JP5055836B2 - Phase shift detection device and detection method for magnetic pole position sensor for synchronous motor - Google Patents
Phase shift detection device and detection method for magnetic pole position sensor for synchronous motor Download PDFInfo
- Publication number
- JP5055836B2 JP5055836B2 JP2006144949A JP2006144949A JP5055836B2 JP 5055836 B2 JP5055836 B2 JP 5055836B2 JP 2006144949 A JP2006144949 A JP 2006144949A JP 2006144949 A JP2006144949 A JP 2006144949A JP 5055836 B2 JP5055836 B2 JP 5055836B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic pole
- pole position
- motor
- current
- phase
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
本発明は、同期モーター用磁極位置センサーの位相ズレ検出装置および検出方法に関する。 The present invention relates to a phase shift detection device and a detection method for a magnetic pole position sensor for a synchronous motor.
同期モーターの制御において、レゾルバーなどの磁極位置センサーにより検出されたローターの磁極位置検出値が実際の磁極位置とずれていると、所望のモータートルクに制御することができないため、センサーの検出位置と実際の磁極位置とのズレ(位相ズレ)が所定範囲内に収まるようにセンサーの取り付け位置を調整する必要がある。そこで、基準角度生成回路を設けて位相ズレ量を求め、同期モーターの制御を行うようにしたモーター制御装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 In synchronous motor control, if the detected magnetic pole position of the rotor detected by a magnetic pole position sensor such as a resolver deviates from the actual magnetic pole position, it cannot be controlled to the desired motor torque. It is necessary to adjust the mounting position of the sensor so that the deviation (phase deviation) from the actual magnetic pole position is within a predetermined range. Therefore, a motor control device is known in which a reference angle generation circuit is provided to determine a phase shift amount and control a synchronous motor (see, for example, Patent Document 1).
この出願の発明に関連する先行技術文献としては次のものがある。
しかしながら、上述した従来の装置では、同期モーターの磁極位置の検出誤差を補正するための基準角度生成回路という専用補正回路を必要とする。 However, the above-described conventional apparatus requires a dedicated correction circuit called a reference angle generation circuit for correcting the detection error of the magnetic pole position of the synchronous motor.
3相同期モーターに連結されてモーターの磁極位置を検出する磁極位置センサーの誤差を検出するときに、3相交流とdq軸2相直流との間で座標変換を行ってインバーターを制御し、モーターに流れる電流を制御する電流制御系に対して、モーターのトルクが0となるdq軸電流指令値を与え、モーターを無負荷状態にして駆動したときの、モーターの回転速度とモーターに流れる電流を検出し、回転速度検出値と電流検出値に基づいてdq軸電流の位相差を演算し、モーターのトルクが0となるdq軸電流指令値の位相差とdq軸電流の位相差との位相ズレ量を磁極位置センサーの磁極位置検出誤差とする。 When detecting the error of the magnetic pole position sensor connected to the three-phase synchronous motor to detect the magnetic pole position of the motor, the inverter is controlled by performing coordinate conversion between the three-phase AC and the dq-axis two-phase DC. For the current control system that controls the current flowing through the motor, the dq axis current command value is set so that the motor torque is zero, and the motor rotation speed and the current flowing through the motor when the motor is driven with no load And detecting the phase difference between the dq-axis current and the phase difference between the dq-axis current command value at which the motor torque is zero and the phase difference between the dq-axis currents. The amount is defined as a magnetic pole position detection error of the magnetic pole position sensor.
本発明によれば、専用補正回路を設置せず、また磁極位置センサーの取り付け位置調整作業を行わずに、同期モーターの磁極位置検出誤差を正確に補正することができる。 According to the present invention, it is possible to accurately correct the magnetic pole position detection error of the synchronous motor without installing a dedicated correction circuit and without performing the adjustment operation of the magnetic pole position sensor.
エンジンとモーターの両方またはいずれか一方の駆動力により走行するハイブリッド車両に本願発明を適用した一実施の形態を説明する。 An embodiment in which the present invention is applied to a hybrid vehicle that travels by the driving force of either or both of an engine and a motor will be described.
《発明の第1の実施の形態》
図1は第1の実施の形態の構成を示す。モータージェネレーター104はクラッチ103を介してエンジン102と接続され、エンジン102を始動する。また、モータージェネレーター104はクラッチ105を介してトランスミッション106と接続され、車両を走行駆動する。車両の総合制駆動力は、エンジン102とモータージェネレーター104の合成制駆動力、またはいずれか一方の制駆動力となる。
<< First Embodiment of the Invention >>
FIG. 1 shows the configuration of the first embodiment. The
なお、モータージェネレーター104は3相同期電動機(3相同期モーター)であり、負荷を駆動する電動機と負荷により駆動されて回生発電を行う発電機との両方の機能を有することを明確にするために“モータージェネレーター”と呼ぶ。一般に、電動機(モーター)は電動機としての機能と発電機としての機能を有しており、制御装置によっていずれかの機能を選択して駆動制御することが可能である。
In order to clarify that the
車両コントローラー101は、車速センサー(不図示)により検出した車速、シフトセンサー(不図示)により検出した自動変速機のシフト位置、アクセルセンサー(不図示)により検出したアクセルペダル操作量、ブレーキセンサー(不図示)により検出したブレーキペダル操作量などの情報に基づいて、車両走行のための制駆動力制御およびエネルギーマネージメントを行い、エンジン102、モーターコントローラー109、クラッチ103,105を制御する。なお、エンジン102およびクラッチ103,105はそれぞれ図示しない制御装置を内蔵している。
The
モーターコントローラー109は、車両コントローラー101からのトルク指令にしたがってインバーター108を制御し、バッテリー107の直流電力を交流電力に変換してモータージェネレーター104へ供給し、トルク指令値に応じたトルクを発生させる。
The
図2は第1の実施の形態のモータージェネレーター104の制御ブロック図を示す。電流指令部109aは、電流テーブル(不図示)からトルク指令値T*とモータージェネレーター104の電気角周波数ωに応じたd、q軸電流指令値id*、iq*を表引き演算し、2相直流であるd、q軸電流指令値id*、iq*を設定する。電流制御部109bは、d、q軸電流指令値id*、iq*と実電流id、iqの偏差を演算増幅し、偏差を0にするd、q軸電圧指令値vd*、vq*を出力する。
FIG. 2 is a control block diagram of the
2相3相変換部109cは、磁極位置θに基づいてd、q軸電圧指令値vd*、vq*を3相交流電圧指令値vu*、vv*、vw*に変換する。インバーター108は、3相交流電圧指令値vu*、vv*、vw*にしたがってIGBTなどのパワースイッチング素子から構成される電力変換部108aを駆動制御し、バッテリー107の直流電力を交流電力へ変換する。また、インバーター108は電流センサー108b、108c、108dによりモータージェネレーター104に流れる3相交流電流iu、iv、iwを検出する。3相2相変換部109dは、電流センサー108b、108c、108dにより検出した3相交流電流iu、iv、iwを磁極位置θに基づいて2相直流実電流id、iqに変換する。
The two-phase / three-phase converter 109c converts the d and q-axis voltage command values vd * and vq * into the three-phase AC voltage command values vu * , vv * and vw * based on the magnetic pole position θ.
モータージェネレーター104には磁極位置センサー104aが接続されており、モータージェネレーター104の磁極位置信号を出力する。磁極位置検出部109eは、磁極位置センサー104aの磁極位置信号を磁極位置θ1とモータージェネレーター104の回転角速度ωに変換する。磁極位置誤差演算部109fは、d、q軸実電流id、iqに基づいて磁極位置センサー104aによる磁極位置検出値θ1と実際の磁極位置との差、すなわち位相ズレ量を演算し、この位相ズレ量を用いて磁極位置検出値θ1に含まれる位相ズレ量を補償した磁極位置θを求める。
A magnetic pole position sensor 104 a is connected to the
ここで、位相ズレ量の演算方法を説明する。モータージェネレーター104の運動方程式は次式で与えられる。
J・d(ωre)/dt=T−TL ・・・(1)
(1)式において、Jはモータージェネレーター104とその出力軸に接続される機器のイナーシャの合計値、ωreはモータージェネレーター104の回転子の回転角速度、Tはモータージェネレーター104のトルク、TLは負荷トルクである。TLにはモータージェネレーター104自身の摩擦トルクなどが含まれる。なお、(1)式では粘性制動係数を除いている。モータージェネレーター104の回転角速度ωreを測定することによって、(1)式により実際に生じているモータージェネレーター104のトルクを求めることができる。
Here, a method of calculating the phase shift amount will be described. The equation of motion of the
J ・ d (ωre) / dt = T−TL (1)
In equation (1), J is the total value of inertia of the
また、トルクTは(2)式で与えられる。
T=Pn・{ψa・Ia・cosβ+(Ld−Lq)・Ia2・sin2β/2} ・・・(2)
(2)式において、Pnは極対数、ψaは永久磁石の鎖交磁束、Iaはモータージェネレーター104の電機子電流、βは2相実電流IdとIqの位相差(図3参照)、Ldはd軸インダクタンス、Lqはq軸インダクタンスである。
The torque T is given by equation (2).
T = Pn · {ψa · Ia · cosβ + (Ld−Lq) · Ia 2 · sin2β / 2} (2)
In equation (2), Pn is the number of pole pairs, ψa is the flux linkage of the permanent magnet, Ia is the armature current of the
(2)式によりdq軸実電流位相差βとトルクTの関係をグラフ化した一例を図4に示す。図4において、dq軸実電流位相差βが±90degであればT=0になる。一方、モーター制御において位相差βの指令値β*は磁極位置センサー104aの信号に基づいて求めるため、磁極位置センサー104aに位相ズレがある場合には位相差指令値β*と実際の位相差βとが一致しない。したがって、トルクT=0となるように位相差指令値β*を指令しているにも関わらずトルクTが発生しているときはβ≠β*になり、磁極位置センサー104aに位相ズレが生じていることがわかる。つまり、トルクT=0となるようにdq軸実電流位相差β*を指令したときの回転角速度ωreを測定することによって、磁極位置センサー104aの位相ズレ量を求めることができる。 FIG. 4 shows an example in which the relationship between the dq-axis actual current phase difference β and the torque T is represented by the equation (2). In FIG. 4, T = 0 when the dq-axis actual current phase difference β is ± 90 deg. On the other hand, since the command value β * of the phase difference β is obtained based on the signal of the magnetic pole position sensor 104a in the motor control, when the magnetic pole position sensor 104a has a phase shift, the phase difference command value β * and the actual phase difference β Does not match. Therefore, when the torque T is generated even though the phase difference command value β * is commanded so that the torque T = 0, β ≠ β * , and a phase shift occurs in the magnetic pole position sensor 104a. You can see that That is, the phase shift amount of the magnetic pole position sensor 104a can be obtained by measuring the rotational angular velocity ωre when the dq-axis actual current phase difference β * is commanded so that the torque T = 0.
精度よく位相ズレ量を求めるためには、次のようにすればよい。(イ)負荷トルクTLを小さくする。(1)式から明らかなように、負荷トルクTLが大きいとモータージェネレーター104が回転し始めるトルクTも大きくなるため、位相ズレ量の検出精度が低下する。(ロ)モータージェネレーター104の電機子電流Iaを大きくする。(2)式から明らかなように、電機子電流Iaが大きくなるとトルクTも大きくなるため、電機子電流Iaを大きくすれば位相ズレ量が小さくともモータージェネレーター104が回転しやすくなる。(ハ)dq軸実電流位相差βの変化に対してトルクTが大きく変化する(dT/dtが大)位相差βを位相差指令値β*とする。図4に示すように、位相差β=−90degよりも位相差β=+90degの方が位相差βの変化に対するトルクTの感度が高いため、位相差指令値β*=+90degの方が小さな位相ズレ量でも大きなトルクTが得られる。
In order to obtain the phase shift amount with high accuracy, the following may be performed. (A) Reduce the load torque TL. As apparent from the equation (1), when the load torque TL is large, the torque T at which the
図5は、第1の実施の形態の位相ズレ量算出および補正処理を示すフローチャートである。ステップ1において、モータージェネレーター104が回転していない状態で車両コントローラー101からクラッチ103,105へ開放指令を出力するとともに、モーターコントローラー109へトルク指令値T*=0の指令を出力する。これにより、クラッチ103,105が開放され、モータージェネレーター104が無負荷状態になる。つまり、モータージェネレーター104の負荷トルクTLを最小にすることによって、精度よく位相ズレ量を検出することができる。また、クラッチ105が開放されているのでモータージェネレーター104の回転が駆動輪へ伝達されず、位相ズレ量算出および補正処理を行っているときにモータージェネレーター104が回転したとしても、乗員にショックなどの違和感を感じさせないようにすることができる。
FIG. 5 is a flowchart illustrating phase shift amount calculation and correction processing according to the first embodiment. In
続くステップ2で、モーターコントローラー109は予め記憶している電流マップ(不図示)からトルク指令値T*=0となるd、q軸電流指令値Id*、Iq*を設定し、このd、q軸電流指令値Id*、Iq*に応じた3相交流電圧指令値Vu*、Vv*、Vw*をインバーター108へ出力する。インバーター108は、3相交流電圧指令値Vu*、Vv*、Vw*に応じた3相交流電圧をモータージェネレーター104の巻線に印加し、モータージェネレーター104の巻線に3相交流電流iu、iv、iwを流す。
In the
ステップ3において、磁極位置センサー104aからの磁極位置信号によりモータージェネレーター104の回転角速度ωreを検出する。続くステップ4では回転角速度ωreに変化があるか否かを判別する。dωre/dt=0すなわち回転角速度ωreに変化がないときはステップ7へ進み、dq軸実電流の位相差をβ=β*であるとみなす。すなわちモーターコントローラー109は位相ズレ量=0と記憶し、以降は磁極位置をθ1=θとしてモータージェネレーター104の駆動制御を行う。
In step 3, the rotational angular velocity ωre of the
一方、ステップ4でdωre/dt≠0すなわち回転角速度ωreに変化があるときはステップ5へ進み、測定した回転角速度ωreと、予めモーターコントローラー109に記憶されているイナーシャJおよび負荷トルクTLを用いて、(1)式および(2)式によりモータートルクT=0となるdq軸実電流位相差βを逆算する。モータージェネレーター104には負荷が接続されていないので、イナーシャJおよび負荷トルクTLはモータージェネレーター104自身のイナーシャと摩擦トルクである。また、一般にモータージェネレーター104の摩擦トルクは小さな値であるため、dq軸実電流位相差βを精度よく逆算することができる。
On the other hand, if dωre / dt ≠ 0, that is, if there is a change in the rotational angular velocity ωre in
ステップ6において、ステップ2で設定したd、q軸電流指令値Id*、Iq*からdq軸実電流位相差の指令値β*を求め、ステップ5で求めた位相差βとの差分(β−β*)を位相ズレ量として記憶する。これ以降は、磁極位置センサー104aの磁極位置信号に基づいて検出した磁極位置θ1から位相ズレ量(β−β*)を差し引いた値を磁極位置θとしてモータージェネレーター104の駆動制御を行う。
In
以上説明したように、第1の実施の形態によれば、3相同期モータージェネレーター104に連結されてモータージェネレーター104の磁極位置を検出する磁極位置センサー104aの誤差を検出する装置であって、モータージェネレーター104の回転速度を検出する磁極位置検出部109eと、モーターに流れる電流を検出する電流センサー108b、108c、108dと、3相交流とdq軸2相直流との間で座標変換を行ってインバーター108を制御し、モータージェネレーター104に流れる電流を制御する電流制御部109bと、モータージェネレーター104を無負荷状態にし、モータージェネレーター104のトルクTが0となるdq軸電流指令値id*、iq*を電流制御部109bへ与えてモータージェネレーター104を駆動したときの、磁極位置検出部109eの回転速度検出値ωと電流センサー108b、108c、108dの電流検出値(id、iq)とに基づいて、dq軸電流の位相差βを演算する磁極位置誤差演算部109fと、モータージェネレーター104のトルクTが0となるdq軸電流指令値id*、iq*の位相差β*と、磁極位置誤差演算部109fにより演算したdq軸電流id、iqの位相差βとの位相ズレ量(β−β*)を演算する磁極位置誤差演算部109fとを備え、磁極位置誤差演算部109fで演算した位相ズレ量(β−β*)を磁極位置センサー104aの磁極位置検出誤差とするようにした。
これにより、専用補正回路を設置せず、また磁極位置センサーの取り付け位置調整作業を行わずに、同期モーターの磁極位置検出誤差を正確に補正することができる。また、磁極位置センサーの取り付け作業後に位相ズレが発生しても、一定のトルク精度を保ちながらモーター制御、例えば車両の駆動力制御やエネルギーマネイジメントを行うことができる。
As described above, according to the first embodiment, the apparatus detects an error of the magnetic pole position sensor 104a that is connected to the three-phase
As a result, it is possible to accurately correct the magnetic pole position detection error of the synchronous motor without installing a dedicated correction circuit and without performing a work for adjusting the mounting position of the magnetic pole position sensor. Further, even if a phase shift occurs after the magnetic pole position sensor is attached, motor control such as vehicle driving force control and energy management can be performed while maintaining a constant torque accuracy.
また、第1の実施の形態によれば、クラッチ103,105を開放して位相ズレ量の算出と補正を行うので、システムの起動と停止時の他、アイドルストップ時にも実施することができ、頻繁に位相ズレ量の有無が確認できるため、常に高精度なモータージェネレーター104のトルク制御を行うことができる。
According to the first embodiment, the
《発明の第2の実施の形態》
図6は第2の実施の形態の構成を示し、図7は第2の実施の形態のモータージェネレーター104の制御ブロック図を示す。なお、図1および図2に示す第1の実施の形態の機器と同様な機器に対しては同一の符号を付して相違点を中心に説明する。この第2の実施の形態のハイブリッド車両は記憶装置110を備えている。記憶装置110には、モータージェネレーター104の組立段階などにおいて取得した磁極位置センサー104aの位相ズレ量を記憶しておく。モータージェネレーター104の駆動制御時には、記憶装置110に記憶されている位相ズレ量を補償した制御を行う。これにより、磁極位置センサー104aの取り付け時の調整作業が不要となる。
<< Second Embodiment of the Invention >>
FIG. 6 shows the configuration of the second embodiment, and FIG. 7 shows a control block diagram of the
図8は、第2の実施の形態の位相ズレ量算出および補正処理を示すフローチャートである。なお、図5に示す第1の実施の形態の処理と同様な処理を行うステップに対しては同一の符号を付して相違点を中心に説明する。ステップ21において、車両のイグニッションスイッチ(不図示)がオンして車両コントローラー101からモーターコントローラー109へ起動指令が出力されると、モーターコントローラー109は起動処理を行う。この起動処理において、モーターコントローラー109は記憶装置110から磁極位置センサー104aの位相ズレ量の読み込みを行う。
FIG. 8 is a flowchart illustrating phase shift amount calculation and correction processing according to the second embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the step which performs the process similar to the process of 1st Embodiment shown in FIG. 5, and it demonstrates centering on difference. In
ステップ22で記憶装置110から磁極位置センサー104aの位相ズレ量の読み込みができたか否かを確認し、位相ズレ量の読み込みができなかったときはステップ25へ進む。位相ズレ量の読み込みができたときはステップ23へ進み、読み込んだ位相ズレ量の値が磁極位置センサー104aの取り付け機械公差で決まる値を超えるなど、異常な値でないか確認する。読み込んだ位相ズレ量が正常な範囲内であればステップ24へ進み、そうでなければステップ25へ進む。
In
記憶装置110から読み込んだ位相ズレ量が正常な範囲内の値である場合は、ステップ24で、モーターコントローラー109は記憶装置110から読み込んだ位相ズレ量を記憶し、以降は磁極位置センサー104aの磁極位置信号に基づいて検出した磁極位置θ1から位相ズレ量を差し引いた値を磁極位置θとしてモータージェネレーター104の駆動制御を行う。
If the phase shift amount read from the
一方、記憶装置110から読み込んだ位相ズレ量が異常な値であった場合、または位相ズレ量を読み込めなかった場合は、ステップ25で、モーターコントローラー109は位相ズレ量の算出と磁極位置の補正処理を行う旨を車両コントローラー101へ送信し、車両コントローラー101はクラッチ103,105を開放する。そして、図5のステップ2〜7で説明した位相ズレ量の算出と磁極位置の補正処理を行う。
On the other hand, if the phase shift amount read from the
外部の記憶装置110に記憶した値により位相ズレ補償を行うモーター制御システムにおいては、磁極位置センサー104aの取り付け調整作業が不要になるものの、外部の記憶装置110から位相ズレ量を正常に読み込めなかった場合にはモーター制御が正常に行えなくなるか、または想定される最大の位相ズレが発生したという前提でモーター制御を行わざるを得ず、運転範囲が大幅に制約される。しかし、この第2の実施の形態によれば、外部の記憶装置110から位相ズレ量を正常に読み込めなかった場合でも、常に高精度なモータージェネレーター104のトルク制御を行うことができる。
In the motor control system that compensates for the phase shift based on the value stored in the
《発明の第3の実施の形態》
図9は第3の実施の形態の構成を示し、図10は第3の実施の形態のモータージェネレーター104の制御ブロック図を示す。なお、図1および図2に示す第1の実施の形態の機器と同様な機器に対しては同一の符号を付して相違点を中心に説明する。この第3の実施の形態のハイブリッド車両は、バッテリー107とインバーター108の間にリレーBOX111を備える。なお、図1、図2、図6、図7では図示を省略したが、インバーター108の直流電源側にキャパシター108eと電圧センサー108fが接続されている。
<< Third Embodiment of the Invention >>
FIG. 9 shows the configuration of the third embodiment, and FIG. 10 shows a control block diagram of the
リレーBOX111のリレーは、車両コントローラー101からの指令にしたがってハイブリッド車両システムの起動時にオンされ、インバーター108へバッテリー107の直流電源を供給するとともに、ハイブリッド車両システムの停止時にオフされ、インバーター108へのバッテリー107の直流電源の供給を停止する。また、キャパシター108eは、インバーター電力変換部108aのスイッチングによりバッテリー107側に生じるリップル電圧を平滑する。電圧センサー108fはインバーター108の直流電源電圧を検出し、検出結果はハイブリッド車両システムの起動と停止時のキャパシター108eの充放電や、モーターコントローラー109の電流制御に用いられる。
The relay of the
図11は、第3の実施の形態の位相ズレ量算出および補正処理を示すフローチャートである。なお、図5に示す第1の実施の形態の処理と同様な処理を行うステップに対しては同一のステップ番号を付して相違点を中心に説明する。ステップ31において、車両のイグニッションスイッチ(不図示)がオフして車両コントローラー101からリレーBOX111へリレー開放指令を出力するとともに、クラッチ103,105へ開放指令を出力し、さらに車両コントローラー101からモーターコントローラー109へ放電指令を出力する。
FIG. 11 is a flowchart illustrating phase shift amount calculation and correction processing according to the third embodiment. In addition, the same step number is attached | subjected to the step which performs the process similar to the process of 1st Embodiment shown in FIG. 5, and it demonstrates centering on difference. In
これにより、リレーBOX111はリレーを開放し、バッテリー107からインバーター108への直流電源の供給を停止するとともに、クラッチ103,105が開放され、モータージェネレーター104が無負荷状態になる。
As a result, the
続くステップ32で、モーターコントローラー109は予め記憶しておいた電流マップ(不図示)を参照し、トルクTが0となるd、q軸電流指令値Id*、Iq*を設定し、d、q軸電流指令値Id*、Iq*に応じた3相交流電圧指令値Vu*、Vv*、Vw*をインバータ108へ出力する。インバーター108は3相交流電圧指令値Vu*、Vv*、Vw*にしたがってモータージェネレーター104の巻線に3相交流電圧を印加し、モータージェネレーター104に3相交流電流を流す。
In the following
このとき、リレーBOX111は開放されているので、キャパシター108eに蓄積された電荷がインバーター108を介してモータージェネレーター104の巻線へ供給され、電流が流れる。これにより、キャパシター108eの電荷が放電され、キャパシター108eの両端電圧が低下していく。キャパシター108eの両端電圧は電圧センサー108fにより検出され、キャパシター108eの両端電圧が予め設定した規定電圧以下になるまで放電を続ける。以降の動作は図5に示すステップ3〜7の動作と同様であり、説明を省略する。
At this time, since the
このようにして得られた位相ズレ量を記憶しておくことによって、次回のハイブリッド車両システム起動以降にこの位相ズレ量を補償したモーター制御を行うことができる。また、インバーターキャパシター108eの蓄積電荷をモーター巻線に放電する方式を採用しているシステムの場合は、上述した第3の実施の形態を実施することによってシステム動作に何ら変更を加えることなく、磁極位置センサー104aの位相ズレ量を補償することができる。 By storing the phase shift amount thus obtained, it is possible to perform motor control that compensates for this phase shift amount after the next start of the hybrid vehicle system. Further, in the case of a system that employs a system that discharges the accumulated charge of the inverter capacitor 108e to the motor winding, the magnetic pole can be changed without any change to the system operation by implementing the third embodiment described above. The amount of phase shift of the position sensor 104a can be compensated.
特許請求の範囲の構成要素と一実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、モータージェネレーター104がモーターを、磁極位置検出部109eが回転速度検出手段を、電流センサー108b、108c、108dが電流検出手段を、電流制御部109bが電流制御手段を、磁極位置誤差演算部109fが位相差演算手段および位相ズレ量演算手段を、記憶装置110が記憶手段をそれぞれ構成する。なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する際、上記の実施の形態の記載事項と特許請求の範囲の記載事項との対応関係になんら限定も拘束もされない。
The correspondence between the constituent elements of the claims and the constituent elements of the embodiment is as follows. That is, the
上述した一実施の形態では、モータージェネレーター104の出力軸にクラッチ103,105を接続し、これらのクラッチ103,105を開放することによってモータージェネレーター104の無負荷状態を実現する例を示したが、モータージェネレーター104を無負荷状態にする方法はこの一実施の形態の方法に限定されない。なお、モータージェネレーター104を完全に無負荷状態にする必要はなく、無負荷状態に近い状態であって、かつそのときの負荷トルクTLが変動しない状態であればよい。
In the above-described embodiment, the clutch 103, 105 is connected to the output shaft of the
また、上述した一実施の形態ではハイブリッド車両に本願発明を適用した例を説明したが、本願発明はハイブリッド車両に限定されず、同期電動機を有するあらゆる装置に適用することができ、上述した効果を得ることができる。 In the above-described embodiment, the example in which the present invention is applied to a hybrid vehicle has been described. However, the present invention is not limited to a hybrid vehicle, and can be applied to any device having a synchronous motor. Obtainable.
101 車両コントローラー
103,105 クラッチ
104 モータージェネレーター
104a 磁極位置センサー
107 バッテリー
108 インバーター
108a 電力変換部
108b〜108d 電流センサー
108e キャパシター
108f 電圧センサー
109 モーターコントローラー
109a 電流指令部
109b 電流制御部
109c 2相/3相変換部
109d 3相/2相変換部
109e 磁極位置検出部
109f 磁極位置誤差演算部
110 記憶装置
111 リレーBOX
101
Claims (4)
前記モーターの回転速度を検出する回転速度検出手段と、
前記モーターに流れる電流を検出する電流検出手段と、
3相交流とdq軸2相直流との間で座標変換を行ってインバーターを制御し、前記モーターに流れる電流を制御する電流制御手段と、
前記モーターを無負荷状態にし、前記モーターのトルクが0となるdq軸電流指令値を前記電流制御手段へ与えて前記モーターを駆動したときの、前記回転速度検出手段の回転速度検出値と前記電流検出手段の電流検出値とに基づいて、dq軸電流の位相差を演算する位相差演算手段と、
前記モーターのトルクが0となるdq軸電流指令値の位相差と、前記位相差演算手段により演算したdq軸電流の位相差との位相ズレ量を演算する位相ズレ量演算手段とを備え、
前記位相ズレ量演算手段で演算した位相ズレ量を前記磁極位置センサーの磁極位置検出誤差とすることを特徴とする同期モーター用磁極位置センサーの位相ズレ検出装置。 An apparatus for detecting an error of a magnetic pole position sensor connected to a three-phase synchronous motor to detect a magnetic pole position of the motor,
A rotational speed detecting means for detecting the rotational speed of the motor;
Current detecting means for detecting a current flowing through the motor;
Current control means for controlling the inverter by performing coordinate conversion between the three-phase alternating current and the dq-axis two-phase direct current, and controlling the current flowing through the motor;
The rotational speed detection value of the rotational speed detection means and the current when the motor is driven with the dq axis current command value at which the motor torque is zero being applied to the current control means. A phase difference calculating means for calculating the phase difference of the dq axis current based on the current detection value of the detecting means;
Phase shift amount calculating means for calculating a phase shift amount between a phase difference between dq axis current command values at which the torque of the motor becomes zero and a phase difference between dq axis currents calculated by the phase difference calculating means;
A phase shift detection device for a synchronous motor magnetic pole position sensor, wherein the phase shift amount calculated by the phase shift amount calculation means is used as a magnetic pole position detection error of the magnetic pole position sensor.
予め測定された前記磁極位置センサーの磁極位置検出誤差を記憶する記憶手段を備え、
前記記憶手段から前記磁極位置センサーの磁極位置検出誤差を読み込めないときに、前記位相ズレ量演算手段により演算した位相ズレ量を前記磁極位置センサーの磁極位置検出誤差とすることを特徴とする同期モーター用磁極位置センサーの位相ズレ検出装置。 In the phase shift detection device of the magnetic pole position sensor for synchronous motor according to claim 1,
Storage means for storing a magnetic pole position detection error of the magnetic pole position sensor measured in advance;
When the magnetic pole position detection error of the magnetic pole position sensor cannot be read from the storage means, the phase shift amount calculated by the phase shift amount calculation means is used as the magnetic pole position detection error of the magnetic pole position sensor. Phase shift detection device for magnetic pole position sensor.
前記位相差演算手段は、前記モーターにd軸電流指令値のみを与えて前記インバーターの平滑キャパシターの蓄積電荷を放電するときに、前記回転速度検出手段の回転速度検出値と前記電流検出手段の電流検出値とに基づいて、dq軸電流の位相差を演算することを特徴とする同期モーター用磁極位置センサーの位相ズレ検出装置。 In the phase shift detection device of the magnetic pole position sensor for synchronous motor according to claim 1,
The phase difference calculating means applies only the d-axis current command value to the motor to discharge the accumulated charge of the smoothing capacitor of the inverter, and detects the rotational speed detected value of the rotational speed detecting means and the current of the current detecting means. A phase shift detection device for a synchronous motor magnetic pole position sensor, wherein a phase difference of dq-axis current is calculated based on a detection value.
3相交流とdq軸2相直流との間で座標変換を行ってインバーターを制御し、前記モーターに流れる電流を制御する電流制御系に対して、前記モーターのトルクが0となるdq軸電流指令値を与え、前記モーターを無負荷状態にして駆動したときの、前記モーターの回転速度と前記モーターに流れる電流を検出し、前記回転速度検出値と前記電流検出値に基づいてdq軸電流の位相差を演算し、前記モーターのトルクが0となるdq軸電流指令値の位相差と前記dq軸電流の位相差との位相ズレ量を前記磁極位置センサーの磁極位置検出誤差とすることを特徴とする同期モーター用磁極位置センサーの位相ズレ検出方法。 A method of detecting an error of a magnetic pole position sensor connected to a three-phase synchronous motor to detect a magnetic pole position of the motor,
A dq-axis current command in which the torque of the motor is zero with respect to a current control system that controls the inverter by performing coordinate conversion between the three-phase alternating current and the dq-axis two-phase direct current. When the motor is driven in a no-load state, the rotational speed of the motor and the current flowing through the motor are detected, and the level of the dq-axis current is determined based on the rotational speed detection value and the current detection value. A phase difference is calculated, and a phase shift amount between the phase difference of the dq axis current command value at which the torque of the motor becomes zero and the phase difference of the dq axis current is set as a magnetic pole position detection error of the magnetic pole position sensor. Method for detecting phase shift of magnetic pole position sensor for synchronous motor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006144949A JP5055836B2 (en) | 2006-05-25 | 2006-05-25 | Phase shift detection device and detection method for magnetic pole position sensor for synchronous motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006144949A JP5055836B2 (en) | 2006-05-25 | 2006-05-25 | Phase shift detection device and detection method for magnetic pole position sensor for synchronous motor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007318894A JP2007318894A (en) | 2007-12-06 |
JP5055836B2 true JP5055836B2 (en) | 2012-10-24 |
Family
ID=38852235
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006144949A Active JP5055836B2 (en) | 2006-05-25 | 2006-05-25 | Phase shift detection device and detection method for magnetic pole position sensor for synchronous motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5055836B2 (en) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5194838B2 (en) * | 2008-01-29 | 2013-05-08 | 三菱電機株式会社 | Method for estimating magnetic pole position of AC synchronous motor |
JP2009261041A (en) * | 2008-04-11 | 2009-11-05 | Hitachi Ltd | Synchronous motor and method of controlling synchronous motor |
DE102011105502A1 (en) * | 2010-07-08 | 2012-01-12 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Method for adjusting a phase offset between a rotor position sensor and the rotor position of an electrically commutated motor |
US8624564B2 (en) * | 2010-12-23 | 2014-01-07 | Caterpillar Inc. | Switched reluctance generator initial rotor position estimation |
JP5575176B2 (en) | 2012-04-23 | 2014-08-20 | 三菱電機株式会社 | Control device for rotating electrical machine |
DE102013004954B4 (en) * | 2013-03-22 | 2022-07-07 | Audi Ag | Method for operating a multi-phase electrical machine and corresponding multi-phase electrical machine |
CN103715957A (en) * | 2013-12-19 | 2014-04-09 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | Three-phase permanent magnet synchronous motor driving circuit |
CN103825518B (en) * | 2014-03-05 | 2016-01-20 | 华侨大学 | Three-phase permanent-magnetic synchronous motors Phase sequence detection and initial position of rotor navigation system and method |
EP2985904B1 (en) * | 2014-08-11 | 2018-12-05 | Magneti Marelli S.p.A. | Method for the diagnosis of the offset of the resolver of an electric machine |
JP6398890B2 (en) | 2014-10-21 | 2018-10-03 | 株式会社デンソー | Control device for rotating electrical machine |
WO2019207754A1 (en) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | 三菱電機株式会社 | Electric motor control device |
JP6962957B2 (en) * | 2018-10-12 | 2021-11-05 | ファナック株式会社 | DC excitation type magnetic pole initial position detection device and magnetic pole position detection device |
US11303239B2 (en) | 2018-10-12 | 2022-04-12 | Fanuc Corporation | Magnetic pole initial position detection device using direct-current excitation method and magnetic pole position detection device |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10304676A (en) * | 1997-04-23 | 1998-11-13 | Toyota Motor Corp | Discharging device of inverter internal capacitor |
JP2001211698A (en) * | 2000-01-20 | 2001-08-03 | Hitachi Ltd | Synchronous motor controller |
JP2004072902A (en) * | 2002-08-06 | 2004-03-04 | Yaskawa Electric Corp | Adjusting device for magnetic pole position of ac synchronous motor |
-
2006
- 2006-05-25 JP JP2006144949A patent/JP5055836B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007318894A (en) | 2007-12-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5055836B2 (en) | Phase shift detection device and detection method for magnetic pole position sensor for synchronous motor | |
JP5091535B2 (en) | Motor control device | |
US7960930B2 (en) | Control apparatus and method for motor drive system | |
EP3213958B1 (en) | Dc bus voltage control | |
JP3695342B2 (en) | Electric motor control device | |
JP5575176B2 (en) | Control device for rotating electrical machine | |
JP4574412B2 (en) | Hybrid vehicle motor constant detection device and hybrid vehicle motor control device | |
US9590551B2 (en) | Control apparatus for AC motor | |
JP5305933B2 (en) | Motor drive system | |
JP2006304462A (en) | Motor drive system and control method for permanent magnet motor | |
JP5642251B2 (en) | Control device for rotating electrical machine | |
JP4735076B2 (en) | Motor control device | |
JP3985550B2 (en) | Electric vehicle drive control device, electric vehicle drive control method, and program thereof | |
EP3745589B1 (en) | Inverter control method and inverter control device | |
WO2015001849A1 (en) | Electric-vehicle braking control device | |
KR101171914B1 (en) | Motor temperature estimation method for green car and apparatus thereof | |
JP2005065349A (en) | Synchronous motor controller | |
CN113261199B (en) | Motor control device | |
JP4797537B2 (en) | Motor control device | |
JP6269328B2 (en) | Synchronous motor control device and vehicle control system including the same | |
JP5259936B2 (en) | Motor diagnostic device for electric vehicle | |
JP5884747B2 (en) | AC motor control device | |
JP2007259650A (en) | Apparatus and method for electric drive control | |
JP5605311B2 (en) | Rotating machine control device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20080624 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20080605 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20081010 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090324 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110629 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110802 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120703 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120716 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150810 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5055836 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |