JP2021197753A - Inverter device - Google Patents

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Abstract

To solve a problem such that, in an inverter device that implements torque suppression control executed for protecting a motor from overheat, while when a motor is started without cooling, a torque suppression value of operation end is stored because the motor cannot be protected from overheat, when the previous torque suppression value stored at the time of operation end is low, torque of the motor is restricted.SOLUTION: A torque suppression value is calculated and control is adapted to be performed in accordance with downtime based on a previous torque suppression value at the time of operation end of an inverter, a temperature detection value, and downtime of the inverter or a motor using information on the downtime of the inverter or the motor.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本願は、インバータ装置に関するものである。 The present application relates to an inverter device.

車載用モータは、車両の駆動源あるいはステアリング装置の駆動源として使用され、インバータ装置で駆動される。このインバータ装置は、直流を交流に変換して所定のトルク及び周波数でモータを駆動する。車両の使用状態に応じてインバータ装置を構成するインバータのスイッチング素子の温度が大きく変動するため、予め設定された温度を超えることの無いようにインバータを冷却したり、インバータの温度あるいはモータの温度を温度センサによって検出し、検出した温度情報を記憶装置に記憶させて、温度情報に応じてトルクあるいはスイッチング周波数を制限したりする制御が行われている。 The in-vehicle motor is used as a drive source for a vehicle or a drive source for a steering device, and is driven by an inverter device. This inverter device converts direct current into alternating current and drives the motor with a predetermined torque and frequency. Since the temperature of the switching element of the inverter that composes the inverter device fluctuates greatly depending on the usage condition of the vehicle, the inverter is cooled so as not to exceed the preset temperature, or the temperature of the inverter or the temperature of the motor is adjusted. Control is performed such as detecting by a temperature sensor, storing the detected temperature information in a storage device, and limiting the torque or switching frequency according to the temperature information.

特に、特許文献1においては、電動パワーステアリング装置に使用されているモータの制御について示され、記憶させていた温度情報が、エンジンストールによってリセットされることの無いように、電力供給がなくても記憶していることが可能な不揮発性記憶手段を使用し、エンジンの始動後において、イグニッションスイッチがオンしている状態でエンジンストール状態になる前に、検出した温度情報を記憶手段に記憶し、モータの駆動を再開した場合には、温度センサによって検出した温度情報と、記憶手段に記憶している温度情報とを比較して、高い温度の情報を使用して制御を行うことが提案されている。 In particular, in Patent Document 1, the control of the motor used in the electric power steering device is shown, and the stored temperature information is not reset by the engine stall, even if there is no power supply. Using a non-volatile storage means that can be stored, the detected temperature information is stored in the storage means after the engine is started and before the engine stalls with the ignition switch turned on. It has been proposed that when the motor is restarted, the temperature information detected by the temperature sensor is compared with the temperature information stored in the storage means, and control is performed using the high temperature information. There is.

特許第4513367号公報Japanese Patent No. 4513367

特許文献1に示された制御装置においては、起動時に用いる値が記憶値と温度センサによる検出値のうち、高い温度における情報を初期値として使用するため、起動時に、記憶されていた高い推定温度値によりモータ出力が制限される場合がある。特に、ストール状態が続いてモータの温度が高くなった状態で終了した場合、この終了時の記憶した値をそのまま起動時に使用することになるため、休止時間が十分に長い場合、すなわちイグニッションスイッチがオフしている状態が十分に長い場合には、実際の温度検出値が下がっているにもかかわらず、記憶値と温度センサによる検出値のうち高い方の温度を用いて初期値を設定するため、モータ出力が制限されるという問題がある。
また、車両駆動用モータにこの提案されている技術を適用した場合、モータ出力(トルク)が抑制される事により車両が発進できなくなる可能性があるという問題があった。
In the control device shown in Patent Document 1, since the value used at the time of starting is the information at the higher temperature among the stored value and the value detected by the temperature sensor as the initial value, the high estimated temperature stored at the time of starting is used. The value may limit the motor output. In particular, if the stall state continues and the motor ends with a high temperature, the value memorized at the end will be used as it is at startup, so if the pause time is sufficiently long, that is, the ignition switch will be turned on. If the off state is long enough, the initial value is set using the higher temperature of the stored value and the value detected by the temperature sensor, even though the actual temperature detection value has dropped. , There is a problem that the motor output is limited.
Further, when the proposed technique is applied to the vehicle drive motor, there is a problem that the vehicle may not be able to start due to the suppression of the motor output (torque).

本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、温度変化の実状に沿った制御を行うインバータ装置を提供することを目的とする。 The present application discloses a technique for solving the above-mentioned problems, and an object of the present application is to provide an inverter device that controls according to the actual state of temperature change.

本願に開示されるインバータ装置は、電源とモータの間に接続され、前記電源の電圧を変換して前記モータに出力するインバータ、前記モータの温度を検出する温度検出部、前記インバータまたはモータの休止時間の情報を提供する休止時間情報提供装置、および前記インバータの動作終了時の前回トルク抑制値を記憶する記憶装置と、トルク指令値を出力する指令値演算部と、前記温度検出値と前記休止時間と前記前回トルク抑制値とに応じてトルク抑制値を演算する抑制値演算部と、前記トルク指令値と前記トルク抑制値とに基づいてトルク指令最終値を設定する最小選択処理部とを有し、前記インバータのスイッチング動作を制御する制御装置を備えたことを特徴とするものである。 The inverter device disclosed in the present application is connected between a power supply and a motor, an inverter that converts the voltage of the power supply and outputs the output to the motor, a temperature detection unit that detects the temperature of the motor, and a suspension of the inverter or the motor. A pause time information providing device that provides time information, a storage device that stores the previous torque suppression value at the end of operation of the inverter, a command value calculation unit that outputs a torque command value, the temperature detection value, and the pause. It has a suppression value calculation unit that calculates the torque suppression value according to the time and the previous torque suppression value, and a minimum selection processing unit that sets the final torque command value based on the torque command value and the torque suppression value. However, it is characterized by being provided with a control device for controlling the switching operation of the inverter.

休止時間が長く、コイル温度が低下している場合、休止時間情報を用いて演算することで、起動時のトルクを高めることができる。 When the pause time is long and the coil temperature is low, the torque at startup can be increased by calculating using the pause time information.

実施の形態1のモータ駆動装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the motor drive device of Embodiment 1. FIG. 実施の形態1の制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control device of Embodiment 1. FIG. 実施の形態1の制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control device of Embodiment 1. FIG. 実施の形態1の抑制値演算部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the suppression value calculation part of Embodiment 1. FIG. 実施の形態1のトルク最終指令値を示すタイミング図である。It is a timing diagram which shows the torque final command value of Embodiment 1. FIG. 比較例1のトルク最終指令値を示すタイミング図である。It is a timing diagram which shows the torque final command value of the comparative example 1. FIG. 実施の形態1の起動処理部における処理のフロー図である。It is a flow diagram of the process in the start-up process part of Embodiment 1. FIG. 実施の形態1のトルク最終指令値を示すタイミング図である。It is a timing diagram which shows the torque final command value of Embodiment 1. FIG. 比較例2のトルク最終指令値を示すタイミング図である。It is a timing diagram which shows the torque final command value of the comparative example 2. FIG. 実施の形態2の抑制値演算部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the suppression value calculation part of Embodiment 2. 実施の形態2の起動処理部における処理のフロー図である。It is a flow diagram of the process in the start-up process part of Embodiment 2. FIG. 起動値とコイル温度検出値と起動値との関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the start value, the coil temperature detection value, and the start value.

実施の形態1
図1は、実施の形態1のモータ駆動装置の構成図である。なお、図中同一符号は、各々同一または相当部分を示している。
図1に示すように、インバータ装置1は、電源2からの直流を交流に変換してモータ3に入力するインバータ4と、インバータ4を制御する制御装置5によって構成されている。図1において、電源2は、高圧電源システム21と低圧電源システム22とを備えている。高圧電源システム21は、インバータ4を通じてモータ3に電力を供給する。低圧電源システム22は、インバータ装置1の制御装置5に電力を供給するように構成されている。低圧電源システム22と制御装置5との間にはコンタクタ220が設けられ、電力のオン・オフを行うように構成されている。
Embodiment 1
FIG. 1 is a configuration diagram of a motor drive device according to the first embodiment. In the figure, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
As shown in FIG. 1, the inverter device 1 is composed of an inverter 4 that converts direct current from a power source 2 into alternating current and inputs it to a motor 3, and a control device 5 that controls the inverter 4. In FIG. 1, the power supply 2 includes a high voltage power supply system 21 and a low voltage power supply system 22. The high voltage power supply system 21 supplies electric power to the motor 3 through the inverter 4. The low voltage power supply system 22 is configured to supply electric power to the control device 5 of the inverter device 1. A contactor 220 is provided between the low voltage power supply system 22 and the control device 5, and is configured to turn on / off the electric power.

インバータ4は、モータ3への電力を変換する第1の電圧変換回路41、第2の電圧変換回路42、第3の電圧変換回路43を備え、第1の電圧変換回路41の前段には、コンデンサ44と、コンデンサ44の電圧を検出する電圧検出部45が設けられている。
第1の電圧変換回路41は、直列に接続された第1のスイッチング素子41aと第2のスイッチング素子41bと、第1のスイッチング素子41aと第2のスイッチング素子41bとの第1の接続部41cで構成されている。
The inverter 4 includes a first voltage conversion circuit 41 for converting electric power to the motor 3, a second voltage conversion circuit 42, and a third voltage conversion circuit 43, and the inverter 4 includes a first voltage conversion circuit 41 in front of the first voltage conversion circuit 41. A capacitor 44 and a voltage detection unit 45 for detecting the voltage of the capacitor 44 are provided.
The first voltage conversion circuit 41 is a first connection portion 41c between a first switching element 41a and a second switching element 41b connected in series, and a first switching element 41a and a second switching element 41b. It is composed of.

第2の電圧変換回路42は、直列に接続された第3のスイッチング素子42aと第4のスイッチング素子42bと、第3のスイッチング素子42aと第4のスイッチング素子42bとの第2の接続部42cで構成されている。
第3の電圧変換回路43は、直列に接続された第5のスイッチング素子43aと第6のスイッチング素子43bと、第5のスイッチング素子43aと第6のスイッチング素子43bとの第3の接続部43cで構成されている。
The second voltage conversion circuit 42 is a second connection portion 42c of a third switching element 42a and a fourth switching element 42b connected in series, and a third switching element 42a and a fourth switching element 42b. It is composed of.
The third voltage conversion circuit 43 is a third connection portion 43c between the fifth switching element 43a and the sixth switching element 43b connected in series, and the fifth switching element 43a and the sixth switching element 43b. It is composed of.

第1の電圧変換回路41、第2の電圧変換回路42および第3の電圧変換回路43の第1のスイッチング素子41aから第6のスイッチング素子43bのそれぞれにはダイオードが並列に接続されている。
インバータ4の第1の電圧変換回路41、第2の電圧変換回路42および第3の電圧変換回路43のスイッチングは、制御装置5からのゲート信号Gate41a,Gate41b、Gate42a,Gate42b、Gate43a,Gate43bによって制御されている。
A diode is connected in parallel to each of the first switching element 41a to the sixth switching element 43b of the first voltage conversion circuit 41, the second voltage conversion circuit 42, and the third voltage conversion circuit 43.
The switching of the first voltage conversion circuit 41, the second voltage conversion circuit 42, and the third voltage conversion circuit 43 of the inverter 4 is controlled by the gate signals Gate41a, Gate41b, Gate42a, Gate42b, Gate43a, and Gate43b from the control device 5. Has been done.

インバータ4の出力は電流検出部6によって検出される。電流検出部6は、インバータ4の第1の電圧変換回路41の第1の接続部41c、第2の電圧変換回路42の第2の接続部42cおよび第3の電圧変換回路43の第3の接続部43cとモータ3との間に配置され、第1の電圧変換回路41に流れる電流値IU、第2の電圧変換回路42に流れる電流値IVおよび第3の電圧変換回路43に流れる電流値IWを検出する。
電圧検出部45で検出された電圧値Vinと、電流検出部6で検出された電流値IU、IV、IWはそれぞれ制御装置5に入力される。
The output of the inverter 4 is detected by the current detection unit 6. The current detection unit 6 is a third connection unit 41c of the first voltage conversion circuit 41 of the inverter 4, a second connection unit 42c of the second voltage conversion circuit 42, and a third voltage conversion circuit 43. The current value IU that flows between the connection portion 43c and the motor 3 and flows through the first voltage conversion circuit 41, the current value IV that flows through the second voltage conversion circuit 42, and the current value that flows through the third voltage conversion circuit 43. Detect IW.
The voltage value Vin detected by the voltage detection unit 45 and the current values IU, IV, and IW detected by the current detection unit 6 are input to the control device 5, respectively.

また、モータ3にはモータ3の回転位置θを検出する回転位置検出部7、モータ3のコイル温度およびモータ3を冷却するオイルの温度を検出する温度検出部8が設けられており、回転位置θ、コイル温度及びオイル温度の情報が制御装置5に与えられるように構成されている。
さらに、インバータ装置1には、インバータ装置1が休止している時間を検出し、休止時間情報を制御装置5に提供する休止時間情報提供装置9を備えている。
また、制御装置5は、休止時間情報提供装置9から提供される休止時間情報を受信する受信部50を有し、休止時間情報提供装置9から提供された休止時間情報をインバータ装置1の起動時に休止時間情報を使用する。なお、以下の説明では、休止時間情報としてインバータ装置1の休止時間として説明しているが、モータ3の休止時間を休止時間情報として提供するようにしても同様の制御を行なうことができる。
Further, the motor 3 is provided with a rotation position detection unit 7 that detects the rotation position θ of the motor 3, and a temperature detection unit 8 that detects the coil temperature of the motor 3 and the temperature of the oil that cools the motor 3. Information on θ, coil temperature, and oil temperature is provided to the control device 5.
Further, the inverter device 1 is provided with a pause time information providing device 9 that detects the pause time of the inverter device 1 and provides the pause time information to the control device 5.
Further, the control device 5 has a receiving unit 50 that receives the pause time information provided by the pause time information providing device 9, and receives the pause time information provided by the pause time information providing device 9 when the inverter device 1 is started. Use downtime information. In the following description, the pause time of the inverter device 1 is described as the pause time information, but the same control can be performed even if the pause time of the motor 3 is provided as the pause time information.

制御装置5は、インバータ装置1の一部であり、制御装置5は、モータ3を制御するために、電圧検出部45において検出された電圧値Vinと、電流検出部6で検出された電流値IU,IV,IWとモータ3の回転位置θから演算される回転数ωに基づいて、第1の電圧変換回路41、第2の電圧変換回路42、第3の電圧変換回路43のスイッチング素子41a、41b、42a、42b、43a、43bをPWM(Pulse Width Modulation)制御によって制御するためにオン・オフ制御(開閉動作)するゲート信号Gate41a、Gate41b、Gate42a、Gate42b、Gate43a、Gate43bを生成し、モータ3の出力を制御する。 The control device 5 is a part of the inverter device 1, and the control device 5 has a voltage value Vin detected by the voltage detection unit 45 and a current value detected by the current detection unit 6 in order to control the motor 3. Switching element 41a of the first voltage conversion circuit 41, the second voltage conversion circuit 42, and the third voltage conversion circuit 43 based on the rotation speed ω calculated from the IU, IV, IW and the rotation position θ of the motor 3. , 41b, 42a, 42b, 43a, 43b are generated to generate gate signals Gate41a, Gate41b, Gate42a, Gate42b, Gate43a, Gate43b for on / off control (opening / closing operation) to control by PWM (Pulse Voltage Modulation) control, and a motor. Control the output of 3.

なお、制御装置5は、第1のスイッチング素子41aから第6のスイッチング素子43bのオン・オフ制御を行うために、プロセッサ51を備えている。制御装置5のプロセッサ51は、コンパレータ、オペアンプ、差動増幅回路等のアナログ電子回路から構成されてもよいし、演算処理装置などのデジタル電子回路により構成されてもよいし、デジタル電子回路及びアナログ電子回路の双方により構成されてもよい。
すなわち、ハードウエアの一例を図2に示すように、プロセッサ51と記憶装置52から構成される。記憶装置は図示していないが、ランダムアクセスメモリ等の揮発性記憶装置と、フラッシュメモリ等の不揮発性の補助記憶装置とを具備する。また、フラッシュメモリの代わりにハードディスクの補助記憶装置を具備してもよい。プロセッサ51は、記憶装置52から入力されたプログラムを実行する。
The control device 5 includes a processor 51 for on / off control of the first switching element 41a to the sixth switching element 43b. The processor 51 of the control device 5 may be composed of an analog electronic circuit such as a comparator, an operational amplifier, or a differential amplifier circuit, may be composed of a digital electronic circuit such as an arithmetic processing device, or may be composed of a digital electronic circuit and an analog. It may be composed of both electronic circuits.
That is, as shown in FIG. 2, an example of hardware is composed of a processor 51 and a storage device 52. Although the storage device is not shown, it includes a volatile storage device such as a random access memory and a non-volatile auxiliary storage device such as a flash memory. Further, the auxiliary storage device of the hard disk may be provided instead of the flash memory. The processor 51 executes the program input from the storage device 52.

この場合、補助記憶装置から揮発性記憶装置を介してプロセッサ51にプログラムが入力される。また、プロセッサ51は、演算結果等のデータを記憶装置52の揮発性記憶装置に出力してもよいし、揮発性記憶装置を介して補助記憶装置にデータを保存してもよい。
ここで、記憶装置52は、電力がなくてもデータ又は値を記憶する装置として、インバータ装置1が動作を終了する場合には、終了前の状態の値を記憶し、休止時間において電源が無い場合であっても、情報を記憶している。
In this case, a program is input from the auxiliary storage device to the processor 51 via the volatile storage device. Further, the processor 51 may output data such as a calculation result to the volatile storage device of the storage device 52, or may store the data in the auxiliary storage device via the volatile storage device.
Here, the storage device 52 is a device that stores data or values even if there is no electric power. When the inverter device 1 ends its operation, it stores the values in the state before the end, and there is no power supply during the pause time. Even in some cases, it remembers the information.

図3は、本実施の形態1に示した制御装置5の中に設けられている制御部500の構成を示すブロック図である。
制御部500は、制御装置5の一部である。制御部500は、温度検出部8から検出されたオイル温度検出値Toilと、回転位置θから演算される回転数ωと、休止時間情報と、トルク指令最終値Tfを用いてトルク抑制値Tsaveを演算して出力する抑制値演算部501と、トルク指令値Trefを演算して出力する指令値演算部502と、トルク指令値Trefと、トルク抑制値Tsaveのうち、最も小さい値を選択してトルク指令最終値Tfとする最小選択処理部503と、モータ制御のために、トルク指令最終値Tfと、電圧検出値Vinと、電流検出値IU,IV,IWと、回転数ωを用いて、第1の電圧変換回路41、第2の電圧変換回路42、第3の電圧変換回路43を制御するPWM信号Gate41a、Gate41b、Gate42a、Gate42b、Gate43a、Gate43bを生成するモータ制御部504で構成されている。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a control unit 500 provided in the control device 5 shown in the first embodiment.
The control unit 500 is a part of the control device 5. The control unit 500 uses the oil temperature detection value Tool detected from the temperature detection unit 8, the rotation speed ω calculated from the rotation position θ, the pause time information, and the torque command final value Tf to set the torque suppression value Tsave. Torque by selecting the smallest value among the suppression value calculation unit 501 that calculates and outputs, the command value calculation unit 502 that calculates and outputs the torque command value Tref, the torque command value Tref, and the torque suppression value Tsave. The minimum selection processing unit 503 with the command final value Tf, the torque command final value Tf, the voltage detection value Vin, the current detection values IU, IV, IW, and the rotation speed ω for motor control are used. It is composed of a motor control unit 504 that generates PWM signals Gate41a, Gate41b, Gate42a, Gate42b, Gate43a, and Gate43b that control the voltage conversion circuit 41 of 1, the second voltage conversion circuit 42, and the third voltage conversion circuit 43. ..

図4は、抑制値演算部501の構成を示すブロック図である。
抑制値演算部501は、モータ出力範囲の拡大を目的として、オイル温度値Toilと、回転数ωを用いて、トルク抑制レートの係数Trを選択する選択部501aと、トルク抑制レートの係数Trと、トルク指令最終値Tfを用いて、トルク変化率Teを演算する演算部501bと、トルク変化率Teと、起動処理部501gで演算された起動値Tkの四則演算Ttをする四則演算部501cと、制御安定性を向上するために四則演算値Ttを制限してトルク抑制値Tsaveを出力する制限部501dと、トルク指令値Trefの前回値Tdを演算する前回値演算部501eと、記憶装置52にトルク抑制値Tsaveを記憶し、記憶装置52において記憶されている前の処理時のトルク抑制値(前回トルク抑制値という)Tsave01の読み出し処理をする記憶/読出し部501fと、受信部50で受信された休止時間情報と、記憶装置52で記憶されている前トルク抑制値Tsave01と、トルク指令値Trefの前回値Tdを用いて起動値Tkを演算する起動処理部501gで構成されている。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the suppression value calculation unit 501.
The suppression value calculation unit 501 includes a selection unit 501a for selecting a torque suppression rate coefficient Tr using an oil temperature value Tool and a rotation speed ω, and a torque suppression rate coefficient Tr for the purpose of expanding the motor output range. , The calculation unit 501b that calculates the torque change rate Te using the torque command final value Tf, the torque change rate Te, and the four-rule calculation unit 501c that performs the four-rule calculation Tt of the start value Tk calculated by the start processing unit 501g. , The limiting unit 501d that limits the four-rule calculation value Tt and outputs the torque suppression value Tsave in order to improve the control stability, the previous value calculation unit 501e that calculates the previous value Td of the torque command value Tref, and the storage device 52. The storage / reading unit 501f that stores the torque suppression value Tsave in the storage device 52 and performs the reading processing of the torque suppression value (referred to as the previous torque suppression value) Tsave 01 at the time of the previous processing stored in the storage device 52, and the reception unit 50 receives the torque suppression value Tsave. It is composed of a start processing unit 501g that calculates a start value Tk using the pause time information, the pre-torque suppression value Tsave01 stored in the storage device 52, and the previous value Td of the torque command value Tref.

ここで、起動処理部501gおよび記憶/読出し部501fを設けることによって、コイルが過熱から保護されることを図5のタイミング図に示す。ここでは、記憶装置52に終了時のトルク抑制値を記憶し、起動時に記憶装置52に記憶されている前回トルク抑制値Tsave01を記憶/読出し部501fから読みだして、休止期間後の起動を行うことによって、コイルを過熱から保護できる。なお、図5のタイミング図において、期間Tqは、トルク抑制値に応じてトルクが制限される期間を表している。
これに対して、記憶装置52、起動処理部501g、記憶/読出し部501fを備えていない場合を比較例1として、図6にタイミング図を示す。この比較例1の場合には、ストール状態が続いている場合に、記憶装置52を有しないため、終了時の値を記憶していないことから、休止期間後の起動時にトルク抑制値が、初期化またはリセットされるため、短い休止期間の場合にはコイルを過熱から保護できない場合がある。
Here, the timing diagram of FIG. 5 shows that the coil is protected from overheating by providing the start processing unit 501g and the storage / reading unit 501f. Here, the torque suppression value at the end is stored in the storage device 52, the previous torque suppression value Tsave01 stored in the storage device 52 at the time of startup is read out from the storage / reading unit 501f, and the operation is started after the pause period. This protects the coil from overheating. In the timing diagram of FIG. 5, the period Tq represents a period in which the torque is limited according to the torque suppression value.
On the other hand, FIG. 6 shows a timing diagram as Comparative Example 1 in the case where the storage device 52, the start processing unit 501g, and the storage / reading unit 501f are not provided. In the case of Comparative Example 1, when the stall state continues, since the storage device 52 is not provided and the value at the end is not stored, the torque suppression value is initially set at the start after the rest period. The coil may not be protected from overheating in the case of a short rest period because it is reset or reset.

次に、実施の形態1の起動処理部501gにおける処理を、図7のフロー図に沿って説明する。
ステップS11において、インバータ装置1の状態が起動時であるのかの判断を行う。インバータ装置1の状態が動作中の場合には、ステップS12において、トルク指令値Trefの前回値Tdをそのまま起動値Tkとして使用する。起動時である場合には、ステップS13において、終了時に記憶装置52において記憶されている前回トルク抑制値Tsave01と受信部50で受信されている休止時間に係数αを乗算した値(=休止時間×α)とを加算した値(=Tsave01+休止時間×α)を出力することによって、起動時のトルク抑制値を上げる。
ここで、休止時間が長い場合の処理状態においてもコイルが過熱から保護されることを図8のタイミング図に示す。
Next, the processing in the activation processing unit 501g of the first embodiment will be described with reference to the flow chart of FIG.
In step S11, it is determined whether the state of the inverter device 1 is at the time of startup. When the state of the inverter device 1 is operating, in step S12, the previous value Td of the torque command value Tref is used as it is as the starting value Tk. In the case of startup, in step S13, the value obtained by multiplying the previous torque suppression value Tsave01 stored in the storage device 52 at the end and the pause time received by the receiving unit 50 by the coefficient α (= pause time ×). By outputting the value (= Tsave01 + pause time × α) obtained by adding α), the torque suppression value at the time of starting is increased.
Here, the timing diagram of FIG. 8 shows that the coil is protected from overheating even in the processing state when the pause time is long.

インバータ装置1の動作中は、トルク抑制値Tsaveの前回値Tdを起動値Tkとして出力し、トルク抑制値Tsaveまたはトルク指令値Trefの内、最小値を選択してトルク指令最終値Tfを出力するため、モータ3を過熱から保護できる。すなわち、インバータ装置1の終了時は、記憶装置52にて終了時のトルク抑制値Tsaveを記憶する。インバータ装置1の休止時間中は、電力がなくても、記憶装置52において前回トルク抑制値Tsave01として保存されている。
インバータ装置1の起動時は、記憶装置52で記憶されている前回トルク抑制値Tsave01を読み出し、この前回トルク抑制値Tsave01に休止時間と係数を乗算した値(休止時間×α)を加算した値に応じてトルク抑制値Tsaveを出力し、トルク抑制値Tsaveに応じてモータ制御を行うため、トルク抑制値Tsaveが起動時にリセットされないし、休止時間と係数を乗算した値(休止時間×α)を加算するため、ストール状態が続いても、モータ3のトルクの制限なく制御ができる。
During the operation of the inverter device 1, the previous value Td of the torque suppression value Tsave is output as the start value Tk, and the minimum value is selected from the torque suppression value Tsave or the torque command value Tref to output the torque command final value Tf. Therefore, the motor 3 can be protected from overheating. That is, at the end of the inverter device 1, the storage device 52 stores the torque suppression value Tsave at the end. During the pause time of the inverter device 1, even if there is no electric power, it is stored as the previous torque suppression value Tsave 01 in the storage device 52.
When the inverter device 1 is started, the previous torque suppression value Tsave01 stored in the storage device 52 is read out, and the value obtained by multiplying the previous torque suppression value Tsave01 by the pause time and the coefficient (pause time × α) is added. Since the torque suppression value Tsave is output accordingly and the motor is controlled according to the torque suppression value Tsave, the torque suppression value Tsave is not reset at startup, and the value obtained by multiplying the pause time and the coefficient (pause time x α) is added. Therefore, even if the stall state continues, the torque of the motor 3 can be controlled without limitation.

これに対して、記憶装置52、記憶/読出し部501fの処理を備えていても、起動処理部501gがないため出力が制限される場合を比較例2として、図9にタイミング図を示す。図9は、記憶装置52の実装によって短い休止時間の場合には、終了時の値を記憶して起動時に読み出すことができるためコイルを過熱から保護はできるが、休止時間が長い、温度検出値が充分に下がる場合も終了時の記憶値を読み出してそのまま使用することになるため、トルクが制限される。 On the other hand, FIG. 9 shows a timing diagram as Comparative Example 2 in which the output is limited due to the absence of the activation processing unit 501g even if the storage device 52 and the storage / reading unit 501f are provided. FIG. 9 shows a temperature detection value having a long pause time, although the coil can be protected from overheating because the value at the end can be stored and read out at the start when the pause time is short due to the mounting of the storage device 52. Even if the temperature drops sufficiently, the stored value at the end is read out and used as it is, so the torque is limited.

実施の形態2
この実施の形態2においては、実施の形態1の抑制値演算部501の一部を変えて、図10に示すように、起動処理部501gにモータ3のコイル温度検出値Tcoilを入力して演算するように構成している。すなわち、図10は、抑制値演算部501の構成を示すブロック図である。ここで、起動処理部501gにコイル温度検出値が入力されているところが図4とは異なっている。
Embodiment 2
In the second embodiment, a part of the suppression value calculation unit 501 of the first embodiment is changed, and as shown in FIG. 10, the coil temperature detection value Tcoil of the motor 3 is input to the start processing unit 501g for calculation. It is configured to do. That is, FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of the suppression value calculation unit 501. Here, the coil temperature detection value is input to the start processing unit 501 g, which is different from FIG.

次に、実施の形態2の起動処理部501gにおける処理を、図11のフロー図に沿って説明する。
ステップS21において、インバータ装置1の状態が起動時であるのかの判断を行う。インバータ装置1の状態が動作中の場合には、ステップS22において、トルク指令値Trefの前回値Tdをそのまま起動値Tkとして使用する。インバータ装置1の状態が、起動時である場合には、ステップS23において、休止時間が予め定めた規定時間より長いかどうかの判断を行う。
Next, the processing in the activation processing unit 501g of the second embodiment will be described with reference to the flow chart of FIG.
In step S21, it is determined whether the state of the inverter device 1 is at the time of startup. When the state of the inverter device 1 is operating, in step S22, the previous value Td of the torque command value Tref is used as it is as the starting value Tk. When the state of the inverter device 1 is the start-up time, in step S23, it is determined whether or not the pause time is longer than the predetermined predetermined time.

休止時間が規定時間よりも長い場合には、ステップS24において、温度検出部8から受けたコイル温度検出値Tcoilの関数の値(=f(Tcoil))を起動値Tkとして出力する。なお、「規定時間」は、インバータ4またはモータ3が過熱状態から外気温あるいはモータ3を冷却するオイルの温度に飽和するまでの時間であって、実測の結果に基づいて予め設定するものである。
コイル温度検出値Tcoilと起動値Tkとの関係を図12に示す。休止時間が充分に長い場合、モータ3の温度検出部8で検出されたコイル温度検出値Tcoilは、モータ3内の最も高温部の温度であると予測されるため、コイル温度が高い程、トルクを抑制するような関数あるいはマップを用いる。
When the pause time is longer than the specified time, in step S24, the value (= f (Tcoil)) of the coil temperature detection value Tcoil function received from the temperature detection unit 8 is output as the start value Tk. The "specified time" is the time from the overheated state until the inverter 4 or the motor 3 is saturated with the outside air temperature or the temperature of the oil that cools the motor 3, and is set in advance based on the actual measurement result. ..
FIG. 12 shows the relationship between the coil temperature detection value Tcoil and the start value Tk. When the pause time is sufficiently long, the coil temperature detection value Tcoil detected by the temperature detection unit 8 of the motor 3 is predicted to be the temperature of the hottest part in the motor 3, so that the higher the coil temperature, the more torque. Use a function or map that suppresses.

インバータ装置1の状態が起動時で、かつ休止時間が規定の時間よりも短い場合には、ステップS24において、終了時に記憶装置52において記憶されている前回トルク抑制値Tsave01と受信部50で受信されている休止時間に係数αを乗算した値(=休止時間×α)とを加算した値(=Tsave01+休止時間×α)を出力することによってストール状態が続いても、モータ3のトルク制限なく制御ができる。 When the state of the inverter device 1 is at the start and the pause time is shorter than the specified time, it is received by the previous torque suppression value Tsave 01 and the receiving unit 50 stored in the storage device 52 at the end in step S24. By outputting a value (= Tsave01 + pause time x α) obtained by multiplying the pause time by the coefficient α (= pause time x α), control is performed without torque limitation of the motor 3 even if the stall state continues. Can be done.

なお、実施の形態のモータ駆動装置は、電気自動車あるいはハイブリッド自動車に搭載され、車両駆動用のモータあるいはエンジン駆動用のモータジェネレータを駆動するためのインバータに設けられている温度検出部から検出された値を使用する構成においても適用できる。
実施の形態の温度検出部8は、モータ3、コイル、インバータ装置1、またはモータ駆動装置のどこの部分の温度でもよいし、2か所以上の温度を使用して、温度分布状態に応じて制御するようにしてもよい。
実施の形態の制限部501dは、トルク抑制値Tsaveの範囲拡大のために省略することができる。
The motor drive device of the embodiment is mounted on an electric vehicle or a hybrid vehicle, and is detected by a temperature detection unit provided in an inverter for driving a vehicle drive motor or an engine drive motor generator. It can also be applied in configurations that use values.
The temperature detection unit 8 of the embodiment may be the temperature of any part of the motor 3, the coil, the inverter device 1, or the motor drive device, and the temperature of two or more places may be used according to the temperature distribution state. It may be controlled.
The limiting portion 501d of the embodiment can be omitted in order to expand the range of the torque suppression value Tsave.

実施の形態のインバータ装置1あるいはモータ3を二つ以上備えた装置としても、同様の制御を適用することができる。
実施の形態のインバータ装置1と電源2の間では、昇圧コンバータを備えたシステムとすることができる。
実施の形態の制御装置5の電力は、高圧電源システム21から降圧して電源を使用することができる。
実施の形態の休止時間情報は、コンタクタの状態又はコンタクタと制御装置の間の電圧値など、インバータ装置の休止によって変化する状態から検出することができる。
Similar control can be applied to a device including two or more inverter devices 1 or motors 3 according to the embodiment.
A system including a boost converter can be provided between the inverter device 1 and the power supply 2 of the embodiment.
The electric power of the control device 5 of the embodiment can be stepped down from the high voltage power supply system 21 to use the power source.
The pause time information of the embodiment can be detected from the state of the contactor or the state of change due to the pause of the inverter device such as the voltage value between the contactor and the control device.

本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、1つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも1つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
Although the present application describes various exemplary embodiments and examples, the various features, embodiments, and functions described in one or more embodiments are applications of a particular embodiment. It is not limited to, but can be applied to embodiments alone or in various combinations.
Therefore, innumerable variations not illustrated are envisioned within the scope of the techniques disclosed herein. For example, it is assumed that at least one component is modified, added or omitted, and further, at least one component is extracted and combined with the components of other embodiments.

1 インバータ装置、2 電源、3 モータ、4 インバータ、5 制御装置、
6 電流検出部、7 回転位置検出部、8 温度検出部、9 休止時間情報提供装置、
21 高圧電源システム、22 低圧電源システム、41 第1の電圧変換回路、
42 第2の電圧変換回路、43 第3の電圧変換回路、50 受信部、
51 プロセッサ、52 記憶装置、220 コンタクタ、501 抑制値演算部、
502 指令値演算部、503 最小選択処理部、504 モータ制御部
1 Inverter device, 2 power supply, 3 motor, 4 inverter, 5 control device,
6 current detection unit, 7 rotation position detection unit, 8 temperature detection unit, 9 pause time information providing device,
21 High voltage power supply system, 22 Low voltage power supply system, 41 First voltage conversion circuit,
42 Second voltage conversion circuit, 43 Third voltage conversion circuit, 50 Receiver,
51 processor, 52 storage device, 220 contactor, 501 suppression value calculation unit,
502 Command value calculation unit, 503 Minimum selection processing unit, 504 Motor control unit

Claims (5)

電源とモータの間に接続され、前記電源の電圧を変換して前記モータに出力するインバータ、前記モータの温度を検出する温度検出部、前記インバータまたは前記モータの休止時間の情報を提供する休止時間情報提供装置、および前記インバータの動作終了時の前回トルク抑制値を記憶する記憶装置と、トルク指令値を出力する指令値演算部と、前記温度検出部の温度検出値と前記休止時間と前記前回トルク抑制値とに応じてトルク抑制値を演算する抑制値演算部と、前記トルク指令値と前記トルク抑制値とに基づいてトルク指令最終値を設定する最小選択処理部とを有し、前記インバータのスイッチング動作を制御する制御装置を備えたことを特徴とするインバータ装置。 An inverter that is connected between the power supply and the motor and converts the voltage of the power supply and outputs it to the motor, a temperature detector that detects the temperature of the motor, and a pause time that provides information on the downtime of the inverter or the motor. The information providing device, the storage device that stores the previous torque suppression value at the end of the operation of the inverter, the command value calculation unit that outputs the torque command value, the temperature detection value of the temperature detection unit, the pause time, and the previous time. The inverter has a suppression value calculation unit that calculates a torque suppression value according to a torque suppression value, and a minimum selection processing unit that sets a final torque command value based on the torque command value and the torque suppression value. An inverter device characterized by being equipped with a control device that controls the switching operation of. 前記制御装置は、前記記憶装置から読み出された前回トルク抑制値に、前記休止時間とあらかじめ設定した係数を乗算した値を加算し、前記抑制値演算部の演算を行なうことを特徴とする請求項1に記載のインバータ装置。 The control device is characterized in that it adds a value obtained by multiplying the rest time by a preset coefficient to the previous torque suppression value read from the storage device, and performs an operation of the suppression value calculation unit. Item 1. The inverter device according to Item 1. 前記休止時間が予め設定した規定時間よりも長い場合には、前記温度検出部で検出された温度に応じて前記抑制値演算部の演算を行うことを特徴とする請求項1または2に記載のインバータ装置。 The first or second aspect of the present invention, wherein when the pause time is longer than a preset predetermined time, the suppression value calculation unit is calculated according to the temperature detected by the temperature detection unit. Inverter device. 前記抑制値演算部は、前記温度検出部の温度検出値と、前記モータの回転数とを用いてトルク抑制レートの係数を選択する選択部を備えていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のインバータ装置。 Claims 1 to 3 include the suppression value calculation unit including a selection unit for selecting a coefficient of the torque suppression rate using the temperature detection value of the temperature detection unit and the rotation speed of the motor. The inverter device according to any one of the above items. 前記制御装置は、前記指令値演算部の出力のトルク指令値と前記抑制値演算部の出力のトルク抑制値とのうちの最小値を選択する最小選択処理部を備えたことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のインバータ装置。 The claim is characterized in that the control device includes a minimum selection processing unit that selects the minimum value of the torque command value of the output of the command value calculation unit and the torque suppression value of the output of the suppression value calculation unit. Item 4. The inverter device according to any one of Items 1 to 4.
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