JP2017201859A - Control device for rotary electric machine - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device for a rotary electric machine capable of reducing a noise of the rotary electric machine caused by application of a high-frequency voltage for angle estimation.SOLUTION: A control device operates a power conversion circuit to apply high-frequency voltages to a plurality of coil groups. The control device estimates a rotational angle of a rotary electric machine on the basis of high-frequency currents flowing through the plurality of coil groups depending on the high-frequency voltages applied to the plurality of coil groups. The control device variably sets directions of high-frequency voltage vectors VVh1 and VVh2 to be applied to the plurality of coil groups on the basis of a drive state of the rotary electric machine. The control device applies the high-frequency voltages to the plurality of coil groups so as to satisfy a condition that the directions of the high-frequency voltage vectors VVh1 and VVh2 applied to the plurality of coil groups are set to the setting directions, and a condition that a magnitude of a resultant vector of the respective high-frequency voltage vectors VVh1 and VVh2 is set lower than magnitudes of the high-frequency voltage vectors VVh1 and VVh2 applied to the plurality of coil groups.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、回転電機の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for a rotating electrical machine.

従来、回転電機の巻線に高周波電圧を印加することにより、回転電機の回転角を推定する制御装置が知られている。例えば下記特許文献1に記載の制御装置は、突極性を有する回転電機の電流ベクトル方向と、その電流ベクトルと直交する方向とのそれぞれに高周波電圧を印加して各方向のインダクタンスを検出し、検出したインダクタンスに基づいて回転角を推定している。   Conventionally, there has been known a control device that estimates a rotation angle of a rotating electrical machine by applying a high-frequency voltage to a winding of the rotating electrical machine. For example, the control device described in Patent Document 1 below detects an inductance in each direction by applying a high-frequency voltage to each of a current vector direction of a rotating electrical machine having saliency and a direction orthogonal to the current vector. The rotation angle is estimated based on the inductance.

特開2004−135425号公報JP 2004-135425 A

ただし、角度推定用の高周波電圧が巻線に印加されることに伴って、回転電機の騒音が増加する懸念がある。   However, there is a concern that the noise of the rotating electrical machine increases as the high frequency voltage for angle estimation is applied to the winding.

本発明は、角度推定用の高周波電圧が印加されることに伴い発生する騒音を低減できる回転電機の制御装置を提供することを主たる目的とする。   A main object of the present invention is to provide a control device for a rotating electrical machine that can reduce noise generated when a high-frequency voltage for angle estimation is applied.

以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。   Hereinafter, means for solving the above-described problems and the operation and effects thereof will be described.

本発明は、ステータ(13)に巻回された複数の巻線群(10A,10B)を有する多重巻線回転電機(10)と、前記複数の巻線群に電圧を印加する電力変換回路(20A,20B)と、を備えるシステムに適用され、前記回転電機の電気角速度よりも高い角速度で変動する高周波電圧を前記複数の巻線群のそれぞれに印加すべく、前記電力変換回路を操作する高周波操作部(40)と、前記複数の巻線群に印加された高周波電圧に応じて前記複数の巻線群に流れる高周波電流に基づいて、前記回転電機の回転角を推定する角度推定部(50)と、を備え、前記高周波操作部は、前記複数の巻線群に印加する高周波電圧ベクトルの方向を前記回転電機の駆動状態に基づいて可変設定する方向設定部を含み、前記各高周波電圧ベクトルの方向を前記方向設定部により設定した方向にするとの条件、及び前記複数の巻線群に印加される高周波電圧ベクトルそれぞれの大きさよりも、前記各高周波電圧ベクトルの合成ベクトルの大きさを小さくするとの条件を満たすように、前記複数の巻線群に高周波電圧を印加する。   The present invention relates to a multi-winding rotating electrical machine (10) having a plurality of winding groups (10A, 10B) wound around a stator (13), and a power conversion circuit for applying a voltage to the plurality of winding groups ( 20A, 20B), and a high frequency that operates the power conversion circuit to apply a high frequency voltage that fluctuates at an angular velocity higher than the electrical angular velocity of the rotating electrical machine to each of the plurality of winding groups. An operation unit (40) and an angle estimation unit (50) for estimating a rotation angle of the rotating electrical machine based on a high frequency current flowing in the plurality of winding groups according to a high frequency voltage applied to the plurality of winding groups. The high frequency operation unit includes a direction setting unit that variably sets the direction of the high frequency voltage vector applied to the plurality of winding groups based on the driving state of the rotating electrical machine, and each of the high frequency voltage vectors Direction The condition that the direction is set by the direction setting unit, and the condition that the magnitude of the combined vector of the high-frequency voltage vectors is smaller than the magnitude of each of the high-frequency voltage vectors applied to the plurality of winding groups. A high frequency voltage is applied to the plurality of winding groups so as to satisfy.

上記発明が適用されるシステムには、複数の巻線群を有する多重巻線回転電機が備えられている。上記発明では、複数の巻線群に印加された高周波電圧に応じて複数の巻線群に流れる高周波電流に基づいて、回転電機の回転角が推定される。ここで上記発明では、複数の巻線群に印加される高周波電圧ベクトルそれぞれの大きさよりも、各高周波電圧ベクトルの合成ベクトルの大きさを小さくするとの条件を満たすように、複数の巻線群に高周波電圧が印加される。このため、角度推定用の高周波電圧の印加に伴い発生する回転電機の騒音を低減することができる。   A system to which the above invention is applied includes a multi-winding rotating electrical machine having a plurality of winding groups. In the said invention, the rotation angle of a rotary electric machine is estimated based on the high frequency current which flows into a some winding group according to the high frequency voltage applied to the some winding group. Here, in the above invention, the plurality of winding groups are arranged so as to satisfy the condition that the magnitude of the combined vector of each high-frequency voltage vector is smaller than the magnitude of each high-frequency voltage vector applied to the plurality of winding groups. A high frequency voltage is applied. For this reason, the noise of the rotary electric machine generated with the application of the high frequency voltage for angle estimation can be reduced.

さらに上記発明では、各高周波電圧のベクトルの方向を方向設定部により設定した方向にするとの条件を満たすように、複数の巻線群に高周波電圧が印加される。駆動状態に応じて、印加される高周波電圧が回転電機の制御に及ぼす影響が異なる。このため上記発明によれば、角度推定用の高周波電圧が回転電機の制御に及ぼす影響を抑制することができる。   Further, in the above invention, the high frequency voltage is applied to the plurality of winding groups so as to satisfy the condition that the direction of the vector of each high frequency voltage is set to the direction set by the direction setting unit. Depending on the driving state, the influence of the applied high frequency voltage on the control of the rotating electrical machine is different. For this reason, according to the said invention, the influence which the high frequency voltage for angle estimation has on control of a rotary electric machine can be suppressed.

第1実施形態に係るモータ制御システムの全体構成図。1 is an overall configuration diagram of a motor control system according to a first embodiment. モータ駆動制御処理を示すブロック図。The block diagram which shows a motor drive control process. αβ座標系、dq座標系及びγδ座標系の関係を示す図。The figure which shows the relationship of (alpha) (beta) coordinate system, dq coordinate system, and (gamma) (delta) coordinate system. 高周波電圧設定部の処理を示すブロック図。The block diagram which shows the process of a high frequency voltage setting part. γδ座標系における高周波電圧の重畳態様を示す図。The figure which shows the superimposition aspect of the high frequency voltage in (gamma) delta coordinate system. 高周波電圧波形を示す図。The figure which shows a high frequency voltage waveform. 第1実施形態の変形例に係る高周波電圧の重畳態様を示す図。The figure which shows the superimposition aspect of the high frequency voltage which concerns on the modification of 1st Embodiment. 第1実施形態に係る角度推定部の処理を示すブロック図。The block diagram which shows the process of the angle estimation part which concerns on 1st Embodiment. αβ座標系及びXY座標系における高周波電圧及び高周波電流を示す図。The figure which shows the high frequency voltage and high frequency current in an alpha beta coordinate system and an XY coordinate system. 高周波電流の想定変化量と電流ベクトルの大きさとの関係を示す図。The figure which shows the relationship between the assumption variation | change_quantity of a high frequency current, and the magnitude | size of an electric current vector. 高周波電流のX軸方向成分の変化量を示す図。The figure which shows the variation | change_quantity of the X-axis direction component of a high frequency current. 第2実施形態に係るγδ座標系における高周波電圧の重畳態様を示す図。The figure which shows the superimposition aspect of the high frequency voltage in the (gamma) (delta) coordinate system which concerns on 2nd Embodiment. 高周波電圧設定部の処理を示すブロック図。The block diagram which shows the process of a high frequency voltage setting part. 第3実施形態に係る高周波電流の変化量、回転角の推定誤差及び高周波電圧ベクトルの方向の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the variation | change_quantity of the high frequency current based on 3rd Embodiment, the estimation error of a rotation angle, and the direction of a high frequency voltage vector. γδ座標系における高周波電圧の重畳態様を示す図。The figure which shows the superimposition aspect of the high frequency voltage in (gamma) delta coordinate system. 高周波電圧設定部の処理を示すブロック図。The block diagram which shows the process of a high frequency voltage setting part. 第4実施形態に係る高周波電圧設定部の処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the process sequence of the high frequency voltage setting part which concerns on 4th Embodiment. 第5実施形態に係る高周波電圧設定部の処理を示すブロック図。The block diagram which shows the process of the high frequency voltage setting part which concerns on 5th Embodiment. 選択部の処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the process sequence of a selection part. その他の実施形態に係る高周波電圧の重畳態様を示す図。The figure which shows the superimposition aspect of the high frequency voltage which concerns on other embodiment. その他の実施形態に係る高周波電圧の重畳態様を示す図。The figure which shows the superimposition aspect of the high frequency voltage which concerns on other embodiment. その他の実施形態に係る高周波電圧の重畳態様を示す図。The figure which shows the superimposition aspect of the high frequency voltage which concerns on other embodiment.

(第1実施形態)
以下、本発明に係る制御装置を車載主機としてエンジンを備える車両に適用した第1実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment in which a control device according to the present invention is applied to a vehicle including an engine as an in-vehicle main machine will be described with reference to the drawings.

図1に示すように、モータ10は、多相多重巻線を有する回転電機であり、本実施形態では、3相2重巻線を有する同期機である。特に本実施形態では、モータ10として、非突極機を用いている。ちなみに、モータ10としては、例えば、永久磁石界磁型のものや、巻線界磁型のものを採用することができる。   As shown in FIG. 1, the motor 10 is a rotating electrical machine having a multiphase multiple winding, and in the present embodiment, is a synchronous machine having a three-phase double winding. In particular, in this embodiment, a non-salient pole machine is used as the motor 10. Incidentally, as the motor 10, for example, a permanent magnet field type or a wound field type can be employed.

本実施形態において、モータ10は、スタータ及びオルタネータ(発電機)の機能を統合したISG(Integrated Starter Generator)である。モータ10を構成するロータ12は、エンジン14のクランク軸14aと動力伝達可能とされている。本実施形態において、ロータ12は、例えばベルトを介してクランク軸14aに機械的に接続されている。   In the present embodiment, the motor 10 is an integrated starter generator (ISG) that integrates the functions of a starter and an alternator (generator). The rotor 12 constituting the motor 10 can transmit power to the crankshaft 14 a of the engine 14. In the present embodiment, the rotor 12 is mechanically connected to the crankshaft 14a via a belt, for example.

本実施形態では、エンジン14の初回の始動に加えて、所定の自動停止条件が成立する場合にエンジン14を自動停止させ、その後、所定の再始動条件が成立する場合にエンジン14を自動的に再始動させるアイドリングストップ機能を実行する場合にも、モータ10がスタータとして機能する。   In the present embodiment, in addition to starting the engine 14 for the first time, the engine 14 is automatically stopped when a predetermined automatic stop condition is satisfied, and then the engine 14 is automatically started when a predetermined restart condition is satisfied. The motor 10 also functions as a starter when executing the idling stop function for restarting.

モータ10を構成するステータ13には、2つの電機子巻線群である第1巻線群10A及び第2巻線群10Bが巻回されている。第1,第2巻線群10A,10Bに対して、ロータ12が共通化されている。第1,第2巻線群10A,10Bのそれぞれは、異なる中性点を有する3相巻線からなる。第1巻線群10Aは、電気角で互いに120°ずつずれたU,V,W相巻線UA,VA,WAを有し、第2巻線群10Bは、電気角で互いに120°ずつずれたU,V,W相巻線UB,VB,WBを有している。本実施形態では、第1巻線群10Aと第2巻線群10Bとのなす角度が電気角で0°とされている。すなわち、第1巻線群10AのU相巻線UAと第2巻線群10BのU相巻線UBとのなす角度が電気角で0°とされている。なお本実施形態では、第1巻線群10Aと第2巻線群10Bとが同じ構成とされている。具体的には、第1巻線群10Aを構成するU,V,W相巻線UA,VA,WAそれぞれの巻数と、第2巻線群10Bを構成するU,V,W相巻線UB,VB,WBそれぞれの巻数とが等しく設定されている。   A first winding group 10A and a second winding group 10B, which are two armature winding groups, are wound around the stator 13 constituting the motor 10. The rotor 12 is made common to the first and second winding groups 10A and 10B. Each of the first and second winding groups 10A and 10B includes three-phase windings having different neutral points. The first winding group 10A has U, V, W-phase windings UA, VA, WA that are shifted from each other by 120 ° in electrical angle, and the second winding group 10B is shifted from each other by 120 ° in electrical angle. U, V, W phase windings UB, VB, WB. In the present embodiment, the angle formed by the first winding group 10A and the second winding group 10B is 0 ° in electrical angle. That is, the angle formed by the U-phase winding UA of the first winding group 10A and the U-phase winding UB of the second winding group 10B is set to 0 ° in electrical angle. In the present embodiment, the first winding group 10A and the second winding group 10B have the same configuration. Specifically, the number of turns of each of the U, V, W phase windings UA, VA, WA constituting the first winding group 10A and the U, V, W phase windings UB constituting the second winding group 10B. , VB, WB are set equal to the number of turns.

先の図1に戻り、モータ10には、第1,第2巻線群10A,10Bに対応した第1,第2インバータ20A,20Bが電気的に接続されている。第1,第2インバータ20A,20Bは、入力される直流電圧を交流電圧に変換して出力する電力変換回路に相当する。第1インバータ20A及び第2インバータ20Bのそれぞれには、共通の直流電源であるバッテリ21が並列接続されている。バッテリ21の出力電圧は、例えば12Vである。なおバッテリ21には、コンデンサ22が並列接続されている。   Returning to FIG. 1, the motor 10 is electrically connected to the first and second inverters 20A and 20B corresponding to the first and second winding groups 10A and 10B. The first and second inverters 20A and 20B correspond to a power conversion circuit that converts an input DC voltage into an AC voltage and outputs the AC voltage. A battery 21 that is a common DC power source is connected in parallel to each of the first inverter 20A and the second inverter 20B. The output voltage of the battery 21 is 12V, for example. Note that a capacitor 22 is connected to the battery 21 in parallel.

第1インバータ20Aは、第1U,V,W相上アームスイッチSUp1,SVp1,SWp1と、第1U,V,W相下アームスイッチSUn1,SVn1,SWn1との直列接続体を備えている。U,V,W相における上記直列接続体の接続点には、第1巻線群10Aを構成するU,V,W相巻線UA,VA,WAが接続されている。本実施形態では、各スイッチSUp1〜SWn1として、IGBTを用いている。そして、各スイッチSUp1,SUn1,SVp1,SVn1,SWp1,SWn1には、各ダイオードDUp1,DUn1,DVp1,DVn1,DWp1,DWn1が逆並列に接続されている。なお、各スイッチSUp1〜SWn1としては、IGBTに限らず、例えばNチャネルMOSFETであってもよい。   The first inverter 20A includes a series connection body of first U, V, W phase upper arm switches SUp1, SVp1, SWp1 and first U, V, W phase lower arm switches SUn1, SVn1, SWn1. U, V, and W phase windings UA, VA, and WA constituting the first winding group 10A are connected to connection points of the series connection bodies in the U, V, and W phases. In the present embodiment, IGBTs are used as the switches SUp1 to SWn1. The diodes DUp1, DUn1, DVp1, DVn1, DWp1, DWn1 are connected in antiparallel to the switches SUp1, SUn1, SVp1, SVn1, SWp1, SWn1. The switches SUp1 to SWn1 are not limited to IGBTs, but may be N-channel MOSFETs, for example.

第2インバータ20Bは、第1インバータ20Aと同様に、第2U,V,W相上アームスイッチSUp2,SVp2,SWp2と、第2U,V,W相下アームスイッチSUn2,SVn2,SWn2との直列接続体を備えている。U,V,W相における上記直列接続体の接続点には、第2巻線群10Bを構成するU,V,W相巻線UB,VB,WBが接続されている。本実施形態では、各スイッチSUp2〜SWn2として、IGBTを用いている。そして、各スイッチSUp2,SUn2,SVp2,SVn2,SWp2,SWn2には、各ダイオードDUp2,DUn2,DVp2,DVn2,DWp2,DWn2が逆並列に接続されている。なお、各スイッチSUp2〜SWn2しては、IGBTに限らず、例えばNチャネルMOSFETであってもよい。   Similarly to the first inverter 20A, the second inverter 20B is connected in series with the second U, V, W phase upper arm switches SUp2, SVp2, SWp2 and the second U, V, W phase lower arm switches SUn2, SVn2, SWn2. Has a body. U, V, and W phase windings UB, VB, and WB constituting the second winding group 10B are connected to connection points of the series connection bodies in the U, V, and W phases. In the present embodiment, IGBTs are used as the switches SUp2 to SWn2. The diodes DUp2, DUn2, DVp2, DVn2, DWp2, and DWn2 are connected in antiparallel to the switches SUp2, SUn2, SVp2, SVn2, SWp2, and SWn2. Note that the switches SUp2 to SWn2 are not limited to IGBTs, and may be N-channel MOSFETs, for example.

第1,第2インバータ20A,20Bの各上アームスイッチのコレクタには、バッテリ21の正極端子が接続されている。第1,第2インバータ20A,20Bの各下アームスイッチのエミッタには、バッテリ21の負極端子が接続されている。すなわち本実施形態では、各インバータ20A,20Bでバッテリ21が共通化されている。   The positive terminal of the battery 21 is connected to the collectors of the upper arm switches of the first and second inverters 20A and 20B. The negative terminal of the battery 21 is connected to the emitters of the lower arm switches of the first and second inverters 20A and 20B. That is, in this embodiment, the battery 21 is shared by the inverters 20A and 20B.

本実施形態にかかる制御システムは、電圧検出部30、第1相電流検出部31A、及び第2相電流検出部31Bを備えている。電圧検出部30は、バッテリ21から第1,第2インバータ20A,20Bに印加される電圧を電源電圧VDCとして検出する。第1相電流検出部31Aは、第1巻線群10Aに流れる3相電流のうち少なくとも2相分の電流を検出する。第2相電流検出部31Bは、第2巻線群10Bに流れる3相電流のうち少なくとも2相分の電流を検出する。本実施形態において、第1,第2相電流検出部31A,31Bは、V相電流及びW相電流を検出する。なお第1,第2相電流検出部31A,31Bとしては、例えば、カレントトランス又は抵抗器を備えるものを用いることができる。   The control system according to the present embodiment includes a voltage detection unit 30, a first phase current detection unit 31A, and a second phase current detection unit 31B. The voltage detector 30 detects the voltage applied from the battery 21 to the first and second inverters 20A and 20B as the power supply voltage VDC. The first phase current detector 31A detects a current for at least two phases of the three phase currents flowing through the first winding group 10A. The second phase current detector 31B detects a current for at least two phases of the three phase currents flowing through the second winding group 10B. In the present embodiment, the first and second phase current detectors 31A and 31B detect V-phase current and W-phase current. In addition, as 1st, 2nd phase electric current detection part 31A, 31B, what is provided with a current transformer or a resistor can be used, for example.

上記各種検出部の検出値は、マイコンを主体として構成される制御装置40に取り込まれる。制御装置40は、CPU及びメモリを備え、メモリに格納されたプログラムをCPUにて実行する。制御装置40は、モータ10の制御量をその指令値に制御すべく、これら各種センサの検出値に基づいて、第1インバータ20A及び第2インバータ20Bの各スイッチをオンオフ操作する操作信号を生成する。本実施形態において、制御量はトルクであり、制御量の指令値は指令トルクTrq*である。図1には、第1インバータ20Aの各スイッチSUp1,SUn1,SVp1,SVn1,SWp1,SWn1を操作する信号を第1操作信号gUp1,gUn1,gVp1,gVn1,gWp1,gWn1として示し、第2インバータ20Bの各スイッチSUp2,SUn2,SVp2,SVn2,SWp2,SWn2を操作する信号を第2操作信号gUp2,gUn2,gVp2,gVn2,gWp2,gWn2として示している。   The detection values of the various detection units are taken into the control device 40 mainly composed of a microcomputer. The control device 40 includes a CPU and a memory, and executes a program stored in the memory by the CPU. The control device 40 generates an operation signal for turning on / off each switch of the first inverter 20A and the second inverter 20B based on the detection values of these various sensors in order to control the control amount of the motor 10 to the command value. . In the present embodiment, the control amount is a torque, and the command value of the control amount is a command torque Trq *. In FIG. 1, signals for operating the switches SUp1, SUn1, SVp1, SVn1, SWp1, SWn1 of the first inverter 20A are shown as first operation signals gUp1, gUn1, gVp1, gVn1, gWp1, gWn1, and the second inverter 20B. Signals for operating the switches SUp2, SUn2, SVp2, SVn2, SWp2, and SWn2 are shown as second operation signals gUp2, gUn2, gVp2, gVn2, gWp2, and gWn2.

続いて図2を用いて、モータ10のトルク制御について説明する。この制御は、モータ10の磁極位置である回転角を直接検出するレゾルバ等の角度検出器を用いない制御である位置センサレス制御である。制御装置40は、推定した回転角に基づいてトルク制御を行う。   Next, torque control of the motor 10 will be described with reference to FIG. This control is position sensorless control that is a control that does not use an angle detector such as a resolver that directly detects the rotation angle that is the magnetic pole position of the motor 10. The control device 40 performs torque control based on the estimated rotation angle.

制御装置40は、第1インバータ20Aに対応した第1処理部41を備えている。第1処理部41において、第1電流変換部41aは、後述する角度推定部50により推定されたモータ10の電気角である推定角θγと、第1相電流検出部31Aにより検出されたV相電流IV1,W相電流IW1とに基づいて、UVW座標系における第1巻線群10AのU,V,W相電流を、γδ座標系における第1γ軸電流Iγ1r及び第1δ軸電流Iδ1rに変換する。ここで、UVW座標系はモータ10の3相固定座標系であり、γδ座標系は、モータ10の2相回転座標系であるdq座標系の推定座標系である。図3に、γδ座標系、dq軸座標系、及び2相固定座標系であるαβ座標系を示す。図3には、αβ座標系のα軸とγδ座標系のγ軸とのなす角度を推定角θγとして示し、α軸とdq座標系のd軸とのなす角度を実際の電気角θeとして示し、d軸とγ軸とのなす角度を推定誤差Δθとして示す。dq座標系は、αβ座標系に対して、モータ10の電気角速度で回転する座標系である。   The control device 40 includes a first processing unit 41 corresponding to the first inverter 20A. In the first processing unit 41, the first current conversion unit 41a includes an estimated angle θγ that is an electrical angle of the motor 10 estimated by the angle estimation unit 50 described later, and the V phase detected by the first phase current detection unit 31A. Based on the current IV1 and the W-phase current IW1, the U, V, and W-phase currents of the first winding group 10A in the UVW coordinate system are converted into the first γ-axis current Iγ1r and the first δ-axis current Iδ1r in the γδ coordinate system. . Here, the UVW coordinate system is a three-phase fixed coordinate system of the motor 10, and the γδ coordinate system is an estimated coordinate system of a dq coordinate system that is a two-phase rotational coordinate system of the motor 10. FIG. 3 shows a γδ coordinate system, a dq axis coordinate system, and an αβ coordinate system which is a two-phase fixed coordinate system. In FIG. 3, the angle formed between the α axis of the αβ coordinate system and the γ axis of the γδ coordinate system is shown as an estimated angle θγ, and the angle formed between the α axis and the d axis of the dq coordinate system is shown as an actual electrical angle θe. The angle formed between the d-axis and the γ-axis is indicated as an estimation error Δθ. The dq coordinate system is a coordinate system that rotates at the electrical angular velocity of the motor 10 with respect to the αβ coordinate system.

先の図2の説明に戻り、第1指令電流設定部41bは、指令トルクTrq*に基づいて、第1γ軸指令電流Iγ1*と、第1δ軸指令電流Iδ1*とを設定する。第1γ軸偏差算出部41cは、第1γ軸指令電流Iγ1*から第1γ軸電流Iγ1rを減算した値として、第1γ軸偏差ΔIγ1を算出する。第1δ軸偏差算出部41dは、第1δ軸指令電流Iδ1*から第1δ軸電流Iδ1rを減算した値として、第1δ軸偏差ΔIδ1を算出する。   Returning to the description of FIG. 2, the first command current setting unit 41b sets the first γ-axis command current Iγ1 * and the first δ-axis command current Iδ1 * based on the command torque Trq *. The first γ-axis deviation calculating unit 41c calculates the first γ-axis deviation ΔIγ1 as a value obtained by subtracting the first γ-axis current Iγ1r from the first γ-axis command current Iγ1 *. The first δ-axis deviation calculating unit 41d calculates the first δ-axis deviation ΔIδ1 as a value obtained by subtracting the first δ-axis current Iδ1r from the first δ-axis command current Iδ1 *.

第1指令電圧設定部41eは、第1γ軸偏差ΔIγ1に基づいて、第1γ軸電流Iγ1rを第1γ軸指令電流Iγ1*にフィードバック制御するための操作量として、第1γ軸電圧Vγ1rを算出する。また、第1指令電圧設定部41eは、第1δ軸偏差ΔIδ1に基づいて、第1δ軸電流Iδ1rを第1δ軸指令電流Iδ1*にフィードバック制御するための操作量として、第1δ軸電圧Vδ1rを算出する。なお、上記フィードバック制御としては、例えば比例積分制御を用いることができる。   Based on the first γ-axis deviation ΔIγ1, the first command voltage setting unit 41e calculates the first γ-axis voltage Vγ1r as an operation amount for performing feedback control of the first γ-axis current Iγ1r to the first γ-axis command current Iγ1 *. Further, the first command voltage setting unit 41e calculates the first δ-axis voltage Vδ1r as an operation amount for performing feedback control of the first δ-axis current Iδ1r to the first δ-axis command current Iδ1 * based on the first δ-axis deviation ΔIδ1. To do. For example, proportional-integral control can be used as the feedback control.

第1γ軸重畳部41fは、第1γ軸電圧Vγ1rと、後述する高周波電圧設定部60により設定された第1γ軸高周波電圧Vγ1hとの加算値を、第1γ軸指令電圧Vγ1*として出力する。第1δ軸重畳部41gは、第1δ軸電圧Vδ1rと、高周波電圧設定部60により設定された第1δ軸高周波電圧Vδ1hとの加算値を、第1δ軸指令電圧Vδ1*として出力する。第1γ軸高周波電圧Vγ1h,第1δ軸高周波電圧Vδ1hは、第1γ軸指令電圧Vγ1*,第1δ軸指令電圧Vδ1*の基本波成分の電気角速度よりも十分高い角速度で変動する信号である。   The first γ-axis superimposing unit 41f outputs an addition value of the first γ-axis voltage Vγ1r and a first γ-axis high-frequency voltage Vγ1h set by a high-frequency voltage setting unit 60 described later as a first γ-axis command voltage Vγ1 *. The first δ-axis superimposing unit 41g outputs an addition value of the first δ-axis voltage Vδ1r and the first δ-axis high-frequency voltage Vδ1h set by the high-frequency voltage setting unit 60 as the first δ-axis command voltage Vδ1 *. The first γ-axis high-frequency voltage Vγ1h and the first δ-axis high-frequency voltage Vδ1h are signals that fluctuate at an angular velocity sufficiently higher than the electrical angular velocity of the fundamental component of the first γ-axis command voltage Vγ1 * and the first δ-axis command voltage Vδ1 *.

第1電圧変換部41hは、第1γ軸指令電圧Vγ1*、第1δ軸指令電圧Vδ1*、電圧検出部30により検出された電源電圧VDC、及び推定角θγに基づいて、γδ座標系における第1γ,δ軸指令電圧Vγ1*,Vδ1*を、UVW座標系における第1U,V,W相指令電圧VU1,VV1,VW1に変換する。本実施形態において、第1U,V,W相指令電圧VU1,VV1,VW1は、電気角で位相が互いに120°ずつずれた波形となる。   Based on the first γ-axis command voltage Vγ1 *, the first δ-axis command voltage Vδ1 *, the power supply voltage VDC detected by the voltage detection unit 30, and the estimated angle θγ, the first voltage conversion unit 41h , Δ-axis command voltages Vγ1 *, Vδ1 * are converted into first U, V, W-phase command voltages VU1, VV1, VW1 in the UVW coordinate system. In the present embodiment, the first U, V, and W phase command voltages VU1, VV1, and VW1 have waveforms that are 120 degrees out of phase with each other in electrical angle.

第1生成部41iは、第1電圧変換部41hから出力された第1U,V,W相指令電圧VU1,VV1,VW1に基づいて、第1操作信号gUp1〜gWn1を生成する。第1生成部41iは、生成した第1操作信号gUp1〜gWn1を各スイッチSUp1〜SWn1に対して出力する。ここで第1操作信号は、例えば、三角波信号等のキャリア信号と各相指令電圧VU1,VV1,VW1との大小比較に基づくPWM制御により生成されればよい。上アーム側の第1操作信号と、対応する下アーム側の第1操作信号とは、互いに相補的な信号となっている。このため、上アームスイッチと、対応する下アームスイッチとは、交互にオンされる。   The first generator 41i generates the first operation signals gUp1 to gWn1 based on the first U, V, and W phase command voltages VU1, VV1, and VW1 output from the first voltage converter 41h. The first generation unit 41i outputs the generated first operation signals gUp1 to gWn1 to the switches SUp1 to SWn1. Here, the first operation signal may be generated by, for example, PWM control based on a magnitude comparison between a carrier signal such as a triangular wave signal and the phase command voltages VU1, VV1, and VW1. The first operation signal on the upper arm side and the corresponding first operation signal on the lower arm side are complementary to each other. For this reason, the upper arm switch and the corresponding lower arm switch are alternately turned on.

制御装置40は、第2インバータ20Bに対応した第2処理部42を備えている。なお、第2処理部42は、第1処理部41と同様の構成のため、その詳細な説明を適宜省略する。   The control device 40 includes a second processing unit 42 corresponding to the second inverter 20B. Since the second processing unit 42 has the same configuration as the first processing unit 41, detailed description thereof is omitted as appropriate.

第2処理部42において、第2電流変換部42aは、推定角θγと、第2相電流検出部31Bにより検出されたV相電流IV2,W相電流IW2とに基づいて、第2巻線群10Bに対応するU,V,W相電流を、γδ座標系における第2γ軸電流Iγ2rと、第2δ軸電流Iδ2rとに変換する。   In the second processing unit 42, the second current conversion unit 42a includes the second winding group based on the estimated angle θγ and the V-phase current IV2 and the W-phase current IW2 detected by the second-phase current detection unit 31B. The U, V, and W phase currents corresponding to 10B are converted into a second γ-axis current Iγ2r and a second δ-axis current Iδ2r in the γδ coordinate system.

第2指令電流設定部42bは、指令トルクTrq*に基づいて、第2γ軸指令電流Iγ2*と、第2δ軸指令電流Iδ2*とを設定する。各指令電流Iγ2*,Iδ2*,Iγ1*,Iδ1*は、モータ10のトルクを指令トルクTrq*とするために必要な値に設定されている。なお、第2γ軸指令電流Iγ2*は、第1γ軸指令電流Iγ1*と同じ値に設定されてもよいし、異なる値に設定されてもよい。また、第2δ軸指令電流Iδ2*は、第1δ軸指令電流Iδ1*と同じ値に設定されてもよいし、異なる値に設定されてもよい。   The second command current setting unit 42b sets the second γ-axis command current Iγ2 * and the second δ-axis command current Iδ2 * based on the command torque Trq *. The command currents Iγ2 *, Iδ2 *, Iγ1 *, Iδ1 * are set to values necessary for setting the torque of the motor 10 to the command torque Trq *. The second γ-axis command current Iγ2 * may be set to the same value as the first γ-axis command current Iγ1 *, or may be set to a different value. Further, the second δ-axis command current Iδ2 * may be set to the same value as the first δ-axis command current Iδ1 *, or may be set to a different value.

第2γ軸偏差算出部42cは、第2γ軸指令電流Iγ2*から第2γ軸電流Iγ2rを減算した値として、第2γ軸偏差ΔIγ2を算出する。第2δ軸偏差算出部42dは、第2δ軸指令電流Iδ2*から第2δ軸電流Iδ2rを減算した値として、第2δ軸偏差ΔIδ2を算出する。   The second γ-axis deviation calculating unit 42c calculates the second γ-axis deviation ΔIγ2 as a value obtained by subtracting the second γ-axis current Iγ2r from the second γ-axis command current Iγ2 *. The second δ-axis deviation calculating unit 42d calculates the second δ-axis deviation ΔIδ2 as a value obtained by subtracting the second δ-axis current Iδ2r from the second δ-axis command current Iδ2 *.

第2指令電圧設定部42eは、第2γ軸偏差ΔIγ2に基づいて、第2γ軸電圧Vγ2rを算出する。また、第2指令電圧設定部42eは、第2δ軸偏差ΔIδ2に基づいて、第2δ軸電圧Vδ2rを算出する。なお、第2指令電圧設定部42eで用いられるフィードバック制御としては、例えば比例積分制御を用いることができる。   The second command voltage setting unit 42e calculates a second γ-axis voltage Vγ2r based on the second γ-axis deviation ΔIγ2. The second command voltage setting unit 42e calculates the second δ-axis voltage Vδ2r based on the second δ-axis deviation ΔIδ2. For example, proportional-integral control can be used as feedback control used by the second command voltage setting unit 42e.

第2γ軸重畳部42fは、第2γ軸電圧Vγ2rと、高周波電圧設定部60により設定された第2γ軸高周波電圧Vγ2hとの加算値を、第2γ軸指令電圧Vγ2*として出力する。第2δ軸重畳部42gは、第2δ軸電圧Vδ2rと、高周波電圧設定部60により設定された第2δ軸高周波電圧Vδ2hとの加算値を、第2δ軸指令電圧Vδ2*として出力する。第2γ軸高周波電圧Vγ2h,第2δ軸高周波電圧Vδ2hは、第2γ軸指令電圧Vγ2*,第2δ軸指令電圧Vδ2*の基本波成分の電気角速度よりも十分高い角速度で変動する信号である。   The second γ-axis superimposing unit 42f outputs the added value of the second γ-axis voltage Vγ2r and the second γ-axis high-frequency voltage Vγ2h set by the high-frequency voltage setting unit 60 as the second γ-axis command voltage Vγ2 *. The second δ-axis superimposing unit 42g outputs the addition value of the second δ-axis voltage Vδ2r and the second δ-axis high-frequency voltage Vδ2h set by the high-frequency voltage setting unit 60 as the second δ-axis command voltage Vδ2 *. The second γ-axis high-frequency voltage Vγ2h and the second δ-axis high-frequency voltage Vδ2h are signals that fluctuate at an angular velocity sufficiently higher than the electrical angular velocity of the fundamental wave component of the second γ-axis command voltage Vγ2 * and the second δ-axis command voltage Vδ2 *.

第2電圧変換部42hは、第2γ軸指令電圧Vγ2*、第2δ軸指令電圧Vδ2*、電源電圧VDC、及び推定角θγに基づいて、γδ座標系における第2γ,δ軸指令電圧Vγ2*,Vδ2*を、UVW座標系における第2U,V,W相指令電圧VU2,VV2,VW2に変換する。   Based on the second γ-axis command voltage Vγ2 *, the second δ-axis command voltage Vδ2 *, the power supply voltage VDC, and the estimated angle θγ, the second voltage conversion unit 42h generates the second γ, δ-axis command voltage Vγ2 *, Vδ2 * is converted into second U, V, and W phase command voltages VU2, VV2, and VW2 in the UVW coordinate system.

第2生成部42iは、第2電圧変換部42hから出力された第2U,V,W相指令電圧VU2,VV2,VW2に基づいて、第2操作信号gUp2〜gWn2を生成する。第2生成部42iは、生成した第2操作信号gUp2〜gWn2を各スイッチSUp2〜SWn2に対して出力する。   The second generation unit 42i generates second operation signals gUp2 to gWn2 based on the second U, V, and W phase command voltages VU2, VV2, and VW2 output from the second voltage conversion unit 42h. The second generation unit 42i outputs the generated second operation signals gUp2 to gWn2 to the switches SUp2 to SWn2.

続いて、高周波電圧設定部60について説明する。   Next, the high frequency voltage setting unit 60 will be described.

高周波電圧設定部60は、モータ10のトルク制御中において、推定角θγの算出に必要な各高周波電圧Vγ1h,Vδ1h,Vγ2h,Vδ2hを生成するために設けられている。ここで高周波電圧の重畳を用いた角度推定の適用対象となるモータは、通常、突極機である。ただし本実施形態のモータ10は非突極機である。この場合であっても、例えばエンジン14を始動させるためにモータ10に大電流が流れ、モータ10において磁気飽和が生じる。磁気飽和が生じていると、モータ10のd軸インダクタンスとq軸インダクタンスとが異なる状態となる。このため、モータ10が非突極機である場合であっても、高周波操作部及び方向設定部を含む制御装置40において、高周波電圧の重畳を用いた角度推定が可能となる。   The high frequency voltage setting unit 60 is provided to generate the respective high frequency voltages Vγ1h, Vδ1h, Vγ2h, and Vδ2h necessary for calculating the estimated angle θγ during torque control of the motor 10. Here, the motor to which the angle estimation using high-frequency voltage superposition is applied is usually a salient pole machine. However, the motor 10 of this embodiment is a non-salient pole machine. Even in this case, for example, a large current flows through the motor 10 to start the engine 14, and magnetic saturation occurs in the motor 10. When magnetic saturation occurs, the d-axis inductance and the q-axis inductance of the motor 10 are different. For this reason, even when the motor 10 is a non-salient pole machine, the control device 40 including the high-frequency operation unit and the direction setting unit can perform angle estimation using high-frequency voltage superposition.

高周波電圧設定部60において、信号生成部60aは、推定角θγ、第1γ軸指令電流Iγ1*、第1δ軸指令電流Iδ1*、第2γ軸指令電流Iγ2*、及び第2δ軸指令電流Iδ2*に基づいて、第1γ軸高周波電圧Vγ1h及び第1δ軸高周波電圧Vδ1hを生成する。以下、図5を用いて、本実施形態に係る第1γ軸高周波電圧Vγ1h及び第1δ軸高周波電圧Vδ1hの生成手法について説明する。   In the high-frequency voltage setting unit 60, the signal generation unit 60a sets the estimated angle θγ, the first γ-axis command current Iγ1 *, the first δ-axis command current Iδ1 *, the second γ-axis command current Iγ2 *, and the second δ-axis command current Iδ2 *. Based on this, the first γ-axis high-frequency voltage Vγ1h and the first δ-axis high-frequency voltage Vδ1h are generated. Hereinafter, a method for generating the first γ-axis high-frequency voltage Vγ1h and the first δ-axis high-frequency voltage Vδ1h according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

図5に、γδ座標系における等トルク曲線Lcを示す。等トルク曲線Lcは、指令トルクTrq*を実現するためのγ,δ軸電流にて規定される曲線である。また図5に、等トルク曲線Lcとモータ10に流れる駆動電流ベクトルVIrとの交点P1を通る等トルク曲線Lcの接線Ltaを示す。駆動電流ベクトルVIrは、第1γ軸指令電流Iγ1*及び第1δ軸指令電流Iδ1*により規定される駆動電流ベクトルと、第2γ軸指令電流Iγ2*及び第2δ軸指令電流Iδ2*により規定される駆動電流ベクトルとの合成ベクトルである。本実施形態では、接線Ltaに平行な方向が、トルクリプル低減方向と定義されている。そして、原点Oからトルクリプル低減方向に延びる電圧ベクトルとして、第1巻線群10Aに印加される第1高周波電圧ベクトルVVh1が設定される。第1高周波電圧ベクトルVVh1のγ軸方向成分に基づいて、第1γ軸高周波電圧Vγ1hが生成され、第1高周波電圧ベクトルVVh1のδ軸方向成分に基づいて、第1δ軸高周波電圧Vδ1hが生成される。本実施形態において、各高周波電圧Vγ1h,Vδ1hは、互いに周期の等しい矩形波状のパルス信号とされている。第1高周波電圧ベクトルVVh1の大きさが大きいほど、各高周波電圧Vγ1h,Vδ1hの振幅が大きく設定される。図6(a)には、第1γ軸高周波電圧Vγ1hの振幅をVaにて示した。   FIG. 5 shows an equal torque curve Lc in the γδ coordinate system. The equal torque curve Lc is a curve defined by γ and δ axis currents for realizing the command torque Trq *. FIG. 5 shows a tangent line Lta of the equal torque curve Lc passing through the intersection point P1 between the equal torque curve Lc and the drive current vector VIr flowing through the motor 10. The drive current vector VIr is a drive current vector defined by the first γ-axis command current Iγ1 * and the first δ-axis command current Iδ1 *, and a drive defined by the second γ-axis command current Iγ2 * and the second δ-axis command current Iδ2 *. It is a combined vector with a current vector. In the present embodiment, the direction parallel to the tangent line Lta is defined as the torque ripple reduction direction. A first high-frequency voltage vector VVh1 applied to the first winding group 10A is set as a voltage vector extending from the origin O in the torque ripple reduction direction. A first γ-axis high-frequency voltage Vγ1h is generated based on the γ-axis direction component of the first high-frequency voltage vector VVh1, and a first δ-axis high-frequency voltage Vδ1h is generated based on the δ-axis direction component of the first high-frequency voltage vector VVh1. . In the present embodiment, each of the high-frequency voltages Vγ1h and Vδ1h is a rectangular wave pulse signal having the same period. As the magnitude of the first high-frequency voltage vector VVh1 is larger, the amplitudes of the high-frequency voltages Vγ1h and Vδ1h are set larger. In FIG. 6A, the amplitude of the first γ-axis high-frequency voltage Vγ1h is indicated by Va.

先の図4の説明に戻り、高周波電圧設定部60は、リプル低減記憶部60bを備えている。リプル低減記憶部60bは、駆動電流ベクトルVIrの大きさIamp及び位相θIと関係付けられたトルクリプル低減方向をマップ情報として記憶している。リプル低減記憶部60bは、メモリにて構成されている。本実施形態において、駆動電流ベクトルVIrの位相θIは、図5に示すように、γ軸を基準として反時計回り方向に規定されている。なお、上記マップ情報は、実験や計算等により予め適合されて作成されたものである。   Returning to the description of FIG. 4, the high-frequency voltage setting unit 60 includes a ripple reduction storage unit 60b. The ripple reduction storage unit 60b stores the torque ripple reduction direction associated with the magnitude Iamp and the phase θI of the drive current vector VIr as map information. The ripple reduction storage unit 60b is configured by a memory. In the present embodiment, the phase θI of the drive current vector VIr is defined in the counterclockwise direction with the γ axis as a reference, as shown in FIG. The map information is created by adapting in advance by experiments, calculations, and the like.

信号生成部60aは、第1γ軸指令電流Iγ1*、第1δ軸指令電流Iδ1*、第2γ軸指令電流Iγ2*、及び第2δ軸指令電流Iδ2*に基づいて、駆動電流ベクトルVIrの大きさIamp及び位相θIを算出する。信号生成部60aは、リプル低減記憶部60bが記憶している複数のトルクリプル低減方向の中から、算出した駆動電流ベクトルVIrの大きさIamp及び位相θIに対応する方向を指令方向θXとして選択する。信号生成部60aは、図5に示すように、第1高周波電圧ベクトルVVh1の方向を指令方向θXとするために要求される第1γ軸高周波電圧Vγ1hの振幅と第1δ軸高周波電圧Vδ1hの振幅との比率を設定する。信号生成部60aは、入力された推定角θγに従って、各高周波電圧Vγ1h,Vδ1hを出力する。なお、各高周波電圧Vγ1h,Vδ1hの立ち上がりタイミングは、同期していてもよいし、同期していなくてもよい。   The signal generator 60a generates a magnitude Iamp of the drive current vector VIr based on the first γ-axis command current Iγ1 *, the first δ-axis command current Iδ1 *, the second γ-axis command current Iγ2 *, and the second δ-axis command current Iδ2 *. And the phase θI are calculated. The signal generation unit 60a selects a direction corresponding to the magnitude Iamp and the phase θI of the calculated drive current vector VIr as the command direction θX from the plurality of torque ripple reduction directions stored in the ripple reduction storage unit 60b. As shown in FIG. 5, the signal generation unit 60a includes the amplitude of the first γ-axis high-frequency voltage Vγ1h and the amplitude of the first δ-axis high-frequency voltage Vδ1h required to set the direction of the first high-frequency voltage vector VVh1 as the command direction θX. Set the ratio. The signal generator 60a outputs the high-frequency voltages Vγ1h and Vδ1h according to the input estimated angle θγ. The rising timings of the high-frequency voltages Vγ1h and Vδ1h may be synchronized or may not be synchronized.

信号生成部60aから出力された第1γ軸高周波電圧Vγ1hは、第1符号反転部60cに入力される。第1符号反転部60cは、図6に示すように、入力された第1γ軸高周波電圧Vγ1hの符号を反転させることにより第2γ軸高周波電圧Vγ2hを生成する。信号生成部60aから出力された第1δ軸高周波電圧Vδ1hは、第2符号反転部60dに入力される。第2符号反転部60dは、入力された第1δ軸高周波電圧Vδ1hの符号を反転させることにより第2δ軸高周波電圧Vδ2hを生成する。第2γ軸高周波電圧Vγ2h及び第2δ軸高周波電圧Vδ2hにより、図5に示すように、第1高周波電圧ベクトルVVh1とのなす角度が180°とされた原点Oから延びる電圧ベクトルとして、第2巻線群10Bに印加される第2高周波電圧ベクトルVVh2が実現される。本実施形態において、第2高周波電圧ベクトルVVh2の大きさは、第1高周波電圧ベクトルVVh1の大きさと等しい。第1,第2高周波電圧ベクトルVVh1,VVh2が、駆動電圧ベクトルVVrに重畳される。なお、駆動電圧ベクトルVVrは、第1γ軸電圧Vγ1r及び第1δ軸電圧Vδ1rにより規定される駆動電圧ベクトルと、第2γ軸電圧Vγ2r及び第2δ軸電圧Vδ2rにより規定される駆動電圧ベクトルとの合成ベクトルである。   The first γ-axis high-frequency voltage Vγ1h output from the signal generator 60a is input to the first sign inversion unit 60c. As shown in FIG. 6, the first code inverting unit 60 c generates the second γ-axis high-frequency voltage Vγ2 h by inverting the sign of the input first γ-axis high-frequency voltage Vγ1 h. The first δ-axis high frequency voltage Vδ1h output from the signal generation unit 60a is input to the second sign inversion unit 60d. The second sign inverting unit 60d generates the second δ-axis high-frequency voltage Vδ2h by inverting the sign of the input first δ-axis high-frequency voltage Vδ1h. As shown in FIG. 5, the second winding as a voltage vector extending from the origin O where the angle between the first γ-axis high-frequency voltage Vγ2h and the second δ-axis high-frequency voltage Vδ2h and the first high-frequency voltage vector VVh1 is 180 °. A second high-frequency voltage vector VVh2 applied to the group 10B is realized. In the present embodiment, the magnitude of the second high-frequency voltage vector VVh2 is equal to the magnitude of the first high-frequency voltage vector VVh1. The first and second high-frequency voltage vectors VVh1 and VVh2 are superimposed on the drive voltage vector VVr. The drive voltage vector VVr is a combined vector of the drive voltage vector defined by the first γ-axis voltage Vγ1r and the first δ-axis voltage Vδ1r and the drive voltage vector defined by the second γ-axis voltage Vγ2r and the second δ-axis voltage Vδ2r. It is.

角度推定用に上述した第1,第2高周波電圧ベクトルVVh1,VVh2を第1,第2巻線群10A,10Bに印加する場合であっても、高周波電圧の印加に伴い発生する騒音を低減できる。つまり、高周波電圧の印加に伴って、図5に示すγδ座標系における駆動電流ベクトルVIrが一時的に変化する。この場合において、駆動電流ベクトルVIrの先端と等トルク曲線Lcとのずれが大きいと、モータ10のトルク変動が大きくなり、ひいてはモータ10の騒音が増加する。ここで、等トルク曲線Lcの接線Ltaの方向と平行な方向であるトルクリプル低減方向が指令方向θXに設定されると、高周波電圧を印加したとしても、駆動電流ベクトルVIrの先端が等トルク曲線Lcの接線Ltaに沿うように動く。このため、駆動電流ベクトルVIrの先端と等トルク曲線Lcとのずれを抑制できる。これにより、高周波電圧の印加に伴い発生するモータ10のトルク変動を低減でき、ひいてはトルク変動に起因したモータ10の騒音を低減できる。   Even when the first and second high-frequency voltage vectors VVh1 and VVh2 described above for angle estimation are applied to the first and second winding groups 10A and 10B, noise generated with the application of the high-frequency voltage can be reduced. . That is, with the application of the high frequency voltage, the drive current vector VIr in the γδ coordinate system shown in FIG. 5 temporarily changes. In this case, if the deviation between the tip of the drive current vector VIr and the equal torque curve Lc is large, the torque fluctuation of the motor 10 becomes large, and the noise of the motor 10 increases. Here, when the torque ripple reduction direction, which is parallel to the direction of the tangent Lta of the equal torque curve Lc, is set to the command direction θX, the tip of the drive current vector VIr is equal to the equal torque curve Lc even if a high frequency voltage is applied. It moves along the tangent line Lta. For this reason, it is possible to suppress the deviation between the tip of the drive current vector VIr and the equal torque curve Lc. Thereby, the torque fluctuation of the motor 10 generated with the application of the high-frequency voltage can be reduced, and consequently the noise of the motor 10 caused by the torque fluctuation can be reduced.

なお図5には、第1高周波電圧ベクトルVVh1の印加に伴い第1巻線群10Aに流れる第1高周波電流ベクトルVIh1と、第2高周波電圧ベクトルVVh2の印加に伴い第2巻線群10Bに流れる第2高周波電流ベクトルVIh2とを示した。図5には、各高周波電圧ベクトルVVh1,VVh2と各高周波電流ベクトルとVIh1,VIh2の位相のずれが略0となる例を示した。   In FIG. 5, the first high-frequency voltage vector VVh1 is applied to the first winding group 10A and the second high-frequency voltage vector VVh2 is applied to the second winding group 10B. The second high-frequency current vector VIh2 is shown. FIG. 5 shows an example in which the phase shift between the high-frequency voltage vectors VVh1 and VVh2, the high-frequency current vectors, and VIh1 and VIh2 is substantially zero.

ちなみに、最小電流最大トルク制御(Maximum torque per ampere control)により、モータ10のトルクを指令トルクTrq*に制御すべく、各インバータ20A,20Bを操作する基本操作部を制御装置40が備えてもよい。この場合、先の図2に示した第1指令電流設定部41b及び第2指令電流設定部42bにおいて、最小電流最大トルク制御により各指令電流Iγ1*,Iδ1*,Iγ2*,Iδ2*が設定される。この構成においては、図7に示すように、トルクリプル低減方向を、現在の駆動電流ベクトルVIrと直交する方向に設定できる。この場合、トルクリプル低減方向を簡易に定めることができる。   Incidentally, the control device 40 may include a basic operation unit for operating each of the inverters 20A and 20B in order to control the torque of the motor 10 to the command torque Trq * by maximum torque per ampere control. . In this case, in the first command current setting unit 41b and the second command current setting unit 42b shown in FIG. 2, the command currents Iγ1 *, Iδ1 *, Iγ2 *, Iδ2 * are set by the minimum current / maximum torque control. The In this configuration, as shown in FIG. 7, the torque ripple reduction direction can be set to a direction orthogonal to the current drive current vector VIr. In this case, the torque ripple reduction direction can be easily determined.

続いて図8を用いて、角度推定部50について説明する。   Next, the angle estimation unit 50 will be described with reference to FIG.

角度推定部50において、高周波抽出部50aは、第1相電流検出部31Aにより検出されたV相電流IV1,W相電流IW1から、第1γ軸高周波電圧Vγ1h,第1δ軸高周波電圧Vδ1hに対応する高周波電流成分である第1V相高周波電流IVh1,第1W相高周波電流IWh1を抽出する。高周波抽出部50aは、また、第2相電流検出部31Bにより検出されたV相電流IV2,W相電流IW2から、第2γ軸高周波電圧Vγ2h,第2δ軸高周波電圧Vδ2hに対応する高周波電流成分である第2V相高周波電流IVh2,第2W相高周波電流IWh2を抽出する。なお高周波抽出部50aは、例えば、バンドパスフィルタ又はハイパスフィルタにて構成されればよい。   In the angle estimation unit 50, the high frequency extraction unit 50a corresponds to the first γ-axis high-frequency voltage Vγ1h and the first δ-axis high-frequency voltage Vδ1h from the V-phase current IV1 and the W-phase current IW1 detected by the first phase current detection unit 31A. The first V-phase high-frequency current IVh1 and the first W-phase high-frequency current IWh1 that are high-frequency current components are extracted. The high frequency extraction unit 50a also uses a high frequency current component corresponding to the second γ-axis high-frequency voltage Vγ2h and the second δ-axis high-frequency voltage Vδ2h from the V-phase current IV2 and the W-phase current IW2 detected by the second phase current detection unit 31B. A certain second V-phase high-frequency current IVh2 and second W-phase high-frequency current IWh2 are extracted. Note that the high-frequency extraction unit 50a may be configured with, for example, a band-pass filter or a high-pass filter.

2相変換部50bは、高周波抽出部50aにより抽出された第1V相高周波電流IVh1,第1W相高周波電流IWh1を、αβ座標系における第1α軸高周波電流Ihα1,第1β軸高周波電流Ihβ1に変換する。2相変換部50bは、また、高周波抽出部50aにより抽出された第2V相高周波電流IVh2,第2W相高周波電流IWh2を、αβ座標系における第2α軸高周波電流Ihα2,第2β軸高周波電流Ihβ2に変換する。   The two-phase conversion unit 50b converts the first V-phase high-frequency current IVh1 and the first W-phase high-frequency current IWh1 extracted by the high-frequency extraction unit 50a into a first α-axis high-frequency current Ihα1 and a first β-axis high-frequency current Ihβ1 in the αβ coordinate system. . The two-phase conversion unit 50b also converts the second V-phase high-frequency current IVh2 and the second W-phase high-frequency current IWh2 extracted by the high-frequency extraction unit 50a into the second α-axis high-frequency current Ihα2 and the second β-axis high-frequency current Ihβ2 in the αβ coordinate system. Convert.

内積算出部50cは、第1α軸高周波電流Ihα1,第1β軸高周波電流Ihβ1を入力として、下式(eq1)に基づいて第1内積値K1を算出する。   The inner product calculation unit 50c receives the first α-axis high-frequency current Ihα1 and the first β-axis high-frequency current Ihβ1, and calculates a first inner product value K1 based on the following equation (eq1).

Figure 2017201859
上式(eq1)において、Vhα1は、図9に示すように、第1高周波電圧ベクトルVVh1のα軸方向成分である第1α軸高周波電圧を示し、Vhβ1は、第1高周波電圧ベクトルVVh1のβ軸方向成分である第1β軸高周波電圧を示す。第1α軸高周波電圧Vhα1及び第1β軸高周波電圧Vhβ1は、第1γ軸高周波電圧Vγ1h及び第1δ軸高周波電圧Vδ1hに基づいて設定される。
Figure 2017201859
In the above equation (eq1), as shown in FIG. 9, Vhα1 represents a first α-axis high-frequency voltage that is an α-axis direction component of the first high-frequency voltage vector VVh1, and Vhβ1 represents the β-axis of the first high-frequency voltage vector VVh1. The 1st beta axis high frequency voltage which is a direction component is shown. The first α-axis high-frequency voltage Vhα1 and the first β-axis high-frequency voltage Vhβ1 are set based on the first γ-axis high-frequency voltage Vγ1h and the first δ-axis high-frequency voltage Vδ1h.

上式(eq1)で表される第1内積値K1は、第1高周波電圧ベクトルVVh1と第1高周波電流ベクトルVIh1との内積値を示す。つまり、第1高周波電圧ベクトルVVh1と第1高周波電流ベクトルVIh1との内積値は、下式(eq2)のように表され、下式(eq2)の右辺は上式(eq1)の右辺と一致する。   The first inner product value K1 represented by the above equation (eq1) indicates the inner product value of the first high-frequency voltage vector VVh1 and the first high-frequency current vector VIh1. That is, the inner product value of the first high-frequency voltage vector VVh1 and the first high-frequency current vector VIh1 is expressed by the following equation (eq2), and the right side of the lower equation (eq2) matches the right side of the upper equation (eq1). .

Figure 2017201859
内積算出部50cは、第2α軸高周波電流Ihα2,第2β軸高周波電流Ihβ2を入力として、下式(eq3)に基づいて第2内積値K2を算出する。
Figure 2017201859
The inner product calculation unit 50c receives the second α-axis high-frequency current Ihα2 and the second β-axis high-frequency current Ihβ2, and calculates the second inner product value K2 based on the following equation (eq3).

Figure 2017201859
上式(eq2)において、Vhα2は、第2高周波電圧ベクトルVVh2のα軸方向成分である第2α軸高周波電圧を示し、Vhβ2は、第2高周波電圧ベクトルVVh2のβ軸方向成分である第2β軸高周波電圧を示す。第2α軸高周波電圧Vhα2及び第2β軸高周波電圧Vhβ2は、第2γ軸高周波電圧Vγ2h及び第2δ軸高周波電圧Vδ2hに基づいて設定される。
Figure 2017201859
In the above equation (eq2), Vhα2 represents the second α-axis high-frequency voltage that is the α-axis direction component of the second high-frequency voltage vector VVh2, and Vhβ2 is the second β-axis that is the β-axis direction component of the second high-frequency voltage vector VVh2. Indicates high frequency voltage. The second α-axis high-frequency voltage Vhα2 and the second β-axis high-frequency voltage Vhβ2 are set based on the second γ-axis high-frequency voltage Vγ2h and the second δ-axis high-frequency voltage Vδ2h.

内積値の算出にα,β軸方向の電流を用いるのは、制御装置40の演算負荷を低減するとともに、推定角θγの算出精度を高めるためである。つまり、UVW座標系からαβ座標系への変換には、電気角情報が不要であるため、制御装置40の演算負荷を低減できる。また、電気角情報としての推定角θγを座標変換に用いないため、推定角θγに含まれる推定誤差Δθが推定角θγの算出精度に及ぼす影響を除くことができる。   The reason why the currents in the α and β axis directions are used for calculating the inner product value is to reduce the calculation load of the control device 40 and to increase the calculation accuracy of the estimated angle θγ. That is, since the electrical angle information is not required for conversion from the UVW coordinate system to the αβ coordinate system, the calculation load of the control device 40 can be reduced. Further, since the estimated angle θγ as the electrical angle information is not used for coordinate conversion, the influence of the estimation error Δθ included in the estimated angle θγ on the calculation accuracy of the estimated angle θγ can be eliminated.

内積算出部50cは、第1内積値K1及び第2内積値K2を加算することにより、合計内積値Krを算出する。内積偏差算出部50dは、内積算出部50cにより算出された合計内積値Krを目標内積値Ktgtから減算することにより、内積偏差ΔKを算出する。本実施形態において、内積偏差ΔKが実偏差に相当する。   The inner product calculation unit 50c calculates a total inner product value Kr by adding the first inner product value K1 and the second inner product value K2. The inner product deviation calculating unit 50d calculates the inner product deviation ΔK by subtracting the total inner product value Kr calculated by the inner product calculating unit 50c from the target inner product value Ktgt. In the present embodiment, the inner product deviation ΔK corresponds to the actual deviation.

目標内積値Ktgtは、後述する速度推定部50fにより推定された電気角速度である推定角速度ωγ、各高周波電圧Vγ1h,Vδ1h,Vγ2h,Vδ2h、及び各電流Iγ1r,Iδ1r,Iγ2r,Iδ2rに基づいて、目標値設定部50eにより設定される。目標内積値Ktgtは、第1内積値K1が取り得る想定値である第1基準値K1tgtと、第2内積値K2が取り得る想定値である第2基準値K2tgtとの加算値として定められており、実験や計算等により予め適合されたマップ情報として制御装置40に記憶されている。各基準値K1tgt,K2tgtは、電気角速度、トルクリプル低減方向及び駆動電流ベクトルVIrの大きさIampに依存するため、目標内積値Ktgtもこれらパラメータに依存する。したがって、目標内積値Ktgtの設定に用いられる入力パラメータには、トルクリプル低減方向を把握するための各高周波電圧Vγ1h,Vδ1h,Vγ2h,Vδ2hと、駆動電流ベクトルVIrの大きさIampを把握するための各電流Iγ1r,Iδ1r,Iγ2r,Iδ2rとが含まれる。なお図10に、第1基準値K1tgtが駆動電流ベクトルVIrの大きさIampに依存することを示した。   The target inner product value Ktgt is based on the estimated angular velocity ωγ, which is an electrical angular velocity estimated by the velocity estimation unit 50f described later, the high-frequency voltages Vγ1h, Vδ1h, Vγ2h, Vδ2h, and the currents Iγ1r, Iδ1r, Iγ2r, Iδ2r. It is set by the value setting unit 50e. The target inner product value Ktgt is determined as an addition value of a first reference value K1tgt that is an assumed value that the first inner product value K1 can take and a second reference value K2tgt that is an assumed value that the second inner product value K2 can take. The map information is stored in the control device 40 as map information preliminarily adapted by experiments and calculations. Since each of the reference values K1tgt and K2tgt depends on the electric angular velocity, the torque ripple reduction direction, and the magnitude Iamp of the drive current vector VIr, the target inner product value Ktgt also depends on these parameters. Therefore, the input parameters used for setting the target dot product value Ktgt include the high frequency voltages Vγ1h, Vδ1h, Vγ2h, Vδ2h for grasping the direction of torque ripple reduction, and the individual parameters for grasping the magnitude Iamp of the drive current vector VIr. Currents Iγ1r, Iδ1r, Iγ2r, and Iδ2r are included. FIG. 10 shows that the first reference value K1tgt depends on the magnitude Iamp of the drive current vector VIr.

速度推定部50fは、内積偏差ΔKを0にフィードバック制御するための操作量として、推定角速度ωγを算出する。ここで速度推定部50fにおけるフィードバック制御として、本実施形態では比例積分制御を用いている。   The speed estimation unit 50f calculates an estimated angular speed ωγ as an operation amount for performing feedback control of the inner product deviation ΔK to zero. In this embodiment, proportional-integral control is used as feedback control in the speed estimation unit 50f.

積分器50gは、速度推定部50fにより算出された推定角速度ωγの時間積分値として、推定角θγを算出する。   The integrator 50g calculates the estimated angle θγ as a time integral value of the estimated angular velocity ωγ calculated by the speed estimation unit 50f.

なお本実施形態では、上式(eq1),(eq3)に示す内積値を算出したが、これに代えて、各高周波電流ベクトルVIh1,VIh2のX軸方向成分を算出することもできる。ここでX軸方向とは、図9に示すように、各高周波電流ベクトルVIh1,VIh2が原点Oから延びる方向のことである。図9には、X軸と直交するY軸も示した。図9において、Ihx,Ihyは第1高周波電流ベクトルVIh1のX,Y軸方向成分である第1X軸高周波電流,第1Y軸高周波電流を示す。   In the present embodiment, the inner product values represented by the above equations (eq1) and (eq3) are calculated, but instead, the X-axis direction components of the high-frequency current vectors VIh1 and VIh2 can be calculated. Here, the X-axis direction is a direction in which the high-frequency current vectors VIh1 and VIh2 extend from the origin O as shown in FIG. FIG. 9 also shows the Y axis orthogonal to the X axis. In FIG. 9, Ihx and Ihy indicate a first X-axis high-frequency current and a first Y-axis high-frequency current that are components in the X- and Y-axis directions of the first high-frequency current vector VIh1.

内積算出部50cに代わる電流算出部は、第1α軸高周波電流Ihα1、第1β軸高周波電流Ihβ1及び指令方向θXに基づいて、第1X軸高周波電流Ihx1を算出する。また、第2α軸高周波電流Ihα2、第2β軸高周波電流Ihβ2及び指令方向θXに基づいて、第2高周波電流ベクトルVIh2のX軸方向成分である第2X軸高周波電流Ihx2を算出する。電流算出部は、第1X軸高周波電流Ihx1及び第2X軸高周波電流Ihx2を加算することにより、合計電流値を算出する。   A current calculation unit instead of the inner product calculation unit 50c calculates the first X-axis high-frequency current Ihx1 based on the first α-axis high-frequency current Ihα1, the first β-axis high-frequency current Ihβ1, and the command direction θX. Further, based on the second α-axis high-frequency current Ihα2, the second β-axis high-frequency current Ihβ2, and the command direction θX, the second X-axis high-frequency current Ihx2 that is the X-axis direction component of the second high-frequency current vector VIh2 is calculated. The current calculation unit calculates the total current value by adding the first X-axis high-frequency current Ihx1 and the second X-axis high-frequency current Ihx2.

内積偏差算出部50dに代わる電流偏差算出部は、合計電流値を目標電流値から減算することにより、電流偏差を算出する。目標電流値は、第1X軸高周波電流Ihx1が取り得る想定値である第1電流基準値と、第2X軸高周波電流Ihx2が取り得る想定値である第2電流基準値との加算値として定められている。図11に、第1高周波電圧ベクトルVVh1のX軸方向成分である第1X軸高周波電圧Vhx1が印加された場合に流れる第1X軸高周波電流Ihx1の推移を示す。第1電流基準値は、図11(b)の破線で示す波形の振幅に相当する。速度推定部50fは、電流偏差を0にフィードバック制御するための操作量として、推定角速度ωγを算出する。   A current deviation calculation unit instead of the inner product deviation calculation unit 50d calculates a current deviation by subtracting the total current value from the target current value. The target current value is determined as an addition value of a first current reference value that is an assumed value that can be taken by the first X-axis high-frequency current Ihx1 and a second current reference value that is an assumed value that can be taken by the second X-axis high-frequency current Ihx2. ing. FIG. 11 shows the transition of the first X-axis high-frequency current Ihx1 that flows when the first X-axis high-frequency voltage Vhx1 that is the X-axis direction component of the first high-frequency voltage vector VVh1 is applied. The first current reference value corresponds to the amplitude of the waveform indicated by the broken line in FIG. The speed estimation unit 50f calculates an estimated angular speed ωγ as an operation amount for performing feedback control of the current deviation to zero.

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。   According to the embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.

第1高周波電圧ベクトルVVh1と第2高周波電圧ベクトルVVh2とが相殺するように、各巻線群10A,10Bに各高周波電圧Vγ1h,Vδ1h,Vγ2h,Vδ2hを印加した。このため、モータ10の角度推定用に高周波電圧を重畳することに伴い発生する騒音を低減できる。   The high-frequency voltages Vγ1h, Vδ1h, Vγ2h, and Vδ2h were applied to the winding groups 10A and 10B so that the first high-frequency voltage vector VVh1 and the second high-frequency voltage vector VVh2 cancel each other. For this reason, the noise generated by superimposing the high frequency voltage for estimating the angle of the motor 10 can be reduced.

第1高周波電圧ベクトルVVh1及び第2高周波電圧ベクトルVVh2の方向を、等トルク曲線Lcと駆動電流ベクトルVIrとの交点P1を通る等トルク曲線Lcの接線方向に平行な方向に設定した。このため、高周波電圧の印加に伴うモータ10のトルク変動を低減でき、ひいてはモータ10の騒音をより低減できる。   The directions of the first high-frequency voltage vector VVh1 and the second high-frequency voltage vector VVh2 were set in a direction parallel to the tangential direction of the equal torque curve Lc passing through the intersection point P1 between the equal torque curve Lc and the drive current vector VIr. For this reason, the torque fluctuation of the motor 10 accompanying application of a high frequency voltage can be reduced, and the noise of the motor 10 can be further reduced.

(第2実施形態)
以下、第2実施形態について、上記第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、第1,第2巻線群10A,10Bに重畳する第1,第2高周波電圧ベクトルVVh1,VVh2の方向の設定手法を変更する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the first embodiment. In this embodiment, the setting method of the direction of the 1st, 2nd high frequency voltage vector VVh1, VVh2 superimposed on 1st, 2nd winding group 10A, 10B is changed.

図12に、γδ座標系における定電圧円Caを示す。定電圧円Caは、所定の電圧値を実現するためのγ,δ軸電流にて規定される円である。上記所定の電圧値は、現在の駆動電圧ベクトルVVrの大きさである。また図12に、定電圧円Caと駆動電圧ベクトルVVrとの交点P2を通る定電圧円Caの接線Ltbを示す。   FIG. 12 shows a constant voltage circle Ca in the γδ coordinate system. The constant voltage circle Ca is a circle defined by γ and δ axis currents for realizing a predetermined voltage value. The predetermined voltage value is the magnitude of the current drive voltage vector VVr. FIG. 12 shows a tangent line Ltb of the constant voltage circle Ca passing through the intersection P2 between the constant voltage circle Ca and the drive voltage vector VVr.

本実施形態では、接線Ltbに平行な方向が、電圧低減方向と定義されている。そして、原点Oから電圧低減方向に延びる電圧ベクトルとして、第1高周波電圧ベクトルVVh1が設定される。この設定手法によれば、高周波電圧の印加に伴うインバータ20A,20Bの出力電圧の変動を低減できる。つまり、γδ座標系の原点Oから延びる電圧ベクトルの先端が、高周波電圧の印加に伴って定電圧円Caからずれる度合いが大きいと、各インバータ20A,20Bの出力電圧の変動が大きくなり、出力電圧がその許容上限値を超えるおそれがある。ここで、高周波電圧ベクトルVVh1,VVh2の方向が電圧変動低減方向に設定されることにより、高周波電圧を印加したとしても、電圧ベクトルの先端が定電圧円Caの接線Ltbに沿うように動く。このため、駆動電圧ベクトルVVrの先端と定電圧円Caとのずれを抑制できる。これにより、高周波電圧の印加に伴うインバータ20A,20Bの出力電圧の変動を低減でき、ひいてはモータ制御システムの信頼性の低下を回避できる。なお、上述した設定手法は、例えば、モータ10が最大トルクを発生する場合において、インバータ20A,20Bの出力電圧がその許容上限値に対してあまり余裕がない場合に有効な手法である。   In the present embodiment, the direction parallel to the tangent line Ltb is defined as the voltage reduction direction. A first high-frequency voltage vector VVh1 is set as a voltage vector extending from the origin O in the voltage reduction direction. According to this setting method, fluctuations in the output voltage of the inverters 20A and 20B due to application of the high frequency voltage can be reduced. That is, if the tip of the voltage vector extending from the origin O of the γδ coordinate system has a large degree of deviation from the constant voltage circle Ca with the application of the high-frequency voltage, the fluctuation of the output voltage of each inverter 20A, 20B increases, and the output voltage May exceed the allowable upper limit. Here, the direction of the high-frequency voltage vectors VVh1 and VVh2 is set to the voltage fluctuation reduction direction, so that even if a high-frequency voltage is applied, the tip of the voltage vector moves along the tangent line Ltb of the constant voltage circle Ca. For this reason, the shift | offset | difference of the front-end | tip of the drive voltage vector VVr and the constant voltage circle Ca can be suppressed. Thereby, the fluctuation | variation of the output voltage of inverter 20A, 20B accompanying the application of a high frequency voltage can be reduced, and the fall of the reliability of a motor control system can be avoided by extension. Note that the setting method described above is an effective method when, for example, the motor 10 generates maximum torque, the output voltages of the inverters 20A and 20B do not have a sufficient margin with respect to the allowable upper limit value.

図13に、本実施形態に係る高周波電圧設定部60の処理のブロック図を示す。なお図13において、先の図4に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一の符号を付している。   FIG. 13 shows a block diagram of processing of the high-frequency voltage setting unit 60 according to the present embodiment. In FIG. 13, the same processes as those shown in FIG. 4 are given the same reference numerals for the sake of convenience.

高周波電圧設定部60において、電圧低減記憶部60fは、駆動電流ベクトルVIrの大きさIamp,位相θI及び推定角速度ωγと関係付けられた電圧変動低減方向をマップ情報として記憶している。信号生成部60eは、電圧低減記憶部60fが記憶している複数の電圧低減方向の中から、算出した駆動電流ベクトルVIrの大きさIamp及び位相θIと推定角速度ωγとに対応する方向を指令方向θXとして選択する。なお、駆動電流ベクトルVIrの大きさIamp及び位相θIが用いられるのは、これら情報から駆動電圧ベクトルVVrの情報を把握できるためである。もっとも、駆動電圧ベクトルVVrの情報を把握する上では、第1γ軸電圧Vγ1r、第1δ軸電圧Vδ1r、第2γ軸電圧Vγ2r及び第2δ軸電圧Vδ2rを用いてもよい。   In the high-frequency voltage setting unit 60, the voltage reduction storage unit 60f stores, as map information, the voltage fluctuation reduction direction associated with the magnitude Iamp, phase θI, and estimated angular velocity ωγ of the drive current vector VIr. The signal generation unit 60e designates a direction corresponding to the magnitude Iamp and phase θI of the calculated drive current vector VIr and the estimated angular velocity ωγ from the plurality of voltage reduction directions stored in the voltage reduction storage unit 60f as a command direction. Select as θX. The reason why the magnitude Iamp and the phase θI of the drive current vector VIr are used is that information on the drive voltage vector VVr can be grasped from these pieces of information. However, in order to grasp the information of the drive voltage vector VVr, the first γ-axis voltage Vγ1r, the first δ-axis voltage Vδ1r, the second γ-axis voltage Vγ2r, and the second δ-axis voltage Vδ2r may be used.

信号生成部60eは、第1高周波電圧ベクトルVVh1の方向を指令方向θXとするために要求される各高周波電圧Vγ1h,Vδ1hの振幅を設定し、入力される推定角θγに従って、各高周波電圧Vγ1h,Vδ1hを出力する。   The signal generator 60e sets the amplitude of each high-frequency voltage Vγ1h, Vδ1h required to set the direction of the first high-frequency voltage vector VVh1 as the command direction θX, and according to the input estimated angle θγ, each high-frequency voltage Vγ1h, Vδ1h is output.

本実施形態において、信号生成部60eは、推定角速度ωγが低速判定値ωthL以下であると判定している場合、指令方向θXを駆動電圧ベクトルVVrと直交する方向に設定する。これは、電気角速度が0又は電気角速度が低速である場合には、抵抗成分による電圧降下が支配的となり、定電圧円Caが原点Oを中心とした真円に近くなるためである。一方、電気角速度が高速になると、定電圧円Caは楕円となる。   In the present embodiment, the signal generation unit 60e sets the command direction θX in a direction orthogonal to the drive voltage vector VVr when it is determined that the estimated angular velocity ωγ is equal to or lower than the low speed determination value ωthL. This is because when the electrical angular velocity is 0 or the electrical angular velocity is low, the voltage drop due to the resistance component is dominant, and the constant voltage circle Ca is close to a perfect circle centered on the origin O. On the other hand, when the electrical angular velocity becomes high, the constant voltage circle Ca becomes an ellipse.

ちなみに、信号生成部60eは、推定角速度ωγが低速判定値ωthL以下であると判定している場合、駆動電流ベクトルVIrと直交する方向を電圧変動低減方向に設定してもよい。この設定は、駆動電圧ベクトルVVrと駆動電流ベクトルVIrとの位相差が小さくなることに基づくものである。   Incidentally, the signal generator 60e may set the direction orthogonal to the drive current vector VIr as the voltage fluctuation reduction direction when it is determined that the estimated angular velocity ωγ is equal to or lower than the low speed determination value ωthL. This setting is based on the fact that the phase difference between the drive voltage vector VVr and the drive current vector VIr becomes small.

以上説明したように、本実施形態では、指令方向θXを電圧変動低減方向に設定した。このため、インバータ20A,20Bの出力電圧がその許容上限値に対して余裕がない場合であっても、角度推定用の高周波電圧を印加できる。したがって、推定角θγの算出の機会が制約されることを抑制でき、モータ10の駆動可能な回転速度範囲を拡大できる。   As described above, in the present embodiment, the command direction θX is set to the voltage fluctuation reduction direction. For this reason, even if the output voltages of the inverters 20A and 20B have no margin with respect to the allowable upper limit value, the high-frequency voltage for angle estimation can be applied. Therefore, it is possible to prevent the calculation opportunity of the estimated angle θγ from being restricted, and the rotation speed range in which the motor 10 can be driven can be expanded.

(第3実施形態)
以下、第3実施形態について、上記第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、第1,第2高周波電圧ベクトルVVh1,VVh2の方向の設定手法を変更する。以下、この設定手法について説明する。
(Third embodiment)
Hereinafter, the third embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the first embodiment. In the present embodiment, the method for setting the direction of the first and second high-frequency voltage vectors VVh1 and VVh2 is changed. Hereinafter, this setting method will be described.

本実施形態では、先の図11(b)に示すように、第1巻線群10Aに印加された第1高周波電圧ベクトルVVh1に応じて第1巻線群10Aに流れる第1X軸高周波電流Ihx1と上記第1電流基準値とのずれ量が第1電流変化量Δamp1として定義されている。   In the present embodiment, as shown in FIG. 11B, the first X-axis high-frequency current Ihx1 that flows through the first winding group 10A according to the first high-frequency voltage vector VVh1 applied to the first winding group 10A. And the first current reference value is defined as a first current change amount Δamp1.

図14に、第1高周波電圧ベクトルVVh1の方向を0,30,60,90,120,150°とした場合における推定誤差Δθ及び第1電流変化量Δamp1の関係を示す。図14に示すように、推定誤差Δθが0の場合、第1X軸高周波電流Ihx1と第1電流基準値とが一致するため、第1電流変化量Δamp1が0となる。本実施形態では、推定誤差Δθが0以外の値となっている状態において、第1高周波電圧ベクトルVVh1の方向を互いに異なる複数の方向のそれぞれとした場合、複数の方向のそれぞれに対応する第1電流変化量Δamp1のうち、その値が最小となる第1電流変化量以外の第1電流変化量に対応する方向が感度増加方向として定義されている。そして、この感度増加方向が指令方向θXに設定される。感度増加方向は、モータ10の駆動状態に応じて変化する。   FIG. 14 shows the relationship between the estimation error Δθ and the first current change amount Δamp1 when the direction of the first high-frequency voltage vector VVh1 is 0, 30, 60, 90, 120, 150 °. As shown in FIG. 14, when the estimation error Δθ is 0, the first X-axis high-frequency current Ihx1 matches the first current reference value, so the first current change amount Δamp1 becomes 0. In the present embodiment, when the direction of the first high-frequency voltage vector VVh1 is set to a plurality of different directions in a state where the estimation error Δθ is a value other than 0, the first corresponding to each of the plurality of directions. Of the current change amount Δamp1, the direction corresponding to the first current change amount other than the first current change amount having the minimum value is defined as the sensitivity increasing direction. The sensitivity increasing direction is set to the command direction θX. The direction in which the sensitivity increases varies depending on the driving state of the motor 10.

特に本実施形態では、推定誤差Δθが0°の場合において推定誤差Δθが0と場合における第1電流変化量Δamp1の傾きが最も大きい方向が感度増加方向として設定される。図14に示す例では、150°が感度増加方向として設定される。   In particular, in this embodiment, when the estimation error Δθ is 0 °, the direction in which the slope of the first current change amount Δamp1 when the estimation error Δθ is 0 is set as the sensitivity increasing direction. In the example shown in FIG. 14, 150 ° is set as the sensitivity increasing direction.

上述した設定手法によれば、外乱となる高周波電圧に対する第1電流変化量Δamp1が大きくなり、推定誤差Δθが0以外の値となっている場合において合計内積値Krと目標値Ktgtとのずれを把握しやすくなる。その結果、合計内積値Krを目標値Ktgtにフィードバック制御する場合の応答性を高めることができ、ひいては推定角θγの算出精度を高めることができる。なお図15には、指令方向θXが150°に設定される場合の第1高周波電圧ベクトルVVh1と、第1高周波電圧ベクトルVVh1とのなす角度が180°の第2高周波電圧ベクトルVVh2とを示した。また、図15に示すCIは、各高周波電圧ベクトルVVh1,VVh2の方向を様々な方向に設定した場合における各高周波電流ベクトルVIh1,VIh2の軌跡を示す楕円である。   According to the setting method described above, the deviation between the total inner product value Kr and the target value Ktgt is increased when the first current change amount Δamp1 with respect to the high-frequency voltage that becomes a disturbance increases and the estimation error Δθ is a value other than zero. It becomes easy to grasp. As a result, it is possible to improve the responsiveness when feedback control of the total inner product value Kr to the target value Ktgt is achieved, and as a result, the calculation accuracy of the estimated angle θγ can be increased. FIG. 15 shows the first high-frequency voltage vector VVh1 when the command direction θX is set to 150 ° and the second high-frequency voltage vector VVh2 whose angle formed by the first high-frequency voltage vector VVh1 is 180 °. . Further, CI shown in FIG. 15 is an ellipse showing the locus of each high-frequency current vector VIh1, VIh2 when the direction of each high-frequency voltage vector VVh1, VVh2 is set in various directions.

ちなみに、感度増加方向の設定手法としては、例えば以下に説明する手法を採用することもできる。詳しくは、例えば0〜+90°の推定誤差Δθの範囲のうち、特定の誤差が第1誤差として定義されている。また、例えば0〜−90°の推定誤差Δθの範囲のうち、第1誤差と絶対値が同じ推定誤差が第2誤差として定義されている。   Incidentally, as a method for setting the sensitivity increasing direction, for example, a method described below can be adopted. Specifically, for example, a specific error is defined as the first error in the range of the estimation error Δθ of 0 to + 90 °. Further, for example, an estimation error having the same absolute value as the first error is defined as the second error in the range of the estimation error Δθ of 0 to −90 °.

図14に示す複数の方向のそれぞれに対応する推定誤差Δθ及び第1電流変化量Δamp1の関係を示す特性曲線のうち、第1誤差において第1電流変化量Δamp1の絶対値が最大となる曲線が第1特性曲線として選択される。第1誤差が例えば+60°に設定される場合、150°の特性曲線が第1特性曲線として選択される。また、各特性曲線のうち、第2誤差において第1電流変化量Δamp1の絶対値が最大となる曲線が第2特性曲線として選択される。第2誤差が例えば−60°に設定される場合、0°の特性曲線が第2特性曲線として選択される。   Of the characteristic curves showing the relationship between the estimation error Δθ and the first current change amount Δamp1 corresponding to each of the plurality of directions shown in FIG. 14, the curve having the maximum absolute value of the first current change amount Δamp1 in the first error is shown. Selected as the first characteristic curve. When the first error is set to + 60 °, for example, a characteristic curve of 150 ° is selected as the first characteristic curve. Further, among the characteristic curves, a curve having the maximum absolute value of the first current change amount Δamp1 in the second error is selected as the second characteristic curve. When the second error is set to, for example, −60 °, the 0 ° characteristic curve is selected as the second characteristic curve.

そして、第1特性曲線において第1誤差及び第2誤差のそれぞれにおける第1電流変化量Δamp1の絶対値のうち小さい方を第1判定値とし、第2特性曲線において第1誤差及び第2誤差のそれぞれにおける第1電流変化量Δamp1の絶対値のうち小さい方を第2判定値とする。そして、第1判定値及び第2判定値のうち大きい方に対応する特性曲線の方向が感度増加方向として設定される。図14において、第1,第2誤差が例えば+60°,−60°に設定される場合、150°が感度増加方向として設定される。   In the first characteristic curve, the smaller one of the absolute values of the first current change amount Δamp1 in each of the first error and the second error is set as the first determination value, and the first error and the second error in the second characteristic curve. The smaller one of the absolute values of the first current change amount Δamp1 in each of them is set as the second determination value. Then, the direction of the characteristic curve corresponding to the larger one of the first determination value and the second determination value is set as the sensitivity increasing direction. In FIG. 14, when the first and second errors are set to + 60 ° and −60 °, for example, 150 ° is set as the direction of increasing sensitivity.

図16に、本実施形態に係る高周波電圧設定部60の処理のブロック図を示す。なお図16において、先の図4に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一の符号を付している。   FIG. 16 shows a block diagram of processing of the high-frequency voltage setting unit 60 according to the present embodiment. In FIG. 16, the same processes as those shown in FIG. 4 are given the same reference numerals for the sake of convenience.

高周波電圧設定部60において、感度記憶部60hは、駆動電流ベクトルVIrの大きさIamp,位相θI及び推定角速度ωγと関係付けられた感度増加方向をマップ情報として記憶している。信号生成部60gは、感度記憶部60hが記憶している複数の感度増加方向の中から、算出した駆動電流ベクトルVIrの大きさIamp及び位相θIと推定角速度ωγとに対応する方向を指令方向θXとして選択する。信号生成部60gは、第1高周波電圧ベクトルVVh1の方向を指令方向θXとするために要求される各高周波電圧Vγ1h,Vδ1hの振幅を設定し、入力される推定角θγに従って、各高周波電圧Vγ1h,Vδ1hを出力する。   In the high frequency voltage setting unit 60, the sensitivity storage unit 60h stores, as map information, the sensitivity increasing direction associated with the magnitude Iamp, phase θI, and estimated angular velocity ωγ of the drive current vector VIr. The signal generation unit 60g selects a direction corresponding to the calculated magnitude Iamp and phase θI of the drive current vector VIr and the estimated angular velocity ωγ from the plurality of sensitivity increasing directions stored in the sensitivity storage unit 60h. Select as. The signal generator 60g sets the amplitude of each high-frequency voltage Vγ1h, Vδ1h required to set the direction of the first high-frequency voltage vector VVh1 as the command direction θX, and according to the input estimated angle θγ, each high-frequency voltage Vγ1h, Vδ1h is output.

以上説明した本実施形態によれば、推定角θγの算出精度を高めることができる。   According to this embodiment described above, the calculation accuracy of the estimated angle θγ can be increased.

(第4実施形態)
以下、第4実施形態について、上記第3実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、モータ10の駆動状態に応じて変化する感度増加方向を、予め適合されたマップ情報を用いることなく算出する。
(Fourth embodiment)
Hereinafter, the fourth embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the third embodiment. In the present embodiment, the sensitivity increasing direction that changes according to the driving state of the motor 10 is calculated without using map information that has been adapted in advance.

図17に、本実施形態に係る高周波電圧設定処理の手順を示す。この処理、高周波電圧設定部60により、例えば所定周期で繰り返し実行される。なお本実施形態において、この処理が方向操作部及び実偏差算出部を含む。   FIG. 17 shows a procedure of high-frequency voltage setting processing according to the present embodiment. This process is repeatedly executed by the high frequency voltage setting unit 60, for example, at a predetermined cycle. In the present embodiment, this process includes a direction operation unit and an actual deviation calculation unit.

この一連の処理では、まずステップS10において、モータ10の駆動状態が前回の定常状態から新たな定常状態へと変化したか否かを判定する。   In this series of processes, first, in step S10, it is determined whether or not the driving state of the motor 10 has changed from the previous steady state to a new steady state.

ステップS10において肯定判定した場合には、ステップS12〜S16において、第1高周波電圧ベクトルVVh1の方向θcを互いに異なる複数の方向のそれぞれに設定して第1巻線群10Aに各高周波電圧Vγ1h,Vδ1hを印加し、複数の方向のそれぞれについて第1電流変化量Δamp1を算出する。   If an affirmative determination is made in step S10, in steps S12 to S16, the direction θc of the first high-frequency voltage vector VVh1 is set to each of a plurality of different directions, and the high-frequency voltages Vγ1h and Vδ1h are applied to the first winding group 10A. Is applied, and the first current change amount Δamp1 is calculated for each of the plurality of directions.

複数の方向の全てについて第1電流変化量Δamp1の算出が完了した場合には、ステップS18に進む。ステップS18では、第1電流変化量Δamp1に基づいて、感度増加方向としての指令方向θXを設定する。ここで感度増加方向の設定手法としては、上記第3実施形態で説明した手法を用いることができる。例えば、複数の方向のそれぞれに対応する第1電流変化量Δamp1のうち、その絶対値が最も大きい第1電流変化量に対応する方向を感度増加方向として選択することができる。なお、モータ10の駆動状態と関係付けて感度増加方向を学習してもよい。   When the calculation of the first current change amount Δamp1 is completed for all of the plurality of directions, the process proceeds to step S18. In step S18, a command direction θX as a sensitivity increasing direction is set based on the first current change amount Δamp1. Here, as the method for setting the sensitivity increasing direction, the method described in the third embodiment can be used. For example, the direction corresponding to the first current change amount having the largest absolute value among the first current change amounts Δamp1 corresponding to each of the plurality of directions can be selected as the sensitivity increasing direction. Note that the direction of increasing sensitivity may be learned in association with the driving state of the motor 10.

続くステップS20では、指令方向θXに基づいて、各高周波電圧Vγ1h,Vδ1h,Vγ2h,Vδ2hを生成して出力する。   In the subsequent step S20, the high-frequency voltages Vγ1h, Vδ1h, Vγ2h, Vδ2h are generated and output based on the command direction θX.

以上説明した本実施形態によれば、マップ情報を作成することなく感度増加方向を設定できる。このため、制御装置40の設計時における工数を低減できる。また本実施形態によれば、磁気飽和状態が都度変化する場合であっても、その状態に応じた適正な高周波電圧ベクトルを設定できる。   According to the present embodiment described above, the direction of increasing sensitivity can be set without creating map information. For this reason, the man-hour at the time of design of the control apparatus 40 can be reduced. Moreover, according to this embodiment, even if the magnetic saturation state changes each time, an appropriate high-frequency voltage vector can be set according to the state.

(第5実施形態)
以下、第5実施形態について、上記第1〜第3実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、モータ10の駆動状態に応じて、トルクリプル低減方向、電圧変動低減方向及び感度増加方向の中から選択した方向を指令方向θXに設定する。
(Fifth embodiment)
Hereinafter, the fifth embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the first to third embodiments. In the present embodiment, a direction selected from the torque ripple reduction direction, the voltage fluctuation reduction direction, and the sensitivity increase direction is set as the command direction θX according to the driving state of the motor 10.

図18に、本実施形態に係る高周波電圧設定部60の処理のブロック図を示す。なお図18において、先の図4,図13,図16に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一の符号を付している。   FIG. 18 shows a block diagram of processing of the high-frequency voltage setting unit 60 according to the present embodiment. In FIG. 18, the same processes as those shown in FIGS. 4, 13, and 16 are given the same reference numerals for the sake of convenience.

図示されるように、本実施形態では、上記第1実施形態の信号生成部が第1信号生成部60aとされ、上記第2実施形態の信号生成部が第2信号生成部60eとされ、上記第3実施形態の信号生成部が第3信号生成部60gとされている。選択部60iは、推定角速度ωγと、各指令電圧Vγ1*,Vδ1*,Vγ2*,Vδ2*とに基づいて、第1信号生成部60a、第2信号生成部60e及び第3信号生成部60gのうち、どの信号生成部により第1γ軸高周波電圧Vγ1h及び第1δ軸高周波電圧Vδ1hを生成するかを選択する。   As illustrated, in the present embodiment, the signal generation unit of the first embodiment is a first signal generation unit 60a, the signal generation unit of the second embodiment is a second signal generation unit 60e, and The signal generation unit of the third embodiment is a third signal generation unit 60g. Based on the estimated angular velocity ωγ and the command voltages Vγ1 *, Vδ1 *, Vγ2 *, and Vδ2 *, the selection unit 60i includes the first signal generation unit 60a, the second signal generation unit 60e, and the third signal generation unit 60g. Among them, which signal generation unit is used to select the first γ-axis high-frequency voltage Vγ1h and the first δ-axis high-frequency voltage Vδ1h.

図19に、選択部60iにより実行される処理の手順を示す。この処理は、例えば所定周期で繰り返し実行される。   FIG. 19 shows a procedure of processing executed by the selection unit 60i. This process is repeatedly executed at a predetermined cycle, for example.

この一連の処理では、まずステップS30において、各指令電圧Vγ1*,Vδ1*,Vγ2*,Vδ2*に基づいて、駆動電圧ベクトルVVr、第1高周波電圧ベクトルVVh1及び第2高周波電圧ベクトルVVh2の合成ベクトルの大きさVampを算出する。本実施形態では、各指令電圧Vγ1*,Vδ1*,Vγ2*,Vδ2*に基づいて算出された駆動電圧ベクトルVVrの大きさに規定値(>0)を加算することにより、合成ベクトルの大きさVampを算出する。ここで規定値は、例えば、各高周波電圧ベクトルVVh1,VVh2の方向をトルクリプル低減方向、電圧変動低減方向及び感度増加方向のいずれかとした場合に想定される駆動電圧ベクトルVVrの大きさの最大増加分に設定されている。規定値は、実験や計算等により予め定められた値である。   In this series of processing, first, in step S30, based on the command voltages Vγ1 *, Vδ1 *, Vγ2 *, Vδ2 *, a combined vector of the drive voltage vector VVr, the first high-frequency voltage vector VVh1, and the second high-frequency voltage vector VVh2. The magnitude of Vamp is calculated. In this embodiment, the magnitude of the combined vector is obtained by adding a specified value (> 0) to the magnitude of the drive voltage vector VVr calculated based on the command voltages Vγ1 *, Vδ1 *, Vγ2 *, Vδ2 *. Vamp is calculated. Here, the specified value is, for example, the maximum increase in the magnitude of the drive voltage vector VVr assumed when the direction of each of the high-frequency voltage vectors VVh1 and VVh2 is any one of the torque ripple reduction direction, the voltage fluctuation reduction direction, and the sensitivity increase direction. Is set to The specified value is a value determined in advance by experiment, calculation, or the like.

続くステップS32では、算出した合成ベクトルの大きさVampが制限電圧Vmaxより大きいか否かを判定する。ステップS32において肯定判定した場合には、ステップS34に進み、第1γ軸高周波電圧Vγ1h及び第1δ軸高周波電圧Vδ1hを生成する信号生成部として、第2信号生成部60eを選択する。   In a succeeding step S32, it is determined whether or not the calculated combined vector size Vamp is larger than the limit voltage Vmax. When an affirmative determination is made in step S32, the process proceeds to step S34, and the second signal generation unit 60e is selected as a signal generation unit that generates the first γ-axis high-frequency voltage Vγ1h and the first δ-axis high-frequency voltage Vδ1h.

一方、ステップS32において否定判定した場合には、ステップS36に進み、モータ10の実トルクTrq又は指令トルクTrq*が高トルク判定値TrqthH以上であるとの条件、及びモータ10に流れる駆動電流ベクトルVIrの大きさIamp又は駆動電流ベクトルVIrの指令値である指令電流ベクトルの大きさIamp*が大電流判定値IampthH以上であるとの条件の論理和が真であるか否かを判定する。ここで実トルクは、例えば、各相電流検出部31A,31Bの検出値に基づいて算出されればよい。ステップS36において肯定判定した場合には、ステップS38に進み、第1γ軸高周波電圧Vγ1h及び第1δ軸高周波電圧Vδ1hを生成する信号生成部として、第1信号生成部60aを選択する。   On the other hand, if a negative determination is made in step S32, the process proceeds to step S36, where the actual torque Trq or the command torque Trq * of the motor 10 is equal to or higher than the high torque determination value TrqthH, and the drive current vector VIr flowing in the motor 10 Or the command current vector magnitude Iamp *, which is the command value of the drive current vector VIr, is determined as to whether or not the logical sum of the conditions is true. Here, the actual torque may be calculated based on the detection values of the phase current detection units 31A and 31B, for example. When an affirmative determination is made in step S36, the process proceeds to step S38, and the first signal generator 60a is selected as a signal generator that generates the first γ-axis high-frequency voltage Vγ1h and the first δ-axis high-frequency voltage Vδ1h.

一方、ステップS36において否定判定した場合には、ステップS40に進み、第1γ軸高周波電圧Vγ1h及び第1δ軸高周波電圧Vδ1hを生成する信号生成部として、第3信号生成部60gを選択する。   On the other hand, if a negative determination is made in step S36, the process proceeds to step S40, and the third signal generator 60g is selected as a signal generator that generates the first γ-axis high-frequency voltage Vγ1h and the first δ-axis high-frequency voltage Vδ1h.

以上説明した本実施形態によれば、モータ10の駆動状態に応じて、角度推定用の高周波電圧ベクトルの方向を適正に設定することができる。   According to the present embodiment described above, the direction of the high-frequency voltage vector for angle estimation can be appropriately set according to the driving state of the motor 10.

(その他の実施形態)
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
(Other embodiments)
Each of the above embodiments may be modified as follows.

・上記第1実施形態の図4の信号生成部60aにおいて、第1γ軸電流Iγ1r、第1δ軸電流Iδ1r、第2γ軸電流Iγ2r、及び第2δ軸電流Iδ2rに基づいて、駆動電流ベクトルVIrの大きさIamp及び位相θIを算出してもよい。   In the signal generator 60a of FIG. 4 of the first embodiment, the magnitude of the drive current vector VIr is based on the first γ-axis current Iγ1r, the first δ-axis current Iδ1r, the second γ-axis current Iγ2r, and the second δ-axis current Iδ2r. The length Iamp and the phase θI may be calculated.

・モータとしては、2つ巻線群を有するものに限らず、3つ以上の巻線群を有するものであってもよい。この場合、各巻線群に対応してインバータを個別に設ければよい。図20に、3つのインバータに対応する3つの高周波電圧ベクトルVVh1,VVh2,VVh3の設定手法を示す。図20では、第1高周波電圧ベクトルVVh1及び第3高周波電圧ベクトルVVh3により、第2高周波電圧ベクトルVVh2を相殺している。   The motor is not limited to one having two winding groups, and may be one having three or more winding groups. In this case, an inverter may be provided individually corresponding to each winding group. FIG. 20 shows a method for setting three high-frequency voltage vectors VVh1, VVh2, and VVh3 corresponding to the three inverters. In FIG. 20, the second high-frequency voltage vector VVh2 is canceled by the first high-frequency voltage vector VVh1 and the third high-frequency voltage vector VVh3.

また、図21に、4つのインバータに対応する4つの高周波電圧ベクトルVVh1,VVh2,VVh3,VVh4の設定手法を示す。図21では、第1,第3高周波電圧ベクトルVVh1,VVh3の合成ベクトルにより、第2,第4高周波電圧ベクトルVVh2,VVh4を相殺している。なお図21では、第1高周波電圧ベクトルVVh1の大きさと第2高周波電圧ベクトルVVh2の大きさとが等しく、第3高周波電圧ベクトルVVh3の大きさと第4高周波電圧ベクトルVVh4の大きさとが等しく設定されている。   FIG. 21 shows a method for setting four high-frequency voltage vectors VVh1, VVh2, VVh3, and VVh4 corresponding to the four inverters. In FIG. 21, the second and fourth high-frequency voltage vectors VVh2 and VVh4 are canceled by the combined vector of the first and third high-frequency voltage vectors VVh1 and VVh3. In FIG. 21, the magnitude of the first high-frequency voltage vector VVh1 is equal to the magnitude of the second high-frequency voltage vector VVh2, and the magnitude of the third high-frequency voltage vector VVh3 is set equal to the magnitude of the fourth high-frequency voltage vector VVh4. .

・上記各実施形態では、第1,第2高周波電圧ベクトルVVh1,VVh2の合成ベクトルの大きさを0にするように高周波電圧を印加したがこれに限らない。例えば、図22に示すように、第1,第2高周波電圧ベクトルVVh1,VVh2のそれぞれの大きさよりも、各高周波電圧ベクトルVVh1,VVh2の合成ベクトルVtの大きさを小さくするように高周波電圧を印加してもよい。この場合であっても、騒音の低減効果を得ることはできる。   In the above embodiments, the high-frequency voltage is applied so that the combined vector of the first and second high-frequency voltage vectors VVh1 and VVh2 is 0, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 22, the high frequency voltage is applied so that the combined vector Vt of the high frequency voltage vectors VVh1 and VVh2 is smaller than the respective sizes of the first and second high frequency voltage vectors VVh1 and VVh2. May be. Even in this case, a noise reduction effect can be obtained.

・上記各実施形態では、第1高周波電圧ベクトルVVh1と第2高周波電圧ベクトルVVh2とのなす角度を180°としたがこれに限らない。第1,第2高周波電圧ベクトルVVh1,VVh2それぞれの大きさよりも、各高周波電圧ベクトルVVh1,VVh2の合成ベクトルの大きさを小さくするとの条件を満たすなら、第1高周波電圧ベクトルVVh1と第2高周波電圧ベクトルVVh2とのなす角度が180°以外の角度とされてもよい。   In each of the above embodiments, the angle formed by the first high-frequency voltage vector VVh1 and the second high-frequency voltage vector VVh2 is 180 °, but is not limited thereto. The first high-frequency voltage vector VVh1 and the second high-frequency voltage are satisfied if the condition that the combined vector of the high-frequency voltage vectors VVh1 and VVh2 is smaller than the first and second high-frequency voltage vectors VVh1 and VVh2 is satisfied. The angle formed with the vector VVh2 may be an angle other than 180 °.

・上記各実施形態では、第1巻線群10Aと第2巻線群10Bとのなす角度が0とされていたがこれに限らず、0以外の所定角度とされていてもよい。この場合、第1巻線群10Aに対応するγδ座標系のγ軸と、第2巻線群10Bに対応するγδ座標系のγ軸とのなす角度が上記所定角度とされる。このため、例えば上記第1実施形態において、第1巻線群10Aに対応するγδ座標系、及び第2巻線群10Bに対応するγδ座標系の中から選択されたいずれか1つの座標系において、第1高周波電圧ベクトルVVh1の向きと第2高周波電圧ベクトルVVh2の向きとが接線Ltaの延びる方向と一致するように各高周波電圧ベクトルVVh1,VVh2が設定されればよい。   In each of the above embodiments, the angle formed by the first winding group 10A and the second winding group 10B is 0, but is not limited thereto, and may be a predetermined angle other than 0. In this case, the angle formed between the γ axis of the γδ coordinate system corresponding to the first winding group 10A and the γ axis of the γδ coordinate system corresponding to the second winding group 10B is the predetermined angle. For this reason, for example, in the first embodiment, in any one coordinate system selected from the γδ coordinate system corresponding to the first winding group 10A and the γδ coordinate system corresponding to the second winding group 10B. The high frequency voltage vectors VVh1 and VVh2 may be set so that the direction of the first high frequency voltage vector VVh1 and the direction of the second high frequency voltage vector VVh2 coincide with the direction in which the tangent line Lta extends.

・上記第1実施形態の図8の内積算出部50cにおいて、第1高周波電圧ベクトルVVh1と第1高周波電流ベクトルVIh1との内積値を下式(eq4)に基づいて算出してもよい。   In the inner product calculation unit 50c of FIG. 8 of the first embodiment, the inner product value of the first high-frequency voltage vector VVh1 and the first high-frequency current vector VIh1 may be calculated based on the following equation (eq4).

Figure 2017201859
上式(eq4)において、Ihx,Ihyは第1高周波電流ベクトルVIh1のX,Y軸方向成分である第1X軸高周波電流,第1Y軸高周波電流を示し、Vhx,Vhyは第1高周波電圧ベクトルVVh1のX,Y軸方向成分である第1X軸高周波電圧,第1Y軸高周波電圧を示す。なお、第2高周波電圧ベクトルVVh2についても同様である。
Figure 2017201859
In the above equation (eq4), Ihx and Ihy indicate the first X-axis high-frequency current and the first Y-axis high-frequency current that are the X and Y-axis direction components of the first high-frequency current vector VIh1, and Vhx and Vhy are the first high-frequency voltage vector VVh1. The 1st X-axis high frequency voltage and 1st Y-axis high frequency voltage which are the X and Y-axis direction components of are shown. The same applies to the second high-frequency voltage vector VVh2.

・高周波電圧としては、矩形波状のパルス信号に限らず、例えば正弦波状の高周波信号であってもよい。   The high-frequency voltage is not limited to a rectangular wave pulse signal, and may be, for example, a sinusoidal high-frequency signal.

・モータとしては、非突極機に限らず、突極機であってもよい。   -As a motor, not only a non-salient pole machine but a salient pole machine may be sufficient.

10…モータ、10A,10B…第1,第2巻線群、20A,20B…第1,第2インバータ、40…制御装置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Motor, 10A, 10B ... 1st, 2nd winding group, 20A, 20B ... 1st, 2nd inverter, 40 ... Control apparatus.

Claims (15)

ステータ(13)に巻回された複数の巻線群(10A,10B)を有する多重巻線回転電機(10)と、前記複数の巻線群に電圧を印加する電力変換回路(20A,20B)と、を備えるシステムに適用され、
前記回転電機の電気角速度よりも高い角速度で変動する高周波電圧を前記複数の巻線群のそれぞれに印加すべく、前記電力変換回路を操作する高周波操作部(40)と、
前記複数の巻線群に印加された高周波電圧に応じて前記複数の巻線群に流れる高周波電流に基づいて、前記回転電機の回転角を推定する角度推定部(50)と、を備え、
前記高周波操作部は、前記複数の巻線群に印加する高周波電圧ベクトルの方向を前記回転電機の駆動状態に基づいて可変設定する方向設定部を含み、前記各高周波電圧ベクトルの方向を前記方向設定部により設定した方向にするとの条件、及び前記複数の巻線群に印加される高周波電圧ベクトルそれぞれの大きさよりも、前記各高周波電圧ベクトルの合成ベクトルの大きさを小さくするとの条件を満たすように、前記複数の巻線群に高周波電圧を印加する回転電機の制御装置。
A multi-winding rotating electrical machine (10) having a plurality of winding groups (10A, 10B) wound around a stator (13), and a power conversion circuit (20A, 20B) for applying a voltage to the plurality of winding groups And applied to a system comprising:
A high-frequency operation unit (40) for operating the power conversion circuit to apply a high-frequency voltage that fluctuates at an angular velocity higher than the electrical angular velocity of the rotating electrical machine to each of the plurality of winding groups;
An angle estimator (50) for estimating a rotation angle of the rotating electrical machine based on a high-frequency current flowing in the plurality of winding groups according to a high-frequency voltage applied to the plurality of winding groups,
The high-frequency operation unit includes a direction setting unit that variably sets a direction of a high-frequency voltage vector applied to the plurality of winding groups based on a driving state of the rotating electrical machine, and sets the direction of each high-frequency voltage vector as the direction setting So as to satisfy the condition of the direction set by the unit and the condition that the combined vector of the high-frequency voltage vectors is smaller than the magnitudes of the high-frequency voltage vectors applied to the plurality of winding groups. A control device for a rotating electrical machine that applies a high-frequency voltage to the plurality of winding groups.
前記回転電機の推定された2相回転座標系であるγδ座標系において、前記回転電機の指令トルクを実現するための電流にて規定される曲線が、等トルク曲線と定義されており、
前記γδ座標系において、前記等トルク曲線と前記回転電機に流れる電流ベクトルとの交点を通る前記等トルク曲線の接線方向に平行な方向が、トルクリプル低減方向と定義されており、
前記方向設定部は、前記各高周波電圧ベクトルの方向を前記トルクリプル低減方向に設定する請求項1に記載の回転電機の制御装置。
In the γδ coordinate system that is the estimated two-phase rotational coordinate system of the rotating electrical machine, a curve defined by the current for realizing the command torque of the rotating electrical machine is defined as an equal torque curve,
In the γδ coordinate system, a direction parallel to the tangential direction of the equal torque curve passing through the intersection of the equal torque curve and the current vector flowing through the rotating electrical machine is defined as a torque ripple reduction direction.
2. The control device for a rotating electrical machine according to claim 1, wherein the direction setting unit sets the direction of each high-frequency voltage vector in the torque ripple reduction direction.
前記電流ベクトルに係る情報と関係付けられた前記トルクリプル低減方向を複数記憶しているリプル低減記憶部(60b)を備え、
前記方向設定部は、前記リプル低減記憶部が記憶している複数の前記トルクリプル低減方向の中から現在の前記電流ベクトルに対応する方向を選択し、前記各高周波電圧ベクトルの方向を前記選択した方向に設定する請求項2に記載の回転電機の制御装置。
A ripple reduction storage unit (60b) for storing a plurality of torque ripple reduction directions associated with information relating to the current vector;
The direction setting unit selects a direction corresponding to the current current vector from the plurality of torque ripple reduction directions stored in the ripple reduction storage unit, and selects the direction of each high-frequency voltage vector as the selected direction. The control device for a rotating electrical machine according to claim 2, wherein
最小電流最大トルク制御により前記回転電機のトルクを前記指令トルクに制御すべく、前記電力変換回路を操作する基本操作部(40)を備え、
前記方向設定部は、前記トルクリプル低減方向を、現在の前記電流ベクトルと直交する方向に設定する請求項2に記載の回転電機の制御装置。
A basic operation unit (40) for operating the power conversion circuit to control the torque of the rotating electrical machine to the command torque by minimum current maximum torque control;
The control device for a rotating electrical machine according to claim 2, wherein the direction setting unit sets the torque ripple reduction direction to a direction orthogonal to the current current vector.
前記回転電機の推定された2相回転座標系であるγδ座標系において、所定の電圧値を実現するための電流にて規定される円が、定電圧円と定義されており、
前記γδ座標系において、前記回転電機のトルクを指令トルクに制御するために要求される前記回転電機の駆動電圧ベクトルと前記定電圧円との交点を通る前記定電圧円の接線方向に平行な方向が、電圧変動低減方向と定義されており、
前記方向設定部は、前記各高周波電圧ベクトルの方向を前記電圧変動低減方向に設定する請求項1〜4のいずれか1項に記載の回転電機の制御装置。
In the γδ coordinate system that is the estimated two-phase rotational coordinate system of the rotating electrical machine, a circle defined by a current for realizing a predetermined voltage value is defined as a constant voltage circle,
In the γδ coordinate system, a direction parallel to the tangential direction of the constant voltage circle passing through the intersection of the drive voltage vector of the rotating electrical machine and the constant voltage circle required to control the torque of the rotating electrical machine to a command torque Is defined as the voltage fluctuation reduction direction,
5. The control device for a rotating electrical machine according to claim 1, wherein the direction setting unit sets the direction of each of the high-frequency voltage vectors in the voltage fluctuation reduction direction.
前記駆動電圧ベクトルに係る情報と関係付けられて前記電圧変動低減方向を複数記憶している電圧低減記憶部(60f)を備え、
前記方向設定部は、前記電圧低減記憶部が記憶している複数の前記電圧変動低減方向の中から現在の前記駆動電圧ベクトルに対応する方向を選択し、前記各高周波電圧ベクトルの方向を前記選択した方向に設定する請求項5に記載の回転電機の制御装置。
A voltage reduction storage unit (60f) that stores a plurality of the voltage fluctuation reduction directions in association with information related to the drive voltage vector;
The direction setting unit selects a direction corresponding to the current drive voltage vector from the plurality of voltage fluctuation reduction directions stored in the voltage reduction storage unit, and selects the direction of each high-frequency voltage vector. The control device for a rotating electrical machine according to claim 5, wherein the control device is set in the direction.
前記方向設定部は、前記回転電機の電気角速度が低速判定値以下であると判定した場合、前記電圧変動低減方向を、現在の前記駆動電圧ベクトルと直交する方向に設定する請求項5に記載の回転電機の制御装置。   The said direction setting part sets the said voltage fluctuation reduction direction to the direction orthogonal to the said current drive voltage vector, when it determines with the electrical angular velocity of the said rotary electric machine being below a low speed determination value. Control device for rotating electrical machines. 前記回転電機の2相回転座標系であるdq座標系のd軸と、推定された前記dq座標系であるγδ座標系のγ軸とのなす角度が推定誤差として定義されており、
前記巻線群に印加された高周波電圧に応じて前記巻線群に流れる高周波電流とその基準値とのずれ量が実偏差として定義されており、
前記推定誤差が0以外の値になっている状態において、前記巻線群に印加する高周波電圧ベクトルの方向を互いに異なる複数の方向のそれぞれとした場合、前記複数の方向のそれぞれに対応する前記実偏差のうち、その値が最小となる実偏差以外の実偏差に対応する方向が感度増加方向として定義されており、
前記方向設定部は、前記各高周波電圧ベクトルの方向を前記感度増加方向に設定する請求項1〜7のいずれか1項に記載の回転電機の制御装置。
An angle formed by the d axis of the dq coordinate system that is the two-phase rotational coordinate system of the rotating electrical machine and the estimated γ axis of the γδ coordinate system that is the dq coordinate system is defined as an estimation error,
The amount of deviation between the high-frequency current flowing through the winding group in accordance with the high-frequency voltage applied to the winding group and its reference value is defined as an actual deviation,
In the state where the estimation error is a value other than 0, when the direction of the high-frequency voltage vector applied to the winding group is each of a plurality of different directions, the actual corresponding to each of the plurality of directions. Of the deviations, the direction corresponding to the actual deviation other than the actual deviation that minimizes the value is defined as the direction of increasing sensitivity,
The said direction setting part is a control apparatus of the rotary electric machine of any one of Claims 1-7 which sets the direction of each said high frequency voltage vector to the said sensitivity increase direction.
前記回転電機に流れる電流ベクトルに係る情報と関係付けられた前記感度増加方向を複数記憶している感度記憶部(60h)を備え、
前記方向設定部は、前記感度記憶部が記憶している複数の前記感度増加方向の中から現在の前記電流ベクトルに対応する方向を選択し、前記各高周波電圧ベクトルの方向を前記選択した方向に設定する請求項8に記載の回転電機の制御装置。
A sensitivity storage unit (60h) for storing a plurality of sensitivity increasing directions associated with information relating to a current vector flowing through the rotating electrical machine;
The direction setting unit selects a direction corresponding to the current current vector from the plurality of sensitivity increasing directions stored in the sensitivity storage unit, and sets the direction of each high-frequency voltage vector to the selected direction. The control device for a rotating electrical machine according to claim 8 to be set.
前記巻線群に印加する高周波電圧ベクトルの方向を互いに異なる複数の方向のそれぞれに設定して前記高周波電圧を印加すべく、前記電力変換回路を操作する方向操作部(40)と、
前記複数の方向のそれぞれについて、前記方向操作部により前記巻線群に高周波電圧が印加された場合の前記実偏差を算出する実偏差算出部(40)と、を備え、
前記方向設定部は、前記実偏差算出部により算出された前記複数の方向のそれぞれに対応する実偏差のうち、その値が最小となる実偏差以外の実偏差に対応する方向を前記感度増加方向に設定する請求項8に記載の回転電機の制御装置。
A direction operation unit (40) for operating the power conversion circuit to set the direction of the high-frequency voltage vector applied to the winding group in each of a plurality of different directions and to apply the high-frequency voltage;
An actual deviation calculating unit (40) for calculating the actual deviation when a high frequency voltage is applied to the winding group by the direction operation unit for each of the plurality of directions;
The direction setting unit determines a direction corresponding to an actual deviation other than the actual deviation having a minimum value among the actual deviations corresponding to each of the plurality of directions calculated by the actual deviation calculating unit as the sensitivity increasing direction. The control device for a rotating electrical machine according to claim 8, wherein
前記回転電機の2相回転座標系がdq座標系として定義され、推定された前記dq座標系がγδ座標系として定義されており、
前記γδ座標系において、前記回転電機の指令トルクを実現するための電流にて規定される曲線が、等トルク曲線と定義されており、
前記γδ座標系において、前記等トルク曲線と前記回転電機に流れる電流ベクトルとの交点を通る前記等トルク曲線の接線方向に平行な方向が、トルクリプル低減方向と定義されており、
前記γδ座標系において、所定の電圧値を実現するための電流にて規定される円が、定電圧円と定義されており、
前記γδ座標系において、前記回転電機のトルクを前記指令トルクに制御するために要求される前記回転電機の駆動電圧ベクトルと前記定電圧円との交点を通る前記定電圧円の接線方向に平行な方向が、電圧変動低減方向と定義されており、
前記dq座標系のd軸と前記γδ座標系のγ軸とのなす角度が推定誤差として定義されており、
前記巻線群に印加された高周波電圧に応じて前記巻線群に流れる高周波電流とその基準値とのずれ量が実偏差として定義されており、
前記推定誤差が0以外の値になっている状態において、前記巻線群に印加する高周波電圧ベクトルの方向を互いに異なる複数の方向のそれぞれとした場合、前記複数の方向のそれぞれに対応する前記実偏差のうち、その値が最小となる実偏差以外の実偏差に対応する方向が感度増加方向として定義されており、
前記駆動電圧ベクトルと前記各高周波電圧ベクトルとの合成ベクトルの大きさを算出する合成値算出部(40)を備え、
前記方向設定部は、
前記合成値算出部により算出した大きさが制限電圧より大きいと判定した場合、前記各高周波電圧ベクトルの方向を前記電圧変動低減方向に設定し、
前記合成値算出部により算出した大きさが前記制限電圧以下であると判定して、かつ、前記回転電機の実トルク若しくは指令トルクが高トルク判定値以上である、又は、前記回転電機に流れる電流ベクトルの大きさ若しくは指令電流ベクトルの大きさが大電流判定値以上であると判定した場合、前記各高周波電圧ベクトルの方向を前記トルクリプル低減方向に設定し、
前記合成値算出部により算出した大きさが前記制限電圧以下である判定して、かつ、前記回転電機の実トルク若しくは指令トルクが前記高トルク判定値より小さい、又は、前記回転電機に流れる電流ベクトルの大きさ若しくは指令電流ベクトルの大きさが前記大電流判定値より小さいと判定した場合、前記各高周波電圧ベクトルの方向を前記感度増加方向に設定する請求項1〜10のいずれか1項に記載の回転電機の制御装置。
A two-phase rotational coordinate system of the rotating electrical machine is defined as a dq coordinate system, and the estimated dq coordinate system is defined as a γδ coordinate system;
In the γδ coordinate system, a curve defined by a current for realizing the command torque of the rotating electrical machine is defined as an equal torque curve,
In the γδ coordinate system, a direction parallel to the tangential direction of the equal torque curve passing through the intersection of the equal torque curve and the current vector flowing through the rotating electrical machine is defined as a torque ripple reduction direction.
In the γδ coordinate system, a circle defined by a current for realizing a predetermined voltage value is defined as a constant voltage circle,
In the γδ coordinate system, parallel to the tangential direction of the constant voltage circle passing through the intersection of the drive voltage vector of the rotating electrical machine and the constant voltage circle required to control the torque of the rotating electrical machine to the command torque. The direction is defined as the voltage fluctuation reduction direction,
An angle formed by the d-axis of the dq coordinate system and the γ-axis of the γδ coordinate system is defined as an estimation error,
The amount of deviation between the high-frequency current flowing through the winding group in accordance with the high-frequency voltage applied to the winding group and its reference value is defined as an actual deviation,
In the state where the estimation error is a value other than 0, when the direction of the high-frequency voltage vector applied to the winding group is each of a plurality of different directions, the actual corresponding to each of the plurality of directions. Of the deviations, the direction corresponding to the actual deviation other than the actual deviation that minimizes the value is defined as the direction of increasing sensitivity,
A composite value calculation unit (40) that calculates the magnitude of a composite vector of the drive voltage vector and each high-frequency voltage vector;
The direction setting unit
When it is determined that the magnitude calculated by the composite value calculation unit is larger than the limit voltage, the direction of each high-frequency voltage vector is set to the voltage fluctuation reduction direction,
It is determined that the magnitude calculated by the composite value calculation unit is less than or equal to the limit voltage, and the actual torque or command torque of the rotating electrical machine is greater than or equal to a high torque determination value, or the current that flows to the rotating electrical machine When it is determined that the magnitude of the vector or the magnitude of the command current vector is greater than or equal to the large current determination value, the direction of each high-frequency voltage vector is set to the torque ripple reduction direction,
It is determined that the magnitude calculated by the composite value calculation unit is equal to or less than the limit voltage, and the actual torque or command torque of the rotating electrical machine is smaller than the high torque determination value, or the current vector that flows to the rotating electrical machine 11. The direction of each of the high-frequency voltage vectors is set to the direction of increasing sensitivity when it is determined that the magnitude of the signal current or the magnitude of the command current vector is smaller than the large current determination value. Rotating electrical machine control device.
前記巻線群に印加された高周波電圧に応じて前記巻線群に流れる高周波電流とその基準値とのずれ量が実偏差として定義されており、
前記角度推定部は、前記実偏差を算出し、算出した実偏差を前記基準値にフィードバック制御するための操作量として、前記回転電機の電気角速度を算出し、算出した電気角速度を積分することにより、前記回転角を推定する請求項1〜11のいずれか1項に記載の回転電機の制御装置。
The amount of deviation between the high-frequency current flowing through the winding group in accordance with the high-frequency voltage applied to the winding group and its reference value is defined as an actual deviation,
The angle estimation unit calculates the actual deviation, calculates an electrical angular velocity of the rotating electrical machine as an operation amount for feedback control of the calculated actual deviation to the reference value, and integrates the calculated electrical angular velocity. The control device for a rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 11, wherein the rotation angle is estimated.
前記角度推定部は、前記回転電機の2相固定座標系であるαβ座標系における前記高周波電圧ベクトル及び前記回転電機に流れる電流ベクトルの内積値と前記基準値とのずれ量、又は前記高周波電圧ベクトルの方向における前記高周波電流の変化量と前記基準値とのずれ量を、前記実偏差として算出する請求項12に記載の回転電機の制御装置。   The angle estimator includes a shift amount between an inner product value of the high-frequency voltage vector and a current vector flowing in the rotary electric machine in the αβ coordinate system which is a two-phase fixed coordinate system of the rotary electric machine, and the high-frequency voltage vector. The control apparatus for a rotating electrical machine according to claim 12, wherein a deviation amount between the change amount of the high-frequency current and the reference value in the direction is calculated as the actual deviation. 前記複数の巻線群に印加される高周波電圧ベクトルそれぞれの大きさよりも、前記各高周波電圧ベクトルの合成ベクトルの大きさを小さくするとの条件は、前記各高周波電圧ベクトルの合成ベクトルの大きさを0にするとの条件である請求項1〜13のいずれか1項に記載の回転電機の制御装置。   The condition that the magnitude of the combined vector of each high-frequency voltage vector is smaller than the magnitude of each of the high-frequency voltage vectors applied to the plurality of winding groups is that the magnitude of the combined vector of the respective high-frequency voltage vectors is 0. The control device for a rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 13, wherein the control device is a condition to be used. 前記複数の巻線群は、2つの巻線群であり、
前記電力変換回路は、前記2つの巻線群それぞれに対応して個別に設けられている請求項1〜14のいずれか1項に記載の回転電機の制御装置。
The plurality of winding groups are two winding groups;
The control device for a rotating electrical machine according to any one of claims 1 to 14, wherein the power conversion circuit is individually provided corresponding to each of the two winding groups.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019170149A (en) * 2018-03-22 2019-10-03 株式会社デンソー Motor drive device
JP2021044954A (en) * 2019-09-12 2021-03-18 三菱電機株式会社 Control device of ac rotary machine
JP2021044955A (en) * 2019-09-12 2021-03-18 三菱電機株式会社 Control device of ac rotary machine
WO2021224958A1 (en) * 2020-05-07 2021-11-11 三菱電機株式会社 Motor control device and electric power steering device
JP7002626B1 (en) 2020-11-19 2022-01-20 三菱電機株式会社 AC rotating machine control device

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004135425A (en) * 2002-10-10 2004-04-30 Hitachi Ltd Motor controller
JP2008206330A (en) * 2007-02-21 2008-09-04 Meidensha Corp Device and method for estimating magnetic pole position of synchronous electric motor
JP2010035353A (en) * 2008-07-29 2010-02-12 Honda Motor Co Ltd Device for estimating rotor position of synchronous electric motor
JP2012165608A (en) * 2011-02-09 2012-08-30 Denso Corp Control device for rotary machine
JP2013201828A (en) * 2012-03-26 2013-10-03 Mitsubishi Electric Corp Driving device for multi-winding rotary machine
WO2016189694A1 (en) * 2015-05-27 2016-12-01 三菱電機株式会社 Device for controlling ac rotary machine and device for controlling electric power steering

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004135425A (en) * 2002-10-10 2004-04-30 Hitachi Ltd Motor controller
JP2008206330A (en) * 2007-02-21 2008-09-04 Meidensha Corp Device and method for estimating magnetic pole position of synchronous electric motor
JP2010035353A (en) * 2008-07-29 2010-02-12 Honda Motor Co Ltd Device for estimating rotor position of synchronous electric motor
JP2012165608A (en) * 2011-02-09 2012-08-30 Denso Corp Control device for rotary machine
JP2013201828A (en) * 2012-03-26 2013-10-03 Mitsubishi Electric Corp Driving device for multi-winding rotary machine
WO2016189694A1 (en) * 2015-05-27 2016-12-01 三菱電機株式会社 Device for controlling ac rotary machine and device for controlling electric power steering

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019170149A (en) * 2018-03-22 2019-10-03 株式会社デンソー Motor drive device
JP7255140B2 (en) 2018-03-22 2023-04-11 株式会社デンソー electric motor drive
JP2021044954A (en) * 2019-09-12 2021-03-18 三菱電機株式会社 Control device of ac rotary machine
JP2021044955A (en) * 2019-09-12 2021-03-18 三菱電機株式会社 Control device of ac rotary machine
WO2021224958A1 (en) * 2020-05-07 2021-11-11 三菱電機株式会社 Motor control device and electric power steering device
JP7292507B2 (en) 2020-05-07 2023-06-16 三菱電機株式会社 Motor control device and electric power steering device
JP7002626B1 (en) 2020-11-19 2022-01-20 三菱電機株式会社 AC rotating machine control device
JP2022080948A (en) * 2020-11-19 2022-05-31 三菱電機株式会社 Control device for ac rotary machine

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