JP2019122238A - Motor control device and control method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
この開示は、モータ制御装置およびモータ制御装置の制御方法に関する。 The present disclosure relates to a motor control device and a control method of the motor control device.
従来、直流電源の電力によりモータを制御するモータ制御装置が知られている。このようなモータ制御装置の一例として、特許文献1には、電池を電源として電圧形インバータを介して車両駆動用の永久磁石形同期電動機を駆動する電気自動車の電気システムが開示されている。この電気自動車の電気システムでは、車両走行中に電池からインバータに至る直流回路が開放されるような異常発生時に、インバータの上側アームまたは下側アームのスイッチング素子を一括してオンさせることにより、同期電動機の入力端子を短絡してインバータからの電力供給を停止するようになっている。
BACKGROUND Conventionally, motor control devices that control a motor by the power of a DC power supply are known. As an example of such a motor control device,
しかしながら、特許文献1の電気システムはモータ制御装置として改善の余地がある。
However, the electric system of
例えば、特許文献1の電気システムでは、異常が発生してインバータの上側アームまたは下側アームのスイッチング素子を一括してオンさせるという制御が行われているときに同期電動機の回転速度が低下すると、同期電動機に作用する回生トルクにより同期電動機の回転速度が急激に低下してしまう可能性がある。なお、異常が発生した場合にインバータの全スイッチング素子をオフさせるという制御を行うことが考えられる。しかしながら、異常が発生してインバータの全スイッチング素子をオフさせるという制御が行われているときに同期電動機の回転速度が上昇すると、同期電動機からインバータを経由して電池側に回生される電力により電源とインバータとを接続する電力線が過電圧(例えば法規制電圧を上回る電圧)となる可能性がある。このように、特許文献1の電気システムでは、同期電動機の急減速および電源とインバータとを接続する電力線の過電圧の両方を抑制することが困難である。
For example, in the electric system of
そこで、本開示では、さらなる改善を図ることが可能なモータ制御装置を提供する。 Therefore, the present disclosure provides a motor control device that can be further improved.
この開示は、直流電源の電力により三相交流式のモータを制御するモータ制御装置に関し、このモータ制御装置は、前記モータの3つの入力端子にそれぞれ接続される3つの出力線と前記直流電源の正極に接続される電源線との間にそれぞれ接続される3つのハイサイドスイッチング素子と、該3つの出力線と該直流電源の負極に接続される接地線との間にそれぞれ接続される3つのローサイドスイッチング素子とを有するインバータと、前記インバータのスイッチング動作の制御に用いられる情報を検知するセンサと、制御部とを備えている。前記制御部は、前記直流電源と前記モータと前記インバータと前記センサのうち少なくとも1つに対して異常判定を行い、前記異常判定により異常があると判定されるまで、前記センサにより検知された情報に基づいて前記インバータのスイッチング動作を制御する通常制御を行い、前記異常判定により異常があると判定された後の異常継続期間において、前記モータに作用するトルクに応じて、前記3つのハイサイドスイッチング素子からなるハイサイドスイッチング素子群および前記3つのローサイドスイッチング素子からなるローサイドスイッチング素子群のうち一方のスイッチング素子群をオン状態にするとともに他方のスイッチング素子群をオフ状態にする三相短絡制御と該ハイサイドスイッチング素子群および該ローサイドスイッチング素子群の全部をオフ状態にする全開放制御のいずれか一方を行う。 The present disclosure relates to a motor control device for controlling a three-phase AC motor by the power of a DC power supply, and the motor control device comprises three output lines respectively connected to three input terminals of the motor and the DC power supply. Three high-side switching devices respectively connected between power supply lines connected to the positive electrode, and three connected between the three output lines and a ground line connected to the negative electrode of the DC power supply An inverter having a low side switching element, a sensor that detects information used to control the switching operation of the inverter, and a control unit are provided. The control unit performs abnormality determination on at least one of the DC power supply, the motor, the inverter, and the sensor, and the information detected by the sensor until it is determined that the abnormality is determined by the abnormality determination. Normal control to control the switching operation of the inverter based on the three high-side switching according to the torque acting on the motor in an abnormal continuation period after it is determined that there is an abnormality by the abnormality determination. Three-phase short circuit control for turning on one of the high side switching element group consisting of elements and the low side switching element group consisting of the three low side switching elements while turning on the other switching element group High side switching element group and low side switch Performing either fully open control of the whole of the quenching element group off.
また、この開示は、三相交流式のモータの3つの入力端子にそれぞれ接続される3つの出力線と直流電源の正極に接続される電源線との間にそれぞれ接続される3つのハイサイドスイッチング素子と、該3つの出力線と該直流電源の負極に接続される接地線との間にそれぞれ接続される3つのローサイドスイッチング素子とを有するインバータと、該インバータのスイッチング動作の制御に用いられる情報を検知するセンサとを備えたモータ制御装置の制御方法に関し、このモータ制御装置の制御方法は、前記直流電源と前記モータと前記インバータと前記センサのうち少なくとも1つに対して異常判定を行う異常判定ステップと、前記異常判定ステップにより異常があると判定されるまで、前記センサにより検知された情報に基づいて前記インバータのスイッチング動作を制御する通常制御ステップと、前記異常判定ステップにより異常があると判定された後の異常継続期間において、前記モータに作用するトルクに応じて、前記3つのハイサイドスイッチング素子からなるハイサイドスイッチング素子群および前記3つのローサイドスイッチング素子からなるローサイドスイッチング素子群のうち一方のスイッチング素子群をオン状態にするとともに他方のスイッチング素子群をオフ状態にする三相短絡制御と該ハイサイドスイッチング素子群および該ローサイドスイッチング素子群の全部をオフ状態にする全開放制御のいずれか一方を行う異常継続対応ステップと、を含む。 In addition, this disclosure relates to three high-side switchings respectively connected between three output lines respectively connected to three input terminals of a three-phase AC motor and a power supply line connected to a positive electrode of a DC power supply. An inverter having an element, three low-side switching elements respectively connected between the three output lines and a ground line connected to the negative electrode of the DC power supply, and information used to control the switching operation of the inverter Control method of a motor control device including a sensor for detecting a motor control device, the control method of the motor control device includes an abnormality for performing abnormality determination on at least one of the DC power supply, the motor, the inverter, and the sensor Based on the information detected by the sensor until it is determined that there is an abnormality in the determination step and the abnormality determination step. It consists of the three high-side switching elements according to the torque that acts on the motor in the normal control step that controls the switching operation of the converter and in the abnormal continuation period after the abnormality determination step determines that there is an abnormality. Three-phase short-circuit control for turning on one switching element group of the high-side switching element group and the low-side switching element group consisting of the three low-side switching elements and turning off the other switching element group And an abnormal continuation handling step of performing any one of an element group and a full open control for turning off all of the low side switching element group.
本開示の一態様に係るモータ制御装置、車両駆動装置は、さらなる改善を図ることができる。例えば、モータの急減速および直流電源とインバータとを接続する電力線の過電圧の両方を効果的に抑制することができる。 The motor control device and the vehicle drive device according to one aspect of the present disclosure can be further improved. For example, both the rapid deceleration of the motor and the overvoltage of the power line connecting the DC power supply and the inverter can be effectively suppressed.
本開示の一態様に係るモータ制御装置は、直流電源の電力により三相交流式のモータを制御するモータ制御装置であって、前記モータの3つの入力端子にそれぞれ接続される3つの出力線と前記直流電源の正極に接続される電源線との間にそれぞれ接続される3つのハイサイドスイッチング素子と、該3つの出力線と該直流電源の負極に接続される接地線との間にそれぞれ接続される3つのローサイドスイッチング素子とを有するインバータと、前記インバータのスイッチング動作の制御に用いられる情報を検知するセンサと、制御部と、を備えている。前記制御部は、前記直流電源と前記モータと前記インバータと前記センサのうち少なくとも1つに対して異常判定を行い、前記異常判定により異常があると判定されるまで、前記センサにより検知された情報に基づいて前記インバータのスイッチング動作を制御する通常制御を行い、前記異常判定により異常があると判定された後の異常継続期間において、前記モータに作用するトルクに応じて、前記3つのハイサイドスイッチング素子からなるハイサイドスイッチング素子群および前記3つのローサイドスイッチング素子からなるローサイドスイッチング素子群のうち一方のスイッチング素子群をオン状態にするとともに他方のスイッチング素子群をオフ状態にする三相短絡制御と該ハイサイドスイッチング素子群および該ローサイドスイッチング素子群の全部をオフ状態にする全開放制御のいずれか一方を行う。 A motor control device according to an aspect of the present disclosure is a motor control device that controls a three-phase AC motor by power of a DC power source, and includes three output lines respectively connected to three input terminals of the motor The three high-side switching elements respectively connected between the power supply line connected to the positive electrode of the DC power supply, and the ground lines connected to the three output lines and the negative electrode of the DC power supply An inverter having three low-side switching elements, a sensor that detects information used to control the switching operation of the inverter, and a control unit. The control unit performs abnormality determination on at least one of the DC power supply, the motor, the inverter, and the sensor, and the information detected by the sensor until it is determined that the abnormality is determined by the abnormality determination. Normal control to control the switching operation of the inverter based on the three high-side switching according to the torque acting on the motor in an abnormal continuation period after it is determined that there is an abnormality by the abnormality determination. Three-phase short circuit control for turning on one of the high side switching element group consisting of elements and the low side switching element group consisting of the three low side switching elements while turning on the other switching element group High side switching element group and low side switch Performing either fully open control of the whole of the quenching element group off.
これにより、異常継続期間においてモータに作用するトルクに応じて三相短絡制御と全開放制御のうちのいずれか一方を行うことにより、モータの急減速および直流電源とインバータとを接続する電力線の過電圧の両方を効果的に抑制することができる。 Thereby, the rapid deceleration of the motor and the overvoltage of the power line connecting the DC power supply and the inverter are performed by performing either one of the three-phase short circuit control and the full open control according to the torque acting on the motor in the abnormal continuation period. Can be effectively suppressed.
また、前記制御部は、前記直流電源と前記モータと前記インバータと前記センサのうち少なくとも1つに対して異常判定を行う異常判定部と、前記通常制御と前記三相短絡制御と前記全開放制御とを行うスイッチング制御部と、前記異常判定部により異常があると判定されるまで前記スイッチング制御部に前記通常制御を行わせ、前記異常継続期間において前記モータに作用するトルクに応じて該三相短絡制御と該全開放制御のいずれか一方を該スイッチング制御部に行わせる動作制御部と、を有していてもよい。 Further, the control unit is an abnormality determination unit that performs abnormality determination on at least one of the DC power supply, the motor, the inverter, and the sensor, the normal control, the three-phase short circuit control, and the all open control. And the switching control unit to perform the normal control until it is determined that there is an abnormality by the abnormality determining unit, and the three-phase control is performed according to the torque acting on the motor in the abnormality continuation period. You may have the operation control part which makes the said switching control part perform either short circuit control and this all open control.
これにより、制御部における異常判定部、スイッチング制御部、および動作制御部の具体的な連動により、モータの急減速および直流電源とインバータとを接続する電力線の過電圧の両方を効果的に抑制することができる。 Thereby, both the rapid deceleration of the motor and the overvoltage of the power line connecting the DC power supply and the inverter are effectively suppressed by the specific interlocking of the abnormality determination unit, the switching control unit, and the operation control unit in the control unit. Can.
また、前記異常判定部は、前記スイッチング制御部および前記動作制御部とは別体のハードウェアにより構成され、前記直流電源と前記モータと前記インバータと前記センサのうち少なくとも1つに異常があると判定すると異常検知信号を該動作制御部に出力してもよい。 Further, the abnormality determination unit is configured by hardware separate from the switching control unit and the operation control unit, and there is an abnormality in at least one of the DC power supply, the motor, the inverter, and the sensor. If determined, an abnormality detection signal may be output to the operation control unit.
これにより、異常判定部をハードウェアによって構成することにより、異常判定部をソフトウェアによって構成する場合よりも、異常判定部における異常判定を迅速に行うことができる。 Thus, by configuring the abnormality determination unit by hardware, it is possible to perform the abnormality determination in the abnormality determination unit more quickly than when configuring the abnormality determination unit by software.
また、前記動作制御部は、前記スイッチング制御部とは別体のハードウェアにより構成され、前記通常制御と前記三相短絡制御と前記全開放制御のいずれか1つを行わせるための制御信号を該スイッチング制御部に出力してもよい。 The operation control unit is configured by hardware separate from the switching control unit, and a control signal for performing any one of the normal control, the three-phase short circuit control, and the all open control is used. You may output to this switching control part.
これにより、動作制御部をハードウェアによって構成することにより、動作制御部をソフトウェアによって構成する場合よりも、動作制御部によるスイッチング制御部の制御を迅速に行うことができる。 Thus, by configuring the operation control unit with hardware, the operation control unit can control the switching control unit more quickly than when configuring the operation control unit with software.
また、前記制御部は、前記異常継続期間において、前記三相短絡制御が行われている場合に前記モータに作用するトルクが予め定められた第1トルク閾値を下回ると該三相短絡制御を終了して前記全開放制御を開始し、該全開放制御が行われている場合に該モータに作用するトルクが予め定められた第2トルク閾値を上回ると該全開放制御を終了して該三相短絡制御を開始してもよい。 The control unit terminates the three-phase short circuit control when the torque acting on the motor falls below a predetermined first torque threshold when the three-phase short circuit control is performed in the abnormal continuation period. And when the torque acting on the motor exceeds a predetermined second torque threshold when the full open control is being performed, the full open control is terminated and the three-phase operation is started. Short circuit control may be started.
これにより、異常継続期間においてモータに作用するトルクに応じて三相短絡制御と全開放制御とを相互に切り替えて行うことにより、モータの急減速および直流電源とインバータとを接続する電力線の過電圧の両方を効果的に抑制することができる。 Thereby, the rapid deceleration of the motor and the overvoltage of the power line connecting the DC power supply and the inverter are performed by alternately switching the three-phase short circuit control and the full open control according to the torque acting on the motor in the abnormal continuation period. Both can be effectively suppressed.
また、前記センサは、前記モータに流れる相電流を検知する電流センサと、該モータの磁極位置を検知する磁極位置センサとを含み、前記制御部は、前記電流センサにより検知された前記相電流と前記磁極位置センサにより検知された前記磁極位置とに基づいて前記モータに作用するトルクを取得してもよい。 Further, the sensor includes a current sensor that detects a phase current flowing in the motor, and a magnetic pole position sensor that detects a magnetic pole position of the motor, and the control unit detects the phase current detected by the current sensor The torque acting on the motor may be acquired based on the magnetic pole position detected by the magnetic pole position sensor.
これにより、モータに作用するトルクを検知するトルクセンサを別途設ける必要がなくなる。 This eliminates the need to separately provide a torque sensor that detects the torque acting on the motor.
また、前記制御部は、前記通常制御において、前記モータの回転速度に応じて該モータに対して弱め界磁制御を実施し、前記異常判定により異常があると判定されると、前記モータに対する弱め界磁制御の実施の有無および該モータの回転速度のうち少なくとも一方に応じて前記三相短絡制御と前記全開放制御のいずれか一方を行ってもよい。 The control unit performs field weakening control on the motor according to the rotational speed of the motor in the normal control, and when it is determined that there is an abnormality by the abnormality determination, the field weakening control for the motor is performed. Either the three-phase short circuit control or the full open control may be performed according to at least one of the presence or absence of the operation and the rotational speed of the motor.
これにより、三相短絡制御と全開放制御のうちモータに対する弱め界磁制御の実施の有無およびモータの回転速度のうち少なくとも一方に応じた制御を適切に行うことができる。 Thus, it is possible to appropriately perform control according to at least one of the presence / absence of the field weakening control on the motor and the rotational speed of the motor among the three phase short circuit control and the full open control.
また、前記制御部は、前記直流電源と前記モータと前記インバータと前記センサとに対して異常判定を行う異常判定部と、前記異常判定部により前記直流電源と前記モータと前記インバータと前記センサのうち少なくとも1つが異常であると判定されるまで、前記センサにより検知された情報に基づいて前記インバータのスイッチング動作を制御する通常制御部と、異常制御部と、を有し、前記異常制御部は、前記異常判定部により前記直流電源と前記モータと前記インバータと前記センサのうち少なくとも1つが異常であると判定される前に、前記モータの動作状態に応じて前記三相短絡制御と前記全開放制御のいずれか一方を選択する異常制御選択部と、前記異常判定部により前記直流電源と前記モータと前記インバータと前記センサのうち少なくとも1つが異常であると判定されると、前記三相短絡制御と前記全開放制御のうち前記異常制御選択部により選択された制御を行う異常制御実行部と、を有していてもよい。 In addition, the control unit performs abnormality determination on the DC power supply, the motor, the inverter, and the sensor, and the abnormality determination unit determines the DC power supply, the motor, the inverter, and the sensor. The abnormality control unit includes a normal control unit that controls the switching operation of the inverter based on the information detected by the sensor until it is determined that at least one is abnormal, and the abnormality control unit Before the abnormality determination unit determines that at least one of the DC power supply, the motor, the inverter, and the sensor is abnormal, the three-phase short circuit control and the all open according to the operation state of the motor And an abnormality control selection unit for selecting one of the control and the DC power supply, the motor, the inverter, and the sensor by the abnormality determination unit. If it is determined that at least one is abnormal, it may have an abnormal control execution unit that performs control selected by the abnormal control selection unit among the three-phase short circuit control and the all open control. .
これにより、異常継続期間においてモータの急減速および直流電源とインバータとを接続する電力線の過電圧の両方を効果的に抑制する効果に加えて、異常判定部により異常があると判定される前にモータの動作状態に応じて三相短絡制御と全開放制御のいずれか一方を選択しておくことができるので、異常判定部により異常があると判定された場合に三相短絡制御または全開放制御を迅速に行うことができる。 Thereby, in addition to the effect of effectively suppressing both the rapid deceleration of the motor and the overvoltage of the power line connecting the DC power supply and the inverter in the abnormal continuation period, the motor is determined before the abnormality is determined by the abnormality determination unit. Since either one of the three-phase short circuit control and the all open control can be selected according to the operation state of the three phase short circuit control or the all open control when the abnormality determination unit determines that there is an abnormality. It can be done quickly.
また、前記異常判定部は、前記通常制御部および前記異常制御部とは別体のハードウェアによって構成され、前記直流電源と前記モータと前記インバータと前記センサのうち少なくとも1つが異常であると判定すると異常検知信号を出力し、前記通常制御部は、前記異常判定部により前記異常検知信号が出力されるまで、前記センサにより検知された情報に基づいて前記インバータのスイッチング動作を制御し、前記異常制御部は、前記異常判定部により前記異常検知信号が出力されると、前記モータの動作状態に応じて前記三相短絡制御と前記全開放制御のいずれか一方を選択して行ってもよい。 Further, the abnormality determination unit is configured by hardware separate from the normal control unit and the abnormality control unit, and determines that at least one of the DC power supply, the motor, the inverter, and the sensor is abnormal. Then, an abnormality detection signal is output, and the normal control unit controls the switching operation of the inverter based on the information detected by the sensor until the abnormality detection unit outputs the abnormality detection signal, and the abnormality is detected. When the abnormality detection unit outputs the abnormality detection signal, the control unit may select one of the three-phase short circuit control and the full release control according to the operation state of the motor.
これにより、異常判定により異常があると判定された場合に、三相短絡制御と全開放制御のうち、モータの動作状態(具体的にはモータに対する弱め界磁制御の実施の有無およびモータの回転速度のうち少なくとも一方)に応じた制御を、適切に行うことができる。 Thereby, when it is determined that there is an abnormality by the abnormality determination, the operation state of the motor (specifically, whether or not the field weakening control is performed on the motor and the rotational speed of the motor) among the three phase short circuit control and the all open control. The control according to at least one of them can be appropriately performed.
また、前記異常判定部は、前記3つのハイサイドスイッチング素子および前記3つのローサイドスイッチング素子の各々に対して該スイッチング素子が常にオン状態となる短絡異常であるか否かを判定し、前記異常制御部は、前記三相短絡制御において、前記ハイサイドスイッチング素子群および前記ローサイドスイッチング素子群のうち前記異常判定部により前記短絡異常であると判定されたスイッチング素子を含むスイッチング素子群をオン状態にするように構成されていてもよい。 Further, the abnormality determination unit determines whether or not there is a short circuit abnormality in which the switching element is always in the ON state for each of the three high side switching elements and the three low side switching elements, and the abnormality control The control unit turns on a switching element group including the switching elements determined to be the short circuit abnormality by the abnormality determining unit among the high side switching element group and the low side switching element group in the three-phase short circuit control. It may be configured as follows.
これにより、6つのスイッチング素子(3つのハイサイドスイッチング素子および3つのローサイドスイッチング素子)に短絡異常が発生している場合であっても、三相短絡制御を正常に行うことができる。 As a result, even when a short circuit abnormality occurs in six switching elements (three high side switching elements and three low side switching elements), three-phase short circuit control can be normally performed.
また、前記異常判定部は、前記3つのハイサイドスイッチング素子および前記3つのローサイドスイッチング素子の各々に対して該スイッチング素子が常にオフ状態となる開放異常であるか否かを判定するように構成され、前記異常制御部は、前記三相短絡制御において、前記ハイサイドスイッチング素子群および前記ローサイドスイッチング素子群のうち前記異常判定部により前記開放異常であると判定されたスイッチング素子を含むスイッチング素子群をオフ状態にするように構成されていてもよい。 Further, the abnormality determination unit is configured to determine whether or not there is an open abnormality in which the switching element is always turned off for each of the three high side switching elements and the three low side switching elements. The abnormality control unit includes a switching element group including the switching elements determined to be the open abnormality by the abnormality determination unit among the high side switching element group and the low side switching element group in the three-phase short circuit control. It may be configured to be in the off state.
これにより、6つのスイッチング素子(3つのハイサイドスイッチング素子および3つのローサイドスイッチング素子)に開放異常が発生している場合であっても、三相短絡制御を正常に行うことができる。 Thereby, even when the open abnormality occurs in the six switching elements (three high side switching elements and three low side switching elements), the three-phase short circuit control can be performed normally.
本開示の一態様に係るモータ制御装置は、直流電源の電力により三相交流式のモータを制御するモータ制御装置であって、前記モータの3つの入力端子にそれぞれ接続される3つの出力線と前記直流電源の正極に接続される電源線との間にそれぞれ接続される3つのハイサイドスイッチング素子と、該3つの出力線と該直流電源の負極に接続される接地線との間にそれぞれ接続される3つのローサイドスイッチング素子とを有するインバータと、前記インバータのスイッチング動作の制御に用いられる情報を検知するセンサと、前記直流電源と前記モータと前記インバータと前記センサとに対して異常判定を行う異常判定部と、前記異常判定部により前記直流電源と前記モータと前記インバータと前記センサのうち少なくとも1つが異常であると判定されるまで、前記センサにより検知された情報に基づいて前記インバータのスイッチング動作を制御する通常制御部と、前記異常判定部により前記直流電源と前記モータと前記インバータと前記センサのうち少なくとも1つが異常であると判定されると、該モータの動作状態に応じて、前記3つのハイサイドスイッチング素子からなるハイサイドスイッチング素子群および前記3つのローサイドスイッチング素子からなるローサイドスイッチング素子群のうち一方のスイッチング素子群をオン状態にするとともに他方のスイッチング素子群をオフ状態にする三相短絡制御と該ハイサイドスイッチング素子群および該ローサイドスイッチング素子群の全部をオフ状態にする全開放制御のいずれか一方を選択して行う異常制御部とを備えている。前記異常制御部は、前記異常判定部により前記直流電源と前記モータと前記インバータと前記センサのうち少なくとも1つが異常であると判定される前に、前記モータの動作状態に応じて前記三相短絡制御と前記全開放制御のいずれか一方を選択する異常制御選択部と、前記異常判定部により前記直流電源と前記モータと前記インバータと前記センサのうち少なくとも1つが異常であると判定されると、前記三相短絡制御と前記全開放制御のうち前記異常制御選択部により選択された制御を行う異常制御実行部とを有している。 A motor control device according to an aspect of the present disclosure is a motor control device that controls a three-phase AC motor by power of a DC power source, and includes three output lines respectively connected to three input terminals of the motor The three high-side switching elements respectively connected between the power supply line connected to the positive electrode of the DC power supply, and the ground lines connected to the three output lines and the negative electrode of the DC power supply An abnormality having an inverter having three low side switching elements, a sensor for detecting information used to control a switching operation of the inverter, the DC power supply, the motor, the inverter, and the sensor At least one of the DC power supply, the motor, the inverter, and the sensor is abnormal by the abnormality determination unit and the abnormality determination unit. And the abnormality determination unit controls at least one of the DC power supply, the motor, the inverter, and the sensor until the determination is made that the controller determines the switching operation of the inverter based on the information detected by the sensor. If it is determined that one is abnormal, one of the high side switching element group consisting of the three high side switching elements and the low side switching element group consisting of the three low side switching elements according to the operating state of the motor One of three-phase short-circuit control in which the switching element group is turned on and the other switching element group is turned off, and all open control in which the high side switching element group and the low side switching element group are all turned off. And an anomaly control unit to perform There. The three-phase short circuit according to the operation state of the motor before the abnormality control unit determines that at least one of the DC power supply, the motor, the inverter, and the sensor is abnormal by the abnormality determination unit. If an abnormality control selection unit that selects any one of control and the full release control, and if the abnormality determination unit determines that at least one of the DC power supply, the motor, the inverter, and the sensor is abnormal, An abnormal control execution unit performing control selected by the abnormal control selection unit among the three-phase short circuit control and the all open control.
これにより、異常判定部により異常があると判定される前にモータの動作状態に応じて三相短絡制御と全開放制御のいずれか一方を選択しておくことができるので、異常判定部により異常があると判定された場合に三相短絡制御または全開放制御を迅速に行うことができる。 Thus, either one of the three-phase short circuit control and the full release control can be selected according to the operation state of the motor before it is determined by the abnormality determination unit that there is an abnormality. If it is determined that the three phase short circuit control or the full open control can be performed quickly.
本開示の一態様に係るモータ制御装置の制御方法は、三相交流式のモータの3つの入力端子にそれぞれ接続される3つの出力線と直流電源の正極に接続される電源線との間にそれぞれ接続される3つのハイサイドスイッチング素子と、該3つの出力線と該直流電源の負極に接続される接地線との間にそれぞれ接続される3つのローサイドスイッチング素子とを有するインバータと、該インバータのスイッチング動作の制御に用いられる情報を検知するセンサとを備えたモータ制御装置の制御方法であって、前記直流電源と前記モータと前記インバータと前記センサのうち少なくとも1つに対して異常判定を行う異常判定ステップと、前記異常判定ステップにより異常があると判定されるまで、前記センサにより検知された情報に基づいて前記インバータのスイッチング動作を制御する通常制御ステップと、前記異常判定ステップにより異常があると判定された後の異常継続期間において、前記モータに作用するトルクに応じて、前記3つのハイサイドスイッチング素子からなるハイサイドスイッチング素子群および前記3つのローサイドスイッチング素子からなるローサイドスイッチング素子群のうち一方のスイッチング素子群をオン状態にするとともに他方のスイッチング素子群をオフ状態にする三相短絡制御と該ハイサイドスイッチング素子群および該ローサイドスイッチング素子群の全部をオフ状態にする全開放制御のいずれか一方を行う異常継続対応ステップと、を含む。 A control method of a motor control device according to an aspect of the present disclosure includes: between three output lines respectively connected to three input terminals of a three-phase AC motor and a power supply line connected to a positive electrode of a DC power supply. An inverter having three high side switching elements connected respectively, three low side switching elements respectively connected between the three output lines and a ground line connected to the negative electrode of the DC power supply, and the inverter A control method of a motor control device comprising: a sensor for detecting information used for control of the switching operation of at least one of the DC power supply, the motor, the inverter, and the sensor. The abnormality determination step to be performed and the determination based on the information detected by the sensor until the abnormality determination step determines that there is an abnormality. It consists of the three high-side switching elements according to the torque that acts on the motor in the normal control step that controls the switching operation of the converter and in the abnormal continuation period after the abnormality determination step determines that there is an abnormality. Three-phase short-circuit control for turning on one switching element group of the high-side switching element group and the low-side switching element group consisting of the three low-side switching elements and turning off the other switching element group And an abnormal continuation handling step of performing any one of an element group and a full open control for turning off all of the low side switching element group.
これにより、異常継続期間においてモータに作用するトルクに応じて三相短絡制御と全開放制御のうちのいずれか一方を行うことにより、モータの急減速および直流電源とインバータとを接続する電力線の過電圧の両方を効果的に抑制することができる。 Thereby, the rapid deceleration of the motor and the overvoltage of the power line connecting the DC power supply and the inverter are performed by performing either one of the three-phase short circuit control and the full open control according to the torque acting on the motor in the abnormal continuation period. Can be effectively suppressed.
また、前記モータ制御装置の制御方法は、異常制御ステップをさらに含み、前記異常制御ステップは、前記異常判定ステップにより前記直流電源と前記モータと前記インバータと前記センサのうち少なくとも1つが異常であると判定される前に、前記モータの動作状態に応じて前記三相短絡制御と前記全開放制御のいずれか一方を選択する異常制御選択ステップと、前記異常判定ステップにより前記直流電源と前記モータと前記インバータと前記センサのうち少なくとも1つが異常であると判定された場合に、前記三相短絡制御と前記全開放制御のうち前記異常制御選択ステップにより選択された制御を行う異常制御実行ステップと、をさらに含んでもよい。 Further, the control method of the motor control device further includes an abnormality control step, wherein at the abnormality control step, at least one of the DC power supply, the motor, the inverter, and the sensor is abnormal at the abnormality determination step. An abnormal control selection step of selecting any one of the three-phase short circuit control and the full release control according to the operation state of the motor before it is determined, and the DC power supply, the motor and the motor according to the abnormality determination step An abnormal control execution step of performing control selected in the abnormal control selection step among the three-phase short circuit control and the all open control when it is determined that at least one of the inverter and the sensor is abnormal; It may further include.
これにより、三相短絡制御と全開放制御のうちモータに作用するトルクに応じた制御を行うことに加えて、異常判定ステップにより異常があると判定される前にモータの動作状態に応じて三相短絡制御と全開放制御のいずれか一方を選択しておくことができるので、異常判定ステップにより異常があると判定された場合に三相短絡制御または全開放制御を迅速に行うことができる。 Thus, in addition to performing control according to the torque acting on the motor among the three-phase short circuit control and the full release control, three are performed according to the operation state of the motor before it is determined that there is an abnormality in the abnormality determination step. Since either one of the phase short circuit control and the all open control can be selected, the three phase short circuit control or the all open control can be quickly performed when it is determined in the abnormality determination step that there is an abnormality.
本開示の一態様に係るモータ制御装置の制御方法は、三相交流式のモータの3つの入力端子にそれぞれ接続される3つの出力線と直流電源の正極に接続される電源線との間にそれぞれ接続される3つのハイサイドスイッチング素子と、該3つの出力線と該直流電源の負極に接続される接地線との間にそれぞれ接続される3つのローサイドスイッチング素子とを有するインバータと、該インバータのスイッチング動作の制御に用いられる情報を検知するセンサとを備えたモータ制御装置の制御方法であって、前記直流電源と前記モータと前記インバータと前記センサとに対して異常判定を行う異常判定ステップと、前記異常判定ステップにおいて前記直流電源と前記モータと前記インバータと前記センサのうち少なくとも1つが異常であると判定された場合に、前記モータの動作状態に応じて、前記3つのハイサイドスイッチング素子からなるハイサイドスイッチング素子群および前記3つのローサイドスイッチング素子からなるローサイドスイッチング素子群のうち一方のスイッチング素子群をオン状態にするとともに他方のスイッチング素子群をオフ状態にする三相短絡制御と該ハイサイドスイッチング素子群および該ローサイドスイッチング素子群の全部をオフ状態にする全開放制御のいずれか一方を選択して行う異常制御ステップと、を含み、前記異常制御ステップは、前記異常判定ステップにより前記直流電源と前記モータと前記インバータと前記センサのうち少なくとも1つが異常であると判定される前に、前記モータの動作状態に応じて前記三相短絡制御と前記全開放制御のいずれか一方を選択する異常制御選択ステップと、前記異常判定ステップにより前記直流電源と前記モータと前記インバータと前記センサのうち少なくとも1つが異常であると判定された場合に、前記三相短絡制御と前記全開放制御のうち前記異常制御選択ステップにより選択された制御を行う異常制御実行ステップと、を含む。 A control method of a motor control device according to an aspect of the present disclosure includes: between three output lines respectively connected to three input terminals of a three-phase AC motor and a power supply line connected to a positive electrode of a DC power supply. An inverter having three high side switching elements connected respectively, three low side switching elements respectively connected between the three output lines and a ground line connected to the negative electrode of the DC power supply, and the inverter Method of controlling a motor control apparatus comprising a sensor for detecting information used for controlling the switching operation of the motor, wherein the abnormality determination step performs abnormality determination on the DC power supply, the motor, the inverter, and the sensor And at least one of the DC power supply, the motor, the inverter, and the sensor is determined to be abnormal in the abnormality determination step. If one of the high-side switching element group consisting of the three high-side switching elements and the low-side switching element group consisting of the three low-side switching elements is turned on in accordance with the operation state of the motor. Select either one of three-phase short-circuit control to turn off the other switching element group while putting in the state, and full open control to turn off all of the high side switching element group and the low side switching element group An abnormality control step, wherein the abnormality control step operates the motor before at least one of the DC power supply, the motor, the inverter, and the sensor is determined to be abnormal by the abnormality determination step. The three-phase short circuit control and the all open according to the state The three-phase short circuit when an abnormality control selection step of selecting any one of the above and the abnormality determination step determines that at least one of the DC power supply, the motor, the inverter, and the sensor is abnormal. And an abnormal control execution step of performing control selected by the abnormal control selection step among the control and the all open control.
これにより、異常判定ステップにより異常があると判定される前にモータの動作状態に応じて三相短絡制御と全開放制御のいずれか一方を選択しておくことができるので、異常判定ステップにより異常があると判定された場合に三相短絡制御または全開放制御を迅速に行うことができる。 Thereby, either one of the three-phase short circuit control and the full release control can be selected according to the operation state of the motor before it is determined in the abnormality determination step that there is an abnormality. If it is determined that the three phase short circuit control or the full open control can be performed quickly.
以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。 Embodiments will be specifically described below with reference to the drawings.
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、同じ構成部材については同じ符号を付している。 The embodiments described below are all inclusive or specific examples. Numerical values, shapes, materials, components, arrangement positions and connection forms of components, steps, order of steps, and the like shown in the following embodiments are merely examples, and the present invention is not limited thereto. Further, among the components in the following embodiments, components not described in the independent claim indicating the highest concept are described as arbitrary components. Further, each drawing is a schematic view, and is not necessarily illustrated exactly. Moreover, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected about the same structural member.
(実施形態1)
図1は、実施形態1によるモータ制御装置10の構成を例示している。このモータ制御装置10は、直流電源2の電力により三相交流式のモータ3を制御するように構成されている。この例では、モータ3は、電気車両の駆動輪(図示を省略)を駆動するように構成されている。この電気車両には、モータ3と駆動輪との間において動力を伝達する動力伝達機構(図示を省略)が設けられている。動力伝達機構は、例えば、ディファレンシャルギアやドライブシャフトにより構成されている。モータ3の回転力は、動力伝達機構を経由して駆動輪に伝達される。これと同様に、駆動輪の回転力は、動力伝達機構を経由してモータ3に伝達される。なお、動力伝達機構を経由せずにモータ3と電気車両の駆動輪とが直結されていてもよい。
(Embodiment 1)
FIG. 1 illustrates the configuration of the
また、この例では、モータ3は、永久磁石モータにより構成されている。例えば、モータ3は、埋込磁石同期モータ(IPMSM)や表面磁石同期モータ(SPMSM)などによって構成されている。なお、モータ3は、ブラシレスモータによって構成されていてもよい。直流電源2は、例えば、リチウムイオン電池によって構成されていてもよい。
Further, in this example, the
この例では、モータ制御装置10は、インバータ11と、平滑キャパシタ12と、センサ20と、制御部30とを備えている。
In this example, the
〔インバータ〕
インバータ11は、スイッチング動作により直流電源2から供給された直流電力を三相の交流電力に変換して、その交流電力をモータ3に供給するように構成されている。具体的には、インバータ11は、3つのハイサイドスイッチング素子(第1,第2,第3ハイサイドスイッチング素子S1,S2,S3)と、3つのローサイドスイッチング素子(第1,第2,第3ローサイドスイッチング素子S4,S5,S6)とを有している。
[Inverter]
The
3つのハイサイドスイッチング素子S1〜S3は、モータ3の3つの入力端子にそれぞれ接続される3つの出力線(第1,第2,第3出力線LOu,LOv,LOw)と直流電源2の正極に接続される電源線LPとの間にそれぞれ接続されている。例えば、ハイサイドスイッチング素子S1〜S3は、電界効果トランジスタ(FET)や絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT)などによって構成されている。また、ハイサイドスイッチング素子S1〜S3は、ワイドバンドギャップ半導体を用いて構成されたものであってもよい。
Three high side switching elements S1 to S3 are three output lines (first, second and third output lines LOu, LOv, LOw) respectively connected to three input terminals of
3つのローサイドスイッチング素子S4〜S6は、3つの出力線LOu〜LOwと直流電源2の負極に接続される接地線LGとの間にそれぞれ接続されている。例えば、ローサイドスイッチング素子S4〜S6は、電界効果トランジスタ(FET)や絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT)などによって構成されている。また、ローサイドスイッチング素子S4〜S6は、ワイドバンドギャップ半導体を用いて構成されたものであってもよい。
The three low side switching elements S4 to S6 are connected between the three output lines LOu to LOw and the ground line LG connected to the negative electrode of the
なお、この例では、6つのスイッチング素子S1〜S6のそれぞれに還流ダイオードが並列に接続されている。これらの還流ダイオードは、スイッチング素子S1〜S6に寄生する寄生ダイオードであってもよいし、スイッチング素子S1〜S6とは別体に構成されたダイオード素子であってもよい。 In this example, freewheeling diodes are connected in parallel to each of the six switching elements S1 to S6. These freewheeling diodes may be parasitic diodes parasitic to the switching elements S1 to S6, or may be diode elements configured separately from the switching elements S1 to S6.
〔平滑キャパシタ〕
平滑キャパシタ12は、電源線LPと接地線LGとの間に接続され、電源線LPに印加される電源電圧VPを平滑化するように構成されている。具体的には、平滑キャパシタ12は、電源電圧VPのリップルの低減やサージ電圧の吸収などを行うように構成されている。例えば、平滑キャパシタ12は、電解コンデンサやフィルムコンデンサによって構成されている。
[Smoothing capacitor]
Smoothing
〔センサ〕
センサ20は、インバータ11のスイッチング動作の制御に用いられる情報を検知するように構成されている。この例では、モータ制御装置10には、3つの出力線LOu〜LOwにそれぞれ対応する3つの電流センサ(第1,第2,第3電流センサ21u,21v,21w)や磁極位置センサ22などの各種センサが設けられている。
[Sensor]
The
3つの電流センサ21u〜21wは、モータ3に流れる3つの相電流(U相電流iuとV相電流ivとW相電流iw)をそれぞれ検知するように構成されている。例えば、電流センサ21u〜21wは、シャント抵抗によって構成されていている。
The three
磁極位置センサ22は、モータ3の磁極位置θeを検知するように構成されている。
The magnetic
〔制御部〕
制御部30は、センサ20により検知された情報や外部から入力された制御指令などに基づいてインバータ11のスイッチング動作を制御するように構成されている。例えば、制御部30は、CPUなどの演算処理部と、演算処理部を動作させるためのプログラムや情報などを記憶するメモリなどの記憶部と、スイッチング素子S1〜S6にゲート信号を供給してスイッチング素子S1〜S6のオンオフを制御するゲートドライブICなどの駆動回路とによって構成されている。
[Control unit]
The
この例では、制御部30には、電流センサ21u〜21wにより検知された相電流iu〜iwと、磁極位置センサ22により検知されたモータ3の磁極位置θeと、電源電圧VPと、モータ3の目標トルク(例えば電気車両のアクセルペダルの操作量に応じたトルク)を示すトルク指令Teとが入力される。
In this example, the
また、制御部30は、直流電源2とモータ3とインバータ11とセンサ20のうち少なくとも1つに対して異常判定を行う。この例では、制御部30は、直流電源2とモータ3とインバータ11とセンサ20の全部に対して異常判定を行う。なお、異常判定については、後で詳しく説明する。
Further, the
また、制御部30は、異常判定により異常があると判定されるまで通常制御を行う。通常制御では、制御部30は、センサ20により検知された情報に基づいてインバータ11のスイッチング動作を制御する。具体的には、制御部30は、モータ3のトルクがトルク指令Teに示された目標トルクとなるように電流センサ21u〜21wや磁極位置センサ22などの各種センサからの検知信号(具体的には3つの出力線LOu〜LOwをそれぞれ流れる相電流iu〜iwとモータ3の磁極位置θe)に基づいてインバータ11のスイッチング動作を制御する。
Further, the
この例では、制御部30は、通常制御において、モータ3の回転速度に応じてモータ3に対して弱め界磁制御を実施するように構成されている。具体的には、制御部30は、通常制御において、モータ3の回転速度が予め定められた高回転閾値を上回る場合に、モータ3に対して弱め界磁制御を実施し、モータ3の回転速度が高回転閾値を上回らない場合に、モータ3に対して弱め界磁制御を実施しないように構成されている。なお、高回転閾値は、モータ3の回転により発生する逆起電力が直流電源2の電源電圧と同等となるときのモータ3の回転速度よりも低い回転速度に設定されている。
In this example, the
なお、この例では、制御部30は、磁極位置センサ22により検知された磁極位置θeに基づいてモータ3の回転速度を取得するように構成されている。具体的には、制御部30は、磁極位置センサ22により検知された磁極位置θeを微分することによりモータ3の回転速度を算出する。
In this example, the
また、制御部30は、異常判定により異常があると判定されると、モータ3の動作状態に応じて三相短絡制御と全開放制御のいずれか一方を行う。三相短絡制御では、制御部30は、3つのハイサイドスイッチング素子S1〜S3からなるハイサイドスイッチング素子群および3つのローサイドスイッチング素子S4〜S6からなるローサイドスイッチング素子群のうち一方のスイッチング素子群をオン状態にするとともに他方のスイッチング素子群をオフ状態にする。全開放制御では、制御部30は、3つのハイサイドスイッチング素子S1〜S3からなるハイサイドスイッチング素子群および3つのローサイドスイッチング素子S4〜S6からなるローサイドスイッチング素子群の全部をオフ状態にする。
Further, when it is determined that there is an abnormality in the abnormality determination, the
この例では、制御部30は、異常判定により異常があると判定されると、モータ3に対する弱め界磁制御の実施の有無およびモータ3の回転速度のうち少なくとも一方に応じて三相短絡制御と全開放制御のいずれか一方を行うように構成されている。具体的には、制御部30は、モータ3に対する弱め界磁制御が実施されている場合またはモータ3の回転速度が予め定められた回転速度閾値を上回る場合に、三相短絡制御を行い、モータ3に対する弱め界磁制御が実施されておらず且つモータ3の回転速度が回転速度閾値を上回らない場合に、全開放制御を行うように構成されている。なお、回転速度閾値は、高回転閾値(弱め界磁制御の実施の要否の判定基準となる回転速度)と同一の回転速度であってもよいし、高回転閾値と異なる回転速度であってもよい。
In this example, when it is determined that there is an abnormality based on the abnormality determination,
また、制御部30は、異常判定により異常があると判定された後の期間(異常継続期間)において、モータ3に作用するトルクTetに応じて三相短絡制御と全開放制御のいずれか一方を行う。具体的には、制御部30は、異常継続期間において、三相短絡制御が行われている場合にモータ3に作用するトルクTetが予め定められた第1トルク閾値Tth1を下回ると、三相短絡制御を終了して全開放制御を開始する。また、制御部30は、異常継続期間において、全開放制御が行われている場合にモータ3に作用するトルクTetが予め定められた第2トルク閾値Tth2を上回ると、全開放制御を終了して三相短絡制御を開始する。なお、第1トルク閾値Tth1と第2トルク閾値Tth2については、後で詳しく説明する。
Further, in a period (abnormality continuation period) after it is determined that there is an abnormality by the abnormality determination,
なお、この例では、制御部30は、電流センサ21u〜21wにより検知された相電流iu〜iwと磁極位置センサ22により検知された磁極位置θeに基づいてモータ3に作用するトルクTetを取得(推定)するように構成されている。具体的には、制御部30は、電流センサ21u〜21wにより検知された相電流iu〜iwと磁極位置センサ22により検知された磁極位置θeに基づいてd軸電流idおよびq軸電流iqを導出し、そのd軸電流idおよびq軸電流iqを下記の式に代入することによってモータ3に作用するトルクTetを導出する。
In this example, the
上記の式において、“npole”はモータ3の極対数を示し、“φa”は電機子鎖交磁束を示し、“Ld”はd軸インダクタンスを示し、“Lq”はq軸インダクタンスを示している。
In the above equation, "npole" indicates the number of pole pairs of the
〔制御部の構成〕
図1に示すように、この例では、制御部30は、異常判定部31と、スイッチング制御部32と、動作制御部33とを有している。すなわち、異常判定部31とスイッチング制御部32と動作制御部33は、ソフトウェアにより実現されており、制御部30の機能の一部を構成している。
[Configuration of control unit]
As shown in FIG. 1, in this example, the
〔異常判定部〕
異常判定部31は、直流電源2とモータ3とインバータ11とセンサ20の少なくとも1つに対して異常判定を行うように構成されている。この例では、異常判定部31は、直流電源2とモータ3とインバータ11とセンサ20との全部に対して異常判定を行う。なお、異常判定部31(制御部30)は、直流電源2とモータ3とインバータ11とセンサ20の異常を以下のように判定するものであってもよい。
[Abnormality judgment unit]
The
〈直流電源の異常判定〉
例えば、異常判定部31は、電源電圧VPを入力し、電源電圧VPに基づいて直流電源2の異常を判定する。具体的には、異常判定部31は、電源電圧VPが予め定められた電源電圧閾値を上回る場合に、直流電源2に異常があると判定する。
<Determination of abnormality of DC power supply>
For example, the
〈モータおよびインバータの異常判定〉
また、異常判定部31は、電流センサ21u〜21wにより検知された相電流iu〜iwを入力し、相電流iu〜iwに基づいてモータ3およびインバータ11の異常を判定する。具体的には、異常判定部31は、3つの相電流iu〜iwの位相差が正常範囲(例えば120°±αの範囲、αは120°よりも小さい)を逸脱している場合に、モータ3およびインバータ11に異常があると判定する。
<Abnormal judgment of motor and inverter>
Further,
〈センサの異常判定〉
また、異常判定部31は、センサ20(この例では電流センサ21u〜21wと磁極位置センサ22)の出力を入力し、センサ20の出力に基づいてセンサ20の異常を判定する。具体的には、異常判定部31は、センサ20の出力が最大レベル(または最小レベル)で一定となっている期間の長さが予め定められた正常期間長さよりも長い場合に、センサ20に異常があると判定する。なお、一般的に、センサ20に断線などの異常が発生した場合、そのセンサ20の出力は、最大レベル(または最小レベル)で一定となる。
<Sensor abnormality judgment>
Further, the
〈スイッチング素子の短絡異常の判定〉
また、この例では、異常判定部31は、3つのハイサイドスイッチング素子S1〜S3および3つのローサイドスイッチング素子S4〜S6の各々に対してそのスイッチング素子が常にオン状態となる短絡異常であるか否かを判定するように構成されている。なお、異常判定部31は、スイッチング素子S1〜S6の短絡異常を以下のように判定するものであってもよい。
<Determination of short circuit abnormality of switching element>
Further, in this example,
例えば、異常判定部31は、3つの出力線LOu〜LOwにそれぞれ印加される3つの相電圧(U相電圧VuとV相電圧VvとW相電圧Vw)と電源電圧VPと接地電圧VGとを入力し、これらの3つの相電圧Vu〜Vwと電源電圧VPと接地電圧VGとに基づいてスイッチング素子S1〜S6の短絡異常を判定する。
For example,
具体的には、異常判定部31は、第1ハイサイドスイッチング素子S1をオフ状態にすべき期間において電源電圧VPと第1ハイサイドスイッチング素子S1に対応するU相電圧Vuとの差が異常値(例えば第1ハイサイドスイッチング素子S1がオフ状態となっているときの電源電圧VPとU相電圧Vuとの差に相当する正常値よりも小さい値)である場合に、第1ハイサイドスイッチング素子S1が短絡異常であると判定し、第1ハイサイドスイッチング素子S1をオフ状態にすべき期間において電源電圧VPと第1ハイサイドスイッチング素子S1に対応するU相電圧Vuとの差が正常値である場合に、第1ハイサイドスイッチング素子S1が短絡異常ではないと判定する。なお、第2および第3ハイサイドスイッチング素子S2,S3についても同様である。
Specifically,
また、異常判定部31は、第1ローサイドスイッチング素子S4をオフ状態にすべき期間において第1ローサイドスイッチング素子S4に対応するU相電圧Vuと接地電圧VGとの差が異常値(例えば、第1ローサイドスイッチング素子S4がオフ状態となっているときのU相電圧Vuと接地電圧VGとの差に相当する正常値よりも小さい値)である場合に、第1ローサイドスイッチング素子S4が短絡異常であると判定し、第1ローサイドスイッチング素子S4をオフ状態にすべき期間において第1ローサイドスイッチング素子S4に対応するU相電圧Vuと接地電圧VGとの差が正常値である場合に、第1ローサイドスイッチング素子S4が短絡異常ではないと判定する。なお、第2および第3ローサイドスイッチング素子S5,S6についても同様である。
Further,
また、異常判定部31は、6つのスイッチング素子S1〜S6に対する短絡異常の判定結果に基づいてインバータ11の異常を判定する。具体的には、異常判定部31は、6つのスイッチング素子S1〜S6の中に短絡異常であると判定されたスイッチング素子がある場合に、インバータ11に異常があると判定する。
Further, the
〈スイッチング素子の開放異常の判定〉
また、この例では、異常判定部31は、3つのハイサイドスイッチング素子S1〜S3および3つのローサイドスイッチング素子S4〜S6の各々に対してそのスイッチング素子が常にオフ状態となる開放異常であるか否かを判定するように構成されている。なお、異常判定部31は、スイッチング素子S1〜S6の開放異常を以下のように判定するものであってもよい。
<Determination of open abnormality of switching element>
Further, in this example,
例えば、異常判定部31は、3つの出力線LOu〜LOwにそれぞれ印加される3つの相電圧(U相電圧VuとV相電圧VvとW相電圧Vw)と電源電圧VPと接地電圧VGとを入力し、これらの3つの相電圧Vu〜Vwと電源電圧VPと接地電圧VGとに基づいてスイッチング素子S1〜S6の開放異常を判定する。
For example,
具体的には、異常判定部31は、第1ハイサイドスイッチング素子S1をオン状態にすべき期間において電源電圧VPと第1ハイサイドスイッチング素子S1に対応するU相電圧Vuとの差が異常値(例えば第1ハイサイドスイッチング素子S1がオン状態となっているときの電源電圧VPとU相電圧Vuとの差に相当する正常値よりも大きい値)である場合に、第1ハイサイドスイッチング素子S1が開放異常であると判定し、第1ハイサイドスイッチング素子S1をオン状態にすべき期間において電源電圧VPと第1ハイサイドスイッチング素子S1に対応するU相電圧Vuとの差が正常値である場合に、第1ハイサイドスイッチング素子S1が開放異常ではないと判定する。なお、第2および第3ハイサイドスイッチング素子S2,S3についても同様である。
Specifically,
また、異常判定部31は、第1ローサイドスイッチング素子S4をオン状態にすべき期間において第1ローサイドスイッチング素子S4に対応するU相電圧Vuと接地電圧VGとの差が異常値(例えば、第1ローサイドスイッチング素子S4がオン状態となっているときのU相電圧Vuと接地電圧VGとの差に相当する正常値よりも大きい値)である場合に、第1ローサイドスイッチング素子S4が開放異常であると判定し、第1ローサイドスイッチング素子S4をオフ状態にすべき期間において第1ローサイドスイッチング素子S4に対応するU相電圧Vuと接地電圧VGとの差が正常値である場合に、第1ローサイドスイッチング素子S4が開放異常ではないと判定する。なお、第2および第3ローサイドスイッチング素子S5,S6についても同様である。
Further,
また、異常判定部31は、6つのスイッチング素子S1〜S6に対する開放異常の判定結果に基づいてインバータ11の異常を判定する。具体的には、異常判定部31は、6つのスイッチング素子S1〜S6の中に開放異常であると判定されたスイッチング素子がある場合に、インバータ11に異常があると判定する。
Further, the
〔スイッチング制御部〕
スイッチング制御部32は、通常制御と三相短絡制御と全開放制御とを行うように構成されている。また、スイッチング制御部32は、通常制御において、モータ3の回転速度に応じてモータ3に対して弱め界磁制御を実施するように構成されている。具体的には、スイッチング制御部32は、通常制御において、モータ3の回転速度が高回転閾値を上回る場合に、モータ3に対して弱め界磁制御を実施し、モータ3の回転速度が高回転閾値を上回らない場合に、モータ3に対して弱め界磁制御を実施しないように構成されている。
[Switching control unit]
The switching
〈スイッチング制御部の構成例〉
図2は、スイッチング制御部32の構成を例示している。スイッチング制御部32は、座標変換部301と、電流指令生成部302と、電流制御部303と、座標逆変換部304と、PWM信号生成部305と、弱め界磁制御部306とを有している。
<Configuration Example of Switching Control Unit>
FIG. 2 illustrates the configuration of the switching
座標変換部301は、電流センサ21u〜21wにより検知された相電流iu〜iwと磁極位置センサ22により検知された磁極位置θeとに基づいて、モータ3のd軸電流idおよびq軸電流iqを導出する。
The coordinate
電流指令生成部302は、トルク指令Teに基づいてd軸電流指令値id*およびq軸電流指令値iq*を導出する。具体的には、電流指令生成部302は、トルク指令Teに正弦値(sinθ)を乗算してd軸電流指令値id*を導出し、トルク指令Teに余弦値(cosθ)を乗算してq軸電流指令値iq*を導出する。
Current
電流制御部303は、座標変換部301により導出されたd軸電流idおよびq軸電流iqと電流指令生成部302により導出されたd軸電流指令値id*およびq軸電流指令値iq*とに基づいて、d軸電圧指令値Vd*およびq軸電圧指令値Vq*を導出する。具体的には、電流制御部303は、d軸電流idとd軸電流指令値id*との差およびq軸電流iqとq軸電流指令値iq*との差がそれぞれ小さくなるように、d軸電圧指令値Vd*およびq軸電圧指令値Vq*を導出する。
The
座標逆変換部304は、電流制御部303により導出されたd軸電圧指令値Vd*およびq軸電圧指令値Vq*と磁極位置センサ22により検知された磁極位置θeとに基づいて、U相電圧指令値Vu*とV相電圧指令値Vv*とW相電圧指令値Vw*を導出する。
The coordinate
PWM信号生成部305は、座標逆変換部304により導出されたU相電圧指令値Vu*とV相電圧指令値Vv*とW相電圧指令値Vw*に基づいて、6つのスイッチング素子S1〜S6にそれぞれ供給される6つのゲート信号を生成する。具体的には、PWM信号生成部305は、U相電圧指令値Vu*とV相電圧指令値Vv*とW相電圧指令値Vw*に基づいて6つのゲート信号をPWM制御する。
The PWM signal generation unit 305 generates six switching elements S1 to S6 based on the U-phase voltage command value Vu *, the V-phase voltage command value Vv * and the W-phase voltage command value Vw * derived by the coordinate
弱め界磁制御部306は、モータ3の回転速度に基づいて弱め界磁制御の実施の要否を判定する。具体的には、弱め界磁制御部306は、モータ3の回転速度が高回転閾値を上回る場合に弱め界磁制御の実施が必要であると判定し、モータ3の回転速度が高回転閾値を上回らない場合に弱め界磁制御の実施が不要であると判定する。そして、弱め界磁制御を実施する場合、弱め界磁制御部306は、d軸電流指令値id*が負となるように電流指令生成部302の動作を制御する。一方、弱め界磁制御を実施しない場合、弱め界磁制御部306は、電流指令生成部302の制御を解除する。
The field
なお、この例では、スイッチング制御部32(具体的には弱め界磁制御部306)は、磁極位置センサ22により検知された磁極位置θeに基づいてモータ3の回転速度を取得するように構成されている。
In this example, the switching control unit 32 (specifically, the field weakening control unit 306) is configured to obtain the rotational speed of the
〔動作制御部〕
動作制御部33は、異常判定部31による異常判定の結果に応じてスイッチング制御部32の動作を制御するように構成されている。なお、動作制御部33の動作は、異常判定により異常があると判定されるまで行われる動作(通常動作)と、異常判定により異常があると判定された場合に行われる動作(異常発生対応動作)と、異常判定により異常があると判定された後の期間(異常継続期間)に行われる動作(異常継続対応動作)とに大別される。
[Operation control unit]
The
〈通常動作〉
動作制御部33は、異常判定部31により異常があると判定されるまで、スイッチング制御部32に通常制御を行わせるように構成されている。
<Normal operation>
The
〈異常発生対応動作〉
また、動作制御部33は、異常判定部31により異常があると判定されると、モータ3の動作状態に応じて三相短絡制御と全開放制御のいずれか一方をスイッチング制御部32に行わせるように構成されている。この例では、動作制御部33は、異常判定部31により異常があると判定されると、モータ3に対する弱め界磁制御の実施の有無およびモータ3の回転速度のうち少なくとも一方に応じて三相短絡制御と全開放制御のいずれか一方をスイッチング制御部32に行わせるように構成されている。具体的には、動作制御部33は、モータ3に対する弱め界磁制御が実施されている場合またはモータ3の回転速度が予め定められた回転速度閾値を上回る場合に、スイッチング制御部32に三相短絡制御を行わせ、モータ3に対する弱め界磁制御が実施されておらず且つモータ3の回転速度が回転速度閾値を上回らない場合に、スイッチング制御部32に全開放制御を行わせるように構成されている。
<Error occurrence response operation>
In addition, when the
〈異常継続対応動作〉
また、動作制御部33は、異常判定部31により異常があると判定された後の期間(異常継続期間)において、モータ3に作用するトルクTetに応じて三相短絡制御と全開放制御のいずれか一方をスイッチング制御部32に行わせるように構成されている。具体的には、動作制御部33は、異常継続期間において、三相短絡制御が行われている場合にモータ3に作用するトルクTetが第1トルク閾値Tth1を下回ると、スイッチング制御部32が三相短絡制御を終了して全開放制御を開始するようにスイッチング制御部32の動作を制御する。また、動作制御部33は、異常継続期間において、全開放制御が行われている場合にモータ3に作用するトルクTetが第2トルク閾値Tth2を上回ると、スイッチング制御部32が全開放制御を終了して三相短絡制御を開始するようにスイッチング制御部32の動作を制御する。
<Abnormal continuation corresponding operation>
In addition, in a period (abnormality continuation period) after the
なお、この例では、動作制御部33は、磁極位置センサ22により検知された磁極位置θeに基づいてモータ3の回転速度を取得するように構成されている。また、動作制御部33は、電流センサ21u〜21wにより検知された相電流iu〜iwと磁極位置センサ22により検知された磁極位置θeに基づいてモータ3に作用するトルクTetを取得(推定)するように構成されている。例えば、動作制御部33は、スイッチング制御部32の座標変換部301(図2参照)により導出されたd軸電流idおよびq軸電流iqに基づいてモータ3に作用するトルクTetを取得する。
In this example, the
〔三相短絡制御における挙動〕
次に、図3を参照して三相短絡制御における挙動について説明する。図3は、三相短絡制御が行われている場合においてモータ3に作用するトルクTetとモータ3の回転速度との関係を例示している。三相短絡制御が行われている場合、モータ3には回生トルクが作用する。この回生トルクは、負の値を有するトルク(すなわちモータ3の回転方向に対して逆方向に作用するトルク)であり、図3に示すように、モータ3の回転速度が低くなるに連れてモータ3に作用するトルクTet(負の値を有する回生トルク)の絶対値が次第に大きくなる傾向にある。そのため、三相短絡制御が行われている場合にモータ3の回転速度が低下する(例えば電気車両の車速が低下する)と、モータ3に作用する回生トルク(負の値を有するトルクTet)によりモータ3の回転速度が急激に低下してしまう可能性がある。
[Behavior in three-phase short circuit control]
Next, the behavior in the three-phase short circuit control will be described with reference to FIG. FIG. 3 illustrates the relationship between the torque Tet acting on the
図3の例では、モータ3の回転速度が第1回転速度R1を下回ると、モータ3の回転速度の低下に対するモータ3に作用するトルクTet(負の値を有する回生トルク)の絶対値の増加の割合(回生トルクの増加率)が高くなっている。そして、この例では、三相短絡制御から全開放制御への切り換えの判定基準となる第1トルク閾値Tth1は、モータ3の回転速度が第1回転速度R1であるとき(すなわちモータ3に作用する回生トルクの増加率が高くなるとみなせるとき)にモータ3に作用するトルクの値に設定されている。
In the example of FIG. 3, when the rotational speed of the
〔全開放制御における挙動〕
次に、図4を参照して全開放制御における挙動について説明する。図4は、全開放制御が行われている場合においてモータ3に作用するトルクTetとモータ3の回転速度との関係を例示している。全開放制御が行われている場合、モータ3の回転速度が高くなるに連れてモータ3の誘起電圧が高くなる傾向にある。そのため、全開放制御が行われている場合にモータ3の回転速度が上昇する(例えば下り坂などにより電気車両の車速が上昇する)と、モータ3からインバータ11を経由して直流電源2側に回生される電力により直流電源2とインバータ11とを接続する電力線(電源線LPと接地線LG)が過電圧(例えば法規制電圧を上回る電圧)となる可能性がある。
[Behavior in totally open control]
Next, with reference to FIG. 4, the behavior in the full release control will be described. FIG. 4 illustrates the relationship between the torque Tet acting on the
なお、モータ3の回転速度の上昇に伴ってモータ3の誘起電圧が高くなりモータ3の誘起電圧が直流電源2の電圧を上回ると、図4に示すように、モータ3に作用するトルクTetが大きくなる。図4の例では、モータ3の回転速度が第2回転速度R2を上回ると、モータ3に作用するトルクTetが大きくなっている。そして、この例では、全開放制御から三相短絡制御への切り換えの判定基準となる第2トルク閾値Tth2は、モータ3の回転速度が第2回転速度であるとき(すなわちモータ3の誘起電圧が直流電源2の電圧を上回るとみなせるとき)にモータ3に作用するトルクの値に設定されている。
Incidentally, when the induced voltage of the
また、図4より、モータ3の回転速度が第2回転速度R2を上回ると、モータ3に作用するトルクTetが大きく変動する。その結果、もし、全開放制御が行われたまま、下り坂などにより電気車両の車速が上昇し、モータ3の回転速度が上昇すると、トルクTetの変動に起因した振動が電気車両に発生する。したがって、振動を避けるために、乗員にとってほとんど振動を感じない第2トルク閾値Tth2を設定し、この第2トルク閾値Tth2を超えるトルクTetが発生すれば、動作制御部33は全開放制御から三相短絡制御へ切り換える。これにより、モータ3のトルクTetと回転速度との関係は図3のようになり、下り坂が継続してモータ3の回転速度がさらに上昇しても、トルクTetの変動はほとんど起こらず、振動を抑制できる。
Further, as shown in FIG. 4, when the rotational speed of the
なお、図4において、もしモータ3の第2回転速度R2を閾値として、回転速度に基づいて動作制御部33が全開放制御から三相短絡制御へ切り換えると、回転速度の検出誤差により、第2トルク閾値Tth2を超えてから切り換える場合がある。したがって、電気車両の振動を乗員がほとんど感じないように抑制するためには、モータ3に作用するトルクTetに応じて、全開放制御と三相短絡制御のいずれか一方を行うようにすればよい。
In FIG. 4, if the
〔弱め界磁制御の切り換え動作〕
次に、図5を参照して、スイッチング制御部32の通常制御における弱め界磁制御の切り換え動作について説明する。この切り換え動作は、異常判定部31により異常があると判定されるまで繰り返し行われる。
[Switching operation of field weakening control]
Next, the switching operation of the field weakening control in the normal control of the switching
〈ステップS11〉
まず、スイッチング制御部32(具体的には弱め界磁制御部306)は、モータ3の回転速度を取得する。この例では、スイッチング制御部32は、磁極位置センサ22により検知された磁極位置θeに基づいてモータ3の回転速度を算出する。そして、スイッチング制御部32は、モータ3の回転速度が高回転閾値を上回るか否かを判定する。モータ3の回転速度が高回転閾値を上回る場合にはステップS12へ進み、そうでない場合にはステップS13へ進む。
<Step S11>
First, the switching control unit 32 (specifically, the field weakening control unit 306) acquires the rotational speed of the
〈ステップS12〉
モータ3の回転速度が高回転閾値を上回る場合、スイッチング制御部32は、モータ3に対して弱め界磁制御を実施する。例えば、スイッチング制御部32は、電流センサ21u〜21wにより検知された相電流iu〜iwと磁極位置センサ22により検知された磁極位置θeとに基づいて、モータ3のd軸電流が負となるように、6つのスイッチング素子S1〜S6にそれぞれ供給される6つのゲート信号をPWM制御してインバータ11のスイッチング動作を制御する。このように負のd軸電流を流すことにより、電機子反作用による減磁効果を利用してd軸方向の磁束を減少させることができる。これにより、モータ3の回転により発生する逆起電力を低減することができるので、モータ3の回転速度を上昇させることができる。
<Step S12>
When the rotational speed of the
〈ステップS13〉
一方、モータ3の回転速度が高回転閾値を上回らない場合、スイッチング制御部32は、モータ3に対する弱め界磁制御を解除する。例えば、スイッチング制御部32は、モータ3に対して最大トルク電流制御などの他の同期制御が実施されるように、6つのスイッチング素子S1〜S6にそれぞれ供給される6つのゲート信号をPWM制御してインバータ11のスイッチング動作を制御する。
<Step S13>
On the other hand, when the rotation speed of the
〔異常発生対応動作〕
次に、図6を参照して、動作制御部33の異常発生対応動作について説明する。この異常発生対応動作は、異常判定部31により異常があると判定されたときに行われる。
[Abnormal action corresponding operation]
Next, with reference to FIG. 6, an abnormality occurrence handling operation of the
〈ステップS21〉
まず、動作制御部33は、モータ3に対する弱め界磁制御が実施されているか否かを判定する。例えば、スイッチング制御部32(具体的には弱め界磁制御部306)は、モータ3に対する弱め界磁制御を実施している場合に、弱め界磁制御を実施していることを示すフラグ(以下「弱め界磁フラグ」と記載)を立てた状態にし、モータ3に対する弱め界磁制御を解除すると弱め界磁フラグを降ろした状態にする。そして、動作制御部33は、弱め界磁フラグに基づいてモータ3に対する弱め界磁制御の実施の有無を判定する。モータ3に対する弱め界磁制御が実施されていない場合(例えば弱め界磁フラグが降ろされている場合)にはステップS23へ進み、そうでない場合にはステップS22へ進む。
<Step S21>
First, the
〈ステップS22〉
次に、動作制御部33は、モータ3の回転速度を取得する。この例では、動作制御部33は、磁極位置センサ22により検知された磁極位置θeに基づいてモータ3の回転速度を算出する。そして、動作制御部33は、モータ3の回転速度が回転速度閾値を上回るか否かを判定する。モータ3の回転速度が回転速度閾値を上回らない場合にはステップS23へ進み、そうでない場合にはステップS24へ進む。なお、回転速度閾値は、例えば図3に基づいて、モータ3に作用するトルクTetの絶対値の増加の割合が高くならない回転速度、すなわち、第1回転速度R1であってもよい。
<Step S22>
Next, the
〈ステップS23〉
モータ3に対する弱め界磁制御が実施されていない場合、または、モータ3に対する弱め界磁制御が実施されており且つモータ3の回転速度が回転速度閾値を上回らない場合、動作制御部33は、三相短絡制御と全開放制御のうち全開放制御が行われるようにスイッチング制御部32を制御する。これにより、3つのハイサイドスイッチング素子S1〜S3および3つのローサイドスイッチング素子S4〜S6の全部がオフ状態となり、インバータ11のスイッチング動作が停止する。
<Step S23>
When the field weakening control for the
〈ステップS24〉
一方、モータ3に対する弱め界磁制御が実施されており且つモータ3の回転速度が回転速度閾値を上回る場合、動作制御部33は、三相短絡制御と全開放制御のうち三相短絡制御が行われるようにスイッチング制御部32を制御する。これにより、3つのハイサイドスイッチング素子S1〜S3からなるハイサイドスイッチング素子群および3つのローサイドスイッチング素子S4〜S6からなるローサイドスイッチング素子群のうち一方のスイッチング素子群がオン状態となるとともに他方のスイッチング素子群がオフ状態となり、インバータ11のスイッチング動作が停止する。
<Step S24>
On the other hand, when field weakening control is performed on
〔三相短絡制御と全開放制御の特徴〕
異常判定部31により異常があると判定された場合(例えば電気車両の走行中に直流電源2が失陥するという異常が発生した場合)に全開放制御が行われると、モータ3のステータコイルに蓄積された電力がスイッチング素子S1〜S6に逆並列接続された還流ダイオードを経由して平滑キャパシタ12に供給されて平滑キャパシタ12が充電され、その結果、平滑キャパシタ12の端子間電圧が上昇することになる。この平滑キャパシタ12の端子間電圧の上昇は、モータ3の回転速度が高くなるほど大きくなる傾向にある。すなわち、異常判定部31により異常があると判定されて全開放制御が行われている場合、モータ3の回転速度が高くなるほど、直流電源2とインバータ11とを接続する電力線(電源線LPおよび接地線LG)に印加される電圧が高くなり、直流電源2とインバータ11とを接続する電力線が過電圧となる可能性が高くなる。
[Features of three-phase short circuit control and all open control]
When full open control is performed when it is determined by the
一方、異常判定部31により異常があると判定された場合(例えば電気車両の走行中に直流電源2が失陥するという異常が発生した場合)に三相短絡制御が行われると、3つの出力線LOu〜LOwが互いに小さい抵抗(スイッチング素子S1〜S6のオン抵抗)を経由して接続された状態となり、その結果、3つの出力線LOu〜LOwをそれぞれ流れる3つの相電流iu〜iwが瞬時的に増加することになる。この相電流iu〜iwの瞬時的な増加は、モータ3の回転速度が低くなるほど大きくなる傾向にある。
On the other hand, when three-phase short circuit control is performed when it is determined by the
したがって、異常判定部31により異常があると判定されたときのモータ3の回転速度が比較的に高い場合に三相短絡制御を行う一方で、異常判定部31により異常があると判定されたときのモータ3の回転速度が比較的に低い場合に全開放制御を行うことにより、直流電源2とインバータ11とを接続する電力線(電源線LPおよび接地線LG)の過電圧と相電流iu〜iwの瞬時的な増加の両方を効果的に抑制することができる。
Therefore, while the three-phase short circuit control is performed when the rotational speed of the
〔異常継続対応動作〕
次に、図7を参照して、動作制御部33の異常継続対応動作について説明する。この異常継続対応動作は、異常判定部31により異常があると判定された後の期間(異常継続期間)に繰り返し行われる。
[Abnormal response operation]
Next, referring to FIG. 7, the abnormal continuation handling operation of the
〈ステップS25〉
まず、動作制御部33は、スイッチング制御部32において三相短絡制御が行われているか否かを判定する。スイッチング制御部32において三相短絡制御が行われている場合にはステップS26へ進み、そうでない場合にはステップS28へ進む。
<Step S25>
First, the
〈ステップS26〉
三相短絡制御が行われている場合、動作制御部33は、モータ3に作用するトルクTetが第1トルク閾値Tth1を下回るか否かを判定する。モータ3に作用するトルクTetが第1トルク閾値Tth1を下回る場合にはステップS27へ進む。
<Step S26>
When the three-phase short circuit control is performed, the
〈ステップS27〉
三相短絡制御が行われている場合にモータ3に作用するトルクTetが第1トルク閾値Tth1を下回ると、動作制御部33は、スイッチング制御部32が三相短絡制御を終了して全開放制御を開始するようにスイッチング制御部32を制御する。
<Step S27>
When the torque Tet acting on the
〈ステップS28〉
一方、スイッチング制御部32において三相短絡制御が行われていない場合(すなわちスイッチング制御部32において全開放制御が行われている場合)、動作制御部33は、モータ3に作用するトルクTetが第2トルク閾値Tth2を上回るか否かを判定する。モータ3に作用するトルクTetが第2トルク閾値Tth2を上回る場合にはステップS29へ進む。
<Step S28>
On the other hand, when the three-phase short circuit control is not performed in switching control unit 32 (that is, when the full opening control is performed in switching control unit 32),
〈ステップS29〉
全開放制御が行われている場合にモータ3に作用するトルクTetが第2トルク閾値Tth2を上回ると、動作制御部33は、スイッチング制御部32が全開放制御を終了して三相短絡制御を開始するようにスイッチング制御部32を制御する。
<Step S29>
When the torque Tet acting on the
〔実施形態1による効果〕
以上のように、異常判定により異常があると判定された後の異常継続期間においてモータ3に作用するトルクTetに応じて三相短絡制御と全開放制御のいずれか一方を行うことにより、モータ3の急減速および直流電源2とインバータ11とを接続する電力線の過電圧の両方を効果的に抑制することができる。
[Effect by Embodiment 1]
As described above, the
また、電流センサ21u〜21wにより検知された相電流iu〜iwと磁極位置センサ22により検知された磁極位置θeとに基づいてモータ3に作用するトルクTetを取得(推定)することにより、モータ3に作用するトルクを検知するトルクセンサ(図示を省略)を別途設ける必要がなくなる。
In addition, the
また、異常判定により異常があると判定された場合に、モータ3の動作状態(具体的にはモータ3に対する弱め界磁制御の実施の有無およびモータ3の回転速度のうち少なくとも一方)に応じて三相短絡制御と全開放制御のいずれか一方を行うことにより、三相短絡制御と全開放制御のうちモータ3の動作状態に応じた制御を適切に行うことができる。
Further, when it is determined that there is an abnormality by the abnormality determination, three-phase according to the operating state of the motor 3 (specifically, at least one of the presence or absence of execution of field weakening control on the
また、磁極位置センサ22により検知された磁極位置θeに基づいてモータ3の回転速度を取得(算出)することにより、モータ3の回転速度を検知する回転速度センサ(図示を省略)を省略することができる。
In addition, a rotational speed sensor (not shown) for detecting the rotational speed of the
また、直流電源2とモータ3とインバータ11とセンサ20との全部に対して異常判定を行うことにより、直流電源2に異常が発生した場合だけでなく、直流電源2とモータ3とインバータ11とセンサ20の少なくとも1つに異常が発生した場合にモータ3の動作状態に応じて三相短絡制御と全開放制御とを選択的に行うことができる。これにより、直流電源2の異常による電力線(電源線LPと接地線LG)の過電圧だけでなく、直流電源2やモータ3やインバータ11やセンサ20の異常による電力線の過電圧を抑制することができる。
Further, by performing abnormality determination on all of
(実施形態1の変形例)
なお、図6に示した動作制御部33の異常発生対応動作においてステップS22が省略されていてもよい。すなわち、動作制御部33は、異常判定部31により異常があると判定された場合に、モータ3に対する弱め界磁制御の実施の有無に応じて、三相短絡制御と全開放制御のいずれか一方をスイッチング制御部32に行わせるように構成されていてもよい。具体的には、動作制御部33は、モータ3に対する弱め界磁制御が実施されている場合に、三相短絡制御をスイッチング制御部32に行わせ、モータ3に対する弱め界磁制御が実施されていない場合に、全開放制御をスイッチング制御部32に行わせるように構成されていてもよい。
(Modification of Embodiment 1)
Note that step S22 may be omitted in the abnormality occurrence handling operation of the
また、図6に示した動作制御部33の異常発生対応動作においてステップS21が省略されていてもよい。すなわち、動作制御部33は、異常判定部31により異常があると判定された場合に、モータ3の回転速度に応じて、三相短絡制御と全開放制御のいずれか一方をスイッチング制御部32に行わせるように構成されていてもよい。具体的には、動作制御部33は、モータ3の回転速度が予め定められた回転速度閾値を上回る場合に、三相短絡制御をスイッチング制御部32に行わせ、モータ3の回転速度が回転速度閾値を上回らない場合に、全開放制御をスイッチング制御部32に行わせるように構成されていてもよい。
Further, step S21 may be omitted in the abnormality occurrence handling operation of the
(実施形態2)
図8は、実施形態2によるモータ制御装置10の構成を例示している。実施形態2によるモータ制御装置10は、実施形態1によるモータ制御装置10と比べて、制御部30の構成が異なっている。実施形態2によるモータ制御装置10のその他の構成は、実施形態1によるモータ制御装置10の構成と同様となっている。
Second Embodiment
FIG. 8 illustrates the configuration of the
図8に示すように、実施形態2では、異常判定部31は、スイッチング制御部32および動作制御部33とは別体のハードウェアにより構成されている。そして、異常判定部31は、直流電源2とモータ3とインバータ11とセンサ20のうち少なくとも1つに対して異常判定を行い、異常判定において異常があると判定すると異常検知信号S31を動作制御部33に出力する。動作制御部33は、異常判定部31により異常検知信号S31が出力されるまで、スイッチング制御部32に通常制御を行わせる。また、動作制御部33は、異常判定部31により異常検知信号S31が出力されると、モータ3の動作状態に応じて三相短絡制御と全開放制御のいずれか一方をスイッチング制御部32に行わせる。そして、動作制御部33は、動作制御部33は、異常判定部31により異常検知信号S31が出力された後の期間(異常継続期間)において、モータ3に作用するトルクTetに応じて三相短絡制御と全開放制御のいずれか一方をスイッチング制御部32に行わせる。
As shown in FIG. 8, in the second embodiment, the
なお、実施形態2における動作制御部33の通常動作(異常検知信号S31が出力されるまで行われる動作)と異常発生対応動作(異常検知信号S31が出力された場合に行われる動作)と異常継続対応動作(異常検知信号S31が出力された後の期間に行われる動作)は、実施形態1における動作制御部33の通常動作と異常発生対応動作と異常継続対応動作とそれぞれ同様となっている。
Note that the normal operation (operation performed until abnormality detection signal S31 is output), the abnormality occurrence response operation (operation performed when abnormality detection signal S31 is output), and abnormality continuation in
また、図8に示すように、実施形態2では、動作制御部33は、スイッチング制御部32とは別体のハードウェアにより構成され、通常制御と三相短絡制御と全開放制御のいずれか1つを行わせるための制御信号S33をスイッチング制御部32に出力する。スイッチング制御部32は、動作制御部33により出力された制御信号S33に応答して通常制御と三相短絡制御と全開放制御のいずれか1つを行う。
Further, as shown in FIG. 8, in the second embodiment, the
なお、実施形態2では、スイッチング制御部32は、例えば、CPUなどの演算処理部と、演算処理部を動作させるためのプログラムや情報などを記憶するメモリなどの記憶部と、スイッチング素子S1〜S6にゲート信号を供給してスイッチング素子S1〜S6のオンオフを制御するゲートドライブICなどの駆動回路とによって構成されている。そして、実施形態2におけるスイッチング制御部32の動作は、実施形態1におけるスイッチング制御部32の動作と同様となっている。
In the second embodiment, the switching
〔実施形態2による効果〕
以上のように、異常判定部31をハードウェアによって構成することにより、異常判定部31をソフトウェアによって構成する場合よりも、異常判定部31における異常判定を迅速に行うことができる。
[Effect by Embodiment 2]
As described above, by configuring the
また、動作制御部33をハードウェアによって構成することにより、動作制御部33をソフトウェアによって構成する場合よりも、動作制御部33によるスイッチング制御部32の制御を迅速に行うことができる。
Further, by configuring the
なお、実施形態2において、異常判定部31と動作制御部33とが一体に形成されていてもよい。すなわち、異常判定部31と動作制御部33とが1つのハードウェアによって構成されていてもよい。
In the second embodiment, the
以上、実施形態1、2の説明では、制御部30(スイッチング制御部32と動作制御部33)が磁極位置センサ22により検知された磁極位置θeに基づいてモータ3の回転速度を取得する場合を例に挙げたが、モータ3の回転速度を検知する回転速度センサ(図示を省略)がモータ制御装置10に設けられていてもよい。そして、制御部30(スイッチング制御部32と動作制御部33)は、回転速度センサにより検知された回転速度を入力することでモータ3の回転速度を取得するように構成されていてもよい。
As described above, in the description of the first and second embodiments, it is assumed that the control unit 30 (the switching
また、実施形態1、2の説明では、制御部30(動作制御部33)が電流センサ21u〜21wにより検知された相電流iu〜iwと磁極位置センサ22により検知された磁極位置θeとに基づいてモータ3に作用するトルクTetを取得する場合を例に挙げたが、モータ3に作用するトルクを検知するトルクセンサ(図示を省略)がモータ制御装置10に設けられていてもよい。そして、制御部30(動作制御部33)は、トルクセンサにより検知されたトルクを入力することでモータ3に作用するトルクTetを取得するように構成されていてもよい。
In the first and second embodiments, the control unit 30 (operation control unit 33) is based on the phase currents iu to iw detected by the
また、実施形態1、2および変形例を適宜組み合わせて実施してもよい。以上の実施形態および変形例は、本質的に好ましい例示であって、この発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
In addition,
(実施形態3)
図9は、実施形態3によるモータ制御装置40の構成を例示している。実施形態3によるモータ制御装置40は、実施形態1によるモータ制御装置10の制御部30を制御部50で置き換えて構成されている。実施形態3によるモータ制御装置40のその他の構成は、実施形態1によるモータ制御装置10の構成と同様となっている。
(Embodiment 3)
FIG. 9 illustrates the configuration of the
〔制御部〕
制御部50は、センサ20により検知された情報や外部から入力された制御指令などに基づいてインバータ11のスイッチング動作を制御するように構成されている。例えば、制御部50は、CPUなどの演算処理部と、演算処理部を動作させるためのプログラムや情報などを記憶するメモリなどの記憶部と、スイッチング素子S1〜S6にゲート信号を供給してスイッチング素子S1〜S6のオンオフを制御するゲートドライブICなどの駆動回路とによって構成されている。
[Control unit]
The
この例では、制御部50には、電流センサ21u〜21wにより検知された相電流iu〜iwと、磁極位置センサ22により検知されたモータ3の磁極位置θeと、電源電圧VPと、モータ3の目標トルク(例えば電気車両のアクセルペダルの操作量に応じたトルク)を示すトルク指令Teとが入力される。
In this example, the
また、この例では、制御部50は、異常判定部51と、通常制御部52と、異常制御部53とを有している。すなわち、異常判定部51と通常制御部52と異常制御部53は、ソフトウェアにより実現されており、制御部50の機能の一部を構成している。
Further, in this example, the
〔異常判定部〕
異常判定部51は、直流電源2とモータ3とインバータ11とセンサ20の少なくとも1つに対して異常判定を行うように構成されている。この例では、異常判定部51は、直流電源2とモータ3とインバータ11とセンサ20との全部に対して異常判定を行う。なお、異常判定部51は、直流電源2とモータ3とインバータ11とセンサ20の異常を、実施形態1によるモータ制御装置10の異常判定部31と同様にして判定してもよい。
[Abnormality judgment unit]
The
〔通常制御部〕
通常制御部52は、異常判定部51により直流電源2とモータ3とインバータ11とセンサ20のうち少なくとも1つが異常であると判定されるまで、センサ20により検知された情報に基づいてインバータ11のスイッチング動作を制御する。具体的には、通常制御部52は、モータ3のトルクがトルク指令Teに示された目標トルクとなるように電流センサ21u〜21wや磁極位置センサ22などの各種センサからの検知信号(具体的には3つの出力線LOu〜LOwをそれぞれ流れる相電流iu〜iwとモータ3の磁極位置θe)に基づいてインバータ11のスイッチング動作を制御する。
[Normal control unit]
The
この例では、通常制御部52は、図5で説明した実施形態1の制御部30による弱め界磁制御動作と同様にして、モータ3の回転速度に応じてモータ3に対して弱め界磁制御を実施するように構成されている。
In this example, the
〔異常制御部〕
異常制御部53は、異常判定部51により直流電源2とモータ3とインバータ11とセンサ20のうち少なくとも1つが異常であると判定されると、モータ3の動作状態に応じて三相短絡制御と全開放制御のいずれか一方を選択して行う。三相短絡制御では、異常制御部53は、3つのハイサイドスイッチング素子S1〜S3からなるハイサイドスイッチング素子群および3つのローサイドスイッチング素子S4〜S6からなるローサイドスイッチング素子群のうち一方のスイッチング素子群をオン状態にするとともに他方のスイッチング素子群をオフ状態にする。全開放制御では、異常制御部53は、3つのハイサイドスイッチング素子S1〜S3からなるハイサイドスイッチング素子群および3つのローサイドスイッチング素子S4〜S6からなるローサイドスイッチング素子群の全部をオフ状態にする。
[Error control unit]
When
この例では、異常制御部53は、図6で説明した実施形態1の制御部30による異常発生対応動作と同様にして、通常制御部52によるモータ3に対する弱め界磁制御の実施の有無およびモータ3の回転速度のうち少なくとも一方に応じて、三相短絡制御と全開放制御のいずれか一方を選択して行うように構成されている。
In this example, the
三相短絡制御と全開放制御の特徴については、実施形態1で説明したとおりである。異常判定部51により異常があると判定されたときのモータ3の回転速度が比較的に高い場合に三相短絡制御を行う一方で、異常判定部51により異常があると判定されたときのモータ3の回転速度が比較的に低い場合に全開放制御を行うことにより、平滑キャパシタ12の端子間電圧の上昇と相電流iu〜iwの瞬時的な増加の両方を効果的に抑制することができる。
The features of the three-phase short circuit control and the totally open control are as described in the first embodiment. While the three-phase short circuit control is performed when the rotational speed of the
〔三相短絡制御の詳細〕
次に、図10を参照して、異常制御部53による三相短絡制御の詳細について説明する。
[Details of three-phase short circuit control]
Next, the details of the three-phase short circuit control by the
〈ステップS31〉
まず、異常制御部53は、異常判定部51による異常判定の結果に基づいて、6つのスイッチング素子(3つのハイサイドスイッチング素子S1〜S3および3つのローサイドスイッチング素子S4〜S6)の中に異常判定部31により短絡異常であると判定されたスイッチング素子があるか否かを判定する。6つのスイッチング素子S1〜S6の中に短絡異常であると判定されたスイッチング素子がある場合には、ステップS32へ進み、そうでない場合には、ステップS33へ進む。
<Step S31>
First, the
〈ステップS32〉
6つのスイッチング素子S1〜S6の中に短絡異常であると判定されたスイッチング素子がある場合、異常制御部53は、3つのハイサイドスイッチング素子S1〜S3からなるハイサイドスイッチング素子群および3つのローサイドスイッチング素子S4〜S6からなるローサイドスイッチング素子群のうち異常判定部51により短絡異常であると判定されたスイッチング素子を含むスイッチング素子群をオン状態にする。例えば、異常判定部51により第1ハイサイドスイッチング素子S1が短絡異常であると判定された場合、異常制御部53は、3つのハイサイドスイッチング素子S1〜S3がオン状態となるとともに3つのローサイドスイッチング素子S4〜S6がオフ状態となるように、6つのスイッチング素子S1〜S6に供給されるゲート信号を制御する。
<Step S32>
If there is a switching element determined to be a short circuit abnormality among the six switching elements S1 to S6, the
〈ステップS33〉
一方、6つのスイッチング素子S1〜S6の中に短絡異常であると判定されたスイッチング素子がない場合、異常制御部53は、異常判定部51による異常判定の結果に基づいて、6つのスイッチング素子(3つのハイサイドスイッチング素子S1〜S3および3つのローサイドスイッチング素子S4〜S6)の中に異常判定部51により開放異常であると判定されたスイッチング素子があるか否かを判定する。6つのスイッチング素子S1〜S6の中に開放異常であると判定されたスイッチング素子がある場合には、ステップS34へ進み、そうでない場合には、ステップS35へ進む。
<Step S33>
On the other hand, when there is no switching element determined to be a short circuit abnormality among the six switching elements S1 to S6, the
〈ステップS34〉
6つのスイッチング素子S1〜S6の中に開放異常であると判定されたスイッチング素子がある場合、異常制御部53は、3つのハイサイドスイッチング素子S1〜S3からなるハイサイドスイッチング素子群および3つのローサイドスイッチング素子S4〜S6からなるローサイドスイッチング素子群のうち異常判定部51により開放異常であると判定されたスイッチング素子を含むスイッチング素子群をオフ状態にする。例えば、異常判定部51により第1ハイサイドスイッチング素子S1が開放異常であると判定された場合、異常制御部53は、3つのハイサイドスイッチング素子S1〜S3がオフ状態となるとともに3つのローサイドスイッチング素子S4〜S6がオン状態となるように、6つのスイッチング素子S1〜S6に供給されるゲート信号を制御する。
<Step S34>
When there is a switching element determined to be an open abnormality among the six switching elements S1 to S6, the
〈ステップS35〉
6つのスイッチング素子S1〜S6の中に短絡異常であると判定されたスイッチング素子がなく且つ開放異常であると判定されたスイッチング素子もない場合、異常制御部53は、3つのハイサイドスイッチング素子S1〜S3からなるハイサイドスイッチング素子群および3つのローサイドスイッチング素子S4〜S6からなるローサイドスイッチング素子群のうち予め定められたスイッチング素子群をオン状態にする。例えば、6つのスイッチング素子S1〜S6の中に短絡異常であると判定されたスイッチング素子がなく且つ開放異常であると判定されたスイッチング素子もない場合に三相短絡制御においてオン状態にすべきスイッチング素子群としてローサイドスイッチング素子群が予め定められている場合、異常制御部53は、3つのハイサイドスイッチング素子S1〜S3がオフ状態となるとともに3つのローサイドスイッチング素子S4〜S6がオン状態となるように、6つのスイッチング素子S1〜S6に供給されるゲート信号を制御する。
<Step S35>
If there is no switching element determined to be short circuit abnormality among the six switching elements S1 to S6 and no switching element determined to be open abnormality, the
〔実施形態3による効果〕
以上のように、直流電源2だけでなく、直流電源2とモータ3とインバータ11とセンサ20とに対して異常判定を行うことにより、直流電源2に異常が発生した場合だけでなく、直流電源2とモータ3とインバータ11とセンサ20の少なくとも1つに異常が発生した場合にモータ3の動作状態に応じて三相短絡制御と全開放制御とを選択的に行うことができる。これにより、直流電源2の異常による電力線(電源線LPと接地線LG)の過電圧だけでなく、直流電源2やモータ3やインバータ11やセンサ20の異常による電力線の過電圧を抑制することができる。
[Effect by Embodiment 3]
As described above, by performing abnormality determination not only on the
また、三相短絡制御において3つのハイサイドスイッチング素子S1〜S3からなるハイサイドスイッチング素子群および3つのローサイドスイッチング素子S4〜S6からなるローサイドスイッチング素子群のうち異常判定部51により短絡異常であると判定されたスイッチング素子を含むスイッチング素子群をオン状態にすることにより、6つのスイッチング素子(3つのハイサイドスイッチング素子S1〜S3および3つのローサイドスイッチング素子S4〜S6)に短絡異常が発生している場合であっても三相短絡制御を正常に行うことができる。
In the three-phase short circuit control, it is determined that the short circuit is abnormal by the
また、三相短絡制御において3つのハイサイドスイッチング素子S1〜S3からなるハイサイドスイッチング素子群および3つのローサイドスイッチング素子S4〜S6からなるローサイドスイッチング素子群のうち異常判定部51により開放異常であると判定されたスイッチング素子を含むスイッチング素子群をオフ状態にすることにより、6つのスイッチング素子(3つのハイサイドスイッチング素子S1〜S3および3つのローサイドスイッチング素子S4〜S6)に開放異常が発生している場合であっても三相短絡制御を正常に行うことができる。
In the three-phase short circuit control, it is determined that the
また、通常制御部52によるモータ3に対する弱め界磁制御の実施の有無およびモータ3の回転速度のうち少なくとも一方に応じて三相短絡制御と全開放制御のいずれか一方を選択することにより、直流電源2とモータ3とインバータ11とセンサ20の少なくとも1つに異常が発生した場合に三相短絡制御と全開放制御のうちモータ3の動作状態に応じた制御を適切に行うことができる。
In addition,
また、磁極位置センサ22により検知された磁極位置θeに基づいてモータ3の回転速度を取得(算出)することにより、モータ3の回転速度を検知する回転速度センサ(図示を省略)を省略することができる。
In addition, a rotational speed sensor (not shown) for detecting the rotational speed of the
(実施形態3の変形例)
なお、図6に示した異常制御部53による動作においてステップS22が省略されていてもよい。すなわち、異常制御部53は、通常制御部52によるモータ3に対する弱め界磁制御の実施の有無に応じて、三相短絡制御と全開放制御のいずれか一方を選択するように構成されていてもよい。具体的には、異常制御部53は、通常制御部52によりモータ3に対する弱め界磁制御が実施されている場合に三相短絡制御を選択し、通常制御部52によりモータ3に対する弱め界磁制御が実施されていない場合に全開放制御を選択するように構成されていてもよい。
(Modification of Embodiment 3)
Note that step S22 may be omitted in the operation of the
また、図6に示した異常制御部53による動作においてステップS21が省略されていてもよい。すなわち、異常制御部53は、モータ3の回転速度に応じて、三相短絡制御と全開放制御のいずれか一方を選択するように構成されていてもよい。具体的には、異常制御部53は、モータ3の回転速度が予め定められた回転速度閾値を上回る場合に三相短絡制御を選択し、モータ3の回転速度が回転速度閾値を上回らない場合に全開放制御を選択するように構成されていてもよい。
Further, step S21 may be omitted in the operation by the
(実施形態4)
図11は、実施形態4によるモータ制御装置40の構成を例示している。実施形態4によるモータ制御装置40は、実施形態3によるモータ制御装置40と比べて、制御部50の構成が異なっている。実施形態2によるモータ制御装置40のその他の構成は、実施形態3によるモータ制御装置40の構成と同様となっている。
(Embodiment 4)
FIG. 11 illustrates the configuration of the
図11に示すように、実施形態4の制御部50は、実施形態3の制御部50と比べて、異常制御部53の構成が異なっている。実施形態4の制御部50のその他の構成は、実施形態3の制御部50の構成と同様となっている。
As shown in FIG. 11, the
〔異常制御部〕
実施形態4の異常制御部53は、異常制御選択部531と、異常制御実行部532とを有している。
[Error control unit]
The
〈異常制御選択部〉
異常制御選択部531は、異常判定部51により直流電源2とモータ3とインバータ11とセンサ20のうち少なくとも1つが異常であると判定される前に、モータ3の動作状態に応じて三相短絡制御と全開放制御のいずれか一方を選択する。
<Error control selector>
The abnormality
この例では、異常制御選択部531は、通常制御部52によるモータ3に対する弱め界磁制御の実施の有無およびモータ3の回転速度のうち少なくとも一方に応じて三相短絡制御と全開放制御のいずれか一方を選択するように構成されている。具体的には、異常制御選択部531は、通常制御部52によりモータ3に対する弱め界磁制御が実施されている場合またはモータ3の回転速度が予め定められた回転速度閾値を上回る場合に、三相短絡制御を選択し、通常制御部52によりモータ3に対する弱め界磁制御が実施されておらず且つモータ3の回転速度が回転速度閾値を上回らない場合に、全開放制御を選択するように構成されている。
In this example, abnormality
なお、この例では、異常制御選択部531は、通常制御部52と同様に、磁極位置センサ22により検知された磁極位置θeに基づいてモータ3の回転速度を取得するように構成されている。具体的には、異常制御選択部531は、磁極位置センサ22により検知された磁極位置θeを微分することによりモータ3の回転速度を算出する。
In this example, the
〈異常制御実行部〉
異常制御実行部532は、異常判定部51により直流電源2とモータ3とインバータ11とセンサ20のうち少なくとも1つが異常であると判定されると、三相短絡制御と全開放制御のうち異常制御選択部531により選択された制御を行う。
<Error control execution unit>
When
また、この例では、異常制御実行部532は、三相短絡制御において、3つのハイサイドスイッチング素子S1〜S3からなるハイサイドスイッチング素子群および3つのローサイドスイッチング素子S4〜S6からなるローサイドスイッチング素子群のうち異常判定部31により短絡異常であると判定されたスイッチング素子を含むスイッチング素子群をオン状態にするように構成されている。
Further, in this example, in the three-phase short circuit control, the abnormality
また、この例では、異常制御実行部532は、三相短絡制御において、3つのハイサイドスイッチング素子S1〜S3からなるハイサイドスイッチング素子群および3つのローサイドスイッチング素子S4〜S6からなるローサイドスイッチング素子群のうち異常判定部31により開放異常であると判定されたスイッチング素子を含むスイッチング素子群をオフ状態にするように構成されている。
Further, in this example, in the three-phase short circuit control, the abnormality
〔異常制御選択部による動作〕
次に、図12を参照して、異常制御選択部531による動作について説明する。この異常制御選択部531による動作は、異常判定部51により直流電源2とモータ3とインバータ11とセンサ20のうち少なくとも1つが異常であると判定されるまで繰り返し行われる。
[Operation by Abnormal Control Selection Unit]
Next, with reference to FIG. 12, the operation of the abnormality
〈ステップS41〉
まず、図6に示したステップS21と同様に、異常制御選択部531は、通常制御部52によるモータ3に対する弱め界磁制御が実施されているか否かを判定する。モータ3に対する弱め界磁制御が実施されていない場合には、ステップS43へ進み、そうでない場合には、ステップS42へ進む。
<Step S41>
First, similarly to step S21 shown in FIG. 6, the abnormality
〈ステップS42〉
次に、図6に示したステップS22と同様に、異常制御選択部531は、モータ3の回転速度を取得し、モータ3の回転速度が回転速度閾値を上回るか否かを判定する。モータ3の回転速度が回転速度閾値を上回らない場合には、ステップS43へ進み、そうでない場合には、ステップS44へ進む。なお、回転速度閾値は、図6と同様に、第1回転速度R1であってもよい。
<Step S42>
Next, as in step S22 shown in FIG. 6, the abnormality
〈ステップS43〉
通常制御部52によりモータ3に対する弱め界磁制御が実施されていない場合、または、モータ3に対する弱め界磁制御が実施されており且つモータ3の回転速度が回転速度閾値を上回らない場合、異常制御選択部531は、三相短絡制御と全開放制御のうち全開放制御を選択する。例えば、異常制御選択部531は、三相短絡制御と全開放制御のうちどちらの制御が選択されているのかを識別するためのフラグ(以下「処理フラグ」と記載)を降ろした状態にする。すなわち、処理フラグが立っている場合には、三相短絡制御と全開放制御のうち三相短絡制御が選択されていることになり、処理フラグが降ろされている場合には、三相短絡制御と全開放制御のうち全開放制御が選択されていることになる。
<Step S43>
When the field weakening control on the
〈ステップS44〉
一方、通常制御部52によりモータ3に対する弱め界磁制御が実施されており且つモータ3の回転速度が回転速度閾値を上回る場合、異常制御選択部531は、三相短絡制御と全開放制御のうち三相短絡制御を選択する。例えば、異常制御選択部531は、処理フラグを立てた状態にする。
<Step S44>
On the other hand, when field weakening control is performed on
〔異常制御実行部による動作〕
次に、図13を参照して、異常制御実行部532による動作について説明する。この異常制御実行部532による動作は、異常判定部51により直流電源2とモータ3とインバータ11とセンサ20のうち少なくとも1つが異常であると判定されたときに行われる。
[Operation by Abnormal Control Execution Unit]
Next, with reference to FIG. 13, the operation of the abnormality
〈ステップS51〉
まず、異常制御実行部532は、異常制御選択部531により三相短絡制御と全開放制御のうち三相短絡制御が選択されているか否か(例えば処理フラグが立っているか否か)を判定する。異常制御選択部531により三相短絡制御が選択されている場合(処理フラグが立っている場合)には、ステップS52へ進み、そうでない場合には、ステップS53へ進む。
<Step S51>
First, the abnormality
〈ステップS52〉
異常制御選択部531により三相短絡制御が選択されている場合、異常制御実行部532は、三相短絡制御と全開放制御のうち三相短絡制御を行う。これにより、3つのハイサイドスイッチング素子S1〜S3からなるハイサイドスイッチング素子群および3つのローサイドスイッチング素子S4〜S6からなるローサイドスイッチング素子群のうち一方のスイッチング素子群がオン状態となるとともに他方のスイッチング素子群がオフ状態となり、インバータ11のスイッチング動作が停止する。なお、異常制御実行部532による三相短絡制御の詳細は、図10に示した異常制御部53による三相短絡制御の詳細と同様であってもよい。
<Step S52>
When three-phase short circuit control is selected by the abnormality
〈ステップS53〉
一方、異常制御選択部531により三相短絡制御が選択されていない場合(すなわち全開放制御が選択されている場合)、異常制御実行部532は、三相短絡制御と全開放制御のうち全開放制御を行う。これにより、3つのハイサイドスイッチング素子S1〜S3および3つのローサイドスイッチング素子S4〜S6の全部がオフ状態となり、インバータ11のスイッチング動作が停止する。
<Step S53>
On the other hand, when three-phase short circuit control is not selected by abnormality control selection unit 531 (that is, all open control is selected), abnormality
〔実施形態4による効果〕
以上のように、異常判定部51により異常があると判定される前にモータ3の動作状態に応じて三相短絡制御と全開放制御のいずれか一方を選択しておくことができるので、異常判定部51により異常があると判定された場合に三相短絡制御または全開放制御を迅速に行うことができる。
[Effect by Embodiment 4]
As described above, either one of the three-phase short circuit control and the full release control can be selected according to the operation state of the
(実施形態4の変形例)
また、図12に示した異常制御選択部531による動作においてステップS42が省略されていてもよい。すなわち、異常制御選択部531は、通常制御部52によるモータ3に対する弱め界磁制御の実施の有無に応じて、三相短絡制御と全開放制御のいずれか一方を選択するように構成されていてもよい。具体的には、異常制御選択部531は、通常制御部52によりモータ3に対する弱め界磁制御が実施されている場合に三相短絡制御を選択し、通常制御部52によりモータ3に対する弱め界磁制御が実施されていない場合に全開放制御を選択するように構成されていてもよい。
(Modification of Embodiment 4)
Further, step S42 may be omitted in the operation by the abnormality
また、図12に示した異常制御選択部531による動作においてステップS41が省略されていてもよい。すなわち、異常制御選択部531は、モータ3の回転速度に応じて、三相短絡制御と全開放制御のいずれか一方を選択するように構成されていてもよい。具体的には、異常制御選択部531は、モータ3の回転速度が予め定められた回転速度閾値を上回る場合に三相短絡制御を選択し、モータ3の回転速度が回転速度閾値を上回らない場合に全開放制御を選択するように構成されていてもよい。
Further, step S41 may be omitted in the operation by the abnormality
(実施形態5)
図14は、実施形態5によるモータ制御装置40の構成を例示している。実施形態5によるモータ制御装置40は、実施形態3によるモータ制御装置40と比べて、制御部50の構成が異なっている。実施形態5によるモータ制御装置40のその他の構成は、実施形態3によるモータ制御装置40の構成と同様となっている。
FIG. 14 illustrates the configuration of the
図14に示すように、実施形態5では、異常判定部51は、通常制御部52および異常制御部53と別体のハードウェアによって構成されている。この例では、通常制御部52および異常制御部53は、制御処理部55に含まれている。制御処理部55は、例えば、CPUなどの演算処理部と、演算処理部を動作させるためのプログラムや情報などを記憶するメモリなどの記憶部と、スイッチング素子S1〜S6にゲート信号を供給してスイッチング素子S1〜S6のオンオフを制御するゲートドライブICなどの駆動回路とによって構成されている。すなわち、この例では、通常制御部52と異常制御部53は、ソフトウェアにより実現されており、制御処理部55の機能の一部を構成している。
As shown in FIG. 14, in the fifth embodiment, the
実施形態5では、異常判定部51は、直流電源2とモータ3とインバータ11とセンサ20のうち少なくとも1つが異常であると判定すると異常検知信号S51を出力するように構成されている。
In the fifth embodiment, the
また、実施形態5では、通常制御部52は、異常判定部51により異常検知信号S51が出力されるまで、センサ20により検知された情報に基づいてインバータ11のスイッチング動作を制御するように構成されている。実施形態5の通常制御部52による動作(異常判定部51により異常検知信号S51が出力されるまで行われる動作)は、実施形態3の通常制御部52による動作(異常判定部51により異常があると判定されるまで行われる動作)と同様となっている。
In the fifth embodiment, the
そして、実施形態5では、異常制御部53は、異常判定部51により異常検知信号S5が出力されると、モータの動作状態に応じて三相短絡制御と全開放制御のいずれか一方を選択して行うように構成されている。実施形態5の異常制御部53による動作(異常判定部51により異常検知信号S51が出力された後に行われる動作)は、実施形態1の異常制御部53による動作(異常判定部51により異常があると判定された後に行われる動作)と同様となっている。
Then, in the fifth embodiment, when the
なお、実施形態5の制御部50のその他の構成は、実施形態3の制御部50の構成と同様となっている。
The other configuration of the
〔実施形態5による効果〕
以上のように、異常判定部51をハードウェアによって構成することにより、異常判定部51をソフトウェアによって構成する場合よりも、異常判定部51における異常判定を迅速に行うことができる。
[Effect of Embodiment 5]
As described above, by configuring the
なお、実施形態5の構成を実施形態4に適用してもよい。すなわち、実施形態4において、異常判定部51は、通常制御部52および異常制御部53と別体のハードウェアによって構成され、直流電源2とモータ3とインバータ11とセンサ20のうち少なくとも1つが異常であると判定すると異常検知信号S51を出力するように構成されていてもよい。
The configuration of the fifth embodiment may be applied to the fourth embodiment. That is, in the fourth embodiment, the
通常制御部52は、異常判定部51により異常検知信号S51が出力されるまで、センサ20により検知された情報に基づいてインバータ11のスイッチング動作を制御するように構成されていてもよい。そして、異常制御部53は、異常判定部51により異常検知信号S51が出力されると、モータの動作状態に応じて三相短絡制御と全開放制御のいずれか一方を選択して行うように構成されていてもよい。
The
具体的には、異常制御選択部531は、異常判定部51により異常検知信号S51が出力される前に、モータ3の動作状態に応じて三相短絡制御と全開放制御のいずれか一方を選択するように構成されていてもよいし、異常制御実行部532は、異常判定部51により異常検知信号S51が出力されると、三相短絡制御と全開放制御のうち異常制御選択部531により選択された制御を行うように構成されていてもよい。
Specifically, before the
以上、実施形態3、4、5の説明では、制御部50(通常制御部52と異常制御部53)が磁極位置センサ22により検知された磁極位置θeに基づいてモータ3の回転速度を取得する場合を例に挙げたが、モータ3の回転速度を検知する回転速度センサ(図示を省略)がモータ制御装置40に設けられていてもよい。そして、制御部50(通常制御部52と異常制御部53)は、回転速度センサにより検知された回転速度を入力することでモータ3の回転速度を取得するように構成されていてもよい。
As described above, in the description of the third, fourth, and fifth embodiments, the control unit 50 (the
また、実施形態3、4、5および変形例を適宜組み合わせて実施してもよく、さらには、実施形態1、2および変形例を適宜組み合わせて実施してもよい。 The third, fourth, and fifth embodiments may be implemented in combination with the modification as appropriate, and the first, second and third modification may be implemented in combination as appropriate.
例えば、実施形態3、4、5によるモータ制御装置40は、異常判定部31により異常があると判定された場合に、モータ3の動作状態に応じてあらかじめ選択しておいた三相短絡制御また全開放制御を行った後、実施形態1、2で説明した異常継続対応動作として、モータ3に作用するトルクに応じて三相短絡制御と全開放制御のいずれか一方をさらに行ってもよい。
For example, in the
以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、この発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。 The above embodiments are essentially preferable examples, and are not intended to limit the scope of the present invention, the applications thereof, or the applications thereof.
以上説明したように、この開示は、モータ制御装置として有用である。 As described above, this disclosure is useful as a motor control device.
10、40 モータ制御装置
2 直流電源
3 モータ
11 インバータ
12 平滑キャパシタ
20 センサ
21u〜21w 電流センサ
22 磁極位置センサ
30、50 制御部
31、51 異常判定部
32 スイッチング制御部
33 動作制御部
52 通常制御部
53 異常制御部
531 異常制御選択部
532 異常制御実行部
55 制御処理部
LP 電源線
LG 接地線
LOu〜LOw 出力線
10, 40
Claims (15)
前記モータの3つの入力端子にそれぞれ接続される3つの出力線と前記直流電源の正極に接続される電源線との間にそれぞれ接続される3つのハイサイドスイッチング素子と、
該3つの出力線と該直流電源の負極に接続される接地線との間にそれぞれ接続される3つのローサイドスイッチング素子とを有するインバータと、
前記インバータのスイッチング動作の制御に用いられる情報を検知するセンサと、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記直流電源と前記モータと前記インバータと前記センサのうち少なくとも1つに対して異常判定を行い、
前記異常判定により異常があると判定されるまで、前記センサにより検知された情報に基づいて前記インバータのスイッチング動作を制御する通常制御を行い、
前記異常判定により異常があると判定された後の異常継続期間において、前記モータに作用するトルクに応じて、前記3つのハイサイドスイッチング素子からなるハイサイドスイッチング素子群および前記3つのローサイドスイッチング素子からなるローサイドスイッチング素子群のうち一方のスイッチング素子群をオン状態にするとともに他方のスイッチング素子群をオフ状態にする三相短絡制御と該ハイサイドスイッチング素子群および該ローサイドスイッチング素子群の全部をオフ状態にする全開放制御のいずれか一方を行う、
モータ制御装置。 A motor control device for controlling a three-phase AC motor by the power of a DC power supply, comprising:
Three high-side switching elements respectively connected between three output lines respectively connected to three input terminals of the motor and a power supply line connected to a positive electrode of the DC power supply;
An inverter having three low side switching elements respectively connected between the three output lines and a ground line connected to the negative electrode of the DC power supply;
A sensor that detects information used to control the switching operation of the inverter;
And a control unit,
The control unit
Performing abnormality determination on at least one of the DC power supply, the motor, the inverter, and the sensor;
The normal control is performed to control the switching operation of the inverter based on the information detected by the sensor until it is determined that there is an abnormality by the abnormality determination.
From the high side switching element group consisting of the three high side switching elements and the three low side switching elements according to the torque acting on the motor in the abnormal continuation period after it is determined that there is an abnormality by the abnormality determination Three-phase short circuit control for turning on one switching element group and turning off the other switching element group among the low side switching element groups, and turning off all of the high side switching element group and the low side switching element group Do either one of all open control to
Motor controller.
前記直流電源と前記モータと前記インバータと前記センサのうち少なくとも1つに対して異常判定を行う異常判定部と、
前記通常制御と前記三相短絡制御と前記全開放制御とを行うスイッチング制御部と、 前記異常判定部により異常があると判定されるまで前記スイッチング制御部に前記通常制御を行わせ、前記異常継続期間において前記モータに作用するトルクに応じて該三相短絡制御と該全開放制御のいずれか一方を該スイッチング制御部に行わせる動作制御部と、を有している、
請求項1に記載のモータ制御装置。 The control unit
An abnormality determination unit that performs abnormality determination on at least one of the DC power supply, the motor, the inverter, and the sensor;
A switching control unit that performs the normal control, the three-phase short circuit control, and the full open control, and the normal control is performed by the switching control unit until the abnormality determination unit determines that there is an abnormality. The operation control unit causes the switching control unit to perform either one of the three-phase short circuit control and the all-open control according to the torque acting on the motor in a period.
The motor control device according to claim 1.
請求項2に記載のモータ制御装置。 The abnormality determination unit is configured by hardware separate from the switching control unit and the operation control unit, and determines that at least one of the DC power supply, the motor, the inverter, and the sensor has an abnormality. Outputting an abnormality detection signal to the operation control unit;
The motor control device according to claim 2.
請求項2または3に記載のモータ制御装置。 The operation control unit is configured by hardware separate from the switching control unit, and the control signal for performing any one of the normal control, the three-phase short circuit control, and the all open control is switched. Output to the control unit
A motor control device according to claim 2 or 3.
請求項1〜4のいずれか1項に記載のモータ制御装置。 The control unit ends the three-phase short circuit control when the torque acting on the motor falls below a predetermined first torque threshold when the three-phase short circuit control is performed in the abnormal duration period. The full open control is started, and the full open control is ended when the torque acting on the motor exceeds a predetermined second torque threshold when the full open control is being performed, and the three-phase short circuit control is performed. To start
The motor control device according to any one of claims 1 to 4.
前記制御部は、前記電流センサにより検知された前記相電流と前記磁極位置センサにより検知された前記磁極位置とに基づいて前記モータに作用するトルクを取得する、
請求項1〜5のいずれか1項に記載のモータ制御装置。 The sensor includes a current sensor that detects a phase current flowing in the motor, and a magnetic pole position sensor that detects a magnetic pole position of the motor,
The control unit acquires a torque acting on the motor based on the phase current detected by the current sensor and the magnetic pole position detected by the magnetic pole position sensor.
The motor control device according to any one of claims 1 to 5.
前記通常制御において、前記モータの回転速度に応じて該モータに対して弱め界磁制御を実施し、
前記異常判定により異常があると判定されると、前記モータに対する弱め界磁制御の実施の有無および該モータの回転速度のうち少なくとも一方に応じて前記三相短絡制御と前記全開放制御のいずれか一方を行う、
請求項1〜6のいずれか1項に記載のモータ制御装置。 The control unit
In the normal control, field weakening control is performed on the motor according to the rotation speed of the motor,
If it is determined by the abnormality determination that there is an abnormality, either one of the three phase short circuit control and the all open control is performed according to at least one of the presence or absence of the field weakening control for the motor and the rotational speed of the motor. Do,
The motor control apparatus of any one of Claims 1-6.
前記直流電源と前記モータと前記インバータと前記センサとに対して異常判定を行う異常判定部と、
前記異常判定部により前記直流電源と前記モータと前記インバータと前記センサのうち少なくとも1つが異常であると判定されるまで、前記センサにより検知された情報に基づいて前記インバータのスイッチング動作を制御する通常制御部と、
異常制御部と、を有し、
前記異常制御部は、
前記異常判定部により前記直流電源と前記モータと前記インバータと前記センサのうち少なくとも1つが異常であると判定される前に、前記モータの動作状態に応じて前記三相短絡制御と前記全開放制御のいずれか一方を選択する異常制御選択部と、
前記異常判定部により前記直流電源と前記モータと前記インバータと前記センサのうち少なくとも1つが異常であると判定されると、前記三相短絡制御と前記全開放制御のうち前記異常制御選択部により選択された制御を行う異常制御実行部と、を有している、
請求項1に記載のモータ制御装置。 The control unit
An abnormality determination unit that performs abnormality determination on the DC power supply, the motor, the inverter, and the sensor;
Usually, the switching operation of the inverter is controlled based on the information detected by the sensor until the abnormality determination unit determines that at least one of the DC power supply, the motor, the inverter, and the sensor is abnormal. A control unit,
And an abnormality control unit,
The abnormality control unit
Before the abnormality determination unit determines that at least one of the DC power supply, the motor, the inverter, and the sensor is abnormal, the three-phase short circuit control and the full open control according to the operation state of the motor An abnormal control selection unit that selects one of
When at least one of the DC power supply, the motor, the inverter, and the sensor is determined to be abnormal by the abnormality determination unit, the abnormality control selection unit selects one of the three-phase short circuit control and the all open control. And an abnormal control execution unit for performing the controlled control,
The motor control device according to claim 1.
前記通常制御部は、前記異常判定部により前記異常検知信号が出力されるまで、前記センサにより検知された情報に基づいて前記インバータのスイッチング動作を制御し、
前記異常制御部は、前記異常判定部により前記異常検知信号が出力されると、前記モータの動作状態に応じて前記三相短絡制御と前記全開放制御のいずれか一方を選択して行う、
請求項8に記載のモータ制御装置。 The abnormality determination unit is configured by hardware separate from the normal control unit and the abnormality control unit, and an abnormality is determined when it is determined that at least one of the DC power supply, the motor, the inverter, and the sensor is abnormal. Output detection signal,
The normal control unit controls the switching operation of the inverter based on the information detected by the sensor until the abnormality detection unit outputs the abnormality detection signal.
When the abnormality detection unit outputs the abnormality detection signal, the abnormality control unit selects one of the three-phase short circuit control and the all-open control according to the operation state of the motor.
The motor control device according to claim 8.
前記異常制御部は、前記三相短絡制御において、前記ハイサイドスイッチング素子群および前記ローサイドスイッチング素子群のうち前記異常判定部により前記短絡異常であると判定されたスイッチング素子を含むスイッチング素子群をオン状態にするように構成されている、
請求項8に記載のモータ制御装置。 The abnormality determination unit determines whether or not there is a short circuit abnormality in which the switching element is always in the ON state for each of the three high side switching elements and the three low side switching elements.
The abnormality control unit turns on, in the three-phase short circuit control, a switching element group including a switching element determined to be the short circuit abnormality by the abnormality determination unit among the high side switching element group and the low side switching element group. Configured to be in state,
The motor control device according to claim 8.
前記異常制御部は、前記三相短絡制御において、前記ハイサイドスイッチング素子群および前記ローサイドスイッチング素子群のうち前記異常判定部により前記開放異常であると判定されたスイッチング素子を含むスイッチング素子群をオフ状態にするように構成されている、
請求項8に記載のモータ制御装置。 The abnormality determination unit is configured to determine whether or not there is an open abnormality in which the switching element is always in an off state with respect to each of the three high side switching elements and the three low side switching elements.
The abnormality control unit turns off, in the three-phase short circuit control, a switching element group including a switching element determined to be the open abnormality by the abnormality determination unit among the high side switching element group and the low side switching element group. Configured to be in state,
The motor control device according to claim 8.
前記モータの3つの入力端子にそれぞれ接続される3つの出力線と前記直流電源の正極に接続される電源線との間にそれぞれ接続される3つのハイサイドスイッチング素子と、該3つの出力線と該直流電源の負極に接続される接地線との間にそれぞれ接続される3つのローサイドスイッチング素子とを有するインバータと、
前記インバータのスイッチング動作の制御に用いられる情報を検知するセンサと、
前記直流電源と前記モータと前記インバータと前記センサとに対して異常判定を行う異常判定部と、
前記異常判定部により前記直流電源と前記モータと前記インバータと前記センサのうち少なくとも1つが異常であると判定されるまで、前記センサにより検知された情報に基づいて前記インバータのスイッチング動作を制御する通常制御部と、
前記異常判定部により前記直流電源と前記モータと前記インバータと前記センサのうち少なくとも1つが異常であると判定されると、該モータの動作状態に応じて、前記3つのハイサイドスイッチング素子からなるハイサイドスイッチング素子群および前記3つのローサイドスイッチング素子からなるローサイドスイッチング素子群のうち一方のスイッチング素子群をオン状態にするとともに他方のスイッチング素子群をオフ状態にする三相短絡制御と該ハイサイドスイッチング素子群および該ローサイドスイッチング素子群の全部をオフ状態にする全開放制御のいずれか一方を選択して行う異常制御部とを備え、
前記異常制御部は、
前記異常判定部により前記直流電源と前記モータと前記インバータと前記センサのうち少なくとも1つが異常であると判定される前に、前記モータの動作状態に応じて前記三相短絡制御と前記全開放制御のいずれか一方を選択する異常制御選択部と、
前記異常判定部により前記直流電源と前記モータと前記インバータと前記センサのうち少なくとも1つが異常であると判定されると、前記三相短絡制御と前記全開放制御のうち前記異常制御選択部により選択された制御を行う異常制御実行部とを有している、
モータ制御装置。 A motor control device for controlling a three-phase AC motor by the power of a DC power supply, comprising:
Three high-side switching elements respectively connected between three output lines respectively connected to three input terminals of the motor and a power supply line connected to a positive electrode of the DC power supply; An inverter having three low side switching elements respectively connected between the ground line connected to the negative electrode of the DC power supply;
A sensor that detects information used to control the switching operation of the inverter;
An abnormality determination unit that performs abnormality determination on the DC power supply, the motor, the inverter, and the sensor;
Usually, the switching operation of the inverter is controlled based on the information detected by the sensor until the abnormality determination unit determines that at least one of the DC power supply, the motor, the inverter, and the sensor is abnormal. A control unit,
When at least one of the DC power supply, the motor, the inverter, and the sensor is determined to be abnormal by the abnormality determination unit, a high state including the three high side switching elements according to the operation state of the motor Three-phase short circuit control for turning on one switching element group and turning off the other switching element group among the low-side switching element group including the side switching element group and the three low-side switching elements, and the high-side switching element And an abnormality control unit which selects and performs any one of full opening control for turning off all of the group and the low side switching element group,
The abnormality control unit
Before the abnormality determination unit determines that at least one of the DC power supply, the motor, the inverter, and the sensor is abnormal, the three-phase short circuit control and the full open control according to the operation state of the motor An abnormal control selection unit that selects one of
When at least one of the DC power supply, the motor, the inverter, and the sensor is determined to be abnormal by the abnormality determination unit, the abnormality control selection unit selects one of the three-phase short circuit control and the all open control. And an abnormal control execution unit for performing the controlled control,
Motor controller.
前記直流電源と前記モータと前記インバータと前記センサのうち少なくとも1つに対して異常判定を行う異常判定ステップと、
前記異常判定ステップにより異常があると判定されるまで、前記センサにより検知された情報に基づいて前記インバータのスイッチング動作を制御する通常制御ステップと、
前記異常判定ステップにより異常があると判定された後の異常継続期間において、前記モータに作用するトルクに応じて、前記3つのハイサイドスイッチング素子からなるハイサイドスイッチング素子群および前記3つのローサイドスイッチング素子からなるローサイドスイッチング素子群のうち一方のスイッチング素子群をオン状態にするとともに他方のスイッチング素子群をオフ状態にする三相短絡制御と該ハイサイドスイッチング素子群および該ローサイドスイッチング素子群の全部をオフ状態にする全開放制御のいずれか一方を行う異常継続対応ステップと、を含む、
モータ制御装置の制御方法。 Three high-side switching elements respectively connected between three output lines respectively connected to three input terminals of a three-phase AC motor and a power supply line connected to the positive electrode of the DC power supply; An inverter having three low-side switching elements respectively connected between an output line and a ground line connected to the negative electrode of the DC power supply, and a sensor for detecting information used to control the switching operation of the inverter A control method of the provided motor control device,
An abnormality determination step of performing abnormality determination on at least one of the DC power supply, the motor, the inverter, and the sensor;
A normal control step of controlling the switching operation of the inverter based on the information detected by the sensor until the abnormality determination step determines that there is an abnormality;
The high-side switching element group including the three high-side switching elements and the three low-side switching elements according to the torque acting on the motor in an abnormal continuation period after it is determined that there is an abnormality in the abnormality determination step Three-phase short circuit control in which one switching element group is turned on and the other switching element group is turned off in the low-side switching element group consisting of two, and the high side switching element group and all the low side switching element groups are turned off And an abnormal continuation corresponding step of performing any one of all release control to be in the state;
Control method of motor control device.
前記異常制御ステップは、
前記異常判定ステップにより前記直流電源と前記モータと前記インバータと前記センサのうち少なくとも1つが異常であると判定される前に、前記モータの動作状態に応じて前記三相短絡制御と前記全開放制御のいずれか一方を選択する異常制御選択ステップと、
前記異常判定ステップにより前記直流電源と前記モータと前記インバータと前記センサのうち少なくとも1つが異常であると判定された場合に、前記三相短絡制御と前記全開放制御のうち前記異常制御選択ステップにより選択された制御を行う異常制御実行ステップと、を含む、
請求項13に記載のモータ制御装置の制御方法。 Further includes an abnormality control step,
The abnormality control step is
The three-phase short circuit control and the full open control according to the operation state of the motor before the abnormality determination step determines that at least one of the DC power supply, the motor, the inverter, and the sensor is abnormal. An abnormal control selection step of selecting one of
When at least one of the DC power supply, the motor, the inverter, and the sensor is determined to be abnormal in the abnormality determination step, the abnormality control selection step of the three-phase short circuit control and the all open control is performed. An abnormal control execution step of performing selected control;
The control method of the motor control apparatus of Claim 13.
前記直流電源と前記モータと前記インバータと前記センサとに対して異常判定を行う異常判定ステップと、
前記異常判定ステップにおいて前記直流電源と前記モータと前記インバータと前記センサのうち少なくとも1つが異常であると判定された場合に、前記モータの動作状態に応じて、前記3つのハイサイドスイッチング素子からなるハイサイドスイッチング素子群および前記3つのローサイドスイッチング素子からなるローサイドスイッチング素子群のうち一方のスイッチング素子群をオン状態にするとともに他方のスイッチング素子群をオフ状態にする三相短絡制御と該ハイサイドスイッチング素子群および該ローサイドスイッチング素子群の全部をオフ状態にする全開放制御のいずれか一方を選択して行う異常制御ステップと、を含み、
前記異常制御ステップは、
前記異常判定ステップにより前記直流電源と前記モータと前記インバータと前記センサのうち少なくとも1つが異常であると判定される前に、前記モータの動作状態に応じて前記三相短絡制御と前記全開放制御のいずれか一方を選択する異常制御選択ステップと、 前記異常判定ステップにより前記直流電源と前記モータと前記インバータと前記センサのうち少なくとも1つが異常であると判定された場合に、前記三相短絡制御と前記全開放制御のうち前記異常制御選択ステップにより選択された制御を行う異常制御実行ステップと、を含む、
モータ制御装置の制御方法。 Three high-side switching elements respectively connected between three output lines respectively connected to three input terminals of a three-phase AC motor and a power supply line connected to the positive electrode of the DC power supply; An inverter having three low-side switching elements respectively connected between an output line and a ground line connected to the negative electrode of the DC power supply, and a sensor for detecting information used to control the switching operation of the inverter A control method of the provided motor control device,
An abnormality determination step of performing abnormality determination on the DC power supply, the motor, the inverter, and the sensor;
When at least one of the DC power supply, the motor, the inverter, and the sensor is determined to be abnormal in the abnormality determination step, the high-side switching element includes the three high-side switching elements according to the operation state of the motor Three-phase short-circuit control for turning on one switching element group of the high-side switching element group and the low-side switching element group consisting of the three low-side switching elements and turning off the other switching element group An abnormality control step of selecting either one of an element group and a full open control for turning off all the low side switching element groups;
The abnormality control step is
The three-phase short circuit control and the full open control according to the operation state of the motor before the abnormality determination step determines that at least one of the DC power supply, the motor, the inverter, and the sensor is abnormal. An abnormal control selection step of selecting any one of the three-phase short circuit control when at least one of the DC power supply, the motor, the inverter, and the sensor is determined to be abnormal by the abnormality determination step; And an abnormal control execution step of performing control selected by the abnormal control selection step among the full release control,
Control method of motor control device.
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