下、本発明にかかる制御装置をパラレルハイブリッド車両に搭載される回転機の制御システムに適用した第1の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment in which a control device according to the present invention is applied to a control system for a rotating machine mounted on a parallel hybrid vehicle will be described with reference to the drawings.
図1に、本実施形態にかかるシステム構成を示す。 FIG. 1 shows a system configuration according to the present embodiment.
図示されるように、モータジェネレータ10は、車載主機としての3相の電動機兼発電機であり、変速装置12等を介して駆動輪14に機械的に連結されている。本実施形態では、モータジェネレータ10として、永久磁石同期モータ(例えば埋め込み磁石同期モータIPMSM)を用いている。なお、変速装置12は、モータジェネレータ10の回転速度を変速装置12の変速比に応じた回転速度に変換する機能等を有している。
As shown in the figure, the
上記モータジェネレータ10には、車載主機としてのエンジン16の出力軸(クランク軸)が機械的に連結されている。本実施形態では、クランク軸とモータジェネレータ10の出力軸とは同一軸で接続されている。このため、クランク軸の回転速度(エンジン回転速度)は、モータジェネレータ10の回転速度と同一となる。
The
モータジェネレータ10は、インバータIV及びシステムメインリレー18等を介して高圧バッテリ20に接続されている。高圧バッテリ20は、例えば百V以上となる端子電圧を有する蓄電池である。ちなみに、高圧バッテリ20としては、例えば、リチウムイオン蓄電池や、ニッケル水素蓄電池を採用することができる。
The
インバータIVは、パワー素子としての高電位側のスイッチング素子Sjp(j=u,v,w)及び低電位側のスイッチング素子Sjnの直列接続体が3つ並列接続されて構成されている。そして、これら高電位側のスイッチング素子Sjp及び低電位側のスイッチング素子Sjnの接続点が、モータジェネレータ10のU,V,W相にそれぞれ接続されている。本実施形態では、これら高電位側のスイッチング素子Sjp及び低電位側のスイッチング素子Sjnとして、電圧制御形のスイッチング素子である絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT)を用いている。なお、高電位側のスイッチング素子Sjp,低電位側のスイッチング素子Sjnの入出力端子間(コレクタ及びエミッタ間)には、フリーホイールダイオードFDp、FDnが接続されている。
The inverter IV is configured by connecting three series connection bodies of a high potential side switching element Sjp (j = u, v, w) as a power element and a low potential side switching element Sjn in parallel. The connection points of the high-potential side switching element Sjp and the low-potential side switching element Sjn are connected to the U, V, and W phases of the
制御システムには、モータジェネレータ10のV,W相を流れる電流iv,iwを検出する電流センサ22,24と、インバータIVの入力電圧を検出する電圧センサ26とが備えられている。
The control system includes
また、制御システムには、モータジェネレータ10の回転角(電気角)を検出するためのレゾルバ28が備えられている。レゾルバ28は、1次側コイル30及び一対の2次側コイル32,34を備えて構成されている。詳しくは、モータジェネレータ10の回転子10aには、1次側コイル30が機械的に連結されている。1次側コイル30は、正弦波状の励磁信号Scによって励磁され、励磁信号Scによって1次側コイル30に生じた磁束は、一対の2次側コイル32,34を鎖交する。この際、1次側コイル30と一対の2次側コイル32,34との相対的な配置関係が回転子10aの回転角θ(電気角)に応じて周期的に変化するため、2次側コイル32,34を鎖交する磁束数は、周期的に変化する。本実施形態では、2次側コイル32,34のそれぞれに生じる電圧の位相が互いに「π/2」だけずれるように一対の2次側コイル32,34と1次側コイル30とが配置されている。これにより、2次側コイル32,34のそれぞれの出力電圧は、励磁信号Scを変調波sinθ、cosθのそれぞれによって変調した被変調波となる。より具体的には、励磁信号Scを「sinΩt」とすると、被変調波はそれぞれ「sinθ×sinΩt」,「cosθ×sinΩt」となる。以下、これら1対の被変調波をレゾルバ信号と称すこととする。
Further, the control system is provided with a
上記各種センサの検出値は、図示しないインターフェースを介して低圧システムを構成するモータ制御装置(MGECU36)に取り込まれる。MGECU36は、CPU、ROM及びRAM等からなって且つ制御回路を構成するマイコン36aと、回転角算出装置としてのレゾルバデジタルコンバータ(以下、R/Dコンバータ36b)とを備える制御装置である。
The detection values of the various sensors are taken into a motor control device (MGECU 36) constituting the low-pressure system through an interface (not shown). The
MGECU36は、制御対象としてのモータジェネレータ10の制御量を制御すべく、上記インバータIVを操作する。詳しくは、モータジェネレータ10の出力トルクを指令トルクに制御すべく、インバータIVのU相、V相、及びW相のそれぞれについての高電位側のスイッチング素子Sjpを操作する操作信号gjpと、低電位側のスイッチング素子Sjnを操作する操作信号gjnとを生成する。なお、高電位側のスイッチング素子Sjpについての操作信号gjpと、低電位側のスイッチング素子Sjnについての操作信号gjnとは、交互にオン操作指令となる相補信号である。
The
ちなみに、上記エンジン16は、MGECU36とは別の制御装置(EGECU)によって制御される。また、モータジェネレータ10の指令トルクや、エンジン16の指令トルクは、MGECU36やEGECUよりも上位(アクセルペダル等のユーザインターフェースから入力されるユーザの要求からみて上流側)の制御装置(HVECU)によって指示される。
Incidentally, the
上記R/Dコンバータ36bは、アナログ信号としての上記レゾルバ信号をデジタル信号に変換して回転子10aの回転角(電気角)を算出する機能を有している。なお、R/Dコンバータ36bは、自身によって算出される回転角が規定角(例えば0°)に到達したタイミングを外部に知得させるべく、回転角信号とは別に、回転角が規定角に到達するごとにパルス状の信号である基準信号(ノースマーカ信号)を出力する機能も有している。なお、本実施形態において、基準信号の出力周期は、モータジェネレータ10の1回転周期(360°)と同じ周期となる。
The R /
次に、図2を用いて、マイコン36aによって実行されるモータジェネレータ10の制御量の制御(電流フィードバック制御)に関する処理等について説明する。
Next, with reference to FIG. 2, processing relating to control of the control amount (current feedback control) of the
図示されるように、2相変換部B1は、R/Dコンバータ36bから出力される回転角θcと、電流センサ22,24によるV相,W相電流の検出値iv,iwとに基づき、モータジェネレータ10の各相を流れる電流iu,iv,iwを、回転2相座標系の実電流であるd軸上の実電流(d軸実電流idr)と、q軸上の実電流(q軸実電流iqr)とに変換する。なお、これら実電流の変換の際に用いられるモータジェネレータ10のU相を流れる電流iuは、V相,W相を流れる電流の検出値iv,iwに基づき算出する。
As shown in the figure, the two-phase conversion unit B1 is configured based on the rotation angle θc output from the R /
速度算出部B2は、R/Dコンバータ36bから出力される回転角θcに基づき、回転子10aの回転速度ω(電気角速度)を算出する。
The speed calculation unit B2 calculates the rotational speed ω (electrical angular speed) of the
指令電流設定部B3は、モータジェネレータ10の出力トルクを指令トルクTrq*とするための回転2相座標系の電流の指令値であるd軸上の指令電流(d軸指令電流id*)と、q軸上の指令電流(q軸指令電流iq*)とを設定する。ここでは、モータジェネレータ10の出力トルクTが、d軸インダクタンスLd、q軸インダクタンスLq、d軸の電流id、q軸の電流iq、電機子鎖交磁束定数φ及び極対数Pを用いると、以下の式(e1)となることが利用される。
T=P{φ・iq+(Ld−Lq)id・iq}…(e1)
ちなみに、d軸指令電流id*,q軸指令電流iq*は、例えば、指令トルクTrq*と関係付けられたこれら指令電流id*,iq*が規定されるマップ(電流指令マップ)を用いて算出すればよい。
The command current setting unit B3 includes a command current (d-axis command current id *) on the d-axis that is a command value of the current in the rotating two-phase coordinate system for setting the output torque of the
T = P {φ · iq + (Ld−Lq) id · iq} (e1)
Incidentally, the d-axis command current id * and the q-axis command current iq * are calculated using, for example, a map (current command map) in which these command currents id * and iq * related to the command torque Trq * are defined. do it.
d軸電流比較部B4は、d軸指令電流id*とd軸実電流idrとの偏差Δidを算出する。ここで、上記偏差Δidは、d軸指令電流id*からd軸実電流idrを減算した値である。一方、q軸電流比較部B5は、q軸指令電流iq*とq軸実電流iqrとの偏差Δiqを算出する。ここで、上記偏差Δiqは、q軸指令電流iq*からq軸実電流iqrを減算した値である。 The d-axis current comparison unit B4 calculates a deviation Δid between the d-axis command current id * and the d-axis actual current idr. Here, the deviation Δid is a value obtained by subtracting the d-axis actual current idr from the d-axis command current id *. On the other hand, the q-axis current comparison unit B5 calculates a deviation Δiq between the q-axis command current iq * and the q-axis actual current iqr. Here, the deviation Δiq is a value obtained by subtracting the q-axis actual current iqr from the q-axis command current iq *.
d軸指令電圧設定部B6は、上記偏差Δidを用いた比例積分制御(PI制御)に基づくフィードバック操作量に、周知の非干渉化制御を行うための非干渉項をフィードフォワード操作量として加えることで、d軸指令電圧Vd*を設定する。一方、q軸指令電圧設定部B7は、上記偏差Δiqを用いた比例積分制御(PI制御)に基づくフィードバック操作量に、非干渉化制御を行うための非干渉項をフィードフォワード操作量として加えることで、q軸指令電圧Vq*を設定する。なお、非干渉項は、速度算出部B2から出力される回転速度ωと、指令電流設定部B3から出力されるd軸指令電流id*,q軸指令電流iq*とを入力として非干渉項算出部B8によって算出される。 The d-axis command voltage setting unit B6 adds a non-interference term for performing known non-interference control as a feedforward operation amount to the feedback operation amount based on the proportional-integral control (PI control) using the deviation Δid. Then, the d-axis command voltage Vd * is set. On the other hand, the q-axis command voltage setting unit B7 adds a non-interference term for performing non-interacting control as a feedforward operation amount to the feedback operation amount based on proportional integral control (PI control) using the deviation Δiq. Then, the q-axis command voltage Vq * is set. The non-interference term is calculated based on the rotational speed ω output from the speed calculation unit B2 and the d-axis command current id * and q-axis command current iq * output from the command current setting unit B3. Calculated by the part B8.
3相変換部B9は、R/Dコンバータ36bから出力される回転角θcに基づき、指令電圧Vd*,Vq*を3相の固定座標系の指令電圧であるU相の指令電圧Vu,V相の指令電圧Vv,W相の指令電圧Vwに変換する。
The three-phase conversion unit B9 converts the command voltages Vd * and Vq * into U-phase command voltages Vu and V-phase which are command voltages in a three-phase fixed coordinate system based on the rotation angle θc output from the R /
PWM変調部B10は、インバータIVの3相の出力電圧を指令電圧Vu,Vv,Vwを模擬した電圧とするための上記操作信号gjk(j=u,v,w;k=p,n)を生成する。ここでは、例えば、指令電圧Vu,Vv,VwをインバータIVの入力電圧VINVによって規格化したものと、三角波形状のキャリアとの大小比較結果を上記操作信号gjkとすればよい。そして、生成された操作信号gjkをインバータIVに対して出力する。 The PWM modulation unit B10 uses the operation signal gjk (j = u, v, w; k = p, n) for setting the three-phase output voltage of the inverter IV as a voltage simulating the command voltages Vu, Vv, Vw. Generate. Here, for example, the operation signal gjk may be the magnitude comparison result between the command voltage Vu, Vv, Vw normalized by the input voltage VINV of the inverter IV and a triangular wave carrier. Then, the generated operation signal gjk is output to the inverter IV.
ところで、本実施形態において、上述したモータジェネレータ10の制御処理で用いる回転角θcは、後述する誤差補正処理によって誤差が除去されたものとなっている。以下、上記誤差について説明した後、誤差補正処理について説明する。
By the way, in the present embodiment, the rotation angle θc used in the control process of the
まず、図3を用いて、R/Dコンバータ36bにて算出される回転角に含まれる誤差について説明する。
First, the error included in the rotation angle calculated by the R /
上記誤差としては、変動誤差βと遅れ誤差δとがある。まず、変動誤差βについて説明すると、変動誤差βは、モータジェネレータ10に取り付けられたレゾルバ角(電気角)周期の整数倍の成分が重畳した誤差である。すなわち、変動誤差βが含まれる場合の回転角は、実際の回転角に変動誤差が重畳された値となる。なお、図3に2点鎖線にて、レゾルバ角の1周期(本実施形態では、モータジェネレータ10の1回転周期)と同じ周期を有する変動誤差βが実際の回転角(図中破線)に含まれる場合の回転角を例示する。
The error includes a variation error β and a delay error δ. First, the fluctuation error β will be described. The fluctuation error β is an error in which a component that is an integral multiple of the resolver angle (electrical angle) period attached to the
次に、遅れ誤差δについて説明すると、遅れ誤差δが含まれる場合の回転角は、実際の回転角(図中破線)に対して所定角ずれた値(図中一点鎖線)となる。具体的には、例えば、モータジェネレータ10の1回転周期と同じ周期を有する変動誤差βに加えて、遅れ誤差δが含まれる場合の回転角は、図中実線にて示すように、実際の回転角に対して所定角ずれた値に変動誤差βが重畳された値となる。この遅れ誤差δは、レゾルバ信号を入力とした回転角の算出処理にR/Dコンバータ36bが所定の演算時間(例えば数μsecの固定値)を要することに起因して発生する。
Next, the delay error δ will be described. When the delay error δ is included, the rotation angle is a value (one-dot chain line in the figure) deviated by a predetermined angle from the actual rotation angle (dashed line in the figure). Specifically, for example, the rotation angle when the delay error δ is included in addition to the fluctuation error β having the same cycle as one rotation cycle of the
ここで、回転角に遅れ誤差δや変動誤差βが含まれる場合、回転角の把握精度が低下し、モータジェネレータ10のトルク制御性が低下するおそれがある。
Here, when the rotation angle includes a delay error δ or a variation error β, the accuracy of grasping the rotation angle is lowered, and the torque controllability of the
特に、上記遅れ誤差δは、回転速度ωが高くなるほど大きくなる傾向にあるため、インバータIVが高周波数域でスイッチング操作される場合には、モータジェネレータ10のトルク制御性の悪化が顕著となるおそれがある。
In particular, the delay error δ tends to increase as the rotational speed ω increases. Therefore, when the inverter IV is switched in a high frequency range, the torque controllability of the
こうした事態を回避すべく、本実施形態では、R/Dコンバータ36bにおいて上記誤差補正処理を行っている。以下、先の図2を用いて、誤差補正処理を含むR/Dコンバータ36bの演算処理について説明する。
In order to avoid such a situation, in this embodiment, the error correction process is performed in the R /
R/Dコンバータ36bにおいて、A/D変換部B11は、所定周期でレゾルバ信号をデジタル信号に変換する。
In the R /
角度算出部B12は、変換されたデジタル信号に基づき回転子10aの回転角θを算出する。
The angle calculation unit B12 calculates the rotation angle θ of the
速度算出部B13は、角度算出部B12から出力される回転角θに基づき回転子10aの回転速度ω(電気角速度)を算出する。ここで、回転速度ωは、具体的には、例えば、今回のサンプリングタイミングにおける回転角θから過去(前回)のサンプリングタイミングにおける回転角θを減算した値を、レゾルバ信号がデジタル信号に変換される周期で除算した値として算出すればよい。
The speed calculator B13 calculates the rotational speed ω (electrical angular speed) of the
遅れ補正量設定部B14は、速度算出部B13から出力される回転速度ωに基づき遅れ補正量Cδを設定する。詳しくは、図4に示すように、回転速度ωが高いほど遅れ補正量Cδを大きく設定する。ここで、本実施形態では、遅れ補正量Cδについて、回転子10aの回転角の進角側(回転子10aの回転方向)を正としている。なお、遅れ補正量Cδは、具体的には例えば、回転速度ωと関係付けられた遅れ補正量Cδが規定される補正マップを用いて設定すればよい。また、補正マップは、R/Dコンバータ36b内の記憶手段(不揮発性メモリ)に記憶されている。
The delay correction amount setting unit B14 sets the delay correction amount Cδ based on the rotational speed ω output from the speed calculation unit B13. Specifically, as shown in FIG. 4, the delay correction amount Cδ is set larger as the rotational speed ω is higher. Here, in this embodiment, with respect to the delay correction amount Cδ, the advance side of the rotation angle of the
ちなみに、本実施形態では、R/Dコンバータ36bの備える記憶手段(不揮発性メモリ)には、その固体に応じた専用の補正マップが記憶されている。すなわち、R/Dコンバータ36b毎に適合された補正マップが記憶される。これは、R/Dコンバータ36bの個体差等に起因して、R/Dコンバータ36bにおける演算処理に要する時間が相違し得ることに鑑みたものである。
Incidentally, in the present embodiment, a dedicated correction map corresponding to the individual is stored in the storage means (nonvolatile memory) included in the R /
先の図2に戻り、加算部B15は、角度算出部B12から出力される回転角θと、遅れ補正量設定部B14から出力される遅れ補正量Cδとを加算する。これにより、回転角から遅れ誤差δが除去される。 Returning to FIG. 2, the addition unit B15 adds the rotation angle θ output from the angle calculation unit B12 and the delay correction amount Cδ output from the delay correction amount setting unit B14. Thereby, the delay error δ is removed from the rotation angle.
誤差補正部B16は、回転角から変動誤差βを除去する。ここで、変動誤差βの除去手法として、本実施形態では、特開2004−242370号公報に記載される手法を用いる。この手法について説明すると、まず、回転速度ωが一定となる状況下又は回転速度ωの変動が少ない状況下において、規定期間における回転角の平均値に基づき回転角の予測値を算出する。ここで、規定期間は、レゾルバ角の1周期とする。そして算出された予測値と、加算部B15から出力される回転角との差に基づき、次回の規定期間において回転角の増減補正を行う。 The error correction unit B16 removes the variation error β from the rotation angle. Here, as a technique for removing the variation error β, the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-242370 is used in the present embodiment. Explaining this method, first, under a situation where the rotational speed ω is constant or a situation where the fluctuation of the rotational speed ω is small, a predicted value of the rotational angle is calculated based on the average value of the rotational angle during the specified period. Here, the specified period is one period of the resolver angle. Then, based on the difference between the calculated predicted value and the rotation angle output from the addition unit B15, the rotation angle is increased or decreased during the next specified period.
ちなみに、本実施形態において、回転速度ωの変動が小さい状況下において誤差補正処理が行われることが望ましい。これは、回転速度ωの変動が大きいと、遅れ補正量設定部B14によって設定される遅れ補正量Cδが、遅れ誤差δを除去する適切な値からずれる度合いが大きくなることを回避するためである。このため、回転速度ωの変動が大きい状況下においては、例えば、誤差補正処理を一時的に中断する処理等を行ってもよい。 Incidentally, in the present embodiment, it is desirable that the error correction process is performed under a situation where the fluctuation of the rotational speed ω is small. This is for avoiding that the degree of deviation of the delay correction amount Cδ set by the delay correction amount setting unit B14 from an appropriate value for removing the delay error δ increases when the fluctuation of the rotational speed ω is large. . For this reason, in a situation where the fluctuation of the rotational speed ω is large, for example, a process of temporarily interrupting the error correction process may be performed.
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。 According to the embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.
(1)回転速度ωが高いほど遅れ補正量Cδを大きく設定し、設定された遅れ補正量Cδを角度算出部B12から出力される回転角に加算した。これにより、回転角から遅れ誤差δを適切に除去することができ、ひいては遅れ誤差δがモータジェネレータ10のトルク制御性に及ぼす影響を抑制することができる。すなわち、モータジェネレータ10のトルク制御性の向上を図ることができる。
(1) The delay correction amount Cδ is set to be larger as the rotational speed ω is higher, and the set delay correction amount Cδ is added to the rotation angle output from the angle calculation unit B12. Thereby, the delay error δ can be appropriately removed from the rotation angle, and the influence of the delay error δ on the torque controllability of the
(2)誤差補正部B16によって回転角から変動誤差βを除去する処理を行った。これにより、モータジェネレータ10のトルク制御性を更に向上させることができる。
(2) The error correction unit B16 performs processing for removing the variation error β from the rotation angle. Thereby, the torque controllability of
(3)R/Dコンバータ36b毎に適合された補正マップをR/Dコンバータ36bのメモリに記憶させた。これにより、R/Dコンバータ36bの個体差等に起因するコンバータ内の演算時間のばらつきが遅れ補正量Cδの算出精度に与える影響を好適に抑制することができる。
(3) A correction map adapted for each R /
(第2の実施形態)
以下、第2の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the first embodiment.
本実施形態では、誤差補正処理をマイコン36aにて行う。
In the present embodiment, error correction processing is performed by the
図5に、本実施形態にかかる誤差補正処理を示す。なお、図5において、先の図2に示した処理と同一の処理については、便宜上同一の符号を示している。 FIG. 5 shows error correction processing according to the present embodiment. In FIG. 5, the same processes as those shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals for the sake of convenience.
図示されるように、遅れ補正量設定部B14、加算部B15及び誤差補正部B16がマイコン36aに備えられている。詳しくは、角度算出部B12から出力される回転角θは、マイコン36a内の誤差補正部B16に入力される。これにより、回転角θから、まず、変動誤差βが除去される。
As shown in the drawing, a delay correction amount setting unit B14, an addition unit B15, and an error correction unit B16 are provided in the
遅れ補正量設定部B14は、速度算出部B2から出力される回転速度ωに基づき遅れ補正量Cδを設定する。 The delay correction amount setting unit B14 sets the delay correction amount Cδ based on the rotation speed ω output from the speed calculation unit B2.
加算部B15は、誤差補正部B16から出力される変動誤差βが除去された回転角と遅れ補正量Cδとを加算する。これにより、回転角から遅れ誤差δが除去される。 The adding unit B15 adds the rotation angle from which the variation error β output from the error correcting unit B16 is removed and the delay correction amount Cδ. Thereby, the delay error δ is removed from the rotation angle.
このように、本実施形態では、上記構成を採用することで、マイコン36aにて誤差補正処理を行うことができる。
As described above, in this embodiment, by adopting the above configuration, the error correction processing can be performed by the
(第3の実施形態)
以下、第3の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
(Third embodiment)
Hereinafter, the third embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the first embodiment.
図6に、本実施形態にかかる誤差補正処理を示す。なお、図6において、先の図2に示した処理と同一の処理については、便宜上同一の符号を示している。 FIG. 6 shows error correction processing according to the present embodiment. In FIG. 6, the same processes as those shown in FIG. 2 are indicated by the same reference numerals for the sake of convenience.
図示されるように、R/Dコンバータ36b内の角度算出部B12から出力される回転角θは、マイコン36a内の誤差補正部B16に入力される。誤差補正部B16にて変動誤差βの除去された回転角θcは、2相変換部B1、速度算出部B2及び3相変換部B9に入力される。
As shown in the figure, the rotation angle θ output from the angle calculation unit B12 in the R /
電流ベクトル補正部B17は、速度算出部B2から出力される回転速度ωに基づき、d軸実電流idr及びq軸実電流iqrから定まる実電流ベクトルを遅角側(回転子10aの回転方向とは逆方向)に回転補正する処理を行う。この処理は、電流フィードバック制御における制御量としての実電流から遅れ誤差δの影響を除去するための処理である。
The current vector correction unit B17 determines the actual current vector determined from the d-axis actual current idr and the q-axis actual current iqr based on the rotation speed ω output from the speed calculation unit B2 (what is the rotation direction of the
図7に、本実施形態にかかる実電流ベクトルの回転補正態様を示す。なお、図中、3相固定座標系に対する2相回転座標系(回転子10a)の回転方向も合わせて示している。
FIG. 7 shows a rotation correction mode of the actual current vector according to the present embodiment. In the figure, the rotation direction of the two-phase rotating coordinate system (
図示されるように、d軸実電流idr及びq軸実電流iqrから定まる実電流ベクトルを遅れ補正量Cδ(≧0)だけ遅角側に回転させることで、実電流ベクトルを遅角補正する。ここでは、先の第1の実施形態と同様に、回転速度ωが高いほど上記遅れ補正量Cδを大きく設定する。ちなみに、遅角補正された実電流ベクトルのd軸成分及びq軸成分をそれぞれ、d軸補正電流idc及びq軸補正電流iqcと称すこととする。 As shown in the figure, the actual current vector determined from the d-axis actual current idr and the q-axis actual current iqr is rotated to the retarded side by the delay correction amount Cδ (≧ 0), so that the actual current vector is retarded. Here, as in the first embodiment, the delay correction amount Cδ is set larger as the rotational speed ω is higher. Incidentally, the d-axis component and the q-axis component of the actual current vector subjected to the retardation correction are referred to as a d-axis correction current idc and a q-axis correction current iqc, respectively.
先の図6に戻り、d軸電流比較部B4は、d軸指令電流id*とd軸補正電流idcとの偏差Δidを算出する。一方、q軸電流比較部B5は、q軸指令電流iq*とq軸補正電流iqcとの偏差Δiqを算出する。 Returning to FIG. 6, the d-axis current comparison unit B4 calculates a deviation Δid between the d-axis command current id * and the d-axis correction current idc. On the other hand, the q-axis current comparison unit B5 calculates a deviation Δiq between the q-axis command current iq * and the q-axis correction current iqc.
電圧ベクトル補正部B18は、速度算出部B2から出力される回転速度ωに基づき、d軸指令電圧Vd*及びq軸指令電圧Vq*から定まる指令電圧ベクトルを進角側(回転子10aの回転方向)に回転補正する処理を行う。この処理は、その後3相変換部B9において遅れ誤差δを含む回転角θcによって指令電圧Vd*,Vq*が3相の指令電圧Vu,Vv,Vwに変換されることから、上記指令電圧ベクトルを予め進角側に回転補正するための処理である。
The voltage vector correction unit B18 generates a command voltage vector determined from the d-axis command voltage Vd * and the q-axis command voltage Vq * based on the rotation speed ω output from the speed calculation unit B2, and advances the command voltage vector (the rotation direction of the
本実施形態では、図8に示すように、d軸指令電圧Vd*及びq軸指令電圧Vq*から定まる指令電圧ベクトルを上記遅れ補正量Cδだけ進角側に回転させることで、指令電圧ベクトルを進角補正する。ちなみに、進角補正された指令電圧ベクトルのd軸成分及びq軸成分をそれぞれ、d軸補正電圧Vdc及びq軸補正電圧Vqcと称すこととする。これら補正電圧は、3相変換部B9に入力される。 In this embodiment, as shown in FIG. 8, the command voltage vector is determined by rotating the command voltage vector determined from the d-axis command voltage Vd * and the q-axis command voltage Vq * to the advance side by the delay correction amount Cδ. Correct the advance angle. Incidentally, the d-axis component and the q-axis component of the command voltage vector subjected to the advance correction are referred to as a d-axis correction voltage Vdc and a q-axis correction voltage Vqc, respectively. These correction voltages are input to the three-phase converter B9.
このように、本実施形態では、電流ベクトル補正部B17及び電圧ベクトル補正部B18を備えることで、回転角θに含まれる遅れ誤差δがモータジェネレータ10のトルク制御性に及ぼす影響を抑制することができる。
As described above, in the present embodiment, by including the current vector correction unit B17 and the voltage vector correction unit B18, it is possible to suppress the influence of the delay error δ included in the rotation angle θ on the torque controllability of the
(第4の実施形態)
以下、第4の実施形態について、先の第3の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
(Fourth embodiment)
Hereinafter, the fourth embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the third embodiment.
図9に、本実施形態にかかる誤差補正処理を示す。なお、図9において、先の図6に示した処理と同一の処理については、便宜上同一の符号を示している。 FIG. 9 shows error correction processing according to the present embodiment. In FIG. 9, the same processes as those shown in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals for the sake of convenience.
操作信号生成部B19は、d軸指令電圧Vd*及びq軸指令電圧Vq*と、誤差補正部B16から出力される回転角θc(電気角)とに基づき、マイコン36a内の図示しない不揮発性メモリに記憶されたパルスパターンからPWM信号を選択する。ここで、パルスパターンとは、モータジェネレータ10が定速度で運転される状況下において、電気角と関連付けられて且つインバータIVの入力電圧VINV毎に定められたPWM信号のことである。
The operation signal generator B19 is a nonvolatile memory (not shown) in the
ここで、本実施形態では、誤差補正処理として、速度算出部B2から出力される回転速度ωに基づき、パルスパターンから選択された上記操作信号gjkの出力タイミングを進角補正する処理を行う。すなわち、回転速度ωが高いほど上記操作信号gjkの出力タイミングを早める処理を行う。 Here, in the present embodiment, as the error correction processing, processing is performed to advance the output timing of the operation signal gjk selected from the pulse pattern based on the rotational speed ω output from the speed calculation unit B2. That is, the higher the rotational speed ω, the faster the output timing of the operation signal gjk.
図10に、本実施形態にかかる操作信号gjkの進角補正の一例を示す。詳しくは、図10(a)に、誤差補正部B16から出力される回転角θcの推移を示し、図10(b)に、補正前の操作信号gjkの推移を示し、図10(c)に、補正後の操作信号gjkの推移を示す。 FIG. 10 shows an example of the advance angle correction of the operation signal gjk according to the present embodiment. Specifically, FIG. 10A shows the transition of the rotation angle θc output from the error correction unit B16, FIG. 10B shows the transition of the operation signal gjk before correction, and FIG. The transition of the corrected operation signal gjk is shown.
図示されるように、操作信号gjkを補正量Δ(図中、1LSBを例示)だけ早いタイミングでインバータIVに対して出力する。なお、この補正量Δは、図11に示すように、回転速度ωが高いほど大きく設定される。 As shown in the figure, the operation signal gjk is output to the inverter IV at a timing earlier by a correction amount Δ (1LSB is illustrated in the figure). As shown in FIG. 11, the correction amount Δ is set larger as the rotational speed ω is higher.
このように、本実施形態では、パルスパターンに基づき操作信号gjkを生成する構成において、操作信号gjkを上記補正量Δだけ早めたタイミングでインバータIVに対して出力することで、遅れ誤差δがモータジェネレータ10のトルク制御性に及ぼす影響を抑制することができる。
As described above, in this embodiment, in the configuration in which the operation signal gjk is generated based on the pulse pattern, the operation signal gjk is output to the inverter IV at a timing advanced by the correction amount Δ, so that the delay error δ can be reduced. The influence on the torque controllability of the
(第5の実施形態)
以下、第5の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
(Fifth embodiment)
Hereinafter, a fifth embodiment will be described with reference to the drawings, focusing on differences from the first embodiment.
図12に、本実施形態にかかる誤差補正処理を示す。なお、図12において、先の図2に示した処理と同一の処理については、便宜上同一の符号を示している。 FIG. 12 shows error correction processing according to the present embodiment. In FIG. 12, the same processes as those shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals for the sake of convenience.
本実施形態では、回転速度ωに加えて、回転子10aの回転加速度に基づき、遅れ補正量Cδを設定する。以下、こうした設定を可能とする構成について説明する。
In the present embodiment, the delay correction amount Cδ is set based on the rotational acceleration of the
加速度算出部B20は、速度算出部B13から出力される回転速度ωに基づき、回転子10aの回転加速度accを算出する。ここで、回転加速度accは、具体的には例えば、今回の算出された回転速度ωから過去に(前回)算出された回転速度ωを減算した値をレゾルバ信号がデジタル信号に変換される周期で除算した値として算出すればよい。
The acceleration calculation unit B20 calculates the rotation acceleration acc of the
遅れ補正量設定部B14は、上述したように、回転速度ωが高いほど遅れ補正量Cδを大きく設定する。本実施形態では、さらに、加速度算出部B20から出力される回転加速度accが0よりも大きいほど遅れ補正量Cδを大きく設定し、回転加速度accが0よりも小さいほど遅れ補正量Cδを小さく設定する。 As described above, the delay correction amount setting unit B14 sets the delay correction amount Cδ to be larger as the rotational speed ω is higher. In the present embodiment, the delay correction amount Cδ is set larger as the rotational acceleration acc output from the acceleration calculation unit B20 is larger than 0, and the delay correction amount Cδ is set smaller as the rotational acceleration acc is smaller than 0. .
図13に、本実施形態にかかる誤差補正処理の一例を示す。詳しくは、図13(a)に、回転速度ωの推移を示し、図13(b)に、遅れ補正量設定部B14によって設定される遅れ補正量Cδの推移を示す。なお、図13は、車両の加速時における回転速度ω等の推移を示している。また、本実施形態では、R/Dコンバータ36bによる回転角の算出周期がマイコン36aによるモータジェネレータ10の制御処理の演算周期よりも長く設定されている。
FIG. 13 shows an example of error correction processing according to this embodiment. Specifically, FIG. 13A shows the transition of the rotational speed ω, and FIG. 13B shows the transition of the delay correction amount Cδ set by the delay correction amount setting unit B14. FIG. 13 shows the transition of the rotational speed ω and the like when the vehicle is accelerated. In the present embodiment, the rotation angle calculation cycle by the R /
図示されるように、直前の回転速度ωの算出タイミングからモータジェネレータ10の現在の制御演算タイミングまでの時間をΔtctlとし、回転加速度をaccとし、直前の回転速度ωの算出タイミングにおける回転速度をωcalとすると、回転速度ωが単調増加して回転加速度accが略一定となる状況下での現在の制御演算タイミングにおける回転速度の推定値ωestは、下式(e2)にて表される。
ωest=ωcal+acc×Δtctl…(e2)
上式(e2)によって推定される回転速度を上記補正マップに入力することで、制御演算タイミングにおける回転角度に把握精度を向上させることができ、ひいては遅れ補正量Cδを適切な値とすることができる。
As shown in the figure, the time from the calculation timing of the immediately preceding rotation speed ω to the current control calculation timing of the
ωest = ωcal + acc × Δtctl (e2)
By inputting the rotational speed estimated by the above equation (e2) to the correction map, it is possible to improve the accuracy of grasping the rotational angle at the control calculation timing, and to set the delay correction amount Cδ to an appropriate value. it can.
これに対し、回転加速度accを用いた誤差補正処理を行わない場合には、制御演算タイミングにおいて把握される回転速度ωが実際の回転速度から「acc×Δtctl」だけ小さくなり、これにより、遅れ補正量Cδが遅れ誤差を除去するための適切な値からΔCδだけ小さくなる。こうした遅れ補正量Cδのずれは、回転加速度が大きくなる状況下において顕著となり、このずれによってモータジェネレータ10のトルク制御性の低下が顕著となるおそれがある。
On the other hand, when the error correction process using the rotation acceleration acc is not performed, the rotation speed ω grasped at the control calculation timing is reduced by “acc × Δtctl” from the actual rotation speed, thereby correcting the delay. The amount Cδ is reduced by ΔCδ from an appropriate value for removing the delay error. Such a shift in the delay correction amount Cδ becomes remarkable under a situation where the rotational acceleration increases, and this shift may cause a significant decrease in torque controllability of the
ちなみに、図14に、車両の減速時における誤差補正処理の一例を示す。詳しくは、図14(a)及び図14(b)は、先の図13(a)及び図13(b)に対応している。 Incidentally, FIG. 14 shows an example of error correction processing when the vehicle is decelerated. Specifically, FIG. 14A and FIG. 14B correspond to the previous FIG. 13A and FIG. 13B.
図示されるように、回転速度ωが単調減少して回転加速度accが略一定となる状況下において、回転加速度accを用いた誤差補正処理を行わない場合には、制御演算タイミングにおいて把握される回転速度ωが実際の回転速度から「acc×Δtctl」だけ大きくなり、これにより、遅れ補正量Cδが遅れ誤差を除去するための適切な値からΔCδだけ大きくなる。 As shown in the figure, in a situation where the rotational speed ω monotonously decreases and the rotational acceleration acc becomes substantially constant, the rotation grasped at the control calculation timing when the error correction processing using the rotational acceleration acc is not performed. The speed ω is increased from the actual rotational speed by “acc × Δtctl”, whereby the delay correction amount Cδ is increased by ΔCδ from an appropriate value for removing the delay error.
このように、本実施形態では、回転速度の推定値ωestを用いた遅れ補正量Cδの設定により、車両の加速時や減速時等、回転加速度accの0からのずれ量が大きくなる状況下や、回転加速度accが一定でない状況下において、回転角から遅れ誤差δを適切に除去することができる。特に、本実施形態では、R/Dコンバータ36bによる回転角の算出周期がマイコン36aによるモータジェネレータ10の制御処理の演算周期よりも長く設定されるため、制御演算タイミングにおける回転角の把握精度が低下しやすい。このため、回転加速度を用いた遅れ補正量Cδの設定処理の利用価値が高い。
As described above, in the present embodiment, the setting of the delay correction amount Cδ using the estimated rotational speed value ωest causes the amount of deviation from 0 of the rotational acceleration acc to increase when the vehicle is accelerated or decelerated. In a situation where the rotational acceleration acc is not constant, the delay error δ can be appropriately removed from the rotational angle. In particular, in this embodiment, the calculation period of the rotation angle by the R /
(第6の実施形態)
以下、第6の実施形態について、先の第3の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
(Sixth embodiment)
Hereinafter, the sixth embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the third embodiment.
本実施形態では、モータジェネレータ10の制御量の制御として、トルクフィードバック制御を行う。
In the present embodiment, torque feedback control is performed as control of the control amount of the
図15に、本実施形態にかかる誤差補正処理を示す。なお、図15において、先の図6に示した処理と同一の処理については、便宜上同一の符号を示している。 FIG. 15 shows error correction processing according to the present embodiment. In FIG. 15, the same processes as those shown in FIG. 6 are indicated by the same reference numerals for the sake of convenience.
加速度算出部B21は、速度算出部B2から出力される回転速度ωに基づき、回転子10aの回転加速度accを算出する。ここで、回転加速度accは、上記第5の実施形態の加速度算出部B20と同様な手法で算出すればよい。
The acceleration calculating unit B21 calculates the rotational acceleration acc of the
電流ベクトル補正部B17は、速度算出部B2から出力される回転速度ωに加えて、加速度算出部B21から出力される回転加速度accに基づき遅れ補正量Cδを設定し、設定された遅れ補正量Cδだけ実電流ベクトルを遅角側に回転補正する。この処理は、上記第5の実施形態で説明したように、回転加速度accの0からのずれ量が大きくなる状況下や回転加速度accが一定でない状況下においても、実電流から遅れ誤差δの影響を適切に除去するための処理である。この処理について詳述すると、回転速度ωが高いほど上記遅れ補正量Cδを大きく設定する。さらに、回転加速度accが0よりも大きいほど遅れ補正量Cδを大きく設定し、回転加速度accが0よりも小さいほど遅れ補正量Cδを小さく設定する。 The current vector correction unit B17 sets the delay correction amount Cδ based on the rotational acceleration acc output from the acceleration calculation unit B21 in addition to the rotational speed ω output from the speed calculation unit B2, and sets the set delay correction amount Cδ. Only the actual current vector is rotationally corrected to the retard side. As described in the fifth embodiment, this process is performed under the influence of the delay error δ from the actual current even in a situation where the amount of deviation of the rotational acceleration acc from 0 is large or the rotational acceleration acc is not constant. Is a process for properly removing. This processing will be described in detail. The higher the rotational speed ω, the larger the delay correction amount Cδ is set. Further, the larger the rotational acceleration acc is, the larger the delay correction amount Cδ is set. The smaller the rotational acceleration acc is, the smaller the delay correction amount Cδ is set.
トルク推定部B22は、電流ベクトル補正部B17から出力されるd軸補正電流idc及びq軸補正電流iqcに基づき、モータジェネレータ10の推定トルクTeを算出する。ここで、推定トルクTeは、具体的には例えば、これら補正電流idc,iqcと推定トルクTeとが関係付けられたマップや数式を用いて算出すればよい。
Torque estimation unit B22 calculates estimated torque Te of
偏差算出部B23は、指令トルクTrq*と推定トルクTeとの偏差ΔTrを算出する。ここで、上記偏差ΔTrは、指令トルクTrq*から推定トルクTeを減算した値である。 The deviation calculating unit B23 calculates a deviation ΔTr between the command torque Trq * and the estimated torque Te. Here, the deviation ΔTr is a value obtained by subtracting the estimated torque Te from the command torque Trq *.
位相設定部B24は、上記偏差ΔTrに基づき、推定トルクTeを指令トルクTrq*にフィードバック制御するための操作量として位相δcを設定する。詳しくは、上記偏差ΔTrを用いた比例積分制御(PI制御)によって位相δcを設定する。 Based on the deviation ΔTr, the phase setting unit B24 sets the phase δc as an operation amount for performing feedback control of the estimated torque Te to the command torque Trq *. Specifically, the phase δc is set by proportional integral control (PI control) using the deviation ΔTr.
振幅設定部B25は、指令トルクTrq*と、速度算出部B2から出力される回転速度ω(電気角速度)とを入力として、指令電圧ベクトルの振幅Vnを設定する。ここで、ベクトルの振幅とは、ベクトルの各成分の2乗の和の平方根にて定義される。ちなみに、上記振幅Vnは、具体的には例えば、指令トルクTrq*及び回転速度ωと上記振幅Vnとが関係付けられたマップ等、指令トルクTrq*及び回転速度ωから振幅Vnを一義的に算出する手段を備えることで設定することができる。 The amplitude setting unit B25 receives the command torque Trq * and the rotational speed ω (electrical angular velocity) output from the speed calculation unit B2, and sets the amplitude Vn of the command voltage vector. Here, the amplitude of the vector is defined by the square root of the sum of the squares of the components of the vector. Incidentally, the amplitude Vn is specifically calculated from the command torque Trq * and the rotational speed ω, such as a map in which the command torque Trq * and the rotational speed ω are related to the amplitude Vn. It can set by providing the means to do.
操作信号生成部B26は、上記位相δc、上記振幅Vn、インバータIVの入力電圧VINV及び誤差補正部B16から出力される回転角θcに基づき、操作信号gjkを生成して出力する。詳しくは、操作信号生成部B26は、変調率毎に、回転角θcの1回転周期分の操作信号波形をパルスパターンとして記憶している。操作信号生成部B26では、インバータIVの入力電圧VINV及び振幅Vnに基づき変調率を算出し、これに応じて該当する操作信号波形を選択する。操作信号波形が選択されると、操作信号生成部B26では、この波形の出力タイミングを上記位相δcに基づき設定することで操作信号gjkを生成する。 The operation signal generation unit B26 generates and outputs an operation signal gjk based on the phase δc, the amplitude Vn, the input voltage VINV of the inverter IV, and the rotation angle θc output from the error correction unit B16. Specifically, the operation signal generation unit B26 stores an operation signal waveform for one rotation cycle of the rotation angle θc as a pulse pattern for each modulation factor. The operation signal generation unit B26 calculates the modulation rate based on the input voltage VINV and the amplitude Vn of the inverter IV, and selects a corresponding operation signal waveform according to this. When the operation signal waveform is selected, the operation signal generation unit B26 generates the operation signal gjk by setting the output timing of this waveform based on the phase δc.
ここで、本実施形態では、誤差補正処理として、速度算出部B2から出力される回転速度ωに加えて、加速度算出部B21から出力される回転加速度accを入力として、パルスパターンから選択された上記操作信号gjkの出力タイミングを進角補正する処理を行う。ここで、回転加速度accを用いるのは、回転加速度accの0からのずれ量が大きくなる状況下等においても、遅れ誤差δが操作信号gjkの出力タイミングに及ぼす影響を適切に除去するためである。上記出力タイミングの進角補正について詳述すると、上記第4の実施形態で説明したように、回転速度ωが高いほど補正量Δを大きく設定する。さらに、回転加速度accが0よりも大きいほど上記補正量Δを大きく設定し、回転加速度accが0よりも小さいほど上記補正量Δを小さく設定する。そして、設定された補正量Δだけ上記操作信号gjkの出力タイミングを早める。 Here, in the present embodiment, as error correction processing, in addition to the rotational speed ω output from the speed calculation unit B2, the rotational acceleration acc output from the acceleration calculation unit B21 is used as an input, and the above selected from the pulse pattern. Processing for correcting the advance angle of the output timing of the operation signal gjk is performed. Here, the rotational acceleration acc is used in order to appropriately remove the influence of the delay error δ on the output timing of the operation signal gjk even in a situation where the amount of deviation of the rotational acceleration acc from 0 becomes large. . The advance angle correction of the output timing will be described in detail. As described in the fourth embodiment, the correction amount Δ is set larger as the rotational speed ω is higher. Further, the correction amount Δ is set larger as the rotational acceleration acc is larger than 0, and the correction amount Δ is set smaller as the rotational acceleration acc is smaller than zero. Then, the output timing of the operation signal gjk is advanced by the set correction amount Δ.
ちなみに、本実施形態にかかるトルクフィードバック制御と、例えば上記第3の実施形態にかかる電流フィードバック制御とは、実際にはモータジェネレータ10の運転状態に応じて選択されて実行される。具体的には例えば、変調率が1よりも大きい所定値未満になると判断された場合、電流フィードバック制御を実行し、変調率が上記所定値以上になると判断された場合、トルクフィードバック制御を実行すればよい。
Incidentally, the torque feedback control according to the present embodiment and the current feedback control according to the third embodiment, for example, are actually selected and executed according to the operating state of the
このように、本実施形態では、トルクフィードバック制御を行う構成において、回転速度ω及び回転加速度accに基づき、実電流ベクトルを回転補正したり、上記操作信号gjkの出力タイミングを早めたりすることで、遅れ誤差δがモータジェネレータ10のトルク制御性に及ぼす影響を抑制することができる。
As described above, in the present embodiment, in the configuration in which the torque feedback control is performed, the actual current vector is rotationally corrected based on the rotational speed ω and the rotational acceleration acc, or the output timing of the operation signal gjk is advanced. The influence of the delay error δ on the torque controllability of the
(第7の実施形態)
以下、第7の実施形態について、先の第6の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
(Seventh embodiment)
Hereinafter, the seventh embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the sixth embodiment.
本実施形態では、トルクフィードバック制御に基づく指令相電圧と、キャリアとの大小比較結果から操作信号gjkを生成する。 In the present embodiment, the operation signal gjk is generated from the magnitude comparison result between the command phase voltage based on the torque feedback control and the carrier.
図16に、本実施形態にかかる誤差補正処理を示す。なお、図16において、先の図15に示した処理と同一の処理については、便宜上同一の符号を示している。 FIG. 16 shows error correction processing according to the present embodiment. In FIG. 16, the same processes as those shown in FIG. 15 are indicated by the same reference numerals for the sake of convenience.
指令電圧設定部B27は、振幅設定部B25から出力される振幅Vnと、位相設定部B24から出力される位相δcとに基づき、d軸指令電圧Vd*及びq軸指令電圧Vq*を設定する。 The command voltage setting unit B27 sets the d-axis command voltage Vd * and the q-axis command voltage Vq * based on the amplitude Vn output from the amplitude setting unit B25 and the phase δc output from the phase setting unit B24.
電圧ベクトル補正部B18は、速度算出部B2から出力される回転速度ωに加えて、加速度算出部B21から出力される回転加速度accに基づき遅れ補正量Cδを設定し、設定された遅れ補正量Cδだけ指令電圧ベクトルを進角側に回転補正する。この処理は、回転加速度accの0からのずれ量が大きくなる状況下等においても、3相変換部B9にて遅れ誤差δが指令相電圧の算出に及ぼす影響を適切に除去すべく、指令電圧ベクトルを予め進角側に回転補正するための処理である。この処理について詳述すると、回転速度ωが高いほど上記遅れ補正量Cδを大きく設定する。さらに、回転加速度accが0よりも大きいほど遅れ補正量Cδを大きく設定し、回転加速度accが0よりも小さいほど遅れ補正量Cδを小さく設定する。 The voltage vector correction unit B18 sets a delay correction amount Cδ based on the rotational acceleration acc output from the acceleration calculation unit B21 in addition to the rotational speed ω output from the speed calculation unit B2, and sets the set delay correction amount Cδ. Only the command voltage vector is rotationally corrected to the advance side. This processing is performed in order to appropriately remove the influence of the delay error δ on the calculation of the command phase voltage in the three-phase conversion unit B9 even under a situation where the deviation amount of the rotational acceleration acc from 0 becomes large. This is processing for correcting the rotation of the vector in advance to the advance side. This processing will be described in detail. The higher the rotational speed ω, the larger the delay correction amount Cδ is set. Further, the larger the rotational acceleration acc is, the larger the delay correction amount Cδ is set. The smaller the rotational acceleration acc is, the smaller the delay correction amount Cδ is set.
なお、電圧ベクトル補正部B18から出力されるd軸補正電圧Vdc及びq軸補正電圧Vqcは、3相変換部B9に入力される。 The d-axis correction voltage Vdc and the q-axis correction voltage Vqc output from the voltage vector correction unit B18 are input to the three-phase conversion unit B9.
このように、本実施形態では、回転速度ω及び回転加速度accに基づく指令電圧ベクトルの回転補正によって、遅れ誤差δがモータジェネレータ10のトルク制御性に及ぼす影響を抑制することができる。
Thus, in this embodiment, the influence of the delay error δ on the torque controllability of the
(その他の実施形態)
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
(Other embodiments)
Each of the above embodiments may be modified as follows.
・遅れ補正量Cδの設定手法としては、上記第1の実施形態に例示したものに限らない。例えば、回転速度ωを変数とする単調増加関数を用いて遅れ補正量Cδを設定してもよい。ここで、上記関数としては、例えば1次や2次の単調増加関数を用いればよい。 The method for setting the delay correction amount Cδ is not limited to the method exemplified in the first embodiment. For example, the delay correction amount Cδ may be set using a monotonically increasing function with the rotational speed ω as a variable. Here, for example, a linear or quadratic monotonically increasing function may be used as the function.
・上記第1の実施形態において、R/Dコンバータ36bから誤差補正部B16を除いてもよい。この場合であっても、回転角から遅れ誤差δを除去できることから、モータジェネレータ10のトルク制御性の低下を抑制することはできる。
In the first embodiment, the error correction unit B16 may be removed from the R /
・上記第1の実施形態において、誤差補正部B16によって変動誤差βを除去してから遅れ補正量設定部B14及び加算部B15によって遅れ誤差δを除去してもよい。また、上記第2の実施形態において、遅れ補正量設定部B14及び加算部B15によって遅れ誤差δを除去してから誤差補正部B16によって変動誤差βを除去してもよい。 In the first embodiment, after the fluctuation error β is removed by the error correction unit B16, the delay error δ may be removed by the delay correction amount setting unit B14 and the addition unit B15. In the second embodiment, the fluctuation error β may be removed by the error correction unit B16 after the delay error δ is removed by the delay correction amount setting unit B14 and the addition unit B15.
・d軸実電流idr及びq軸実電流iqrの補正手法としては、上記第3の実施形態に例示したものに限らない。例えば、回転速度ωと関係付けられたd軸実電流の補正量及びq軸実電流の補正量が規定されるマップを用いてこれら補正量を設定し、設定された補正量によってd軸実電流idr及びq軸実電流のそれぞれを各別に補正する手法を採用してもよい。 The correction method for the d-axis actual current idr and the q-axis actual current iqr is not limited to that exemplified in the third embodiment. For example, the correction amount is set using a map in which the correction amount of the d-axis actual current and the correction amount of the q-axis actual current related to the rotational speed ω are defined, and the d-axis actual current is set by the set correction amount. A method of correcting each of idr and q-axis actual current separately may be employed.
なお、上記実電流の補正手法は、d軸指令電圧Vd*及びq軸指令電圧Vq*の補正にも適用できる。 The actual current correction method can also be applied to correction of the d-axis command voltage Vd * and the q-axis command voltage Vq *.
・上記第3,第7の実施形態において、電流ベクトル補正部B17及び電圧ベクトル補正部B18のうちいずれかを備えない構成としてもよい。この場合、遅れ誤差δがモータジェネレータ10の制御に及ぼす影響の抑制度合いが低下するものの、上記影響を抑制することはできる。
In the third and seventh embodiments, either the current vector correction unit B17 or the voltage vector correction unit B18 may be omitted. In this case, although the degree of suppression of the influence of the delay error δ on the control of the
また、上記第3の実施形態において、電流ベクトル補正部B17及び電圧ベクトル補正部B18の双方に代えて、指令電流設定部B3によって設定される指令電流を進角補正する処理部を備えることで、遅れ誤差δがモータジェネレータ10のトルク制御性に及ぼす影響を抑制してもよい。この場合、上記処理部において、例えば、d軸指令電流id及びq軸指令電流iqから定まる指令電流ベクトルを遅れ補正量Cδだけ進角側に回転補正する処理を行えばよい。ここでは、さらに、例えば上記第5の実施形態と同様に、回転加速度accに基づき遅れ補正量Cδを設定してもよい。
Further, in the third embodiment, by providing a processing unit for correcting the advance angle of the command current set by the command current setting unit B3 in place of both the current vector correction unit B17 and the voltage vector correction unit B18, The influence of the delay error δ on the torque controllability of the
・電流フィードバック制御を行う上記第3,第4の実施形態において、回転加速度accの0からのずれ量が大きいほど、実際の回転角に対するR/Dコンバータ36bによって算出される回転角の遅れがモータジェネレータの制御に及ぼす影響を打ち消す方向への補正量の変更を大きくする処理を行ってもよい。ここでは、具体的には例えば、上記第7の実施形態と同様の回転加速度accに基づく遅れ補正量Cδの設定処理を採用すればよい。
In the third and fourth embodiments in which current feedback control is performed, the larger the deviation amount of the rotational acceleration acc from 0, the more the rotational angle delay calculated by the R /
・回転速度ωの算出手法としては、上記各実施形態に例示したものに限らない。例えば、以下(A)〜(E)の手法を採用してもよい。 The calculation method of the rotational speed ω is not limited to the method exemplified in the above embodiments. For example, the following methods (A) to (E) may be employed.
(A)モータジェネレータ10の固定子に備えられる各相のコイルに発生する誘起電圧を検出する手段(センサ)を備え、検出される誘起電圧に基づき回転速度ωを算出してもよい。これは、上記各相のコイルのそれぞれに発生する誘起電圧は、回転子10aの回転角(電気角)に応じて周期的に変化することに鑑みたものである。
(A) A means (sensor) for detecting an induced voltage generated in each phase coil provided in the stator of the
(B)R/Dコンバータ36bから基準信号が出力される時間間隔が短いほど、回転速度ωを高く算出してもよい。
(B) The rotational speed ω may be calculated higher as the time interval at which the reference signal is output from the R /
(C)エンジン16のクランク軸の回転角を検出するクランク角センサや、変速装置12の入力軸又は出力軸の回転速度を検出するセンサを備え、上記センサの検出値に基づき回転速度ωを算出してもよい。なお、クランク軸と機械的に連絡されて且つ変速装置12等の内部の潤滑を行うためのオイルポンプの入力回転軸の回転速度を検出するセンサを備え、このセンサの検出値に基づき回転速度ωを算出してもよい。
(C) A crank angle sensor that detects the rotation angle of the crankshaft of the
ちなみに、回転角の把握精度を確保する観点から、クランク角センサ等による回転速度の検出周期がモータジェネレータ10の制御演算周期と略同一であることが望ましい。
Incidentally, from the viewpoint of ensuring the accuracy of grasping the rotation angle, it is desirable that the rotation speed detection cycle by the crank angle sensor or the like is substantially the same as the control calculation cycle of the
(D)一対のレゾルバ信号のうちいずれかを用いて回転角を算出し、算出された回転角の時間変化に基づき回転速度ωを算出してもよい。なお、一対のレゾルバ信号のうちいずれかに対応する変調波を把握することで上記回転角が算出される。 (D) The rotation angle may be calculated using any one of the pair of resolver signals, and the rotation speed ω may be calculated based on the temporal change of the calculated rotation angle. The rotation angle is calculated by grasping a modulation wave corresponding to one of the pair of resolver signals.
(E)モータジェネレータ10を流れる電流及びモータジェネレータ10に印加される電圧を入力とする所定の数式モデルを用いて回転速度ωを算出してもよい。ここで、数式モデルとしては、例えば、特開2009−44908号公報の明細書(段落「0033」〜「0042」等)に記載されているように、拡張誘起電圧モデルを用いた手法が考えられる。詳しくは、拡張誘起電圧モデルによって回転角を推定し、推定された回転角によって回転速度ωを算出すればよい。
(E) The rotational speed ω may be calculated using a predetermined mathematical model that receives the current flowing through the
ちなみに、誤差補正処理に回転加速度accを用いる場合、上記(A)〜(E)の手法を用いて回転加速度accを算出してもよい。 Incidentally, when the rotational acceleration acc is used for the error correction process, the rotational acceleration acc may be calculated using the methods (A) to (E).
・上記第5の実施形態において、近い将来の回転速度ω及び回転加速度accを推定する処理、すなわち予測する処理を行い、予測される回転速度ω及び回転加速度accを用いて遅れ補正量設定部B14にて遅れ補正量Cδを設定してもよい。ここで、上記予測する処理としては、例えば、回転子10aの慣性モーメント及び回転加速度accの乗算値を有して且つ、HVECUから取得されるモータジェネレータ10の指令トルクTrq*,エンジン16の指令トルクと、駆動輪14からの負荷トルクとを入出力トルクとする力学モデルを用いて回転速度ω及び回転加速度accを予測すればよい。こうした手法により予測される回転速度ω等によれば、例えば回転速度ωや回転加速度accの変化を見込んだ遅れ補正量Cδの設定をすることなどができる。具体的には例えば、回転加速度が略一定とならず、回転加速度が変化する状況下において、上記力学モデルにより制御演算タイミングにおける回転加速度を予測して制御演算タイミングでの遅れ補正量Cδを設定することができる。
In the fifth embodiment, a process for estimating the rotation speed ω and the rotation acceleration acc in the near future, that is, a prediction process is performed, and the delay correction amount setting unit B14 is used by using the predicted rotation speed ω and the rotation acceleration acc. The delay correction amount Cδ may be set at. Here, as the process of predicting, for example, the command torque Trq * of the
なお、上記予測する処理に用いる回転速度ωや回転加速度accは、上述した(A)〜(E)の手法のうち少なくとも1つによって算出されるものを用いることができる。 Note that the rotational speed ω and the rotational acceleration acc used for the prediction process may be those calculated by at least one of the methods (A) to (E) described above.
・上記第1,第5の実施形態において、R/Dコンバータ36bに外部入力端子を備え、上記端子を介して外部から回転速度ωや回転加速度accの情報を取得し、取得された回転速度ωや回転加速度accを用いて誤差補正処理を行ってもよい。
In the first and fifth embodiments, the R /
・上記第2〜第4の実施形態におけるモータジェネレータ10の制御処理等を、例えばモータジェネレータ10の運転状態に応じて切り替える制御ロジックを採用してもよい。具体的には、例えば、上記運転状態に応じて操作信号gjkの生成態様を変更すべく、上記第2の実施形態における制御処理と、上記第4の実施形態における制御処理とを切り替える制御ロジックが挙げられる。また、例えば、遅れ誤差δがモータジェネレータ10の制御に及ぼす影響を打ち消す処理を変更すべく、第2の実施形態における遅れ誤差δを除去する処理と、第3の実施形態における実電流ベクトル等を回転補正する処理とを切り替える制御ロジックが挙げられる。なお、こうした制御ロジックは、トルクフィードバック制御を行う制御構成にも適用できる。
-You may employ | adopt the control logic which switches the control processing of the
・トルクフィードバック制御を行う制御構成(例えば上記第6の実施形態)において、上記第1,第2,第5の実施形態で示したようにR/Dコンバータ36b又はマイコン36aにて遅れ誤差δ及び変動誤差βを除去する誤差補正処理を行ってもよい。
In a control configuration that performs torque feedback control (for example, the sixth embodiment), as shown in the first, second, and fifth embodiments, the R /
・回転角センサとしては、レゾルバに限らず、インクリメンタルエンコーダや、アブソリュートエンコーダ、ホール素子等のセンサであってもよい。この場合であっても、回転角センサの出力信号に基づく回転角の算出処理に回転角算出装置が所定の演算時間を要することに起因して遅れ誤差δが生じ得るため、本願発明の適用が有効である。 The rotation angle sensor is not limited to a resolver, and may be an incremental encoder, an absolute encoder, a Hall element sensor, or the like. Even in this case, a delay error δ may occur due to the rotation angle calculation device requiring a predetermined calculation time for the rotation angle calculation process based on the output signal of the rotation angle sensor. It is valid.
・上記第6,第7の実施形態において、モータジェネレータ10の出力トルクを直接検出する検出手段(例えばトルクセンサ)を備え、トルク推定部B22によって算出された推定トルクTeに代えて、上記検出手段の検出値を用いてもよい。
In the sixth and seventh embodiments, a detection unit (for example, a torque sensor) that directly detects the output torque of the
・回転機としては、IPMSMに限らず、例えば、表面磁石同期モータSPMSMや、誘導機IM、シンクロナスリラクタンスモータSynRM等、他の回転機であってもよい。 The rotary machine is not limited to IPMSM, and may be other rotary machines such as a surface magnet synchronous motor SPMSM, an induction machine IM, a synchronous reluctance motor SynRM, and the like.
・上記各実施形態では、電流フィードバック制御やトルクフィードバック制御が行われる制御構成としたが、回転機の角度情報を用いて制御する構成であれば他の制御構成であってもよい。 In each of the above-described embodiments, the control configuration is such that current feedback control or torque feedback control is performed, but other control configurations may be used as long as the control is performed using angle information of the rotating machine.
・回転角センサの適用対象としては、モータジェネレータ10に限らず、回転体を備える他の機器であってもよい。
The application target of the rotation angle sensor is not limited to the
・本願発明が適用される車両としては、パラレルハイブリッド車両に限らず、例えば、シリーズハイブリッド車両やシリーズパラレルハイブリッド車両であってもよい。また、車両としては、ハイブリッド車両に限らず、例えば、車載主機としての内燃機関を備えない電動車両や燃料電池車両等であってもよい。 The vehicle to which the present invention is applied is not limited to a parallel hybrid vehicle, and may be a series hybrid vehicle or a series parallel hybrid vehicle, for example. Further, the vehicle is not limited to a hybrid vehicle, and may be, for example, an electric vehicle or a fuel cell vehicle that does not include an internal combustion engine as an in-vehicle main engine.
10…モータジェネレータ、22,24…電流センサ、28…レゾルバ、36a…マイコン、36b…R/Dコンバータ、IV…インバータ。
DESCRIPTION OF
Claims (37)
前記回転機の回転速度が高いほど、実際の前記回転角に対する前記回転角算出装置によって算出される回転角の遅れが前記回転機の制御に及ぼす影響を打ち消す方向に前記回転機の制御に用いるパラメータの値の補正量を大きく設定して且つ該補正量によって前記パラメータの値を補正する処理を行う補正手段を備えることを特徴とする回転機の制御装置。 The rotation angle calculation apparatus is applied to a control system for a rotation machine that includes a rotation angle sensor that outputs an output signal corresponding to the rotation angle of the rotation machine, and a rotation angle calculation device that calculates the rotation angle based on the output signal. In a control device for a rotating machine comprising a control circuit for controlling the rotating machine based on a rotation angle calculated by:
As the rotational speed of the rotating machine is higher, the parameter used for controlling the rotating machine in a direction that cancels the influence of the rotational angle delay calculated by the rotating angle calculating device with respect to the actual rotating angle on the control of the rotating machine. A control device for a rotating machine, comprising: a correction unit configured to perform a process of setting a correction amount of the value of a large value and correcting the value of the parameter by the correction amount.
前記回転機のd軸上の指令電流及びq軸上の指令電流を設定する指令電流設定手段とを更に備え、
前記制御回路は、前記設定されたd軸上の指令電流に前記変換されたd軸上の電流を制御して且つ、前記設定されたq軸上の指令電流に前記変換されたq軸上の電流を制御することを特徴とする請求項2又は3記載の回転機の制御装置。 Current conversion means for converting the phase current flowing through the rotating machine into a current on the d-axis and a current on the q-axis based on the rotation angle corrected by the correcting process;
Command current setting means for setting a command current on the d-axis and a command current on the q-axis of the rotating machine,
The control circuit controls the converted current on the d-axis to the set command current on the d-axis, and converts the converted current on the q-axis to the command current on the set q-axis. 4. The control device for a rotating machine according to claim 2, wherein the current is controlled.
前記回転機の出力トルクを前記指令トルクに制御すべく前記指令電圧ベクトルの位相を設定する位相設定手段とを更に備え、
前記制御回路は、前記指令電圧ベクトル及び前記補正する処理によって補正された回転角に基づき前記回転機の出力トルクを前記指令トルクに制御することを特徴とする請求項2又は3記載の回転機の制御装置。 Amplitude setting means for setting the amplitude of the command voltage vector of the rotating machine based on the rotational speed of the rotating machine and the command torque of the rotating machine;
Phase setting means for setting the phase of the command voltage vector to control the output torque of the rotating machine to the command torque;
The said control circuit controls the output torque of the said rotary machine to the said command torque based on the said command voltage vector and the rotation angle corrected by the said process to correct | amend, The rotary machine of Claim 2 or 3 characterized by the above-mentioned. Control device.
少なくとも前記変換されたd軸上の電流及びq軸上の電流に基づき、前記回転機の出力トルクを算出するトルク算出手段とを更に備え、
前記位相設定手段は、前記トルク算出手段によって算出された出力トルクを前記指令トルクに制御すべく前記位相を設定することを特徴とする請求項5記載の回転機の制御装置。 Current conversion means for converting the phase current flowing through the rotating machine into a current on the d-axis and a current on the q-axis based on the rotation angle corrected by the correcting process;
Torque calculating means for calculating an output torque of the rotating machine based on at least the converted current on the d-axis and current on the q-axis;
6. The rotating machine control device according to claim 5, wherein the phase setting means sets the phase so as to control the output torque calculated by the torque calculation means to the command torque.
前記補正手段は、前記補正する処理として、前記回転速度が高いほど前記d軸上の電流及び前記q軸上の電流の前記回転機の遅角側への補正量を大きく設定して且つ該補正量によって前記d軸上の電流及び前記q軸上の電流を補正する処理を行い、
前記制御回路は、前記補正する処理によって補正された前記d軸上の電流及び前記q軸上の電流に基づき前記回転機を制御することを特徴とする請求項1記載の回転機の制御装置。 A current converting means for converting the phase current flowing through the rotating machine into a current on the d-axis and a current on the q-axis;
The correction means sets the correction amount of the current on the d-axis and the current on the q-axis to the retard side of the rotating machine as the rotational speed increases and performs the correction. A process of correcting the current on the d-axis and the current on the q-axis according to the amount is performed,
The control device for a rotating machine according to claim 1, wherein the control circuit controls the rotating machine based on the current on the d-axis and the current on the q-axis corrected by the correcting process.
前記補正されたd軸上の指令電圧及びq軸上の指令電圧を指令相電圧に変換する電圧変換手段を更に備え、
前記制御回路は、前記変換された前記指令相電圧に基づき前記回転機を制御することを特徴とする請求項1,8又は9記載の回転機の制御装置。 The correction means, as the correction process, corrects the command voltage on the d-axis of the rotating machine and the command voltage on the q-axis of the rotating machine toward the advance side of the rotation angle as the rotational speed increases. Is set to be large and the command voltage on the d-axis and the command voltage on the q-axis are corrected by the correction amount,
Voltage conversion means for converting the corrected command voltage on the d-axis and the command voltage on the q-axis into a command phase voltage;
The control device for a rotating machine according to claim 1, 8 or 9, wherein the control circuit controls the rotating machine based on the converted command phase voltage.
前記回転角と関係付けられた前記スイッチング素子のオン操作信号又はオフ操作信号を生成する手段を更に備え、
前記補正手段は、前記補正する処理として、前記回転速度が高いほど前記回転角と関係付けられた前記操作信号の出力タイミングの前記回転角の進角側への補正量を大きく設定して且つ該補正量によって前記出力タイミングを補正する処理を行い、
前記制御回路は、前記補正する処理によって補正された前記出力タイミングに基づき前記操作信号を出力することで前記回転機を制御することを特徴とする請求項1,8又は9のいずれか1項に記載の回転機の制御装置。 The control system includes a series connection of a DC power source, a high potential side switching element that connects the rotating machine to the positive side of the DC power source, and a low potential side switching element that connects the rotating machine to the negative side of the DC power source. And a body,
Means for generating an on-operation signal or an off-operation signal of the switching element associated with the rotation angle;
The correction means sets the correction amount to the advance side of the rotation angle of the output angle of the operation signal related to the rotation angle as the rotation speed increases, A process of correcting the output timing according to the correction amount is performed.
10. The control circuit according to claim 1, wherein the control circuit controls the rotating machine by outputting the operation signal based on the output timing corrected by the correction process. The control apparatus of the described rotating machine.
前記回転機の出力トルクを前記指令トルクに制御すべく前記指令電圧ベクトルの位相を設定する位相設定手段とを更に備え、
前記制御回路は、前記指令電圧ベクトル及び前記補正する処理によって補正された前記パラメータの値に基づき前記回転機の出力トルクを前記指令トルクに制御することを特徴とする請求項8〜12のいずれか1項に記載の回転機の制御装置。 Amplitude setting means for setting the amplitude of the command voltage vector of the rotating machine based on the rotational speed of the rotating machine and the command torque of the rotating machine;
Phase setting means for setting the phase of the command voltage vector to control the output torque of the rotating machine to the command torque;
The said control circuit controls the output torque of the said rotary machine to the said command torque based on the value of the said parameter corrected by the said command voltage vector and the said process to correct | amend. The control device for a rotating machine according to Item 1.
少なくとも前記変換されたd軸上の電流及びq軸上の電流に基づき、前記回転機の出力トルクを算出するトルク算出手段とを更に備え、
前記位相設定手段は、前記トルク算出手段によって算出された出力トルクを前記指令トルクに制御すべく前記位相を設定することを特徴とする請求項13記載の回転機の制御装置。 Current converting means for converting the phase current flowing through the rotating machine into a current on the d-axis and a current on the q-axis;
Torque calculating means for calculating an output torque of the rotating machine based on at least the converted current on the d-axis and current on the q-axis;
14. The rotating machine control device according to claim 13, wherein the phase setting means sets the phase so that the output torque calculated by the torque calculation means is controlled to the command torque.
前記制御回路は、前記補正する処理によって補正された前記パラメータの値に基づき、前記設定されたd軸上の指令電流に前記回転機のd軸上の電流を制御して且つ、前記設定されたq軸上の指令電流に前記回転機のq軸上の電流を制御することを特徴とする請求項8〜12のいずれか1項に記載の回転機の制御装置。 Command current setting means for setting a command current on the d-axis and a command current on the q-axis of the rotating machine;
The control circuit controls the current on the d-axis of the rotating machine to the set command current on the d-axis based on the value of the parameter corrected by the correcting process, and the set The control device for a rotating machine according to any one of claims 8 to 12, wherein the current on the q-axis of the rotating machine is controlled to a command current on the q-axis.
前記制御回路は、前記補正する処理によって補正された前記d軸上の指令電流に前記d軸上の電流を制御して且つ、前記補正された前記q軸上の指令電流に前記q軸上の電流を制御することを特徴とする請求項15記載の回転機の制御装置。 The correction means sets the correction amount to the advance side of the rotation angle of the command current on the d-axis and the command current on the q-axis as the rotation speed increases, and A process of correcting the command current on the d-axis and the command current on the q-axis by the correction amount is performed,
The control circuit controls the current on the d-axis to the command current on the d-axis corrected by the correcting process, and the control current on the q-axis to the corrected command current on the q-axis. 16. The control device for a rotating machine according to claim 15, wherein the current is controlled.
前記補正手段は、前記速度算出手段によって算出される情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする請求項1〜19のいずれか1項に記載の回転機の制御装置。 Based on the rotation angle calculated by the rotation angle calculation device, further comprising a speed calculation means for calculating information related to the temporal change of the rotation angle including the rotation speed of the rotating machine,
The rotating machine control device according to claim 1, wherein the correction unit performs the correction process using information calculated by the speed calculation unit.
前記推定手段によって推定される回転角に基づき、前記回転機の回転速度を含む前記回転角の時間変化に関する情報を算出する速度算出手段とを更に備え、
前記補正手段は、前記速度算出手段によって算出される情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする請求項1〜19のいずれか1項に記載の回転機の制御装置。 Estimating means for estimating a rotation angle of the rotating machine using a predetermined mathematical model;
A speed calculating means for calculating information on a temporal change in the rotation angle including the rotation speed of the rotating machine based on the rotation angle estimated by the estimation means;
The rotating machine control device according to claim 1, wherein the correction unit performs the correction process using information calculated by the speed calculation unit.
前記回転機が備えられる車両には、回転軸を有して且つ前記回転機とは異なる車載機器と、前記回転軸の回転角に関する情報を検出する検出手段とが更に備えられ、
前記回転機の回転軸と前記車載機器の回転軸とは機械的に連結され、
前記検出手段の検出値に基づき、前記回転機の回転速度を含む前記回転角の時間変化に関する情報を算出する速度算出手段を更に備え、
前記補正手段は、前記速度算出手段によって算出される情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする請求項1〜19のいずれか1項に記載の回転機の制御装置。 The rotating machine is an in-vehicle rotating machine,
The vehicle provided with the rotating machine is further provided with an in-vehicle device having a rotating shaft and different from the rotating machine, and detection means for detecting information on the rotation angle of the rotating shaft,
The rotating shaft of the rotating machine and the rotating shaft of the in-vehicle device are mechanically coupled,
Based on the detection value of the detection means, further comprising a speed calculation means for calculating information related to the temporal change of the rotation angle including the rotation speed of the rotating machine,
The rotating machine control device according to claim 1, wherein the correction unit performs the correction process using information calculated by the speed calculation unit.
前記基準信号が出力される時間間隔に基づき、前記回転機の回転速度を含む前記回転角の時間変化に関する情報を算出する速度算出手段を更に備え、
前記補正手段は、前記速度算出手段によって算出される情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする請求項1〜19のいずれか1項に記載の回転機の制御装置。 The rotation angle calculation device has a function of outputting a reference signal when the calculated rotation angle is a specified angle,
Based on the time interval at which the reference signal is output, the apparatus further comprises speed calculating means for calculating information related to the time change of the rotation angle including the rotation speed of the rotating machine,
The rotating machine control device according to claim 1, wherein the correction unit performs the correction process using information calculated by the speed calculation unit.
前記一対の被変調波のうち少なくとも1つに基づき、前記回転機の回転速度を含む前記回転角の時間変化に関する情報を算出する速度算出手段を更に備え、
前記補正手段は、前記速度算出手段によって算出される情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする請求項1〜19のいずれか1項に記載の回転機の制御装置。 The rotation angle sensor is a resolver having the output signal as a pair of modulated waves in which a carrier wave is modulated by a pair of modulated waves whose phases are different from each other by “π / 2”.
A speed calculating means for calculating information on a temporal change in the rotation angle including a rotation speed of the rotating machine based on at least one of the pair of modulated waves;
The rotating machine control device according to claim 1, wherein the correction unit performs the correction process using information calculated by the speed calculation unit.
前記補正手段は、前記速度算出手段によって算出される情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする請求項1〜19のいずれか1項に記載の回転機の制御装置。 Based on the induced voltage applied to each phase of the rotating machine, further comprising a speed calculating means for calculating information related to the temporal change of the rotation angle including the rotating speed of the rotating machine,
The rotating machine control device according to claim 1, wherein the correction unit performs the correction process using information calculated by the speed calculation unit.
前記補正手段は、前記速度推定手段によって推定される情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする請求項1〜19のいずれか1項又は請求項8に記載の回転機の制御装置。 A speed estimator for estimating information related to a temporal change in the rotation angle including the rotation speed of the rotating machine;
The rotating machine control device according to claim 1, wherein the correction unit performs the correction process using information estimated by the speed estimation unit. .
前記補正手段は、前記予測される情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする請求項26に記載の回転機の制御装置。 The speed estimation means is means for predicting information related to a temporal change in the rotation angle including the rotation speed,
27. The control device for a rotating machine according to claim 26, wherein the correction means performs the correction process using the predicted information.
規定期間における前記回転角の平均値に基づき前記回転角の予測値を算出し、該算出される予測値に基づき前記回転角算出装置によって算出される回転角を補正する第2の補正手段を更に備え、
前記制御回路は、前記第2の補正手段によって補正された回転角に基づき、前記回転機を制御することを特徴とする請求項1〜29のいずれか1項に記載の回転機の制御装置。 The correction means is a first correction means,
Second correction means for calculating a predicted value of the rotation angle based on an average value of the rotation angles in a specified period, and correcting the rotation angle calculated by the rotation angle calculation device based on the calculated predicted value; Prepared,
30. The control device for a rotating machine according to claim 1, wherein the control circuit controls the rotating machine based on a rotation angle corrected by the second correction unit.
前記回転体の回転速度が高いほど前記算出される回転角の進角側への補正量を大きく設定して且つ該補正量によって前記算出される回転角を補正する処理を行う補正手段を備えることを特徴とする回転角算出装置。 In a rotation angle calculation device that is applied to a rotation angle sensor that outputs an output signal corresponding to the rotation angle of a rotating body and calculates the rotation angle based on the output signal,
And a correction unit configured to set a larger correction amount to the advance side of the calculated rotation angle as the rotation speed of the rotating body is higher, and to perform a process of correcting the calculated rotation angle by the correction amount. A rotation angle calculation device characterized by the above.
前記補正手段は、前記速度推定手段によって推定される情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする請求項31又は32記載の回転角算出装置。 A speed estimation means for estimating information related to a temporal change in the rotation angle including the rotation speed of the rotating body;
The rotation angle calculation device according to claim 31 or 32, wherein the correction means performs the correction process using information estimated by the speed estimation means.
前記補正手段は、前記予測される情報を用いて前記補正する処理を行うことを特徴とする請求項33記載の回転角算出装置。 The speed estimation means is means for predicting information related to a temporal change in the rotation angle including the rotation speed,
The rotation angle calculation apparatus according to claim 33, wherein the correction unit performs the correction process using the predicted information.
規定期間における前記回転角の平均値に基づき前記回転角の予測値を算出し、該算出される予測値に基づき前記算出される回転角を補正する第2の補正手段を更に備えることを特徴とする請求項31〜36のいずれか1項に記載の回転角算出装置。 The correction means is a first correction means,
The apparatus further comprises second correction means for calculating a predicted value of the rotation angle based on an average value of the rotation angles in a specified period, and correcting the calculated rotation angle based on the calculated predicted value. The rotation angle calculation device according to any one of claims 31 to 36.
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