JP2017184594A - Inverter controller and on-vehicle fluid machinery - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inverter controller capable of suppressing reduction in estimation accuracy of a rotational position of a rotor, and on-vehicle fluid machinery in which the inverter controller is packaged.SOLUTION: An inverter controller 14 comprises a position/speed estimation part 44 for estimating a rotational position of a rotor based on a d-axis measured current Idm and a d-axis estimated current that is estimated by a current estimation part 45. The inverter controller 14 also comprises a current control part 46 for controlling an inverter 13 by controlling a d-axis current and a q-axis current based on an estimation result of the position/speed estimation part 44. In the case where an input voltage Vin is higher than a threshold voltage, the current control part 46 limits the d-axis current and the q-axis current in such a manner that a composite current does not become lower than a composite lower limit value.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、車載流体機械に搭載されるインバータ制御装置及び車載流体機械に関する。   The present invention relates to an inverter control device mounted on an in-vehicle fluid machine and an in-vehicle fluid machine.

永久磁石を含むロータ及びコイルが捲回されたステータを有する電動モータを駆動させるインバータの制御に用いられるものであって車載流体機械に搭載されるインバータ制御装置が知られている(例えば特許文献1参照)。特許文献1には、電動モータのd軸電流と、これに直交するq軸電流とを制御することにより、インバータを制御する点、及び、レゾルバなどの回転位置センサを用いることなく、ロータの回転速度及び回転位置を推定する点について記載されている。   There is known an inverter control device that is used for controlling an inverter that drives an electric motor having a rotor including a permanent magnet and a stator wound with a coil, and is mounted on an in-vehicle fluid machine (for example, Patent Document 1). reference). Patent Document 1 discloses that the inverter is controlled by controlling the d-axis current of the electric motor and the q-axis current orthogonal thereto, and the rotation of the rotor without using a rotational position sensor such as a resolver. The points for estimating the speed and rotational position are described.

特開2015−208187号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-208187

例えば、インバータ制御装置は、電動モータに流れるモータ電流を検出する電流検出部を備え、当該電流検出部の検出結果であるモータ電流と電動モータのモータ定数とに基づいて、ロータの回転位置の推定を行い、その推定結果に基づいてd軸電流及びq軸電流を制御する場合がある。この場合、ロータの回転位置の推定値と実際のロータの回転位置との誤差が大きいと、d軸電流及びq軸電流の制御に支障が生じ、電動モータの駆動に支障が生じ得る。   For example, the inverter control device includes a current detection unit that detects a motor current flowing in the electric motor, and estimates the rotational position of the rotor based on a motor current that is a detection result of the current detection unit and a motor constant of the electric motor. And the d-axis current and the q-axis current may be controlled based on the estimation result. In this case, if the error between the estimated value of the rotational position of the rotor and the actual rotational position of the rotor is large, the control of the d-axis current and the q-axis current may be hindered, which may hinder the driving of the electric motor.

ここで、本発明者らは、ロータの回転位置の推定値と実際のロータの回転位置との誤差は、モータ電流及びインバータの入力電圧と相関していることを見出した。詳細には、上記誤差は、入力電圧が高い場合に大きくなり易い。一方、モータ電流が高い条件下では、上記誤差は、入力電圧に関わらず、小さくなり易い。すなわち、ロータの回転位置の推定精度は、入力電圧が高い状況下においてモータ電流が低い場合に低下し易い。   Here, the present inventors have found that the error between the estimated value of the rotational position of the rotor and the actual rotational position of the rotor correlates with the motor current and the input voltage of the inverter. Specifically, the error tends to increase when the input voltage is high. On the other hand, under the condition where the motor current is high, the error tends to be small regardless of the input voltage. In other words, the estimation accuracy of the rotational position of the rotor is likely to be lowered when the motor current is low under a condition where the input voltage is high.

本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、その目的はロータの回転位置の推定精度が低下することを抑制できるインバータ制御装置及び当該インバータ制御装置が搭載された車載流体機械を提供することである。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide an inverter control device capable of suppressing a reduction in estimation accuracy of the rotational position of the rotor, and an in-vehicle fluid machine equipped with the inverter control device. It is to be.

上記目的を達成するインバータ制御装置は、永久磁石を含むロータ及びコイルが捲回されたステータを有する電動モータを駆動させるインバータの制御に用いられるものであって、車載流体機械に搭載されるものであって、前記電動モータに流れるモータ電流を検出する電流検出部と、前記電動モータのモータ定数と前記モータ電流とに基づいて、前記ロータの回転位置を推定する位置推定部と、前記位置推定部の推定結果に基づいて、前記モータ電流におけるd軸電流及びq軸電流を制御する電流制御部と、を備え、前記電流制御部は、前記インバータの入力電圧が予め定められた閾値電圧よりも高い場合には、前記d軸電流と、前記d軸電流及び前記q軸電流の合成電流とのうち少なくとも一方が予め定められた下限値よりも低くならないように制限する制限部を備えていることを特徴とする。   An inverter control device that achieves the above object is used for controlling an inverter that drives an electric motor having a rotor including a permanent magnet and a stator wound with a coil, and is mounted on an in-vehicle fluid machine. A current detection unit for detecting a motor current flowing in the electric motor, a position estimation unit for estimating a rotational position of the rotor based on a motor constant of the electric motor and the motor current, and the position estimation unit. A current control unit that controls the d-axis current and the q-axis current in the motor current based on the estimation result of the motor current, wherein the current control unit has an input voltage of the inverter higher than a predetermined threshold voltage In this case, at least one of the d-axis current and the combined current of the d-axis current and the q-axis current must be lower than a predetermined lower limit value. Characterized in that it comprises a limiting unit for limiting manner.

かかる構成によれば、入力電圧が閾値電圧よりも高い状況においては、d軸電流及び合成電流の少なくとも一方が下限値よりも低くならないように制限される。これにより、ロータの回転位置の推定精度が低下し易い状況、詳細には入力電圧が高い条件下においてモータ電流が低い状況となることを抑制できる。よって、ロータの回転位置の推定精度が低下することを抑制できる。   According to this configuration, in a situation where the input voltage is higher than the threshold voltage, at least one of the d-axis current and the combined current is limited so as not to be lower than the lower limit value. As a result, it is possible to suppress a situation where the estimation accuracy of the rotational position of the rotor is likely to be lowered, specifically, a situation where the motor current is low under a condition where the input voltage is high. Therefore, it can suppress that the estimation precision of the rotation position of a rotor falls.

上記インバータ制御装置について、前記位置推定部は、少なくとも前記モータ定数に基づいて、前記電動モータに関する物理量を推定する物理量推定部を有し、前記物理量推定部の推定結果に基づいて前記ロータの回転位置を推定するものであり、前記電流検出部によって検出された前記モータ電流である実測電流は、前記物理量の推定、及び、前記物理量推定部の推定結果に基づく前記ロータの回転位置の推定のうち少なくとも一方に用いられるものであるとよい。   In the inverter control device, the position estimation unit includes a physical quantity estimation unit that estimates a physical quantity related to the electric motor based on at least the motor constant, and the rotational position of the rotor based on an estimation result of the physical quantity estimation unit The measured current that is the motor current detected by the current detection unit is at least one of the estimation of the physical quantity and the estimation of the rotational position of the rotor based on the estimation result of the physical quantity estimation unit. It may be used for one side.

かかる構成によれば、電動モータに関する物理量が推定され、その推定値に基づいてロータの回転位置が推定される。そして、実測電流は、上記物理量の推定、及び、物理量に基づくロータの回転位置の推定のうち少なくとも一方に用いられる。   According to this configuration, the physical quantity related to the electric motor is estimated, and the rotational position of the rotor is estimated based on the estimated value. The measured current is used for at least one of the estimation of the physical quantity and the estimation of the rotational position of the rotor based on the physical quantity.

ここで、推定される物理量と、実際の電動モータの物理量との間には推定誤差が生じ得る。当該推定誤差は、インバータの入力電圧が高くなるほど大きくなり易い。
また、モータ電流が十分に高い場合には、入力電圧に関わらず、ロータの回転位置の推定精度に対する物理量の推定誤差の影響は小さくなり易い。一方、入力電圧が高い条件下においてモータ電流が比較的低い場合には、ロータの回転位置の推定精度に対する物理量の推定誤差の影響が大きくなり易く、ロータの回転位置の推定精度が低下し易い。
Here, an estimation error may occur between the estimated physical quantity and the actual physical quantity of the electric motor. The estimation error tends to increase as the input voltage of the inverter increases.
Further, when the motor current is sufficiently high, the influence of the physical quantity estimation error on the estimation accuracy of the rotational position of the rotor tends to be small regardless of the input voltage. On the other hand, when the motor current is relatively low under the condition where the input voltage is high, the influence of the estimation error of the physical quantity on the estimation accuracy of the rotational position of the rotor tends to increase, and the estimation accuracy of the rotational position of the rotor tends to decrease.

この点、本構成によれば、入力電圧が閾値電圧よりも高い状況においては、d軸電流及び合成電流の少なくとも一方が下限値よりも低くならないように制限される。これにより、ロータの回転位置の推定精度に対する物理量の推定誤差の影響が大きくなり易い状況となることを抑制できる。よって、物理量の推定誤差に起因してロータの回転位置の推定精度が低下することを抑制できる。   In this regard, according to this configuration, in a situation where the input voltage is higher than the threshold voltage, at least one of the d-axis current and the combined current is limited so as not to be lower than the lower limit value. Thereby, it is possible to suppress a situation in which the influence of the estimation error of the physical quantity on the estimation accuracy of the rotational position of the rotor tends to increase. Therefore, it can suppress that the estimation precision of the rotation position of a rotor falls due to the estimation error of a physical quantity.

上記インバータ制御装置について、前記物理量推定部は、前記物理量としての前記モータ電流を推定する電流推定部であり、前記位置推定部は、前記実測電流と、前記電流推定部によって推定された推定電流とに基づいて、前記ロータの回転位置を推定するとよい。   In the inverter control device, the physical quantity estimation unit is a current estimation unit that estimates the motor current as the physical quantity, and the position estimation unit includes the measured current and the estimated current estimated by the current estimation unit. Based on the above, the rotational position of the rotor may be estimated.

かかる構成によれば、実測電流と推定電流とに基づいて、ロータの回転位置が推定される。ここで、実測電流と推定電流との電流誤差は、インバータの入力電圧が高くなるほど大きくなり易い。また、モータ電流が電流誤差に対して十分に高い場合には、入力電圧に関わらず、電流誤差の影響は小さい。このため、モータ電流が電流誤差に対して十分に高い場合には、電流誤差に起因するロータの回転位置の推定値と実際のロータの回転位置との誤差は小さくなり易い。一方、モータ電流が比較的低い条件下において入力電圧が高い場合には、モータ電流に対して電流誤差が相対的に大きくなる。この場合、ロータの回転位置の推定精度が低下し易い。   According to this configuration, the rotational position of the rotor is estimated based on the measured current and the estimated current. Here, the current error between the measured current and the estimated current tends to increase as the input voltage of the inverter increases. When the motor current is sufficiently high with respect to the current error, the influence of the current error is small regardless of the input voltage. For this reason, when the motor current is sufficiently high with respect to the current error, the error between the estimated value of the rotor rotational position and the actual rotor rotational position due to the current error tends to be small. On the other hand, when the input voltage is high under conditions where the motor current is relatively low, the current error is relatively large with respect to the motor current. In this case, the estimation accuracy of the rotational position of the rotor tends to decrease.

この点、本構成によれば、電流誤差が比較的大きくなり易い状況である、入力電圧が閾値電圧よりも高い状況においては、d軸電流及び合成電流の少なくとも一方が下限値よりも低くならないように制限される。これにより、モータ電流に対して電流誤差が比較的大きい状況となることを抑制できる。よって、電流誤差に起因してロータの回転位置の推定精度が低下することを抑制できる。   In this regard, according to this configuration, in a situation where the current error is likely to be relatively large, in a situation where the input voltage is higher than the threshold voltage, at least one of the d-axis current and the combined current does not become lower than the lower limit value. Limited to As a result, it is possible to suppress a situation where the current error is relatively large with respect to the motor current. Therefore, it can suppress that the estimation precision of the rotation position of a rotor falls due to an electric current error.

上記インバータ制御装置について、前記物理量推定部は、前記実測電流と前記モータ定数とに基づいて、前記物理量としての前記電動モータの拡張誘起電圧を推定する拡張誘起電圧推定部であり、前記位置推定部は、前記拡張誘起電圧推定部によって推定された前記拡張誘起電圧に基づいて、前記ロータの回転位置を推定するとよい。   In the inverter control device, the physical quantity estimation unit is an expansion induced voltage estimation unit that estimates an expansion induced voltage of the electric motor as the physical quantity based on the measured current and the motor constant, and the position estimation unit May estimate the rotational position of the rotor based on the expansion induced voltage estimated by the expansion induced voltage estimation unit.

かかる構成によれば、実測電流とモータ定数とによって拡張誘起電圧が推定され、その推定された拡張誘起電圧に基づいてロータの回転位置が推定される。この場合、拡張誘起電圧の推定値と実際の拡張誘起電圧との誤差は、入力電圧が高い場合に大きくなり易い。また、ロータの回転位置の推定精度に対する拡張誘起電圧の推定誤差の影響は、モータ電流が低い場合に大きくなり易い。   According to this configuration, the expansion induced voltage is estimated from the actually measured current and the motor constant, and the rotational position of the rotor is estimated based on the estimated expansion induced voltage. In this case, the error between the estimated value of the expansion induced voltage and the actual expansion induced voltage tends to increase when the input voltage is high. Further, the influence of the estimation error of the expansion induced voltage on the estimation accuracy of the rotational position of the rotor tends to become large when the motor current is low.

この点、本構成によれば、入力電圧が閾値電圧よりも高い状況においては、d軸電流及び合成電流の少なくとも一方が下限値よりも低くならないように制限される。これにより、ロータの回転位置の推定精度に対する拡張誘起電圧の推定誤差の影響が大きくなり易い状況となることを抑制でき、当該推定誤差に起因してロータの回転位置の推定精度が低下することを抑制できる。   In this regard, according to this configuration, in a situation where the input voltage is higher than the threshold voltage, at least one of the d-axis current and the combined current is limited so as not to be lower than the lower limit value. As a result, it is possible to suppress the situation where the influence of the estimation error of the extended induced voltage on the estimation accuracy of the rotor rotational position is likely to be large, and the estimation accuracy of the rotor rotational position is reduced due to the estimation error. Can be suppressed.

上記インバータ制御装置について、前記物理量推定部は、前記実測電流と前記モータ定数とに基づいて、前記物理量としての前記電動モータの磁束を推定する磁束推定部であり、前記位置推定部は、前記磁束推定部によって推定された前記磁束に基づいて、前記ロータの回転位置を推定するとよい。   In the inverter control device, the physical quantity estimation unit is a magnetic flux estimation unit that estimates a magnetic flux of the electric motor as the physical quantity based on the measured current and the motor constant, and the position estimation unit The rotational position of the rotor may be estimated based on the magnetic flux estimated by the estimation unit.

かかる構成によれば、実測電流とモータ定数とによって磁束が推定され、その推定された磁束に基づいて、ロータの回転位置が推定される。この場合、磁束の推定値と実際の磁束との誤差は、入力電圧が高い場合に大きくなり易い。また、ロータの回転位置の推定精度に対する磁束の推定誤差の影響は、モータ電流が低い場合に大きくなり易い。   According to this configuration, the magnetic flux is estimated from the measured current and the motor constant, and the rotational position of the rotor is estimated based on the estimated magnetic flux. In this case, the error between the estimated value of the magnetic flux and the actual magnetic flux tends to increase when the input voltage is high. Further, the influence of the estimation error of the magnetic flux on the estimation accuracy of the rotational position of the rotor tends to become large when the motor current is low.

この点、本構成によれば、入力電圧が閾値電圧よりも高い状況においては、d軸電流及び合成電流の少なくとも一方が下限値よりも低くならないように制限される。これにより、ロータの回転位置の推定精度に対する磁束の推定誤差の影響が大きくなり易い状況となることを抑制でき、当該推定誤差に起因してロータの回転位置の推定精度が低下することを抑制できる。   In this regard, according to this configuration, in a situation where the input voltage is higher than the threshold voltage, at least one of the d-axis current and the combined current is limited so as not to be lower than the lower limit value. As a result, it is possible to suppress the situation where the influence of the estimation error of the magnetic flux on the estimation accuracy of the rotational position of the rotor is likely to increase, and to suppress the estimation accuracy of the rotational position of the rotor from being reduced due to the estimation error. .

上記インバータ制御装置について、前記制限部は、前記入力電圧が高くなるに従って、前記下限値を高くするとよい。
かかる構成によれば、入力電圧に応じて下限値を設定することにより、入力電圧が高い場合において物理量の推定誤差の影響が大きくなることを抑制しつつ、入力電圧が低い場合における電力損失の増大化を抑制できる。
About the said inverter control apparatus, the said restriction | limiting part is good to make the said lower limit value high as the said input voltage becomes high.
According to such a configuration, by setting a lower limit value according to the input voltage, an increase in power loss when the input voltage is low while suppressing an increase in the influence of a physical quantity estimation error when the input voltage is high is suppressed. Can be suppressed.

上記インバータ制御装置について、前記電流制御部は、外部からの前記電動モータに対する外部指令値に基づいて、前記d軸電流及び前記q軸電流の指令値であるd軸電流指令値及びq軸電流指令値を算出する算出部を備え、前記制限部は、前記入力電圧が前記閾値電圧よりも高い場合であって、且つ、前記算出部により算出された前記d軸電流指令値及び前記両電流指令値の合成電流指令値のうち少なくとも一方の対象電流指令値が前記下限値よりも低い場合には、前記d軸電流指令値及び前記q軸電流指令値を、前記対象電流指令値が前記下限値以上となり、且つ、前記算出部によって算出された前記両電流指令値と同一トルクが出力される値に変更するものであり、前記電流制御部は、前記電動モータに流れるd軸電流及びq軸電流が前記d軸電流指令値及び前記q軸電流指令値に近づくように前記インバータを制御するとよい。   In the inverter control device, the current control unit is configured to provide a d-axis current command value and a q-axis current command, which are command values for the d-axis current and the q-axis current, based on an external command value for the electric motor from the outside. A calculating unit that calculates a value, and the limiting unit is a case where the input voltage is higher than the threshold voltage, and the d-axis current command value and the both current command values calculated by the calculating unit. When at least one target current command value of the combined current command values is lower than the lower limit value, the d-axis current command value and the q-axis current command value are set such that the target current command value is equal to or greater than the lower limit value. In addition, the current control value is changed to a value that outputs the same torque as the both current command values calculated by the calculation unit, and the current control unit is configured such that the d-axis current and the q-axis current flowing through the electric motor are Serial d-axis current command value and may control the inverter so as to approach to the q-axis current command value.

かかる構成によれば、同一のトルクを確保しつつ、物理量の推定誤差の影響が比較的大きい状況となることを抑制できる。よって、電流制限を行うことに起因して電動モータの駆動に支障が生じることを抑制できる。   According to this configuration, it is possible to suppress the situation where the influence of the physical quantity estimation error is relatively large while ensuring the same torque. Therefore, it is possible to suppress a problem in driving the electric motor due to the current limitation.

上記目的を達成する車載流体機械は、上述したインバータ制御装置と、前記インバータ制御装置によって制御されるインバータと、前記インバータによって駆動される電動モータと、を備えていることを特徴とする。かかる構成によれば、ロータの回転位置の推定精度が低下することを抑制でき、それを通じて車載流体機械を好適に駆動させることができる。   An in-vehicle fluid machine that achieves the above object includes the inverter control device described above, an inverter controlled by the inverter control device, and an electric motor driven by the inverter. According to such a configuration, it is possible to suppress a decrease in the estimation accuracy of the rotational position of the rotor, and the vehicle-mounted fluid machine can be suitably driven through this.

上記車載流体機械が搭載される車両は、燃料電池が搭載された燃料電池車両であり、前記車載流体機械は、前記電動モータが駆動することによって前記燃料電池に水素を供給するポンプを備えた車載電動ポンプ装置であるとよい。かかる構成によれば、ロータの回転位置の推定精度が低下することを抑制でき、それを通じてポンプを好適に駆動させることができる。   The vehicle on which the in-vehicle fluid machine is mounted is a fuel cell vehicle in which a fuel cell is mounted, and the in-vehicle fluid machine includes an on-vehicle vehicle that includes a pump that supplies hydrogen to the fuel cell when the electric motor is driven. It may be an electric pump device. According to this configuration, it is possible to suppress a decrease in the estimation accuracy of the rotational position of the rotor, and it is possible to drive the pump suitably through it.

この発明によれば、ロータの回転位置の推定精度が低下することを抑制できる。   According to this invention, it can suppress that the estimation precision of the rotational position of a rotor falls.

車載電動ポンプ装置、車載電動圧縮機及び車両の概要を示すブロック図。The block diagram which shows the outline | summary of a vehicle-mounted electric pump apparatus, a vehicle-mounted electric compressor, and a vehicle. 車載電動ポンプ装置のインバータ及びインバータ制御装置を示すブロック回路図。The block circuit diagram which shows the inverter and inverter control apparatus of a vehicle-mounted electric pump apparatus. 電動モータにパルス電圧が印加された場合の実際のu相電流及び実際の物理量に影響するu相理想電流の時間変化を模式的に示すグラフ。The graph which shows typically the time change of the u phase ideal current which influences the actual u phase current and the actual physical quantity when a pulse voltage is applied to the electric motor. 電動モータにパルス電圧が印加された場合の実際のu相電流及び実際の物理量に影響するu相理想電流の時間変化を模式的に示すグラフ。The graph which shows typically the time change of the u phase ideal current which influences the actual u phase current and the actual physical quantity when a pulse voltage is applied to the electric motor. 第1実施形態の指令値制御処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the command value control process of 1st Embodiment. 電流制限が行われた場合の使用可能な電流領域を示すグラフ。The graph which shows the electric current area | region which can be used when electric current limitation is performed. 第2実施形態の指令値制御処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the command value control process of 2nd Embodiment. 電流制限が行われた場合の使用可能な電流領域を示すグラフ。The graph which shows the electric current area | region which can be used when electric current limitation is performed. 第1入力電圧が印加されている場合の使用可能な電流領域を示すグラフ。The graph which shows the electric current area | region which can be used when the 1st input voltage is applied. 第2入力電圧が印加されている場合の使用可能な電流領域を示すグラフ。The graph which shows the electric current area | region which can be used when the 2nd input voltage is applied. 力行と回生との切替態様の一例を示すグラフ。The graph which shows an example of the switching mode between power running and regeneration. 力行と回生との切替態様の一例を示すグラフ。The graph which shows an example of the switching mode between power running and regeneration.

(第1実施形態)
以下、インバータ制御装置、当該インバータ制御装置が搭載された車載流体機械及びその車載流体機械が搭載される車両の第1実施形態について説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of an inverter control device, a vehicle-mounted fluid machine equipped with the inverter control device, and a vehicle equipped with the vehicle-mounted fluid machine will be described.

図1に示すように、本実施形態の車両100は燃料電池車両である。車両100は、燃料電池101と、水素タンク102と、車載蓄電装置103と、燃料電池制御部104と、車載電動ポンプ装置10と、車載電動圧縮機30とを備えている。   As shown in FIG. 1, the vehicle 100 of this embodiment is a fuel cell vehicle. The vehicle 100 includes a fuel cell 101, a hydrogen tank 102, an in-vehicle power storage device 103, a fuel cell control unit 104, an in-vehicle electric pump device 10, and an in-vehicle electric compressor 30.

車載蓄電装置103は、直流電力の充放電が可能なものであれば任意であり、例えば二次電池や電気二重層キャパシタ等である。車載蓄電装置103は、車載電動圧縮機30及び車載電動ポンプ装置10の電源として用いられる。   The in-vehicle power storage device 103 is arbitrary as long as it can charge and discharge DC power, and is, for example, a secondary battery or an electric double layer capacitor. The in-vehicle power storage device 103 is used as a power source for the in-vehicle electric compressor 30 and the in-vehicle electric pump device 10.

燃料電池制御部104は、車両100の走行状況等に基づいて、車載電動圧縮機30及び車載電動ポンプ装置10に対して各種指令を送信するものである。
車載電動ポンプ装置10は、電動モータ11と、電動モータ11が駆動することによって水素タンク102の水素を燃料電池101に供給するポンプ12と、電動モータ11を駆動させるインバータ13と、インバータ13の制御に用いられるインバータ制御装置14とを備えている。
The fuel cell control unit 104 transmits various commands to the in-vehicle electric compressor 30 and the in-vehicle electric pump device 10 based on the traveling state of the vehicle 100 and the like.
The in-vehicle electric pump device 10 includes an electric motor 11, a pump 12 that supplies the hydrogen in the hydrogen tank 102 to the fuel cell 101 when the electric motor 11 is driven, an inverter 13 that drives the electric motor 11, and control of the inverter 13. And an inverter control device 14 used in the above.

電動モータ11は、回転軸21と、回転軸21に固定されたロータ22と、ロータ22に対して対向配置されているステータ23と、ステータ23に捲回された3相のコイル24u,24v,24wとを有している。ロータ22は永久磁石22aを含んでいる。詳細には、永久磁石22aはロータ22内に埋め込まれている。図2に示すように、各コイル24u,24v,24wは例えばY結線されている。ロータ22及び回転軸21は、各相のコイル24u,24v,24wが所定のパターンで通電されることにより回転する。すなわち、本実施形態の電動モータ11は、3相モータである。   The electric motor 11 includes a rotating shaft 21, a rotor 22 fixed to the rotating shaft 21, a stator 23 disposed to face the rotor 22, and three-phase coils 24u, 24v wound around the stator 23. 24w. The rotor 22 includes a permanent magnet 22a. Specifically, the permanent magnet 22 a is embedded in the rotor 22. As shown in FIG. 2, the coils 24u, 24v, 24w are Y-connected, for example. The rotor 22 and the rotating shaft 21 rotate when the coils 24u, 24v, 24w of each phase are energized in a predetermined pattern. That is, the electric motor 11 of this embodiment is a three-phase motor.

インバータ13は、車載蓄電装置103から電力供給を受けるものであり、車載蓄電装置103の直流電力を交流電力に変換して、その変換された交流電力を電動モータ11に出力する。   The inverter 13 receives power supply from the in-vehicle power storage device 103, converts the DC power of the in-vehicle power storage device 103 into AC power, and outputs the converted AC power to the electric motor 11.

なお、本実施形態では、車載電動ポンプ装置10が「車載流体機械」に相当し、当該車載電動ポンプ装置10のインバータ制御装置14が「インバータ制御装置」に相当する。
車載電動圧縮機30は、燃料電池101に圧縮空気を供給するものである。車載電動圧縮機30は、電動モータ31と、圧縮部32と、電動モータ31を駆動させるインバータ33と、インバータ33の制御に用いられるインバータ制御装置34とを備えている。
In the present embodiment, the in-vehicle electric pump device 10 corresponds to an “in-vehicle fluid machine”, and the inverter control device 14 of the in-vehicle electric pump device 10 corresponds to an “inverter control device”.
The on-vehicle electric compressor 30 supplies compressed air to the fuel cell 101. The in-vehicle electric compressor 30 includes an electric motor 31, a compression unit 32, an inverter 33 that drives the electric motor 31, and an inverter control device 34 that is used to control the inverter 33.

圧縮部32は、電動モータ31が駆動することによって空気を圧縮するものである。詳細には、圧縮部32は、電動モータ31の回転軸が回転することによって、空気を圧縮し、その圧縮された空気を燃料電池101に向けて吐出する。圧縮部32の具体的な構成は、スクロールタイプ、ピストンタイプ、ベーンタイプ等任意である。   The compression unit 32 compresses air when the electric motor 31 is driven. Specifically, the compression unit 32 compresses air by rotating the rotation shaft of the electric motor 31, and discharges the compressed air toward the fuel cell 101. The specific structure of the compression part 32 is arbitrary, such as a scroll type, a piston type, and a vane type.

電動モータ31、インバータ33、インバータ制御装置34は、車載電動ポンプ装置10の対応する構成と同様である。このため、以下では、車載電動ポンプ装置10の各構成について詳細に説明し、電動モータ31、インバータ33、インバータ制御装置34の説明を省略する。   The electric motor 31, the inverter 33, and the inverter control device 34 are the same as the corresponding configurations of the in-vehicle electric pump device 10. For this reason, below, each structure of the vehicle-mounted electric pump apparatus 10 is demonstrated in detail, and description of the electric motor 31, the inverter 33, and the inverter control apparatus 34 is abbreviate | omitted.

図2に示すように、車載電動ポンプ装置10のインバータ13は、u相コイル24uに対応するu相スイッチング素子Qu1,Qu2と、v相コイル24vに対応するv相スイッチング素子Qv1,Qv2と、w相コイル24wに対応するw相スイッチング素子Qw1,Qw2と、を備えている。   As shown in FIG. 2, the inverter 13 of the in-vehicle electric pump device 10 includes u-phase switching elements Qu1 and Qu2 corresponding to the u-phase coil 24u, v-phase switching elements Qv1 and Qv2 corresponding to the v-phase coil 24v, and w W-phase switching elements Qw1 and Qw2 corresponding to the phase coil 24w are provided.

各スイッチング素子Qu1,Qu2,Qv1,Qv2,Qw1,Qw2(以下「各スイッチング素子Qu1〜Qw2」という。)は、例えばIGBT等のパワースイッチング素子である。但し、各スイッチング素子Qu1〜Qw2は、IGBTに限られず、任意である。なお、スイッチング素子Qu1〜Qw2は、還流ダイオード(ボディダイオード)Du1〜Dw2を有している。   Each switching element Qu1, Qu2, Qv1, Qv2, Qw1, Qw2 (hereinafter referred to as “each switching element Qu1-Qw2”) is a power switching element such as an IGBT. However, each switching element Qu1-Qw2 is not restricted to IGBT, and is arbitrary. The switching elements Qu1 to Qw2 include freewheeling diodes (body diodes) Du1 to Dw2.

各u相スイッチング素子Qu1,Qu2は接続線を介して互いに直列に接続されており、その接続線はu相コイル24uに接続されている。第1u相スイッチング素子Qu1のコレクタは、車載蓄電装置103の正極端子(+端子)に接続されている。第2u相スイッチング素子Qu2のエミッタは、車載蓄電装置103の負極端子(−端子)に接続されている。   The u-phase switching elements Qu1 and Qu2 are connected to each other in series via a connection line, and the connection line is connected to the u-phase coil 24u. The collector of the first u-phase switching element Qu <b> 1 is connected to the positive terminal (+ terminal) of the in-vehicle power storage device 103. The emitter of the second u-phase switching element Qu2 is connected to the negative terminal (− terminal) of the in-vehicle power storage device 103.

なお、他のスイッチング素子Qv1,Qv2,Qw1,Qw2については、対応するコイルが異なる点を除いて、u相スイッチング素子Qu1,Qu2と同様の接続態様である。   The other switching elements Qv1, Qv2, Qw1, and Qw2 have the same connection mode as the u-phase switching elements Qu1 and Qu2, except that the corresponding coils are different.

車載電動ポンプ装置10のインバータ制御装置14は、インバータ13、詳細には各スイッチング素子Qu1〜Qw2のスイッチング動作を制御する。インバータ制御装置14は、燃料電池制御部104と電気的に接続されており、外部からの電動モータ11に対する外部指令値(本実施形態では燃料電池制御部104からの指令値)に基づいて、各スイッチング素子Qu1〜Qw2を周期的にON/OFFさせる。   The inverter control device 14 of the on-vehicle electric pump device 10 controls the switching operation of the inverter 13, more specifically, the switching elements Qu1 to Qw2. The inverter control device 14 is electrically connected to the fuel cell control unit 104, and based on an external command value for the electric motor 11 from the outside (command value from the fuel cell control unit 104 in this embodiment), The switching elements Qu1 to Qw2 are periodically turned on / off.

インバータ制御装置14は、インバータ13の入力電圧Vinを検出する電圧センサ41と、電動モータ11に流れるモータ電流の実測値を検出する電流センサ42とを備えている。電流センサ42は、各相のコイル24u,24v,24wに流れる3相電流Iu,Iv,Iwを検出する。   The inverter control device 14 includes a voltage sensor 41 that detects an input voltage Vin of the inverter 13 and a current sensor 42 that detects an actual measurement value of a motor current flowing through the electric motor 11. The current sensor 42 detects three-phase currents Iu, Iv, and Iw flowing through the coils 24u, 24v, and 24w of the respective phases.

インバータ制御装置14は、電流センサ42によって検出された3相電流Iu,Iv,Iwを、互いに直交したd軸電流Id及びq軸電流Iqに変換する3相/2相変換部43を有している。インバータ制御装置14は、当該3相/2相変換部43によって、d軸電流Id及びq軸電流Iqの実測値を把握可能となっている。以降の説明において、d軸電流Idの実測値をd軸実測電流Idmとし、q軸電流Iqの実測値をq軸実測電流Iqmとする。   The inverter control device 14 includes a three-phase / two-phase converter 43 that converts the three-phase currents Iu, Iv, Iw detected by the current sensor 42 into a d-axis current Id and a q-axis current Iq that are orthogonal to each other. Yes. The inverter control device 14 can grasp measured values of the d-axis current Id and the q-axis current Iq by the three-phase / two-phase converter 43. In the following description, the measured value of the d-axis current Id is referred to as a d-axis measured current Idm, and the measured value of the q-axis current Iq is referred to as a q-axis measured current Iqm.

なお、モータ電流とは、各相のコイル24u,24v,24wに流れる3相電流Iu,Iv,Iw、又は、3相電流Iu,Iv,Iwを変換することによって得られる両電流Id,Iqである。また、本実施形態では、電流センサ42及び3相/2相変換部43が「電流検出部」に相当する。   The motor current is the three-phase currents Iu, Iv, Iw flowing through the coils 24u, 24v, 24w of the respective phases, or both currents Id, Iq obtained by converting the three-phase currents Iu, Iv, Iw. is there. In the present embodiment, the current sensor 42 and the three-phase / two-phase conversion unit 43 correspond to a “current detection unit”.

インバータ制御装置14は、電動モータ11のモータ定数とモータ電流とに基づいて、ロータ22の回転位置及び回転速度を推定する位置/速度推定部44を備えている。位置/速度推定部44は、電流センサ42の検出結果と電動モータ11のモータ定数とに基づいて、モータ電流を推定する電流推定部45を備えている。本実施形態では、位置/速度推定部44が「位置推定部」に対応し、電流推定部45が「物理量推定部」に対応する。   The inverter control device 14 includes a position / speed estimation unit 44 that estimates the rotational position and rotational speed of the rotor 22 based on the motor constant of the electric motor 11 and the motor current. The position / speed estimation unit 44 includes a current estimation unit 45 that estimates the motor current based on the detection result of the current sensor 42 and the motor constant of the electric motor 11. In the present embodiment, the position / velocity estimation unit 44 corresponds to a “position estimation unit”, and the current estimation unit 45 corresponds to a “physical quantity estimation unit”.

モータ定数とは、電動モータ11の仕様に基づいて予め定められたパラメータであり、例えばモータ抵抗値、インダクタンス、誘起電圧係数等である。モータ定数は、各相のコイル24u,24v,24wに流れる電流が理想的な正弦波であることを前提して導出されたパラメータである。   The motor constant is a parameter determined in advance based on the specification of the electric motor 11, and is, for example, a motor resistance value, an inductance, an induced voltage coefficient, or the like. The motor constant is a parameter derived on the assumption that the current flowing through the coils 24u, 24v, 24w of each phase is an ideal sine wave.

電流推定部45は、前回測定(検出)したモータ電流の実測値(例えば両実測電流Idm,Iqm)とモータ定数とに基づいて、モータ電流としてのd軸電流Id及びq軸電流Iqを推定する。詳細には、電流推定部45は、所定の周期で繰り返しモータ電流(d軸電流Id及びq軸電流Iq)の推定を行うものであり、当該推定を行う度に電流センサ42の検出結果を取得する。そして、電流推定部45は、前回の推定において取得された電流センサ42の検出結果を用いて今回の推定を行うように構成されている。   The current estimation unit 45 estimates the d-axis current Id and the q-axis current Iq as the motor current based on the measured values (detected) of the motor current measured (detected) last time (for example, both the measured currents Idm and Iqm) and the motor constant. . Specifically, the current estimation unit 45 repeatedly estimates the motor current (d-axis current Id and q-axis current Iq) at a predetermined cycle, and acquires the detection result of the current sensor 42 each time the estimation is performed. To do. And the current estimation part 45 is comprised so that this estimation may be performed using the detection result of the current sensor 42 acquired in the last estimation.

以降の説明において、電流推定部45によって推定されたd軸電流Idの推定値をd軸推定電流Ideとし、電流推定部45によって推定されたq軸電流Iqの推定値をq軸推定電流Iqeとする。本実施形態では、推定電流Ide,Iqeが「電動モータに関する物理量」に対応する。   In the following description, the estimated value of the d-axis current Id estimated by the current estimating unit 45 is referred to as a d-axis estimated current Ide, and the estimated value of the q-axis current Iq estimated by the current estimating unit 45 is referred to as a q-axis estimated current Iqe. To do. In the present embodiment, the estimated currents Ide and Iqe correspond to “physical quantities related to the electric motor”.

位置/速度推定部44は、d軸推定電流Ideとd軸実測電流Idm等に基づいて、ロータ22の回転速度を推定し、その推定された回転速度からロータ22の回転位置を推定する。すなわち、本実施形態では、電流センサ42の検出結果は、取得される契機となった推定回に対して次回のモータ電流の推定と、推定されたモータ電流に基づく今回のロータ22の回転位置の推定とに用いられる。   The position / speed estimation unit 44 estimates the rotational speed of the rotor 22 based on the d-axis estimated current Ide, the d-axis measured current Idm, and the like, and estimates the rotational position of the rotor 22 from the estimated rotational speed. In other words, in the present embodiment, the detection result of the current sensor 42 is obtained by estimating the next motor current with respect to the estimated number of times obtained and the current rotational position of the rotor 22 based on the estimated motor current. Used for estimation.

詳細には、位置/速度推定部44は、所定の制御周期Tで、d軸推定電流Ideとd軸実測電流Idmとを把握する。また、位置/速度推定部44は、後述する指令値制御部47から出力されるd軸電圧指令値Vdと、電流Id,Iq(実測電流Idm,Iqm)と、モータ定数等に基づいて、各相のコイル24u,24v,24wにて誘起される誘起電圧eを算出する。そして、位置/速度推定部44は、以下の式(1)を用いて、制御周期T間におけるロータ22の進み角δθを推定する。 Specifically, the position / velocity estimation unit 44 grasps the d-axis estimated current Ide and the d-axis measured current Idm in a predetermined control cycle T. Further, the position / velocity estimation unit 44 is based on a d-axis voltage command value Vd output from a command value control unit 47 (to be described later), currents Id and Iq (measured currents Idm and Iqm), motor constants, and the like. The induced voltage e M induced by the phase coils 24u, 24v, 24w is calculated. Then, the position / speed estimation unit 44 estimates the advance angle δθ of the rotor 22 during the control period T using the following equation (1).

ωは角速度であり、Kは推定ゲインであり、Kは逆起電力定数である。
位置/速度推定部44は、推定された進み角δθに基づいて、ロータ22の回転速度及びロータ22の回転位置を推定する。
ω is an angular velocity, K h is an estimated gain, and K w is a counter electromotive force constant.
The position / speed estimation unit 44 estimates the rotational speed of the rotor 22 and the rotational position of the rotor 22 based on the estimated advance angle δθ.

上記式(1)に示すように、位置/速度推定部44は、d軸実測電流Idmとd軸推定電流Ideとの比較結果に基づいて進み角δθを推定することにより、ロータ22の実際の回転位置と推定位置との差を「0」に収束させる。つまり、d軸実測電流Idmとd軸推定電流Ideとの比較結果は、ロータ22の回転位置及び回転速度の推定精度に寄与するパラメータである。   As shown in the above equation (1), the position / velocity estimation unit 44 estimates the advance angle δθ based on the comparison result between the d-axis actual measurement current Idm and the d-axis estimation current Ide, so that the actual rotor 22 The difference between the rotational position and the estimated position is converged to “0”. That is, the comparison result between the d-axis measured current Idm and the d-axis estimated current Ide is a parameter that contributes to the estimation accuracy of the rotational position and rotational speed of the rotor 22.

インバータ制御装置14は、位置/速度推定部44の推定結果に基づいて、d軸電流Id及びq軸電流Iqを制御する電流制御部46を備えている。電流制御部46は、指令値制御部47と、各スイッチング素子Qu1〜Qw2をPWM(パルス幅変調)制御するPWM制御部48とを備えている。   The inverter control device 14 includes a current control unit 46 that controls the d-axis current Id and the q-axis current Iq based on the estimation result of the position / speed estimation unit 44. The current control unit 46 includes a command value control unit 47 and a PWM control unit 48 that performs PWM (pulse width modulation) control on the switching elements Qu1 to Qw2.

指令値制御部47は、燃料電池制御部104からの外部指令値、位置/速度推定部44からの回転速度の推定値及び入力電圧Vin等に基づいて、d軸電流Id及びq軸電流Iqの指令値を求める。d軸電流Idの指令値をd軸電流指令値Idrとし、q軸電流Iqの指令値をq軸電流指令値Iqrとする。   The command value control unit 47 determines the d-axis current Id and the q-axis current Iq based on the external command value from the fuel cell control unit 104, the estimated rotational speed from the position / speed estimation unit 44, the input voltage Vin, and the like. Find the command value. The command value for the d-axis current Id is defined as a d-axis current command value Idr, and the command value for the q-axis current Iq is defined as a q-axis current command value Iqr.

そして、指令値制御部47は、上記両電流指令値Idr,Iqrを流すのに必要なd軸電圧指令値Vd及びq軸電圧指令値Vqを算出し、その算出結果をPWM制御部48に出力する。   Then, the command value control unit 47 calculates the d-axis voltage command value Vd and the q-axis voltage command value Vq necessary to flow the current command values Idr and Iqr, and outputs the calculation results to the PWM control unit 48. To do.

PWM制御部48は、電動モータ11に流れる電流Id,Iqが電流指令値Idr,Iqrに近づく(好ましくは一致する)ようにインバータ13を制御する。詳細には、PWM制御部48は、指令値制御部47から入力される両電圧指令値Vd,Vqと、入力電圧Vinと、位置/速度推定部44からのロータ22の推定位置とに基づいて、各相のコイル24u,24v,24wに印加する電圧パターンが設定されたPWM信号を生成する。そして、PWM制御部48は、そのPWM信号を用いて各スイッチング素子Qu1〜Qw2をスイッチングさせる。これにより、電流指令値Idr,Iqrと同一又はそれに近い電流Id,Iqが電動モータ11に流れる。つまり、実測電流Idm,Iqmと電流指令値Idr,Iqrとがほぼ一致する。このため、電流指令値Idr,Iqrを制御することは、電動モータ11に流れる電流Id,Iqを制御することと言える。なお、実際には、インバータ制御装置14は、フィードバック制御を行うことで、実測電流Idm,Iqmを電流指令値Idr,Iqrに近づけている。   The PWM control unit 48 controls the inverter 13 so that the currents Id and Iq flowing through the electric motor 11 approach (preferably match) the current command values Idr and Iqr. Specifically, the PWM control unit 48 is based on both voltage command values Vd and Vq input from the command value control unit 47, the input voltage Vin, and the estimated position of the rotor 22 from the position / speed estimation unit 44. The PWM signal in which the voltage pattern to be applied to the coils 24u, 24v, 24w of each phase is set is generated. And the PWM control part 48 switches each switching element Qu1-Qw2 using the PWM signal. As a result, currents Id and Iq that are the same as or close to the current command values Idr and Iqr flow in the electric motor 11. That is, the actually measured currents Idm, Iqm and the current command values Idr, Iqr substantially coincide. For this reason, controlling the current command values Idr and Iqr can be said to control the currents Id and Iq flowing through the electric motor 11. Actually, inverter control device 14 performs feedback control to bring measured currents Idm and Iqm closer to current command values Idr and Iqr.

ちなみに、電流制御部46は、両電流Id,Iqの位相を可変制御することにより、力行と回生とを切り替える。
次に、図3及び図4を用いて実測電流Idm,Iqm及び推定電流Ide,Iqeの誤差である電流誤差δIと入力電圧Vinとの間に相関関係について説明する。本実施形態では、電流誤差δIが物理量の推定誤差に対応する。
Incidentally, the current control unit 46 switches between power running and regeneration by variably controlling the phases of both the currents Id and Iq.
Next, the correlation between the current error δI, which is an error between the measured currents Idm and Iqm and the estimated currents Ide and Iqe, and the input voltage Vin will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, the current error δI corresponds to a physical quantity estimation error.

図3及び図4は、入力電圧Vinのパルス電圧が印加された場合における実際のu相電流Iuの波形及びモータ定数から導出されるu相理想電流Iueの波形を模式的に示すグラフである。図4は、図3よりも入力電圧Vinが高い場合を示している。図3及び図4中、実際のu相電流Iuを実線で示し、u相理想電流Iueを破線で示す。また、説明の便宜上、図3及び図4においては、パルス電圧を二点鎖線で示す。   3 and 4 are graphs schematically showing the actual waveform of the u-phase current Iu and the waveform of the u-phase ideal current Iue derived from the motor constant when the pulse voltage of the input voltage Vin is applied. FIG. 4 shows a case where the input voltage Vin is higher than that in FIG. 3 and 4, the actual u-phase current Iu is indicated by a solid line, and the u-phase ideal current Iue is indicated by a broken line. For convenience of explanation, in FIGS. 3 and 4, the pulse voltage is indicated by a two-dot chain line.

図3及び図4に示すように、実際のu相電流Iuには、パルス電圧の周期に対応するリップルが重畳する。このため、実際のu相電流Iuの波形は、理想的な正弦波からずれる。このため、理想的な正弦波を前提として規定されているモータ定数を用いて推定されるd軸推定電流Ideとd軸実測電流Idmとの間には電流誤差δIが生じる。   As shown in FIGS. 3 and 4, a ripple corresponding to the period of the pulse voltage is superimposed on the actual u-phase current Iu. For this reason, the actual waveform of the u-phase current Iu deviates from an ideal sine wave. For this reason, a current error δI occurs between the d-axis estimated current Ide and the d-axis measured current Idm estimated using the motor constant defined on the assumption of an ideal sine wave.

特に、電流誤差δIは、パルス電圧の立ち上がりタイミング及び立ち下がりタイミングにて生じ易い。当該電流誤差δIは、入力電圧Vinに応じて相違する。詳細には、入力電圧Vinが高くなると、電流誤差δIが大きくなる。このため、図3及び図4に示すように、入力電圧Vinが高くなると、実際のu相電流Iuとu相理想電流Iueとの誤差δIuが大きくなる。   In particular, the current error δI tends to occur at the rise timing and fall timing of the pulse voltage. The current error δI varies depending on the input voltage Vin. Specifically, as the input voltage Vin increases, the current error δI increases. For this reason, as shown in FIGS. 3 and 4, when the input voltage Vin increases, an error δIu between the actual u-phase current Iu and the u-phase ideal current Iue increases.

なお、図3及び図4では、電流センサ42は、パルス電圧の立ち下がりタイミングで、3相電流Iu,Iv,Iwを検出する。このため、位置/速度推定部44は、パルス電圧の立ち下がりタイミングで検出された3相電流Iu,Iv,Iw(換言すれば両電流Id,Iq)に基づいて、ロータ22の回転位置及び回転速度を推定していると言える。   3 and 4, the current sensor 42 detects the three-phase currents Iu, Iv, and Iw at the falling timing of the pulse voltage. For this reason, the position / speed estimation unit 44 determines the rotational position and the rotational speed of the rotor 22 based on the three-phase currents Iu, Iv, Iw (in other words, both currents Id, Iq) detected at the falling timing of the pulse voltage. It can be said that the speed is estimated.

ここで、d軸電流Id及びq軸電流Iqが、電流誤差δIに対して十分に大きければ、入力電圧Vinに関わらず、電流誤差δIの影響は無視できる。しかしながら、d軸電流Id及びq軸電流Iqが比較的小さい条件下において入力電圧Vinが高い場合には、d軸電流Id及びq軸電流Iqに対して相対的に電流誤差δIが大きくなる。このため、電流誤差δIの影響を無視することができず、ロータ22の回転位置及び回転速度の推定精度の低下が懸念される。   Here, if the d-axis current Id and the q-axis current Iq are sufficiently large with respect to the current error δI, the influence of the current error δI can be ignored regardless of the input voltage Vin. However, when the input voltage Vin is high under conditions where the d-axis current Id and the q-axis current Iq are relatively small, the current error δI is relatively large with respect to the d-axis current Id and the q-axis current Iq. For this reason, the influence of the current error δI cannot be ignored, and there is a concern that the estimation accuracy of the rotational position and the rotational speed of the rotor 22 is lowered.

これに対して、本実施形態の電流制御部46は、電流誤差δIが大きくなり易い状況である入力電圧Vinが高い状況下においてはd軸電流Id及びq軸電流Iqを制限するように構成されている。当該電流制御部46の指令値制御部47にて実行される指令値制御処理について以下に説明する。   On the other hand, the current control unit 46 of the present embodiment is configured to limit the d-axis current Id and the q-axis current Iq under a situation where the input voltage Vin is high, which is a situation where the current error δI tends to increase. ing. The command value control process executed by the command value control unit 47 of the current control unit 46 will be described below.

図5に示すように、指令値制御部47は、ステップS101にて、燃料電池制御部104からの外部指令値と、位置/速度推定部44からの回転速度の推定値とに基づいて、電流指令値Idr,Iqrを算出する。   As shown in FIG. 5, in step S101, the command value control unit 47 determines the current based on the external command value from the fuel cell control unit 104 and the estimated rotational speed value from the position / speed estimation unit 44. Command values Idr and Iqr are calculated.

外部指令値とは、例えば回転速度指令値等である。例えば、燃料電池制御部104は、車両100の運転状況等から、燃料電池101に必要な水素の流量を算出し、その流量を実現できる回転速度を算出する。そして、燃料電池制御部104は、算出された回転速度を外部指令値として指令値制御部47に出力する。   The external command value is, for example, a rotation speed command value. For example, the fuel cell control unit 104 calculates the flow rate of hydrogen necessary for the fuel cell 101 from the driving state of the vehicle 100 and the like, and calculates the rotation speed that can realize the flow rate. Then, the fuel cell control unit 104 outputs the calculated rotation speed to the command value control unit 47 as an external command value.

なお、外部指令値は、回転速度指令値に限られず、電動モータ11の駆動態様を規定できれば、その具体的な指令内容は任意である。また、外部指令値の出力主体は、燃料電池制御部104に限られず任意である。   The external command value is not limited to the rotational speed command value, and the specific command content is arbitrary as long as the drive mode of the electric motor 11 can be defined. Further, the output subject of the external command value is not limited to the fuel cell control unit 104 and is arbitrary.

また、詳細な説明は省略するが、実際には、指令値制御部47は、両電流指令値Idr,Iqrの合成電流指令値Isrが予め定められた上限値を超えないように電流指令値Idr,Iqrを算出する。   Although the detailed description is omitted, in practice, the command value control unit 47 determines the current command value Idr so that the combined current command value Isr of both the current command values Idr and Iqr does not exceed a predetermined upper limit value. , Iqr.

ステップS102では、指令値制御部47は、電圧センサ41の検出結果に基づいて、入力電圧Vinを把握する。
ステップS103では、指令値制御部47は、ステップS102にて把握された入力電圧Vinが予め定められた閾値電圧Vthよりも高いか否かを判定する。閾値電圧Vthは、d軸電流Id及びq軸電流Iqによっては推定精度が低下し得る入力電圧Vinに設定されていればよく、その具体的な値は任意である。
In step S102, the command value control unit 47 grasps the input voltage Vin based on the detection result of the voltage sensor 41.
In step S103, the command value control unit 47 determines whether or not the input voltage Vin grasped in step S102 is higher than a predetermined threshold voltage Vth. The threshold voltage Vth only needs to be set to the input voltage Vin that can reduce the estimation accuracy depending on the d-axis current Id and the q-axis current Iq, and a specific value thereof is arbitrary.

指令値制御部47は、入力電圧Vinが閾値電圧Vth以下である場合にはステップS107に進む一方、入力電圧Vinが閾値電圧Vthよりも高い場合には、ステップS104に進む。   The command value control unit 47 proceeds to step S107 when the input voltage Vin is equal to or lower than the threshold voltage Vth, and proceeds to step S104 when the input voltage Vin is higher than the threshold voltage Vth.

ステップS104では、指令値制御部47は、合成下限値Isthを設定する。本実施形態では、合成下限値Isthは、d軸電流Idとq軸電流Iqとの合成電流Isに対するものであり、入力電圧Vinに関わらず一定となっている。合成下限値Isthは、入力電圧Vinが閾値電圧Vthである場合における電流誤差δIとの比率が予め定められた許容比となる合成電流Is以上に設定されている。   In step S104, the command value control unit 47 sets the composite lower limit value Isth. In the present embodiment, the combined lower limit value Isth is for the combined current Is of the d-axis current Id and the q-axis current Iq, and is constant regardless of the input voltage Vin. The combined lower limit value Isth is set to be equal to or higher than the combined current Is that is a predetermined allowable ratio with the current error δI when the input voltage Vin is the threshold voltage Vth.

ステップS105では、指令値制御部47は、ステップS101にて算出した両電流指令値Idr,Iqrの合成電流指令値Isrが合成下限値Isthよりも低いか否かを判定する。   In step S105, the command value control unit 47 determines whether or not the combined current command value Isr of both the current command values Idr and Iqr calculated in step S101 is lower than the combined lower limit value Isth.

指令値制御部47は、合成電流指令値Isrが合成下限値Isth以上である場合には、ステップS107に進む。一方、指令値制御部47は、合成電流指令値Isrが合成下限値Isthよりも低い場合には、d軸電流Id及びq軸電流Iqを制限するためにステップS106に進む。   If the combined current command value Isr is equal to or greater than the combined lower limit value Isth, the command value control unit 47 proceeds to step S107. On the other hand, when the combined current command value Isr is lower than the combined lower limit value Isth, the command value control unit 47 proceeds to step S106 to limit the d-axis current Id and the q-axis current Iq.

ステップS106では、指令値制御部47は、合成電流指令値Isrが合成下限値Isth以上となるように電流指令値Idr,Iqrを変更する。詳細には、指令値制御部47は、合成電流指令値Isrが合成下限値Isth以上となり、且つ、ステップS101にて算出された電流指令値Idr,Iqrと同一又はそれに近いトルクが出力される電流Id,Iqを導出する。そして、指令値制御部47は、導出された電流Id,Iqを新たな電流指令値Idr,Iqrに設定する。なお、本実施形態では、合成電流指令値Isrが「対象電流指令値」に相当する。   In step S106, the command value control unit 47 changes the current command values Idr and Iqr so that the combined current command value Isr is equal to or greater than the combined lower limit value Isth. Specifically, the command value control unit 47 outputs a current at which the combined current command value Isr is equal to or greater than the combined lower limit value Isth and torque equal to or close to the current command values Idr and Iqr calculated in step S101 is output. Id and Iq are derived. Then, the command value control unit 47 sets the derived currents Id and Iq to new current command values Idr and Iqr. In the present embodiment, the combined current command value Isr corresponds to the “target current command value”.

新たな電流指令値Idr,Iqrの具体的な導出態様については任意であるが、例えば、指令値制御部47は、トルクと電流Id,Iqとの関係を示すデータ(関数データやマップデータ等)を有し、当該データを参照することによって導出する態様等が考えられる。   The specific derivation mode of the new current command values Idr and Iqr is arbitrary. For example, the command value control unit 47 is data (function data, map data, etc.) indicating the relationship between the torque and the currents Id and Iq. And a mode derived by referring to the data can be considered.

なお、本実施形態では、指令値制御部47は、合成電流指令値Isrが合成下限値Isthと同一であり、且つ、ステップS101にて算出された電流指令値Idr,Iqrと同一又はそれに近いトルクが出力される電流Id,Iqを導出する。但し、これに限られず、指令値制御部47は、合成下限値Isthよりも高い合成電流指令値Isrとなる電流指令値Idr,Iqrを導出してもよい。   In the present embodiment, the command value control unit 47 determines that the combined current command value Isr is the same as the combined lower limit value Isth and the torque is equal to or close to the current command values Idr and Iqr calculated in step S101. Are output as currents Id and Iq. However, the present invention is not limited to this, and the command value control unit 47 may derive the current command values Idr and Iqr that become the combined current command value Isr higher than the combined lower limit value Isth.

ステップS107では、指令値制御部47は、d軸電流指令値Idrと3相/2相変換部43から得られたd軸実測電流Idmとの差分に基づいて、d軸の電圧指令値であるd軸電圧指令値Vdを算出する。同様に、指令値制御部47は、q軸電流指令値Iqrと3相/2相変換部43から得られたq軸実測電流Iqmとの差分に基づいて、q軸の電圧指令値であるq軸電圧指令値Vqを算出する。この算出されたd軸電圧指令値Vd及びq軸電圧指令値Vqに基づいて、PWM制御部48が各スイッチング素子Qu1〜Qw2を制御することにより、電動モータ11に流れる電流Id,Iqが電流指令値Idr,Iqrに近づく又は一致する。   In step S107, the command value control unit 47 is the d-axis voltage command value based on the difference between the d-axis current command value Idr and the d-axis actual measurement current Idm obtained from the 3-phase / 2-phase conversion unit 43. A d-axis voltage command value Vd is calculated. Similarly, the command value control unit 47 determines the q-axis voltage command value q based on the difference between the q-axis current command value Iqr and the q-axis actual measurement current Iqm obtained from the 3-phase / 2-phase conversion unit 43. A shaft voltage command value Vq is calculated. Based on the calculated d-axis voltage command value Vd and q-axis voltage command value Vq, the PWM controller 48 controls the switching elements Qu1 to Qw2, so that the currents Id and Iq flowing through the electric motor 11 are current commands. It approaches or matches the values Idr and Iqr.

ステップS107で用いられる電流指令値Idr,Iqrは、ステップS103又はステップS105が否定判定された場合には、ステップS101にて算出された電流指令値Idr,Iqrである。一方、ステップS103及びステップS105を肯定判定した場合、すなわちステップS106の処理を実行した場合には、ステップS107で用いられる電流指令値Idr,Iqrは、ステップS106にて変更された電流指令値Idr,Iqrである。   The current command values Idr and Iqr used in step S107 are the current command values Idr and Iqr calculated in step S101 when a negative determination is made in step S103 or step S105. On the other hand, when step S103 and step S105 are affirmed, that is, when the process of step S106 is executed, the current command values Idr and Iqr used in step S107 are the current command values Idr, Idr, changed in step S106. Iqr.

すなわち、本実施形態では、電流制御部46は、入力電圧Vinが閾値電圧Vthよりも高い場合には、合成電流Is(合成電流指令値Isr)が合成下限値Isth以上となるように電流制限を行う。一方、電流制御部46は、入力電圧Vinが閾値電圧Vth以下である場合には、電流制限を行わない。   That is, in the present embodiment, when the input voltage Vin is higher than the threshold voltage Vth, the current control unit 46 limits the current so that the combined current Is (the combined current command value Isr) is equal to or greater than the combined lower limit value Isth. Do. On the other hand, the current control unit 46 does not limit the current when the input voltage Vin is equal to or lower than the threshold voltage Vth.

なお、ステップS101の処理を実行する電流制御部46(指令値制御部47)が「算出部」に相当し、ステップS103〜ステップS106の処理を実行する電流制御部46(指令値制御部47)が「制限部」に相当する。   The current control unit 46 (command value control unit 47) that executes the process of step S101 corresponds to a “calculation unit”, and the current control unit 46 (command value control unit 47) that executes the processes of step S103 to step S106. Corresponds to the “restriction section”.

次に図6を用いて本実施形態の作用について説明する。図6は、電流制限が行われている場合の使用可能な電流領域を示す図である。図6では、使用可能な電流領域をドットハッチで示し、破線は同一トルク曲線を示す。   Next, the effect | action of this embodiment is demonstrated using FIG. FIG. 6 is a diagram illustrating a usable current region when current limitation is performed. In FIG. 6, a usable current region is indicated by a dot hatch, and a broken line indicates the same torque curve.

図6に示すように、入力電圧Vinが閾値電圧Vthよりも高い場合には、使用可能な電流領域が制限される。この場合、燃料電池制御部104からの回転速度指令値と位置/速度推定部44からの回転速度の推定値とに基づいて算出された電流指令値Idr,Iqrの座標を座標P1とする。座標P1が制限領域内にある場合、当該座標P1と同一トルクを出力でき、且つ、合成電流指令値Isrが合成下限値Isthとなる座標P2が導出され、電動モータ11には、座標P2に対応する電流Id,Iqが流れる。   As shown in FIG. 6, when the input voltage Vin is higher than the threshold voltage Vth, the usable current region is limited. In this case, the coordinates of the current command values Idr and Iqr calculated based on the rotational speed command value from the fuel cell control unit 104 and the estimated rotational speed value from the position / speed estimation unit 44 are set as a coordinate P1. When the coordinate P1 is within the limit region, the coordinate P2 that can output the same torque as the coordinate P1 and the combined current command value Isr becomes the combined lower limit value Isth is derived, and the electric motor 11 corresponds to the coordinate P2. Currents Id and Iq flow.

以上詳述した本実施形態によれば以下の効果を奏する。
(1)電動モータ11は、永久磁石22aを含むロータ22及びコイル24u,24v,24wが捲回されたステータ23を有している。インバータ制御装置14は、電動モータ11を駆動させるインバータ13の制御に用いられるものである。インバータ制御装置14は、電動モータ11に流れるモータ電流を検出する電流センサ42及び3相/2相変換部43と、電動モータ11のモータ定数とモータ電流とに基づいて、ロータ22の回転位置を推定する位置/速度推定部44とを備えている。インバータ制御装置14は、位置/速度推定部44の推定結果に基づいて、モータ電流におけるd軸電流Id及びq軸電流Iqを制御する電流制御部46を備えている。電流制御部46は、入力電圧Vinが閾値電圧Vthよりも高い場合には、合成電流Isが合成下限値Isthよりも低くならないように合成電流Isを制限する(ステップS103〜ステップS106の処理)。
According to the embodiment described above in detail, the following effects are obtained.
(1) The electric motor 11 includes a rotor 22 including a permanent magnet 22a and a stator 23 around which coils 24u, 24v, and 24w are wound. The inverter control device 14 is used for controlling the inverter 13 that drives the electric motor 11. The inverter control device 14 determines the rotational position of the rotor 22 based on the current sensor 42 and the three-phase / two-phase converter 43 that detects the motor current flowing in the electric motor 11, the motor constant of the electric motor 11, and the motor current. A position / velocity estimation unit 44 for estimation. The inverter control device 14 includes a current control unit 46 that controls the d-axis current Id and the q-axis current Iq in the motor current based on the estimation result of the position / speed estimation unit 44. When the input voltage Vin is higher than the threshold voltage Vth, the current control unit 46 limits the combined current Is so that the combined current Is does not become lower than the combined lower limit value Isth (processing of Step S103 to Step S106).

かかる構成によれば、ロータ22の回転位置の推定精度が低下し易い状況、詳細には入力電圧Vinが比較的高い条件下において合成電流Isが低い状況となることを抑制できる。これにより、ロータ22の回転位置の推定精度が低下することを抑制できる。   According to such a configuration, it is possible to suppress a situation where the estimation accuracy of the rotational position of the rotor 22 is likely to be lowered, specifically, a situation where the combined current Is is low under a condition where the input voltage Vin is relatively high. Thereby, it can suppress that the estimation precision of the rotation position of the rotor 22 falls.

(2)位置/速度推定部44は、電動モータ11のモータ定数と電流センサ42及び3相/2相変換部43によって検出されたモータ電流(詳細には前回の推定の際に測定された両実測電流Idm,Iqm)とに基づいて、電動モータ11に流れるモータ電流を推定する電流推定部45を備えている。そして、位置/速度推定部44は、d軸実測電流Idmと、電流推定部45によって推定された電動モータ11に関する物理量としてのd軸推定電流Ideとに基づいて、ロータ22の回転位置を推定する。   (2) The position / speed estimator 44 determines the motor constant of the electric motor 11 and the motor current detected by the current sensor 42 and the three-phase / two-phase converter 43 (specifically, the both measured in the previous estimation) Based on the measured currents Idm, Iqm), a current estimation unit 45 that estimates the motor current flowing in the electric motor 11 is provided. Then, the position / speed estimation unit 44 estimates the rotational position of the rotor 22 based on the d-axis actual measurement current Idm and the d-axis estimation current Ide as a physical quantity related to the electric motor 11 estimated by the current estimation unit 45. .

かかる構成によれば、d軸実測電流Idmとd軸推定電流Ideとの誤差である電流誤差δIが比較的大きくなり易い場合には、合成電流Isが合成下限値Isthよりも低くならないように制限される。これにより、合成電流Isに対して電流誤差δIが比較的大きい状況となることを抑制できる。よって、電流誤差δIに起因する推定精度の低下を抑制できる。   According to such a configuration, when the current error δI that is an error between the d-axis actual measurement current Idm and the d-axis estimated current Ide tends to be relatively large, the combined current Is is limited so as not to be lower than the combined lower limit value Isth. Is done. Thereby, it can be suppressed that the current error δI is relatively large with respect to the combined current Is. Therefore, it is possible to suppress a decrease in estimation accuracy due to the current error δI.

(3)電流制御部46は、外部からの電動モータ11に対する外部指令値(回転速度指令値)に基づいて、両電流指令値Idr,Iqrを算出する(ステップS101の処理)。電流制御部46は、入力電圧Vinが閾値電圧Vthよりも高い条件下で上記両電流指令値Idr,Iqrの合成電流指令値Isrが合成下限値Isthよりも低い場合、電流指令値Idr,Iqrを変更する。詳細には、電流制御部46は、電流指令値Idr,Iqrを、合成電流指令値Isrが合成下限値Isth以上となり、且つ、外部指令値に基づき算出された電流指令値Idr,Iqrの出力トルクと同一又はそれに近い値が得られるように変更する。そして、電流制御部46(詳細にはPWM制御部48)は、電動モータ11に流れる電流Id,Iqが電流指令値Idr,Iqrに近づく(好ましくは一致する)ようにインバータ13を制御する。これにより、同一又はそれに近いトルクを確保しつつ、合成電流Isに対して電流誤差δIが比較的大きい状況となることを抑制できる。よって、電流制限を行うことに起因して電動モータ11の駆動に支障が生じることを抑制できる。   (3) The current control unit 46 calculates both current command values Idr and Iqr based on an external command value (rotational speed command value) for the electric motor 11 from the outside (processing in step S101). When the combined current command value Isr of the current command values Idr and Iqr is lower than the combined lower limit value Isth under the condition that the input voltage Vin is higher than the threshold voltage Vth, the current control unit 46 sets the current command values Idr and Iqr. change. Specifically, the current control unit 46 outputs the current command values Idr and Iqr to the output torque of the current command values Idr and Iqr calculated based on the external command value and the combined current command value Isr is equal to or greater than the combined lower limit value Isth. To obtain a value that is the same as or close to that. Then, the current control unit 46 (specifically, the PWM control unit 48) controls the inverter 13 so that the currents Id and Iq flowing through the electric motor 11 approach (preferably match) the current command values Idr and Iqr. Accordingly, it is possible to suppress the situation where the current error δI is relatively large with respect to the combined current Is while securing the same or close torque. Therefore, it is possible to suppress a problem in driving the electric motor 11 due to the current limitation.

(4)インバータ制御装置14は、車載電動ポンプ装置10の電動モータ11を駆動するインバータ13の制御に用いられるものである。車載電動ポンプ装置10は、電動モータ11が駆動することによって、車両100に搭載された燃料電池101に水素を供給するポンプ12を備えている。かかる構成によれば、電流誤差δIに起因する推定精度の低下を抑制することを通じて、ポンプ12を好適に駆動させることができる。   (4) The inverter control device 14 is used for controlling the inverter 13 that drives the electric motor 11 of the in-vehicle electric pump device 10. The on-vehicle electric pump device 10 includes a pump 12 that supplies hydrogen to the fuel cell 101 mounted on the vehicle 100 when the electric motor 11 is driven. According to such a configuration, the pump 12 can be suitably driven through suppressing a decrease in estimation accuracy caused by the current error δI.

ここで、圧縮部32を駆動させる電動モータ31には、ポンプ12を駆動させる電動モータ11と比較して、高いd軸電流Id及びq軸電流Iqが求められる。このため、電流誤差δIの影響が小さくなり易い。   Here, the electric motor 31 that drives the compression unit 32 requires a higher d-axis current Id and q-axis current Iq than the electric motor 11 that drives the pump 12. For this reason, the influence of the current error δI tends to be small.

一方、ポンプ12を駆動させる電動モータ11には、圧縮部32を駆動させる電動モータ31と比較して、比較的低いd軸電流Id及びq軸電流Iqが求められる。このため、電流誤差δIの影響が大きくなり易い。この点、本実施形態では、ポンプ12に対応するインバータ制御装置14が上記電流制限を行うように構成されている。これにより、車載電動ポンプ装置10にて特に生じ易い電流誤差δIの影響が大きくなる状況を抑制でき、ポンプ12を好適に駆動させることができる。   On the other hand, the electric motor 11 that drives the pump 12 is required to have relatively low d-axis current Id and q-axis current Iq as compared to the electric motor 31 that drives the compression unit 32. For this reason, the influence of the current error δI tends to increase. In this regard, in the present embodiment, the inverter control device 14 corresponding to the pump 12 is configured to perform the current limitation. As a result, it is possible to suppress a situation in which the influence of the current error δI that is particularly likely to occur in the in-vehicle electric pump device 10 becomes large, and the pump 12 can be driven appropriately.

(第2実施形態)
第1実施形態では、電流制御部46は、下限値として合成電流Isを採用し、合成電流Isが合成下限値Isthよりも低くならないように制限する構成であった。これに対して、本実施形態では、電流制御部46は、下限値としてd軸電流Idを採用し、d軸電流Idがd軸下限値Idthよりも低くならないように制限する。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the current control unit 46 is configured to employ the combined current Is as the lower limit value and limit the combined current Is so as not to be lower than the combined lower limit value Isth. On the other hand, in the present embodiment, the current control unit 46 adopts the d-axis current Id as the lower limit value and limits the d-axis current Id so as not to be lower than the d-axis lower limit value Idth.

詳細には、図7に示すように、電流制御部46の指令値制御部47は、ステップS201では、予め定められたd軸下限値Idthを設定する。d軸下限値Idthは、入力電圧Vinに関わらず一定である。d軸下限値Idthは、入力電圧Vinが閾値電圧Vthである場合における電流誤差δIとの比率が予め定められた許容比となるd軸電流Id以上に設定されている。   Specifically, as shown in FIG. 7, the command value control unit 47 of the current control unit 46 sets a predetermined d-axis lower limit value Idth in step S201. The d-axis lower limit value Idth is constant regardless of the input voltage Vin. The d-axis lower limit value Idth is set to be equal to or greater than the d-axis current Id, which is a predetermined allowable ratio with the current error δI when the input voltage Vin is the threshold voltage Vth.

ステップS202では、指令値制御部47は、ステップS101にて算出されたd軸電流指令値Idrがd軸下限値Idthよりも低いか否かを判定する。指令値制御部47は、d軸電流指令値Idrがd軸下限値Idth以上である場合には、電流変更を行わない一方、d軸電流指令値Idrがd軸下限値Idthよりも低い場合には、ステップS203に進む。   In step S202, the command value control unit 47 determines whether or not the d-axis current command value Idr calculated in step S101 is lower than the d-axis lower limit value Idth. The command value control unit 47 does not change the current when the d-axis current command value Idr is equal to or greater than the d-axis lower limit value Idth, while the d-axis current command value Idr is lower than the d-axis lower limit value Idth. Advances to step S203.

ステップS203では、指令値制御部47は、d軸電流指令値Idrがd軸下限値Idth以上となり、且つ、ステップS101にて算出された電流指令値Idr,Iqrと同一又はそれに近いトルクが出力される電流Id,Iqを導出する。そして、指令値制御部47は、その導出された電流Id,Iqを新たな電流指令値Idr,Iqrに設定する。本実施形態では、d軸電流指令値Idrが「対象電流指令値」に相当する。なお、その他の処理は、第1実施形態と同様であるため、説明を省略する。   In step S203, the command value control unit 47 outputs a torque whose d-axis current command value Idr is equal to or greater than the d-axis lower limit value Idth and is equal to or close to the current command values Idr and Iqr calculated in step S101. Currents Id and Iq are derived. Then, the command value control unit 47 sets the derived currents Id and Iq to new current command values Idr and Iqr. In the present embodiment, the d-axis current command value Idr corresponds to the “target current command value”. Since other processes are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.

以上詳述した本実施形態によれば、図8に示すように、入力電圧Vinが閾値電圧Vth以上の場合には、q軸電流Iqに関わらず、d軸電流Idがd軸下限値Idthよりも高い領域が使用可能な電流領域となる。これにより、進み角δθを算出するのに用いられるd軸実測電流Idm及びd軸推定電流Ideが、電流誤差δIの影響が大きくなる領域まで低くなることを抑制できる。よって、(1)〜(4)の効果を得ることができる。   According to the embodiment described above in detail, as shown in FIG. 8, when the input voltage Vin is equal to or higher than the threshold voltage Vth, the d-axis current Id is less than the d-axis lower limit value Idth regardless of the q-axis current Iq. The higher region is a usable current region. Thereby, it is possible to suppress the d-axis measured current Idm and the d-axis estimated current Ide used for calculating the advance angle δθ from being lowered to a region where the influence of the current error δI becomes large. Therefore, the effects (1) to (4) can be obtained.

(第3実施形態)
本実施形態では、ステップS104の処理が第1実施形態と異なっている。その異なる点について以下に説明する。
(Third embodiment)
In the present embodiment, the process in step S104 is different from that in the first embodiment. The different points will be described below.

本実施形態では、電流制御部46の指令値制御部47は、ステップS104にて、入力電圧Vinに応じて異なる合成下限値Isthを設定する。詳細には、指令値制御部47は、入力電圧Vinが高くなるに従って合成下限値Isthを高く設定する。   In the present embodiment, the command value control unit 47 of the current control unit 46 sets a different combined lower limit value Isth according to the input voltage Vin in step S104. Specifically, the command value control unit 47 sets the combined lower limit value Isth higher as the input voltage Vin increases.

入力電圧Vinに対する合成下限値Isthの変化態様は、任意であるが、例えばリニアに変化させる態様等が考えられる。但し、これに限られず、階段状や指数関数状に変化させてもよい。   The change mode of the combined lower limit value Isth with respect to the input voltage Vin is arbitrary, but, for example, a mode in which it is changed linearly can be considered. However, it is not limited to this, and it may be changed in a stepped shape or an exponential function shape.

図9及び図10を用いて本実施形態の作用について説明する。図9は入力電圧Vinが第1入力電圧V1である場合の使用可能な電流領域を示し、図10は入力電圧Vinが第1入力電圧V1よりも高い第2入力電圧V2である場合の使用可能な電流領域を示す。   The effect | action of this embodiment is demonstrated using FIG.9 and FIG.10. FIG. 9 shows a usable current region when the input voltage Vin is the first input voltage V1, and FIG. 10 shows that the input voltage Vin can be used when the input voltage Vin is the second input voltage V2 higher than the first input voltage V1. Current region is shown.

図9及び図10に示すように、入力電圧Vinに応じて使用可能な電流領域が変化する。詳細には、入力電圧Vinが第2入力電圧V2である場合の方が、入力電圧Vinが第1入力電圧V1である場合と比較して、使用可能な電流領域が小さくなっている。   As shown in FIGS. 9 and 10, the usable current region changes according to the input voltage Vin. More specifically, the usable current region is smaller when the input voltage Vin is the second input voltage V2 than when the input voltage Vin is the first input voltage V1.

以上詳述した本実施形態によれば、第1実施形態の効果に加えて以下の効果を奏する。
(5)入力電圧Vinが高くなるに従って合成下限値Isthが高くなっている。これにより、電流誤差δIが大きくなる分だけ合成下限値Isthが高くなるため、電流誤差δIの影響が大きくなることを抑制できる。これにより、より好適に電流制限を行うことができる。
According to the present embodiment described in detail above, the following effects can be obtained in addition to the effects of the first embodiment.
(5) The composite lower limit value Isth increases as the input voltage Vin increases. As a result, the combined lower limit value Isth increases as the current error δI increases, so that the influence of the current error δI can be suppressed from increasing. Thereby, current limitation can be performed more suitably.

詳述すると、仮に合成下限値Isthを、閾値電圧Vthに対応させて設定した場合において、入力電圧Vinが閾値電圧Vthよりも十分に高くなると、電流誤差δIが合成下限値Isthに対して相対的に大きくなり、電流誤差δIの影響が大きくなる不都合が生じ得る。かといって、合成下限値Isthを十分に高くすると、入力電圧Vinが閾値電圧Vthに近い値である場合には、必要以上に電流制限が行われることとなり、電力損失の増大化等といった不都合が懸念される。   More specifically, if the combined lower limit value Isth is set in correspondence with the threshold voltage Vth, and the input voltage Vin is sufficiently higher than the threshold voltage Vth, the current error δI is relative to the combined lower limit value Isth. Inconvenience that the influence of the current error δI becomes large. However, if the combined lower limit value Isth is sufficiently high, if the input voltage Vin is a value close to the threshold voltage Vth, current limitation is performed more than necessary, and there is a problem such as an increase in power loss. Concerned.

これに対して、本実施形態では、入力電圧Vinに応じて合成下限値Isthが変更されるため、合成下限値Isthを、入力電圧Vinに対応した適切な値にできる。よって、上記不都合を抑制できる。   In contrast, in the present embodiment, since the combined lower limit value Isth is changed according to the input voltage Vin, the combined lower limit value Isth can be set to an appropriate value corresponding to the input voltage Vin. Therefore, the inconvenience can be suppressed.

なお、本実施形態では、下限値として合成下限値Isthを採用したが、これに限られず、第2実施形態のようにd軸下限値Idthを採用してもよい。
上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
In the present embodiment, the combined lower limit value Isth is adopted as the lower limit value. However, the present invention is not limited to this, and the d-axis lower limit value Idth may be adopted as in the second embodiment.
Each of the above embodiments may be modified as follows.

○ 第1実施形態と第2実施形態とを組み合わせても良い。例えば、電流制御部46は、d軸電流指令値Idrがd軸下限値Idthよりも低い、又は、合成電流指令値Isrが合成下限値Isthよりも低い場合には、電流指令値Idr,Iqrの変更を行ってもよい。また、電流制御部46は、d軸電流指令値Idrがd軸下限値Idthよりも低く、且つ、合成電流指令値Isrが合成下限値Isthよりも低い場合に、電流指令値Idr,Iqrの変更を行ってもよい。この場合、d軸下限値Idth及び合成下限値Isthをそれぞれ異なる値に設定することにより、電流Id,Iqの使用領域の設定の自由度の向上を図ることができる。要は、電流制御部46は、d軸電流Id、及び、合成電流Isの少なくとも一方が下限値よりも低くならないように制限すればよい。   O You may combine 1st Embodiment and 2nd Embodiment. For example, when the d-axis current command value Idr is lower than the d-axis lower limit value Idth or the combined current command value Isr is lower than the combined lower limit value Isth, the current control unit 46 determines the current command values Idr and Iqr. Changes may be made. Further, the current control unit 46 changes the current command values Idr and Iqr when the d-axis current command value Idr is lower than the d-axis lower limit value Idth and the combined current command value Isr is lower than the combined lower limit value Isth. May be performed. In this case, by setting the d-axis lower limit value Idth and the combined lower limit value Isth to different values, it is possible to improve the degree of freedom for setting the current Id and Iq usage areas. In short, the current control unit 46 may limit the d-axis current Id and the combined current Is so as not to be lower than the lower limit value.

○ 図11に示すように、電流制御部46は、合成下限値Isthによる電流制限が行われている状況において力行と回生とを切り替えてもよい。この場合、例えば、電流制御部46は、合成下限値Isthの半円に沿うように両電流Id,Iqを制御してもよい。   As shown in FIG. 11, the current control unit 46 may switch between power running and regeneration in a situation where current limitation is performed by the combined lower limit value Isth. In this case, for example, the current control unit 46 may control both the currents Id and Iq so as to follow the semicircle of the combined lower limit value Isth.

○ 図12に示すように、電流制御部46は、d軸下限値Idthによる電流制限が行われている状況において力行と回生とを切り替えてもよい。この場合、例えば、電流制御部46は、d軸下限値Idthに沿うように両電流Id,Iqを制御してもよい。   As illustrated in FIG. 12, the current control unit 46 may switch between power running and regeneration in a situation where current limitation is performed using the d-axis lower limit value Idth. In this case, for example, the current control unit 46 may control both the currents Id and Iq along the d-axis lower limit value Idth.

○ 各実施形態では、電流制御部46(指令値制御部47)は、電流指令値Idr,Iqrを、同一トルクが出力可能な値に変更する構成であったが、これに限られず、下限値以上となればその変更態様については任意である。例えば、電流制御部46は、d軸電流指令値Idrのみを変更する構成であってもよい。また、電流制御部46は、下限値が合成下限値Isthである場合にはq軸電流指令値Iqrのみを変更する構成であってもよい。   In each embodiment, the current control unit 46 (command value control unit 47) is configured to change the current command values Idr and Iqr to values at which the same torque can be output. If it becomes above, about the change aspect, it is arbitrary. For example, the current control unit 46 may be configured to change only the d-axis current command value Idr. The current control unit 46 may be configured to change only the q-axis current command value Iqr when the lower limit value is the combined lower limit value Isth.

○ 位置/速度推定部44は、q軸実測電流Iqm及びq軸推定電流Iqeに基づいて推定してもよい。この場合、下限値としては、合成下限値Isth又はq軸下限値を採用するとよい。   The position / velocity estimation unit 44 may estimate based on the q-axis actual measurement current Iqm and the q-axis estimation current Iqe. In this case, as the lower limit value, the combined lower limit value Isth or the q-axis lower limit value may be adopted.

○ 車載電動圧縮機30のインバータ制御装置34が上記電流制限を行ってもよい。すなわち、車載流体機械とは、車載電動ポンプ装置10に限られず、車載電動圧縮機30であってもよい。   (Circle) the inverter control apparatus 34 of the vehicle-mounted electric compressor 30 may perform the said electric current limitation. That is, the in-vehicle fluid machine is not limited to the in-vehicle electric pump device 10 and may be the in-vehicle electric compressor 30.

○ 車載電動圧縮機30の圧縮対象は、空気に限られず任意であり、例えば冷媒等であってもよい。
○ 位置/速度推定部44は、推定電流Ide,Iqeを用いることなくロータ22の位置を推定してもよい。例えば、位置/速度推定部44は、電流推定部45に代えて、拡張誘起電圧eγ,eδを推定する拡張誘起電圧推定部を物理量推定部として備えてもよい。拡張誘起電圧推定部は、例えば、モータ定数と実測電流Idm,Iqmと両電圧指令値Vd,Vqとに基づいて、拡張誘起電圧eγ,eδを推定する。そして、位置/速度推定部44は、拡張誘起電圧推定部による拡張誘起電圧eγ,eδの推定値に基づいて、ロータ22の回転位置の推定値と実際のロータ22の回転位置との誤差を算出し、当該誤差に基づいて上記推定値を実際のロータ22の回転位置に近づける構成でもよい。本別例においては、拡張誘起電圧eγ,eδが「電動モータに関する物理量」に対応する。また、本別例では、電流センサ42の検出結果である実測電流Idm,Iqmは、物理量としての拡張誘起電圧eγ,eδの推定に用いられる。
The compression target of the on-vehicle electric compressor 30 is not limited to air, and may be arbitrary, for example, a refrigerant or the like.
The position / speed estimation unit 44 may estimate the position of the rotor 22 without using the estimated currents Ide and Iqe. For example, instead of the current estimation unit 45, the position / velocity estimation unit 44 may include an expansion induced voltage estimation unit that estimates the expansion induced voltages eγ and eδ as a physical quantity estimation unit. The extended induced voltage estimation unit estimates the extended induced voltages eγ and eδ based on, for example, motor constants, measured currents Idm and Iqm, and both voltage command values Vd and Vq. Then, the position / speed estimation unit 44 calculates an error between the estimated value of the rotational position of the rotor 22 and the actual rotational position of the rotor 22 based on the estimated values of the expanded induced voltages eγ and eδ by the expanded induced voltage estimating unit. The estimated value may be brought close to the actual rotational position of the rotor 22 based on the error. In this example, the expansion induced voltages eγ and eδ correspond to “physical quantities related to the electric motor”. In this other example, the actual measurement currents Idm and Iqm, which are detection results of the current sensor 42, are used to estimate the extended induced voltages eγ and eδ as physical quantities.

上記別例によれば、拡張誘起電圧eγ,eδの推定値と実際の拡張誘起電圧eγ,eδとの間には推定誤差が生じる。拡張誘起電圧eγ,eδの推定誤差は、入力電圧Vinが高くなるほど大きくなる。そして、モータ電流(換言すれば電流指令値Idr,Iqr)が小さくなるほど、ロータ22の回転位置の推定精度に対する拡張誘起電圧eγ,eδの推定誤差の影響は大きくなり易い。したがって、本別例においても、上記のように、電流制御部46は、入力電圧Vinが閾値電圧Vthよりも高い場合には、電流制限を行うとよい。これにより、拡張誘起電圧eγ,eδの推定誤差に起因してロータ22の回転位置の推定精度が低下することを抑制できる。   According to the another example, an estimation error occurs between the estimated values of the extended induced voltages eγ and eδ and the actual extended induced voltages eγ and eδ. The estimation error of the extended induced voltages eγ and eδ increases as the input voltage Vin increases. As the motor current (in other words, current command values Idr and Iqr) becomes smaller, the influence of the estimation error of the expansion induced voltages eγ and eδ on the estimation accuracy of the rotational position of the rotor 22 tends to increase. Therefore, also in this example, as described above, the current control unit 46 may perform current limitation when the input voltage Vin is higher than the threshold voltage Vth. Thereby, it can suppress that the estimation precision of the rotation position of the rotor 22 falls due to the estimation error of the expansion induced voltages eγ and eδ.

なお、電流センサ42の検出結果は、推定する物理量が電流(推定電流Ide,Iqe)である場合には当該電流の推定と位置/速度推定部44によるロータ22の回転位置の推定とに用いられ、推定する物理量が拡張誘起電圧eγ,eδである場合には拡張誘起電圧推定部による拡張誘起電圧eγ,eδの推定に用いられる。すなわち、電流センサ42の検出結果は、物理量の推定、及び、当該物理量を用いたロータ22の回転位置の推定の少なくとも一方に用いられればよい。   The detection result of the current sensor 42 is used for estimation of the current and estimation of the rotational position of the rotor 22 by the position / speed estimation unit 44 when the physical quantity to be estimated is current (estimated currents Ide, Iqe). When the physical quantity to be estimated is the extended induced voltage eγ, eδ, it is used for the estimation of the extended induced voltage eγ, eδ by the extended induced voltage estimation unit. That is, the detection result of the current sensor 42 may be used for at least one of estimation of a physical quantity and estimation of the rotational position of the rotor 22 using the physical quantity.

○ 位置/速度推定部44は、電流推定部45に代えて、電動モータ11に関する物理量として、電動モータ11にて発生している磁束を推定する磁束推定部を物理量推定部として備えてもよい。磁束推定部は、モータ定数及び実測電流Idm,Iqm等に基づいて、磁束を推定する。そして、位置/速度推定部44は、推定された磁束に基づいて、ロータ22の回転位置を推定してもよい。この場合であっても、磁束の推定値と実際に電動モータ11にて発生している磁束との間には推定誤差が生じる。当該磁束の推定誤差は、入力電圧Vinが高くなるほど大きくなる。そして、モータ電流が小さくなるほど、ロータ22の回転位置の推定精度に対する磁束の推定誤差の影響は大きくなり易い。したがって、本別例においても、上記のように、電流制御部46は、入力電圧Vinが閾値電圧Vthよりも高い場合には、電流制限を行うとよい。これにより、磁束の推定誤差に起因してロータ22の回転位置の推定精度が低下することを抑制できる。また、物理量推定部は、少なくともモータ定数に基づいて物理量を推定できるように構成されていればよい。   The position / speed estimation unit 44 may include, as a physical quantity estimation unit, a magnetic flux estimation unit that estimates a magnetic flux generated in the electric motor 11 as a physical quantity related to the electric motor 11 instead of the current estimation unit 45. The magnetic flux estimator estimates the magnetic flux based on the motor constant, the measured currents Idm, Iqm, and the like. Then, the position / speed estimation unit 44 may estimate the rotational position of the rotor 22 based on the estimated magnetic flux. Even in this case, an estimation error occurs between the estimated value of the magnetic flux and the magnetic flux actually generated in the electric motor 11. The estimation error of the magnetic flux increases as the input voltage Vin increases. As the motor current decreases, the influence of the estimation error of the magnetic flux on the estimation accuracy of the rotational position of the rotor 22 tends to increase. Therefore, also in this example, as described above, the current control unit 46 may perform current limitation when the input voltage Vin is higher than the threshold voltage Vth. Thereby, it can suppress that the estimation precision of the rotation position of the rotor 22 falls due to the estimation error of magnetic flux. Moreover, the physical quantity estimation part should just be comprised so that a physical quantity can be estimated based on a motor constant at least.

○ 上記各実施形態及び上記各別例を適宜組み合わせてもよい。   (Circle) you may combine said each embodiment and said each other example suitably.

10…車載電動ポンプ装置(車載流体機械)、11…電動モータ、12…ポンプ、13…インバータ、14…インバータ制御装置、22a…永久磁石、22…ロータ、23…ステータ、24u,24v,24w…コイル、30…車載電動圧縮機、42…電流センサ、44…位置/速度推定部、45…電流推定部、46…電流制御部、47…指令値制御部、48…PWM制御部、100…車両、101…燃料電池、Id…d軸電流、Iq…q軸電流、Is…合成電流、Idm,Iqm…実測電流、Ide,Iqe…推定電流、Idr,Iqr…電流指令値、Isth…合成下限値、Idth…d軸下限値、δI…電流誤差。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Vehicle-mounted electric pump apparatus (vehicle-mounted fluid machine), 11 ... Electric motor, 12 ... Pump, 13 ... Inverter, 14 ... Inverter control device, 22a ... Permanent magnet, 22 ... Rotor, 23 ... Stator, 24u, 24v, 24w ... Coil, 30 ... In-vehicle electric compressor, 42 ... Current sensor, 44 ... Position / speed estimation unit, 45 ... Current estimation unit, 46 ... Current control unit, 47 ... Command value control unit, 48 ... PWM control unit, 100 ... Vehicle 101 ... Fuel cell, Id ... d-axis current, Iq ... q-axis current, Is ... composite current, Idm, Iqm ... measured current, Ide, Iqe ... estimated current, Idr, Iqr ... current command value, Isth ... composite lower limit value , Idth: d-axis lower limit value, δI: current error.

Claims (9)

永久磁石を含むロータ及びコイルが捲回されたステータを有する電動モータを駆動させるインバータの制御に用いられるものであって、車載流体機械に搭載されるインバータ制御装置において、
前記電動モータに流れるモータ電流を検出する電流検出部と、
前記電動モータのモータ定数と前記モータ電流とに基づいて、前記ロータの回転位置を推定する位置推定部と、
前記位置推定部の推定結果に基づいて、前記モータ電流におけるd軸電流及びq軸電流を制御する電流制御部と、
を備え、
前記電流制御部は、前記インバータの入力電圧が予め定められた閾値電圧よりも高い場合には、前記d軸電流と、前記d軸電流及び前記q軸電流の合成電流とのうち少なくとも一方が予め定められた下限値よりも低くならないように制限する制限部を備えていることを特徴とするインバータ制御装置。
Inverter control device for use in controlling an inverter that drives an electric motor having a rotor including a permanent magnet and a stator wound with a coil.
A current detector for detecting a motor current flowing in the electric motor;
A position estimation unit that estimates a rotational position of the rotor based on a motor constant of the electric motor and the motor current;
A current control unit that controls a d-axis current and a q-axis current in the motor current based on an estimation result of the position estimation unit;
With
When the input voltage of the inverter is higher than a predetermined threshold voltage, the current control unit has at least one of the d-axis current and the combined current of the d-axis current and the q-axis current. An inverter control device comprising a limiting unit that limits the lower limit value so as not to be lower than a predetermined lower limit value.
前記位置推定部は、少なくとも前記モータ定数に基づいて、前記電動モータに関する物理量を推定する物理量推定部を有し、前記物理量推定部の推定結果に基づいて前記ロータの回転位置を推定するものであり、
前記電流検出部によって検出された前記モータ電流である実測電流は、前記物理量の推定、及び、前記物理量推定部の推定結果に基づく前記ロータの回転位置の推定のうち少なくとも一方に用いられるものである請求項1に記載のインバータ制御装置。
The position estimation unit includes a physical quantity estimation unit that estimates a physical quantity related to the electric motor based on at least the motor constant, and estimates the rotational position of the rotor based on an estimation result of the physical quantity estimation unit. ,
The measured current that is the motor current detected by the current detection unit is used for at least one of the estimation of the physical quantity and the estimation of the rotational position of the rotor based on the estimation result of the physical quantity estimation unit. The inverter control device according to claim 1.
前記物理量推定部は、前記物理量としての前記モータ電流を推定する電流推定部であり、
前記位置推定部は、前記実測電流と、前記電流推定部によって推定された推定電流とに基づいて、前記ロータの回転位置を推定する請求項2に記載のインバータ制御装置。
The physical quantity estimation unit is a current estimation unit that estimates the motor current as the physical quantity,
The inverter control apparatus according to claim 2, wherein the position estimation unit estimates a rotational position of the rotor based on the measured current and the estimated current estimated by the current estimation unit.
前記物理量推定部は、前記実測電流と前記モータ定数とに基づいて、前記物理量としての前記電動モータの拡張誘起電圧を推定する拡張誘起電圧推定部であり、
前記位置推定部は、前記拡張誘起電圧推定部によって推定された前記拡張誘起電圧に基づいて、前記ロータの回転位置を推定する請求項2に記載のインバータ制御装置。
The physical quantity estimating unit is an extended induced voltage estimating unit that estimates an extended induced voltage of the electric motor as the physical quantity based on the measured current and the motor constant.
The inverter control apparatus according to claim 2, wherein the position estimation unit estimates a rotational position of the rotor based on the expansion induced voltage estimated by the expansion induced voltage estimation unit.
前記物理量推定部は、前記実測電流と前記モータ定数とに基づいて、前記物理量としての前記電動モータの磁束を推定する磁束推定部であり、
前記位置推定部は、前記磁束推定部によって推定された前記磁束に基づいて、前記ロータの回転位置を推定する請求項2に記載のインバータ制御装置。
The physical quantity estimation unit is a magnetic flux estimation unit that estimates the magnetic flux of the electric motor as the physical quantity based on the measured current and the motor constant.
The inverter control device according to claim 2, wherein the position estimation unit estimates a rotational position of the rotor based on the magnetic flux estimated by the magnetic flux estimation unit.
前記制限部は、前記入力電圧が高くなるに従って、前記下限値を高くする請求項2〜5のうちいずれか一項に記載のインバータ制御装置。   The said control part is an inverter control apparatus as described in any one of Claims 2-5 which makes the said lower limit value high as the said input voltage becomes high. 前記電流制御部は、外部からの前記電動モータに対する外部指令値に基づいて、前記d軸電流及び前記q軸電流の指令値であるd軸電流指令値及びq軸電流指令値を算出する算出部を備え、
前記制限部は、前記入力電圧が前記閾値電圧よりも高い場合であって、且つ、前記算出部により算出された前記d軸電流指令値及び前記両電流指令値の合成電流指令値のうち少なくとも一方の対象電流指令値が前記下限値よりも低い場合には、前記d軸電流指令値及び前記q軸電流指令値を、前記対象電流指令値が前記下限値以上となり、且つ、前記算出部によって算出された前記両電流指令値と同一トルクが出力される値に変更するものであり、
前記電流制御部は、前記電動モータに流れるd軸電流及びq軸電流が前記d軸電流指令値及び前記q軸電流指令値に近づくように前記インバータを制御する請求項2〜6のうちいずれか一項に記載のインバータ制御装置。
The current control unit calculates a d-axis current command value and a q-axis current command value, which are command values for the d-axis current and the q-axis current, based on an external command value for the electric motor from the outside. With
The limiting unit is a case where the input voltage is higher than the threshold voltage, and at least one of the d-axis current command value and the combined current command value calculated by the calculation unit. When the target current command value is lower than the lower limit value, the d-axis current command value and the q-axis current command value are calculated by the calculation unit when the target current command value is equal to or greater than the lower limit value. To the value that outputs the same torque as the both current command values,
The current controller controls the inverter so that a d-axis current and a q-axis current flowing in the electric motor approach the d-axis current command value and the q-axis current command value. The inverter control device according to one item.
請求項1〜7のうちいずれか一項に記載のインバータ制御装置と、
前記インバータ制御装置によって制御されるインバータと、
前記インバータによって駆動される電動モータと、
を備えていることを特徴とする車載流体機械。
The inverter control device according to any one of claims 1 to 7,
An inverter controlled by the inverter control device;
An electric motor driven by the inverter;
An in-vehicle fluid machine characterized by comprising:
前記車載流体機械が搭載される車両は、燃料電池が搭載された燃料電池車両であり、
前記車載流体機械は、前記電動モータが駆動することによって前記燃料電池に水素を供給するポンプを備えた車載電動ポンプ装置である請求項8に記載の車載流体機械。
The vehicle on which the in-vehicle fluid machine is mounted is a fuel cell vehicle on which a fuel cell is mounted,
The in-vehicle fluid machine according to claim 8, wherein the in-vehicle fluid machine is an in-vehicle electric pump device including a pump that supplies hydrogen to the fuel cell when the electric motor is driven.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190114837A (en) * 2018-03-30 2019-10-10 가부시키가이샤 도요다 지도숏키 Onboard fluid machine and method for controlling onboard fluid machine and storage medium
DE102021201765A1 (en) 2020-03-06 2021-09-09 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Motor-driven compressor
DE102023131550A1 (en) 2022-11-15 2024-05-16 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki ELECTRIC MOTOR

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004015891A (en) * 2002-06-05 2004-01-15 Toshiba Corp Inverter, brushless dc motor controlling method, and compressor driving system
JP2008278595A (en) * 2007-04-26 2008-11-13 Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd Controller of permanent magnet type synchronous motor
JP2009301981A (en) * 2008-06-17 2009-12-24 Toyota Motor Corp Fuel cell system
JP2012222984A (en) * 2011-04-11 2012-11-12 Toyota Motor Corp Voltage conversion control device for motor
JP2013233048A (en) * 2012-05-01 2013-11-14 Seiko Epson Corp Electro-mechanical apparatus, movable body, robot and driving method for electro-mechanical apparatus
WO2015159694A1 (en) * 2014-04-17 2015-10-22 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 Rotating electric machine control device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004015891A (en) * 2002-06-05 2004-01-15 Toshiba Corp Inverter, brushless dc motor controlling method, and compressor driving system
JP2008278595A (en) * 2007-04-26 2008-11-13 Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd Controller of permanent magnet type synchronous motor
JP2009301981A (en) * 2008-06-17 2009-12-24 Toyota Motor Corp Fuel cell system
JP2012222984A (en) * 2011-04-11 2012-11-12 Toyota Motor Corp Voltage conversion control device for motor
JP2013233048A (en) * 2012-05-01 2013-11-14 Seiko Epson Corp Electro-mechanical apparatus, movable body, robot and driving method for electro-mechanical apparatus
WO2015159694A1 (en) * 2014-04-17 2015-10-22 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 Rotating electric machine control device

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190114837A (en) * 2018-03-30 2019-10-10 가부시키가이샤 도요다 지도숏키 Onboard fluid machine and method for controlling onboard fluid machine and storage medium
KR102260154B1 (en) * 2018-03-30 2021-06-02 가부시키가이샤 도요다 지도숏키 Onboard fluid machine and method for controlling onboard fluid machine and storage medium
US11316466B2 (en) 2018-03-30 2022-04-26 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Onboard fluid machine and method for controlling onboard fluid machine
DE102021201765A1 (en) 2020-03-06 2021-09-09 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Motor-driven compressor
US11437945B2 (en) 2020-03-06 2022-09-06 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Motor-driven compressor
DE102023131550A1 (en) 2022-11-15 2024-05-16 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki ELECTRIC MOTOR

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