JP2022008531A - Motor drive device, and control method of motor drive device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータ駆動装置及びモータ駆動装置の制御方法に関し、詳しくは、1つのシ
ャント抵抗で各相電流を検出する電流検出手段の異常検知に関する。
The present invention relates to a motor drive device and a control method for the motor drive device, and more particularly to an abnormality detection of a current detecting means for detecting each phase current with one shunt resistor.
従来のモータ駆動装置及びその制御方法として、例えば特許文献1に記載されているよ
うに、1つのシャント抵抗の両端電圧を入力して制御用モータ電流を検出する制御用モー
タ電流検出回路と、上記両端電圧を反転入力して診断用モータ電流を検出する診断用モー
タ電流検出回路と、を備え、制御用モータ電流の検出値と診断用モータ電流の検出値とに
基づいて、制御用モータ電流検出回路の異常を検知するものが知られている。
As a conventional motor drive device and its control method, for example, as described in
しかし、制御用モータ電流検出回路の異常を検知するためには、上記のように、制御用
モータ電流検出回路以外に他の電流検出回路を備える必要があるため、モータ駆動装置に
おける部品点数が増大し、モータ駆動装置の大型化を招くおそれがある。
However, in order to detect an abnormality in the control motor current detection circuit, as described above, it is necessary to provide another current detection circuit in addition to the control motor current detection circuit, so that the number of parts in the motor drive device increases. However, there is a risk of increasing the size of the motor drive device.
そこで、本発明は以上のような問題点に鑑み、1つのシャント抵抗で各相電流を検出す
る電流検出手段の異常検知を簡易な構成で可能にしたモータ駆動装置及びモータ駆動装置
の制御方法を提供することを目的とする。
Therefore, in view of the above problems, the present invention provides a control method for a motor drive device and a motor drive device that enables abnormality detection of a current detecting means that detects each phase current with one shunt resistor with a simple configuration. The purpose is to provide.
このため、本願発明に係るモータ駆動装置は、電動モータに交流電力を供給するインバ
ータと、インバータの直流母線電流を検出する電流検出手段と、電流検出手段の出力に基
づいてインバータを制御するコントローラと、を備え、コントローラは、電流検出手段の
出力に基づいて演算したq軸電流検出値とq軸電圧指令値に基づいて推定したq軸電流推
定値とを比較し、q軸電流検出値がq軸電流推定値から所定時間継続して乖離したときに
電流検出手段の異常を検知する。
Therefore, the motor drive device according to the present invention includes an inverter that supplies AC power to the electric motor, a current detecting means that detects the DC bus current of the inverter, and a controller that controls the inverter based on the output of the current detecting means. , The controller compares the q-axis current detected value calculated based on the output of the current detecting means with the q-axis current estimated value estimated based on the q-axis voltage command value, and the q-axis current detected value is q. When the current deviation from the estimated shaft current value continues for a predetermined time, the abnormality of the current detecting means is detected.
また、本願発明に係るモータ駆動装置の制御方法は、電動モータに交流電力を供給する
インバータとインバータの直流母線電流を検出する電流検出手段とを備えたモータ駆動装
置を制御するものであって、電流検出手段の出力に基づいて演算したq軸電流検出値とq
軸電圧指令値に基づいて推定したq軸電流推定値とを比較し、q軸電流検出値がq軸電流
推定値から所定時間継続して乖離したときに電流検出手段の異常を検知する。
Further, the method for controlling a motor drive device according to the present invention controls a motor drive device including an inverter that supplies AC power to an electric motor and a current detecting means that detects a DC bus current of the inverter. Q-axis current detection value and q calculated based on the output of the current detection means
It is compared with the q-axis current estimated value estimated based on the shaft voltage command value, and when the q-axis current detected value continuously deviates from the q-axis current estimated value for a predetermined time, an abnormality of the current detecting means is detected.
本発明のモータ駆動装置及びモータ駆動装置の制御方法によれば、1つのシャント抵抗
で各相電流を検出する電流検出手段の異常検知が簡易な構成で可能となる。
According to the motor drive device and the control method of the motor drive device of the present invention, it is possible to detect an abnormality of the current detecting means for detecting each phase current with one shunt resistance with a simple configuration.
以下、添付された図面を参照し、本発明を実施するための実施形態について詳述する。
図1は、モータ駆動装置を適用した車両用内燃機関の一例を示す。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows an example of an internal combustion engine for a vehicle to which a motor drive device is applied.
内燃機関10は、シリンダブロック11と、シリンダブロック11のシリンダボア11
Aに往復動可能に嵌挿されたピストン12と、吸気ポート13A及び排気ポート13Bが
形成されたシリンダヘッド13と、吸気ポート13A及び排気ポート13Bの開口端を開
閉する吸気バルブ14A及び排気バルブ14Bと、を有している。
The
A
ピストン12は、クランクシャフト15に対して、ロアリンク16A及びアッパリンク
16Bを含むコンロッド(コネクティングロッド)16を介して連結されている。そして
、ピストン12の冠面12Aとシリンダヘッド13の下面との間に、燃焼室Sが形成され
ている。シリンダヘッド13には、燃焼室Sに臨んで、燃料を噴射する燃料噴射弁17と
、燃料と空気との混合気を着火する点火栓18とが取り付けられている。
The
クランクシャフト15は、複数のジャーナル部15Aとクランクピン部15Bとを有し
、シリンダブロック11の主軸受(図示せず)に、ジャーナル部15Aが回転自在に支持
されている。クランクピン部15Bは、ジャーナル部15Aから偏心しており、ここにロ
アリンク16Aが回転自在に連結されている。アッパリンク16Bは、下端側が連結ピン
16Cによりロアリンク16Aの一端に回動可能に連結され、上端側がピストンピン16
Dによりピストン12に回動可能に連結されている。
The
It is rotatably connected to the
また、内燃機関10は、燃焼室Sの容積を変更することで、圧縮比を可変とする可変圧
縮比(VCR:Variable Compression Ratio)機構20を備えている。VCR機構20は
、例えば、特開2002-276446号公報に開示されるような複リンク機構によって
、燃焼室Sの容積を変更させることで、内燃機関10の圧縮比を可変とする。
Further, the
VCR機構20は、コントロールリンク21、コントロールシャフト22及び圧縮比制
御アクチュエータ23を有している。コントロールリンク21は、上端側が連結ピン21
Aによりロアリンク16Aの他端に回動可能に連結され、下端側がコントロールシャフト
22を介してシリンダブロック11の下部に回動可能に連結されている。詳しくは、コン
トロールシャフト22は、回転可能にシリンダブロック11に支持されていると共に、そ
の回転中心から偏心している偏心カム部22Aを有し、この偏心カム部22Aにコントロ
ールリンク21の下端部が回転可能に嵌合している。そして、圧縮比制御アクチュエータ
23の動力源である電動モータMの回転出力は、減速機23Aによって減速されて出力軸
23Bに伝達された後、出力軸23Bに形成されたギア(例えばウォームギア)23Cと
コントロールシャフト22に形成されたギア(例えばウォームホイール)22Bとの噛合
によって、コントロールシャフト22に伝達される。すなわち、圧縮比制御アクチュエー
タ23としての電動モータMはコントロールシャフト22を駆動対象とする。
The
The lower end side is rotatably connected to the other end of the
このようなVCR機構20において、圧縮比制御アクチュエータ23としての電動モー
タMを正転又は逆転させることでコントロールシャフト22の回転角度が制御される。圧
縮比制御アクチュエータ23がコントロールシャフト22を回転させると、コントロール
シャフト22の回転中心から偏心している偏心カム部22Aの中心位置が変化する。これ
により、コントロールリンク21の下端の搖動支持位置が変化することで、ピストン上死
点(TDC)におけるピストン12の位置が高くなったり低くなったりして、燃焼室Sの
容積が増減し、内燃機関10の圧縮比が変更される。
In such a
圧縮比制御アクチュエータ23は、電動モータMに加えて、電動モータMを駆動するモ
ータ駆動装置100を内蔵している。モータ駆動装置100は、例えばCAN(Controll
er Area Network)等の車載ネットワークを介して、内燃機関10の燃料噴射弁17及び
点火栓18を電子制御するECU(Engine Control Unit)30に接続されている。
The compression
It is connected to an ECU (Engine Control Unit) 30 that electronically controls a
ECU30は、マイクロコンピュータを内蔵し、内燃機関10の運転状態を検出するた
めに、内燃機関10の回転速度Neを検出する回転速度センサ31、内燃機関10の負荷
Qを検出する負荷センサ32、及び、内燃機関10の実際の圧縮比に相当するパラメータ
としてコントロールシャフト22の回転角度を検出する回転角度センサ33の各出力信号
を入力するように構成されている。ここで、内燃機関10の負荷Qとしては、例えば、吸
気負圧、吸気流量、過給圧力、アクセル開度、スロットル開度など、トルクと密接に関連
する状態量を使用することができる。ECU30は、例えば、内燃機関10において回転
速度及び負荷に適合した圧縮比が設定されたマップを参照する等して、内燃機関10の回
転速度Ne及び負荷Qに応じた目標圧縮比を演算し、さらに、目標圧縮比に応じたコント
ロールシャフト22の目標角度を演算する。そして、ECU30は、回転角度センサ33
によって検出されたコントロールシャフト22の検出角度が目標角度に近づくように電動
モータMの目標トルクを演算し、この目標トルクをモータ駆動装置100に対する指令ト
ルクとして含む指令信号をモータ駆動装置100に出力する。
The ECU 30 has a built-in microcomputer, and in order to detect the operating state of the
The target torque of the electric motor M is calculated so that the detection angle of the
図2は、電動モータ及びモータ駆動装置の内部構成を示す。電動モータMは、3相ブラ
シレスモータであり、スター結線されたU相コイルMu、V相コイルMv、W相コイルM
wの3相コイルをそれぞれ巻き回した円筒状のステータ(図示省略)と、このステータの
中央部に形成されている空間において軸線中心に回転可能に配置されたロータ(永久磁石
回転子)MRと、を備えている。また、モータ駆動装置100は、インバータ200、電
流検出部300及びコントローラ400を備えている。
FIG. 2 shows the internal configuration of the electric motor and the motor drive device. The electric motor M is a three-phase brushless motor, and is a star-connected U-phase coil Mu, V-phase coil Mv, and W-phase coil M.
A cylindrical stator (not shown) around which each of the three-phase coils of w is wound, and a rotor (permanent magnet rotor) MR rotatably arranged at the center of the axis in the space formed in the center of the stator. , Is equipped. Further, the
インバータ200は、直流の車載電源Eと接続され、電動モータMに対して交流電力を
供給するように、逆並列のダイオード201d~206dを1対1でそれぞれ含むスイッ
チング素子201~206を3相ブリッジ接続してなる電気回路を有している。スイッチ
ング素子201~206は、例えば、FET(Field Effect Transistor)又はIGBT
(Insulated Gate Bipolar Transistor)等、電力制御の用途に用いられる半導体素子で
構成されている。スイッチング素子201~206の各制御端子(ゲート端子)はコント
ローラ400の出力ポートに接続されている。
The
It is composed of semiconductor elements used for power control applications such as (Insulated Gate Bipolar Transistor). Each control terminal (gate terminal) of the switching
電流検出部300は、インバータ200の直流母線電流を検出する電流検出手段であり
、1つのシャント抵抗301及び検出回路302を有している。シャント抵抗301は、
各相の下アームと車載電源Eの接地側との間に直列に接続され、オペアンプ等を含む検出
回路302は、シャント抵抗301の両端と接続されている。検出回路302は、シャン
ト抵抗301を流れる電流の大きさに応じて変化する、シャント抵抗301の両端電位差
を検出し、この電位差に対応する電圧をアナログの電流検出電圧としてコントローラ40
0へ出力する。
The current detecting
The lower arm of each phase is connected in series between the ground side of the vehicle-mounted power supply E, and the
Output to 0.
コントローラ400は、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Process
ing Unit)等のマイクロプロセッサ、及び、ROM(Read Only Memory)、RAM(Rand
om Access Memory)等のメモリデバイスを含むマイクロコンピュータを備えている。また
、コントローラ400は、例えば、ホール素子、ホールIC(Integrated Circuit)、レ
ゾルバ等、電動モータMにおけるロータMRの磁極位置を検出する磁極位置センサPSと
接続され、磁極位置センサPSから出力された磁極位置検出信号を入力する。そして、コ
ントローラ400のマイクロコンピュータは、電流検出部300の検出回路302から出
力された電流検出電圧、電動モータMにおけるロータMRの磁極位置を検出する磁極位置
センサPSから出力された磁極位置検出信号、及び、ECU30から出力された指令信号
(指令トルク)に基づいて、インバータ200におけるスイッチング素子201~206
のオン・オフ状態の切り替えを制御する制御信号を、スイッチング素子201~206の
各制御端子へ出力するように構成されている。
The
Microprocessors such as ing Unit), ROM (Read Only Memory), RAM (Rand)
It is equipped with a microcomputer that includes memory devices such as om Access Memory). Further, the
The control signal for controlling the switching of the on / off state of is output to each control terminal of the switching
具体的には、コントローラ400は、インバータ200のスイッチング素子201~2
06のオン・オフを三角波比較方式のPWM(Pulse Width Modulation)によって制御し
て、電動モータMに印加する電圧を制御する。三角波比較方式のPWM制御においては、
三角波キャリアと電圧指令値(デューティ指令値)とを比較することで、各スイッチング
素子201~206のオン・オフ状態を切り替えるタイミング、換言すれば、スイッチン
グ素子201~206に対する制御信号であるPWMパルスの立ち上げ及び立ち下げのタ
イミングを検出する。
Specifically, the
The on / off of 06 is controlled by PWM (Pulse Width Modulation) of a triangular wave comparison method to control the voltage applied to the electric motor M. In the PWM control of the triangular wave comparison method,
By comparing the triangular wave carrier and the voltage command value (duty command value), the timing for switching the on / off state of each switching
なお、コントローラ400は、各相の上アームにおけるスイッチング素子201,20
3,205のオン・オフ状態の切り替えを制御するPWMパルスに対し、各相の下アーム
におけるスイッチング素子202,204,206のオン・オフ状態の切り替えを制御す
るPWMパルスを逆相とする相補方式で、インバータ200におけるスイッチング素子2
01~206をPWM制御する。つまり、1つの相の上アームにおけるスイッチング素子
201,203,205のオン・オフ状態の切り替えを制御するPWMパルスが論理レベ
ルでハイ(High)のとき、同じ相の下アームにおけるスイッチング素子202,204,
206のオン・オフ状態の切り替えを制御するPWMパルスは論理レベルでロー(Low)
となり、全相の上アームがオンのときに全相の下アームがオフに、全相の下アームがオン
のときに全相の上アームがオフになる。
The
Complementary method in which the PWM pulse that controls the switching of the on / off state of the switching
PWM control of 01 to 206. That is, when the PWM pulse that controls the switching of the switching
The PWM pulse that controls the switching of the 206 on / off state is low at the logic level.
When the upper arm of all phases is on, the lower arm of all phases is turned off, and when the lower arm of all phases is on, the upper arm of all phases is turned off.
図3は、コントローラ400の機能ブロック図であり、ベクトル制御方式による3相指
令電圧Vu、Vv、Vwの設定処理を示す。コントローラ400は、機能ブロックとして
、相電流検出部401、ロータ角度演算部402、ロータ角速度演算部403、3相-2
軸変換部404、d軸電流指令値設定部405、q軸電流指令値設定部406、ベクトル
制御部407、2軸-3相変換部408及びPWMパルス生成部409を有している。
FIG. 3 is a functional block diagram of the
It has an
相電流検出部401は、電流検出部300の検出回路302から出力された電流検出電
圧をA/D(Analog to Digital)変換し、変換後のA/D変換値からインバータ200
の直流母線電流を算出し、算出した直流母線電流に基づいて各相の相電流を相電流検出値
Iu,Iv,Iwとして検出する。すなわち、モータ駆動装置100は、1つのシャント
抵抗301で電動モータMの各相の相電流を検出するように構成されている。なお、相電
流の検出方法については後述する。
The phase
The DC bus current is calculated, and the phase current of each phase is detected as the phase current detection values Iu, Iv, and Iw based on the calculated DC bus current. That is, the
ロータ角度演算部402は、磁極位置センサPSから出力された磁極位置検出信号に基
づいて、電動モータMにおけるロータMRの磁極位置θを演算する。ロータ角速度演算部
403は、ロータ角度演算部402で算出したロータMRの磁極位置θの時間変化からロ
ータMRの角速度ωを演算する。
The rotor angle calculation unit 402 calculates the magnetic pole position θ of the rotor MR in the electric motor M based on the magnetic pole position detection signal output from the magnetic pole position sensor PS. The rotor angular
3相-2軸変換部404は、相電流検出部401で検出した相電流検出値Iu,Iv,
Iwを、そのときのロータMRの磁極位置θに基づいて、2軸の回転座標系(d-q座標
系)におけるd軸電流検出値Id及びq軸電流検出値Iqに変換する。
The three-phase-two-
Iw is converted into a d-axis current detection value Id and a q-axis current detection value Iq in a two-axis rotating coordinate system (dq coordinate system) based on the magnetic pole position θ of the rotor MR at that time.
d軸電流指令値設定部405は、d-q座標系におけるd軸電流の指令値(d軸電流指
令値)Id*を例えば零に設定する。q軸電流指令値設定部406は、ECU30からの
指令トルクを電動モータMに固有のトルク定数Ktで除算する等により、d-q座標系に
おけるq軸電流の指令値(q軸電流指令値)Iq*を設定する。
The d-axis current command
ベクトル制御部407は、d軸電流指令値Id*及びq軸電流指令値Iq*、ロータ角
速度演算部403で算出した角速度ω、3相-2軸変換部404で相電流検出値Iu,I
v,Iwを変換して得られたd軸電流検出値Id及びq軸電流検出値Iqに基づいて、d
-q座標系におけるd軸電圧の指令値(d軸電圧指令値)Vd及びq軸電圧の指令値(q
軸電圧指令値)Vqを演算する。要するに、ベクトル制御部407は、ロータMRの角速
度を考慮しつつ、PI制御等の電流フィードバック制御によって、d軸電流検出値Idを
d軸電流指令値Id*に近づけ、かつ、q軸電流検出値Iqをq軸電流指令値Iq*に近
づけるように、d軸電圧指令値Vd及びq軸電圧指令値Vqを演算する。
The
Based on the d-axis current detection value Id and the q-axis current detection value Iq obtained by converting v and Iw, d
-Q coordinate system d-axis voltage command value (d-axis voltage command value) Vd and q-axis voltage command value (q)
Shaft voltage command value) Calculate Vq. In short, the
2軸-3相変換部408は、ベクトル制御部407で演算されたd軸電圧指令値Vd及
びq軸電圧指令値Vqを、そのときのロータMRの磁極位置θに基づいて、U相電圧指令
値Vu、V相電圧指令値Vv及びW相電圧指令値Vwの3相電圧指令値に変換する。
The 2-axis / 3-
また、2軸-3相変換部408は、3相電圧指令値Vu,Vv,Vwを補正することに
より、三角波キャリアの谷を中心として生成されるPWMパルスを前後にシフトさせるパ
ルスシフト処理を行う。このパルスシフト処理は、相電流を検出するタイミングを生成す
るために必要となる処理であり、詳細については後述する。
Further, the 2-axis / 3-
PWMパルス生成部409では、スイッチング素子201~206を駆動するためのP
WMパルスの立ち上げタイミング及び立ち下げタイミングを、3相電圧指令値Vu,Vv
,Vwと三角波キャリアとの比較に基づいて決定し、生成したPWMパルスをインバータ
200のスイッチング素子201~206の各制御端子に出力する。
In the PWM
The start-up timing and start-down timing of the WM pulse are set to the three-phase voltage command values Vu, Vv.
, Vw is determined based on the comparison between the triangular wave carrier, and the generated PWM pulse is output to each control terminal of the switching
例えば、PWMパルス生成部409は、U相電圧指令値Vuと三角波キャリアとを比較
し、U相電圧指令値Vuが三角波キャリアよりも大きいときに、U相の上アームにおける
スイッチング素子201を駆動するためのPWMパルスを論理レベルでハイレベルに設定
し、U相電圧指令値Vuが三角波キャリアよりも小さいときにU相の上アームにおけるス
イッチング素子201を駆動するためのPWMパルスを論理レベルでローレベルに設定す
る。また、PWMパルス生成部409は、U相の上アームにおけるスイッチング素子20
1を駆動するためのPWMパルスの反転信号を、U相の下アームにおけるスイッチング素
子202を駆動するためのPWMパルスとして生成する。
For example, the PWM
An inversion signal of the PWM pulse for driving 1 is generated as a PWM pulse for driving the
同様にして、PWMパルス生成部409は、V相の上下アームにおけるスイッチング素
子203,204を駆動するためのPWMパルス、及び、W相の上下アームにおけるスイ
ッチング素子205,206を駆動するためのPWMパルスを生成する。
Similarly, the PWM
次に、相電流検出部401における相電流の検出方法について説明する。
Next, a method of detecting the phase current in the phase current detecting
相電流検出部401は、電流検出電圧に基づいて算出したインバータ200の直流母線
電流が、スイッチング素子201~206に出力されるPWMパルスの組み合わせ次第で
1つの相の相電流に相当することを利用して、電動モータMの各相の相電流を相電流検出
値Iu,Iv,Iwとして検出する。
The phase
例えば、U相の上アームのスイッチング素子201がオン状態で、V相の上アームのス
イッチング素子203及びW相の上アームのスイッチング素子205が共にオフ状態であ
る場合は、U相コイルMuに流れた電流がV相コイルMv及びW相コイルMwに分かれて
流れ、相電流検出部401は、算出した直線母線電流をU相の相電流検出値Iuとして検
出することになる。つまり、各相の上アームのスイッチング素子201,203,205
のうちの1つをオン状態に制御しつつ他の2つをオフ状態に制御するPWMパルスの組み
合わせ状態において、相電流検出部401は、上アームのスイッチング素子201,20
3,205のうちオン状態に制御されている1つの相の相電流を検出することになる。
For example, when the switching
In the combined state of the PWM pulse that controls one of them to the on state and the other two to the off state, the phase
The phase current of one of the 3,205 phases controlled to the on state will be detected.
また、U相の上アームのスイッチング素子201及びV相の上アームのスイッチング素
子203が共にオン状態で、W相の上アームのスイッチング素子205がオフ状態である
場合は、U相コイルMuに流れた電流及びV相コイルMvに流れた電流が合流してW相コ
イルMwに流れることになり、相電流検出部401は、算出した直線母線電流をW相の相
電流検出値Iwとして検出することになる。つまり、各相の上アームのスイッチング素子
201,203,205のうちの2つをオン状態に制御しつつ他の1つをオフ状態に制御
するPWMパルスの組み合わせ状態において、相電流検出部401は、上アームのスイッ
チング素子201,203,205のうちオフ状態に制御されている1つの相の相電流を
検出することになる。
Further, when both the
したがって、相電流検出部401は、PWMパルスが各相の上アームにおけるスイッチ
ング素子201,203,205のうちの1つ又は2つをオン状態に制御する論理レベル
となる時間を相電流検出時間とする。相電流検出部401は、各相電流検出時間において
、1つだけオン状態となる上アームのスイッチング素子の相、あるいは、1つだけオフ状
態となる上アームのスイッチング素子の相を、相電流が検出される相として特定する。そ
して、相電流検出部401は、相電流検出時間内に相電流検出タイミング(例えば電流検
出電圧のA/D変換におけるサンプリングタイミング)を設定し、この相電流検出タイミ
ングで電流検出電圧をサンプリングし、サンプリング値から求めた直流母線電流の電流値
をそのときに検出対象として特定されている相の相電流検出値とする。
Therefore, the phase
ところで、電動モータMにおける3相の相電流のうち2相までを検出できれば、残りの
1相の相電流は、3相の相電流の総和が零になることを用いて演算により得られる。そこ
で、2軸-3相変換部408は、電動モータMにおける3相のうち2相の各相電流を検出
する相電流検出タイミングを設定できるように、PWMパルスの位相を相毎に変化させる
パルスシフト処理を実施する。
By the way, if up to two of the three-phase phase currents of the electric motor M can be detected, the remaining one-phase phase currents can be obtained by calculation using the fact that the sum of the three-phase phase currents becomes zero. Therefore, the 2-axis-3
図4は、パルスシフト処理による相電流検出の一態様を示すタイムチャートである。図
4に示すように、例えば、V相の相電流検出値Iv及びW相の相電流検出値Iwを検出す
る場合には、2軸-3相変換部408は、V相の上アームのスイッチング素子203に対
するPWMパルスの位相を進めるとともに、W相の上アームのスイッチング素子205に
対するPWMパルスの位相を遅くするようにV相電圧指令値Vv及びW相電圧指令値Vw
を補正する。具体的には、2軸-3相変換部408は、V相の上アームのスイッチング素
子203に対するPWMパルスの位相を進める場合、三角波キャリアの谷よりも前半の半
周期(時刻t1~t3)でV相電圧指令値Vvを増大補正し、その増大補正分に応じて、
三角波キャリアの谷よりも後半の半周期(時刻t3~t5)でV相電圧指令値Vvを減少
補正する。また、2軸-3相変換部408は、W相の上アームのスイッチング素子205
に対するPWMパルスの位相を遅くする場合、三角波キャリアの谷よりも前半の半周期(
時刻t1~t3)でW相電圧指令値Vwを減少補正し、その減少補正分に応じて、三角波
キャリアの谷よりも後半の半周期(時刻t3~t5)でW相電圧指令値Vwを増大補正す
る。
FIG. 4 is a time chart showing one aspect of phase current detection by pulse shift processing. As shown in FIG. 4, for example, when detecting the phase current detection value Iv of the V phase and the phase current detection value Iw of the W phase, the 2-axis-3
To correct. Specifically, when advancing the phase of the PWM pulse with respect to the
The V-phase voltage command value Vv is reduced and corrected in a half cycle (time t3 to t5) in the latter half of the valley of the triangular wave carrier. Further, the 2-axis-3
When delaying the phase of the PWM pulse with respect to, the first half cycle (from the valley of the triangular wave carrier)
The W phase voltage command value Vw is reduced and corrected at time t1 to t3), and the W phase voltage command value Vw is increased in the latter half cycle (time t3 to t5) after the valley of the triangular wave carrier according to the reduction correction. to correct.
U相電圧指令値Vuは2軸-3相変換部408によって補正されていないので、U相の
上アームのスイッチング素子201に対するPWMパルスは三角波キャリアの谷(時刻t
3)を中心に生成される。一方、V相電圧指令値Vv及びW相電圧指令値Vwは2軸-3
相変換部408によって補正されているので、V相の上アームのスイッチング素子203
に対するPWMパルスは位相が進められて三角波キャリアの谷(時刻t3)よりも早い時
刻を中心に生成され、W相の上アームのスイッチング素子205に対するPWMパルスは
位相が遅らされて三角波キャリアの谷(時刻t3)よりも遅い時刻を中心に生成される。
Since the U-phase voltage command value Vu is not corrected by the 2-axis-3
It is generated around 3). On the other hand, the V-phase voltage command value Vv and the W-phase voltage command value Vw are 2-axis-3.
Since it is corrected by the
The PWM pulse is phase-advanced and generated around a time earlier than the triangle wave carrier valley (time t3), and the PWM pulse for the
かかるパルスシフト処理によって、三角波キャリアの谷よりも前半の半周期(時刻t1
~t3)で、U相の上アームのスイッチング素子201及びV相の上アームのスイッチン
グ素子203がオン状態となり、かつ、W相の上アームのスイッチング素子205がオフ
状態となる相電流検出時間D1が生成される。また、三角波キャリアの谷よりも後半の半
周期(時刻t3~t5)で、U相の上アームのスイッチング素子201及びW相の上アー
ムのスイッチング素子205がオン状態となり、かつ、V相の上アームのスイッチング素
子203がオフ状態となる相電流検出時間D2が生成される。
By such pulse shift processing, the half period (time t1) in the first half of the valley of the triangular wave carrier
In (t3), the phase current detection time D1 in which the
そこで、相電流検出部401は、三角波キャリアの谷よりも前半の半周期(時刻t1~
t3)における相電流検出時間D1のうちの時刻t2を相電流検出タイミングとして設定
し、この相電流検出タイミングで電流検出部300の検出回路302から出力された電流
検出電圧をサンプリングしてW相の相電流を検出する。また、相電流検出部401は、三
角波キャリアの谷よりも後半の半周期(時刻t3~t5)における相電流検出時間D2の
うちの時刻t4を相電流検出タイミングとして設定し、この相電流検出タイミングで電流
検出電圧をサンプリングしてV相の相電流を検出する。そして、相電流検出値Iv及びI
wから、Iu=-(Iv+Iw)なる演算式によって相電流検出値Iuを算出する。
Therefore, the phase
The time t2 of the phase current detection time D1 in t3) is set as the phase current detection timing, and the current detection voltage output from the
From w, the phase current detection value Iu is calculated by the arithmetic expression Iu = − (Iv + Iw).
ここで、コントローラ400には、図3に示すように、q軸電圧指令値Vq、q軸電流
検出値Iq及びロータMRの角速度ωに基づいて、シャント抵抗301を含む電流検出部
300の異常を検知する異常診断部500がさらに備えられている。
Here, as shown in FIG. 3, the
図5は、異常診断部500における異常診断処理の概要を示す。異常診断部500は、
ベクトル制御部407で算出したq軸電圧指令値Vqの符号情報を抽出する符号情報抽出
処理501を行う。そして、異常診断部500は、乗算処理502において、q軸電圧指
令値Vqの符号が負を示す場合には(-1)を、あるいは、q軸電圧指令値Vqの符号が
正を示す場合には(+1)を、3相-2軸変換部404で得られたq軸電流検出値Iqに
乗算して、q軸電流検出値Iqの診断用変換値である診断用q軸電流検出値Iqaを取得
する。要するに、異常診断部500は、乗算処理502において、q軸電圧指令値Vqの
正負に応じてq軸電流検出値Iqの正負を決定している。
FIG. 5 shows an outline of the abnormality diagnosis process in the
The code
また、異常診断部500は、ベクトル制御部407で算出したq軸電圧指令値Vqを絶
対値に変換する絶対値処理503を行った後、絶対値に変換されたq軸電圧指令値(診断
用q軸電圧指令値)|Vq|に基づいて、電流検出部300が正常であるときの診断用q
軸電流検出値Iqaとして推定されるq軸電流推定値を決定する。具体的には、異常診断
部500は、種々要因によるq軸電流検出値Iqのばらつきを考慮して、上限推定値演算
処理504によりq軸電流推定値の上限値であるq軸電流上限推定値を演算し、下限推定
値演算処理505によりq軸電流推定値の下限値であるq軸電流下限推定値を演算する。
q軸電流上限推定値及びq軸電流下限推定値は、診断用q軸電流検出値Iqaの正常範囲
を画する閾値となる。q軸電流上限推定値及びq軸電流下限推定値は、概略的には、図6
に示すように、診断用q軸電圧指令値|Vq|とともに徐々に増大し、また、診断用q軸
電流検出値Iqaの正常範囲は、絶対値化したq軸電圧指令値|Vq|とともに徐々に広
がっていく。
Further, the
The q-axis current estimated value estimated as the shaft current detected value Iqa is determined. Specifically, the
The q-axis current upper limit estimated value and the q-axis current lower limit estimated value are threshold values that demarcate the normal range of the diagnostic q-axis current detection value Iqa. The estimated value of the upper limit of the q-axis current and the estimated value of the lower limit of the q-axis current are roughly shown in FIG.
As shown in, the normal range of the diagnostic q-axis current detection value Iqa gradually increases with the diagnostic q-axis voltage command value | Vq |, and the normal range of the diagnostic q-axis current detection value Iqa gradually increases with the absolute value of the q-axis voltage command value | Vq |. It spreads to.
そして、異常診断部500は、乗算処理502で得られた診断用q軸電流検出値Iqa
、上限推定値演算処理504で得られたq軸電流上限推定値、及び、下限推定値演算処理
505で得られたq軸電流下限推定値に基づいて、電流検出部300の異常の有無を判定
する異常判定処理506を行う。
Then, the
Based on the q-axis current upper limit estimated value obtained by the upper limit estimated
図7は、コントロールシャフト22の回転角度の変化に対する診断用q軸電流検出値I
qaの変化を示す。基本的には、異常診断部500における異常判定処理506では、診
断用q軸電流検出値Iqaがq軸電流推定値から所定時間T継続して乖離する、より詳し
くは、診断用q軸電流検出値Iqaがq軸電流上限推定値とq軸電流下限推定値との間で
規定される正常範囲から逸脱するという異常状態が所定時間T継続したときに、電流検出
部300は異常であると判定する。コントロールシャフト22の検出角度を目標角度に近
づけるべく電動モータMを回転させる際には、q軸電流検出値Iqやその正常範囲が安定
し難いため、異常診断部500による電流検出部300の異常検知は、電動モータMが殆
ど停止した状態で行うことが好ましい。
FIG. 7 shows a diagnostic q-axis current detection value I for a change in the rotation angle of the
The change of qa is shown. Basically, in the
ところで、例えばシャント抵抗301の抵抗値が何らかの原因によって低下する等によ
り、電流検出部300の検出回路302から出力される電流検出電圧が実際の直流母線電
流に相当する電圧よりも低い電圧となる異常(以下、「電流検出ゲイン低下異常」という
)が発生した場合には、q軸電流検出値Iqも実際より零に近い値となってしまう。そう
すると、ベクトル制御部407は、q軸電流検出値Iqをq軸電流指令値Iq*に近づけ
るべくq軸電圧指令値Vqを上昇させる。しかし、電動モータMのトルクが過大となって
、コントロールシャフト22の回転角度が目標角度を超えてしまうため、ECU30は、
電動モータMが逆方向のトルクを発生するようにコントローラ400に指令トルクを出力
する。そして、ベクトル制御部407は、ECU30が指令トルクを逆方向にしたことに
伴って算出されたq軸電流指令値Iq*にq軸電流検出値Iqを近づけるようにq軸電圧
指令値Vqを算出する。ところが、上記のようにq軸電流検出値Iqは実際より零に近い
値となるため、今度は、電動モータMの逆方向のトルクが過大となって、コントロールシ
ャフト22の回転角度が逆方向から目標角度を超えてしまう。
By the way, for example, when the resistance value of the
A command torque is output to the
したがって、電流検出ゲイン低下異常が発生した場合には、図8(a)に示すようにコ
ントロールシャフト22の回転角度が目標角度に収束せずに振動するとともに、図8(b
)に示すように電動モータMが正転及び逆転を繰り返すことが想定される。この状態にお
いて、図8(c)に示すようにq軸電圧指令値Vqが変動するに伴い、図8(d)に示す
ようにq軸電流下限推定値(q軸電流上限推定値についても同様。以下省略)が上下動を
繰り返すことになる。
Therefore, when a current detection gain decrease abnormality occurs, the rotation angle of the
), It is assumed that the electric motor M repeats forward rotation and reverse rotation. In this state, as the q-axis voltage command value Vq fluctuates as shown in FIG. 8 (c), the q-axis current lower limit estimated value (the same applies to the q-axis current upper limit estimated value) as shown in FIG. 8 (d). (Omitted below) will repeat up and down movements.
しかし、q軸電流下限推定値は、電動モータMの回転速度が上昇するに従って増大する
誘起電圧の影響によって、図6のように診断用q軸電圧指令値|Vq|に基づいて算出さ
れるq軸電流下限推定値よりも低下してしまう。このため、電動モータMの回転速度が比
較的低い場合には、診断用q軸電流検出値Iqaはq軸電流下限推定値を下回って異常範
囲に含まれる一方、電動モータMの回転速度が比較的高い場合には、診断用q軸電流検出
値Iqはq軸電流下限値を上回って正常範囲に含まれてしまう。したがって、図8(e)
に示すように、診断用q軸電流検出値Iqaが異常範囲に含まれてからの異常状態の継続
時間を示すNGカウンタが所定時間Tに到達する前に、診断用q軸電流検出値Iqaが正
常範囲に含まれる正常状態となると、RAM等の書き換え可能なメモリに記憶されている
NGカウンタは零にリセットされるため、電流検出部300の異常を検知できないという
誤診断のおそれがある。
However, the q-axis current lower limit estimated value is calculated based on the diagnostic q-axis voltage command value | Vq | as shown in FIG. 6 due to the influence of the induced voltage that increases as the rotation speed of the electric motor M increases. It will be lower than the estimated lower limit of the shaft current. Therefore, when the rotation speed of the electric motor M is relatively low, the diagnostic q-axis current detection value Iqa is below the q-axis current lower limit estimated value and is included in the abnormal range, while the rotation speed of the electric motor M is compared. If the target is high, the diagnostic q-axis current detection value Iq exceeds the q-axis current lower limit value and is included in the normal range. Therefore, FIG. 8 (e)
As shown in the above, the diagnostic q-axis current detection value Iqa is set before the NG counter indicating the duration of the abnormal state after the diagnostic q-axis current detection value Iqa is included in the abnormal range reaches the predetermined time T. When the normal state included in the normal range is reached, the NG counter stored in the rewritable memory such as RAM is reset to zero, so that there is a risk of misdiagnosis that the abnormality of the
そこで、異常診断部500では、図9(a)に示すように、電動モータMの回転速度が
零を含む比較的低い所定範囲Rにあるときを、異常を検知するための診断実施時間として
いる。所定範囲Rは、電流検出ゲイン低下異常が発生している場合に、図9(b)に示す
ように、診断用q軸電流検出値Iqaがq軸電流下限推定値を下回って、診断用q軸電流
検出値Iqaが異常状態となるように予め設定される。異常診断部500は、電動モータ
Mの回転速度が所定範囲Rにあるか否かによって診断実施時間の開始及び終了のタイミン
グを判断するために、ロータ角速度演算部403で得られたロータMRの角速度ωを用い
る。
Therefore, as shown in FIG. 9A, the
また、異常診断部500は、診断実施時間において診断用q軸電流検出値Iqaが異常
状態であるときには、図9(c)に示すように、RAM等に記憶されているNGカウンタ
を診断実施時間分増大させ、診断実施時間終了後、NGカウンタの値を保持するように構
成されている。
Further, when the diagnostic q-axis current detection value Iqa is in an abnormal state during the diagnosis execution time, the
そして、異常診断部500は、図9(d)に示すように、NGカウンタが診断実施時間
の積算によって所定時間Tに到達したときに、電流検出部300が異常であると判定して
、シャント抵抗301を含む電流検出部300の合理性を示すNGフラグを異常であるこ
とを示す値に変化させる。
Then, as shown in FIG. 9D, the
図10は、車両のイグニッションスイッチがオン操作されてモータ駆動装置100に電
源供給されたことを契機として、異常診断部500において繰り返し実行される異常診断
処理を示す。
FIG. 10 shows an abnormality diagnosis process that is repeatedly executed by the
ステップS1(図中では「S1」と略記する。以下同様。)では、異常診断部500は
、診断実施条件が成立しているか否かを判定する。かかる診断実施条件が成立するのは、
ECU30からコントローラ400に対して電動モータMの駆動指令信号が出力される等
の駆動許可条件が成立していること、異常時に車載電源Eからインバータ200に対する
電力供給を停止するフェールセーフリレーがシャットダウン(遮断)動作中でないこと、
及び、電動モータMの回転速度が前述の所定範囲Rに含まれることの3条件が全て成立す
る場合である。電動モータMの回転速度が所定範囲Rに含まれているか否かは、ロータ角
速度演算部403で得られたロータMRの角速度ωに基づいて判定することができる。そ
して、異常診断部500は、診断実施条件が成立していると判定した場合には(YES)
、処理をステップS2へ進める一方、診断実施条件が成立していないと判定した場合には
(NO)、異常診断処理を終了する。
In step S1 (abbreviated as "S1" in the figure; the same applies hereinafter), the
The drive permission condition such that the drive command signal of the electric motor M is output from the
Further, it is a case where all three conditions that the rotation speed of the electric motor M is included in the above-mentioned predetermined range R are satisfied. Whether or not the rotational speed of the electric motor M is included in the predetermined range R can be determined based on the angular velocity ω of the rotor MR obtained by the rotor angular
, While proceeding to step S2, if it is determined that the diagnosis execution condition is not satisfied (NO), the abnormality diagnosis process is terminated.
ステップS2では、異常診断部500は、診断用q軸電圧指令値|Vq|に対してフィ
ルタ処理を行う。かかるフィルタ処理は、q軸電圧指令値Vqに基づくPWMパルスをイ
ンバータ200に出力して電動モータMを駆動する場合に、q軸電流検出値Iqがq軸電
圧指令値Vqに対応した値となるまでの時間的な遅れ、すなわち、電動モータMのモータ
特性(例えばインダクタンス)による電流応答遅れ(1次遅れ)が発生することを考慮し
て行うものである。したがって、異常診断部500は、上記の電流応答遅れを考慮してq
軸電流上限推定値及びq軸電流下限推定値を演算できるように、診断用q軸電圧指令値|
Vq|に対してフィルタ処理を行う。
In step S2, the
Diagnostic q-axis voltage command value so that the estimated axis current upper limit and the estimated q-axis current lower limit can be calculated |
Filter processing is performed for Vq |.
ステップS3では、異常診断部500は、ステップS1でフィルタ処理がなされた診断
用q軸電圧指令値|Vq|に基づいて、q軸電流上限推定値及びq軸電流下限推定値を演
算する。診断用q軸電流検出値Iqaの正常範囲は、電流検出電圧のA/D変換等による
電圧検出、電流検出部300による電流検出、電動モータMのモータ特性(誘起電圧定数
、q軸抵抗)、相補方式のスイッチング切り換え時におけるデッドタイムに起因した電圧
降下代、ロータ角度検出、及び、内燃機関10の油温又は排気性能の複数からなる、診断
用q軸電流検出値Iqaの複数のばらつき要因のうち、少なくとも1つの要因におけるば
らつきに応じて変化する。
In step S3, the
例えば、異常診断部500は、以下のようにしてq軸電流上限推定値及びq軸電流下限
推定値を演算する。電圧検出のばらつきの最大値を考慮してq軸電流上限推定値を演算し
た場合には、電圧検出のばらつきの最小値を考慮してq軸電流下限推定値を演算する。電
流検出のばらつきの最大値を考慮してq軸電流上限推定値を演算した場合には、電流検出
のばらつきの最小値を考慮してq軸電流下限推定値を演算する。誘起電圧定数のばらつき
の最小値を考慮してq軸電流上限推定値を演算した場合には、誘起電圧定数のばらつきの
最大値を考慮してq軸電流下限推定値を演算する。q軸抵抗のばらつきの最小値を考慮し
てq軸電流上限推定値を演算した場合には、q軸抵抗のばらつきの最大値を考慮してq軸
電流下限推定値を演算する。デッドタイムによる電圧降下代のばらつきの最小値を考慮し
てq軸電流上限推定値を演算した場合には、デッドタイムによる電圧降下代のばらつきの
最大値を考慮してq軸電流下限推定値を演算する。ロータ角度検出ばらつきの最大値を考
慮してq軸電流上限推定値を演算した場合には、ロータ角度検出ばらつきの最小値を考慮
してq軸電流下限推定値を演算する。
For example, the
ステップS4では、異常診断部500は、q軸電圧指令値Vqが零よりも大きいか否か
を判定する。そして、異常診断部500は、q軸電圧指令値Vqが零よりも大きいと判定
した場合には(YES)、処理をステップS5へ進める一方、q軸電圧指令値Vqが零以
下であると判定した場合には(NO)、処理をステップS6へ進める。
In step S4, the
ステップS5では、異常診断部500は、3相-2軸変換部404で得られたq軸電流
検出値Iqを異常診断処理における診断用q軸電流検出値Iqaとして決定する。一方、
ステップS6では、異常診断部500は、3相-2軸変換部404で得られたq軸電流検
出値Iqに(-1)を乗算した値を診断用q軸電流検出値Iqaとして決定する。
In step S5, the
In step S6, the
ステップS7では、異常診断部500は、診断用q軸電流検出値Iqaがq軸電流上限
推定値以上であるか否かを判定する。そして、異常診断部500は、診断用q軸電流検出
値Iqaがq軸電流上限推定値以上であると判定した場合には(YES)、診断用q軸電
流検出値Iqaが正常範囲を逸脱して異常範囲に含まれるので、処理をステップS9へ進
める。一方、異常診断部500は、診断用q軸電流検出値Iqaがq軸電流上限推定値未
満であると判定した場合には(NO)、処理をステップS8へ進める。
In step S7, the
ステップS8では、異常診断部500は、診断用q軸電流検出値Iqaがq軸電流下限
推定値以下であるか否かを判定する。そして、異常診断部500は、診断用q軸電流検出
値Iqaがq軸電流下限推定値以下であると判定した場合には(YES)、診断用q軸電
流検出値Iqaが正常範囲を逸脱して異常範囲に含まれるので、処理をステップS9へ進
める。一方、異常診断部500は、診断用q軸電流検出値Iqaがq軸電流下限推定値よ
りも大きいと判定した場合には(NO)、診断用q軸電流検出値Iqaは正常範囲に含ま
れるので、ステップS9を省略して、処理をステップS10へ進める。
In step S8, the
ステップS9では、異常診断部500は、例えば、ステップS1において診断実施条件
が成立したと判定されてからの経過時間等、異常診断処理における経過時間で、RAM等
の書き換え可能なメモリに記憶されているNGカウンタをカウントアップする(増大させ
る)。
In step S9, the
ステップS10では、異常診断部500は、NGカウンタが所定時間T以上であるか否
かを判定する。そして、異常診断部500は、NGカウンタが所定時間T以上であると判
定し場合には(YES)、処理をステップS11へ進めて、電流検出部300が異常であ
ると判定するとともに、NGフラグを、異常を示す値に変化させる。一方、異常診断部5
00は、NGカウンタが所定時間T未満であると判定した場合には(NO)、ステップS
11を省略して、異常診断処理を終了する。
In step S10, the
If 00 is determined by the NG counter to be less than the predetermined time T (NO), step S
11 is omitted, and the abnormality diagnosis process is terminated.
ステップS10の所定時間Tは、電流検出ゲイン低下異常によって、図11(a)に示
すように電動モータMの回転速度Nがハンチングを起こして、図11(b)に示すように
コントロールシャフト22が回転振動したときであっても、VCR機構20ないし内燃機
関10に対する影響が低い時間内で電流検出部300の異常を判定できるようにすべく、
以下のように設定可能である。
During the predetermined time T in step S10, the rotation speed N of the electric motor M causes hunting as shown in FIG. 11A due to the abnormal decrease in the current detection gain, and the
It can be set as follows.
先ず、異常診断部500は、図11(a)に示すように、電動モータMの回転速度Nの
ハンチング波形から回転速度Nの変動周期TA及び回転速度Nの最大変動量Np(ピーク
値)を検出する。そして、異常診断部500は、電動モータMの回転速度Nが図11(a
)のハンチング波形で継続するものと仮定して、回転速度Nの変動周期TA及び回転速度
Nの最大変動量Npに基づいて、電動モータMの回転速度Nが所定範囲R(N1~N2)
に含まれている時間すなわち診断実施時間TBを推定する。例えば、電動モータMの回転
速度Nのハンチング波形を、αを初期位相とした正弦波で近似すると、
N1=Np×SIN{(2π/TA)×ti+α}…(1)、及び
N2=Np×SIN{(2π/TA)×tii+α}…(2)
という2つの関係式(1)及び(2)から時刻ti及びtiiを演算し、時刻ti及びt
iiに基づいて診断実施時間TBを演算できる。
First, as shown in FIG. 11A, the
), The rotation speed N of the electric motor M is within a predetermined range R (N1 to N2) based on the fluctuation period TA of the rotation speed N and the maximum fluctuation amount Np of the rotation speed N, assuming that the hunting waveform continues.
The time included in, that is, the diagnosis execution time TB is estimated. For example, if the hunting waveform of the rotation speed N of the electric motor M is approximated by a sine wave with α as the initial phase,
N1 = N p × SIN {(2π / TA) × ti + α } … (1), and N2 = N p × SIN {(2π / TA) × tii + α}… (2)
The time ti and tii are calculated from the two relational expressions (1) and (2), and the time ti and t are calculated.
The diagnosis execution time TB can be calculated based on ii .
また、異常診断部500は、コントロールシャフト22の回転角度のハンチング波形に
おける回転角度θの最大変動量Lp-p(ピークピーク値)を検出する。そして、異常診
断部500は、コントロールシャフト22の回転角度θが図11(b)のハンチング波形
で継続するものと仮定して、検出した回転角度θの最大変動量Lp-p及び変動周期TA
に基づいて、異常状態を継続してもVCR機構20ないし内燃機関10に対して殆ど影響
を及ぼさない時間の最長値(異常継続許容時間)TCを推定する。例えば、コントロール
シャフト22の回転角度θが1周期変動すると、その変動量は回転角度θの最大変動量L
p-pの2倍の回転角度に相当する変動量(2×Lp-p)となる。これに対し、電動モ
ータMの回転速度のハンチングがVCR機構20ないし内燃機関10に対して殆ど影響を
及ぼさないときの変動量の限界値としてLmaxが予め設定されているとすると、異常継
続許容時間TCは、以下の関係式(3)によって演算される。
TC=(Lmax/(2×Lp-p))×TA…(3)
Further, the
Based on the above, the longest value (allowable time for abnormal continuation) TC of a time that has almost no effect on the
The amount of fluctuation (2 × L pp ) corresponds to a rotation angle twice that of pp . On the other hand, if Lmax is preset as the limit value of the amount of fluctuation when the hunting of the rotational speed of the electric motor M has almost no effect on the
TC = (Lmax / (2 x L pp )) x TA ... (3)
そして、異常診断部500は、上記のようにして演算された、ハンチング波形の周期T
A、診断実施時間TB及び異常継続許容時間TCに基づいて、所定時間Tを演算する。例
えば、NGカウンタが所定時間Tに到達するまでの周期をPとすると、以下の2つの関係
式(4)及び(5)が成立する。
T=2×TB×P…(4)
TC≧TA×P…(5)
Then, the
A, the predetermined time T is calculated based on the diagnosis execution time TB and the abnormal continuation allowable time TC. For example, assuming that the period until the NG counter reaches the predetermined time T is P, the following two relational expressions (4) and (5) are established.
T = 2 x TB x P ... (4)
TC ≧ TA × P ... (5)
したがって、上記の2つの関係式(4)及び(5)からPを消去すると、
T≦(2×TB×TC)/TA…(6)
という関係式(6)が得られ、異常判定の精度を重視する場合には、所定時間Tを長くす
ることが好ましいので、所定時間Tは、
T=(2×TB×TC)/TA…(7)
という関係式(7)で定義されることになる。これにより、電流検出ゲイン低下異常によ
るVCR機構20ないし内燃機関10の2次故障を抑制しつつ、比較的良好な精度で異常
を判定することができる。
Therefore, if P is deleted from the above two relational expressions (4) and (5),
T≤ (2 x TB x TC) / TA ... (6)
When the relational expression (6) is obtained and the accuracy of abnormality determination is emphasized, it is preferable to lengthen the predetermined time T. Therefore, the predetermined time T is
T = (2 x TB x TC) / TA ... (7)
It will be defined by the relational expression (7). As a result, it is possible to determine the abnormality with relatively good accuracy while suppressing the secondary failure of the
このようなモータ駆動装置100によれば、コントローラ400が、1つのシャント抵
抗301を含む電流検出部300の検出回路302から出力された電流検出電圧に基づい
てq軸電流検出値Iqを演算し、また、電流指令値Id*,Iq*、電流検出値Id,I
q、角速度ωに基づいてq軸電圧指令値Vqを演算する。そして、コントローラ400は
、q軸電流検出値Iqから演算した診断用q軸電流検出値Iqaが、診断用q軸電圧指令
値|Vq|に基づいて設定されたq軸電流推定値から所定時間継続して乖離するか否かに
よって、電流検出部300の異常の有無を判定している。このため、モータ駆動装置10
0は、電流検出部300の異常を検知するために、電流検出部300以外の他の電流検出
手段を用いていない。したがって、モータ駆動装置100によれば、部品点数を増大させ
ることなく、簡易な構成で電流検出部300の異常を検知することができる。
According to such a
The q-axis voltage command value Vq is calculated based on q and the angular velocity ω. Then, in the
0 does not use any current detecting means other than the current detecting
また、モータ駆動装置100によれば、電流検出ゲイン低下異常により電動モータMの
回転速度がハンチングしたときに、電動モータMの回転速度の上昇に伴ってq軸電流下限
推定値が誘起電圧の影響により低下して、診断用q軸電流検出値Iqaが正常範囲に含ま
れてしまう場合でも、以下のようにして電流検出部300の異常を検知することができる
。すなわち、異常診断部500は、電動モータMの回転速度が比較的低い所定範囲Rとな
るときを診断実施時間としているので、q軸電流下限推定値が誘起電圧の影響を受け難く
、診断用q軸電流検出値Iqaがq軸電流下限推定値を下回った状態で異常の有無を判定
することができる。そして、異常診断部500は、各診断実施時間でカウントアップした
NGカウンタの値を保持するように構成されているので、NGカウンタが所定時間Tに到
達したときに電流検出部300の異常を検知することができる。
Further, according to the
なお、前述の実施形態において、d軸電流指令値設定部405では、d軸電流指令値I
d*を零に設定していたが(「Id=0制御」)、電動モータMの種類に応じたベクトル
制御方式に変更することで、d軸電流指令値設定部405はd軸電流指令値Id*を零以
外の値に設定することができる。例えば、電動モータMがロータMRの内部に永久磁石を
埋め込んだ埋込磁石構造のIPM(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)で
ある場合には、「Id=0制御」以外のベクトル制御方式を採用することができる。
In the above-described embodiment, the d-axis current command
Although d * was set to zero (“Id = 0 control”), by changing to the vector control method according to the type of the electric motor M, the d-axis current command
「Id=0制御」以外のベクトル制御方式を採用する場合、異常診断部500は、前述
の実施形態と同様に、d軸電圧指令値Vd及びd軸電流検出値Idに基づいて、電流検出
部300の異常を検知することができる。すなわち、異常診断部500は、d軸電圧指令
値Vdを絶対値処理及びフィルタ処理して得られる診断用d軸電圧指令値|Vd|に基づ
いてd軸電流上限推定値及びd軸電流下限推定値を演算し、d軸電流検出値Idとd軸電
圧指令値Vdの符号情報とに基づいて診断用d軸電流検出値Idaを演算する。そして、
異常診断部500は、診断用d軸電流検出値Idaがd軸電流上限推定値とd軸電流下限
推定値との間で規定される正常範囲から逸脱する異常状態が所定時間T継続したときに、
電流検出部300が異常であると判定する。
When a vector control method other than "Id = 0 control" is adopted, the
The
The
但し、異常診断部500がd軸電圧指令値Vd及びd軸電流検出値Idに基づいて異常
診断処理を行う場合には、d軸電流上限推定値及びd軸電流下限推定値は電動モータMの
回転速度が上昇しても誘起電圧の影響を受けないため、診断実施時間は電動モータMの回
転速度が所定範囲Rとなるときに限られない。このため、異常診断部500は、ステップ
S1の診断実施条件から、電動モータMの回転速度が前述の所定範囲Rに含まれること、
という条件を除外することができる。したがって、異常診断部500は、ロータMRの角
速度ωの情報を用いることなく、異常診断処理を行うことができる。
However, when the
Can be excluded. Therefore, the
前述の実施形態において、電流検出ゲイン低下異常によって電動モータMの回転速度が
ハンチングしても、電動モータMのモータ特性によりq軸電流検出値が正常範囲に含まれ
て正常状態となるようなことが生じないと想定される場合には、診断実施条件から、電動
モータMの回転速度が前述の所定範囲Rに含まれること、という条件を除外してもよい。
In the above-described embodiment, even if the rotation speed of the electric motor M is hunted due to an abnormality in the current detection gain decrease, the q-axis current detection value is included in the normal range due to the motor characteristics of the electric motor M and the normal state is obtained. If it is assumed that the above-mentioned does not occur, the condition that the rotation speed of the electric motor M is included in the above-mentioned predetermined range R may be excluded from the diagnosis execution conditions.
前述の実施形態の異常診断処理(図10参照)において、異常診断部500は、ステッ
プ8により診断用q軸電流検出値Iqaが正常範囲に含まれて正常状態であると判定した
場合、ステップS10の処理を行う前に、ステップS9のNGカウンタのカウントアップ
処理を省略するだけであった。これに代えて、異常診断部500は、誤診断を低減すべく
、ステップ8により診断用q軸電流検出値Iqaが正常範囲に含まれて正常状態であると
判定した場合、ステップS10の処理を行う前に、NGカウンタをリセットするか、ある
いはカウントダウンし(減少させ)てもよい。
In the abnormality diagnosis process of the above-described embodiment (see FIG. 10), when the
前述の実施形態において、異常診断部500がステップS11において電流検出部30
0が異常であると判定して、NGフラグを異常であることを示す値に変化させた場合には
、以下のようにすることができる。すなわち、コントローラ400は、NGフラグの値に
基づいて、VCR機構20ないし内燃機関10の2次故障を抑制すべく、車載電源Eとイ
ンバータ200との間の直流母線に介挿された図示省略のフェールセーフリレーをシャッ
トダウン(遮断)して、電動モータMに対する電力供給を停止することができる。また、
コントローラ400は、フェールセーフリレーのシャットダウンに加えて又はこれとは別
に、例えば、ベクトル制御部407でd軸電圧指令値Vd及びq軸電圧指令値Vqを零に
する等の強制的処理によって、コントローラ400からインバータ200のスイッチング
素子201~206へ出力されるPWMパルスのデューティを零にすることもできる。
In the above-described embodiment, the
When it is determined that 0 is abnormal and the NG flag is changed to a value indicating that it is abnormal, the following can be performed. That is, the
In addition to or separately from the shutdown of the fail-safe relay, the
以上、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本
的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば種々の変形態様を採り得ることは自明で
ある。例えば、モータ駆動装置100はVCR機構20における圧縮比制御アクチュエー
タ23の動力源としての電動モータMを駆動するものとして適用したが、これに限らず、
モータ駆動装置100は、内燃機関10におけるカムの回転位相を可変制御するVTC(
Valve Timing Control)、吸気バルブ14A及び排気バルブ14Bの作動角・リフト量を
可変制御するVEL(Variable Valve Event and Lift Control)、電動ブレーキシステ
ム、電動パワーステアリング等、車載システムを駆動する車載アクチュエータとしての電
動モータに適用可能である。要するに、モータ駆動装置100は、電流検出手段によって
検出された電流検出値が、車載アクチュエータとしての電動モータが駆動する駆動対象で
ある車載システムの動作位置と目標位置との偏差に基づいて演算される目標電流値となる
ように電流フィードバック制御を行うものであればよい。
Although the contents of the present invention have been specifically described with reference to the preferred embodiments, it is obvious that those skilled in the art can adopt various modifications based on the basic technical idea and teaching of the present invention. be. For example, the
The
Valve Timing Control), VEL (Variable Valve Event and Lift Control) that variably controls the operating angle and lift amount of the
電動モータMにおけるロータMRの磁極位置を検出する磁極位置検出手段として、磁極
位置センサPSを例に説明したが、磁極位置センサPSを用いない既知のセンサレス技術
によって磁極位置を検出するようにしてもよい。
As a magnetic pole position detecting means for detecting the magnetic pole position of the rotor MR in the electric motor M, the magnetic pole position sensor PS has been described as an example, but the magnetic pole position may be detected by a known sensorless technique that does not use the magnetic pole position sensor PS. good.
モータ駆動装置100は、圧縮比制御アクチュエータ23に内蔵される構成に限らず、
圧縮比制御アクチュエータ23とは別体に構成することができる。また、モータ駆動装置
100についても、インバータ200とコントローラ400は別体に構成することができ
る。
The
It can be configured separately from the compression
10…内燃機関、20…VCR機構、22…コントロールシャフト、23…圧縮比制御
アクチュエータ、100…モータ駆動装置、200…インバータ、300…電流検出部、
301…シャント抵抗、302…検出回路、400…コントローラ、401…相電流検出
部、402…ロータ角度演算部、403…ロータ角速度演算部、404…3相-2軸変換
部、407…ベクトル制御部、500…異常診断部、501…符号情報抽出処理、502
…乗算処理、503…絶対値処理、504…上限推定値演算処理、505…下限推定値演
算処理、506…異常判定処理、M…電動モータ、Iq…q軸電流検出値、Iqa…診断
用q軸電流検出値、Vq…q軸電圧指令値、|Vq|…診断用q軸電圧指令値、R…所定
範囲、T…所定時間、TA…電動モータの回転速度の変動周期、Np…電動モータの回転
速度の最大変動量、Lp-p…コントロールシャフトの回転角度の最大変動量、PS…磁
極位置センサ
10 ... Internal combustion engine, 20 ... VCR mechanism, 22 ... Control shaft, 23 ... Compression ratio control actuator, 100 ... Motor drive device, 200 ... Inverter, 300 ... Current detector,
301 ... shunt resistance, 302 ... detection circuit, 400 ... controller, 401 ... phase current detection unit, 402 ... rotor angle calculation unit, 403 ... rotor angular velocity calculation unit, 404 ... 3-phase-2 axis conversion unit, 407 ... vector control unit , 500 ... Abnormality diagnosis unit, 501 ... Code information extraction processing, 502
... Multiplication processing, 503 ... Absolute value processing, 504 ... Upper limit estimated value calculation processing, 505 ... Lower limit estimated value calculation processing, 506 ... Abnormality determination processing, M ... Electric motor, Iq ... q-axis current detection value, Iqa ... Diagnostic q Axis current detection value, Vq ... q-axis voltage command value, | Vq | ... Diagnostic q-axis voltage command value, R ... predetermined range, T ... predetermined time, TA ... electric motor rotation speed fluctuation cycle, Np ... electric Maximum fluctuation amount of motor rotation speed, Lpp ... Maximum fluctuation amount of rotation angle of control shaft, PS ... Magnetic pole position sensor
このため、本願発明に係るモータ駆動装置は、電動モータに交流電力を供給するインバータと、インバータの直流母線電流を検出する電流検出手段と、電流検出手段の出力に基づいてインバータを制御するコントローラと、を備え、コントローラは、電流検出手段の出力に基づいて演算したq軸電流検出値とq軸電圧指令値に基づいて推定したq軸電流推定値とを比較し、q軸電流検出値がq軸電流推定値から乖離している場合にはカウンタの値を増加させる一方、q軸電流検出値がq軸電流推定値から乖離していない場合にはカウンタの値を減少させ、カウンタの値が所定時間に達したときに電流検出手段の異常を検知する。
Therefore, the motor drive device according to the present invention includes an inverter that supplies AC power to the electric motor, a current detecting means that detects the DC bus current of the inverter, and a controller that controls the inverter based on the output of the current detecting means. , The controller compares the q-axis current detected value calculated based on the output of the current detecting means with the q-axis current estimated value estimated based on the q-axis voltage command value, and the q-axis current detected value is q . If the value of the counter deviates from the estimated value of the axis current , the value of the counter is increased, while if the value of the detected q-axis current does not deviate from the estimated value of the q-axis current, the value of the counter is decreased and the value of the counter becomes When a predetermined time is reached, an abnormality in the current detecting means is detected.
また、本願発明に係るモータ駆動装置の制御方法は、電動モータに交流電力を供給するインバータと前記インバータの直流母線電流を検出する電流検出手段とを備えたモータ駆動装置を制御するものであって、電流検出手段の出力に基づいて演算したq軸電流検出値とq軸電圧指令値に基づいて推定したq軸電流推定値とを比較し、q軸電流検出値がq軸電流推定値から乖離している場合にはカウンタの値を増加させる一方、q軸電流検出値がq軸電流推定値から乖離していない場合にはカウンタの値を減少させ、カウンタの値が所定時間に達したときに電流検出手段の異常を検知する。
Further, the method for controlling a motor drive device according to the present invention is to control a motor drive device including an inverter that supplies AC power to an electric motor and a current detecting means for detecting the DC bus current of the inverter. , The q-axis current detected value calculated based on the output of the current detecting means and the q-axis current estimated value estimated based on the q-axis voltage command value are compared, and the q-axis current detected value deviates from the q-axis current estimated value. If the value of the counter is increased, the value of the counter is increased, and if the detected value of the q-axis current does not deviate from the estimated value of the q-axis current, the value of the counter is decreased. Detects an abnormality in the current detecting means.
モータ駆動装置100は、圧縮比制御アクチュエータ23に内蔵される構成に限らず、圧縮比制御アクチュエータ23とは別体に構成することができる。また、モータ駆動装置100についても、インバータ200とコントローラ400は別体に構成することができる。なお、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術的思想について、以下に記載する。
(1)電動モータに交流電力を供給するインバータと、
上記インバータの直流母線電流を検出する電流検出手段と、
上記電流検出手段の出力に基づいて上記インバータを制御するコントローラと、
を備えたモータ駆動装置であって、
上記コントローラは、上記電流検出手段の出力に基づいて演算したq軸電流検出値とq軸電圧指令値に基づいて推定したq軸電流推定値とを比較し、上記q軸電流検出値が上記q軸電流推定値から所定時間継続して乖離したときに上記電流検出手段の異常を検知する、モータ駆動装置。
(2)上記(1)に記載されたモータ駆動装置において、
上記コントローラは、上記電動モータの回転速度が零を含む所定範囲にあるときに、上記q軸電流検出値と上記q軸電流推定値とを比較する。
(3)上記(1)又は(2)に記載されたモータ駆動装置において、
上記電動モータは内燃機関用アクチュエータとして用いられるものであり、
上記q軸電流推定値は、上記電流検出手段による電流検出、上記電流検出手段の出力の電圧検出、上記電動モータのモータ特性、上記インバータにおけるスイッチング切り替え時のデッドタイムによる電圧降下代、及び、上記内燃機関の油温又は排気性能のうち少なくとも1つのばらつきを考慮して、q軸電流上限推定値及びq軸電流下限推定値で画される正常範囲として推定される。
(4)上記(1)~(3)のいずれか1つに記載のモータ駆動装置において、
上記所定時間は、上記電動モータの回転速度が変動している場合に、上記回転速度の変動周期、上記回転速度の変動量、及び、上記電動モータが駆動する駆動対象の変動量に基づいて設定される。
(5)上記(1)~(4)のいずれか1つに記載のモータ駆動装置において、
上記q軸電流推定値は、上記q軸電圧指令値の印加に対する上記電動モータのモータ特性による電流応答遅れを考慮して推定される。
(6)上記(1)~(5)のいずれか1つに記載のモータ駆動装置において、
上記q軸電流推定値は、上記q軸電圧指令値を絶対値に変換した診断用q軸電圧指令値に基づいて推定され、
上記q軸電流検出値は、上記q軸電圧指令値の正負に応じて、正負が決定された診断用q軸電流検出値である。
(7)電動モータに交流電力を供給するインバータと上記インバータの直流母線電流を検出する電流検出手段とを備えたモータ駆動装置の制御方法であって、
上記電流検出手段の出力に基づいて演算したq軸電流検出値とq軸電圧指令値に基づいて推定したq軸電流推定値とを比較し、上記q軸電流検出値が上記q軸電流推定値から所定時間継続して乖離したときに上記電流検出手段の異常を検知する、モータ駆動装置の制御方法。
(8)電動モータに交流電力を供給するインバータと、
前記インバータの直流母線電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段の出力に基づいて前記インバータを制御するコントローラと、
を備えたモータ駆動装置であって、
前記コントローラは、前記電流検出手段の出力に基づいて演算したd軸電流検出値とd軸電圧指令値に基づいて推定したd軸電流推定値とを比較し、前記d軸電流検出値が前記d軸電流推定値から所定時間継続して乖離したときに前記電流検出手段の異常を検知する、モータ駆動装置。
(9)上記(8)に記載されたモータ駆動装置において、
前記d軸電流推定値は、前記d軸電圧指令値を絶対値に変換した診断用d軸電圧指令値に基づいて推定され、
前記d軸電流検出値は、前記d軸電圧指令値の正負に応じて、正負が決定された診断用d軸電流検出値である、上記(8)に記載のモータ駆動装置。
(10)電動モータに交流電力を供給するインバータと前記インバータの直流母線電流を検出する電流検出手段とを備えたモータ駆動装置の制御方法であって、
前記電流検出手段の出力に基づいて演算したd軸電流検出値とd軸電圧指令値に基づいて推定したd軸電流推定値とを比較し、前記d軸電流検出値が前記d軸電流推定値から所定時間継続して乖離したときに前記電流検出手段の異常を検知する、モータ駆動装置の制御方法。
The
(1) An inverter that supplies AC power to an electric motor,
A current detecting means for detecting the DC bus current of the inverter and
A controller that controls the inverter based on the output of the current detecting means,
It is a motor drive device equipped with
The controller compares the q-axis current detection value calculated based on the output of the current detection means with the q-axis current estimated value estimated based on the q-axis voltage command value, and the q-axis current detection value is the q. A motor drive device that detects an abnormality in the current detecting means when the current deviation from the estimated shaft current value continues for a predetermined time.
(2) In the motor drive device described in (1) above,
The controller compares the q-axis current detection value with the q-axis current estimated value when the rotation speed of the electric motor is within a predetermined range including zero.
(3) In the motor drive device described in (1) or (2) above,
The above electric motor is used as an actuator for an internal combustion engine.
The q-axis current estimated value includes current detection by the current detecting means, voltage detection of the output of the current detecting means, motor characteristics of the electric motor, voltage drop allowance due to dead time at the time of switching in the inverter, and the above. It is estimated as a normal range defined by the q-axis current upper limit estimated value and the q-axis current lower limit estimated value in consideration of at least one variation in the oil temperature or the exhaust performance of the internal combustion engine.
(4) In the motor drive device according to any one of (1) to (3) above.
The predetermined time is set based on the fluctuation cycle of the rotation speed, the fluctuation amount of the rotation speed, and the fluctuation amount of the drive target driven by the electric motor when the rotation speed of the electric motor fluctuates. Will be done.
(5) In the motor drive device according to any one of (1) to (4) above.
The q-axis current estimated value is estimated in consideration of the current response delay due to the motor characteristics of the electric motor with respect to the application of the q-axis voltage command value.
(6) In the motor drive device according to any one of (1) to (5) above.
The q-axis current estimated value is estimated based on the diagnostic q-axis voltage command value obtained by converting the q-axis voltage command value into an absolute value.
The q-axis current detection value is a diagnostic q-axis current detection value whose positive or negative is determined according to the positive or negative of the q-axis voltage command value.
(7) A control method for a motor drive device including an inverter that supplies AC power to an electric motor and a current detecting means that detects the DC bus current of the inverter.
The q-axis current detected value calculated based on the output of the current detecting means is compared with the q-axis current estimated value estimated based on the q-axis voltage command value, and the q-axis current detected value is the q-axis current estimated value. A method for controlling a motor drive device, which detects an abnormality in the current detecting means when the current continuously deviates from the current for a predetermined time.
(8) An inverter that supplies AC power to an electric motor,
A current detecting means for detecting the DC bus current of the inverter,
A controller that controls the inverter based on the output of the current detecting means,
It is a motor drive device equipped with
The controller compares the d-axis current detected value calculated based on the output of the current detecting means with the d-axis current estimated value estimated based on the d-axis voltage command value, and the d-axis current detected value is the d-axis current detected value. A motor drive device that detects an abnormality in the current detecting means when the current deviation from the estimated shaft current value continues for a predetermined time.
(9) In the motor drive device described in (8) above,
The d-axis current estimated value is estimated based on the diagnostic d-axis voltage command value obtained by converting the d-axis voltage command value into an absolute value.
The motor drive device according to (8) above, wherein the d-axis current detection value is a diagnostic d-axis current detection value whose positive or negative is determined according to the positive or negative of the d-axis voltage command value.
(10) A control method for a motor drive device including an inverter for supplying AC power to an electric motor and a current detecting means for detecting the DC bus current of the inverter.
The d-axis current detected value calculated based on the output of the current detecting means is compared with the d-axis current estimated value estimated based on the d-axis voltage command value, and the d-axis current detected value is the d-axis current estimated value. A method for controlling a motor drive device, which detects an abnormality in the current detecting means when the current continuously deviates from the current for a predetermined time.
Claims (7)
前記インバータの直流母線電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段の出力に基づいて前記インバータを制御するコントローラと、
を備えたモータ駆動装置であって、
前記コントローラは、前記電流検出手段の出力に基づいて演算したq軸電流検出値とq
軸電圧指令値に基づいて推定したq軸電流推定値とを比較し、前記q軸電流検出値が前記
q軸電流推定値から所定時間継続して乖離したときに前記電流検出手段の異常を検知する
、モータ駆動装置。 An inverter that supplies AC power to an electric motor,
A current detecting means for detecting the DC bus current of the inverter,
A controller that controls the inverter based on the output of the current detection means,
It is a motor drive device equipped with
The controller has a q-axis current detection value calculated based on the output of the current detection means and q.
By comparing with the q-axis current estimated value estimated based on the shaft voltage command value, an abnormality of the current detecting means is detected when the q-axis current detected value continuously deviates from the q-axis current estimated value for a predetermined time. Motor drive device.
記q軸電流検出値と前記q軸電流推定値とを比較する、請求項1に記載のモータ駆動装置
。 The motor drive device according to claim 1, wherein the controller compares the q-axis current detection value with the q-axis current estimated value when the rotation speed of the electric motor is in a predetermined range including zero.
前記q軸電流推定値は、前記電流検出手段による電流検出、前記電流検出手段の出力の
電圧検出、前記電動モータのモータ特性、前記インバータにおけるスイッチング切り替え
時のデッドタイムによる電圧降下代、及び、前記内燃機関の油温又は排気性能のうち少な
くとも1つのばらつきを考慮して、q軸電流上限推定値及びq軸電流下限推定値で画され
る正常範囲として推定される、請求項1又は2に記載のモータ駆動装置。 The electric motor is used as an actuator for an internal combustion engine.
The q-axis current estimated value is the current detection by the current detecting means, the voltage detection of the output of the current detecting means, the motor characteristics of the electric motor, the voltage drop allowance due to the dead time at the time of switching in the inverter, and the said. The invention according to claim 1 or 2, which is estimated as a normal range defined by the estimated value of the upper limit of the q-axis current and the estimated value of the lower limit of the q-axis current in consideration of the variation of at least one of the oil temperature and the exhaust performance of the internal combustion engine. Motor drive device.
動周期、前記回転速度の変動量、及び、前記電動モータが駆動する駆動対象の変動量に基
づいて設定される、請求項1~3のいずれか1つに記載のモータ駆動装置。 The predetermined time is set based on the fluctuation cycle of the rotation speed, the fluctuation amount of the rotation speed, and the fluctuation amount of the drive target driven by the electric motor when the rotation speed of the electric motor fluctuates. The motor drive device according to any one of claims 1 to 3.
性による電流応答遅れを考慮して推定される、請求項1~4のいずれか1つに記載のモー
タ駆動装置。 The motor drive according to any one of claims 1 to 4, wherein the q-axis current estimated value is estimated in consideration of a current response delay due to the motor characteristics of the electric motor with respect to the application of the q-axis voltage command value. Device.
に基づいて推定され、
前記q軸電流検出値は、前記q軸電圧指令値の正負に応じて、正負が決定された診断用
q軸電流検出値である、請求項1~5のいずれか1つに記載のモータ駆動装置。 The q-axis current estimated value is estimated based on the diagnostic q-axis voltage command value obtained by converting the q-axis voltage command value into an absolute value.
The motor drive according to any one of claims 1 to 5, wherein the q-axis current detection value is a diagnostic q-axis current detection value whose positive or negative is determined according to the positive or negative of the q-axis voltage command value. Device.
る電流検出手段とを備えたモータ駆動装置の制御方法であって、
前記電流検出手段の出力に基づいて演算したq軸電流検出値とq軸電圧指令値に基づい
て推定したq軸電流推定値とを比較し、前記q軸電流検出値が前記q軸電流推定値から所
定時間継続して乖離したときに前記電流検出手段の異常を検知する、モータ駆動装置の制
御方法。 It is a control method of a motor drive device including an inverter that supplies AC power to an electric motor and a current detecting means for detecting the DC bus current of the inverter.
The q-axis current detection value calculated based on the output of the current detection means and the q-axis current estimation value estimated based on the q-axis voltage command value are compared, and the q-axis current detection value is the q-axis current estimation value. A method for controlling a motor drive device, which detects an abnormality in the current detecting means when the current continuously deviates from the current for a predetermined time.
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