JP2904210B1 - Motor control device and method, and hybrid vehicle - Google Patents

Motor control device and method, and hybrid vehicle

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JP2904210B1
JP2904210B1 JP10092792A JP9279298A JP2904210B1 JP 2904210 B1 JP2904210 B1 JP 2904210B1 JP 10092792 A JP10092792 A JP 10092792A JP 9279298 A JP9279298 A JP 9279298A JP 2904210 B1 JP2904210 B1 JP 2904210B1
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rotor
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Abstract

【要約】 【課題】 同期モータについてセンサレスでの気角の検
出誤差、および電流制御における誤差によってトルクリ
ップルが生じていた。 【解決手段】 同期モータについて、ロータの電気角を
想定し電圧を印加する工程、電圧に応じて流れる電流に
基づいて電圧方程式を演算する工程、演算結果に生じる
誤差に基づいて電気角を補正する工程によりセンサレス
で電気角を検出する。また、電気角に応じて電圧を印加
してトルク電流を流しトルクを発生させる。この際、電
気角とモータ巻線のインダクタンスとの関係を予めテー
ブルとして記憶しておき、該テーブルを参照して各電気
角に応じたインダクタンスを用いる。また、モータの回
転に伴うインダクタンスの変化により生じる電圧分を考
慮して電気角の検出およびトルク電流の制御を行う。こ
れらの手段により同期モータのトルクリップルを低減す
ることができる。
Abstract: A torque ripple is caused by a sensorless air angle detection error and a current control error of a synchronous motor. For a synchronous motor, a step of applying a voltage assuming an electrical angle of a rotor, a step of calculating a voltage equation based on a current flowing according to the voltage, and correcting an electrical angle based on an error generated in a calculation result. An electrical angle is detected by a process without a sensor. In addition, torque is generated by applying a voltage according to the electrical angle and causing a torque current to flow. At this time, the relationship between the electrical angle and the inductance of the motor winding is stored in advance as a table, and the inductance corresponding to each electrical angle is used with reference to the table. Further, the detection of the electrical angle and the control of the torque current are performed in consideration of the voltage generated by the change in the inductance accompanying the rotation of the motor. By these means, the torque ripple of the synchronous motor can be reduced.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、いわゆる突極型同
期モータについてトルク変動を抑制して運転するための
技術およびかかる制御により運転される同期モータを搭
載したハイブリッド車両に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for operating a so-called salient-pole synchronous motor while suppressing torque fluctuation, and a hybrid vehicle equipped with a synchronous motor driven by such control.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、同期モータと原動機とを搭載し、
少なくとも同期モータの動力により走行可能な種々のハ
イブリッド車両が提案されている。かかるハイブリッド
車両に搭載される同期モータとは、多相交流を巻線に流
し、該巻線による磁界と永久磁石による磁界との相互作
用により回転子を回転させる同期モータである。かかる
モータにより所望の回転トルクを得るためには、回転子
の位置、即ち電気角に応じて巻線に流す多相交流を制御
する必要がある。
2. Description of the Related Art In recent years, a synchronous motor and a motor have been mounted,
Various hybrid vehicles capable of running at least by the power of a synchronous motor have been proposed. A synchronous motor mounted on such a hybrid vehicle is a synchronous motor that causes a polyphase alternating current to flow through a winding and rotates a rotor by an interaction between a magnetic field generated by the winding and a magnetic field generated by a permanent magnet. In order to obtain a desired rotational torque by such a motor, it is necessary to control the polyphase alternating current flowing through the winding according to the position of the rotor, that is, the electrical angle.

【0003】電気角の検出方法としては、ホール素子等
のセンサを用いて電気角を検出する方法が一般に用いら
れている。一方、突極型の同期モータについては、制御
の信頼性を確保する観点から、上述したセンサを用いず
にセンサレスで電気角を検出する方法が提案されてい
る。
As a method of detecting an electrical angle, a method of detecting an electrical angle using a sensor such as a Hall element is generally used. On the other hand, for a salient-pole type synchronous motor, a method of detecting an electrical angle without using the above-described sensor without using the sensor has been proposed from the viewpoint of ensuring control reliability.

【0004】突極型の同期モータの電気角をセンサレス
で検出する方法として、特にモータが比較的高速回転で
運転(以下、単に高速運転と呼ぶ)している場合には、
次式(1)(2)に示す電圧方程式を用いる方法が提案
されている。 Vd−R・Id−p(Ld・Id)+ω・Lq・Iq=0 ・・・(1) Vq−R・Iq−p(Lq・Iq)−ω・Ld・Id−ωφ=0 ・・・(2) ここで、Vはモータに印加される電圧値、Iはモータ巻
線に流れる電流値、Lは巻線のインダクタンスを示して
いる。V,I,Lに付けられた添え字dおよびqは、そ
れぞれの値がモータのいわゆるd軸、q軸方向の値であ
ることを意味している。上式の他の変数について、Rは
モータコイル抵抗、ωはモータの電気的回転角速度、φ
はモータの永久磁石によって定まる磁束錯交数を示して
いる。モータの電気的角速度ωは、モータの機械的な角
速度に極対数を乗じて求められる値である。これらの諸
量のうち、モータコイル抵抗R、インダクタンスL、お
よび磁束錯交数φはモータ固有の値であることから、ま
とめてモータ定数と呼ぶこともある。また、pは時間微
分演算子である。つまり、 p(Ld・Id)=d(Ld・Id)/dt である。
As a method of detecting the electric angle of a salient pole type synchronous motor without a sensor, particularly when the motor is operating at a relatively high speed (hereinafter simply referred to as high speed operation),
A method using a voltage equation represented by the following equations (1) and (2) has been proposed. Vd−R · Id−p (Ld · Id) + ω · Lq · Iq = 0 (1) Vq−R · Iq−p (Lq · Iq) −ω · Ld · Id−ωφ = 0 (2) Here, V is a voltage value applied to the motor, I is a current value flowing through the motor winding, and L is an inductance of the winding. The suffixes d and q attached to V, I and L mean that the respective values are values in the so-called d-axis and q-axis directions of the motor. For the other variables in the above equation, R is the motor coil resistance, ω is the electric rotational angular velocity of the motor, φ
Indicates the number of magnetic fluxes determined by the permanent magnet of the motor. The electric angular velocity ω of the motor is a value obtained by multiplying the mechanical angular velocity of the motor by the number of pole pairs. Among these quantities, the motor coil resistance R, the inductance L, and the number of magnetic flux crossings φ are values unique to the motor, and thus may be collectively referred to as a motor constant. P is a time differential operator. That is, p (Ld · Id) = d (Ld · Id) / dt.

【0005】d軸、q軸について図4を用いて簡単に説
明する。永久磁石型の三相同期モータは図4に示す等価
回路によって表される。この等価回路において、モータ
の回転中心を通り、永久磁石の作る磁界に沿う方向を一
般にd軸と呼ぶ。一方、回転子の回転面内においてd軸
に直交する方向を一般にq軸と呼ぶ。また、図4の等価
回路においてU相とd軸のなす角度がモータの電気角θ
に相当する。
[0005] The d-axis and the q-axis will be briefly described with reference to FIG. The permanent magnet type three-phase synchronous motor is represented by an equivalent circuit shown in FIG. In this equivalent circuit, a direction passing through the rotation center of the motor and along the magnetic field generated by the permanent magnet is generally called a d-axis. On the other hand, a direction orthogonal to the d-axis in the rotation plane of the rotor is generally called a q-axis. In the equivalent circuit of FIG. 4, the angle between the U-phase and the d-axis is the electric angle θ of the motor.
Is equivalent to

【0006】上述の電圧方程式(1)(2)は、d軸、
q軸について常に成立する方程式である。センサレスで
モータを制御する場合、まずモータの制御装置はある想
定された電気角(図4におけるθcに相当)に基づいて
上記方程式を演算する。このとき、演算結果には想定さ
れた電気角θcと現実の電気角θとの誤差角(図4にお
ける△θ)に応じた演算誤差が生じる。つまり、検出さ
れた電流および電圧値を用いて上述の電圧方程式(1)
(2)を計算すれば、本来は値0となるべき両方程式が
0以外の値となる。この誤差は上記誤差角に応じて生じ
るものであるから、逆にこの誤差に基づいて誤差角の大
きさを求めることができる。こうして求められた誤差角
に応じて想定された電気角θcを逐次補正すれば、電気
角をセンサレスで検出することができる。
The above-mentioned voltage equations (1) and (2) are d-axis,
The equation always holds for the q axis. When controlling the motor without a sensor, the motor controller first calculates the above equation based on a certain assumed electrical angle (corresponding to θc in FIG. 4). At this time, the calculation result has a calculation error corresponding to the error angle (△ θ in FIG. 4) between the assumed electrical angle θc and the actual electrical angle θ. That is, using the detected current and voltage values, the above voltage equation (1)
If (2) is calculated, both equations that should have a value of 0 have non-zero values. Since this error occurs according to the error angle, the magnitude of the error angle can be determined based on the error. By sequentially correcting the assumed electrical angle θc according to the error angle thus obtained, the electrical angle can be detected without a sensor.

【0007】一方、電気角が求められた後、モータによ
り所望の回転トルクを得るためには、該電気角に応じて
巻線に流す多相交流を制御する必要がある。この電流制
御は、電気角がセンサを用いて検出されたか否かに関わ
らず以下の通り行われる。まず、同期モータで出力すべ
きトルクと回転数に応じたd軸、q軸方向の電流指令値
id*,iq*を設定する。同期モータが回転している
場合には、既にd軸、q軸方向に電流id,iqが流れ
ているため、この電流id,iqと電流指令値id*,
iq*との差分に基づいて比例積分制御(以下、PI制
御という)により、d軸、q軸方向に印加すべき電圧値
を算出する。つまり、電圧値は前記差分にゲインを乗じ
た項と、前記差分の積分項に基づいて設定される。こう
して設定された電圧値に基づいて同期モータの各相に印
加すべき電圧値を設定する。
On the other hand, after the electrical angle is determined, it is necessary to control the polyphase alternating current flowing through the windings according to the electrical angle in order to obtain a desired rotational torque by the motor. This current control is performed as follows irrespective of whether or not the electrical angle is detected using the sensor. First, current command values id * and iq * in the d-axis and q-axis directions according to the torque to be output by the synchronous motor and the rotation speed are set. When the synchronous motor is rotating, since the currents id and iq have already flowed in the d-axis and q-axis directions, the currents id and iq and the current command values id * and
A voltage value to be applied in the d-axis and q-axis directions is calculated by proportional-integral control (hereinafter referred to as PI control) based on the difference from iq *. That is, the voltage value is set based on a term obtained by multiplying the difference by a gain and an integral term of the difference. The voltage value to be applied to each phase of the synchronous motor is set based on the voltage value set in this way.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した同期
モータの制御方法では、該モータの回転トルクに脈動、
いわゆるトルクリップルが生じることがわかった。かか
る脈動はこの同期モータを用いた装置の動作の安定性を
害することになり騒音や振動の原因となる。また、同期
モータの運転効率を低下させることにもなる。
However, in the above-described method of controlling a synchronous motor, the rotational torque of the motor pulsates,
It has been found that so-called torque ripple occurs. Such pulsation impairs the stability of the operation of the device using the synchronous motor and causes noise and vibration. Also, the operating efficiency of the synchronous motor is reduced.

【0009】例えば、同期モータがハイブリッド車両に
搭載されている場合に、このようなトルクリップルが生
ずれば、ハイブリッド車両の乗り心地を損ねる。また、
トルクリップルに基づく同期モータの運転効率の低下
は、燃料消費に優れるといわれるハイブリッド車両の利
点を低減させてしまうことにもなる。
For example, when a synchronous motor is mounted on a hybrid vehicle, if such a torque ripple occurs, the riding comfort of the hybrid vehicle is impaired. Also,
The reduction in the operating efficiency of the synchronous motor based on the torque ripple also reduces the advantage of the hybrid vehicle which is said to be excellent in fuel consumption.

【0010】トルクリップルの発生原因の一つには、セ
ンサレスで電気角を検出する際の誤差が挙げられるが、
センサを用いて電気角を検出している場合であっても、
若干とはいえトルクリップルが生じることから、トルク
リップルの発生には電流制御自体にも原因があることが
伺われていた。電流制御に関しては原因が解明できてい
なかった。
One of the causes of the occurrence of torque ripple is an error in detecting an electrical angle without a sensor.
Even if the electrical angle is detected using a sensor,
Since slight occurrence of torque ripple has occurred, it has been suggested that the occurrence of torque ripple is also caused by current control itself. The cause of the current control could not be elucidated.

【0011】本発明は上記課題を解決するためになさ
れ、突極型の同期モータをセンサレスで制御する場合
に、電気角を精度良く検出する技術を提供することを第
1の目的とする。また、センサの有無に関わらず、適切
な電流制御を行うことにより同期モータのトルクリップ
ルを低減することを第2の目的とする。さらに、かかる
技術を応用したハイブリッド車両を提供することを第3
の目的とする。
A first object of the present invention is to provide a technique for accurately detecting an electrical angle when a salient-pole synchronous motor is controlled sensorlessly. A second object is to reduce torque ripple of the synchronous motor by performing appropriate current control regardless of the presence or absence of a sensor. Furthermore, the third is to provide a hybrid vehicle to which such technology is applied.
The purpose of.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
記課題の少なくとも一部を解決するために、本発明では
以下の構成を採った。本発明の第1のモータ制御装置
は、多相交流を流し得る巻線と回転子とを有する同期モ
ータについて、該回転子の電気角を想定する電気角想定
手段と、該同期モータが出力すべきトルクに応じた電圧
を、前記想定された電気角に基づいて前記巻線に印加す
る電圧印加手段と、少なくとも、前記電圧印加手段によ
り印加された電圧の電圧値と、該電圧に応じて前記巻線
に流れる電流値と、モータの特性に応じて定められるイ
ンダクタンスとを用いた所定の演算を行うことにより、
前記想定された電気角を補正する電気角補正手段とを備
え、該補正された電気角を前記電気角想定手段による電
気角の想定に反映させることによって、前記同期モータ
の運転を制御するモータ制御装置であって、さらに、前
記回転子の電気角と前記インダクタンスとの関係を予め
記憶した記憶手段を備え、前記電気角補正手段は、前記
所定の演算において、想定された電気角に基づいて該記
憶手段に記憶された関係を参照することにより得られた
インダクタンスを用いる手段であることを要旨とする。
Means for Solving the Problems and Their Functions / Effects In order to solve at least a part of the above problems, the present invention has the following constitution. According to a first motor control device of the present invention, for a synchronous motor having a winding and a rotor through which a polyphase alternating current can flow, an electrical angle estimating unit for assuming an electrical angle of the rotor and an output of the synchronous motor are provided. Voltage applying means for applying a voltage corresponding to the power torque to the winding based on the assumed electrical angle, at least a voltage value of the voltage applied by the voltage applying means, and By performing a predetermined calculation using a current value flowing through the winding and an inductance determined according to the characteristics of the motor,
Electric angle correction means for correcting the assumed electric angle, and a motor control for controlling the operation of the synchronous motor by reflecting the corrected electric angle on the electric angle assumption by the electric angle estimation means. The device, further comprising a storage unit in which a relationship between the electrical angle of the rotor and the inductance is stored in advance, wherein the electrical angle correction unit, based on the electrical angle assumed in the predetermined calculation, The gist is to use the inductance obtained by referring to the relationship stored in the storage means.

【0013】本発明の第1の同期モータの制御方法は、
多相交流を流し得る巻線と回転子とを有する同期モータ
について、(a)該回転子の電気角を想定する工程と、
(b)該同期モータが出力すべきトルクに応じた電圧
を、前記想定された電気角に基づいて前記巻線に印加す
る工程と、(c)少なくとも、前記工程(b)において
印加された電圧の電圧値と、該電圧に応じて前記巻線に
流れる電流値と、モータの特性に応じて定められるイン
ダクタンスとを用いた所定の演算を行うことにより、前
記想定された電気角を補正する工程とを備え、該補正さ
れた電気角を前記電気角想定手段による電気角の想定に
反映させることによって、前記同期モータの運転を制御
する制御方法であって、さらに、(d)前記回転子の電
気角と前記インダクタンスについて予め記憶された関係
を、前記想定された電気角に基づいて参照することによ
り、該電気角に応じたインダクタンスを算出する工程を
備え、前記工程(c)において用いられる前記インダク
タンスは、前記工程(d)において算出されたインダク
タンスであることを要旨とする。
A first synchronous motor control method according to the present invention is as follows.
(A) assuming an electrical angle of the rotor for a synchronous motor having a winding and a rotor through which a polyphase alternating current can flow;
(B) applying a voltage corresponding to the torque to be output by the synchronous motor to the winding based on the assumed electric angle; and (c) applying at least the voltage applied in the step (b). Correcting the assumed electrical angle by performing a predetermined calculation using a voltage value of the current, a current value flowing through the winding according to the voltage, and an inductance determined according to characteristics of the motor. A control method for controlling the operation of the synchronous motor by reflecting the corrected electrical angle on the assumption of the electrical angle by the electrical angle estimation means, further comprising: (d) Calculating an inductance corresponding to the electrical angle by referring to a relationship stored in advance between the electrical angle and the inductance based on the assumed electrical angle; The inductance used in, and summarized in that an inductance which is calculated in the step (d).

【0014】かかるモータ制御装置またはモータ制御方
法によれば、同期モータの運転をセンサレスで制御して
いる場合に、その電気角を精度良く検出することができ
る。この結果、同期モータの運転を適格に制御可能とな
り、同期モータに生じるトルクリップルを軽減すること
ができる。以下、その作用について説明する。
According to the motor control device or the motor control method, when the operation of the synchronous motor is controlled without a sensor, the electrical angle thereof can be accurately detected. As a result, the operation of the synchronous motor can be appropriately controlled, and the torque ripple generated in the synchronous motor can be reduced. Hereinafter, the operation will be described.

【0015】上記発明がなされるためには、まず、従来
の電気角検出方法では電気角を精度良く検出できなかっ
た原因について解明することが必要であった。同期モー
タをセンサレスで制御する技術は近年になって研究が開
始されたため、電気角の検出誤差の発生について十分原
因を解明し、それを解消するための手段について報告さ
れた例は存在しない。そこで、本願発明者はまず、種々
の実験および解析に基づいて、電気角の検出誤差が生じ
る原因が以下に示す点にあることを明らかにした。
In order to make the above invention, it is first necessary to clarify the reason why the conventional electrical angle detecting method has failed to accurately detect the electrical angle. Since research on the technology of controlling a synchronous motor without a sensor has been started in recent years, there is no example in which the cause of the occurrence of an electrical angle detection error is sufficiently clarified, and there is no report on a means for eliminating the cause. Then, the inventor of the present application first clarified based on various experiments and analyzes that the cause of the occurrence of the electrical angle detection error is as follows.

【0016】従来の電気角検出方法は、ある想定された
電気角(図4におけるθcに相当)に基づいて先に示し
た電圧方程式(1)(2)を演算し、その際に生じる演
算誤差に応じて想定された電気角θcを補正して、現実
の電気角を求めるものである。その演算誤差は、時間微
分(d/dt)を時間差分(変化量/時間)に置き換え
た上で、電圧方程式を変形することにより次式(3)〜
(5)の通り得られる。 △Id= Id(n)−Id(n−1) −t(Vd−RId+ωLqIq)/Ld ・・・(3) △Iq= Iq(n)−Iq(n−1) −t(Vq−RIq−ωLdId−E(n−1)) /Lq ・・・(4) E(n)=E(n−1)−K1△Iq ・・・(5)
The conventional electrical angle detecting method calculates the above-described voltage equations (1) and (2) based on a certain assumed electrical angle (corresponding to θc in FIG. 4), and a calculation error generated at that time. Is corrected according to the equation (1), and the actual electrical angle is obtained. The calculation error is obtained by replacing the time derivative (d / dt) with a time difference (amount of change / time), and then transforming the voltage equation into the following equation (3).
Obtained as (5). ΔId = Id (n) −Id (n−1) −t (Vd−RId + ωLqIq) / Ld (3) ΔIq = Iq (n) −Iq (n−1) −t (Vq−RIq− ωLdId−E (n−1)) / Lq (4) E (n) = E (n−1) −K1 △ Iq (5)

【0017】ここで、Id,Iqはd軸、q軸の電流を
示しており、それぞれの変数に付けられた(n)等は、
上記演算が周期的に繰り返し実行されていることを踏ま
えて付されており、(n)は現時点での値であり、(n
−1)は前回に上記演算を実施した時の値であることを
意味している。つまり、Id(n)−Id(n−1)の
部分は、電流Idについてモータ制御が前回実行された
時から今回までの変化量を表していることになる。な
お、この演算が実行される周期は、上式における時間t
である。
Here, Id and Iq indicate currents on the d-axis and the q-axis, respectively.
The above calculation is performed based on the fact that the calculation is periodically and repeatedly performed, and (n) is a value at the present time, and (n)
-1) means the value at the time when the above calculation was performed last time. That is, the portion of Id (n) -Id (n-1) represents the amount of change in the current Id from the time when the motor control was last executed to the time this time. It should be noted that the cycle at which this calculation is performed is the time t
It is.

【0018】また、上記電圧方程式における時間微分の
項については、インダクタンスが一定値を採るものと仮
定して展開している。例えば、 p(Ld・Id)=Ld・p(Id) としている。p(Lq・Iq)についても同様である。
Further, the term of the time derivative in the above voltage equation is developed on the assumption that the inductance takes a constant value. For example, p (Ld · Id) = Ld · p (Id). The same applies to p (Lq · Iq).

【0019】その他の変数について、Vd、Vqは巻線
に印加される電圧値、ωはモータの回転角速度、Ld,
Lqはd軸、q軸方向のインダクタンスである。ωはr
ad/secを単位としており、モータの回転数N(r
pm)および極対数Npとの間には、ω=2π・Np・
N/60なる関係がある。K1はE(n)、E(n−
1)、△Iqとを関係づけ、後に示す電気角の算出に用
いられるゲインであり、実験的に定められるものであ
る。
Regarding other variables, Vd and Vq are voltage values applied to the windings, ω is the rotational angular velocity of the motor, Ld,
Lq is the inductance in the d-axis and q-axis directions. ω is r
ad / sec, and the motor rotation speed N (r
pm) and the number of pole pairs Np, ω = 2π · Np ·
There is a relationship of N / 60. K1 is E (n), E (n-
1) and △ Iq, which are used to calculate the electrical angle, which will be described later, and are experimentally determined.

【0020】こうして算出された△Id,△Iq,E
(n)を用いて、前回の電気角検出の結果に基づいて想
定されている電気角θ(n−1)を次式(6)に基づい
て新たな電気角θ(n)に補正する。 但し、sgnはω>0のとき「+」であり、ω<0のと
き「−」であることを意味する。また、K2,K3はK
1と同じく電気角の算出に用いられるゲインであり、実
験的に定められるものである。ここでは、モータが高速
運転されていることを前提としているため、モータが回
転していない場合、即ちω=0である場合は考慮しな
い。
The thus calculated △ Id, △ Iq, E
Using (n), the electrical angle θ (n−1) assumed based on the result of the previous electrical angle detection is corrected to a new electrical angle θ (n) based on the following equation (6). However, sgn means “+” when ω> 0 and “−” when ω <0. K2 and K3 are K
Similar to 1, the gain is used for calculating the electrical angle, and is experimentally determined. Here, since it is assumed that the motor is operating at high speed, the case where the motor is not rotating, that is, the case where ω = 0, is not considered.

【0021】上記説明において述べた通り、センサレス
で電気角を検出する方法では、従来、インダクタンスを
一定値として取り扱ってきた。これは、同期モータのセ
ンサレス制御の技術は初期の段階にあり、事象を簡単化
してモデル化していたためである。また、インダクタン
スの変化は比較的小さく、無視できると考えられていた
ためでもある。
As described in the above description, in the method of detecting an electric angle without a sensor, the inductance has been conventionally treated as a constant value. This is because the technology of sensorless control of a synchronous motor is in an early stage, and phenomena are simplified and modeled. This is also because the change in inductance was considered to be relatively small and negligible.

【0022】突極型の同期モータが回転している場合の
インダクタンスの変化の様子を図11に示す。図11は
ステータ側のコイルを巻回するティースが12本あり、
回転子に永久磁石を貼付した突極型の同期モータについ
て、d軸およびq軸のインダクタンスLd,Lqと電気
角との関係を示したグラフである。各電気角において磁
場解析によりそれぞれのインダクタンスを算出し、その
結果をプロットしたものである。このグラフに示す通
り、インダクタンスLd,Lqともに電気角の変化に応
じて周期的に変化していることが分かった。特にインダ
クタンスLqについては大きな変動が6回生じているこ
とが明らかになった。インダクタンスLqの最大値から
最小値を引いた変動幅は、該インダクタンスLqの平均
値の約20%にも相当していた。なお、インダクタンス
Ld,Lqが変化する周期は、ステータのティースの数
等によって変化する。
FIG. 11 shows how the inductance changes when the salient pole type synchronous motor is rotating. FIG. 11 has 12 teeth for winding the coil on the stator side,
5 is a graph showing the relationship between the d-axis and q-axis inductances Ld and Lq and the electrical angle for a salient pole type synchronous motor in which a permanent magnet is attached to a rotor. Each inductance is calculated by magnetic field analysis at each electrical angle, and the result is plotted. As shown in this graph, it was found that both the inductances Ld and Lq periodically changed according to the change in the electrical angle. In particular, it has been clarified that the inductance Lq has undergone a large change six times. The variation range obtained by subtracting the minimum value from the maximum value of the inductance Lq also corresponded to about 20% of the average value of the inductance Lq. The cycle in which the inductances Ld and Lq change depends on the number of teeth of the stator and the like.

【0023】回転している同期モータについて、従来の
検出方法によって電気角を検出した結果を図12に示
す。図12中、破線で示したグラフが真値であり、実線
で示したグラフが検出結果である。電気角が0度から3
60度まで変化する区間、例えば時間0〜t1までの区
間を見れば、検出された電気角は真値に対し周期的に変
化する誤差を生じていた。この誤差は図12中にe1〜
e6で示した通り、この区間内に誤差の変動が概ね一定
の周期で6回現れていることが明らかになった。これ
は、図11に示したインダクタンスLqの変動に対応し
ている。つまり、これらの解析および実験結果から、イ
ンダクタンスLqの変動が電気角の検出に大きく影響を
与えていることが明らかになったのである。同様にイン
ダクタンスLdの変動もインダクタンスLq程大きくは
ないが、電気角の検出に影響を与えていることが伺われ
た。
FIG. 12 shows the result of detecting the electrical angle of the rotating synchronous motor by the conventional detection method. In FIG. 12, a graph shown by a broken line is a true value, and a graph shown by a solid line is a detection result. Electric angle from 0 degree to 3
When looking at a section that changes up to 60 degrees, for example, a section from time 0 to t1, the detected electrical angle has an error that changes periodically with respect to the true value. This error is shown in FIG.
As shown by e6, it has been clarified that the variation of the error appears in this section six times at a substantially constant cycle. This corresponds to the variation of the inductance Lq shown in FIG. That is, from the results of the analysis and the experiment, it has been clarified that the fluctuation of the inductance Lq greatly affects the detection of the electrical angle. Similarly, it was found that the fluctuation of the inductance Ld was not as large as the inductance Lq, but affected the detection of the electrical angle.

【0024】本願発明者は、モータの電気角の検出に生
じる誤差について数多くの要因が考えられる中、上述し
た実験および解析に基づいて、本質的な原因が上記イン
ダクタンスの変化にあることを明らかにした。
The inventor of the present application has clarified, based on the above-described experiments and analysis, that the essential cause is the above-described change in inductance, while there are many factors that can be considered for errors occurring in the detection of the electric angle of the motor. did.

【0025】かかる原因に基づいて、本発明のモータ制
御装置およびモータ制御方法では、同期モータの回転子
の電気角とインダクタンスとの関係、即ち図11に示し
た関係を予め記憶しておき、それぞれ想定された電気角
に応じたインダクタンスを用いて同期モータの運転を制
御する。このようにインダクタンスの変化を考慮した制
御を行うことにより、電気角の検出誤差を低減し、モー
タから適切なトルクを出力させることができるのであ
る。
Based on this cause, in the motor control apparatus and the motor control method of the present invention, the relationship between the electrical angle and the inductance of the rotor of the synchronous motor, that is, the relationship shown in FIG. The operation of the synchronous motor is controlled using the inductance according to the assumed electrical angle. As described above, by performing the control in consideration of the change in the inductance, the detection error of the electrical angle can be reduced, and the appropriate torque can be output from the motor.

【0026】なお、電気角とインダクタンスの関係を予
め記憶する手段は種々の方法が可能である。例えば、図
11に示したグラフに相当するデータを解析または実験
により求め、離散的なテーブルとして予め記憶する方法
を採りうる。また、かかるデータを関数で近似して記憶
する方法も可能である。
The means for storing the relationship between the electrical angle and the inductance in advance can be implemented in various ways. For example, a method may be adopted in which data corresponding to the graph shown in FIG. 11 is obtained by analysis or experiment and stored in advance as a discrete table. A method of storing such data by approximating it with a function is also possible.

【0027】記憶する関係としては、図11に示した通
り、インダクタンスLd,Lqの双方を記憶するものと
してもよいし、いずれか一方のみを記憶するものとして
もよい。いずれか一方のみを記憶する場合には電気角の
変動による変動の幅が大きい方を記憶することが望まし
いのはいうまでもない。また、インダクタンスをd軸、
q軸方向に分解せずに記憶しても構わない。
As shown in FIG. 11, both of the inductances Ld and Lq may be stored, or only one of them may be stored. When only one of them is stored, it is needless to say that it is preferable to store the one having a larger variation width due to the variation of the electrical angle. Also, the inductance is d-axis,
The information may be stored without being decomposed in the q-axis direction.

【0028】本発明の第2のモータ制御装置は、多相交
流を流し得る巻線と回転子とを有する同期モータについ
て、該回転子の電気角を想定する電気角想定手段と、該
同期モータが出力すべきトルクに応じた電圧を、前記想
定された電気角に基づいて前記巻線に印加する電圧印加
手段と、少なくとも、前記電圧印加手段により印加され
た電圧の電圧値と、該電圧に応じて前記巻線に流れる電
流値と、モータの特性に応じて定められるインダクタン
スとを用いた所定の演算を行うことにより、前記想定さ
れた電気角を補正する電気角補正手段とを備え、該補正
された電気角を前記電気角想定手段による電気角の想定
に反映させることによって、前記同期モータの運転を制
御するモータ制御装置であって、さらに、前記回転子の
電気角と前記インダクタンスとの関係を予め記憶した記
憶手段と、前記想定された電気角に基づいて該記憶手段
に記憶された関係を参照することにより、前記回転子の
回転に伴って生じる電気角の変化に応じたインダクタン
スの変化量を算出するインダクタンス変化量算出手段と
を備え、前記電気角補正手段が行う前記所定の演算は、
該インダクタンス変化量算出手段により算出されたイン
ダクタンス変化量に起因する電圧を考慮した演算である
ことを要旨とする。
According to a second motor control device of the present invention, an electric angle estimating means for estimating an electric angle of a rotor is provided for a synchronous motor having a winding capable of flowing a polyphase alternating current and a rotor; Voltage applying means for applying a voltage corresponding to the torque to be output to the winding based on the assumed electrical angle, at least a voltage value of the voltage applied by the voltage applying means, An electrical angle correction means for correcting the assumed electrical angle by performing a predetermined calculation using a current value flowing through the winding and an inductance determined according to the characteristics of the motor. A motor control device that controls the operation of the synchronous motor by reflecting the corrected electrical angle on the assumption of the electrical angle by the electrical angle estimation means, further comprising: By referring to the storage means in which the relationship between the rotor and the rotor is stored in advance and the relationship stored in the storage means based on the assumed electrical angle, the electrical angle can be changed according to the rotation of the rotor. Inductance change amount calculation means for calculating the change amount of the inductance, the predetermined calculation performed by the electrical angle correction means,
The gist is that the calculation is performed in consideration of a voltage resulting from the inductance change amount calculated by the inductance change amount calculation means.

【0029】本発明の第2の同期モータの制御方法は、
多相交流を流し得る巻線と回転子とを有する同期モータ
について、(a)該回転子の電気角を想定する工程と、
(b)該同期モータが出力すべきトルクに応じた電圧
を、前記想定された電気角に基づいて前記巻線に印加す
る工程と、(c)少なくとも、前記工程(b)において
印加された電圧の電圧値と、該電圧に応じて前記巻線に
流れる電流値と、モータの特性に応じて定められるイン
ダクタンスとを用いた所定の演算を行うことにより、前
記想定された電気角を補正する工程とを備え、該補正さ
れた電気角を前記電気角想定手段による電気角の想定に
反映させることによって、前記同期モータの運転を制御
する制御方法であって、さらに、(d)前記回転子の電
気角と前記インダクタンスについて予め記憶された関係
を、前記想定された電気角に基づいて参照することによ
り、前記回転子の回転に伴って生じる電気角の変化に応
じたインダクタンスの変化量を算出する工程を備え、前
記工程(c)において行われる前記所定の演算は、該工
程(d)において算出されたインダクタンス変化量に起
因する電圧を考慮した演算であることを要旨とする。
The second synchronous motor control method of the present invention is as follows.
(A) assuming an electrical angle of the rotor for a synchronous motor having a winding and a rotor through which a polyphase alternating current can flow;
(B) applying a voltage corresponding to the torque to be output by the synchronous motor to the winding based on the assumed electric angle; and (c) applying at least the voltage applied in the step (b). Correcting the assumed electrical angle by performing a predetermined calculation using a voltage value of the current, a current value flowing through the winding according to the voltage, and an inductance determined according to characteristics of the motor. A control method for controlling the operation of the synchronous motor by reflecting the corrected electrical angle on the assumption of the electrical angle by the electrical angle estimation means, further comprising: (d) By referring to the relationship previously stored between the electrical angle and the inductance based on the assumed electrical angle, an inductance corresponding to a change in the electrical angle caused by the rotation of the rotor is obtained. A step of calculating a change amount, wherein the predetermined calculation performed in the step (c) is a calculation in consideration of a voltage resulting from the inductance change amount calculated in the step (d). .

【0030】第1のモータ制御装置および制御方法にお
いて、インダクタンスの変化が電気角の検出に大きく影
響を与えることを説明した。また、従来より電気角の検
出に用いられる演算では、インダクタンスが一定値を採
るものと仮定して時間微分を行っていること、つまり、 p(Ld・Id)=Ld・p(Id) としていることも説明した。しかし、図11に示した通
り、インダクタンスは電気角に応じて変化するため、か
かる仮定に基づくモデル化には誤差が含まれることにな
る。
In the first motor control device and the control method, it has been described that the change in the inductance greatly affects the detection of the electrical angle. Further, in the calculation conventionally used for detecting the electrical angle, time differentiation is performed assuming that the inductance takes a constant value, that is, p (Ld · Id) = Ld · p (Id). He explained that. However, as shown in FIG. 11, since the inductance changes according to the electrical angle, modeling based on such an assumption includes an error.

【0031】本発明の第2のモータ制御装置およびモー
タ制御方法によれば、電気角の検出において行われる所
定の演算では、インダクタンスの変化も考慮している。
例えば、上述の時間微分を p(Ld・Id)=Ld・p(Id)+p(Ld)・Id として取り扱って演算を行う。インダクタンスLqにつ
いても同様である。このようにインダクタンスの時間変
化も考慮した演算を行うことにより、電気角を検出する
ためのモデルが適切なものとなり、検出誤差を低減する
ことができる。
According to the second motor control device and motor control method of the present invention, the predetermined calculation performed in the detection of the electrical angle also takes into account the change in inductance.
For example, the calculation is performed by treating the above-described time derivative as p (Ld · Id) = Ld · p (Id) + p (Ld) · Id. The same applies to the inductance Lq. By performing the calculation in consideration of the time change of the inductance as described above, a model for detecting the electrical angle becomes appropriate, and the detection error can be reduced.

【0032】なお、モータの制御に用いられる演算式に
インダクタンスの時間変化を反映させる方法としては、
例えば、上式(3)(4)に代えて、次式(7)〜(1
0)を用いる方法が考えられる。もちろん、これと等価
な種々の式が可能であることはいうまでもない。 △Id= Id(n)−Id(n−1) −t(Vd−RId+ωLqIq−Vde)/Ld ・・・(7) △Iq= Iq(n)−Iq(n−1) −t(Vq−RIq−ωLdId−E(n−1)−Vqe) /Lq ・・・(8) ここで、Vde、Vqeはそれぞれインダクタンスの変
化に基づいて生じる電圧変動であり、 Vde=[Ld(n)−Ld(n−1)]・Id/T ・・・(9) Vqe=[Lq(n)−Lq(n−1)]・Iq/T ・・・(10) である。Ld(n)、Ld(n−1)等は電流Id
(n)等について先に説明したのと同じく、微分演算を
差分で置換するためのものである。なお、インダクタン
スと電気角の関係の記憶は、第1のモータ制御装置およ
び制御方法と同様、種々の方法により行うことが可能で
ある。また、誤差電圧Vde,Vqeのいずれか一方の
みを考慮するものとすることもできる。この場合は、電
気角の検出に影響の大きい方を考慮することが望ましい
のはいうまでもない。
As a method of reflecting the time change of the inductance in the arithmetic expression used for controlling the motor,
For example, instead of the above equations (3) and (4), the following equations (7) to (1)
0) can be considered. It goes without saying that various equations equivalent to this are possible. ΔId = Id (n) −Id (n−1) −t (Vd−RId + ωLqIq−Vde) / Ld (7) ΔIq = Iq (n) −Iq (n−1) −t (Vq− RIq−ωLdId−E (n−1) −Vqe) / Lq (8) Here, Vde and Vqe are voltage fluctuations generated based on a change in inductance, respectively, and Vde = [Ld (n) −Ld (N−1)] · Id / T (9) Vqe = [Lq (n) −Lq (n−1)] · Iq / T (10) Ld (n), Ld (n-1), etc. are currents Id
In the same manner as described above for (n) and the like, the differential operation is replaced with the difference. The relationship between the inductance and the electrical angle can be stored by various methods as in the first motor control device and the control method. Further, only one of the error voltages Vde and Vqe may be considered. In this case, it is needless to say that it is desirable to consider the one that has a greater influence on the detection of the electrical angle.

【0033】本発明の第3のモータ制御装置は、多相交
流を流し得る巻線と回転子とを有する同期モータの運転
を制御するモータ制御装置であって、前記回転子の電気
角と前記巻線のインダクタンスとの関係を予め記憶した
記憶手段と、前記電気角を検出する電気角検出手段と、
前記検出された電気角に基づいて該記憶手段に記憶され
た関係を参照することにより、前記回転子の回転に伴っ
て生じる電気角の変化に応じたインダクタンスの変化量
を算出するインダクタンス変化量算出手段と、前記巻線
に流れている電流値と該モータが出力すべきトルクに応
じた電流値とを用いた所定の演算であって、前記インダ
クタンス変化量算出手段により算出されたインダクタン
ス変化量に起因する電圧を考慮した所定の演算を行っ
て、前記巻線に印加すべき電圧を求める電圧算出手段
と、該求められた電圧を前記回転子の電気角に応じて前
記巻線に印加する電圧印加手段とを備えることを要旨と
する。
A third motor control device of the present invention is a motor control device for controlling the operation of a synchronous motor having a winding and a rotor through which a polyphase alternating current can flow, wherein the electric angle of the rotor and the electric angle Storage means in which the relationship with the inductance of the winding is stored in advance, and electrical angle detection means for detecting the electrical angle,
Inductance change amount calculation for calculating an inductance change amount according to a change in the electric angle caused by the rotation of the rotor by referring to the relationship stored in the storage unit based on the detected electric angle. Means, a predetermined calculation using a current value flowing through the winding and a current value corresponding to a torque to be output by the motor, wherein the inductance change amount calculated by the inductance change amount calculation means is Voltage calculation means for performing a predetermined calculation in consideration of the resulting voltage to obtain a voltage to be applied to the winding; and a voltage for applying the obtained voltage to the winding according to the electrical angle of the rotor. The gist is to provide an application unit.

【0034】本発明の第3の同期モータの制御方法は、
多相交流を流し得る巻線と回転子とを有する同期モータ
の運転を制御する制御方法であって、(a)前記巻線の
電気角を検出する工程と、(b)該検出された電気角に
基づいて、前記回転子の電気角と前記巻線のインダクタ
ンスとについて予め記憶された関係を参照することによ
り、前記回転子の回転に伴って生じる電気角の変化に応
じたインダクタンスの変化量を算出する工程と、(c)
前記巻線に流れている電流値と該モータが出力すべきト
ルクに応じた電流値とを用いた所定の演算であって前記
インダクタンス変化量算出手段により算出されたインダ
クタンス変化量に起因する電圧を考慮した所定の演算
を、行って前記巻線に印加すべき電圧を求める工程と、
(d)該求められた電圧を前記回転子の電気角に応じて
前記巻線に印加する工程とを備えることを要旨とする。
The third synchronous motor control method of the present invention is as follows.
A control method for controlling the operation of a synchronous motor having a winding and a rotor through which a polyphase alternating current can flow, comprising: (a) a step of detecting an electrical angle of the winding; Based on the angle, by referring to a relationship stored in advance between the electrical angle of the rotor and the inductance of the winding, the amount of change in the inductance according to the change in the electrical angle caused by the rotation of the rotor Calculating (c)
A predetermined calculation using a current value flowing through the winding and a current value according to a torque to be output by the motor, and calculating a voltage resulting from the inductance change amount calculated by the inductance change amount calculation unit. Performing a predetermined calculation in consideration of the voltage to be applied to the winding,
(D) applying the determined voltage to the winding according to the electrical angle of the rotor.

【0035】先に述べた通り、出力すべきトルクに応じ
て同期モータの各相に印加する電圧を制御する方法に
は、いわゆるPI制御が用いられていた。同期モータの
抵抗に相当するインダクタンスが一定である場合には、
かかる制御により適切な電流を流すことができる。しか
し、先に述べた通り、同期モータのインダクタンスは電
気角に応じて変化する。従って、インダクタンスが一定
であることを前提としたPI制御を行った場合には、本
来流すべき電流とは異なる電流が流れる可能性がある。
これが、従来の電流制御により同期モータにトルクリッ
プルが生じていた原因である。これは、同期モータをセ
ンサレスで制御しているか否かには依存しない。本発明
者はセンサレスでの電気角の検出誤差の原因がインダク
タンスの変化にあることを解明した結果、インダクタン
スの変化がモータの制御に与える影響の大きさに気づ
き、電流制御に与える影響にも想到した。
As described above, the so-called PI control is used for controlling the voltage applied to each phase of the synchronous motor in accordance with the torque to be output. If the inductance corresponding to the resistance of the synchronous motor is constant,
By such control, an appropriate current can be passed. However, as described above, the inductance of the synchronous motor changes according to the electrical angle. Therefore, when the PI control is performed on the assumption that the inductance is constant, there is a possibility that a current different from a current to be originally flowing may flow.
This is the cause of the occurrence of torque ripple in the synchronous motor due to the conventional current control. This does not depend on whether or not the synchronous motor is controlled sensorlessly. As a result of clarifying that the cause of the sensorless electrical angle detection error is the change in inductance, the present inventor has noticed the magnitude of the influence of the change in inductance on the control of the motor, and conceived the influence on the current control. did.

【0036】上述のモータ制御装置および制御方法によ
れば、トルクを出力するための電流を同期モータに流す
ための電流制御において、インダクタンスの変化に起因
した電圧変動を考慮して巻線に印加すべき電圧を算出す
る。従って、巻線に適切な電流を流すことが可能とな
り、トルクリップルを低減することができる。なお、本
発明は、同期モータをセンサレスで制御しているとき、
および電気角を検出するセンサを用いて制御していると
きの双方に適用可能である。
According to the motor control device and the control method described above, in the current control for flowing the current for outputting the torque to the synchronous motor, the current is applied to the winding in consideration of the voltage fluctuation caused by the change in the inductance. Calculate the power voltage. Therefore, an appropriate current can be passed through the winding, and torque ripple can be reduced. Incidentally, the present invention, when controlling the synchronous motor sensorless,
And when the control is performed using a sensor that detects an electrical angle.

【0037】インダクタンスの変化に起因した電圧変動
を反映して巻線に印加すべき電圧を算出する方法として
は、例えば、次式(11)(12)に挙げる電圧値を先
に説明したPI制御で求められる電圧値に加える方法が
考えられる。 Vdh=Kdh・p(Ld)・Id ・・・(11) Vqh=Kqh・p(Lq)・Iq ・・・(12) Kdh,Kqhはそれぞれゲインであり、モータの特性
に応じて実験等により設定される。なお、実際の制御処
理においては、微分演算を差分演算で置換して用いるも
のとしてもよい。
As a method of calculating the voltage to be applied to the winding by reflecting the voltage fluctuation caused by the change in the inductance, for example, the voltage value given in the following equations (11) and (12) is calculated by the PI control described above. A method of adding to the voltage value obtained by the above is conceivable. Vdh = Kdh · p (Ld) · Id (11) Vqh = Kqh · p (Lq) · Iq (12) Kdh and Kqh are gains, and are obtained by experiments according to the characteristics of the motor. Is set. In the actual control process, the differential operation may be replaced with a difference operation.

【0038】同期モータがいわゆるハイブリッド車両に
搭載されている場合には、以上で説明した種々の同期モ
ータの制御装置を適用することにより、それぞれ以下に
示すハイブリッド車両の発明を構成することができる。
When the synchronous motor is mounted on a so-called hybrid vehicle, the following hybrid vehicle inventions can be constructed by applying the various synchronous motor control devices described above.

【0039】本発明の第1のハイブリッド車両は、多相
交流を流し得る巻線と回転子とを有する同期モータと原
動機と、該同期モータの運転を制御するモータ制御手段
とを備え、少なくとも該同期モータから出力される動力
によって走行可能であるハイブリッド車両であって、前
記モータ制御手段は、前記同期モータの回転子の電気角
を想定する電気角想定手段と、該同期モータが出力すべ
きトルクに応じた電圧を、前記想定された電気角に基づ
いて前記巻線に印加する電圧印加手段と、前記回転子の
電気角と前記巻線のインダクタンスとの関係を予め記憶
した記憶手段と、前記想定された電気角に基づいて該記
憶手段に記憶された関係を参照することにより、該電気
角に応じたインダクタンスを算出するインダクタンス算
出手段と、少なくとも、前記電圧印加手段により印加さ
れた電圧の電圧値と、該電圧に応じて前記巻線に流れる
電流値と、前記インダクタンス算出手段により算出され
たインダクタンスとを用いた所定の演算を行って、前記
想定された電気角を補正する電気角補正手段とを備え、
該補正された電気角を前記電気角想定手段による電気角
の想定に反映させることによって、前記同期モータの運
転を制御する手段であることを要旨とする。
The first hybrid vehicle according to the present invention includes a synchronous motor having a winding through which a polyphase alternating current can flow and a rotor, a prime mover, and motor control means for controlling the operation of the synchronous motor. A hybrid vehicle operable with power output from a synchronous motor, wherein the motor control means includes an electrical angle estimation means for assuming an electrical angle of a rotor of the synchronous motor, and a torque to be output by the synchronous motor. A voltage applying means for applying a voltage according to the above to the winding based on the assumed electric angle, a storage means in which a relationship between an electric angle of the rotor and an inductance of the winding is stored in advance, and By referring to the relationship stored in the storage unit based on the assumed electrical angle, an inductance calculation unit that calculates an inductance according to the electrical angle is reduced. Also, by performing a predetermined calculation using a voltage value of the voltage applied by the voltage application unit, a current value flowing through the winding according to the voltage, and the inductance calculated by the inductance calculation unit, Comprising an electrical angle correction means for correcting the assumed electrical angle,
The gist is a means for controlling the operation of the synchronous motor by reflecting the corrected electrical angle on the assumption of the electrical angle by the electrical angle estimation means.

【0040】本発明の第2のハイブリッド車両は、多相
交流を流し得る巻線と回転子とを有する同期モータと原
動機と、該同期モータの運転を制御するモータ制御手段
とを備え、少なくとも該同期モータから出力される動力
によって走行可能であるハイブリッド車両であって、前
記モータ制御手段は、該回転子の電気角を想定する電気
角想定手段と、該同期モータが出力すべきトルクに応じ
た電圧を、前記想定された電気角に基づいて前記巻線に
印加する電圧印加手段と、前記回転子の電気角と前記巻
線のインダクタンスとの関係を予め記憶した記憶手段
と、前記想定された電気角に基づいて該記憶手段に記憶
された関係を参照することにより、前記回転子の回転に
伴って生じる電気角の変化に応じたインダクタンスの変
化量を算出するインダクタンス変化量算出手段と、少な
くとも、前記電圧印加手段により印加された電圧の電圧
値と、該電圧に応じて前記巻線に流れる電流値と、前記
インダクタンス変化量算出手段により算出されたインダ
クタンスの変化量とを用いた所定の演算を行うことによ
り、前記想定された電気角を補正する電気角補正手段と
を備え、該補正された電気角を前記電気角想定手段によ
る電気角の想定に反映させることによって、前記同期モ
ータの運転を制御する手段であることを要旨とする。
A second hybrid vehicle according to the present invention includes a synchronous motor having a winding capable of flowing a polyphase alternating current and a rotor, a prime mover, and motor control means for controlling the operation of the synchronous motor. A hybrid vehicle operable by a power output from a synchronous motor, wherein the motor control unit is configured to determine an electrical angle of the rotor by an electrical angle estimation unit, and to control a torque to be output by the synchronous motor. A voltage applying unit that applies a voltage to the winding based on the assumed electrical angle, a storage unit that stores a relationship between an electrical angle of the rotor and an inductance of the winding in advance, By referring to the relationship stored in the storage means based on the electrical angle, the amount of change in inductance according to the change in electrical angle caused by rotation of the rotor is calculated. Means for calculating a change in the inductance, at least a voltage value of the voltage applied by the voltage applying means, a value of a current flowing through the winding according to the voltage, and a change in the inductance calculated by the means for calculating the inductance change. Electrical angle correction means for correcting the assumed electrical angle by performing a predetermined calculation using the quantity and the electrical angle, and reflecting the corrected electrical angle on the assumption of the electrical angle by the electrical angle estimation means. Accordingly, the gist is a means for controlling the operation of the synchronous motor.

【0041】本発明の第3のハイブリッド車両は、多相
交流を流し得る巻線と回転子とを有する同期モータと原
動機と、該同期モータの運転を制御するモータ制御手段
とを備え、少なくとも該同期モータから出力される動力
によって走行可能であるハイブリッド車両であって、前
記モータ制御手段は、前記回転子の電気角と前記巻線の
インダクタンスとの関係を予め記憶した記憶手段と、前
記電気角を検出する電気角検出手段と、該検出された電
気角に基づいて該記憶手段に記憶された関係を参照する
ことにより、前記回転子の回転に伴って生じる電気角の
変化に応じたインダクタンスの変化量を算出するインダ
クタンス変化量算出手段と、前記巻線に流れている電流
値と該モータが出力すべきトルクに応じた電流値とを用
いた所定の演算であって、前記インダクタンス変化量算
出手段により算出されたインダクタンス変化量に起因す
る電圧を考慮した所定の演算を行って、前記巻線に印加
すべき電圧を求める電圧算出手段と、該求められた電圧
を前記回転子の電気角に応じて前記巻線に印加する電圧
印加手段とを備えることを要旨とする。
A third hybrid vehicle according to the present invention includes a synchronous motor having a winding capable of flowing a polyphase alternating current and a rotor, a prime mover, and motor control means for controlling the operation of the synchronous motor. A hybrid vehicle operable by power output from a synchronous motor, wherein the motor control means includes: storage means for storing in advance a relationship between an electrical angle of the rotor and an inductance of the winding; Electrical angle detecting means for detecting the electrical angle, and by referring to the relationship stored in the storage means based on the detected electrical angle, the inductance of the inductance according to the change in electrical angle caused by the rotation of the rotor A predetermined calculation using an inductance change amount calculating means for calculating the change amount, and a current value flowing through the winding and a current value corresponding to a torque to be output by the motor. A voltage calculation means for performing a predetermined calculation in consideration of a voltage resulting from the inductance change amount calculated by the inductance change amount calculation means to obtain a voltage to be applied to the winding; and And voltage applying means for applying voltage to the winding according to the electrical angle of the rotor.

【0042】以上で説明した各ハイブリッド車両によれ
ば、それぞれ上述した同期モータの制御装置を搭載して
いるため、該同期モータから脈動なくトルクを出力する
ことができる。この結果、ハイブリッド車両の乗り心地
を改善することができる。また、同期モータの運転効率
が向上することにより、燃料消費率が低いといわれるハ
イブリッド車両の利点をさらに増大させることができ
る。
According to each of the hybrid vehicles described above, since the control device for the synchronous motor described above is mounted, torque can be output from the synchronous motor without pulsation. As a result, the riding comfort of the hybrid vehicle can be improved. Further, by improving the operating efficiency of the synchronous motor, the advantage of the hybrid vehicle, which is said to have a low fuel consumption rate, can be further increased.

【0043】[0043]

【発明の実施の形態】(1)実施例の構成 以下、本発明の実施の形態について、実施例を用いて説
明する。図1は、本発明の一実施例としてのモータ制御
装置10の概略構成を示すブロック図、図2は制御対象
となっている三相同期モータ40の概略構成を示す説明
図、図3はこの三相同期モータ40の固定子30と回転
子50との関係を示す端面図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (1) Configuration of Example Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described using an example. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a motor control device 10 as one embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a three-phase synchronous motor 40 to be controlled, and FIG. FIG. 3 is an end view showing a relationship between a stator 30 and a rotor 50 of the three-phase synchronous motor 40.

【0044】まず、図2を用いて、三相同期モータ40
の全体構造について説明する。この三相同期モータ40
は、固定子30と回転子50とこれらを収納するケース
60とからなる。回転子50は、外周に永久磁石51な
いし54が貼付されており、その軸中心に設けられた回
転軸55を、ケース60に設けられた軸受61,62に
より回転自在に軸支している。
First, referring to FIG.
Will be described. This three-phase synchronous motor 40
Is composed of a stator 30, a rotor 50, and a case 60 for accommodating them. The rotor 50 has permanent magnets 51 to 54 affixed to its outer periphery, and rotatably supports a rotating shaft 55 provided at the center of the shaft by bearings 61 and 62 provided in a case 60.

【0045】回転子50は、無方向性電磁鋼板を打ち抜
いて成形した板状回転子57を複数枚積層したものであ
る。この板状回転子57は、図3に示すように、直交す
る位置に4箇所の突極71ないし74を備える。板状回
転子57を積層した後、回転軸55を圧入し、積層した
板状回転子57を仮止めする。この電磁鋼板を素材とす
る板状回転子57は、その表面に絶縁層と接着層が形成
されており、積層後所定温度に加熱され、接着層が溶融
することにより固定される。
The rotor 50 is formed by laminating a plurality of plate-like rotors 57 formed by stamping non-oriented electrical steel sheets. As shown in FIG. 3, the plate-like rotor 57 has four salient poles 71 to 74 at orthogonal positions. After laminating the plate-like rotors 57, the rotating shaft 55 is press-fitted, and the laminated plate-like rotors 57 are temporarily fixed. The plate-like rotor 57 made of this electromagnetic steel sheet has an insulating layer and an adhesive layer formed on its surface, and is heated to a predetermined temperature after lamination, and is fixed by melting the adhesive layer.

【0046】こうして回転子50を形成した後、回転子
50の外周面であって、突極71ないし74の中間位置
に、永久磁石51ないし54を軸方向に亘って貼付す
る。永久磁石51ないし54は、回転子50の半径方向
に磁化されており、その極性は隣り合う磁石同士が互い
に異なる磁極となっている。例えば、永久磁石51は外
周面がN極であり、その隣の永久磁石52は外周面がS
極となっている。この永久磁石51,52は、回転子5
0を固定子30に組み付けた状態では、板状回転子57
および板状固定子20を貫く磁路Mdを形成する(図3
破線参照)。
After the rotor 50 is thus formed, the permanent magnets 51 to 54 are attached to the outer peripheral surface of the rotor 50 at intermediate positions between the salient poles 71 to 74 in the axial direction. The permanent magnets 51 to 54 are magnetized in the radial direction of the rotor 50, and the polarity of adjacent magnets is different from each other. For example, the outer peripheral surface of the permanent magnet 51 is an N pole, and the outer peripheral surface of the adjacent permanent magnet 52 is an S pole.
It is a pole. The permanent magnets 51 and 52 are
0 is assembled to the stator 30, the plate-like rotor 57
And a magnetic path Md penetrating the plate-shaped stator 20 (FIG. 3).
See broken line).

【0047】固定子30を構成する板状固定子20は、
板状回転子57と同じく無方向性電磁鋼板の薄板を打ち
抜くことで形成されており、図3に示すように、計12
個のティース22を備える。ティース22間に形成され
たスロット24には、固定子30に回転磁界を発生させ
るコイル32が巻回されている。尚、板状固定子20の
外縁部には、固定用のボルト34を通すボルト孔が設け
られているが、図3では図示を省略してある。
The plate-like stator 20 constituting the stator 30 is
Like the plate-like rotor 57, it is formed by punching a thin sheet of non-oriented electrical steel sheet, and as shown in FIG.
The teeth 22 are provided. A coil 32 for generating a rotating magnetic field in the stator 30 is wound around a slot 24 formed between the teeth 22. In addition, a bolt hole for passing a fixing bolt 34 is provided at an outer edge portion of the plate-shaped stator 20, but is not shown in FIG. 3.

【0048】固定子30は、板状の板状固定子20を積
層し互いに押圧した状態として、接着層を加熱・溶融す
ることで一応固定される。この状態で、コイル32をテ
ィース22に巻回して固定子30を完成した後、これを
ケース60に組み付け、ボルト孔に固定用のボルト34
を通し、これを締め付けて全体を固定する。更に回転子
50をケース60の軸受61,62により回転自在に組
み付けることにより、この三相同期モータ40は完成す
る。
The stator 30 is temporarily fixed by heating and melting the adhesive layer while the plate-like plate-like stators 20 are laminated and pressed against each other. In this state, the coil 32 is wound around the teeth 22 to complete the stator 30, which is assembled to the case 60, and the fixing bolts 34 are inserted into the bolt holes.
And tighten it to secure the whole. Further, the three-phase synchronous motor 40 is completed by assembling the rotor 50 rotatably by the bearings 61 and 62 of the case 60.

【0049】固定子30のコイル32に回転磁界を発生
するよう励磁電流を流すと、図3に示すように、隣接す
る突極および板状回転子57,板状固定子20を貫く磁
路Mqが形成される。尚、上述した永久磁石51により
形成される磁束が回転子50を、その回転軸中心を通っ
て径方向に貫く軸をd軸と呼び、回転子50の回転面内
において前記d軸に電気的に直交する軸をq軸と呼ぶ。
つまり、d軸およびq軸は回転子50の回転に伴い回転
する軸である。本実施例では、回転子50に貼付された
永久磁石51および53は外周面がN極となっており、
永久磁石52および54は外周面がS極となっているこ
とから、図3に示す通り、幾何学的にはd軸と45度方
向にある軸がq軸となる。図4に本実施例の三相同期モ
ータ40の等価回路を示す。図4に示す通り、三相同期
モータ40はU,V,Wの三相コイルと、回転軸中心回
りに回転する永久磁石を有する等価回路により表され、
d軸はこの等価回路において永久磁石のN極側を正方向
として貫く軸として表される。また、電気角はU相コイ
ルを貫く軸とd軸との回転角θとなる。
When an exciting current is applied to the coil 32 of the stator 30 so as to generate a rotating magnetic field, as shown in FIG. 3, the magnetic path Mq penetrates the adjacent salient poles and the plate-like rotor 57 and the plate-like stator 20. Is formed. Note that an axis through which the magnetic flux formed by the above-described permanent magnet 51 passes through the rotor 50 in the radial direction through the center of the rotation axis is referred to as a d-axis, and is electrically connected to the d-axis in the rotation plane of the rotor 50. The axis orthogonal to is called the q-axis.
That is, the d-axis and the q-axis are axes that rotate as the rotor 50 rotates. In the present embodiment, the permanent magnets 51 and 53 attached to the rotor 50 have N poles on the outer peripheral surface,
Since the outer peripheral surfaces of the permanent magnets 52 and 54 have S poles, the q-axis is geometrically located in the 45-degree direction with respect to the d-axis as shown in FIG. FIG. 4 shows an equivalent circuit of the three-phase synchronous motor 40 of the present embodiment. As shown in FIG. 4, the three-phase synchronous motor 40 is represented by an equivalent circuit having U, V, and W three-phase coils and a permanent magnet that rotates around a rotation axis center.
The d-axis is represented as an axis passing through the N-pole side of the permanent magnet as a positive direction in this equivalent circuit. The electrical angle is the rotation angle θ between the axis passing through the U-phase coil and the d axis.

【0050】次に、図1に従ってモータ制御装置10の
構成について説明する。モータ制御装置10は、外部か
らのトルク指令を受けて三相同期モータ40の三相
(U,V,W相)のモータ電流を制御する制御用ECU
100、三相同期モータ40のU相電流Au、V相電流
Avを検出する電流センサ102、103、検出された
電流の高周波ノイズを除去するフィルタ106、10
7、検出した電流値をディジタルデータに変換する2個
のアナログディジタル変換器(ADC)112、113
から構成されている。なお、U,V,W相の電流の総和
は常に値0に保たれているため、W相の電流については
検出しなくても、U,V相の電流値から算出可能であ
る。また、本実施例では同期モータ40の電気角を検出
するためのセンサは設けず、センサレスで検出するもの
としている。
Next, the configuration of the motor control device 10 will be described with reference to FIG. The motor control device 10 controls the three-phase (U, V, W phase) motor current of the three-phase synchronous motor 40 in response to an external torque command.
100, current sensors 102 and 103 for detecting the U-phase current Au and the V-phase current Av of the three-phase synchronous motor 40, filters 106 and 10 for removing high-frequency noise of the detected current
7. Two analog-to-digital converters (ADCs) 112 and 113 for converting the detected current value into digital data
It is composed of Since the sum of the currents of the U, V, and W phases is always kept at 0, the current of the W phase can be calculated from the current values of the U and V phases without detecting the current of the W phase. In this embodiment, a sensor for detecting the electric angle of the synchronous motor 40 is not provided, and the detection is performed without a sensor.

【0051】制御用ECU100の内部には、図示する
ように、算術論理演算を行うマイクロプロセッサ(CP
U)120、このCPU120が行う処理や必要なデー
タを予め記憶したROM122、処理に必要なデータ等
を一時的に読み書きするRAM124、計時を行うクロ
ック126等が設けられており、バスにより相互に接続
されている。このバスには、入力ポート116や出力ポ
ート118も接続されており、CPU120は、これら
のポート116を介して、三相同期モータ40のU,V
の各相に流れる電流Au,Avを読み込むことができ
る。
As shown, a microprocessor (CP) for performing arithmetic and logic operations is provided in the control ECU 100.
U) 120, a ROM 122 preliminarily storing the processing performed by the CPU 120 and necessary data, a RAM 124 for temporarily reading and writing data necessary for the processing, a clock 126 for clocking, and the like, which are interconnected by a bus. Have been. An input port 116 and an output port 118 are also connected to this bus, and the CPU 120 transmits the U and V of the three-phase synchronous motor 40 through these ports 116.
Currents Au and Av flowing through each phase can be read.

【0052】また、制御用ECU100には、別途入力
されるトルク指令に基づいて決定されたモータの各相電
流Au,Av,Awが得られるようモータの各コイル間
に電圧を印加する電圧印加部130が、その出力部に設
けられている。CPU120からの制御出力Gu,G
v,Gw,SDが、この電圧印加部130に出力されて
おり、三相同期モータ40の各コイルに印加される電圧
を外部から制御することが可能となっている。電圧印加
部130は、トランジスタインバータを中心として構成
されている。トランジスタインバータは、U,V,Wの
各相ごとに主電源のソース側およびシンク側に2つのト
ランジスタが一組にして接続された回路構成をしてい
る。いわゆるPWM制御によって、制御出力Gu,G
v,Gwに応じてトランジスタインバータを構成する各
トランジスタがオン・オフされると、同期モータ40の
各コイル32には擬似正弦波の交流が流れ、回転磁界を
生じる。この回転磁界とロータ50の永久磁石51等に
より構成される磁界との相互作用によりロータ50は回
転する。
Further, the control ECU 100 has a voltage application unit for applying a voltage between the coils of the motor so as to obtain the respective phase currents Au, Av, Aw of the motor determined based on the torque command separately input. 130 is provided at the output. Control output Gu, G from CPU 120
The voltages v, Gw, and SD are output to the voltage application unit 130, and the voltage applied to each coil of the three-phase synchronous motor 40 can be externally controlled. The voltage applying unit 130 is configured mainly with a transistor inverter. The transistor inverter has a circuit configuration in which two transistors are connected as a set to the source side and the sink side of the main power supply for each of U, V, and W phases. By the so-called PWM control, the control outputs Gu, G
When each transistor constituting the transistor inverter is turned on / off according to v and Gw, a pseudo sine wave alternating current flows through each coil 32 of the synchronous motor 40 to generate a rotating magnetic field. The interaction between the rotating magnetic field and the magnetic field formed by the permanent magnet 51 and the like of the rotor 50 causes the rotor 50 to rotate.

【0053】(2)モータの電流制御 次に本実施例におけるモータ制御装置10における電流
制御の考え方について図4を用いて説明する。図4にお
いてU相に電流Auを流せば磁界が生じる。この磁界は
U相を貫く方向に生じ、かつその大きさは電流Auに応
じて変化する。従って、U相電流は、この磁界の方向お
よび大きさAuをもつベクトル量として表すことができ
る。他のV相およびW相に流れる電流Av、Awも同様
にベクトル量として表すことができる。このように電流
をベクトルとして考えると平面内の電流ベクトルは代表
的な2方向の電流ベクトルの和として表される。この2
方向を図4のα方向、β方向にとれば、モータ回転面の
任意の方向に生じる磁界に対応する電流ベクトルは、こ
れらの2相コイルに流れる電流Aα、Aβを用いて表す
ことができる。具体的に、ある電流Au,Av,Awと
等価な電流Aα、Aβは次式(13)により求めること
ができる。 Aα=Au−Av/2−Aw/2 Aβ=√3/2・(Aw−Av) ・・・(13)
(2) Current Control of Motor Next, the concept of current control in the motor control device 10 in this embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 4, when a current Au flows in the U phase, a magnetic field is generated. This magnetic field is generated in a direction penetrating the U phase, and its magnitude changes according to the current Au. Therefore, the U-phase current can be represented as a vector quantity having the direction of the magnetic field and the magnitude Au. The currents Av and Aw flowing in the other V-phase and W-phase can also be represented as vector quantities. When the current is considered as a vector in this way, the current vector in the plane is represented as the sum of representative current vectors in two directions. This 2
If the directions are assumed to be the α direction and the β direction in FIG. 4, a current vector corresponding to a magnetic field generated in an arbitrary direction on the motor rotation surface can be represented using the currents Aα and Aβ flowing through these two-phase coils. Specifically, currents Aα and Aβ equivalent to certain currents Au, Av and Aw can be obtained by the following equation (13). Aα = Au−Av / 2−Aw / 2 Aβ = √3 / 2 · (Aw−Av) (13)

【0054】また、逆にAα、Aβが求まっていると
き、U,V,W相の電流の総和が0(Au+Av+Aw
=0)となる条件を用いれば、次式(14)により各相
の電流Au,Av,Awを求めることもできる。 Au=2(√3−3)・Aα/3 Av= (3−√3)・(Aα−Aβ)/3 Aw= (3−√3)・(Aα+Aβ)/3 ・・・(14) これが、一般に知られている3相/2相変換である。以
下、簡単のために2相変換した後の電流Aα、Aβを用
いて、モータの電流制御について説明する。
Conversely, when Aα and Aβ are determined, the sum of the U, V, and W phase currents is 0 (Au + Av + Aw).
= 0), the currents Au, Av, and Aw of the respective phases can be obtained by the following equation (14). Au = 2 (√3-3) · Aα / 3 Av = (3-√3) · (Aα−Aβ) / 3 Aw = (3-√3) · (Aα + Aβ) / 3 (14) Is a generally known three-phase / two-phase conversion. Hereinafter, the current control of the motor using the currents Aα and Aβ after the two-phase conversion will be described for simplicity.

【0055】上述の電流ベクトルは、図4におけるd軸
方向およびq軸方向に生じる磁界に対しても定義するこ
とができる。d軸方向およびq軸方向の電流ベクトルの
大きさをAd,Aqとすると、α方向、β方向の電流A
α、Aβを用いて、次式(15)により表される。 Ad= Aα・cosθ+Aβ・sinθ Aq=−Aα・sinθ+Aβ・cosθ ・・・(15)
The above-mentioned current vector can be defined also for the magnetic field generated in the d-axis direction and the q-axis direction in FIG. Assuming that the magnitudes of the current vectors in the d-axis direction and the q-axis direction are Ad and Aq, the current A in the α direction and the β direction
It is expressed by the following equation (15) using α and Aβ. Ad = Aα · cos θ + Aβ · sin θ Aq = −Aα · sin θ + Aβ · cos θ (15)

【0056】逆に、Ad、Aqが求まっていれば、A
α、Aβは次式(16)により求められる。 Aα= Ad・cosθ−Aq・sinθ Aβ= Ad・sinθ+Aq・cosθ ・・・(16)
Conversely, if Ad and Aq have been determined, A
α and Aβ are obtained by the following equation (16). Aα = Ad · cos θ−Aq · sin θ Aβ = Ad · sin θ + Aq · cos θ (16)

【0057】以上より、モータのd軸、q軸方向に流す
電流が求まれば、式(16)より2相電流Aα、Aβを
求めることができ、さらに式(14)により実際にU,
V,W相に流すべき電流を求めることができる。また、
U,V,W相に印加すべき電圧を求めることもできる。
もっとも、α方向、β方向を介在させることなく、直接
d軸、q軸方向とU,V,W相電流との関係を求めて制
御することもできる。本実施例におけるモータの電流制
御はこのような考え方に基づいてなされている。以下の
説明において、例えば「d軸、q軸電流」という場合に
は、上記考え方に基づく電流ベクトルの大きさを意味し
ている。なお、このようにモータに流れる電流をd軸、
q軸方向に分けて考えるとき、一般的にq軸電流がモー
タのトルクを主に支配する電流となることが知られてい
る。
From the above, if the currents flowing in the d-axis and q-axis directions of the motor are obtained, the two-phase currents Aα and Aβ can be obtained from equation (16).
The current to be passed through the V and W phases can be obtained. Also,
The voltages to be applied to the U, V, and W phases can also be determined.
Of course, it is also possible to directly obtain and control the relationship between the d-axis and q-axis directions and the U, V, and W phase currents without interposing the α direction and the β direction. The current control of the motor in this embodiment is performed based on such a concept. In the following description, for example, “d-axis, q-axis current” means the magnitude of the current vector based on the above concept. Note that the current flowing through the motor is represented by the d-axis,
When considered in the q-axis direction, it is generally known that the q-axis current is a current that mainly controls the torque of the motor.

【0058】(3)モータ制御処理 次に本実施例のモータ制御処理について図5を用いて説
明する。図5に示すモータ制御処理ルーチンは、図1に
示した制御用ECU100のCPU120が他の制御処
理と共に周期的に実行するルーチンである。図5に示す
通り、モータ制御ルーチンにおいて、CPU120は電
気角検出処理(ステップS100)により電気角を検出
し、検出された電気角に基づいて電流制御処理を行う
(ステップS200)。電流制御処理とは、ステータ3
0に巻回されたコイル32に電流を流してトルクを発生
させるための処理である。それぞれの処理について図6
および図7を用いて以下、説明する。
(3) Motor Control Processing Next, the motor control processing of this embodiment will be described with reference to FIG. The motor control process routine shown in FIG. 5 is a routine that the CPU 120 of the control ECU 100 shown in FIG. 1 periodically executes together with other control processes. As shown in FIG. 5, in the motor control routine, the CPU 120 detects an electrical angle by an electrical angle detection process (step S100), and performs a current control process based on the detected electrical angle (step S200). The current control process means that the stator 3
This is a process for generating a torque by passing a current through the coil 32 wound around zero. Fig. 6 for each process
This will be described below with reference to FIG.

【0059】電気角検出処理ルーチンの流れを図6に示
す。この処理が開始された時点では、これまでに行って
きた制御に基づいてCPU120は電気角をある値θc
に想定している(図4参照)。また、ステータ30のコ
イル32には、これまでに行ってきた制御に基づいて出
力すべきトルクに応じた電流が流れている。電気角検出
処理ルーチンは以下に示す処理により、この想定された
電気角θcを補正することで検出値としての電気角を得
るのである。電気角検出処理が開始されると、CPU1
20はd軸の電流Id、q軸の電流Iqを検出する(ス
テップS110)。これらの電流は、図1に示した電流
センサ102,103により検出されるU相、V相に流
れる電流Au,Avに先に示した座標変換を施すことに
より得られる。座標変換は、想定された電気角θcを用
いて行われる。
FIG. 6 shows the flow of the electrical angle detection processing routine. When this process is started, the CPU 120 sets the electrical angle to a value θc based on the control performed so far.
(See FIG. 4). Further, a current corresponding to the torque to be output is flowing through the coil 32 of the stator 30 based on the control performed so far. The electric angle detection processing routine obtains an electric angle as a detection value by correcting the assumed electric angle θc by the following processing. When the electrical angle detection process is started, the CPU 1
20 detects the d-axis current Id and the q-axis current Iq (step S110). These currents are obtained by subjecting the currents Au and Av flowing in the U-phase and V-phase detected by the current sensors 102 and 103 shown in FIG. The coordinate conversion is performed using the assumed electrical angle θc.

【0060】次に、CPU120はインダクタンスの読
み出しを行う(ステップS120)。本実施例では、図
11に示したインダクタンスLd,Lqと電気角との関
係をテーブル化し、予めROM122(図1参照)に記
憶してある。ステップS120では想定された電気角θ
cに対応するインダクタンスLd,Lqをそれぞれこの
テーブルから読みとるのである。なお、インダクタンス
と電気角との関係は、このようなテーブル形式で記憶す
る他、関数で近似して記憶するものとしてもよい。さら
に、インダクタンスLd,Lqを別々に記憶するものと
してもよいし、両者を合成した値を記憶するものとして
もよい。
Next, the CPU 120 reads the inductance (step S120). In this embodiment, the relationship between the inductances Ld and Lq and the electrical angle shown in FIG. 11 is tabulated and stored in the ROM 122 (see FIG. 1) in advance. In step S120, the assumed electrical angle θ
The inductances Ld and Lq corresponding to c are read from this table. The relationship between the inductance and the electrical angle may be stored in such a table format, or may be stored by approximating it with a function. Further, the inductances Ld and Lq may be stored separately, or a value obtained by combining the two may be stored.

【0061】こうして読み出されたインダクタンスL
d,Lqを用いて、CPU120は誤差電圧Vde,V
qeを算出する。算出式は次式(17)、(18)であ
る。 Vde=[Ld(n)−Ld(n−1)]・Id/T ・・・(17) Vqe=[Lq(n)−Lq(n−1)]・Iq/T ・・・(18) ここで、インダクタンスLd(n)およびLq(n)
は、ステップS120において読み出された値であるこ
とを意味している。一方、インダクタンスLd(n−
1)およびLq(n−1)は前回電気角検出処理ルーチ
ンが実行された時のインダクタンスの値である。またT
は電気角検出処理ルーチンを実行する周期に相当する時
間である。つまり、上式(17)(18)はインダクタ
ンスLd,Lqの時間的変化率に電流を乗じていること
になる。
The inductance L thus read out
Using d and Lq, the CPU 120 determines the error voltages Vde and V
Calculate qe. The calculation formulas are the following formulas (17) and (18). Vde = [Ld (n) −Ld (n−1)] · Id / T (17) Vqe = [Lq (n) −Lq (n−1)] · Iq / T (18) Here, the inductances Ld (n) and Lq (n)
Means the value read in step S120. On the other hand, the inductance Ld (n-
1) and Lq (n-1) are the inductance values when the electric angle detection processing routine was executed last time. Also T
Is a time corresponding to a cycle of executing the electric angle detection processing routine. That is, the above equations (17) and (18) are obtained by multiplying the current by the temporal change rate of the inductances Ld and Lq.

【0062】以上の処理で検出された電流値Id,Iq
および算出された誤差電圧Vde,Vqeを用いてCP
U120は、△Id、△Iq、E(n)を算出する(ス
テップS140)。各値は次式(19)〜(21)によ
り算出される。 △Id= Id(n)−Id(n−1) −T(Vd−RId+ωLqIq−Vde)/Ld ・・・(19) △Iq= Iq(n)−Iq(n−1) −T(Vq−RIq−ωLdId−E(n−1)−Vqe) /Lq ・・・(20) E(n)=E(n−1)−K1△Iq ・・・(21)
The current values Id, Iq detected by the above processing
And using the calculated error voltages Vde, Vqe
U120 calculates △ Id, △ Iq, E (n) (step S140). Each value is calculated by the following equations (19) to (21). ΔId = Id (n) −Id (n−1) −T (Vd−RId + ωLqIq−Vde) / Ld (19) ΔIq = Iq (n) −Iq (n−1) −T (Vq− RIq−ωLdId−E (n−1) −Vqe) / Lq (20) E (n) = E (n−1) −K1 △ Iq (21)

【0063】それぞれの変数に付けられた(n)等は、
誤差電圧Vde,Vqeの算出で説明したのと同様、電
気角検出処理ルーチンが周期的に繰り返し実行されてい
ることを踏まえて付されている。(n)はステップS1
10で検出された値であり、(n−1)は前回に電気角
検出処理ルーチンが実行された際に検出された値である
ことを意味している。つまり、Id(n)−Id(n−
1)の部分は、電流Idについて、電気角検出処理ルー
チンが前回実行された時から今回までの変化量を表して
いることになる。Tは電気角検出処理ルーチンが実行さ
れる周期を示している。上式(20)(21)におい
て、単にId,Iqと記されている部分には、前回の検
出値(Id(n−1),Iq(n−1))と今回の検出
値(Id(n),Iq(n))との平均値を用いること
が望ましいが、前者または後者の値を用いるものとして
もよい。
(N) and the like attached to each variable are as follows:
As described in the calculation of the error voltages Vde and Vqe, the description is given based on the fact that the electrical angle detection processing routine is periodically and repeatedly executed. (N) is step S1
10, (n-1) means the value detected when the electrical angle detection processing routine was executed last time. That is, Id (n) -Id (n-
The portion 1) indicates the amount of change in the current Id from the time when the electric angle detection processing routine was last executed to the time this time. T indicates a cycle in which the electrical angle detection processing routine is executed. In the above equations (20) and (21), in the portions simply described as Id and Iq, the previous detection values (Id (n-1), Iq (n-1)) and the current detection values (Id ( n), Iq (n)), but it is preferable to use the former or latter value.

【0064】その他の変数について、Vd、Vqは巻線
に印加される電圧値、ωはモータの回転角速度、Ld,
Lqはd軸、q軸方向のインダクタンスである。インダ
クタンスLd,Lqについても電気角検出処理ルーチン
が前回実施された最に読み出された値(Ld(n−
1)、Lq(n−1))と今回読み出された値(Ld
(n)、Lq(n))の平均値を用いることが望ましい
が、前者または後者の値を用いるものとしてもよい。ω
はrad/secを単位としており、モータの回転数N
(rpm)との間には、ω=2π・N/60なる関係が
ある。K1はE(n)、E(n−1)、△Iqとを関係
づけ、後に示す電気角の算出に用いられるゲインであ
り、実験的に定められるものである。電圧値Vd,Vq
にはCPU120が出力する電圧指令値を代入する。
Regarding other variables, Vd and Vq are voltage values applied to the windings, ω is the rotational angular velocity of the motor, Ld,
Lq is the inductance in the d-axis and q-axis directions. As for the inductances Ld and Lq, the values (Ld (n−
1), Lq (n-1)) and the value (Ld
Although it is desirable to use the average value of (n) and Lq (n)), the former value or the latter value may be used. ω
Is in rad / sec, and the motor rotation speed N
(Rpm) has a relationship of ω = 2π · N / 60. K1 correlates E (n), E (n-1), and △ Iq, and is a gain used for calculating an electrical angle, which will be described later, and is experimentally determined. Voltage values Vd, Vq
Is substituted with the voltage command value output from the CPU 120.

【0065】こうして算出された△Id,△Iq,E
(n)を用いて、前回の電気角検出の結果に基づいて想
定されている電気角θ(n−1)(図4におけるθcに
相当)を次式(22)に基づいて新たな電気角θ(n)
に補正する(ステップS150)。 但し、sgnはω>0のとき「+」であり、ω<0のと
き「−」であることを意味する。また、K2,K3はK
1と同じく電気角の算出に用いられるゲインであり、実
験的に定められるものである。ここでは、モータが高速
運転していることを前提としているため、モータが回転
していない場合、即ちω=0である場合は考慮しない。
△ Id, △ Iq, E thus calculated
Using (n), an electrical angle θ (n−1) (corresponding to θc in FIG. 4) assumed based on the result of the previous electrical angle detection is converted into a new electrical angle based on the following equation (22). θ (n)
(Step S150). However, sgn means “+” when ω> 0 and “−” when ω <0. K2 and K3 are K
Similar to 1, the gain is used for calculating the electrical angle, and is experimentally determined. Here, since it is assumed that the motor is operating at high speed, the case where the motor is not rotating, that is, the case where ω = 0, is not considered.

【0066】CPU120は、次のステップで次式(2
3)により、ωを算出する(ステップS160)。 ここで算出されたωの値は、次に無負荷時モータ制御ル
ーチンが実行された際に、上式(20)(21)の演算
に用いられる。ωの値は、ステップS140またはS1
50において、△Id等とともに演算するものとしても
よい。
The CPU 120 determines the following equation (2) in the next step.
Ω is calculated by 3) (step S160). The value of ω calculated here is used for the calculation of the above equations (20) and (21) when the no-load motor control routine is next executed. The value of ω is determined in step S140 or S1.
At 50, the calculation may be performed together with △ Id or the like.

【0067】以上で説明した電気角検出処理ルーチンに
より、同期モータ40の電気角が検出された。この電気
角に基づいてCPU120はステータ30のコイル32
に電流を流すための処理、即ち電流制御処理を実行する
(図5のステップS200参照)。電流制御処理の内容
について図7、図8を用いて説明する。図7は電流制御
処理ルーチンの流れを示すフローチャートであり、図8
は電流制御処理の内容をブロック図で示したものであ
る。
The electrical angle of the synchronous motor 40 has been detected by the electrical angle detection processing routine described above. Based on this electrical angle, the CPU 120 determines the coil 32 of the stator 30.
, A current control process is executed (see step S200 in FIG. 5). The details of the current control process will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a flowchart showing the flow of the current control processing routine.
Is a block diagram showing the contents of the current control process.

【0068】図7に示す電流制御処理ルーチンもCPU
120が周期的に実行する処理である。この処理が開始
されるとPCU120は電気角θの読み込みを行う(ス
テップS210)。これは電気角検出処理ルーチンによ
り検出された値である。同時にd軸の電流idおよびq
軸の電流iqを検出する(ステップS210)。d軸お
よびq軸の電流は、図1に示した電流センサ102,1
03で検出されたU相、V相の電流を3相/2相変換に
よりd軸、q軸の電流に変換して得られる。これは図8
のブロック図における3相/2相変換部208での処理
に相当する。また、これらの検出と同時に出力すべきト
ルクの指令値を読み込む(ステップS210)。トルク
指令値は入力ポート116を介して外部から指示される
値である(図1参照)。
The current control processing routine shown in FIG.
A process 120 is executed periodically. When this process is started, the PCU 120 reads the electrical angle θ (Step S210). This is a value detected by the electrical angle detection processing routine. At the same time, the d-axis currents id and q
The axis current iq is detected (step S210). The currents on the d-axis and the q-axis are the current sensors 102, 1 shown in FIG.
It is obtained by converting the U-phase and V-phase currents detected at step 03 into d-axis and q-axis currents by three-phase / two-phase conversion. This is Figure 8
Corresponds to the processing in the three-phase / two-phase conversion unit 208 in the block diagram of FIG. At the same time as these detections, a torque command value to be output is read (step S210). The torque command value is a value externally designated via the input port 116 (see FIG. 1).

【0069】次に、CPU120は電気角θに基づいて
インダクタンスLd,Lqを読み出す(ステップS22
0)。電気角検出処理ルーチンで説明したのと同様、R
OM122に記憶されているテーブルを参照することに
より電気角θに応じたインダクタンスLd,Lqを求め
るのである。これは、図8のLd,Lqマップ210で
の処理に相当する。また、CPU120はトルク指令値
に基づいてd軸およびq軸に流れるべき電流の指令値i
d*、iq*を算出する(ステップS230)。モータ
50が出力するトルクとd軸およびq軸の電流値とは一
義的な関係があるため、トルク指令値が設定されれば、
それぞれの電流指令値は算出可能である。
Next, the CPU 120 reads out the inductances Ld and Lq based on the electrical angle θ (step S22).
0). As described in the electric angle detection processing routine, R
By referring to the table stored in the OM 122, the inductances Ld and Lq corresponding to the electrical angle θ are obtained. This corresponds to the processing in the Ld, Lq map 210 of FIG. Further, the CPU 120 determines a current command value i to flow on the d-axis and the q-axis based on the torque command value.
d * and iq * are calculated (step S230). Since the torque output by the motor 50 and the d-axis and q-axis current values have a unique relationship, if a torque command value is set,
Each current command value can be calculated.

【0070】以上の処理により求められた諸量を用い
て、CPU120は電圧指令値Vd,Vqを次式(2
4)、(25)により算出する。 Vd=Kp△id+Σ(Ki・△id)+Vdh ・・・(24) Vq=Kp△iq+Σ(Ki・△iq)+Vdh ・・・(25) Vdとはd軸方向に印加されるべき電圧値を意味し、V
qとはq軸方向に印加されるべき電圧値を意味してい
る。また△id、△iqは電流指令値id*、iq*と
現在流れているd軸、q軸電流id,iqとの偏差であ
り次式(26)(27)で表される値である。 △id=id*−id ・・・(28) △iq=iq*−iq ・・・(29)
Using the quantities obtained by the above processing, the CPU 120 calculates the voltage command values Vd and Vq by the following equation (2).
4), calculated according to (25). Vd = Kp △ id + Σ (Ki △△ id) + Vdh (24) Vq = Kp △ iq + Σ (Ki △△ iq) + Vdh (25) Vd is a voltage value to be applied in the d-axis direction. Means V
q means a voltage value to be applied in the q-axis direction. △ id and △ iq are deviations between the current command values id * and iq * and the current d-axis and q-axis currents id and iq, respectively, and are values expressed by the following equations (26) and (27). Δid = id * -id (28) Δiq = iq * -iq (29)

【0071】電圧指令値Vd,Vqの算出は、いわゆる
PI制御に基づいて得られる電圧指令値Vd’,Vq’
に電圧補償値を付加することにより求められる。PI制
御では、上記偏差に比例する部分(上式(28)(2
9)の右辺第1項)と、この偏差の過去所定回数分の累
積(右辺第2項)とから電圧指令値Vd’,Vq’が求
められる。これは図8のPI演算部202d,202q
による処理に相当する。Kp、Kiはそれぞれ比例係数
であり、モータの特性に応じて設定される。この電圧指
令値Vd’,Vq’に対し電圧補償値Vdh、Vqhを
加えたものが電圧指令値Vd,Vqとなる。
The calculation of the voltage command values Vd and Vq is based on the voltage command values Vd 'and Vq' obtained based on the so-called PI control.
Is obtained by adding a voltage compensation value to. In the PI control, a portion proportional to the deviation (the above equation (28) (2
The voltage command values Vd 'and Vq' are obtained from the right-hand term (9)) and the accumulation of the deviation for a predetermined number of times in the past (the right-hand second term). This corresponds to the PI operation units 202d and 202q in FIG.
Is equivalent to the processing by. Kp and Ki are proportional coefficients, respectively, and are set according to the characteristics of the motor. The voltage command values Vd 'and Vq' plus the voltage compensation values Vdh and Vqh are the voltage command values Vd and Vq.

【0072】電圧補償値Vdh,Vqhは、モータの回
転中に電気角に応じて生じるインダクタンスLd,Lq
の変化に基づく電圧変動を補償するための値である。電
圧補償値Vdh,Vqhは、それぞれインダクタンスL
d,Lqの時間微分、つまり時間的変化率に電流値i
d,iqを乗じて求められる(次式(30)(3
1))。 Vdh=(Ld(m)−Ld(m−1))/Ti・id ・・・(30) Vqh=(Lq(m)−Lq(m−1))/Ti・iq ・・・(31) ここで上式中の変数mは電流制御処理ルーチンが周期的
に行われていることに基づいて用いられている変数であ
る。Ld(m)、Lq(m)は電流制御処理を実行する
際にステップS220で検出されたインダクタンスを意
味しており、Ld(m−1)、Lq(m−1)は電流制
御処理が前回実施された時に検出されたインダクタンス
を意味している。また、Tiは電流制御処理ルーチンが
実行される周期を意味している。これは図8の時間微分
部212d、212qおよび乗算部214d、214q
での処理に相当する。
The voltage compensation values Vdh and Vqh are the inductances Ld and Lq generated according to the electrical angle during rotation of the motor.
This is a value for compensating for voltage fluctuations based on the change in. The voltage compensation values Vdh and Vqh are respectively the inductance L
d, the time derivative of Lq, that is, the current value i
d, iq (the following equation (30) (3
1)). Vdh = (Ld (m) −Ld (m−1)) / Ti · id (30) Vqh = (Lq (m) −Lq (m−1)) / Ti · iq (31) Here, the variable m in the above equation is a variable used based on the fact that the current control processing routine is periodically performed. Ld (m) and Lq (m) mean the inductance detected in step S220 when executing the current control process, and Ld (m-1) and Lq (m-1) indicate the current control process in the last time. It means the inductance detected when implemented. Ti indicates a cycle in which the current control processing routine is executed. This is because the time differentiators 212d and 212q and the multipliers 214d and 214q in FIG.
Corresponds to the processing in.

【0073】こうして電圧指令値Vd,Vqが算出され
ると、CPU120は2相/3相変換を行って、U,
V,Wの各相に印加すべき電圧Vu,Vv,Vwを算出
する(ステップS250)。2相/3相変換は先に
「(2)モータの電流制御」で説明した通りである。こ
れは図8の2相/3相変換部204での処理に相当す
る。
When the voltage command values Vd and Vq are calculated in this manner, the CPU 120 performs two-phase / three-phase conversion to obtain U,
The voltages Vu, Vv, Vw to be applied to each phase of V, W are calculated (step S250). The two-phase / three-phase conversion is as described in "(2) Motor current control" above. This corresponds to the processing in the two-phase / three-phase conversion unit 204 in FIG.

【0074】実際の電圧制御は、電圧印加部130のト
ランジスタインバータを構成する各トランジスタのオン
・オフ時間によりなされるから、CPU120は上記処
理により設定された電圧指令値が実現されるように各ト
ランジスタのオン時間をPWM制御する(ステップS2
60)。CPU120は、図1に示した出力ポート11
8を介してそれぞれのトランジスタのオン時間およびタ
イミングに応じた信号をGu,Gv,Gwに出力するの
である。これは、図8のPWM制御部206の処理に相
当する。
Since the actual voltage control is performed by the on / off time of each transistor constituting the transistor inverter of the voltage applying section 130, the CPU 120 controls each transistor so that the voltage command value set by the above processing is realized. PWM control of the on-time of (step S2)
60). The CPU 120 is connected to the output port 11 shown in FIG.
A signal corresponding to the on-time and timing of each transistor is output to Gu, Gv, and Gw via the switch 8. This corresponds to the processing of the PWM control unit 206 in FIG.

【0075】以上で説明したモータ制御装置10によれ
ば、同期モータ40のトルク変動を抑えて運転すること
が可能となる。特に電気角検出処理における電気角の検
出誤差を非常に小さくすることができる。本実施例で
は、インダクタンスLd,Lqを電気角に応じて変化さ
せたこと(図6のステップS120)およびインダクタ
ンスの変化を考慮した演算を行って誤差電流△Id等を
算出していること(ステップS140)により、電気角
の検出誤差を抑えることができた。本実施例の電気角検
出処理を実行した場合の電気角検出結果を図9に示す。
図9は、回転している同期モータ40の電気角を横軸に
時間をとって示したグラフである。図9中、破線で示さ
れているグラフが真値であり、実線で示されているグラ
フが本実施例に基づく検出値である。比較のため、イン
ダクタンスの変化を考慮せずに電気角を検出した結果を
図12に示す。インダクタンスを一定値として扱ってい
る他は本実施例の電気角検出処理ルーチン(図6)と同
じ処理を行っているものである。
According to the motor control device 10 described above, it is possible to operate the synchronous motor 40 while suppressing the torque fluctuation. In particular, the detection error of the electrical angle in the electrical angle detection processing can be made very small. In the present embodiment, the error currents 等 Id and the like are calculated by changing the inductances Ld and Lq according to the electrical angle (step S120 in FIG. 6) and performing calculations in consideration of the change in inductance (step S120). By S140), the detection error of the electrical angle could be suppressed. FIG. 9 shows an electrical angle detection result when the electrical angle detection processing of this embodiment is executed.
FIG. 9 is a graph showing the electrical angle of the rotating synchronous motor 40 with time on the horizontal axis. In FIG. 9, the graph shown by a broken line is a true value, and the graph shown by a solid line is a detected value based on the present embodiment. For comparison, FIG. 12 shows a result of detecting an electrical angle without considering a change in inductance. Except that the inductance is treated as a constant value, the same processing as that of the electric angle detection processing routine of this embodiment (FIG. 6) is performed.

【0076】インダクタンスの変化を考慮せずに電気角
を検出した場合(図12)では例えば、図中にe1〜e
6で示すように検出誤差が周期的に現れている。これに
対し、本実施例における電気角検出処理を実行した場合
には(図9)、かかる検出誤差が激減していることが分
かる。本実施例では、このようにインダクタンスの変化
を考慮することにより電気角の検出精度を格段に向上
し、モータを滑らかに運転することが可能となってい
る。同じく、本実施例では電流制御においてもインダク
タンスの変化を考慮して電圧補償を行っている(図8の
ステップS240)。この結果、インダクタンスの変化
に応じて電流指令値id*,iq*を適切に流すことが
できる電圧指令値Vd,Vqを設定することができるた
め、モータを滑らかに運転することが可能である。
When the electrical angle is detected without considering the change in inductance (FIG. 12), for example, e1 to e
As shown by 6, a detection error appears periodically. On the other hand, when the electrical angle detection processing according to the present embodiment is executed (FIG. 9), it can be seen that such a detection error is drastically reduced. In the present embodiment, by taking into account the change in inductance, the detection accuracy of the electrical angle is significantly improved, and the motor can be operated smoothly. Similarly, in the present embodiment, voltage compensation is performed in consideration of a change in inductance in current control (step S240 in FIG. 8). As a result, the voltage command values Vd and Vq that allow the current command values id * and iq * to flow appropriately according to the change in the inductance can be set, so that the motor can be operated smoothly.

【0077】なお、上述の実施例では、電気角をセンサ
レスで制御する場合を例にとって説明したが、本実施例
の電流制御処理ルーチン(図8)は電気角をホール素子
を用いたセンサ等により検出する場合でも適用可能であ
る。また、上述の実施例では電気角検出処理ルーチンに
おいて、演算に用いるインダクタンスの値を電気角に応
じて変化させる(図6のステップS120)とともに、
演算式にもインダクタンスの変化率を考慮している(ス
テップS140)が、いずれか一方のみを用いるものと
してもよい。本実施例に示したように双方行うものとす
れば電気角を非常に高い精度で検出することが可能とな
るし、いずれか一方のみを用いるものとすれば電気角検
出処理の内容を簡素化することができ、高速で処理する
ことが可能となる。
In the above embodiment, the case where the electric angle is controlled without a sensor has been described as an example. However, the current control processing routine (FIG. 8) of the present embodiment uses the sensor using a Hall element to determine the electric angle. It is applicable even when detecting. Further, in the above-described embodiment, in the electric angle detection processing routine, the value of the inductance used for the calculation is changed according to the electric angle (step S120 in FIG. 6).
Although the rate of change in inductance is also considered in the arithmetic expression (step S140), only one of them may be used. If both are performed as shown in this embodiment, the electrical angle can be detected with extremely high accuracy, and if only one of them is used, the content of the electrical angle detection process is simplified. And it can be processed at high speed.

【0078】(5)モータ制御装置の適用例 本実施例におけるモータ制御装置および該制御装置を備
えたモータの有用性を示すため、これらの適用例につい
て図10を用いて説明する。図10は、これらを適用し
たハイブリッドカーの概略構成を示す説明図である。ハ
イブリッドカーとは、エンジンとモータの双方を搭載し
た車両をいう。図10に示すハイブリッドカーは以下で
説明する通り、エンジンの動力を直接駆動輪に伝達可能
な構成となっている。かかるハイブリッドカーを特にパ
ラレル・ハイブリッドカーと呼ぶ。
(5) Application Example of Motor Control Device In order to show the usefulness of the motor control device and the motor having the control device in this embodiment, these application examples will be described with reference to FIG. FIG. 10 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a hybrid car to which these are applied. A hybrid car is a vehicle equipped with both an engine and a motor. As described below, the hybrid car shown in FIG. 10 has a configuration in which the power of the engine can be directly transmitted to the drive wheels. Such a hybrid car is particularly called a parallel hybrid car.

【0079】まず、図10に示したハイブリッドカーの
概略構成を説明する。エンジンEGは通常の車両に用い
られているガソリンエンジンまたはディーゼルエンジン
である。エンジンEGのクランクシャフトはプラネタリ
ギヤPGに機械的に接続されている。プラネタリギヤP
Gは中心で回転するサンギヤSGと、サンギヤSGのま
わりを自転しながら公転するプラネタリキャリアPC
と、プラネタリキャリアPCの周囲で回転可能なリング
ギヤRGとから構成されている。プラネタリギヤPGは
周知の通り、サンギヤSG、プラネタリキャリアPC、
リングギヤRGのうちいずれか2つに入出力される動力
が決定されると残余の一つに入出力される動力が決まる
という機械的特性を有している。
First, the schematic structure of the hybrid car shown in FIG. 10 will be described. The engine EG is a gasoline engine or a diesel engine used in a normal vehicle. The crankshaft of the engine EG is mechanically connected to the planetary gear PG. Planetary gear P
G is a sun gear SG that rotates at the center, and a planetary carrier PC that revolves while rotating around the sun gear SG.
And a ring gear RG rotatable around the planetary carrier PC. As is well known, the planetary gear PG includes a sun gear SG, a planetary carrier PC,
When the power input / output to any two of the ring gears RG is determined, the power input / output is determined to one of the remaining ring gears RG.

【0080】本実施例のハイブリッドカーは図10に示
す通り、エンジンEGのクランクシャフトがプラネタリ
キャリアPCに結合されている。また、サンギヤSGに
は発電機MG1が結合され、リングギヤRGにはモータ
GM2が結合されている。リングギヤRGは、またベル
ト等の動力伝達機構を経て駆動輪WHに結合されてい
る。発電機MG1およびモータMG2はそれぞれ同期モ
ータである。発電機MG1およびモータMG2はバッテ
リBAに電気的に接続されており、バッテリBAと電力
のやりとりを行っている。
In the hybrid car of this embodiment, as shown in FIG. 10, the crankshaft of the engine EG is connected to the planetary carrier PC. The generator MG1 is connected to the sun gear SG, and the motor GM2 is connected to the ring gear RG. The ring gear RG is coupled to the drive wheels WH via a power transmission mechanism such as a belt. The generator MG1 and the motor MG2 are each a synchronous motor. The generator MG1 and the motor MG2 are electrically connected to the battery BA, and exchange power with the battery BA.

【0081】エンジンEGの運転は、EFIECUによ
り制御されている。また、発電機MG1およびモータM
G2は、駆動回路DU1,Du2を介して制御ユニット
CUに電気的に接続されており、制御ユニットCUによ
り運転が制御されている。制御ユニットCUは、エンジ
ンを制御するために必要となる情報をEFIECUに出
力することにより、間接的にエンジンEGの運転をも制
御している。本実施例におけるモータ制御装置10(図
1)との対応を示すと、制御ユニットCUが制御用EC
U100に相当し、駆動回路DU2は電圧印加部130
に相当し、モータMG2がモータ40に相当する。電流
センサ102,103、フィルタ106,107および
ADC112,113については図10では図示を省略
した。
The operation of the engine EG is controlled by the EFIECU. The generator MG1 and the motor M
G2 is electrically connected to the control unit CU via the drive circuits DU1 and Du2, and the operation is controlled by the control unit CU. The control unit CU indirectly controls the operation of the engine EG by outputting information necessary for controlling the engine to the EFIECU. The correspondence with the motor control device 10 (FIG. 1) in the present embodiment is as follows.
U100, and the drive circuit DU2 includes a voltage application unit 130
, And the motor MG2 corresponds to the motor 40. The current sensors 102 and 103, the filters 106 and 107, and the ADCs 112 and 113 are not shown in FIG.

【0082】上記構成によるハイブリッドカーでは、エ
ンジンEGから出力される動力はプラネタリギヤPGに
より2つに分配されて伝達される。即ち、一部はサンギ
ヤSGに分配され発電機MG1によって電力として回生
される。この電力はバッテリBAに蓄えられる。プラネ
タリギヤPGにより分配された残余の動力はリングギヤ
RGを経て駆動輪WHに伝達され、車両の走行に用いら
れる。リングギヤRGにはモータMG2から出力される
動力も付加される。制御ユニットCUはエンジンEGか
ら駆動輪WHに伝達される動力とモータMG2から出力
される動力の総和が要求された動力に一致するようにエ
ンジンEG、発電機MG1、およびモータMG2の運転
をそれぞれ制御しているのである。このようなハイブリ
ッドカーではその他、エンジンEGの運転を停止してモ
ータMG2から出力される動力のみを用いて走行するな
ど、種々の運転モードによる走行が可能となっている。
In the hybrid car having the above configuration, the power output from the engine EG is divided and transmitted by the planetary gear PG. That is, a part is distributed to the sun gear SG and is regenerated as electric power by the generator MG1. This power is stored in battery BA. The remaining power distributed by the planetary gear PG is transmitted to the drive wheels WH via the ring gear RG and used for running the vehicle. The power output from the motor MG2 is also added to the ring gear RG. Control unit CU controls the operation of engine EG, generator MG1, and motor MG2 such that the sum of the power transmitted from engine EG to drive wheels WH and the power output from motor MG2 matches the required power. It is doing. In addition, in such a hybrid car, traveling in various operation modes such as stopping the operation of the engine EG and traveling using only the power output from the motor MG2 is possible.

【0083】上述した通り、モータMG2から出力され
る動力は駆動輪WHに伝達可能であるから、例えば、モ
ータMG2からの出力トルクが脈動すればその分車両の
乗り心地を損ねることになる。上記ハイブリッド車両に
おいて、本実施例のモータ制御装置を備えていれば、モ
ータMG2から出力されるトルクの変動を抑制すること
ができるため乗り心地を改善することができる。また、
トルク変動なくモータMG2を運転可能とすることによ
りハイブリッドカーの運転効率を向上することもでき
る。なお、上記ハイブリッドカーにおいては、発電機M
G1も同期モータとして構成されており、運転モードに
よっては電力の供給を受けてトルクを出力するモータと
しても機能し得るため、本発明は発電機MG1の制御装
置として適用することも可能である。
As described above, the power output from the motor MG2 can be transmitted to the drive wheels WH. For example, if the output torque from the motor MG2 pulsates, the ride comfort of the vehicle is impaired. In the above-described hybrid vehicle, if the motor control device of the present embodiment is provided, it is possible to suppress the fluctuation of the torque output from the motor MG2, so that the riding comfort can be improved. Also,
By making the motor MG2 operable without torque fluctuation, the operating efficiency of the hybrid car can be improved. In the above-mentioned hybrid car, the generator M
G1 is also configured as a synchronous motor, and can also function as a motor that receives power supply and outputs torque depending on the operation mode. Therefore, the present invention can be applied as a control device of the generator MG1.

【0084】上記説明ではパラレルハイブリッドカーを
例にとって説明したが、本発明のモータ制御装置は、エ
ンジンEGから出力される動力が直接は駆動輪WHに伝
達できないタイプのハイブリッドカー、いわゆるシリー
ズハイブリッドカーにも適用可能である。
In the above description, a parallel hybrid car has been described as an example. However, the motor control device of the present invention is applied to a type of hybrid car in which power output from the engine EG cannot be directly transmitted to the drive wheels WH, that is, a so-called series hybrid car. Is also applicable.

【0085】以上で説明した通り、本発明のモータ制御
装置は、トルク変動なくスムーズにモータを運転するこ
とができる点で非常に有用なものである。上記説明で
は、一例としてハイブリッドカーを挙げたが、本発明の
モータ制御装置の適用例はこれに限定されるものではな
い。
As described above, the motor control device of the present invention is very useful in that the motor can be smoothly operated without torque fluctuation. In the above description, a hybrid car is given as an example, but the application example of the motor control device of the present invention is not limited to this.

【0086】以上、本発明の種々の実施例について説明
してきたが、本発明はこれらに限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲で、種々の形態による実
施が可能である。例えば、上記発明ではモータの制御を
適切に行うことによりトルクリップルの低減を図ってい
るが、永久磁石による磁界とコイル巻線による磁界との
関係を適切に保つことによりモータの最大トルクを増す
ような制御に適用することも可能である。
Although various embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various embodiments can be implemented without departing from the gist of the present invention. For example, in the above invention, the torque ripple is reduced by appropriately controlling the motor, but the maximum torque of the motor is increased by appropriately maintaining the relationship between the magnetic field by the permanent magnet and the magnetic field by the coil winding. It is also possible to apply to various controls.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】モータ制御装置10の概略構成を示すブロック
図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a motor control device 10.

【図2】三相同期モータ40の概略構成を示す説明図で
ある。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a three-phase synchronous motor 40.

【図3】三相同期モータ40の固定子30と回転子50
との関係を示す端面図である。
FIG. 3 shows a stator 30 and a rotor 50 of a three-phase synchronous motor 40;
FIG.

【図4】三相同期モータ40の等価回路図である。FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of the three-phase synchronous motor 40.

【図5】モータ制御処理ルーチンの流れを示すフローチ
ャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing a flow of a motor control processing routine.

【図6】電気角検出処理ルーチンの処理内容を示すフロ
ーチャートである。
FIG. 6 is a flowchart illustrating processing contents of an electrical angle detection processing routine.

【図7】電流制御処理ルーチンの処理内容を示すフロー
チャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing the processing contents of a current control processing routine.

【図8】電流制御の構成を制御ブロックで示す説明図で
ある。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a configuration of current control in a control block.

【図9】本実施例による電気角検出結果を示すグラフで
ある。
FIG. 9 is a graph showing an electrical angle detection result according to the present embodiment.

【図10】本実施例を適用したハイブリッドカーの概略
構成を示す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of a hybrid car to which the present embodiment is applied.

【図11】インダクタンスの変化を示すグラフである。FIG. 11 is a graph showing a change in inductance.

【図12】従来の方法による電気角検出結果を示すグラ
フである。
FIG. 12 is a graph showing a result of electrical angle detection by a conventional method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…モータ制御装置 20…板状固定子 22…ティース 24…スロット 30…固定子 32…コイル 34…ボルト 40…三相同期モータ 50…回転子 51,52,53,54…永久磁石 55…回転軸 57…板状回転子 60…ケース 61,62…軸受 71,72,73,74…突極 100…制御用ECU 102,103…電流センサ 106,107…フィルタ 112,113…ADC 116…入力ポート 118…出力ポート 120…CPU 122…ROM 124…RAM 126…クロック 130…電圧印加部 202d,202q…PI演算部 204…2相/3相変換部 206…PWM制御部 208…3相/2相変換部 210…Ld,Lqマップ 212d,212q…時間微分部 214d,214q…乗算部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Motor control apparatus 20 ... Plate stator 22 ... Teeth 24 ... Slot 30 ... Stator 32 ... Coil 34 ... Bolt 40 ... Three-phase synchronous motor 50 ... Rotor 51, 52, 53, 54 ... Permanent magnet 55 ... Rotation Shaft 57 ... Plate rotor 60 ... Cases 61, 62 ... Bearings 71, 72, 73, 74 ... Salient poles 100 ... Control ECUs 102, 103 ... Current sensors 106, 107 ... Filters 112, 113 ... ADC 116 ... Input ports 118 output port 120 CPU 122 ROM 124 RAM 126 clock 130 voltage application unit 202d, 202q PI calculation unit 204 2-phase / 3-phase conversion unit 206 PWM control unit 208 3-phase / 2-phase conversion Unit 210: Ld, Lq map 212d, 212q: Time differentiation unit 214d, 214q: Multiplication unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H023P 6/00 - 6/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) H023P 6 /00-6/02

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 多相交流を流し得る巻線と回転子とを有
する同期モータについて、 該回転子の電気角を想定する電気角想定手段と、 該同期モータが出力すべきトルクに応じた電圧を、前記
想定された電気角に基づいて前記巻線に印加する電圧印
加手段と、 少なくとも、前記電圧印加手段により印加された電圧の
電圧値と、該電圧に応じて前記巻線に流れる電流値と、
モータの特性に応じて定められるインダクタンスとを用
いた所定の演算を行うことにより、前記想定された電気
角を補正する電気角補正手段とを備え、 該補正された電気角を前記電気角想定手段による電気角
の想定に反映させることによって、前記同期モータの運
転を制御するモータ制御装置であって、 さらに、前記回転子の電気角と前記インダクタンスとの
関係を予め記憶した記憶手段を備え、 前記電気角補正手段は、前記所定の演算において、想定
された電気角に基づいて該記憶手段に記憶された関係を
参照することにより得られたインダクタンスを用いる手
段であるモータ制御装置。
An electric angle estimating means for estimating an electric angle of a rotor of a synchronous motor having a winding capable of flowing a polyphase alternating current and a rotor, and a voltage corresponding to a torque to be output by the synchronous motor. Voltage applying means for applying to the winding based on the assumed electrical angle, at least a voltage value of the voltage applied by the voltage applying means, and a current value flowing through the winding according to the voltage When,
Electrical angle correction means for correcting the assumed electrical angle by performing a predetermined calculation using an inductance determined according to the characteristics of the motor, and A motor control device that controls the operation of the synchronous motor by reflecting the electric angle on the assumption of the electric angle, further comprising a storage unit that stores in advance the relationship between the electric angle of the rotor and the inductance, The motor control device, wherein the electrical angle correction unit uses the inductance obtained by referring to the relationship stored in the storage unit based on the assumed electrical angle in the predetermined calculation.
【請求項2】 多相交流を流し得る巻線と回転子とを有
する同期モータについて、 該回転子の電気角を想定する電気角想定手段と、 該同期モータが出力すべきトルクに応じた電圧を、前記
想定された電気角に基づいて前記巻線に印加する電圧印
加手段と、 少なくとも、前記電圧印加手段により印加された電圧の
電圧値と、該電圧に応じて前記巻線に流れる電流値と、
モータの特性に応じて定められるインダクタンスとを用
いた所定の演算を行うことにより、前記想定された電気
角を補正する電気角補正手段とを備え、 該補正された電気角を前記電気角想定手段による電気角
の想定に反映させることによって、前記同期モータの運
転を制御するモータ制御装置であって、 さらに、 前記回転子の電気角と前記インダクタンスとの関係を予
め記憶した記憶手段と、 前記想定された電気角に基づいて該記憶手段に記憶され
た関係を参照することにより、前記回転子の回転に伴っ
て生じる電気角の変化に応じたインダクタンスの変化量
を算出するインダクタンス変化量算出手段とを備え、 前記電気角補正手段が行う前記所定の演算は、該インダ
クタンス変化量算出手段により算出されたインダクタン
ス変化量に起因する電圧を考慮した演算であるモータ制
御装置。
2. A synchronous motor having a winding capable of flowing a polyphase alternating current and a rotor, an electric angle estimating means for estimating an electric angle of the rotor, and a voltage corresponding to a torque to be output by the synchronous motor. Voltage applying means for applying to the winding based on the assumed electrical angle, at least a voltage value of the voltage applied by the voltage applying means, and a current value flowing through the winding according to the voltage When,
Electrical angle correction means for correcting the assumed electrical angle by performing a predetermined calculation using an inductance determined according to the characteristics of the motor, and A motor control device that controls the operation of the synchronous motor by reflecting the assumption on the electrical angle according to the above, further comprising: storage means that stores in advance the relationship between the electrical angle of the rotor and the inductance; An inductance change amount calculating unit that calculates a change amount of an inductance according to a change in an electric angle caused by rotation of the rotor by referring to a relationship stored in the storage unit based on the obtained electrical angle. Wherein the predetermined calculation performed by the electrical angle correction means is based on the inductance change amount calculated by the inductance change amount calculation means. Motor controller according to the operation in consideration of the voltage.
【請求項3】 多相交流を流し得る巻線と回転子とを有
する同期モータの運転を制御するモータ制御装置であっ
て、 前記回転子の電気角と前記巻線のインダクタンスとの関
係を予め記憶した記憶手段と、 前記電気角を検出する電気角検出手段と、 前記検出された電気角に基づいて該記憶手段に記憶され
た関係を参照することにより、前記回転子の回転に伴っ
て生じる電気角の変化に応じたインダクタンスの変化量
を算出するインダクタンス変化量算出手段と、 前記巻線に流れている電流値と該モータが出力すべきト
ルクに応じた電流値とを用いた所定の演算であって、前
記インダクタンス変化量算出手段により算出されたイン
ダクタンス変化量に起因する電圧を考慮した所定の演算
を行って、前記巻線に印加すべき電圧を求める電圧算出
手段と、 該求められた電圧を前記回転子の電気角に応じて前記巻
線に印加する電圧印加手段とを備えるモータ制御装置。
3. A motor control device for controlling the operation of a synchronous motor having a winding and a rotor through which a polyphase alternating current can flow, wherein a relationship between an electrical angle of the rotor and an inductance of the winding is determined in advance. A storage unit that stores the electric angle; an electric angle detection unit that detects the electric angle; and a relation generated with the rotation of the rotor by referring to a relationship stored in the storage unit based on the detected electric angle. An inductance change amount calculating means for calculating a change amount of an inductance according to a change in an electrical angle; and a predetermined calculation using a current value flowing through the winding and a current value according to a torque to be output by the motor. A voltage calculation means for performing a predetermined calculation in consideration of a voltage resulting from the inductance change amount calculated by the inductance change amount calculation means to obtain a voltage to be applied to the winding. When a motor control device and a voltage applying means for applying the sought voltage to the winding in response to an electrical angle of the rotor.
【請求項4】 多相交流を流し得る巻線と回転子とを有
する同期モータについて、 (a)該回転子の電気角を想定する工程と、 (b)該同期モータが出力すべきトルクに応じた電圧
を、前記想定された電気角に基づいて前記巻線に印加す
る工程と、 (c)少なくとも、前記工程(b)において印加された
電圧の電圧値と、該電圧に応じて前記巻線に流れる電流
値と、モータの特性に応じて定められるインダクタンス
とを用いた所定の演算を行うことにより、前記想定され
た電気角を補正する工程とを備え、 該補正された電気角を前記電気角想定手段による電気角
の想定に反映させることによって、前記同期モータの運
転を制御する制御方法であって、 さらに、 (d)前記回転子の電気角と前記インダクタンスについ
て予め記憶された関係を、前記想定された電気角に基づ
いて参照することにより、該電気角に応じたインダクタ
ンスを算出する工程を備え、 前記工程(c)において用いられる前記インダクタンス
は、前記工程(d)において算出されたインダクタンス
である同期モータの制御方法。
4. A synchronous motor having a winding and a rotor through which a polyphase alternating current can flow, (a) estimating an electrical angle of the rotor; and (b) determining a torque to be output by the synchronous motor. Applying a corresponding voltage to the winding based on the assumed electrical angle; and (c) at least a voltage value of the voltage applied in the step (b) and the winding according to the voltage. A step of correcting the assumed electrical angle by performing a predetermined calculation using a current value flowing through the wire and an inductance determined according to the characteristics of the motor, and calculating the corrected electrical angle. A control method for controlling the operation of the synchronous motor by reflecting the electric angle on the assumption of the electric angle by the electric angle estimating means, further comprising: (d) a relation previously stored for the electric angle of the rotor and the inductance. Calculating an inductance corresponding to the electrical angle by referring to the assumed electrical angle, wherein the inductance used in the step (c) is calculated in the step (d). Control method of synchronous motor which is inductance.
【請求項5】 多相交流を流し得る巻線と回転子とを有
する同期モータについて、 (a)該回転子の電気角を想定する工程と、 (b)該同期モータが出力すべきトルクに応じた電圧
を、前記想定された電気角に基づいて前記巻線に印加す
る工程と、 (c)少なくとも、前記工程(b)において印加された
電圧の電圧値と、該電圧に応じて前記巻線に流れる電流
値と、モータの特性に応じて定められるインダクタンス
とを用いた所定の演算を行うことにより、前記想定され
た電気角を補正する工程とを備え、 該補正された電気角を前記電気角想定手段による電気角
の想定に反映させることによって、前記同期モータの運
転を制御する制御方法であって、 さらに、 (d)前記回転子の電気角と前記インダクタンスについ
て予め記憶された関係を、前記想定された電気角に基づ
いて参照することにより、前記回転子の回転に伴って生
じる電気角の変化に応じたインダクタンスの変化量を算
出する工程を備え、 前記工程(c)において行われる前記所定の演算は、該
工程(d)において算出されたインダクタンス変化量に
起因する電圧を考慮した演算である同期モータの制御方
法。
5. A synchronous motor having a winding and a rotor through which a polyphase alternating current can flow, (a) estimating an electric angle of the rotor; and (b) determining a torque to be output by the synchronous motor. Applying a corresponding voltage to the winding based on the assumed electrical angle; and (c) at least a voltage value of the voltage applied in the step (b) and the winding according to the voltage. A step of correcting the assumed electrical angle by performing a predetermined calculation using a current value flowing through the wire and an inductance determined according to the characteristics of the motor, and calculating the corrected electrical angle. A control method for controlling the operation of the synchronous motor by reflecting the electric angle on the assumption of the electric angle by the electric angle estimating means, further comprising: (d) a relation previously stored for the electric angle of the rotor and the inductance. A step of calculating a change amount of an inductance according to a change of an electric angle caused by rotation of the rotor by referring to the electric angle based on the assumed electric angle, and performed in the step (c). The method of controlling a synchronous motor, wherein the predetermined calculation is a calculation considering a voltage resulting from the inductance change amount calculated in the step (d).
【請求項6】 多相交流を流し得る巻線と回転子とを有
する同期モータの運転を制御する制御方法であって、
(a)前記巻線の電気角を検出する工程と、(b)該検
出された電気角に基づいて、前記回転子の電気角と前記
巻線のインダクタンスとについて予め記憶された関係を
参照することにより、前記回転子の回転に伴って生じる
電気角の変化に応じたインダクタンスの変化量を算出す
る工程と、(c)前記巻線に流れている電流値と該モー
タが出力すべきトルクに応じた電流値とを用いた所定の
演算であって前記インダクタンス変化量算出手段により
算出されたインダクタンス変化量に起因する電圧を考慮
した所定の演算を、行って前記巻線に印加すべき電圧を
求める工程と、(d)該求められた電圧を前記回転子の
電気角に応じて前記巻線に印加する工程とを備える同期
モータの制御方法。
6. A control method for controlling the operation of a synchronous motor having a winding and a rotor through which a polyphase alternating current can flow, comprising:
(A) detecting an electrical angle of the winding; and (b) referring to a relationship stored in advance between the electrical angle of the rotor and the inductance of the winding based on the detected electrical angle. (C) calculating a change in inductance according to a change in electrical angle caused by rotation of the rotor; and (c) calculating a current value flowing through the winding and a torque to be output by the motor. A predetermined calculation using the corresponding current value and taking into account the voltage resulting from the inductance change amount calculated by the inductance change amount calculation means, to perform the voltage to be applied to the winding. A synchronous motor control method comprising: a step of obtaining; and (d) a step of applying the obtained voltage to the winding according to an electrical angle of the rotor.
【請求項7】 多相交流を流し得る巻線と回転子とを有
する同期モータと原動機と、該同期モータの運転を制御
するモータ制御手段とを備え、少なくとも該同期モータ
から出力される動力によって走行可能であるハイブリッ
ド車両であって、 前記モータ制御手段は、 前記同期モータの回転子の電気角を想定する電気角想定
手段と、 該同期モータが出力すべきトルクに応じた電圧を、前記
想定された電気角に基づいて前記巻線に印加する電圧印
加手段と、 前記回転子の電気角と前記巻線のインダクタンスとの関
係を予め記憶した記憶手段と、 前記想定された電気角に基づいて該記憶手段に記憶され
た関係を参照することにより、該電気角に応じたインダ
クタンスを算出するインダクタンス算出手段と、 少なくとも、前記電圧印加手段により印加された電圧の
電圧値と、該電圧に応じて前記巻線に流れる電流値と、
前記インダクタンス算出手段により算出されたインダク
タンスとを用いた所定の演算を行って、前記想定された
電気角を補正する電気角補正手段とを備え、 該補正された電気角を前記電気角想定手段による電気角
の想定に反映させることによって、前記同期モータの運
転を制御する手段であるハイブリッド車両。
7. A synchronous motor having a winding capable of flowing a polyphase alternating current and a rotor, a prime mover, and motor control means for controlling operation of the synchronous motor, wherein at least power output from the synchronous motor is provided. In a hybrid vehicle that is capable of traveling, the motor control means includes: an electric angle estimation means for estimating an electric angle of a rotor of the synchronous motor; and a voltage corresponding to a torque to be output by the synchronous motor. Voltage applying means for applying to the winding based on the obtained electrical angle, storage means for storing in advance the relationship between the electrical angle of the rotor and the inductance of the winding, and based on the assumed electrical angle An inductance calculating means for calculating an inductance corresponding to the electrical angle by referring to the relationship stored in the storage means; A voltage value of the applied voltage, a current value flowing through the winding according to the voltage value,
An electrical angle correction unit that performs a predetermined calculation using the inductance calculated by the inductance calculation unit and corrects the assumed electrical angle, wherein the corrected electrical angle is calculated by the electrical angle estimation unit. A hybrid vehicle which is a means for controlling the operation of the synchronous motor by reflecting the electric angle in an assumption.
【請求項8】 多相交流を流し得る巻線と回転子とを有
する同期モータと原動機と、該同期モータの運転を制御
するモータ制御手段とを備え、少なくとも該同期モータ
から出力される動力によって走行可能であるハイブリッ
ド車両であって、 前記モータ制御手段は、 該回転子の電気角を想定する電気角想定手段と、 該同期モータが出力すべきトルクに応じた電圧を、前記
想定された電気角に基づいて前記巻線に印加する電圧印
加手段と、 前記回転子の電気角と前記巻線のインダクタンスとの関
係を予め記憶した記憶手段と、 前記想定された電気角に基づいて該記憶手段に記憶され
た関係を参照することにより、前記回転子の回転に伴っ
て生じる電気角の変化に応じたインダクタンスの変化量
を算出するインダクタンス変化量算出手段と、 少なくとも、前記電圧印加手段により印加された電圧の
電圧値と、該電圧に応じて前記巻線に流れる電流値と、
前記インダクタンス変化量算出手段により算出されたイ
ンダクタンスの変化量とを用いた所定の演算を行うこと
により、前記想定された電気角を補正する電気角補正手
段とを備え、 該補正された電気角を前記電気角想定手段による電気角
の想定に反映させることによって、前記同期モータの運
転を制御する手段であるハイブリッド車両。
8. A synchronous motor having a winding and a rotor through which a polyphase alternating current can flow, a prime mover, and motor control means for controlling operation of the synchronous motor, wherein at least the power output from the synchronous motor A hybrid vehicle that is capable of traveling, wherein the motor control means includes: an electric angle estimation means for estimating an electric angle of the rotor; and a voltage corresponding to a torque to be output by the synchronous motor. Voltage applying means for applying to the winding based on an angle; storage means for storing in advance the relationship between an electrical angle of the rotor and inductance of the winding; and storing means based on the assumed electrical angle. An inductance change amount calculating means for calculating an amount of change in inductance according to a change in electrical angle caused by rotation of the rotor by referring to the relationship stored in At least, a voltage value of the voltage applied by the voltage applying means, and a current value flowing through the winding according to the voltage,
An electrical angle correction unit that corrects the assumed electrical angle by performing a predetermined calculation using the inductance change amount calculated by the inductance change amount calculation unit; and A hybrid vehicle as a means for controlling the operation of the synchronous motor by reflecting the electric angle in the electric angle estimation means.
【請求項9】 多相交流を流し得る巻線と回転子とを有
する同期モータと原動機と、該同期モータの運転を制御
するモータ制御手段とを備え、少なくとも該同期モータ
から出力される動力によって走行可能であるハイブリッ
ド車両であって、 前記モータ制御手段は、 前記回転子の電気角と前記巻線のインダクタンスとの関
係を予め記憶した記憶手段と、 前記電気角を検出する電気角検出手段と、 該検出された電気角に基づいて該記憶手段に記憶された
関係を参照することにより、前記回転子の回転に伴って
生じる電気角の変化に応じたインダクタンスの変化量を
算出するインダクタンス変化量算出手段と、 前記巻線に流れている電流値と該モータが出力すべきト
ルクに応じた電流値とを用いた所定の演算であって、前
記インダクタンス変化量算出手段により算出されたイン
ダクタンス変化量に起因する電圧を考慮した所定の演算
を行って、前記巻線に印加すべき電圧を求める電圧算出
手段と、 該求められた電圧を前記回転子の電気角に応じて前記巻
線に印加する電圧印加手段とを備えるハイブリッド車
両。
9. A synchronous motor having a winding and a rotor through which a polyphase alternating current can flow, a prime mover, and motor control means for controlling operation of the synchronous motor, wherein at least power output from the synchronous motor is used. A hybrid vehicle that is capable of traveling, wherein the motor control unit includes a storage unit that stores in advance a relationship between an electrical angle of the rotor and an inductance of the winding; and an electrical angle detection unit that detects the electrical angle. An inductance change amount for calculating an inductance change amount according to a change in an electrical angle caused by rotation of the rotor by referring to a relationship stored in the storage unit based on the detected electrical angle; A predetermined calculation using a current value flowing through the winding and a current value according to a torque to be output by the motor, Voltage calculation means for performing a predetermined calculation in consideration of a voltage resulting from the inductance change amount calculated by the calculation means to obtain a voltage to be applied to the winding; and obtaining the obtained voltage as an electrical angle of the rotor. And a voltage applying means for applying a voltage to the winding according to the following.
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