JP2014117013A - Control device for motor and vehicle with motor mounted therein as drive source - Google Patents

Control device for motor and vehicle with motor mounted therein as drive source Download PDF

Info

Publication number
JP2014117013A
JP2014117013A JP2012267601A JP2012267601A JP2014117013A JP 2014117013 A JP2014117013 A JP 2014117013A JP 2012267601 A JP2012267601 A JP 2012267601A JP 2012267601 A JP2012267601 A JP 2012267601A JP 2014117013 A JP2014117013 A JP 2014117013A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
torque
electric motor
permanent magnet
control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2012267601A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideaki Kaku
秀章 加来
Hajime Kato
肇 加藤
Tomohiko Miyamoto
知彦 宮本
Yu Hirai
悠 平井
Kazuhide Miyata
和英 宮田
Daigo Nobe
大悟 野辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2012267601A priority Critical patent/JP2014117013A/en
Publication of JP2014117013A publication Critical patent/JP2014117013A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that it is excessive protection to restrict output of a motor when a magnet temperature exceeds a predetermined threshold, in order to avoid irreversible demagnetization occurrence in a permanent magnet provided in the motor, and unwanted output reduction of the motor results therefrom, such that it is necessary to consider not only the magnet temperature but also a demagnetized field strength when determining the presence/absence of the possibility of irreversible demagnetization occurrence.SOLUTION: A vehicle 10 includes a storage battery 20, a first motor 81, a second motor 82, an internal combustion engine 83 and a control device 100. The control device 100 determines the presence/absence of the possibility of irreversible demagnetization occurrence from a rotation speed and a combination of torque and a permanent magnet temperature. When the possibility of irreversible demagnetization occurrence is present, the control device 100 performs torque restriction control.

Description

本発明は、永久磁石を備える電動機の制御装置及び電動機を駆動源として搭載した車両に関する。   The present invention relates to an electric motor control device including a permanent magnet and a vehicle equipped with the electric motor as a drive source.

近年、環境意識の高まりを背景に、車両駆動用の電動機を搭載したハイブリッド車両及び電気自動車が普及している。このような車両の多くは、効率が良く小型化が可能で且つ保守が容易であることを理由に、回転子に永久磁石を埋め込んだ永久磁石同期電動機を採用している。   In recent years, a hybrid vehicle and an electric vehicle equipped with an electric motor for driving a vehicle have become widespread against the background of increasing environmental awareness. Many of these vehicles employ a permanent magnet synchronous motor in which a permanent magnet is embedded in a rotor because it is efficient, can be reduced in size, and is easy to maintain.

しかしながら、永久磁石は、永久磁石の温度(以下、単に「永久磁石温度」とも称呼する。)の上昇に伴い磁束が減少する「高温減磁」と呼ばれる性質を有する。更に、永久磁石温度が所定の閾値を超えた場合、その後に永久磁石温度が室温に戻されても永久磁石から発生される磁束が完全に回復しない「不可逆減磁」と呼ばれる現象が発生し得る。不可逆減磁が発生すれば、電動機が発生し得る最大トルクが低下し、或いは、電動機の効率が低下する。その結果、電動機を搭載した車両の走行性能(動力性能及び電費等)が低下する。   However, the permanent magnet has a property called “high temperature demagnetization” in which the magnetic flux decreases as the temperature of the permanent magnet (hereinafter simply referred to as “permanent magnet temperature”) increases. Furthermore, when the permanent magnet temperature exceeds a predetermined threshold, a phenomenon called “irreversible demagnetization” may occur in which the magnetic flux generated from the permanent magnet is not completely recovered even if the permanent magnet temperature is subsequently returned to room temperature. . If irreversible demagnetization occurs, the maximum torque that can be generated by the motor decreases, or the efficiency of the motor decreases. As a result, the running performance (power performance, power consumption, etc.) of the vehicle equipped with the electric motor is lowered.

係る不可逆減磁の発生を回避するため、従来の電動機の制御装置の一つは、永久磁石温度が上昇したときに電動機のトルクを制限していた(例えば、特許文献1を参照。)。   In order to avoid the occurrence of such irreversible demagnetization, one conventional motor control device limits the torque of the motor when the permanent magnet temperature rises (see, for example, Patent Document 1).

特開2003−235286号公報JP 2003-235286 A

ところで、前述した不可逆減磁が発生するか否かは、永久磁石温度のみならず反磁界の強度(大きさ)にも依存する。ここで、反磁界とは、電動機の永久磁石が発生する磁界と反対方向の磁界であって、その永久磁石に外部から加わる磁界のことを言う。より具体的には、不可逆減磁が発生する永久磁石温度は、反磁界の強度が大きくなるほど低下する。永久磁石の不可逆減磁が発生する領域であって永久磁石温度及び反磁界強度により決まる領域は、永久磁石の「不可逆減磁発生領域」とも称呼される。   By the way, whether or not the above-described irreversible demagnetization occurs depends not only on the permanent magnet temperature but also on the strength (magnitude) of the demagnetizing field. Here, the demagnetizing field refers to a magnetic field in a direction opposite to the magnetic field generated by the permanent magnet of the electric motor and applied to the permanent magnet from the outside. More specifically, the permanent magnet temperature at which irreversible demagnetization occurs decreases as the strength of the demagnetizing field increases. A region where irreversible demagnetization of the permanent magnet occurs and is determined by the permanent magnet temperature and the demagnetizing field strength is also referred to as “irreversible demagnetization generation region” of the permanent magnet.

従って、上記従来の装置のように、反磁界強度に関らず、電動機の永久磁石温度が高くなったときに不可逆減磁が発生する虞があると判定し、永久磁石温度を低下させるように電動機の発生するトルクを一時的に低下させる制御(トルク制限制御)を行うと、不可逆減磁が発生しない状況であるにも拘わらずトルク制限制御が行われる場合がある。このようなトルク制限制御は電動機にとって過剰な保護であるばかりでなく、電動機が発揮しうる能力を不必要に低下させてしまうことになる。   Therefore, as in the above-described conventional apparatus, regardless of the demagnetizing field strength, it is determined that there is a possibility that irreversible demagnetization may occur when the permanent magnet temperature of the motor becomes high, and the permanent magnet temperature is lowered. When control (torque limit control) for temporarily reducing the torque generated by the electric motor is performed, the torque limit control may be performed in spite of the situation where irreversible demagnetization does not occur. Such torque limit control not only provides excessive protection for the electric motor, but also unnecessarily reduces the ability of the electric motor.

そこで、本発明の目的の一つは、永久磁石の不可逆減磁を回避し且つ不必要なトルク制限制御を行わない電動機の制御装置及び車両を提供することである。   Accordingly, one of the objects of the present invention is to provide a motor control device and a vehicle that avoids irreversible demagnetization of a permanent magnet and does not perform unnecessary torque limit control.

上記目的を達成するための本発明の電動機の制御装置(以下、「本発明装置」とも称呼する。)は、永久磁石を備える電動機に適用される。
本発明装置は、前記電動機が発生すべきトルクの目標値である目標トルクを設定する
目標設定部と、判定部と、トルク制御部と、を備える。
The motor control device of the present invention (hereinafter also referred to as “the device of the present invention”) for achieving the above object is applied to a motor including a permanent magnet.
The device of the present invention includes a target setting unit that sets a target torque that is a target value of the torque that should be generated by the electric motor, a determination unit, and a torque control unit.

前記判定部は、
前記電動機が前記目標トルクを発生した場合に前記永久磁石の不可逆減磁が発生するか否かを、同永久磁石の温度に相関を有する値と、同永久磁石に外部から加えられる反磁界の強度(反磁界の大きさ)に相関を有する値と、に基づいて判定する。反磁界は、前述したように、前記永久磁石の発生する磁界と反対方向の磁界であって、その電動機が前記目標トルクを発生したときに前記永久磁石に外部から加えられる磁界である。
The determination unit
Whether or not irreversible demagnetization of the permanent magnet occurs when the motor generates the target torque, a value correlated with the temperature of the permanent magnet, and the strength of the demagnetizing field applied to the permanent magnet from the outside The determination is made based on the value having a correlation with the magnitude of the demagnetizing field. As described above, the demagnetizing field is a magnetic field in a direction opposite to the magnetic field generated by the permanent magnet, and is a magnetic field applied to the permanent magnet from the outside when the electric motor generates the target torque.

前記トルク制御部は、
前記不可逆減磁が発生すると判定されたとき前記電動機が前記目標トルクよりも低いトルクを発生するように同電動機を制御する(即ち、トルク制限制御を実行する)ように構成される。
The torque control unit
When it is determined that the irreversible demagnetization occurs, the motor is configured to control the motor so as to generate a torque lower than the target torque (that is, to execute torque limit control).

本発明装置によれば、不可逆減磁を回避するためのトルク制限制御を行うか否かの判定が、永久磁石温度のみならず反磁界強度にも基づいて行われる。従って、電動機の状態が不可逆減磁発生領域内の状態であることがより確実である場合に電動機のトルク制限制御が実行される。その結果、電動機の過剰な保護がなされることがないため、前記電動機の制御装置は、不可逆減磁を回避しながらも電動機の能力を十分に発揮させることができる。   According to the device of the present invention, the determination as to whether or not to perform torque limit control for avoiding irreversible demagnetization is performed based not only on the permanent magnet temperature but also on the demagnetizing field strength. Accordingly, when it is more certain that the state of the motor is in the irreversible demagnetization generation region, the torque limit control of the motor is executed. As a result, since the motor is not excessively protected, the motor control device can sufficiently exert the capability of the motor while avoiding irreversible demagnetization.

更に、前記トルク制御部は、
前記不可逆減磁が発生しないと判定されたとき前記電動機が前記目標トルクと実質的に等しいトルクを発生するように同電動機を制御するように構成され得る。
Furthermore, the torque control unit
When it is determined that the irreversible demagnetization does not occur, the motor may be configured to control the motor so as to generate a torque substantially equal to the target torque.

本発明装置によれば、不可逆減磁が発生していない場合、トルク制限制御は実行されず、電動機は目標トルクを発生させる。その結果、電動機の不要な保護がなされることがないため、前記電動機の制御装置は、不可逆減磁を回避しながらも確実に電動機の能力を十分に発揮させることができる。   According to the device of the present invention, when irreversible demagnetization has not occurred, the torque limit control is not executed, and the electric motor generates the target torque. As a result, since unnecessary protection of the electric motor is not performed, the motor control device can sufficiently exert the capability of the electric motor while reliably avoiding irreversible demagnetization.

ところで、電動機の永久磁石の反磁界は、事実上、その電動機のコイルが発生する磁界である。そして、そのコイルが発生する磁界の強度は電動機に印加される電圧に相関を有する。電動機に印加される電圧は、電動機の回転速度及び電動機の目標トルクに基づいて決定される場合が多い。特に、電動機が車両の駆動源として搭載されている場合、電動機に印加される電圧は、車両の走行速度に相関を有する電動機の回転速度、及び、車両の駆動に必要なトルクに相関を有する電動機の目標トルク、に基づいて決定される。   By the way, the demagnetizing field of the permanent magnet of the electric motor is actually a magnetic field generated by the coil of the electric motor. The intensity of the magnetic field generated by the coil has a correlation with the voltage applied to the motor. The voltage applied to the electric motor is often determined based on the rotational speed of the electric motor and the target torque of the electric motor. In particular, when the electric motor is mounted as a driving source of the vehicle, the voltage applied to the electric motor has a correlation with the rotational speed of the motor having a correlation with the traveling speed of the vehicle and the torque required for driving the vehicle. Is determined based on the target torque.

そのため、前記電動機の制御装置は、前記判定部が、前記反磁界の強度に相関を有する値を、前記電動機の回転速度及び前記目標トルクに基づいて取得するように構成されることが好適である。これによれば、簡単な構成により反磁界の強度に相関を有する値を比較的精度良く取得することができる。   Therefore, it is preferable that the control device for the electric motor is configured such that the determination unit acquires a value having a correlation with the intensity of the demagnetizing field based on the rotation speed of the electric motor and the target torque. . According to this, a value having a correlation with the intensity of the demagnetizing field can be acquired with relatively simple accuracy with a simple configuration.

永久磁石の不可逆減磁を回避するための上記トルク制限制御の一態様として、前記トルク制御部は電動機の発生するトルクを一時的に「0」に設定してもよい。しかし、トルク制限制御を行うべき場合であっても、電動機は不可逆減磁が発生しない範囲において要求されるトルクに出来るだけ近いトルクを電動機に発生させることが望ましい。特に、電動機が車両の駆動源として採用されている場合、トルク制限制御が行われる状況であっても、その電動機に「車両の駆動等のために要求されるトルク」に近いトルクを発生させることが望ましい。   As an aspect of the torque limit control for avoiding irreversible demagnetization of the permanent magnet, the torque control unit may temporarily set the torque generated by the electric motor to “0”. However, even in the case where torque limit control is to be performed, it is desirable for the motor to generate torque that is as close as possible to the required torque in a range where irreversible demagnetization does not occur. In particular, when an electric motor is used as a drive source for a vehicle, even if torque limit control is performed, the motor is caused to generate a torque close to “torque required for driving the vehicle”. Is desirable.

そのため、前記トルク制御部は、前記不可逆減磁が発生すると判定されたとき同不可逆減磁が発生しない範囲内の最も大きいトルクを前記電動機が発生するように同電動機を制御するように構成されることが好適である。   Therefore, the torque control unit is configured to control the electric motor so that the electric motor generates the largest torque within a range in which the irreversible demagnetization does not occur when it is determined that the irreversible demagnetization occurs. Is preferred.

なお、本発明は、上記電動機の制御装置のみならず、上記電動機の制御装置と同様の作動を行う「電動機を駆動源として搭載した車両」にも及び、更に、上記電動機の制限制御によって使用される電動機の制御方法にも及ぶ。   The present invention is applicable not only to the motor control device described above but also to a “vehicle equipped with an electric motor as a drive source” that performs the same operation as the motor control device. It extends to the control method of the motor.

本発明の実施形態に係る電動機の制御装置が適用される車両の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a vehicle to which a motor control device according to an embodiment of the present invention is applied. 正弦波PWM制御、過変調PWM制御及び矩形波制御のそれぞれのパルス波形を示す図である。It is a figure which shows each pulse waveform of sine wave PWM control, overmodulation PWM control, and rectangular wave control. 図1に示した第1電動機の回転速度及び発生トルクから第1電動機の制御モードを決定するためのマッピング情報である。It is mapping information for determining the control mode of a 1st motor from the rotational speed and generated torque of a 1st motor shown in FIG. 図1に示した第2電動機の回転速度及び発生トルクから第2電動機の制御モードを決定するためのマッピング情報である。It is mapping information for determining the control mode of a 2nd motor from the rotational speed and generated torque of a 2nd motor shown in FIG. 図1に示した制御装置がPWM制御を用いて第1電動機を駆動する場合に実行する各機能を示したブロック図である。It is the block diagram which showed each function performed when the control apparatus shown in FIG. 1 drives a 1st motor using PWM control. 図1に示した第1電動機が備える永久磁石の温度毎の不可逆減磁発生領域を表したマップを示す図である。It is a figure which shows the map showing the irreversible demagnetization generation | occurrence | production area | region for every temperature of the permanent magnet with which the 1st electric motor shown in FIG. 1 is equipped. 図1に示した車両の制御装置が第1電動機のトルク制限制御を行うための処理を記したフローチャートである。2 is a flowchart illustrating a process for the vehicle control device shown in FIG. 1 to perform torque limit control of a first motor. 図1に示した車両の制御装置が電動機の永久磁石の不可逆減磁を避けるために行うトルク制限制御の様子を示した図である。It is the figure which showed the mode of the torque limitation control which the vehicle control apparatus shown in FIG. 1 performs in order to avoid the irreversible demagnetization of the permanent magnet of an electric motor. 図1に示した第1電動機の減磁量と永久磁石温度の相関を表したグラフである。2 is a graph showing a correlation between a demagnetization amount of the first electric motor shown in FIG. 1 and a permanent magnet temperature. 図1に示した制御装置が矩形波制御を用いて第1電動機を駆動する場合に実行する各機能を示したブロック図である。It is the block diagram which showed each function performed when the control apparatus shown in FIG. 1 drives a 1st electric motor using rectangular wave control. 図1に示した第2電動機が備える永久磁石の温度毎の不可逆減磁発生領域を表したマップを示す図である。It is a figure which shows the map showing the irreversible demagnetization generation | occurrence | production area | region for every temperature of the permanent magnet with which the 2nd electric motor shown in FIG. 1 is equipped.

以下、図面を参照しながら「本発明の実施形態に係る電動機の制御装置」ついて説明する。
(構成)
この制御装置は、図1に概略構成を示した車両10に適用される。車両10は、蓄電池20、昇圧コンバータ30、第1インバータ40、第2インバータ60、第1電動機81、第2電動機82、内燃機関83、動力分割機構90及び制御装置100を含む、ハイブリッド車両である。
Hereinafter, the “motor control device according to the embodiment of the present invention” will be described with reference to the drawings.
(Constitution)
This control device is applied to the vehicle 10 whose schematic configuration is shown in FIG. Vehicle 10 is a hybrid vehicle including storage battery 20, boost converter 30, first inverter 40, second inverter 60, first electric motor 81, second electric motor 82, internal combustion engine 83, power split mechanism 90, and control device 100. .

蓄電池20は、充放電が可能な二次電池であり、本実施形態においてはリチウムイオン電池である。蓄電池20は、直流電力を一対の蓄電池端子部(P1、N1)に出力する。蓄電池20は、外部から一対の蓄電池端子部(P1、N1)に印加された電圧によって充電される。   The storage battery 20 is a secondary battery that can be charged and discharged, and is a lithium ion battery in this embodiment. The storage battery 20 outputs DC power to a pair of storage battery terminal portions (P1, N1). The storage battery 20 is charged by a voltage applied to the pair of storage battery terminal portions (P1, N1) from the outside.

昇圧コンバータ30は昇圧チョッパ回路を備える。昇圧コンバータ30は、昇圧チョッパ回路を利用して、一対の蓄電池端子部(P1、N1)間の電圧(即ち、蓄電池電圧)と実質的に等しい低圧側電圧VLを高圧側電圧VHへと、及び、その逆へと変換することができる。昇圧コンバータ30は、一対の低圧側端子部(P2、N2)及び一対の高圧側端子部(P3、N3)を備える。昇圧コンバータ30は、コンデンサ31、リアクトル32、第1IGBT33、ダイオード34、第2IGBT35、ダイオード36及びコンデンサ37を含む。   Boost converter 30 includes a boost chopper circuit. Boost converter 30 uses a boost chopper circuit to convert low-voltage side voltage VL substantially equal to the voltage (that is, storage battery voltage) between the pair of storage battery terminal portions (P1, N1) to high-voltage side voltage VH, and , And vice versa. Boost converter 30 includes a pair of low-voltage side terminal portions (P2, N2) and a pair of high-voltage side terminal portions (P3, N3). Boost converter 30 includes a capacitor 31, a reactor 32, a first IGBT 33, a diode 34, a second IGBT 35, a diode 36 and a capacitor 37.

コンデンサ31は、一対の低圧側端子部(P2、N2)と接続された一対の電力線の間に挿入されている。コンデンサ31は、低圧側電圧VLを平滑化する。リアクトル32は、コンデンサ31よりも高圧端子部(P3、N3)側に直列に挿入されている。   The capacitor 31 is inserted between a pair of power lines connected to the pair of low voltage side terminal portions (P2, N2). The capacitor 31 smoothes the low voltage side voltage VL. The reactor 32 is inserted in series with respect to the high-voltage terminal part (P3, N3) side from the capacitor 31.

第1IGBT33にはダイオード34が逆並列接続され、第2IGBT35にはダイオード36が逆並列接続されている。第1IGBT33及び第2IGBT35は、ダイオード34のアノードとダイオード36のカソードとが中間接続点Qにおいて接続されるように互いに直列に接続され、一対の高圧側端子部(P3,N3)間に挿入されている。この中間接続点Qには、リアクトル32が接続されている。コンデンサ37は、一対の高圧側端子部(P3,N3)間に挿入されている。コンデンサ37は、高圧側電圧VHを平滑化する。   A diode 34 is connected in reverse parallel to the first IGBT 33, and a diode 36 is connected in reverse parallel to the second IGBT 35. The first IGBT 33 and the second IGBT 35 are connected in series so that the anode of the diode 34 and the cathode of the diode 36 are connected at the intermediate connection point Q, and are inserted between the pair of high-voltage side terminal portions (P3, N3). Yes. A reactor 32 is connected to the intermediate connection point Q. The capacitor 37 is inserted between the pair of high-voltage side terminal portions (P3, N3). The capacitor 37 smoothes the high voltage side voltage VH.

各スイッチング素子(第1IGBT33及び第2IGBT35)が、制御装置100からのPWM(Pulse Width Modulation)信号に基づいてスイッチングされることにより、昇圧コンバータ30は、前述した電圧変換(即ち、低圧側電圧VLを高圧側電圧VHに変換する昇圧動作、及び、高圧側電圧VHを低圧側電圧VLに変換する降圧動作)を実行する。   Each switching element (the first IGBT 33 and the second IGBT 35) is switched based on a PWM (Pulse Width Modulation) signal from the control device 100, so that the boost converter 30 converts the above-described voltage conversion (that is, the low-voltage side voltage VL). A step-up operation for converting the high-voltage side voltage VH and a step-down operation for converting the high-voltage side voltage VH to the low-voltage side voltage VL are performed.

第1インバータ40は、昇圧コンバータ30が出力する直流電力を、U相、V相及びW相の3相交流電力に変換して第1電動機81に出力する。第2インバータ60は、昇圧コンバータ30が出力する直流電力を、U相、V相及びW相の3相交流電力に変換して第2電動機82に出力する。   The first inverter 40 converts the DC power output from the boost converter 30 into U-phase, V-phase, and W-phase three-phase AC power and outputs it to the first electric motor 81. The second inverter 60 converts the DC power output from the boost converter 30 into U-phase, V-phase, and W-phase three-phase AC power and outputs it to the second electric motor 82.

第1インバータ40は、第1電動機81が発電機として動作するとき、第1電動機81が出力した交流電力を直流電力に変換して昇圧コンバータ30に出力する。同様に、第2インバータ60は、第2電動機82が発電機として動作するとき、第2電動機82が出力した交流電力を直流電力に変換して昇圧コンバータ30に出力する。昇圧コンバータ30は、その変換された直流電力を電圧変換(降圧)して蓄電池端子部(P1、N1)間(即ち、蓄電池20)に出力する。この結果、蓄電池20が充電される。   When the first motor 81 operates as a generator, the first inverter 40 converts the AC power output from the first motor 81 into DC power and outputs the DC power to the boost converter 30. Similarly, when the second motor 82 operates as a generator, the second inverter 60 converts the AC power output from the second motor 82 into DC power and outputs the DC power to the boost converter 30. Boost converter 30 converts the converted DC power into a voltage (steps down) and outputs it between storage battery terminal portions (P1, N1) (that is, storage battery 20). As a result, the storage battery 20 is charged.

第1インバータ40は、一対の入力端子部(P4、N4)を備える。一対の入力端子部(P4、N4)は、昇圧コンバータ30の一対の高圧側端子部(P3,N3)にそれぞれ接続されている。第1インバータ40は、U相アーム、V相アーム及びW相アームを含む。これらのアームは、それぞれが一対の入力端子部(P4、N4)間に挿入され、互いに並列に接続されている。   The first inverter 40 includes a pair of input terminal portions (P4, N4). The pair of input terminal portions (P4, N4) are connected to the pair of high-voltage side terminal portions (P3, N3) of the boost converter 30, respectively. First inverter 40 includes a U-phase arm, a V-phase arm, and a W-phase arm. Each of these arms is inserted between a pair of input terminal portions (P4, N4) and connected in parallel to each other.

第1インバータ40のU相アームは、IGBT41及びIGBT42を備える。IGBT41及びIGBT42には、ダイオード51及びダイオード52がそれぞれ逆並列接続されている。IGBT41とIGBT42とは、ダイオード51のアノードとダイオード52のカソードとが接続されるように、互いに直列に接続されている。IGBT41とIGBT42との接続点は、第1電動機81の図示しないU相コイルに接続されている。   The U-phase arm of the first inverter 40 includes an IGBT 41 and an IGBT 42. A diode 51 and a diode 52 are connected in reverse parallel to the IGBT 41 and the IGBT 42, respectively. The IGBT 41 and the IGBT 42 are connected in series so that the anode of the diode 51 and the cathode of the diode 52 are connected. A connection point between the IGBT 41 and the IGBT 42 is connected to a U-phase coil (not shown) of the first electric motor 81.

第1インバータ40のV相アームは、IGBT43及びIGBT44を備える。IGBT43及びIGBT44には、ダイオード53及びダイオード54がそれぞれ逆並列接続されている。IGBT43とIGBT44とは、ダイオード53のアノードとダイオード54のカソードとが接続されるように、互いに直列に接続されている。IGBT43とIGBT44との接続点は、第1電動機81の図示しないV相コイルに接続されている。   The V-phase arm of the first inverter 40 includes an IGBT 43 and an IGBT 44. A diode 53 and a diode 54 are connected in reverse parallel to the IGBT 43 and IGBT 44, respectively. The IGBT 43 and the IGBT 44 are connected in series so that the anode of the diode 53 and the cathode of the diode 54 are connected. A connection point between the IGBT 43 and the IGBT 44 is connected to a V-phase coil (not shown) of the first electric motor 81.

第1インバータ40のW相アームは、IGBT45及びIGBT46を備える。IGBT45及びIGBT46には、ダイオード55及びダイオード56がそれぞれ逆並列接続されている。IGBT45とIGBT46とは、ダイオード55のアノードとダイオード56のカソードとが接続されるように、互いに直列に接続されている。IGBT45とIGBT46との接続点は、第1電動機81の図示しないW相コイルに接続されている。   The W-phase arm of the first inverter 40 includes an IGBT 45 and an IGBT 46. A diode 55 and a diode 56 are connected in reverse parallel to the IGBT 45 and IGBT 46, respectively. The IGBT 45 and the IGBT 46 are connected in series so that the anode of the diode 55 and the cathode of the diode 56 are connected. A connection point between the IGBT 45 and the IGBT 46 is connected to a W-phase coil (not shown) of the first electric motor 81.

第2インバータ60は、一対の入力端子部(P5、N5)を備える。一対の入力端子部(P5、N5)は、昇圧コンバータ30の一対の高圧側端子部(P3,N3)にそれぞれ接続されている。第2インバータ60は、U相アーム、V相アーム及びW相アームを含む。これらのアームは、それぞれが一対の入力端子部(P5、N5)間に挿入され、互いに並列に接続されている。   The second inverter 60 includes a pair of input terminal portions (P5, N5). The pair of input terminal portions (P5, N5) are connected to the pair of high-voltage side terminal portions (P3, N3) of the boost converter 30, respectively. Second inverter 60 includes a U-phase arm, a V-phase arm, and a W-phase arm. Each of these arms is inserted between a pair of input terminal portions (P5, N5) and connected in parallel to each other.

第2インバータ60のU相アームは、IGBT61及びIGBT62を備える。IGBT61及びIGBT62には、ダイオード71及びダイオード72がそれぞれ逆並列接続されている。IGBT61とIGBT62とは、ダイオード71のアノードとダイオード72のカソードとが接続されるように、互いに直列に接続されている。IGBT61とIGBT62との接続点は、第2電動機82の図示しないU相コイルに接続されている。   The U-phase arm of the second inverter 60 includes an IGBT 61 and an IGBT 62. A diode 71 and a diode 72 are connected in reverse parallel to the IGBT 61 and the IGBT 62, respectively. The IGBT 61 and the IGBT 62 are connected in series so that the anode of the diode 71 and the cathode of the diode 72 are connected. A connection point between the IGBT 61 and the IGBT 62 is connected to a U-phase coil (not shown) of the second electric motor 82.

第2インバータ60のV相アームは、IGBT63及びIGBT64を備える。IGBT63及びIGBT64には、ダイオード73及びダイオード74がそれぞれ逆並列接続されている。IGBT63とIGBT64とは、ダイオード73のアノードとダイオード74のカソードとが接続されるように、互いに直列に接続されている。IGBT63とIGBT64との接続点は、第2電動機82の図示しないV相コイルに接続されている。   The V-phase arm of the second inverter 60 includes an IGBT 63 and an IGBT 64. A diode 73 and a diode 74 are connected in reverse parallel to the IGBT 63 and IGBT 64, respectively. The IGBT 63 and the IGBT 64 are connected in series so that the anode of the diode 73 and the cathode of the diode 74 are connected. A connection point between the IGBT 63 and the IGBT 64 is connected to a V-phase coil (not shown) of the second electric motor 82.

第2インバータ60のW相アームは、IGBT65及びIGBT66を備える。IGBT65及びIGBT66には、ダイオード75及びダイオード76がそれぞれ逆並列接続されている。IGBT65とIGBT66とは、ダイオード75のアノードとダイオード76のカソードとが接続されるように、互いに直列に接続されている。IGBT65とIGBT66との接続点は、第2電動機82の図示しないW相コイルに接続されている。   The W-phase arm of second inverter 60 includes IGBT 65 and IGBT 66. A diode 75 and a diode 76 are connected in reverse parallel to the IGBT 65 and IGBT 66, respectively. The IGBT 65 and the IGBT 66 are connected in series so that the anode of the diode 75 and the cathode of the diode 76 are connected. A connection point between the IGBT 65 and the IGBT 66 is connected to a W-phase coil (not shown) of the second electric motor 82.

第1インバータ40及び第2インバータ60は、それらの各スイッチング素子(IGBT)が制御装置100からの信号に基づいてスイッチングされることにより制御される。具体的には、第1インバータ40は、IGBT41−46が制御装置100からの信号に基づいてスイッチングされることにより、入力端子部(P4、N4)間の直流電力を3相交流電力へと変換して、U相、V相及びW相の各アームにおける二つのIGBTの接続点から第1電動機81へ出力する。   The first inverter 40 and the second inverter 60 are controlled by switching their switching elements (IGBT) based on a signal from the control device 100. Specifically, the first inverter 40 converts the DC power between the input terminal portions (P4, N4) into three-phase AC power by switching the IGBTs 41-46 based on a signal from the control device 100. And it outputs to the 1st electric motor 81 from the connection point of two IGBT in each arm of U phase, V phase, and W phase.

同様に、第2インバータ60は、IGBT61−66が制御装置100からの信号に基づいてスイッチングされることにより、入力端子部(P5、N5)間の直流電力を3相交流電力へと変換して、U相、V相及びW相の各アームにおける二つのIGBTの接続点から第2電動機82へ出力する。   Similarly, the second inverter 60 converts the DC power between the input terminal portions (P5, N5) into three-phase AC power by switching the IGBTs 61-66 based on the signal from the control device 100. , U-phase, V-phase, and W-phase arms are output to the second motor 82 from the connection point of the two IGBTs.

第1電動機81及び第2電動機82のそれぞれは、回転磁界を発生させる3相巻線(コイル)を備えるステータ、及び、その回転磁界と吸引又は反発する磁気力によってトルクを発生させる永久磁石を備えるロータ、を含む。第1電動機81及び第2電動機82のそれぞれは、電動機として動作するとともに発電機として動作することも可能である。第1電動機81は、主に発電機として用いられ、更に、内燃機関83の始動時には内燃機関83のクランキングを行うことができる。第2電動機82は、主に電動機として用いられ、車両10の駆動力(車両を走行させるためのトルク)を発生することができる。   Each of the first electric motor 81 and the second electric motor 82 includes a stator including a three-phase winding (coil) that generates a rotating magnetic field, and a permanent magnet that generates torque by a magnetic force attracted or repelled by the rotating magnetic field. Including a rotor. Each of the first electric motor 81 and the second electric motor 82 operates as a motor and can also operate as a generator. The first electric motor 81 is mainly used as a generator, and can crank the internal combustion engine 83 when the internal combustion engine 83 is started. The second electric motor 82 is mainly used as an electric motor, and can generate driving force (torque for running the vehicle) of the vehicle 10.

内燃機関83は、ガソリン燃料機関であり、車両10の駆動力を発生することができる。内燃機関83の吸入空気量及び燃料噴射量等は制御装置100からの信号に基づいて制御される。   The internal combustion engine 83 is a gasoline fuel engine and can generate the driving force of the vehicle 10. The intake air amount and the fuel injection amount of the internal combustion engine 83 are controlled based on a signal from the control device 100.

動力分割機構90は遊星歯車機構である。動力分割機構90は、図示しないサンギア、このサンギアと同心円状に配置された図示しないリングギア、サンギアに噛合するとともにリングギアにも噛合する図示しない複数のピニオンギア、及び、複数のピニオンギアを自転可能且つサンギアの回りに公転可能な状態で保持する図示しないピニオンキャリア、を備える。   The power split mechanism 90 is a planetary gear mechanism. The power split mechanism 90 rotates a sun gear (not shown), a ring gear (not shown) concentrically arranged with the sun gear, a plurality of pinion gears (not shown) that mesh with the sun gear and mesh with the ring gear, and a plurality of pinion gears. A pinion carrier (not shown) that holds the sun gear in a state where it can revolve around the sun gear.

サンギアには第1電動機81の出力軸がトルク伝達可能に連結されている。ピニオンキャリアには内燃機関83のクランクシャフトがトルク伝達可能に連結されている。リングギアには減速機構91を介して第2電動機82の出力軸がトルク伝達可能に連結されている。更に、第2電動機82の出力軸は、減速機構91を介して車軸92とトルク伝達可能に連結されている。車軸92は、ディファレンシャルギア93を介して駆動輪94とトルク伝達可能に連結されている。   The output shaft of the first electric motor 81 is connected to the sun gear so that torque can be transmitted. A crankshaft of the internal combustion engine 83 is connected to the pinion carrier so that torque can be transmitted. An output shaft of the second electric motor 82 is connected to the ring gear via a speed reduction mechanism 91 so that torque can be transmitted. Further, the output shaft of the second electric motor 82 is connected to the axle 92 through the speed reduction mechanism 91 so that torque can be transmitted. The axle 92 is connected to the drive wheel 94 via a differential gear 93 so that torque can be transmitted.

制御装置100は、車両10を制御するための複数の電子制御ユニット(ECU:Electronic Control Unit)を含む。即ち、制御装置100は、車両の駆動力及びバッテリ充電等の統括制御を行うパワーマネジメントECU、第1電動機81及び第2電動機82を制御するMG−ECU、内燃機関83を制御するエンジン−ECU及び蓄電池20の監視等を行うバッテリ−ECU等を含む。個々の電子制御ユニットは、CPU及びメモリ等を含み、各々のプログラムを実行するマイクロコンピュータである。各電子制御ユニットは通信線を通じて互いに情報を交換するようになっている。   The control device 100 includes a plurality of electronic control units (ECU: Electronic Control Units) for controlling the vehicle 10. That is, the control device 100 includes a power management ECU that performs overall control such as vehicle driving force and battery charging, an MG-ECU that controls the first motor 81 and the second motor 82, an engine ECU that controls the internal combustion engine 83, and The battery-ECU etc. which monitor the storage battery 20 etc. are included. Each electronic control unit is a microcomputer that includes a CPU, a memory, and the like and executes each program. Each electronic control unit exchanges information with each other through a communication line.

更に、車両10は、電圧計21、電圧計22、電流計23、電流計24及び回転角センサ25を含む。電圧計21は、低圧側電圧VLを計測して制御装置100に送出する。電圧計22は、高圧側電圧VHを計測して制御装置100に送出する。電流計23は、第1電動機81のU相に流れる電流Iuを計測して制御装置100に送出する。電流計24は、第1電動機81のV相に流れる電流Ivを計測して制御装置100に送出する。なお、U相、V相及びW相の一端が中性点Cに接続されているため、第1電動機81のW相に流れる電流Iwは、Iu及びIvに基づいてIw=−(Iu+Iv)として算出され得る。そのため、本実施例では電流Iwを計測する電流計は設けられていない。回転角センサ25は、第1電動機81の回転角θ1を計測し、その情報を制御装置100に送る。本実施形態において回転角センサ25は、レゾルバによって実現される。   Further, the vehicle 10 includes a voltmeter 21, a voltmeter 22, an ammeter 23, an ammeter 24, and a rotation angle sensor 25. The voltmeter 21 measures the low voltage VL and sends it to the control device 100. The voltmeter 22 measures the high-voltage side voltage VH and sends it to the control device 100. The ammeter 23 measures the current Iu flowing in the U phase of the first electric motor 81 and sends it to the control device 100. The ammeter 24 measures the current Iv flowing in the V phase of the first electric motor 81 and sends it to the control device 100. Since one end of the U phase, the V phase, and the W phase is connected to the neutral point C, the current Iw flowing through the W phase of the first electric motor 81 is expressed as Iw = − (Iu + Iv) based on Iu and Iv. Can be calculated. Therefore, an ammeter for measuring the current Iw is not provided in this embodiment. The rotation angle sensor 25 measures the rotation angle θ1 of the first electric motor 81 and sends the information to the control device 100. In the present embodiment, the rotation angle sensor 25 is realized by a resolver.

車両10は、電流計26、電流計27及び回転角センサ28を含む。電流計26は、第2電動機82のU相に流れる電流Iu2を計測して制御装置100に送出する。電流計27は、第2電動機82のV相に流れる電流Iv2を計測して制御装置100に送出する。第2電動機82のW相に流れる電流Iw2は、Iu2及びIv2に基づいてIw2=−(Iu2+Iv2)として算出され得る。そのため、本実施例では電流Iw2を計測する電流計は設けられていない。回転角センサ28は、第2電動機82の回転角θ2を計測し、その情報を制御装置100に送る。本実施形態において回転角センサ28は、レゾルバによって実現される。   The vehicle 10 includes an ammeter 26, an ammeter 27, and a rotation angle sensor 28. The ammeter 26 measures the current Iu <b> 2 flowing in the U phase of the second electric motor 82 and sends it to the control device 100. The ammeter 27 measures the current Iv <b> 2 flowing in the V phase of the second electric motor 82 and sends it to the control device 100. The current Iw2 flowing in the W phase of the second electric motor 82 can be calculated as Iw2 = − (Iu2 + Iv2) based on Iu2 and Iv2. Therefore, an ammeter for measuring the current Iw2 is not provided in this embodiment. The rotation angle sensor 28 measures the rotation angle θ <b> 2 of the second electric motor 82 and sends the information to the control device 100. In the present embodiment, the rotation angle sensor 28 is realized by a resolver.

(作動)
次に、上記のように構成された制御装置100(従って、車両10)の作動について説明する。
<車両の駆動制御>
制御装置100は、所定のタイミングにて、車両10のアクセルペダルの踏み込み量及び車両10の走行速度等に基づいて、駆動輪94に要求されるユーザ要求トルクTr及びユーザ要求出力Prを決定する。なお、アクセルペダルの踏み込み量及び走行速度は、何れも図示しないアクセルペダルの踏み込み量センサ及び車速センサからの信号に基づいてそれぞれ検出される。更に、制御装置100は、別途推定されている蓄電池20の残容量(SOC:State Of Charge)に基づいて充電要求出力Pbを決定する。
(Operation)
Next, the operation of the control device 100 configured as described above (accordingly, the vehicle 10) will be described.
<Vehicle drive control>
The control device 100 determines the user request torque Tr and the user request output Pr required for the drive wheels 94 based on the depression amount of the accelerator pedal of the vehicle 10 and the traveling speed of the vehicle 10 at a predetermined timing. Note that the accelerator pedal depression amount and the traveling speed are detected based on signals from an accelerator pedal depression amount sensor and a vehicle speed sensor (not shown), respectively. Furthermore, the control device 100 determines the charge request output Pb based on the remaining capacity (SOC: State Of Charge) of the storage battery 20 estimated separately.

次いで、制御装置100は、「ユーザ要求出力Pr、充電要求出力Pb及び想定されるエネルギー損失の合計値」である機関要求出力Peが、所定の出力閾値PEth以上であるか否かを判定する。機関要求出力Peが出力閾値PEth以上であれば、制御装置100は、内燃機関83を作動させる。更に、制御装置100は、内燃機関83が機関要求出力Peと等しい出力を発生しながら最も効率よく運転される状態となるように、内燃機関指令トルクTe及び内燃機関回転速度Neを決定する。また、制御装置100は、発電機として作動する第1電動機81の指令トルクT1、及び、電動機として作動する第2電動機82の指令トルクT2を決定する。指令トルクT2は、内燃機関指令トルクTeに基づいて内燃機関83からリングギアに作用するトルクの、ユーザ要求トルクTrに対する不足分と等しい。   Next, the control device 100 determines whether or not the engine request output Pe that is “the total value of the user request output Pr, the charge request output Pb and the assumed energy loss” is equal to or greater than a predetermined output threshold value PEth. If engine request output Pe is equal to or greater than output threshold value PEth, control device 100 operates internal combustion engine 83. Further, the control device 100 determines the internal combustion engine command torque Te and the internal combustion engine rotational speed Ne so that the internal combustion engine 83 is operated most efficiently while generating an output equal to the engine required output Pe. Further, the control device 100 determines a command torque T1 of the first motor 81 that operates as a generator and a command torque T2 of the second motor 82 that operates as a motor. The command torque T2 is equal to the shortage of the torque acting on the ring gear from the internal combustion engine 83 based on the internal combustion engine command torque Te with respect to the user request torque Tr.

一方、機関要求出力Peが出力閾値PEthより小さければ、制御装置100は、内燃機関83を停止させる。この場合、制御装置100は、第1電動機81を発電機として作動させないため、第1電動機81の指令トルクT1を「0」に設定し、更に、第2電動機82の指令トルクT2をユーザ要求トルクTrに等しい値に設定する。これらの指令トルクは目標トルクとも称呼される。なお、後述するように、指令トルクT1は第1電動機81の不可逆減磁が発生する虞が高い場合に減少されることがあり、同様に、指令トルクT2は第2電動機82の不可逆減磁が発生する虞が高い場合に減少されることがある。減少された指令トルクは「補正後指令トルク」とも称呼され、減少される前の指令トルクは「補正前指令トルク」とも称呼される。   On the other hand, if engine request output Pe is smaller than output threshold value PEth, control device 100 stops internal combustion engine 83. In this case, since the control device 100 does not operate the first motor 81 as a generator, the command torque T1 of the first motor 81 is set to “0”, and the command torque T2 of the second motor 82 is set to the user request torque. Set to a value equal to Tr. These command torques are also called target torques. As will be described later, the command torque T1 may be reduced when there is a high possibility that irreversible demagnetization of the first motor 81 will occur. Similarly, the command torque T2 is reduced by irreversible demagnetization of the second motor 82. May be reduced when there is a high risk of occurrence. The reduced command torque is also referred to as “post-correction command torque”, and the command torque before being reduced is also referred to as “pre-correction command torque”.

制御装置100は、第1電動機81がその指令トルクT1に等しいトルクを発生するように、「第1インバータ40から第1電動機81へ出力される交流電力」を制御する。制御装置100は、第2電動機82がその指令トルクT2に等しいトルクを発生するように、「第2インバータ60から第2電動機82へ出力される交流電力」を制御する。更に、内燃機関83が運転される場合、制御装置100は、内燃機関83がその指令トルクTeに等しいトルクを発生し且つ内燃機関回転速度Neに等しい回転速度で運転されるように、内燃機関83の吸入空気量及び燃料噴射量等を制御する。   The control device 100 controls “AC power output from the first inverter 40 to the first motor 81” so that the first motor 81 generates a torque equal to the command torque T1. The control device 100 controls “AC power output from the second inverter 60 to the second motor 82” so that the second motor 82 generates a torque equal to the command torque T2. Further, when the internal combustion engine 83 is operated, the control device 100 causes the internal combustion engine 83 to generate a torque equal to the command torque Te and to be operated at a rotational speed equal to the internal combustion engine rotational speed Ne. The intake air amount and the fuel injection amount are controlled.

このような、第1電動機81、第2電動機82及び内燃機関83の駆動制御は、例えば、特開2009−126450号公報(米国公開特許番号 US2010/0241297)、及び、特開平9−308012号公報(米国出願日1997年3月10日の米国特許第6,131,680号)等に詳細に記載されている。これらは、参照することにより本願明細書に組み込まれる。   Such drive control of the first electric motor 81, the second electric motor 82, and the internal combustion engine 83 is, for example, disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-126450 (US Published Patent No. US 2010/0241297) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-308012. (US Patent No. 6,131,680 filed on March 10, 1997) and the like. These are incorporated herein by reference.

<トルク制限制御の概要>
次に、制御装置100が実行するトルク制限制御の概要について説明する。トルク制限制御は、電動機(第1電動機81及び第2電動機82)の永久磁石の不可逆減磁を回避するための制御である。トルク制限制御は、第1電動機81及び第2電動機82のそれぞれに対して同様に実行される。以下において、「電動機」は第1電動機81及び第2電動機82の何れか一方を指す。更に、電動機の「回転速度及びトルク」により定められる点を電動機の動作点とも称呼する。
<Outline of torque limit control>
Next, an outline of torque limit control executed by the control device 100 will be described. The torque limit control is control for avoiding irreversible demagnetization of the permanent magnet of the electric motor (the first electric motor 81 and the second electric motor 82). The torque limit control is similarly executed for each of the first electric motor 81 and the second electric motor 82. In the following, “motor” refers to one of the first motor 81 and the second motor 82. Furthermore, the point determined by the “rotational speed and torque” of the motor is also referred to as the operating point of the motor.

電動機は、図2に示した「正弦波PWM制御、過変調PWM制御及び矩形波制御」の何れかの制御モードにより制御される。これらの制御モードは後に詳述される。例えば、第1電動機81は、第1電動機81の動作点が図3に示したマップの領域A11にあるとき正弦波PWM制御により駆動され、第1電動機81の動作点が領域A12にあるとき過変調PWM制御により駆動され、第1電動機81の動作点が領域A13にあるとき矩形波制御により駆動される。同様に、第2電動機82は、第2電動機82の動作点が図4に示したマップの領域A21にあるとき正弦波PWM制御により駆動され、第2電動機82の動作点が領域A22にあるとき過変調PWM制御により駆動され、第2電動機82の動作点が領域A23にあるとき矩形波制御により駆動される。   The electric motor is controlled by one of the control modes of “sine wave PWM control, overmodulation PWM control and rectangular wave control” shown in FIG. These control modes will be described in detail later. For example, the first motor 81 is driven by sine wave PWM control when the operating point of the first motor 81 is in the region A11 of the map shown in FIG. 3, and is excessive when the operating point of the first motor 81 is in the region A12. Driven by modulation PWM control and driven by rectangular wave control when the operating point of the first electric motor 81 is in the region A13. Similarly, the second motor 82 is driven by sine wave PWM control when the operating point of the second motor 82 is in the area A21 of the map shown in FIG. 4, and when the operating point of the second motor 82 is in the area A22. Driven by overmodulation PWM control and driven by rectangular wave control when the operating point of the second motor 82 is in the region A23.

ところで、電動機の永久磁石の温度上昇の主たる原因の一つは渦電流損である。つまり、永久磁石を貫く磁界(磁束線)が時間の経過とともに変動するとき、永久磁石の表面付近に渦電流が発生する。その結果、その渦電流によるジュール熱が発生し、永久磁石の温度が上昇する。この渦電流損は、磁界変化の周波数の2乗に比例する。   By the way, one of the main causes of the temperature rise of the permanent magnet of the electric motor is eddy current loss. That is, when the magnetic field (flux lines) penetrating the permanent magnet varies with time, an eddy current is generated near the surface of the permanent magnet. As a result, Joule heat is generated by the eddy current, and the temperature of the permanent magnet rises. This eddy current loss is proportional to the square of the frequency of the magnetic field change.

電動機に用いられる永久磁石においては、例えば、電動機の回転速度が低いときよりも高いときの方が磁界変化の周波数が相対的に高くなる。更に、過変調PWM信号及び矩形波信号よりも正弦波PWM信号の方が相対的に多くの高調波成分を含む。このため、電動機が特定の回転速度にて回転している場合、正弦波PWM制御により制御されるときに磁界変化の周波数が相対的に高くなる。   In a permanent magnet used for an electric motor, for example, the frequency of magnetic field change is relatively higher when the rotational speed of the electric motor is higher than when the rotational speed is low. Furthermore, the sine wave PWM signal includes relatively more harmonic components than the overmodulation PWM signal and the rectangular wave signal. For this reason, when the electric motor is rotating at a specific rotation speed, the frequency of the magnetic field change becomes relatively high when controlled by the sine wave PWM control.

発明者は、係る観点に基づいて、第1電動機81及び第2電動機82について渦電流損が大きくなる動作点(即ち、永久磁石温度が最も上昇し易い動作点)を検討した。その結果、第1電動機81に関しては、図3の領域S1により示すように、正弦波PWM制御により制御される領域A11内において出力が最大となる領域が、永久磁石の温度が最も上昇し易い領域であるとの結論を得た。第2電動機82に関しては、図4の領域S2により示すように、最も回転速度の高い領域が、永久磁石の温度が最も上昇し易い領域であるとの結論を得た。   The inventor examined the operating point at which the eddy current loss increases for the first motor 81 and the second motor 82 (that is, the operating point at which the permanent magnet temperature is most likely to rise) based on this viewpoint. As a result, for the first motor 81, as shown by the region S1 in FIG. 3, the region where the output is maximum in the region A11 controlled by the sine wave PWM control is the region where the temperature of the permanent magnet is most likely to rise. The conclusion that it is. Regarding the second electric motor 82, as shown by the region S2 in FIG. 4, it was concluded that the region with the highest rotation speed is the region where the temperature of the permanent magnet is most likely to rise.

一方、不可逆減磁が発生する永久磁石温度は、反磁界の強度が大きくなるほど低下する。換言すると、反磁界の強度が特定の場合であっても、永久磁石温度によって不可逆減磁が発生する場合と発生しない場合とが生じる。   On the other hand, the permanent magnet temperature at which irreversible demagnetization occurs decreases as the demagnetizing field strength increases. In other words, even when the intensity of the demagnetizing field is specific, there are cases where irreversible demagnetization occurs and does not occur depending on the permanent magnet temperature.

一般に、電動機の永久磁石に加わる反磁界の強度は、回転速度が高いほど且つ電動機のトルクが大きいほど大きくなる。従って、第1電動機81に関しては、図3の領域F1に示したように、最も出力が大きい領域が不可逆減磁発生領域となる。更に、第1電動機81の永久磁石温度Th1が高くなるほど不可逆減磁が発生する運転領域が広がる。同様に、第2電動機82に関しては、領域F2に示したように、最も出力が大きく且つトルクが大きい領域が不可逆減磁発生領域となる。更に、第2電動機82の永久磁石温度Th2が高くなるほど不可逆減磁が発生する運転領域が広がる。   Generally, the strength of the demagnetizing field applied to the permanent magnet of the electric motor increases as the rotational speed increases and the electric motor torque increases. Therefore, for the first motor 81, as shown in the region F1 in FIG. 3, the region with the largest output is the irreversible demagnetization generation region. Furthermore, the operating range in which irreversible demagnetization occurs increases as the permanent magnet temperature Th1 of the first electric motor 81 increases. Similarly, for the second electric motor 82, as shown in the region F2, the region where the output is the largest and the torque is the largest is the irreversible demagnetization generation region. Furthermore, the operating range in which irreversible demagnetization occurs increases as the permanent magnet temperature Th2 of the second electric motor 82 increases.

これらから、第1電動機81が図3の領域S1内にて運転された後に領域F1内にて運転される状態になると、不可逆減磁が発生する可能性が非常に高まることが理解される。同様に、第2電動機82が領域S2内にて運転された後に領域F2内にて運転される状態になると、不可逆減磁が発生する可能性が非常に高まることが理解される。   From these, it is understood that when the first electric motor 81 is operated in the region F1 after being operated in the region S1 in FIG. 3, the possibility of occurrence of irreversible demagnetization is greatly increased. Similarly, when the second electric motor 82 is operated in the region F2 after being operated in the region S2, it is understood that the possibility of irreversible demagnetization is greatly increased.

そこで、制御装置100は、電動機の永久磁石温度を後述する方法により推定(又は検出)し、その永久磁石温度の下で電動機の動作点(現在の電動機回転速度及び新たに求められた指令トルクにより決まる指令動作点)が不可逆減磁が発生する運転領域内にあるか否かを判定する。そして、電動機の指令動作点が不可逆減磁が発生する運転領域内にある場合、制御装置100は指令トルクを減少補正し、それにより指令動作点を不可逆減磁領域外へと移行させる。この場合、減少補正された指令トルクは減少補正前の指令トルクに最も近く且つ不可逆減磁領域外のトルクである。この結果、制御装置100は、不可逆減磁が発生することを回避しながら、電動機に補正前のトルクに出来るだけ近いトルクを発生させることができる。以上が、トルク制限制御の概要である。   Therefore, the control device 100 estimates (or detects) the permanent magnet temperature of the electric motor by a method described later, and uses the operating point of the electric motor (the current electric motor rotational speed and the newly obtained command torque) under the permanent magnet temperature. It is determined whether or not the determined command operating point is within the operating region where irreversible demagnetization occurs. When the command operating point of the electric motor is within the operation region where irreversible demagnetization occurs, the control device 100 corrects the command torque to be reduced, thereby shifting the command operating point outside the irreversible demagnetizing region. In this case, the decrease-corrected command torque is the torque closest to the command torque before the decrease correction and outside the irreversible demagnetization region. As a result, the control device 100 can cause the electric motor to generate torque as close as possible to the torque before correction while avoiding occurrence of irreversible demagnetization. The above is the outline of the torque limit control.

<<電動機制御の詳細>>
次に、制御装置100による、第1電動機81及び第2電動機82の制御の詳細について説明する。制御装置100は、第1電動機81に指令トルクT1に等しいトルクを発生させるために、昇圧コンバータ30及び第1インバータ40の各スイッチング素子のオンとオフのタイミングを変更することによって第1インバータ40の出力を制御する。具体的には、制御装置100は、正弦波PWM制御、過変調PWM制御及び矩形波制御を選択的に実行することにより第1インバータ40の出力を制御する。同様に、制御装置100は、第2電動機82に指令トルクT2に等しいトルクを発生させるために、昇圧コンバータ30及び第2インバータ60の各スイッチング素子のオンとオフのタイミングを変更することによって第2インバータ60の出力を制御する。具体的には、制御装置100は、正弦波PWM制御、過変調PWM制御又は矩形波制御を選択的に実行することにより第2インバータ60の出力を制御する。
<< Details of motor control >>
Next, details of the control of the first electric motor 81 and the second electric motor 82 by the control device 100 will be described. The control device 100 changes the ON / OFF timing of each switching element of the boost converter 30 and the first inverter 40 in order to cause the first electric motor 81 to generate a torque equal to the command torque T1. Control the output. Specifically, the control device 100 controls the output of the first inverter 40 by selectively executing sine wave PWM control, overmodulation PWM control, and rectangular wave control. Similarly, the control device 100 changes the ON / OFF timing of each switching element of the boost converter 30 and the second inverter 60 in order to cause the second electric motor 82 to generate a torque equal to the command torque T2. The output of the inverter 60 is controlled. Specifically, the control device 100 controls the output of the second inverter 60 by selectively executing sine wave PWM control, overmodulation PWM control, or rectangular wave control.

<<<PWM制御及び矩形波制御>>>
PWM制御(正弦波PWM制御及び過変調PWM制御)は、パルス幅変調によってインバータの各スイッチング素子のオンとオフとのタイミングを調整することにより実現される。より具体的に述べると、正弦波PWM制御においては、図2の(A)に示したように、変調波信号としての正弦波と、キャリア信号としての三角波と、が用いられ、それらの比較結果に基づいてインバータの各スイッチング素子のオン・オフ状態(スイッチング信号)が決定される。正弦波PWM制御において、正弦波の振幅は三角波の振幅以下である。即ち、正弦波PWM制御においては、変調波信号(正弦波)がキャリア信号(三角波)よりも大きい期間においてインバータの各スイッチング素子がオン状態に維持され、変調波信号(正弦波)がキャリア信号(三角波)よりも小さい期間においてインバータの各スイッチング素子がオフ状態に維持される。なお、図2の(A)に示した波形は、例えば、電動機のU相に対する波形であり、V相に対する波形は図2の(A)に示した正弦波の位相を120度遅らすことにより生成され、W相に対する波形は図2の(A)に示した正弦波の位相を240度遅らすことにより生成される。
<<<< PWM control and rectangular wave control >>>>
The PWM control (sine wave PWM control and overmodulation PWM control) is realized by adjusting the on / off timing of each switching element of the inverter by pulse width modulation. More specifically, in the sine wave PWM control, as shown in FIG. 2A, a sine wave as a modulation wave signal and a triangular wave as a carrier signal are used, and a comparison result thereof. The on / off state (switching signal) of each switching element of the inverter is determined based on the above. In the sine wave PWM control, the amplitude of the sine wave is equal to or less than the amplitude of the triangular wave. That is, in the sine wave PWM control, each switching element of the inverter is maintained in the ON state in a period in which the modulation wave signal (sine wave) is larger than the carrier signal (triangular wave), and the modulation wave signal (sine wave) is transferred to the carrier signal (sine wave). Each switching element of the inverter is maintained in the OFF state in a period smaller than the triangular wave. 2A is, for example, a waveform for the U phase of the motor, and a waveform for the V phase is generated by delaying the phase of the sine wave shown in FIG. 2A by 120 degrees. The waveform for the W phase is generated by delaying the phase of the sine wave shown in FIG.

過変調PWM制御においても、図2の(B)に示したように、変調波信号としての正弦波と、キャリア信号としての三角波と、が用いられ、それらの比較結果に基づいてインバータの各スイッチング素子のオン・オフ状態(スイッチング信号)が決定される。即ち、過変調PWM制御においても、変調波信号(正弦波)がキャリア信号(三角波)よりも大きい期間においてインバータの各スイッチング素子がオン状態に維持され、変調波信号(正弦波)がキャリア信号(三角波)よりも小さい期間においてインバータの各スイッチング素子がオフ状態に維持される。但し、過変調PWM制御において、正弦波の振幅は三角波の振幅より大きい。その結果、過変調PWM制御中におけるインバータの各スイッチング素子のオン時間は、正弦波PWM制御中におけるインバータの各スイッチング素子のオン時間よりも長くなるので、電動機の出力が増加する。なお、図2の(B)に示した波形は、例えば、電動機のU相に対する波形であり、V相に対する波形は図2の(B)に示した正弦波の位相を120度遅らすことにより生成され、W相に対する波形は図2の(B)に示した正弦波の位相を240度遅らせることにより生成される。   Also in the overmodulation PWM control, as shown in FIG. 2B, a sine wave as a modulation wave signal and a triangular wave as a carrier signal are used, and each switching of the inverter is performed based on the comparison result. The on / off state (switching signal) of the element is determined. That is, also in overmodulation PWM control, each switching element of the inverter is maintained in an ON state during a period in which the modulation wave signal (sine wave) is larger than the carrier signal (triangular wave), and the modulation wave signal (sine wave) is transferred to the carrier signal (sine wave). Each switching element of the inverter is maintained in the OFF state in a period smaller than the triangular wave. However, in overmodulation PWM control, the amplitude of the sine wave is larger than the amplitude of the triangular wave. As a result, the ON time of each switching element of the inverter during overmodulation PWM control is longer than the ON time of each switching element of the inverter during sine wave PWM control, so that the output of the electric motor increases. The waveform shown in FIG. 2B is, for example, the waveform for the U phase of the motor, and the waveform for the V phase is generated by delaying the phase of the sine wave shown in FIG. 2B by 120 degrees. The waveform for the W phase is generated by delaying the phase of the sine wave shown in FIG. 2B by 240 degrees.

矩形波制御においても、図2の(C)に示したように、変調波信号としての正弦波と、キャリア信号としての三角波と、が用いられ、それらの比較結果に基づいてインバータの各スイッチング素子のオン・オフ状態(スイッチング信号)が決定される。即ち、矩形波制御においても、変調波信号(正弦波)がキャリア信号(三角波)よりも大きい期間においてインバータの各スイッチング素子がオン状態に維持され、変調波信号(正弦波)がキャリア信号(三角波)よりも小さい期間においてインバータの各スイッチング素子がオフ状態に維持される。但し、矩形波制御においては、変調波信号(正弦波)の振幅が無限大に設定される。従って、実質的には、変調波信号が正のときインバータの各スイッチング素子がオン状態に維持され、変調波信号が負のときインバータの各スイッチング素子がオフ状態に維持される。この結果、矩形波制御におけるインバータの出力は、PWM波形ではなく、矩形となる。矩形波制御におけるスイッチング素子のオン時間は、過変調PWM制御におけるスイッチング素子のオン時間よりも長くなるため、電動機の出力が更に増加する。その反面、矩形波制御においては、電動機に付与されるパルスの数が減少するため、パルス幅の調整によって電動機のコイルに流れる電流を精密に調整することが困難となる。   Also in the rectangular wave control, as shown in FIG. 2C, a sine wave as a modulation wave signal and a triangular wave as a carrier signal are used, and each switching element of the inverter is based on the comparison result. The on / off state (switching signal) is determined. That is, also in the rectangular wave control, each switching element of the inverter is maintained in the ON state in a period in which the modulation wave signal (sine wave) is larger than the carrier signal (triangular wave), and the modulation wave signal (sine wave) The switching elements of the inverter are maintained in the off state in a period smaller than (). However, in the rectangular wave control, the amplitude of the modulation wave signal (sine wave) is set to infinity. Therefore, substantially, each switching element of the inverter is maintained in the on state when the modulation wave signal is positive, and each switching element of the inverter is maintained in the off state when the modulation wave signal is negative. As a result, the output of the inverter in the rectangular wave control is not a PWM waveform but a rectangle. Since the ON time of the switching element in the rectangular wave control becomes longer than the ON time of the switching element in the overmodulation PWM control, the output of the electric motor further increases. On the other hand, in the rectangular wave control, the number of pulses applied to the electric motor is reduced, so that it is difficult to precisely adjust the current flowing through the coil of the electric motor by adjusting the pulse width.

なお、基本的には、上記各制御においては、昇圧コンバータ30の出力電圧(即ち、第1インバータ40及び第2インバータ60の入力電圧)VHが変更されることにより、電動機(即ち、第1電動機81及び第2電動機82)の出力トルクが変更される。   Basically, in each control described above, the output voltage of the boost converter 30 (that is, the input voltage of the first inverter 40 and the second inverter 60) VH is changed to change the electric motor (that is, the first motor). 81 and the output torque of the second electric motor 82) are changed.

<<<制御モードの選択>>>
制御装置100は、「正弦波PWM制御、過変調PWM制御及び矩形波制御」のうちの何れの制御により第1電動機81を制御するかを、第1電動機81の回転速度ω1及び指令トルクT1(実際には、後述する補正後指令トルクT1a)に基づいて決定する(即ち、制御モードを選択する。)。制御装置100は、第1電動機81の出力(=回転速度×トルク)が低いとき正弦波PWM制御を選択し、第1電動機81の出力が上昇して正弦波PWM制御によって制御可能な範囲を超えたとき過変調PWM制御を選択し、第1電動機81の出力が更に上昇して過変調PWM制御によって制御可能な範囲を超えたときは矩形波制御を選択する。
<<< Control mode selection >>>
The control device 100 determines which of the “sine wave PWM control, overmodulation PWM control, and rectangular wave control” is used to control the first electric motor 81 based on the rotational speed ω1 and the command torque T1 ( Actually, it is determined based on a post-correction command torque T1a) described later (that is, the control mode is selected). The control device 100 selects the sine wave PWM control when the output (= rotational speed × torque) of the first electric motor 81 is low, and the output of the first electric motor 81 rises and exceeds the controllable range by the sine wave PWM control. Overmodulation PWM control is selected, and when the output of the first motor 81 further increases and exceeds the controllable range by overmodulation PWM control, rectangular wave control is selected.

より具体的に述べると、制御装置100は、回転速度ω1及び補正後指令トルクT1aの組合せにより定まる第1電動機81の動作点が図3に示したマップの領域A11〜A13のうちの何れの領域にあるかに基づいて制御モードを決定する。第1電動機81の動作点が、図3の領域A11にあるとき制御装置100は、第1電動機81の制御モードとして正弦波PWM制御を選択する。更に、制御装置100は、第1電動機81の動作点が領域A12にあるとき過変調PWM制御を選択し、第1電動機81の動作点が領域A13にあるとき矩形波制御を選択する。   More specifically, in the control device 100, the operating point of the first electric motor 81 determined by the combination of the rotational speed ω1 and the corrected command torque T1a is any of the areas A11 to A13 of the map shown in FIG. The control mode is determined based on whether or not When the operating point of first motor 81 is in region A11 of FIG. 3, control device 100 selects sine wave PWM control as the control mode of first motor 81. Furthermore, the control device 100 selects overmodulation PWM control when the operating point of the first motor 81 is in the region A12, and selects rectangular wave control when the operating point of the first motor 81 is in the region A13.

制御装置100は、第2電動機82の制御モードを、第2電動機82の回転速度ω2及び補正後指令トルクT2aに基づいて決定する(即ち、選択する)。より具体的に述べると、制御装置100は、回転速度ω2及び補正後指令トルクT2aの組合せにより定まる第2電動機82の動作点が、図4に示したマップの領域A21〜A23のうちの何れの領域にあるかに基づいて制御モードを決定する。第2電動機82の動作点が図4の領域A21にあるとき、制御装置100は第2電動機82の制御モードとして正弦波PWM制御を選択する。更に、制御装置100は、第2電動機の動作点が領域A22にあるとき過変調PWM制御を選択し、第2電動機82の動作点が領域A23にあるとき矩形波制御を選択する。   The control device 100 determines (ie, selects) the control mode of the second electric motor 82 based on the rotational speed ω2 of the second electric motor 82 and the corrected command torque T2a. More specifically, the control device 100 determines whether the operating point of the second electric motor 82 determined by the combination of the rotational speed ω2 and the corrected command torque T2a is any of the areas A21 to A23 of the map shown in FIG. The control mode is determined based on whether the area is present. When the operating point of the second electric motor 82 is in the region A21 of FIG. 4, the control device 100 selects the sine wave PWM control as the control mode of the second electric motor 82. Further, control device 100 selects overmodulation PWM control when the operating point of the second motor is in region A22, and selects rectangular wave control when the operating point of second motor 82 is in region A23.

なお、図4では、第2電動機82が矩形波制御により制御される高回転領域においてトルクと回転速度が反比例の関係にある定出力領域(即ち、電動機の出力が最大となっている領域)が存在するが、図3では、同領域は存在しない。これは、車両10の駆動力源として用いられる第2電動機82と異なり、主に発電機として用いられる第1電動機81が、第2電動機82及び内燃機関83にとって過大な負荷とならないようにするため、高トルクを発生しないように定められているからである。   In FIG. 4, there is a constant output region (that is, a region where the output of the motor is maximum) in which the torque and the rotational speed are in an inversely proportional relationship in the high rotation region where the second electric motor 82 is controlled by the rectangular wave control. Although it exists, the same area does not exist in FIG. This is different from the second electric motor 82 used as a driving force source of the vehicle 10 in order to prevent the first electric motor 81 mainly used as a generator from becoming an excessive load on the second electric motor 82 and the internal combustion engine 83. This is because it is determined not to generate high torque.

<<<昇圧コンバータ及び第1インバータに対する制御>>>
次に、第1電動機81にその指令トルクT1(実際には、補正後指令トルクT1a)に等しいトルクを発生させるために、制御装置100が実行する「昇圧コンバータ30及び第1インバータ40に対する制御」について説明する。なお、第2電動機82にその指令トルクT2(実際には、補正後指令トルクT2a)に等しいトルクを発生させるために、制御装置100が実行する「昇圧コンバータ30及び第2インバータ60に対する制御」は、第1電動機81に係る制御と同様である。
<<< Control for Boost Converter and First Inverter >>>
Next, in order to cause the first electric motor 81 to generate a torque equal to the command torque T1 (actually, the corrected command torque T1a), the “control for the boost converter 30 and the first inverter 40” is executed by the control device 100. Will be described. In order to cause the second motor 82 to generate a torque equal to the command torque T2 (actually, the corrected command torque T2a), the “control on the boost converter 30 and the second inverter 60” executed by the control device 100 is This is the same as the control related to the first electric motor 81.

A.正弦波PWM制御及び過変調PWM制御
まず、正弦波PWM制御及び過変調PWM制御について説明する。図5は、制御装置100が、第1電動機81をPWM制御(正弦波PWM制御及び過変調PWM制御)によって制御するときに実行する制御ブロック(機能ブロック)を表す。それぞれの制御ブロックは、制御装置100によって実行される所定のプログラムに従った制御演算処理によって実現される。
A. Sine Wave PWM Control and Overmodulation PWM Control First, sine wave PWM control and overmodulation PWM control will be described. FIG. 5 shows a control block (functional block) executed when the control device 100 controls the first electric motor 81 by PWM control (sine wave PWM control and overmodulation PWM control). Each control block is realized by a control calculation process according to a predetermined program executed by the control device 100.

トルク設定部110は、上述した通り機関要求出力Pe等に基づいて指令トルクT1(補正前指令トルクT1b)を設定する。トルク設定部110は、補正前指令トルクT1bを運転調整部111へ出力する。   The torque setting unit 110 sets the command torque T1 (pre-correction command torque T1b) based on the engine request output Pe and the like as described above. Torque setting unit 110 outputs pre-correction command torque T1b to operation adjustment unit 111.

運転調整部111は、第1電動機81の制御モードの選択及び第1電動機81の永久磁石の不可逆減磁を回避するための指令トルクの調整(補正)を行う。運転調整部111は、トルク設定部110から第1電動機81の補正前指令トルクT1bを受ける。運転調整部111は、更に、第1電動機81の回転速度ω1、第1電動機81の永久磁石温度Th1を受ける。なお、回転速度ω1及び永久磁石温度Th1の算出処理については後述する。   The operation adjustment unit 111 adjusts (corrects) the command torque for avoiding irreversible demagnetization of the permanent magnet of the first motor 81 and selection of the control mode of the first motor 81. Operation adjustment unit 111 receives pre-correction command torque T1b of first electric motor 81 from torque setting unit 110. The operation adjustment unit 111 further receives the rotational speed ω <b> 1 of the first electric motor 81 and the permanent magnet temperature Th <b> 1 of the first electric motor 81. The calculation process of the rotational speed ω1 and the permanent magnet temperature Th1 will be described later.

運転調整部111は、図6に示したマップをROM内に保持している。図6に示したマップは、第1電動機81の永久磁石温度毎に、第1電動機81の不可逆減磁発生領域を第1電動機81の「回転速度及びトルクの組合せ(即ち、第1電動機81の動作点)」を用いて表す。このマップを構成するデータは実験等により予め取得される。   The operation adjustment unit 111 holds the map shown in FIG. 6 in the ROM. The map shown in FIG. 6 shows the irreversible demagnetization generation region of the first motor 81 for each permanent magnet temperature of the first motor 81 as “the combination of rotational speed and torque (that is, the first motor 81 Operating point) ”. Data constituting this map is acquired in advance by experiments or the like.

更に、運転調整部111は、図7に示したフローチャートにより示した処理を行う。即ち、制御装置100のCPU(以下、CPUと称呼する。)は、運転調整部111の機能を実現するために所定のタイミングにてステップ700から処理を開始してステップ705に進み、「第1電動機81の現時点の動作点(現時点の指令トルクT1(補正前指令トルクT1b)及び回転速度ω1により決まる動作点)」が「現時点の永久磁石温度Th1により定まる不可逆減磁発生領域」に含まれるか否かを判定する。具体的には、CPUは、永久磁石温度Th1と、「回転速度ω1及び補正前指令トルクT1b(動作点)」と、を用いて上述のマップを参照し、動作点が不可逆減磁発生領域に含まれていた場合、ステップ705にて「Yes」と判定してステップ710へ進む。   Further, the operation adjustment unit 111 performs the processing shown by the flowchart shown in FIG. That is, the CPU of the control device 100 (hereinafter referred to as CPU) starts processing from step 700 at a predetermined timing in order to realize the function of the operation adjustment unit 111 and proceeds to step 705. Whether the current operating point of the motor 81 (the current command torque T1 (pre-correction command torque T1b) and the operating point determined by the rotational speed ω1) is included in the “irreversible demagnetization generation region determined by the current permanent magnet temperature Th1”. Determine whether or not. Specifically, the CPU refers to the above-described map using the permanent magnet temperature Th1 and “rotational speed ω1 and pre-correction command torque T1b (operating point)”, and the operating point is in the irreversible demagnetization generation region. If it is included, “Yes” is determined in step 705 and the process proceeds to step 710.

ステップ710にてCPUは、図8に示したように第1電動機81の動作点P1が不可逆減磁発生領域の外に出るように、不可逆減磁発生領域の境界を越えるまで(つまり、第1電動機81の動作点がP2となるように)補正前指令トルクT1bを減じ、その減じた値を補正後指令トルクT1aとして設定する。その後CPUは、ステップ720に進む。   In step 710, the CPU crosses the boundary of the irreversible demagnetization generation region so that the operating point P1 of the first electric motor 81 goes out of the irreversible demagnetization generation region as shown in FIG. The pre-correction command torque T1b is reduced (so that the operating point of the electric motor 81 becomes P2), and the reduced value is set as the post-correction command torque T1a. Thereafter, the CPU proceeds to step 720.

一方、動作点が不可逆減磁発生領域に含まれていなかった場合、CPUは、ステップ705にて「No」と判定してステップ715に進む。この場合、補正前指令トルクT1bを補正する必要は無いため、CPUはそのステップ715にて、補正後指令トルクT1aに補正前指令トルクT1bと等しい値を設定する。その後、CPUは、ステップ720に進む。   On the other hand, if the operating point is not included in the irreversible demagnetization generation region, the CPU makes a “No” determination at step 705 to proceed to step 715. In this case, since it is not necessary to correct the pre-correction command torque T1b, the CPU sets the post-correction command torque T1a equal to the pre-correction command torque T1b in step 715. Thereafter, the CPU proceeds to step 720.

ステップ720にてCPUは、上述の図3に示したマップを参照して第1電動機81の制御モードを決定する。その後、CPUは、ステップ795に進み、本ルーチンを一旦終了する。   In step 720, the CPU determines the control mode of the first electric motor 81 with reference to the map shown in FIG. Thereafter, the CPU proceeds to step 795 to end the present routine tentatively.

運転調整部111は、補正後指令トルクT1aを直流制御部112へ出力する。ステップ720にて決定された第1電動機81の制御モードがPWM制御(正弦波PWM制御又は過変調PWM制御)である場合、運転調整部111は更に、その制御モード(正弦波PWM制御又は過変調PWM制御の何れであるか)modをPWM1発生部125へ出力し、補正後指令トルクT1aを電流指令生成部120へ出力する。   The operation adjustment unit 111 outputs the corrected command torque T1a to the DC control unit 112. When the control mode of the first motor 81 determined in step 720 is PWM control (sine wave PWM control or overmodulation PWM control), the operation adjusting unit 111 further controls the control mode (sine wave PWM control or overmodulation). Mod) is output to the PWM1 generator 125, and the corrected command torque T1a is output to the current command generator 120.

直流制御部112は、第1電動機81の補正後指令トルクT1a及び第1電動機の回転速度ω1を受け、それらの値に基づいて第1電動機81の出力Pm1(=T1a×ω1)を算出する。直流制御部112は、更に、第2電動機82の補正後指令トルクT2a及び第2電動機82の回転速度ω2を受け、第2電動機82の出力Pm2(=T2a×ω2)を算出する。なお、図5では、直流制御部112への第2電動機82の補正後指令トルクT2a及び第2電動機の回転速度ω2の入力を省略している。   The DC controller 112 receives the corrected command torque T1a of the first motor 81 and the rotation speed ω1 of the first motor, and calculates the output Pm1 (= T1a × ω1) of the first motor 81 based on these values. The DC controller 112 further receives the corrected command torque T2a of the second motor 82 and the rotational speed ω2 of the second motor 82, and calculates the output Pm2 (= T2a × ω2) of the second motor 82. In FIG. 5, the input of the corrected command torque T2a of the second motor 82 and the rotational speed ω2 of the second motor to the DC control unit 112 is omitted.

直流制御部112は、第1電動機81及び第2電動機82のそれぞれが出力Pm1及び出力Pm2を出力するために必要となる高圧側指令電圧VH*を算出する。直流制御部112は、その高圧側指令電圧VH*をPWMc発生部113へ出力する。   The DC control unit 112 calculates a high-voltage side command voltage VH * that is necessary for the first motor 81 and the second motor 82 to output the output Pm1 and the output Pm2, respectively. The DC control unit 112 outputs the high voltage side command voltage VH * to the PWMc generation unit 113.

PWMc発生部113は、高圧側指令電圧VH*及び低圧側電圧VLを受ける。昇圧コンバータ30が高圧側指令電圧VH*に等しい電圧を出力するように、PWMc発生部113は、昇圧コンバータ30の各スイッチング素子を制御するPWM信号PWMcを生成して昇圧コンバータ30へ出力する。昇圧コンバータ30は、そのPWM信号PWMcに従いスイッチング(即ち、電圧変換)を行い、高圧側指令電圧VH*に等しい電圧を第1インバータ40及び第2インバータ60に出力する。   The PWMc generator 113 receives the high voltage side command voltage VH * and the low voltage side voltage VL. The PWMc generator 113 generates a PWM signal PWMc for controlling each switching element of the boost converter 30 and outputs the PWM signal PWMc to the boost converter 30 so that the boost converter 30 outputs a voltage equal to the high-voltage command voltage VH *. Boost converter 30 performs switching (ie, voltage conversion) in accordance with PWM signal PWMc, and outputs a voltage equal to high-voltage command voltage VH * to first inverter 40 and second inverter 60.

3相/2相電流変換部114は、電流計23及び電流計24からU相電流Iu及びV相電流Ivを受ける。3相/2相電流変換部114は、上述の通り、W相電流IwをIw=−(Iu+Iv)の関係に基づいて算出する。3相/2相電流変換部114は、回転角センサ25から第1電動機81の回転角θ1を受ける。3相/2相電流変換部114は、回転角θ1を用いた3相から2相への座標変換によって、第1電動機81のU相電流Iu、V相電流Iv及びW相電流Iwに基づいてd軸電流Id及びq軸電流Iqを算出する。3相/2相電流変換部114は、d軸電流Idを減算器121へ出力し、q軸電流Iqを減算器122へ出力する。   Three-phase / two-phase current converter 114 receives U-phase current Iu and V-phase current Iv from ammeter 23 and ammeter 24. As described above, the three-phase / two-phase current converter 114 calculates the W-phase current Iw based on the relationship of Iw = − (Iu + Iv). The three-phase / two-phase current converter 114 receives the rotation angle θ <b> 1 of the first electric motor 81 from the rotation angle sensor 25. The three-phase / two-phase current conversion unit 114 is based on the U-phase current Iu, the V-phase current Iv, and the W-phase current Iw of the first motor 81 by coordinate conversion from the three-phase to the two-phase using the rotation angle θ1. The d-axis current Id and the q-axis current Iq are calculated. The three-phase / two-phase current conversion unit 114 outputs the d-axis current Id to the subtractor 121 and outputs the q-axis current Iq to the subtractor 122.

回転速度検出部115は、回転角センサ25から第1電動機81の回転角θ1を受け、回転角θ1から第1電動機81の回転速度ω1を算出する。回転速度検出部115は、その回転速度ω1を運転調整部111、直流制御部112、電流指令生成部120、PWM基準値生成部130及び減磁量演算部131へ出力する。   The rotation speed detector 115 receives the rotation angle θ1 of the first electric motor 81 from the rotation angle sensor 25, and calculates the rotation speed ω1 of the first electric motor 81 from the rotation angle θ1. The rotation speed detection unit 115 outputs the rotation speed ω1 to the operation adjustment unit 111, the DC control unit 112, the current command generation unit 120, the PWM reference value generation unit 130, and the demagnetization amount calculation unit 131.

電流指令生成部120は、運転調整部111から補正後指令トルクT1aを受け、回転速度検出部115から第1電動機の回転速度ω1を受け、電圧計22から高圧側電圧VHを受ける。電流指令生成部120は、第1電動機81に補正後指令トルクT1aを発生させるために必要なd軸指令電流Id*及びq軸指令電流Iq*を生成する。電流指令生成部120は、d軸指令電流Id*を減算器121及びPWM基準値生成部130へ出力し、q軸指令電流Iq*を減算器122及びPWM基準値生成部130へ出力する。   The current command generation unit 120 receives the corrected command torque T1a from the operation adjustment unit 111, receives the rotation speed ω1 of the first motor from the rotation speed detection unit 115, and receives the high-voltage side voltage VH from the voltmeter 22. The current command generator 120 generates a d-axis command current Id * and a q-axis command current Iq * necessary for causing the first electric motor 81 to generate the corrected command torque T1a. The current command generator 120 outputs the d-axis command current Id * to the subtractor 121 and the PWM reference value generator 130, and outputs the q-axis command current Iq * to the subtractor 122 and the PWM reference value generator 130.

減算器121は、電流指令生成部120からd軸指令電流Id*を受け、3相/2相電流変換部114からd軸電流Idを受ける。減算器121は、d軸指令電流Id*とd軸電流Idとの偏差であるd軸電流偏差ΔId(=Id*−Id)を算出し、そのd軸電流偏差ΔIdをPI制御部123へ出力する。   Subtractor 121 receives d-axis command current Id * from current command generation unit 120 and receives d-axis current Id from three-phase / 2-phase current conversion unit 114. The subtractor 121 calculates a d-axis current deviation ΔId (= Id * −Id) that is a deviation between the d-axis command current Id * and the d-axis current Id, and outputs the d-axis current deviation ΔId to the PI control unit 123. To do.

減算器122は、電流指令生成部120からq軸指令電流Iq*を受け、3相/2相電流変換部114からq軸電流Iqを受ける。減算器122は、q軸指令電流Iq*とq軸電流Iqとの偏差であるq軸電流偏差ΔIq(=Iq*−Iq)を算出し、そのq軸電流偏差ΔIqをPI制御部123へ出力する。   Subtractor 122 receives q-axis command current Iq * from current command generation unit 120 and q-axis current Iq from three-phase / 2-phase current conversion unit 114. The subtractor 122 calculates a q-axis current deviation ΔIq (= Iq * −Iq) that is a deviation between the q-axis command current Iq * and the q-axis current Iq, and outputs the q-axis current deviation ΔIq to the PI control unit 123. To do.

PI制御部123は、減算器121からd軸電流偏差ΔIdを受け、減算器122からq軸電流偏差ΔIqを受ける。PI制御部123は、d軸電流偏差ΔId及びq軸電流偏差ΔIqのそれぞれについて、所定のPIゲインによるPI演算(比例積分演算)を行い、d軸指令電圧Vd*及びq軸指令電圧Vq*を算出する。PI制御部123は、そのd軸指令電圧Vd*及びq軸指令電圧Vq*を2相/3相電圧変換部124へ出力する。PI制御部123は、q軸指令電圧Vq*を減磁量演算部131へも出力する。   PI control unit 123 receives d-axis current deviation ΔId from subtractor 121 and q-axis current deviation ΔIq from subtractor 122. The PI control unit 123 performs PI calculation (proportional integration calculation) with a predetermined PI gain for each of the d-axis current deviation ΔId and the q-axis current deviation ΔIq, and obtains the d-axis command voltage Vd * and the q-axis command voltage Vq *. calculate. The PI control unit 123 outputs the d-axis command voltage Vd * and the q-axis command voltage Vq * to the 2-phase / 3-phase voltage conversion unit 124. The PI control unit 123 also outputs the q-axis command voltage Vq * to the demagnetization amount calculation unit 131.

2相/3相電圧変換部124は、回転角センサ25から第1電動機81の回転角θ1を受け、PI制御部123からd軸指令電圧Vd*及びq軸指令電圧Vq*を受ける。2相/3相電圧変換部124は、回転角θ1を用いた2相から3相への座標変換によって、d軸指令電圧Vd*及びq軸指令電圧Vq*に基づいてU相指令電圧Vu*、V相指令電圧Vv*及びW相指令電圧Vw*を算出する。2相/3相電圧変換部124は、そのU相指令電圧Vu*、V相指令電圧Vv*及びW相指令電圧Vw*をPWM1発生部125へ出力する。   The two-phase / 3-phase voltage converter 124 receives the rotation angle θ1 of the first electric motor 81 from the rotation angle sensor 25, and receives the d-axis command voltage Vd * and the q-axis command voltage Vq * from the PI control unit 123. The two-phase / three-phase voltage converter 124 converts the U-phase command voltage Vu * based on the d-axis command voltage Vd * and the q-axis command voltage Vq * by coordinate conversion from the two-phase to the three-phase using the rotation angle θ1. The V-phase command voltage Vv * and the W-phase command voltage Vw * are calculated. The two-phase / three-phase voltage converter 124 outputs the U-phase command voltage Vu *, the V-phase command voltage Vv *, and the W-phase command voltage Vw * to the PWM1 generator 125.

PWM1発生部125は、運転調整部111から第1電動機81の制御モードmodを受ける。PWM1発生部125は更に、U相指令電圧Vu*、V相指令電圧Vv*及びW相指令電圧Vw*並びに高圧側電圧VHを受ける。PWM1発生部125は、受け取った信号に基づいてインバータ40の各スイッチング素子を制御するPWM信号PWM1を生成する。PWM1発生部125は、そのPWM信号PWM1を第1インバータ40へ出力する。第1インバータ40は、そのPWM信号PWM1に従いスイッチング(即ち、直流電力から交流電力への変換)を行うことにより、第1電動機81を正弦波PWM制御又は過変調PWM制御によって制御して補正後指令トルクT1aに等しいトルクを発生させる。   PWM1 generation unit 125 receives control mode mod of first electric motor 81 from operation adjustment unit 111. PWM1 generator 125 further receives U-phase command voltage Vu *, V-phase command voltage Vv *, W-phase command voltage Vw *, and high-voltage side voltage VH. The PWM1 generator 125 generates a PWM signal PWM1 that controls each switching element of the inverter 40 based on the received signal. The PWM1 generator 125 outputs the PWM signal PWM1 to the first inverter 40. The first inverter 40 performs switching (that is, conversion from DC power to AC power) in accordance with the PWM signal PWM1, thereby controlling the first electric motor 81 by sine wave PWM control or overmodulation PWM control and correcting the command. A torque equal to the torque T1a is generated.

B.正弦波PWM制御及び過変調PWM制御における永久磁石温度の推定
次に、第1電動機81の永久磁石の減磁量の算出方法及び永久磁石温度の推定方法について説明する。
B. Estimation of permanent magnet temperature in sine wave PWM control and overmodulation PWM control Next, a method of calculating the amount of demagnetization of the permanent magnet of the first electric motor 81 and a method of estimating the permanent magnet temperature will be described.

B−1.永久磁石の減磁量の算出方法
U相、V相及びW相の3相交流からd−q軸への座標変換(3相から2相への座標変換)を用いて電動機を制御するときのq軸の電圧方程式は、次式になる。
Vq=ωφ+ωLdId+RIq ・・・ (1)
ここで、Vq:q軸電圧、ω:回転速度、φ:永久磁石の磁束、Ld:リアクトル、Id:d軸電流、R:電機子抵抗、及び、Iq:q軸電流、であり、ωφの項は、コイルに発生する逆起電力を表す。但し、RIqの項は値が極小であって省略し得るため、実質的にはq軸の電圧方程式は次式になる。
Vq=ωφ+ωLdId ・・・ (2)
B-1. Method for calculating the amount of demagnetization of the permanent magnet When controlling the motor using coordinate conversion from the three-phase AC of the U phase, V phase and W phase to the dq axis (coordinate conversion from the three phases to the two phases) The q-axis voltage equation is as follows.
Vq = ωφ + ωLdId + RIq (1)
Here, Vq: q-axis voltage, ω: rotational speed, φ: permanent magnet magnetic flux, Ld: reactor, Id: d-axis current, R: armature resistance, and Iq: q-axis current, and ωφ The term represents the counter electromotive force generated in the coil. However, since the value of RIq has a minimum value and can be omitted, the q-axis voltage equation is substantially as follows.
Vq = ωφ + ωLdId (2)

更に、永久磁石の減磁(これは不可逆減磁ではなく、可逆的な高温減磁である。)が発生したときのq軸の電圧方程式は次式となる。
Vq’=ωφ’+ωLdId ・・・ (3)
ここで、Vq’:減磁発生時のq軸電圧、及び、φ’:減磁発生時の永久磁石の磁束である。
Furthermore, the voltage equation of the q axis when the permanent magnet demagnetization (this is not irreversible demagnetization but reversible high temperature demagnetization) occurs as follows.
Vq ′ = ωφ ′ + ωLdId (3)
Here, Vq ′ is the q-axis voltage when demagnetization occurs, and φ ′ is the magnetic flux of the permanent magnet when demagnetization occurs.

数式の減算(3)−(2)により次式が得られる。
φ−φ’=(Vq−Vq’)/ω ・・・ (4)
減磁が発生しているとき、数式(4)の左辺は減磁量を表し、減磁の発生時はφ−φ’>0である。この場合、右辺のVq−Vq’は電動機のコイルに発生する逆起電力の減少量を表している。
The following equation is obtained by subtraction (3)-(2) of the equation.
φ−φ ′ = (Vq−Vq ′) / ω (4)
When demagnetization is occurring, the left side of Equation (4) represents the amount of demagnetization, and φ−φ ′> 0 when demagnetization occurs. In this case, Vq−Vq ′ on the right side represents a reduction amount of the back electromotive force generated in the coil of the electric motor.

制御装置100は、第1電動機81がPWM制御により制御され、且つ、第1電動機81の永久磁石の減磁が発生していないとき(即ち、永久磁石温度が低いとき)のq軸電圧Vqを、第1電動機81のd軸電流Id、q軸電流Iq及び回転速度ω1に相関を有する値として、マップの形態でROM内に保持している。このマップを構成するデータは実験等により予め取得される。そして、制御装置100は、第1電動機81の運転中に、第1電動機81のd軸電流Id及びq軸電流Iqそれぞれの目標値であるd軸指令電流Id*及びq軸指令電流Iq*、並びに、回転速度ω1を取得し、それらの値に基づいてマップを参照することにより、(その時点で減磁が発生していないと仮定した場合の)q軸電圧Vqを取得する。   The control device 100 determines the q-axis voltage Vq when the first motor 81 is controlled by PWM control and no demagnetization of the permanent magnet of the first motor 81 occurs (that is, when the permanent magnet temperature is low). As a value having a correlation with the d-axis current Id, the q-axis current Iq, and the rotational speed ω1 of the first electric motor 81, it is held in the ROM in the form of a map. Data constituting this map is acquired in advance by experiments or the like. Then, the control device 100 determines that the d-axis command current Id * and the q-axis command current Iq * are the target values of the d-axis current Id and the q-axis current Iq of the first motor 81 during the operation of the first motor 81, respectively. In addition, the rotation speed ω1 is acquired, and the map is referred to based on these values, thereby acquiring the q-axis voltage Vq (assuming that no demagnetization has occurred at that time).

制御装置100は、更に、現時点の(つまり、減磁が発生している可能性がある状況における)q軸電圧Vq’としてPI制御部123が算出したq軸指令電圧Vq*を取得する。制御装置100は、これらの値(即ち、Vq、Vq’及びω1)を数式(4)に代入することにより、第1電動機81の永久磁石の減磁量(φ−φ’)を算出する。   The control device 100 further acquires the q-axis command voltage Vq * calculated by the PI control unit 123 as the q-axis voltage Vq ′ at the present time (that is, in a situation where demagnetization may occur). The control device 100 calculates the demagnetization amount (φ−φ ′) of the permanent magnet of the first electric motor 81 by substituting these values (that is, Vq, Vq ′, and ω1) into Expression (4).

B−2.永久磁石温度の推定方法
永久磁石温度の上昇に伴って永久磁石の減磁が発生する場合、図9に示すように減磁量及び永久磁石温度は比例関係にある。そのため、制御装置100は、予め実験等により得られた減磁量と磁石温度との関連をマップの形態でROM内に保持している。そして、上述の数式(4)によって得られた減磁量(φ−φ’)に基づいてマップを参照することで永久磁石温度を推定する。
B-2. Method for Estimating Permanent Magnet Temperature When demagnetization of a permanent magnet occurs as the permanent magnet temperature increases, the amount of demagnetization and the permanent magnet temperature are in a proportional relationship as shown in FIG. For this reason, the control device 100 holds the relationship between the demagnetization amount and the magnet temperature obtained beforehand through experiments or the like in the form of a map in the ROM. Then, the permanent magnet temperature is estimated by referring to the map based on the demagnetization amount (φ−φ ′) obtained by the above equation (4).

B−3.永久磁石温度の具体的推定ロジック
次に、永久磁石温度の推定に関する制御ブロックについて説明する。PWM基準値生成部130は、電流指令生成部120からd軸指令電流Id*及びq軸指令電流Iq*を受け、回転速度検出部115から回転速度ω1を受ける。PWM基準値生成部130は、これらの値を用いて上述したq軸電圧Vqを求めるマップを参照し、減磁が発生していない場合のq軸電圧であるq軸基準値電圧Vqbを算出する。PWM基準値生成部130は、そのq軸基準値電圧Vqbを減磁量演算部131に出力する。
B-3. Specific Estimation Logic of Permanent Magnet Temperature Next, a control block relating to estimation of the permanent magnet temperature will be described. The PWM reference value generation unit 130 receives the d-axis command current Id * and the q-axis command current Iq * from the current command generation unit 120, and receives the rotation speed ω1 from the rotation speed detection unit 115. The PWM reference value generation unit 130 refers to the above-described map for obtaining the q-axis voltage Vq using these values, and calculates the q-axis reference value voltage Vqb that is the q-axis voltage when no demagnetization occurs. . The PWM reference value generation unit 130 outputs the q-axis reference value voltage Vqb to the demagnetization amount calculation unit 131.

減磁量演算部131は、PWM基準値生成部130からq軸基準値電圧Vqbを受け、PI制御部123からq軸指令電圧Vq*を受け、回転速度検出部115から回転速度ω1を受ける。減磁量演算部131は、q軸指令電圧Vq*及びq軸基準値電圧Vqbの偏差(Vq*−Vqb)及び回転速度ω1に基づいて第1電動機81の永久磁石の減磁量Δφ(即ち、式(4)のφ−φ’に相当する値)を算出する。減磁量演算部131は、その減磁量Δφを温度推定部132へ出力する。   The demagnetization amount calculation unit 131 receives the q-axis reference value voltage Vqb from the PWM reference value generation unit 130, receives the q-axis command voltage Vq * from the PI control unit 123, and receives the rotation speed ω1 from the rotation speed detection unit 115. The demagnetization amount calculation unit 131 determines the demagnetization amount Δφ of the permanent magnet of the first electric motor 81 based on the deviation (Vq * −Vqb) of the q-axis command voltage Vq * and the q-axis reference value voltage Vqb and the rotational speed ω1 (that is, , A value corresponding to φ−φ ′ in equation (4). The demagnetization amount calculation unit 131 outputs the demagnetization amount Δφ to the temperature estimation unit 132.

温度推定部132は、減磁量演算部131から減磁量Δφを受ける。温度推定部132は、図9に示したような、第1電動機81の永久磁石の減磁量Δφと永久磁石温度Th1との相関をマップとして保持している。減磁量演算部131は、このマップを参照し、永久磁石の減磁量Δφから永久磁石温度Th1を推定する。温度推定部132は、その永久磁石温度Th1を運転調整部111へ出力する。   The temperature estimation unit 132 receives the demagnetization amount Δφ from the demagnetization amount calculation unit 131. The temperature estimation unit 132 holds the correlation between the permanent magnet demagnetization amount Δφ of the first electric motor 81 and the permanent magnet temperature Th1 as a map as shown in FIG. The demagnetization amount calculation unit 131 refers to this map and estimates the permanent magnet temperature Th1 from the demagnetization amount Δφ of the permanent magnet. The temperature estimation unit 132 outputs the permanent magnet temperature Th1 to the operation adjustment unit 111.

以上説明した処理により、制御装置100は、第1電動機81の永久磁石の不可逆減磁が発生する虞があるとき、補正前指令トルクT1bよりも小さい値を補正後指令トルクT1aとして設定する。更に制御装置100は、正弦波PWM制御又は過変調PWM制御によって第1電動機81の発生トルクが補正後指令トルクT1aと一致するように、昇圧コンバータ30及び第1インバータ40を制御する。   By the processing described above, the control device 100 sets a value smaller than the pre-correction command torque T1b as the post-correction command torque T1a when irreversible demagnetization of the permanent magnet of the first electric motor 81 may occur. Furthermore, the control device 100 controls the boost converter 30 and the first inverter 40 so that the torque generated by the first electric motor 81 matches the corrected command torque T1a by sine wave PWM control or overmodulation PWM control.

C.矩形波制御
次に、矩形波制御について説明する。図10は、制御装置100が、第1電動機81を矩形波制御によって制御するときに実行する制御ブロック(機能ブロック)を表す。それぞれの制御ブロックは、制御装置100によって実行される所定のプログラムに従った制御演算処理によって実現される。但し、トルク設定部110、運転調整部111、直流制御部112、PWMc発生部113及び回転速度検出部115の作動は、前述したPWM制御の場合と同様であるため、その説明を省略する。
C. Rectangular Wave Control Next, rectangular wave control will be described. FIG. 10 shows a control block (functional block) executed when the control device 100 controls the first electric motor 81 by the rectangular wave control. Each control block is realized by a control calculation process according to a predetermined program executed by the control device 100. However, the operations of the torque setting unit 110, the operation adjustment unit 111, the DC control unit 112, the PWMc generation unit 113, and the rotation speed detection unit 115 are the same as those in the case of the above-described PWM control, and thus description thereof is omitted.

電力演算部140は、電流計23及び電流計24からU相電流Iu及びV相電流Ivを受ける。電力演算部140は、上述の通り、W相電流Iwを、Iw=−(Iu+Iv)の関係に基づいて算出する。電力演算部140は、矩形波発生部144からU相指令電圧Vu*、V相指令電圧Vv*及びW相指令電圧Vw*を受ける。電力演算部140は、次式から第1インバータ40が第1電動機81へ供給している供給電力Po1を算出する。
Po1=Iu・Vu*+Iv・Vv*+Iw・Vw* ・・・ (5)
電力演算部140は、その供給電力Po1をトルク演算部141へ出力する。
The power calculation unit 140 receives the U-phase current Iu and the V-phase current Iv from the ammeter 23 and the ammeter 24. As described above, power calculation unit 140 calculates W-phase current Iw based on the relationship of Iw = − (Iu + Iv). Power calculation unit 140 receives U-phase command voltage Vu *, V-phase command voltage Vv *, and W-phase command voltage Vw * from rectangular wave generation unit 144. The power calculation unit 140 calculates supply power Po1 that the first inverter 40 supplies to the first motor 81 from the following equation.
Po1 = Iu · Vu * + Iv · Vv * + Iw · Vw * (5)
The power calculation unit 140 outputs the supplied power Po1 to the torque calculation unit 141.

トルク演算部141は、電力演算部140から供給電力Po1を受け、回転速度検出部115から回転速度ω1を受ける。トルク演算部141は、第1電動機81の発生トルクTo1(=Po1/ω1)を算出する。トルク演算部141は、その発生トルクTo1を減算器142及び矩形波基準値生成部146へ出力する。   Torque calculation unit 141 receives supply power Po1 from power calculation unit 140 and receives rotation speed ω1 from rotation speed detection unit 115. The torque calculator 141 calculates the generated torque To1 (= Po1 / ω1) of the first electric motor 81. The torque calculation unit 141 outputs the generated torque To1 to the subtractor 142 and the rectangular wave reference value generation unit 146.

減算器142は、運転調整部111から補正後指令トルクT1aを受け、トルク演算部141から発生トルクTo1を受ける。減算器142は、補正後指令トルクT1aと発生トルクTo1との偏差であるトルク偏差ΔTr(=T1a−To1)を算出し、そのトルク偏差ΔTrをPI制御部143へ出力する。   The subtractor 142 receives the corrected command torque T1a from the operation adjustment unit 111 and the generated torque To1 from the torque calculation unit 141. The subtractor 142 calculates a torque deviation ΔTr (= T1a−To1) that is a deviation between the corrected command torque T1a and the generated torque To1, and outputs the torque deviation ΔTr to the PI control unit 143.

PI制御部143は、減算器142からトルク偏差ΔTrを受ける。PI制御部143は、トルク偏差ΔTrについて所定のPIゲインによるPI演算(比例積分演算)を行い、第1インバータ40が出力する矩形波電圧の位相Φvを算出する。具体的には、トルク偏差ΔTrが正の場合、つまりトルク不足であるとき、PI制御部143は位相Φvを進める。一方、トルク偏差ΔTrが負の場合、つまりトルク過剰であるとき、PI制御部143は位相Φvを遅らせる。PI制御部143は、その位相Φvを矩形波発生部144へ出力する。   PI control unit 143 receives torque deviation ΔTr from subtractor 142. The PI control unit 143 performs PI calculation (proportional integration calculation) with a predetermined PI gain on the torque deviation ΔTr, and calculates the phase Φv of the rectangular wave voltage output from the first inverter 40. Specifically, when the torque deviation ΔTr is positive, that is, when the torque is insufficient, the PI control unit 143 advances the phase Φv. On the other hand, when the torque deviation ΔTr is negative, that is, when the torque is excessive, the PI control unit 143 delays the phase Φv. The PI control unit 143 outputs the phase Φv to the rectangular wave generation unit 144.

矩形波発生部144は、PI制御部143から位相Φvを受け、回転角センサ25から第1電動機81の回転角θ1を受ける。矩形波発生部144は、回転角θ1に従ってU相指令電圧Vu*、V相指令電圧Vv*及びW相指令電圧Vw*を算出する。矩形波発生部144は、その各相指令電圧を電力演算部140、信号発生部145及び3相/2相電圧変換部147へ出力する。   The rectangular wave generation unit 144 receives the phase Φv from the PI control unit 143 and receives the rotation angle θ1 of the first electric motor 81 from the rotation angle sensor 25. The rectangular wave generator 144 calculates the U-phase command voltage Vu *, the V-phase command voltage Vv *, and the W-phase command voltage Vw * according to the rotation angle θ1. The rectangular wave generator 144 outputs each phase command voltage to the power calculator 140, the signal generator 145, and the three-phase / two-phase voltage converter 147.

信号発生部145は、矩形波発生部144からU相指令電圧Vu*、V相指令電圧Vv*及びW相指令電圧Vw*を受け、電圧計22から高圧側電圧VHを受ける。信号発生部145は、第1インバータ40の各スイッチング素子を制御する信号を生成する。信号発生部145は、その制御信号を第1インバータ40へ出力する。   The signal generator 145 receives the U-phase command voltage Vu *, the V-phase command voltage Vv * and the W-phase command voltage Vw * from the rectangular wave generator 144, and receives the high-voltage side voltage VH from the voltmeter 22. The signal generator 145 generates a signal for controlling each switching element of the first inverter 40. The signal generator 145 outputs the control signal to the first inverter 40.

D.矩形波制御における永久磁石温度の推定
次に、第1電動機81が矩形波制御によって制御される場合に、制御装置100が、第1電動機81の永久磁石温度を推定する処理について説明する。
D. Estimation of Permanent Magnet Temperature in Rectangular Wave Control Next, a process in which the control device 100 estimates the permanent magnet temperature of the first electric motor 81 when the first electric motor 81 is controlled by the rectangular wave control will be described.

D−1.永久磁石の減磁量の算出方法
制御装置100は、PWM制御の場合と同様に、数式(4)を用いて減磁量(φ−φ’)を算出し、その減磁量を用いて減磁量と永久磁石温度とのマップを参照して永久磁石温度を推定する。但し、PWM制御の場合と比較して、第1電動機81の永久磁石の減磁が発生していないとき(即ち、永久磁石温度が低いとき)のq軸電圧Vqの算出方法が異なる。
D-1. Calculation Method of Demagnetization Amount of Permanent Magnet As in the case of PWM control, the control device 100 calculates the demagnetization amount (φ−φ ′) using Equation (4) and demagnetizes using the demagnetization amount. The permanent magnet temperature is estimated with reference to a map of the magnetic quantity and the permanent magnet temperature. However, the calculation method of the q-axis voltage Vq when the demagnetization of the permanent magnet of the first electric motor 81 does not occur (that is, when the permanent magnet temperature is low) is different from that in the PWM control.

具体的には、制御装置100は、第1電動機81が矩形波制御により制御され、且つ、第1電動機81の永久磁石の減磁が発生していないとき(即ち、永久磁石温度が低いとき)のq軸電圧Vqを、高圧側電圧VH、回転速度ω1及び発生トルクTo1に相関を有する値として、マップの形態でROM内に保持している。このマップを構成するデータは実験等により予め取得される。そして、制御装置100は、第1電動機81の運転中に、第1電動機81の高圧側電圧VH、回転速度ω1及び発生トルクTo1を取得してこのマップを参照することにより、(その時点で減磁が発生していないと仮定した場合の)q軸電圧Vqを取得する。   Specifically, the control device 100 controls the first electric motor 81 by the rectangular wave control and the permanent magnet of the first electric motor 81 is not demagnetized (that is, when the permanent magnet temperature is low). The q-axis voltage Vq is held in the ROM in the form of a map as a value having a correlation with the high-voltage side voltage VH, the rotational speed ω1 and the generated torque To1. Data constituting this map is acquired in advance by experiments or the like. Then, the control device 100 obtains the high-voltage side voltage VH, the rotational speed ω1 and the generated torque To1 of the first motor 81 during the operation of the first motor 81, and refers to this map (by decreasing at that time). The q-axis voltage Vq (assuming that no magnetism is generated) is acquired.

制御装置100は、更に、現時点の(つまり、減磁が発生している可能性がある状況における)q軸電圧Vq’として後述する3相/2相電圧変換部147が算出するq軸指令電圧Vq*を取得する。制御装置100は、これらの値(即ち、Vq、Vq’及びω1)を数式(4)に代入することにより、第1電動機81の永久磁石の減磁量(φ−φ’)を算出する。   The control device 100 further calculates a q-axis command voltage calculated by a three-phase / two-phase voltage conversion unit 147 described later as the current q-axis voltage Vq ′ (that is, in a situation where demagnetization may occur). Vq * is acquired. The control device 100 calculates the demagnetization amount (φ−φ ′) of the permanent magnet of the first electric motor 81 by substituting these values (that is, Vq, Vq ′, and ω1) into Expression (4).

上述の処理を実現するため、矩形波基準値生成部146は、高圧側電圧VH、回転速度ω1及び発生トルクTo1を受ける。矩形波基準値生成部146は、これらの値を用いてq軸電圧Vqに関する上記マップを参照し、減磁が発生していない状態のq軸電圧であるq軸基準値電圧Vqbを算出する。矩形波基準値生成部146は、そのq軸基準値電圧Vqbを減磁量演算部131に出力する。   In order to implement the above-described processing, the rectangular wave reference value generation unit 146 receives the high-voltage side voltage VH, the rotation speed ω1, and the generated torque To1. The rectangular wave reference value generation unit 146 calculates a q-axis reference value voltage Vqb, which is a q-axis voltage in a state where no demagnetization occurs, with reference to the map regarding the q-axis voltage Vq using these values. The rectangular wave reference value generation unit 146 outputs the q-axis reference value voltage Vqb to the demagnetization amount calculation unit 131.

3相/2相電圧変換部147は、第1電動機81のU相指令電圧Vu*、V相指令電圧Vv*及びW相指令電圧Vw*並びに第1電動機81の回転角θ1を受ける。3相/2相電圧変換部147は、回転角θ1を用いた3相から2相への座標変換によってU相指令電圧Vu*、V相指令電圧Vv*及びW相指令電圧Vw*に基づいてq軸指令電圧Vq*を算出する。3相/2相電圧変換部147は、そのq軸指令電圧Vq*を減磁量演算部131へ出力する。   The three-phase / two-phase voltage conversion unit 147 receives the U-phase command voltage Vu *, the V-phase command voltage Vv * and the W-phase command voltage Vw * of the first electric motor 81 and the rotation angle θ1 of the first electric motor 81. The three-phase / two-phase voltage conversion unit 147 is based on the U-phase command voltage Vu *, the V-phase command voltage Vv *, and the W-phase command voltage Vw * by coordinate conversion from three phases to two phases using the rotation angle θ1. q-axis command voltage Vq * is calculated. The three-phase / two-phase voltage conversion unit 147 outputs the q-axis command voltage Vq * to the demagnetization amount calculation unit 131.

減磁量演算部131は、矩形波基準値生成部146からq軸基準値電圧Vqbを受け、3相/2相電圧変換部147からq軸指令電圧Vq*を受け、回転速度検出部115から回転速度ω1を受ける。減磁量演算部131は、PWM制御の場合と同様に、q軸指令電圧Vq*及びq軸基準値電圧Vqbの偏差(Vq*−Vqb)及び回転速度ω1に基づいて第1電動機81の永久磁石の減磁量Δφ(即ち、式(4)のφ−φ’に相当する値)を算出する。減磁量演算部131は、その減磁量Δφを温度推定部132へ出力する。   The demagnetization amount calculation unit 131 receives the q-axis reference value voltage Vqb from the rectangular wave reference value generation unit 146, receives the q-axis command voltage Vq * from the three-phase / two-phase voltage conversion unit 147, and receives the q-axis command voltage Vq * from the rotation speed detection unit 115. Receiving the rotational speed ω1. As in the case of PWM control, the demagnetization amount calculation unit 131 sets the first motor 81 permanently based on the deviation (Vq * −Vqb) between the q-axis command voltage Vq * and the q-axis reference value voltage Vqb and the rotational speed ω1. A demagnetization amount Δφ of the magnet (that is, a value corresponding to φ−φ ′ in the equation (4)) is calculated. The demagnetization amount calculation unit 131 outputs the demagnetization amount Δφ to the temperature estimation unit 132.

D−2.永久磁石温度の推定方法
温度推定部132は、PWM制御の場合と同様に、減磁量演算部131から減磁量Δφを受け、第1電動機81の永久磁石温度Th1を算出する。温度推定部132は、その永久磁石温度Th1を運転調整部111へ出力する。
D-2. Permanent Magnet Temperature Estimation Method The temperature estimation unit 132 receives the demagnetization amount Δφ from the demagnetization amount calculation unit 131 and calculates the permanent magnet temperature Th1 of the first electric motor 81 as in the case of PWM control. . The temperature estimation unit 132 outputs the permanent magnet temperature Th1 to the operation adjustment unit 111.

以上説明した処理により、制御装置100は、第1電動機81の永久磁石の不可逆減磁が発生する虞があるとき、補正前指令トルクT1bよりも小さい値を補正後指令トルクT1aとして設定する。更に制御装置100は、矩形波制御によって第1電動機81の発生トルクが補正後指令トルクT1aと一致するように、昇圧コンバータ30及び第1インバータ40を制御する。   By the processing described above, the control device 100 sets a value smaller than the pre-correction command torque T1b as the post-correction command torque T1a when irreversible demagnetization of the permanent magnet of the first electric motor 81 may occur. Furthermore, the control device 100 controls the boost converter 30 and the first inverter 40 so that the torque generated by the first electric motor 81 coincides with the corrected command torque T1a by the rectangular wave control.

<<<昇圧コンバータ及び第2インバータに対する制御>>>
制御装置100は、第1電動機81と同様に、第2電動機82についても、永久磁石の不可逆減磁が発生する虞があるとき、補正前指令トルクT2bよりも小さい値を補正後指令トルクT2aとして設定する。更に制御装置100は、正弦波PWM制御、過変調PWM制御及び矩形波制御を選択的に実行することにより、第2電動機82の発生トルクが補正後指令トルクT2aと一致するように、第2インバータ60を制御する。制御装置100は、図11に示したマップをROM内に保持している。図11に示したマップは、第2電動機82の永久磁石温度毎に、第2電動機82の不可逆減磁発生領域を第2電動機82の「回転速度及びトルクの組合せ(即ち、第2電動機82の動作点)」を用いて表す。このマップを構成するデータは実験等により予め取得される。制御装置100が行うその他の処理については、第1電動機81に係る処理と同様であるため説明を省略する。
<<< Control for Boost Converter and Second Inverter >>>
Similarly to the first motor 81, the control device 100 sets a value smaller than the pre-correction command torque T2b as the post-correction command torque T2a when the irreversible demagnetization of the permanent magnet may occur in the second motor 82. Set. Furthermore, the control device 100 selectively executes the sine wave PWM control, the overmodulation PWM control, and the rectangular wave control so that the generated torque of the second electric motor 82 matches the corrected command torque T2a. 60 is controlled. The control device 100 holds the map shown in FIG. 11 in the ROM. The map shown in FIG. 11 shows the irreversible demagnetization generation region of the second motor 82 for each permanent magnet temperature of the second motor 82 “the combination of rotational speed and torque of the second motor 82 (that is, the second motor 82 Operating point) ”. Data constituting this map is acquired in advance by experiments or the like. Other processes performed by the control device 100 are the same as the processes related to the first electric motor 81, and thus the description thereof is omitted.

図3及び図4から理解されるように、永久磁石の温度が最も上昇し易い領域と不可逆減磁発生領域とは異なっている。換言すれば、電動機の動作点が永久磁石の温度が最も上昇し易い領域に含まれるように電動機を運転し(その結果、磁石温度が上昇し)、その後、電動機の動作点が不可逆減磁発生領域に含まれるように電動機を運転することが、最も永久磁石の不可逆減磁が発生し易い運転パターン(順序)の一つである。本実施形態に係る車両10は、電動機がこのような順序で運転された場合であっても、トルク制限制御によって電動機の永久磁石の不可逆減磁を回避し得る。   As understood from FIGS. 3 and 4, the region where the temperature of the permanent magnet is most likely to rise is different from the region where the irreversible demagnetization occurs. In other words, the motor is operated so that the operating point of the motor is included in the region where the temperature of the permanent magnet is most likely to rise (as a result, the magnet temperature rises), and then the operating point of the motor is irreversibly demagnetized. Driving the electric motor so as to be included in the region is one of the operation patterns (sequence) in which irreversible demagnetization of the permanent magnet is most likely to occur. The vehicle 10 according to the present embodiment can avoid irreversible demagnetization of the permanent magnet of the electric motor by the torque limit control even when the electric motor is operated in this order.

以上説明したように、本実施形態に係る電動機の制御装置は、
前記電動機(第1電動機81)が発生すべきトルクの目標値である目標トルク(指令トルクT1)を設定する目標設定部(トルク設定部110)と、
前記電動機が前記目標トルクを発生した場合に前記永久磁石の不可逆減磁が発生するか否かを、同永久磁石の温度に相関を有する値(永久磁石温度Th1)と、同永久磁石の発生する磁界と反対方向の磁界であって同電動機が同目標トルクを発生したときに同永久磁石に外部から加えられる磁界である反磁界の強度に相関を有する値(第1電動機の回転速度ω1及び補正前指令トルクT1b)と、に基づいて判定する判定部(運転調整部111等)と、
前記不可逆減磁が発生すると判定されたとき前記電動機が前記目標トルクよりも低いトルクを発生するように同電動機を制御する(図7のステップ710)トルク制御部(運転調整部111等)と、
を備える。
As described above, the motor control device according to the present embodiment is
A target setting unit (torque setting unit 110) for setting a target torque (command torque T1) that is a target value of torque to be generated by the electric motor (first electric motor 81);
Whether or not irreversible demagnetization of the permanent magnet occurs when the motor generates the target torque, a value (permanent magnet temperature Th1) having a correlation with the temperature of the permanent magnet and the permanent magnet are generated. A value that has a correlation with the intensity of the demagnetizing field that is a magnetic field in the opposite direction to the magnetic field and that is externally applied to the permanent magnet when the motor generates the target torque (the rotational speed ω1 of the first motor and the correction) A pre-command torque T1b) and a determination unit (operation adjustment unit 111 and the like) for determination based on
When it is determined that the irreversible demagnetization occurs, the motor controls the motor to generate a torque lower than the target torque (step 710 in FIG. 7); a torque control unit (operation adjustment unit 111, etc.);
Is provided.

更に、前記トルク制御部は、前記不可逆減磁が発生しないと判定されたとき前記電動機が前記目標トルクと実質的に等しいトルクを発生するように同電動機を制御する(図7のステップ715)ように構成されている。   Further, the torque control unit controls the motor so that the motor generates a torque substantially equal to the target torque when it is determined that the irreversible demagnetization does not occur (step 715 in FIG. 7). It is configured.

更に、前記判定部は、前記反磁界の強度に相関を有する値を、前記電動機の回転速度(第1電動機81の回転速度ω1)及び前記目標トルク(第1電動機81の補正前指令トルクT1b)に基づいて取得するように構成されている。   Further, the determination unit determines a value having a correlation with the intensity of the demagnetizing field based on the rotation speed of the motor (rotation speed ω1 of the first motor 81) and the target torque (pre-correction command torque T1b of the first motor 81). Is configured to obtain based on

更に、前記トルク制御部(運転調整部111等)は、前記不可逆減磁が発生すると判定されたとき同不可逆減磁が発生しない範囲内の最も大きいトルクを前記電動機が発生するように同電動機を制御する(図7のステップ710及び図8等)ように構成されている。   Further, the torque control unit (such as the operation adjusting unit 111), when it is determined that the irreversible demagnetization occurs, causes the motor to generate the largest torque within a range where the irreversible demagnetization does not occur. It is configured to control (step 710 in FIG. 7, FIG. 8, etc.).

従って、この車両10は、電動機の永久磁石温度と反磁界強度とを考慮して電動機の永久磁石の不可逆減磁発生を避けるためのトルク制限制御を行うか否かの判定を行っている。これにより、車両10の電動機が、不必要なトルク制限制御によって出力が低下する事態を回避し得る。   Accordingly, the vehicle 10 determines whether or not to perform torque limit control for avoiding irreversible demagnetization of the permanent magnet of the motor in consideration of the permanent magnet temperature and the demagnetizing field strength of the motor. Thereby, the electric motor of vehicle 10 can avoid the situation where an output falls by unnecessary torque limit control.

以上、本発明に係る電動機の制御装置の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、本発明は駆動用に内燃機関と電動機との両方を備えるハイブリッド車両はもとより、電動機のみを備える電気自動車に搭載される電動機の制御装置にも及ぶ。   As mentioned above, although embodiment of the control apparatus of the electric motor which concerns on this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible unless it deviates from the objective of this invention. For example, the present invention extends to not only a hybrid vehicle including both an internal combustion engine and an electric motor for driving, but also a motor control device mounted on an electric vehicle including only the electric motor.

なお、本実施形態では、スイッチング素子としてIGBTを用いている。しかし、IGBTの替わりにMOFFET及びバイポーラトランジスタ等を用いてもよい。   In the present embodiment, an IGBT is used as the switching element. However, a MOFFET, a bipolar transistor, or the like may be used instead of the IGBT.

また、本実施形態では、制御装置は、永久磁石の減磁率から永久磁石温度を変換するマップを参照することで、永久磁石温度を推定(取得)していた。しかし、減磁率、電動機の制御モード及び電動機の回転速度の組合せから永久磁石温度を変換するマップを用意し、制御装置は、そのマップを参照することで磁石温度を推定してもよい。更に、電動機の永久磁石温度を直接計測できるセンサを備える場合には、そのセンサからの信号に基いて永久磁石温度を取得してもよい。   In the present embodiment, the control device estimates (acquires) the permanent magnet temperature by referring to a map for converting the permanent magnet temperature from the demagnetization factor of the permanent magnet. However, a map for converting the permanent magnet temperature from a combination of the demagnetization factor, the motor control mode, and the motor rotation speed may be prepared, and the control device may estimate the magnet temperature by referring to the map. Furthermore, when a sensor capable of directly measuring the permanent magnet temperature of the electric motor is provided, the permanent magnet temperature may be acquired based on a signal from the sensor.

また、本実施形態では、それぞれの制御ブロックは、制御装置100によって実行される所定のプログラムに従った制御演算処理によって実現されていた。しかし、その一部又は全部の制御演算処理は、電子回路等のハードウェア要素による論理演算処理によって実現されてもよい。   In the present embodiment, each control block is realized by a control calculation process according to a predetermined program executed by the control device 100. However, part or all of the control arithmetic processing may be realized by logical arithmetic processing using hardware elements such as an electronic circuit.

また、本実施形態では、正弦波PWM制御、過変調PWM制御及び矩形波制御の何れの制御モードの場合でも、温度推定部132が参照する減磁量Δφから永久磁石温度Th1を求めるマップは同一であった。しかし、温度推定部132は、このマップは制御モード毎に保持してもよい。更に、温度推定部132は、実験等により求められた、減磁量Δφ及び回転速度ω1から永久磁石温度Th1を求めるマップを保持してもよい。加えて、電動機は、正弦波PWM制御、過変調PWM制御及び矩形波制御のうちの何れか一つ以上の制御モードにより駆動されてもよい。   In the present embodiment, the maps for obtaining the permanent magnet temperature Th1 from the demagnetization amount Δφ referred to by the temperature estimation unit 132 are the same in any of the control modes of sine wave PWM control, overmodulation PWM control, and rectangular wave control. Met. However, the temperature estimation unit 132 may hold this map for each control mode. Further, the temperature estimation unit 132 may hold a map for obtaining the permanent magnet temperature Th1 from the demagnetization amount Δφ and the rotation speed ω1 obtained through experiments or the like. In addition, the electric motor may be driven in one or more control modes of sine wave PWM control, overmodulation PWM control, and rectangular wave control.

10…車両、20…蓄電池、21…電圧計、22…電圧計、23…電流計、24…電流計、25…回転角センサ、30…昇圧コンバータ、40…インバータ、60…インバータ、81…電動機、82…電動機、83…内燃機関、90…動力分割機構、91…減速機構、92…車軸、93…ディファレンシャルギア、94…駆動輪、100…制御装置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Vehicle, 20 ... Storage battery, 21 ... Voltmeter, 22 ... Voltmeter, 23 ... Ammeter, 24 ... Ammeter, 25 ... Rotation angle sensor, 30 ... Boost converter, 40 ... Inverter, 60 ... Inverter, 81 ... Electric motor DESCRIPTION OF SYMBOLS 82 ... Electric motor 83 ... Internal combustion engine 90 ... Power split mechanism 91 ... Deceleration mechanism 92 ... Axle 93 ... Differential gear 94 ... Drive wheel 100 ... Control device.

Claims (5)

永久磁石を備える電動機の制御装置であって、
前記電動機が発生すべきトルクの目標値である目標トルクを設定する目標設定部と、
前記電動機が前記目標トルクを発生した場合に前記永久磁石の不可逆減磁が発生するか否かを、同永久磁石の温度に相関を有する値と、同永久磁石の発生する磁界と反対方向の磁界であって同電動機が同目標トルクを発生したときに同永久磁石に外部から加えられる磁界である反磁界の強度に相関を有する値と、に基づいて判定する判定部と、
前記不可逆減磁が発生すると判定されたとき前記電動機が前記目標トルクよりも低いトルクを発生するように同電動機を制御するトルク制御部と、
を備える電動機の制御装置。
A control device for an electric motor including a permanent magnet,
A target setting unit for setting a target torque, which is a target value of torque to be generated by the electric motor;
Whether or not irreversible demagnetization of the permanent magnet occurs when the motor generates the target torque, a value correlated with the temperature of the permanent magnet, and a magnetic field in a direction opposite to the magnetic field generated by the permanent magnet And a determination unit for determining based on a value having a correlation with the intensity of a demagnetizing field that is a magnetic field applied from the outside to the permanent magnet when the electric motor generates the target torque,
A torque control unit that controls the motor so that the motor generates a torque lower than the target torque when it is determined that the irreversible demagnetization occurs;
An electric motor control device.
請求項1に記載の電動機の制御装置において、
前記トルク制御部は、前記不可逆減磁が発生しないと判定されたとき前記電動機が前記目標トルクと実質的に等しいトルクを発生するように同電動機を制御するように構成された電動機の制御装置。
The motor control device according to claim 1,
The motor control device configured to control the electric motor so that the electric motor generates a torque substantially equal to the target torque when it is determined that the irreversible demagnetization does not occur.
請求項1又は請求項2に記載の電動機の制御装置において、
前記判定部は、前記反磁界の強度に相関を有する値を、前記電動機の回転速度及び前記目標トルクに基づいて取得するように構成された電動機の制御装置。
In the motor control device according to claim 1 or 2,
The motor control device configured to acquire a value having a correlation with the intensity of the demagnetizing field based on a rotation speed of the motor and the target torque.
請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の電動機の制御装置において、
前記トルク制御部は、前記不可逆減磁が発生すると判定されたとき同不可逆減磁が発生しない範囲内の最も大きいトルクを前記電動機が発生するように同電動機を制御するように構成された電動機の制御装置。
In the motor control device according to any one of claims 1 to 3,
The torque control unit is configured to control the motor so that the motor generates the largest torque within a range in which the irreversible demagnetization does not occur when it is determined that the irreversible demagnetization occurs. Control device.
永久磁石を備える電動機を駆動源として搭載した車両であって、
前記電動機が発生すべきトルクの目標値である目標トルクを前記車両の運転状態に応じて設定する目標設定部と、
前記電動機が前記目標トルクを発生した場合に前記永久磁石の不可逆減磁が発生するか否かを、同永久磁石の温度に相関を有する値と、同永久磁石の発生する磁界と反対方向の磁界であって同電動機が同目標トルクを発生したときに同永久磁石に外部から加えられる磁界である反磁界の強度に相関を有する値と、に基づいて判定する判定部と、
前記不可逆減磁が発生すると判定されたとき前記電動機が前記目標トルクよりも低いトルクを発生するように同電動機を制御するトルク制御部と、
を備える車両。
A vehicle equipped with a motor having a permanent magnet as a drive source,
A target setting unit that sets a target torque, which is a target value of torque to be generated by the electric motor, according to the driving state of the vehicle;
Whether or not irreversible demagnetization of the permanent magnet occurs when the electric motor generates the target torque, a value correlated with the temperature of the permanent magnet, and a magnetic field in a direction opposite to the magnetic field generated by the permanent magnet And a determination unit for determining based on a value having a correlation with the intensity of a demagnetizing field that is a magnetic field applied from the outside to the permanent magnet when the electric motor generates the target torque,
A torque control unit that controls the motor so that the motor generates a torque lower than the target torque when it is determined that the irreversible demagnetization occurs;
A vehicle comprising:
JP2012267601A 2012-12-06 2012-12-06 Control device for motor and vehicle with motor mounted therein as drive source Pending JP2014117013A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012267601A JP2014117013A (en) 2012-12-06 2012-12-06 Control device for motor and vehicle with motor mounted therein as drive source

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012267601A JP2014117013A (en) 2012-12-06 2012-12-06 Control device for motor and vehicle with motor mounted therein as drive source

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2014117013A true JP2014117013A (en) 2014-06-26

Family

ID=51172505

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012267601A Pending JP2014117013A (en) 2012-12-06 2012-12-06 Control device for motor and vehicle with motor mounted therein as drive source

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2014117013A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109698663A (en) * 2017-10-20 2019-04-30 三菱电机株式会社 The control device of rotating electric machine
JP2019129572A (en) * 2018-01-23 2019-08-01 株式会社デンソー Ac motor control device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005051892A (en) * 2003-07-31 2005-02-24 Toyota Motor Corp Motor driving device
JP2006223037A (en) * 2005-02-09 2006-08-24 Yaskawa Electric Corp Motor controller and its control method
JP2008206338A (en) * 2007-02-21 2008-09-04 Toyota Motor Corp Drive controller of rotary electric machine and vehicle
JP2011125154A (en) * 2009-12-11 2011-06-23 Aisin Aw Co Ltd Demagnetization determining system of rotating electric machine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005051892A (en) * 2003-07-31 2005-02-24 Toyota Motor Corp Motor driving device
JP2006223037A (en) * 2005-02-09 2006-08-24 Yaskawa Electric Corp Motor controller and its control method
JP2008206338A (en) * 2007-02-21 2008-09-04 Toyota Motor Corp Drive controller of rotary electric machine and vehicle
JP2011125154A (en) * 2009-12-11 2011-06-23 Aisin Aw Co Ltd Demagnetization determining system of rotating electric machine

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109698663A (en) * 2017-10-20 2019-04-30 三菱电机株式会社 The control device of rotating electric machine
CN109698663B (en) * 2017-10-20 2022-02-25 三菱电机株式会社 Control device for rotating electric machine
JP2019129572A (en) * 2018-01-23 2019-08-01 株式会社デンソー Ac motor control device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7701156B2 (en) Electric motor drive control system and control method thereof
US9688154B2 (en) Electrically powered vehicle and method of controlling the same
US7852029B2 (en) Control device and control method of boost converter
US8281886B2 (en) Electric motor control device, drive device and hybrid drive device
US7960930B2 (en) Control apparatus and method for motor drive system
US8502493B2 (en) Control device and control method for alternating-current motor
US8188695B2 (en) Motor control device and drive device for hybrid vehicle
US9413281B2 (en) Apparatus for controlling AC motor
US10778130B2 (en) Control apparatus for alternating-current rotary electric machine
US9166511B2 (en) Control system for AC motor
US10804831B2 (en) Control apparatus for alternating-current rotary electric machine
US9007009B2 (en) Control apparatus for AC motor
US10099563B2 (en) Power supply device for vehicle and method for controlling the same
JP2009261182A (en) Magnet temperature estimating device for rotating electric machine and electric vehicle equipped with the same, and method of estimating magnet temperature for the rotating electric machine
JP5720644B2 (en) vehicle
US9656554B2 (en) Vehicle and control device for vehicle
JP2010154598A (en) Sensorless motor controller and drive unit
JP5659945B2 (en) Control device for rotating electrical machine
JP5929492B2 (en) Induction machine control device
US10293812B2 (en) Method for controlling hybrid vehicle
JP2014117013A (en) Control device for motor and vehicle with motor mounted therein as drive source
JP6332015B2 (en) Drive device
WO2024084566A1 (en) Electric power converter control device and electric power conversion device
JP2022048448A (en) vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150717

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160422

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160510

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20161108