JP5412095B2 - Electric motor control device and operation control method - Google Patents

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    • H02P27/08Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters with pulse width modulation

Description

本発明は、複数の多相結線を有する電動機を駆動制御するための電動機制御装置、および、電動機制御装置の運転制御方法に関する。   The present invention relates to an electric motor control device for driving and controlling an electric motor having a plurality of multiphase connections, and an operation control method for the electric motor control device.

自動車という限られた空間においては機器の小型化が重要であり、エンジン及び電動機を動力源とするハイブリッド車両においても、高出力化以外にモータやインバータなどの機器の小型化が重要視されている。高出力化の方法としては、同一電流の場合には使用電圧を高電圧化するという方法があるが、使用部品の耐電圧や絶縁などが問題となる。そのため、高電圧化の代わりに電動機内部に複数の結線を備えることで、結線あたりの駆動電流を同一としたまま高出力化を図るようにした電動機が知られている。このような構成とすることで、複数のモータを使用する場合に比べて、コンパクトかつ安価とすることができる。   Miniaturization of equipment is important in the limited space of automobiles, and miniaturization of equipment such as motors and inverters is important in addition to high output in hybrid vehicles that use engines and electric motors as power sources. . As a method of increasing the output, there is a method of increasing the operating voltage in the case of the same current, but there are problems such as withstand voltage and insulation of the components used. For this reason, there is known an electric motor that is provided with a plurality of connections inside the electric motor instead of increasing the voltage so as to increase the output while maintaining the same drive current per connection. By adopting such a configuration, it is possible to reduce the size and cost as compared with the case of using a plurality of motors.

従来、複数の電動機を独立した2つのインバータでそれぞれ駆動する場合、制御のためのクロック信号を共通化することで複数のマイコン間の同期を取りながら複数の個別の電動機を駆動する方法が、知られている(例えば、特許文献1参照)。そのような構成とすることで、モータ制御に使用するデータサンプリング(巻線電流、トルク出力値など)において、他方のインバータのスイッチング時に発生する電磁波の影響によりサンプリング精度が低下するのを防止している。   Conventionally, when driving a plurality of motors with two independent inverters, there is a known method of driving a plurality of individual motors while synchronizing a plurality of microcomputers by sharing a control clock signal. (For example, refer to Patent Document 1). By adopting such a configuration, in data sampling (winding current, torque output value, etc.) used for motor control, it is possible to prevent a decrease in sampling accuracy due to the influence of electromagnetic waves generated during switching of the other inverter. Yes.

特開2004−248377号公報JP 2004-248377 A

しかしながら、特許文献1では、独立して設けられた2つの電動機について適用したものであり、2Y結線のような複数結線を持つ電動機に適用した場合には、電流位相のずれに起因するトルク脈動という特有の問題が生じる。   However, in Patent Document 1, it is applied to two motors provided independently, and when applied to a motor having a plurality of connections such as a 2Y connection, it is referred to as torque pulsation due to a current phase shift. Unique problems arise.

請求項1の発明は、複数の多相結線を有する電動機を駆動制御し、複数の多相結線にそれぞれ接続された複数のインバータを備える電動機制御装置であって、インバータは、電動機の駆動制御指令を生成する演算制御装置と、駆動制御指令に基づいて電力用スイッチング素子を駆動する駆動回路とをそれぞれ備え、複数の演算制御装置はそれぞれ独立してクロックパルスを発生し、複数の演算制御装置の少なくとも一方には、複数の演算制御装置で生成される駆動制御指令の演算制御タイミングが互いに同期するように、電動機回転子の回転位置と周期的に発生される同期指令とに基づいて、前記駆動制御指令の演算制御タイミングを補正する処理タイミング補正部を設け、演算制御タイミングの補正は、演算制御装置のクロックパルスの積算数が予め設定した基準数に達したときに行われ、基準数は、複数の演算制御装置の間の演算制御タイミングのずれが、予め設定した許容値以内となるように、電動機の電流制御の時間間隔よりも短い時間内となるように予め決定されていることを特徴とする。
お、請求項の発明のように、複数のインバータの内の一つは、残りの他のインバータに対して同期信号を前記同期指令として出力するものであって、残りの他のインバータには前記処理タイミング補正部が設けられ、同期信号に同期して駆動制御指令が生成されるように駆動制御指令の演算制御タイミングを補正するようにしても良い。
また、請求項の発明のように、同期指令は、通信手段を介して上位制御装置から各インバータに入力される通信データに処理同期コマンドとして含まれ、通信データを受信した各インバータにおいて、処理同期コマンドに基づいて処理タイミング補正部による補正がそれぞれ行われるようにしても良い。
請求項の発明は、請求項4に記載の電動機制御装置において、演算制御装置は、処理同期コマンドを含む通信データの受信後、非同期と判定されるまでは駆動制御指令を生成して出力し、非同期と判定されると異常信号を出力することを特徴とする。
請求項の発明は、請求項5に記載の電動機制御装置において、処理同期コマンドを含む通信データを受信してからの経過時間が、非同期判定時間を超えたならば非同期と判定することを特徴とする。
請求項の発明は、複数の多相結線を有する電動機を駆動制御し、複数の多相結線にそれぞれ接続された複数のインバータを備え、インバータは、所定の演算制御タイミングで電動機の駆動制御指令を生成する演算制御装置と、駆動制御指令に基づいて電力用スイッチング素子を駆動する駆動回路とをそれぞれ備える電動機制御装置における運転制御方法であって、複数の演算制御装置は、それぞれ独立して発生するクロックパルスにより演算制御タイミングをそれぞれ決定し、複数の演算制御装置で生成される駆動制御指令の演算制御タイミングが互いに同期するように、演算制御装置のクロックパルスの積算数が予め設定した基準数に達した時に出力される同期指令と電動機回転子の回転位置とに基づいて駆動制御指令の演算制御タイミングを補正し、基準数は、複数の演算制御装置の演算制御タイミングのずれが、電動機の電流制御の時間間隔よりも短い時間内となるように、演算制御装置の演算処理の時間間隔より小さい値となるように予め決定されていることを特徴とする。
The invention of claim 1 is an electric motor control device that drives and controls an electric motor having a plurality of multi-phase connections, and includes a plurality of inverters respectively connected to the plurality of multi-phase connections, wherein the inverters are motor drive control commands. And a driving circuit for driving the power switching element based on the drive control command, each of the plurality of arithmetic control devices independently generates a clock pulse, and each of the plurality of arithmetic control devices at least one, as the operation control timing of the drive control command is generated by the plurality of arithmetic and control unit are synchronized with each other, based on the synchronization command and rotated position and periodically generated in the electric motor rotor, the drive the processing timing correction unit that corrects the operation control timing of the control command provided, the correction of the arithmetic control timing is the product of the arithmetic and control unit clock pulse The number is performed upon reaching the reference number set in advance, the reference number of the deviation of the operation control timing between the plurality of arithmetic and control device, such that within the permissible value set in advance, the motor current control It is determined in advance so as to be within a time shorter than the time interval .
Na us, as in the invention of claim 2, one of the plurality of inverters is for outputting a synchronizing signal to the rest of the other inverter as the synchronization command, the remaining other inverter The processing timing correction unit may be provided to correct the calculation control timing of the drive control command so that the drive control command is generated in synchronization with the synchronization signal.
Further, as in the invention of claim 3 , the synchronization command is included as a process synchronization command in the communication data input to each inverter from the host controller via the communication means, and in each inverter that has received the communication data, The correction by the processing timing correction unit may be performed based on the synchronization command.
According to a fourth aspect of the present invention, in the motor control device according to the fourth aspect, the arithmetic and control unit generates and outputs a drive control command until it is determined to be asynchronous after receiving the communication data including the process synchronization command. An abnormal signal is output when it is determined as asynchronous.
According to a fifth aspect of the present invention, in the electric motor control device according to the fifth aspect, if the elapsed time after receiving the communication data including the process synchronization command exceeds the asynchronous determination time, it is determined as asynchronous. And
The invention of claim 6 controls the drive of an electric motor having a plurality of multi-phase connections, and includes a plurality of inverters respectively connected to the plurality of multi-phase connections, and the inverter has a drive control command for the motors at a predetermined arithmetic control timing. an arithmetic control device and operation control method in a motor control device Ru respectively provided a driving circuit for driving the power switching element based on the drive control command to generate a plurality of arithmetic control unit, independently The calculation control timing is determined based on the generated clock pulses, and the number of clock pulses integrated in the calculation control device is set in advance so that the calculation control timings of the drive control commands generated by the plurality of calculation control devices are synchronized with each other. The calculation control timing of the drive control command is based on the synchronization command output when the number reaches the number and the rotational position of the motor rotor. Correcting the grayed, reference number, the deviation of the operation control timing of the plurality of arithmetic and control device, so that within a shorter time than the time interval of the current control of the electric motor, the time interval is smaller than the arithmetic processing of the arithmetic and control unit It is preliminarily determined to be a value .

本発明によれば、複数の多相結線を備える電動機において、制御電流の位相ずれに起因するトルク脈動を抑えることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the torque pulsation resulting from the phase shift of a control current can be suppressed in an electric motor provided with a plurality of multiphase connections.

以下、図を参照して発明を実施するための最良の形態について説明する。
−第1の実施の形態−
図1は、本発明に係る電動機制御装置の第1の実施形態を示す図である。電動機MGは、1つの筐体内に2つのY結線を有する3相2Y電動機である。一方の3相Y結線MG100はU相コイル巻線C110,V相コイル巻線C120およびW相コイル巻線C130で構成され、他方の3相Y結線MG200はU相コイル巻線C210,V相コイル巻線C220およびW相コイル巻線C230で構成されている。
Hereinafter, the best mode for carrying out the invention will be described with reference to the drawings.
-First embodiment-
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of an electric motor control device according to the present invention. The electric motor MG is a three-phase 2Y electric motor having two Y connections in one housing. One three-phase Y-connection MG100 includes a U-phase coil winding C110, a V-phase coil winding C120, and a W-phase coil winding C130, and the other three-phase Y-connection MG200 includes a U-phase coil winding C210 and a V-phase coil. A winding C220 and a W-phase coil winding C230 are included.

3相Y結線MG100の各コイル巻線C110,C120およびC130は、共通の中性点N10で接続されている。同様に、3相Y結線MG200の各コイル巻線C210,C220およびC230は、共通の中性点N10で接続されている。互いのY結線間は電気的に絶縁されている。電動機MGには、電動機回転子の回転角を検出する回転角センサR400が設けられている。   The coil windings C110, C120 and C130 of the three-phase Y connection MG100 are connected at a common neutral point N10. Similarly, the coil windings C210, C220 and C230 of the three-phase Y connection MG200 are connected at a common neutral point N10. The Y connections are electrically insulated from each other. The electric motor MG is provided with a rotation angle sensor R400 that detects the rotation angle of the electric motor rotor.

3相Y結線MG100は、リチウムイオン電池やニッケル水素電池などの2次電池で構成されるバッテリ300を電源として、インバータIN100により駆動電流が供給される。一方、3相Y結線MG200は、共通のバッテリ300を電源として、別のインバータIN200により駆動電流が供給される。インバータIN100は、パワーモジュールIN130、駆動回路IN120、演算制御装置IN112を備えている。同様に、インバータIN200は、パワーモジュールIN230、駆動回路IN130、演算制御装置IN212を備えている。   Three-phase Y-connection MG100 is supplied with drive current from inverter IN100 using battery 300 formed of a secondary battery such as a lithium ion battery or a nickel hydride battery as a power source. On the other hand, the three-phase Y connection MG200 is supplied with a drive current from another inverter IN200 using the common battery 300 as a power source. The inverter IN100 includes a power module IN130, a drive circuit IN120, and an arithmetic control device IN112. Similarly, the inverter IN200 includes a power module IN230, a drive circuit IN130, and an arithmetic control device IN212.

上述したように、本実施の形態では、2つのインバータを用いて、電動機MGに設けられた2つの3相Y結線MG100、MG200に駆動電流を供給している。このように、電動機MGが電気的に絶縁された複数結線を持つ場合、複数のマイコンを備えて制御する方法には次のような利点がある。   As described above, in the present embodiment, the drive current is supplied to the two three-phase Y-connections MG100 and MG200 provided in the electric motor MG using two inverters. As described above, when the electric motor MG has a plurality of electrically insulated connections, the method of controlling with a plurality of microcomputers has the following advantages.

3相交流電動機の特徴として、低速回転時は、回転モーメントが小さいためコギングトルクの影響が大きい。逆に、高速回転時は、回転モーメントが大きくなるためコギングトルクの影響は小さい。電気的に絶縁された2つのY結線を持つ6相交流電動機の場合、それぞれの結線間の電流位相をずらすことでコギングトルクを低減する方法がある。   As a feature of the three-phase AC motor, at the time of low speed rotation, the influence of cogging torque is large because the rotational moment is small. On the other hand, at the time of high-speed rotation, the influence of cogging torque is small because the rotational moment increases. In the case of a six-phase AC motor having two electrically insulated Y connections, there is a method of reducing the cogging torque by shifting the current phase between the respective connections.

具体的には、低速回転時は2つの結線間の電流位相を30°ずらした制御を行なうとコギングトルクを低減することができる。一方、高速回転時はコギングトルクの影響は小さいため、電流位相を同期させた制御を行なう。   Specifically, at the time of low-speed rotation, cogging torque can be reduced by performing control by shifting the current phase between the two connections by 30 °. On the other hand, since the influence of the cogging torque is small during high-speed rotation, control is performed with the current phase synchronized.

電気的に絶縁された複数の結線を持つ電動機を一つのマイコンで制御する場合、それぞれの結線間の電流位相を個別に制御することはできない。しかし、複数のマイコンにより制御する場合、運転状況に応じた最適な制御、例えば、上述したような高速運転時に最適な制御、低速運転時に最適な制御を行うことができる。   When an electric motor having a plurality of electrically isolated connections is controlled by a single microcomputer, the current phase between each connection cannot be individually controlled. However, when the control is performed by a plurality of microcomputers, it is possible to perform optimal control according to the driving situation, for example, optimal control during high speed operation as described above, and optimal control during low speed operation.

パワーモジュールIN130は、U相アーム、V相アームおよびW相アームを構成する電力用半導体スイッチング素子をそれぞれ備えている。パワーモジュールIN130は、スイッチング素子のオンオフのタイミングを制御して2相の電源ラインから3相のラインへ電力を供給する機能を有する。バッテリ300とインバータIN100との間には、平滑コンデンサ310が並列に接続されている。パワーモジュールIN130のスイッチング動作、すなわち電力用半導体スイッチング素子のオンオフ動作は、駆動回路IN120からのドライブ信号に基づいて行われる。   The power module IN130 includes power semiconductor switching elements constituting a U-phase arm, a V-phase arm, and a W-phase arm, respectively. The power module IN130 has a function of supplying power from the two-phase power supply line to the three-phase line by controlling the on / off timing of the switching element. A smoothing capacitor 310 is connected in parallel between the battery 300 and the inverter IN100. The switching operation of the power module IN130, that is, the on / off operation of the power semiconductor switching element is performed based on the drive signal from the drive circuit IN120.

演算制御装置IN110は、他の制御装置(上位コントローラ330)やセンサなどからの入力情報に基づいて、電力用半導体スイッチング素子のスイッチングタイミングを制御するためのタイミング信号(運転指令)を生成する。駆動回路IN120は、この運転指令に基づいてドライブ信号をパワーモジュールIN130に出力する。演算制御装置IN110は、スイッチングタイミングを演算処理するためのマイクロコンピュータを備えている。マイコンへの入力情報としては、要求される目標トルク値、3相Y結線MG100に供給されている電流値、回転子の回転角信号およびパワーモジュールIN130の温度などがある。   The arithmetic control device IN110 generates a timing signal (operation command) for controlling the switching timing of the power semiconductor switching element based on input information from another control device (the host controller 330) or a sensor. The drive circuit IN120 outputs a drive signal to the power module IN130 based on this operation command. The arithmetic and control unit IN110 includes a microcomputer for performing arithmetic processing on switching timing. The input information to the microcomputer includes a required target torque value, a current value supplied to the three-phase Y-connection MG100, a rotation angle signal of the rotor, a temperature of the power module IN130, and the like.

目標トルク値は、上位コントローラ330から入力される。上位コントローラ330としては、例えば、電動機MGが車両走行用のモータであれば、車両全体の制御を行う車両コントローラが対応する。3相Y結線MG100に供給されている電流値は、電流センサ340により検出される。電動機MGの回転子の回転角は、前述した回転角センサR400により検出され、その検出信号(位置情報)はインバータIN100及びインバータIN200に送信される。パワーモジュールIN130の温度(電力用半導体スイッチング素子の近傍の温度)は、温度センサTS1によって検出される。   The target torque value is input from the host controller 330. As the host controller 330, for example, if the electric motor MG is a motor for driving a vehicle, a vehicle controller that controls the entire vehicle corresponds. The current value supplied to the three-phase Y connection MG100 is detected by the current sensor 340. The rotation angle of the rotor of the electric motor MG is detected by the rotation angle sensor R400 described above, and the detection signal (position information) is transmitted to the inverter IN100 and the inverter IN200. The temperature of the power module IN130 (the temperature in the vicinity of the power semiconductor switching element) is detected by the temperature sensor TS1.

演算制御装置IN110のマイコンは、目標トルク値に基づいて3相Y結線MG100のd,q軸の電流指令値を演算し、この演算されたd,q軸の電流指令値と、検出されたd,q軸の電流値との差分に基づいてd,q軸の電圧指令値を演算し、この演算されたd,q軸の電圧指令値を、検出された回転角に基づいてU相、V相、W相の電圧指令値に変換する。さらに、マイコンは、U相、V相、W相の電圧指令値に基づく基本波(正弦波)と搬送波(三角波)との比較に基づいてパルス状の変調波を生成し、この生成された変調波をPWM(パルス幅変調)信号として駆動回路IN120に出力する。駆動回路IN120はPWM信号を増幅し、それをドライブ信号として各電力用半導体スイッチング素子に出力することによりスイッチング動作を行わせる。   The microcomputer of the arithmetic control unit IN110 calculates the d and q axis current command values of the three-phase Y connection MG100 based on the target torque value, and the calculated d and q axis current command values and the detected d. , Q-axis voltage command value is calculated based on the difference from the q-axis current value, and the calculated d, q-axis voltage command value is calculated based on the detected rotation angle. Phase and W phase voltage command values are converted. Further, the microcomputer generates a pulse-like modulated wave based on a comparison between the fundamental wave (sine wave) and the carrier wave (triangular wave) based on the voltage command values of the U phase, V phase, and W phase, and this generated modulation wave The wave is output to the drive circuit IN120 as a PWM (pulse width modulation) signal. The drive circuit IN120 amplifies the PWM signal and outputs it as a drive signal to each power semiconductor switching element to perform a switching operation.

本実施の形態では、演算制御装置IN110は同期信号送信部IN112を備えており、同期信号送信部IN112は、同期信号をインバータIN200の演算制御装置IN210に設けられた同期信号受信部IN212へと送信する。   In the present embodiment, the arithmetic control device IN110 includes a synchronization signal transmission unit IN112, and the synchronization signal transmission unit IN112 transmits the synchronization signal to the synchronization signal reception unit IN212 provided in the arithmetic control device IN210 of the inverter IN200. To do.

3相Y結線MG200に対応して設けられたインバータIN200も、3相Y結線MG100のインバータIN100と同様の構成を有しており、パワーモジュールIN230、温度センサTS2、平滑コンデンサ320、駆動回路IN220および演算制御装置IN210を備えている。   The inverter IN200 provided corresponding to the three-phase Y connection MG200 also has the same configuration as the inverter IN100 of the three-phase Y connection MG100, and includes a power module IN230, a temperature sensor TS2, a smoothing capacitor 320, a drive circuit IN220, and An arithmetic control device IN210 is provided.

演算制御装置IN110の場合と同様に、演算制御装置IN210は、パワーモジュールIN230に設けられた電力用半導体スイッチング素子のスイッチングタイミングを制御するための運転指令を生成するとともに、同期信号送信部IN112からの同期信号を受信する同期信号受信部IN212と、受信した同期信号および回転角センサR400で検出された回転角に基づいてスイッチングタイミング演算処理のタイミングを補正する処理タイミング補正部IN213とを備えている。   As in the case of the arithmetic control device IN110, the arithmetic control device IN210 generates an operation command for controlling the switching timing of the power semiconductor switching element provided in the power module IN230, and also outputs the operation command from the synchronization signal transmission unit IN112. A synchronization signal receiving unit IN212 that receives the synchronization signal, and a processing timing correction unit IN213 that corrects the timing of the switching timing calculation process based on the received synchronization signal and the rotation angle detected by the rotation angle sensor R400 are provided.

駆動回路IN220は、処理タイミング補正部IN213で補正された処理タイミングで、パワーモジュールIN230のスイッチング素子のオンオフを指令する。演算制御装置IN210には、回転角センサR400で検出された回転角信号、温度センサTS2によって検出されたパワーモジュールIN230の温度、電流センサ350により検出される3相Y結線MG200の電流値が入力される。   The drive circuit IN220 commands on / off of the switching element of the power module IN230 at the processing timing corrected by the processing timing correction unit IN213. The arithmetic control device IN210 receives the rotation angle signal detected by the rotation angle sensor R400, the temperature of the power module IN230 detected by the temperature sensor TS2, and the current value of the three-phase Y connection MG200 detected by the current sensor 350. The

図1に示すように、3相Y結線MG100,MG200のそれぞれに、独立したインバータIN100,IN200から駆動電流を供給する場合には、各インバータIN100,IN200における演算制御タイミングにズレが生じるおそれがある。   As shown in FIG. 1, when driving current is supplied from independent inverters IN100 and IN200 to three-phase Y-connections MG100 and MG200, there is a risk of deviation in calculation control timing in each inverter IN100 and IN200. .

図2は、複数インバータによる電動機制御時の演算制御の処理インターバルと、処理タイミングのずれを説明する図である。図2(a)は、インバータIN100に設けられたクロック(Aクロック)が発生するパルスのタイミングと、インバータIN200に設けられたクロック(Bクロック)が発生するパルスのタイミングとを示す。図2(b)は、インバータIN100のマイコン(Aマイコン)の処理タイミングと、インバータIN200のマイコン(Bマイコン)の処理タイミングとを示す。図2(c)は、3相Y結線MG100に供給される電流(1系電流)と、3相Y結線MG200に供給される電流(2系電流)とを示す図である。   FIG. 2 is a diagram for explaining a processing interval of arithmetic control during motor control by a plurality of inverters and a shift in processing timing. FIG. 2A shows the timing of pulses generated by the clock (A clock) provided in the inverter IN100 and the timing of pulses generated by the clock (B clock) provided in the inverter IN200. FIG. 2B shows the processing timing of the microcomputer (A microcomputer) of the inverter IN100 and the processing timing of the microcomputer (B microcomputer) of the inverter IN200. FIG. 2C is a diagram showing a current (1-system current) supplied to the three-phase Y-connection MG100 and a current (2-system current) supplied to the 3-phase Y-connection MG200.

図2において、Δtは各々のマイコン(AマイコンとBマイコン)の水晶発振子等に依存した発振周波数の精度やバラツキ等による誤差である。一般に、インバータIN100およびインバータIN200に同じ水晶発振子等を使用した場合でも、発振周波数の精度やバラツキ等による誤差Δtがある。この誤差Δtは時間の経過とともに累積され、nパルスの時点では累積nΔtのずれが生じてしまう。   In FIG. 2, Δt is an error due to the accuracy and variation of the oscillation frequency depending on the crystal oscillator of each microcomputer (A microcomputer and B microcomputer). In general, even when the same crystal oscillator or the like is used for the inverter IN100 and the inverter IN200, there is an error Δt due to the accuracy and variation of the oscillation frequency. This error Δt is accumulated over time, and the accumulated nΔt shifts at the time of n pulses.

一方、αは複数インバータ間の処理タイミングのずれである。インバータIN100とインバータIN200とが非同期の場合、各々の処理はフリーラン状態となり、処理タイミングにはαのずれが生じてしまう。マイコンの処理タイミングがnパルス間隔であった場合、非同期であるAマイコンとBマイコンとの間の処理タイミングのズレは最初αであるが、次の処理タイミングのズレはα+nΔtまで増大する。   On the other hand, α is a shift in processing timing between a plurality of inverters. When the inverter IN100 and the inverter IN200 are asynchronous, each process is in a free-run state, and a shift of α occurs in the process timing. When the processing timing of the microcomputer is an n pulse interval, the processing timing shift between the asynchronous A microcomputer and the B microcomputer is initially α, but the next processing timing shift increases to α + nΔt.

このように、インバータIN100,IN200を同時にスタートしたとしても、インバータIN100,IN200間で処理タイミングにズレが生じると、電動機制御時における一対の3相Y結線MG100,MG200間の電流位相も、図2(c)に示すようにずれる。そして、この処理タイミングのズレα+nΔtが、電流制御における位相差が問題となる所定時間を超えると、非同期と同様の状態となってトルク脈動の発生が問題となる。   Thus, even if the inverters IN100 and IN200 are started at the same time, if the processing timing is shifted between the inverters IN100 and IN200, the current phase between the pair of three-phase Y-connections MG100 and MG200 during motor control is also shown in FIG. It shifts as shown in (c). When the shift α + nΔt of the processing timing exceeds a predetermined time in which the phase difference in current control becomes a problem, the state becomes the same as that in the asynchronous state, and the occurrence of torque pulsation becomes a problem.

そこで、本実施の形態では、図1に示すようにインバータIN100の演算制御装置IN110に設けられた同期信号送信部IN112から、インバータIN200の演算制御装置IN210に設けられた同期信号受信部IN212へ同期信号を送信し、この同期信号により処理タイミングのズレを補正するようにした。   Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, the synchronization signal transmitting unit IN112 provided in the arithmetic control device IN110 of the inverter IN100 is synchronized with the synchronous signal receiving unit IN212 provided in the arithmetic control device IN210 of the inverter IN200. A signal is transmitted, and a shift in processing timing is corrected by this synchronization signal.

図3は、同期信号による補正処理を説明する図であり、図2の場合と同様に、(a)は、AクロックおよびBクロックが発生するパルスのタイミングを示し、(b)は、AマイコンおよびBマイコンの処理タイミングを示し、(c)は、3相Y結線MG100およびMG200の電流(1系電流と2系電流)を示す図である。   FIG. 3 is a diagram for explaining a correction process using a synchronization signal. Like FIG. 2, (a) shows the timing of pulses generated by the A clock and the B clock, and (b) shows an A microcomputer. 4A and 4B show processing timings of the B microcomputer, and FIG. 4C is a diagram showing currents of the three-phase Y-connection MG100 and MG200 (system 1 current and system 2 current).

同期信号は、Aクロックのパルス数でmパルス毎に、すなわちmパルスの時間間隔で発生されるものとする。すなわち、インバータIN100の同期信号送信部IN112は、同期信号の発生タイミングを計時するためのカウンタを備えている。カウンタはAクロックのパルス数をカウントし、そのカウント数がmになる度に、同期信号送信部IN112は同期信号を出力する。図2で示したパルス数nを同期・非同期の判定値とした場合、すなわち、非同期とみなされるズレがα+nΔtであった場合、上述したmは、m<nのように設定される。なお、mパルスの時間間隔をAマイコンの演算処理のインターバルの整数倍(M倍)に設定した場合には、演算処理をM回行う度に、演算処理開始と同時に同期信号がインバータIN200に出力されることになる。   The synchronization signal is generated every m pulses with the number of pulses of the A clock, that is, at an interval of m pulses. That is, the synchronization signal transmission unit IN112 of the inverter IN100 includes a counter for measuring the generation timing of the synchronization signal. The counter counts the number of pulses of the A clock, and each time the count reaches m, the synchronization signal transmission unit IN112 outputs a synchronization signal. When the number of pulses n shown in FIG. 2 is used as a synchronous / asynchronous determination value, that is, when the deviation regarded as asynchronous is α + nΔt, m described above is set such that m <n. If the time interval of m pulses is set to an integral multiple (M times) of the A microcomputer arithmetic processing interval, a synchronization signal is output to the inverter IN200 simultaneously with the start of the arithmetic processing every time the arithmetic processing is performed M times. Will be.

インバータIN100は、同期信号送信部IN112に設けられたカウンタが、最初の処理タイミング時のパルスから数えてm番目のパルスをカウントしたならば、図3(b)に示すように、次のタイミングの演算処理を開始するとともに、同期信号送信部IN112から同期信号を出力する。インバータIN200がインバータIN100からの同期信号を受信すると、そのタイミングに合わせて処理タイミング補正部IN213から演算処理開始の指令が発せられ、Bマイコンは演算処理を開始する。同期信号によりBマイコンが演算処理を開始することで、処理タイミングのズレα+mΔtが補正されることになる。   If the counter provided in the synchronization signal transmission unit IN112 counts the mth pulse counted from the pulse at the first processing timing, the inverter IN100, as shown in FIG. The arithmetic processing is started and a synchronization signal is output from the synchronization signal transmission unit IN112. When the inverter IN200 receives the synchronization signal from the inverter IN100, a processing start instruction is issued from the processing timing correction unit IN213 in accordance with the timing, and the B microcomputer starts the arithmetic processing. When the B microcomputer starts the arithmetic processing in response to the synchronization signal, the processing timing shift α + mΔt is corrected.

図3(c)は補正処理後の電流(1系電流および2系電流)を示したものであり、3相Y結線MG100,MG200の電流位相がそろっている。AマイコンおよびBマイコンは、同期信号に同期して演算処理を行ったならば、それらの演算処理後のパルス数が演算処理インターバルに相当する所定パルス数となった時点で、次の演算処理をそれぞれ行う。その後は、mパルス毎にこのような同期動作が行われて、そのたびに処理タイミングのズレが補正されるので、3相Y結線MG100とMG200に関して同期運転が維持される。   FIG. 3C shows the currents after the correction process (system 1 current and system 2 current), and the current phases of the three-phase Y-connections MG100 and MG200 are aligned. If the A microcomputer and the B microcomputer perform arithmetic processing in synchronization with the synchronization signal, the next arithmetic processing is performed when the number of pulses after the arithmetic processing reaches a predetermined number of pulses corresponding to the arithmetic processing interval. Do each. Thereafter, such a synchronous operation is performed every m pulses, and the processing timing shift is corrected each time, so that the synchronous operation is maintained with respect to the three-phase Y connection MG100 and MG200.

同期信号の周期、すなわち、mパルスの時間間隔は、AマイコンとBマイコンの処理タイミングのズレα+mΔtが非同期とならないように設定される。例えば、ズレα+mΔtが、モータ電流を制御する際の制御分解能(制御の時間間隔=演算処理の時間間隔)よりも大きくならないようにmを設定する。ここでの制御分解能とは、電流制御の時間間隔、すなわちA,Bマイコンにおける演算処理の時間間隔を意味している。   The period of the synchronization signal, that is, the time interval of the m pulses is set so that the shift α + mΔt between the processing timings of the A microcomputer and the B microcomputer is not asynchronous. For example, m is set so that the deviation α + mΔt does not become larger than the control resolution (control time interval = time interval of calculation processing) when controlling the motor current. The control resolution here means the time interval of current control, that is, the time interval of arithmetic processing in the A and B microcomputers.

例えば、電動機の高速制御時における電流位相の補正に対応可能なように、同期信号の送信周期を設定する。上述した制御分解能は低速よりも高速の場合のほうが小さいので、同期信号の送信周期を高速の場合に合わせておけば、低速制御時の位相の補正も対応可能となる。   For example, the synchronization signal transmission cycle is set so as to be able to cope with the correction of the current phase during the high-speed control of the electric motor. Since the control resolution described above is smaller at a high speed than at a low speed, the phase correction during the low speed control can be handled by adjusting the transmission period of the synchronization signal to the high speed.

また、電動機の高速制御時における電流位相の補正に対応可能な周期でない場合、電動機の速度制御時の電流位相に対応する周期(タイミング)で同期信号を発信することで位相の補正は可能である。具体的には、位相のずれをα+mΔt、電流位相の分解能時間をβとすると、α+mΔt≦βの関係が成り立つ周期であれば位相の同期が保持される。すなわち、電動機の回転数に合わせたタイミングで同期信号を送ってやれば、それぞれの回転数の制御に応じた補正により同期を維持することができる。   In addition, if the cycle is not compatible with the correction of the current phase during high-speed control of the motor, the phase can be corrected by transmitting a synchronization signal at a cycle (timing) corresponding to the current phase during the speed control of the motor. . Specifically, assuming that the phase shift is α + mΔt and the current phase resolution time is β, phase synchronization is maintained as long as the relationship satisfies α + mΔt ≦ β. That is, if a synchronization signal is sent at a timing according to the rotation speed of the electric motor, synchronization can be maintained by correction according to the control of each rotation speed.

位相のずれが分解能時間βよりも小さい場合、演算制御装置IN110,IN210は同じ位置情報として処理を行なうため、同期が図れる。一方、位相のずれが分解能時間よりも大きい場合、演算制御装置IN110,IN210は異なる位置情報として処理をすることと同様であり、非同期となってしまうことになる。   When the phase shift is smaller than the resolution time β, the arithmetic and control units IN110 and IN210 perform processing as the same position information, so that synchronization can be achieved. On the other hand, when the phase shift is larger than the resolution time, the arithmetic and control units IN110 and IN210 are similar to processing as different position information, and are asynchronous.

以上のように、第1の施の形態では、複数の3相結線を有する電動機MGを駆動制御し、複数の3相結線にそれぞれ接続された複数のインバータIN100、IN200を備える電動機制御装置において、処理タイミング補正部を設けて、電動機回転子の回転位置と周期的に発生される同期指令(同期信号)とに基づき、インバータIN100、IN200に設けられた各演算制御装置の演算制御タイミングが互いに同期するように補正するように、少なくとも一方の演算制御タイミングを補正する処理タイミング補正部IN213を設けた。   As described above, in the first embodiment, in the electric motor control device including the plurality of inverters IN100 and IN200 that respectively drive and control the electric motor MG having a plurality of three-phase connections, A processing timing correction unit is provided so that the arithmetic control timings of the arithmetic control devices provided in the inverters IN100 and IN200 are synchronized with each other based on the rotational position of the motor rotor and a periodically generated synchronization command (synchronization signal). A processing timing correction unit IN213 that corrects at least one of the calculation control timings is provided so as to correct it.

このように、インバータIN100,IN200は同じ処理タイミングで電流制御を行なうため、同位相電流で電動機を駆動する。その結果、複数の3相結線を持つ電動機における電流位相のずれを解消し、電流位相のずれに起因するトルクの脈動を抑制することが可能である。さらに、処理タイミングは同期信号により補正して同期を取り、電流位相のみをずらすことで、コギングトルクの低減のための制御をより高精度に行なうことが可能である。   Thus, since the inverters IN100 and IN200 perform current control at the same processing timing, the electric motor is driven with the same phase current. As a result, it is possible to eliminate the current phase shift in the electric motor having a plurality of three-phase connections, and to suppress the torque pulsation caused by the current phase shift. Furthermore, the processing timing is corrected and synchronized with the synchronization signal, and only the current phase is shifted, so that the control for reducing the cogging torque can be performed with higher accuracy.

―第2の実施の形態―
図4は、本発明の第2の実施の形態を説明する図であり、図1と同様のブロック図を示す。第1の実施の形態では、インバータIN100からインバータIN200に同期信号を送信して、処理タイミングのズレα+mΔtを補正するようにした。しかし、以下に述べる第2の実施の形態では、上位コントローラ330から各インバータIN100、IN200へとCAN(Controller Area Network)通信で処理同期コマンドを周期的に送信し、その処理同期コマンドを利用して処理タイミングのズレα+mΔtを補正するようにした。
-Second embodiment-
FIG. 4 is a diagram for explaining a second embodiment of the present invention, and shows a block diagram similar to FIG. In the first embodiment, the synchronization signal is transmitted from the inverter IN100 to the inverter IN200 to correct the processing timing shift α + mΔt. However, in the second embodiment described below, a process synchronization command is periodically transmitted from the host controller 330 to each of the inverters IN100 and IN200 by CAN (Controller Area Network) communication, and the process synchronization command is used. The deviation of the processing timing α + mΔt was corrected.

図4と図1との相違点は、同期信号送信部IN112、同期信号受信部IN212およびそれらの間の通信ラインは設けられておらず、上位コントローラ330からの処理同期コマンドが、CAN通信経路360を介して各演算制御装置IN110、IN210に送信される構成となっている点である。その他の構成は、図1の場合と同様であり、説明を省略する。   4 is different from FIG. 1 in that the synchronization signal transmission unit IN112, the synchronization signal reception unit IN212, and the communication line between them are not provided, and the processing synchronization command from the host controller 330 is sent to the CAN communication path 360. It is a point which becomes the structure transmitted to each arithmetic and control unit IN110, IN210 via. Other configurations are the same as those in FIG. 1, and a description thereof will be omitted.

各演算制御装置IN110、IN210には、受信した処理同期コマンドに合わせて演算処理のタイミングを補正する処理タイミング補正部IN113,IN213が設けられている。
上位コントローラ330は、通信データをCAN通信経路360に送出する際に、処理同期コマンドを通信データに付加する。通信データは所定の通信時間間隔で送信されるので、上述した同期信号の場合と同様に、処理同期コマンドの時間間隔が上述したmパルスをカウントする時間と同じになるように通信データに処理同期コマンドを付加する。
The arithmetic control devices IN110 and IN210 are provided with processing timing correction units IN113 and IN213 that correct the timing of arithmetic processing in accordance with the received processing synchronization command.
The upper controller 330 adds a processing synchronization command to the communication data when sending the communication data to the CAN communication path 360. Since the communication data is transmitted at a predetermined communication time interval, as in the case of the synchronization signal described above, the process data is synchronized with the communication data so that the time interval of the process synchronization command is the same as the time for counting m pulses described above. Add a command.

各演算制御装置IN110、IN210は、処理同期コマンドを含む通信データを受信すると、処理タイミング補正部IN113,IN213において補正処理を行う。この補正処理は、第1の実施の形態で説明した補正処理と同様に行われる。なお、毎回の通信データに処理同期コマンドを付加して、処理同期コマンドをCANの制御タイミングの周期(例えば、数ms〜10msなど)で送信するようにしても良い。   When the arithmetic control devices IN110 and IN210 receive communication data including a processing synchronization command, the processing timing correction units IN113 and IN213 perform correction processing. This correction process is performed in the same manner as the correction process described in the first embodiment. Note that a process synchronization command may be added to communication data every time, and the process synchronization command may be transmitted at a CAN control timing period (for example, several ms to 10 ms).

このように、第2の実施の形態では、処理同期コマンドを受信する度にAマイコンとBマイコンとの演算処理タイミングが同一となるように補正され、処理タイミングのズレは非同期となるズレnΔtよりも小さく保たれる。その結果、インバータIN100,IN200は、同じ処理タイミングで3相Y結線MG100,MG200の電流制御を行なうことになる。そして、3相Y結線MG100,MG200の駆動電流の位相が同期しているため、電流位相のずれに起因するトルクの脈動を抑制することが可能である。   As described above, in the second embodiment, every time a processing synchronization command is received, the calculation processing timings of the A microcomputer and the B microcomputer are corrected to be the same, and the processing timing shift is asynchronized from the shift nΔt. Is kept small. As a result, inverters IN100 and IN200 perform current control of three-phase Y connection MG100 and MG200 at the same processing timing. Since the phases of the drive currents of the three-phase Y-connections MG100 and MG200 are synchronized, it is possible to suppress torque pulsation due to the current phase shift.

第2の実施の形態では、従来から備えているCAN通信経路360を利用して処理同期コマンドを送信しているので、上述した第1の実施の形態のように、インバータIN100とインバータIN200との間に、同期信号のための専用配線を追加で設ける必要がない。   In the second embodiment, since the processing synchronization command is transmitted using the CAN communication path 360 that has been conventionally provided, the inverter IN100 and the inverter IN200 are connected to each other as in the first embodiment described above. There is no need to additionally provide a dedicated wiring for the synchronization signal.

一方で、CAN通信経路360を利用して処理同期コマンドを送信するようにしているため、より優先度の高い通信とタイミングが衝突した場合の指令遅れや、外部ノイズによる通信の途切れ等により、インバータIN100,IN200側において処理同期コマンドの受信ができない場合が考えられる。そのような場合には、対応策として、上述した処理同期コマンドの処理と以下に述べるようなフリーラン処理の2つを併用する処理動作を採用すれば良い。   On the other hand, since the processing synchronization command is transmitted using the CAN communication path 360, the inverter may be delayed due to a command delay in the case of a timing conflict with a higher priority communication or a communication interruption due to external noise. A case where the process synchronization command cannot be received on the IN100 and IN200 side is considered. In such a case, as a countermeasure, a processing operation that uses both the processing synchronization command processing described above and the free-run processing described below may be employed.

図5は、第2の実施の形態による電動機制御装置における処理動作のフローチャートを示す図である。この処理動作のプログラムは、演算制御装置IN110,IN210のそれぞれにプログラムされており、処理同期コマンドより十分に短い時間間隔で繰り返す所定の時間間隔で、繰り返し実行される。   FIG. 5 is a diagram illustrating a flowchart of processing operations in the motor control device according to the second embodiment. This processing operation program is programmed in each of the arithmetic and control units IN110 and IN210, and is repeatedly executed at predetermined time intervals that are sufficiently shorter than the processing synchronization command.

ステップS100では、演算制御装置IN110,IN210は処理同期コマンドを受信したか否かを判定する。ステップS100において受信したと判定されると、ステップS110に進んで上述した処理タイミングの補正を行い、ステップS120において駆動回路IN120、IN220に駆動指令を出す。   In step S100, the arithmetic and control units IN110 and IN210 determine whether or not a process synchronization command has been received. If it is determined in step S100 that the signal has been received, the process proceeds to step S110 to correct the processing timing described above, and in step S120, a drive command is issued to the drive circuits IN120 and IN220.

一方、ステップS100において受信していないと判定されると、ステップS130へと進む。すなわち、通信データに処理同期コマンドが含まれていない場合や、前述したように、優先度の高い通信とタイミングが衝突した場合の指令遅れや、外部ノイズによる通信の途切れ等により、インバータIN100,IN200側において処理同期コマンドの受信ができない場合には、ステップS100からステップS130へと進む。   On the other hand, if it determines with not receiving in step S100, it will progress to step S130. That is, when the processing data is not included in the communication data, or as described above, the inverter IN100, IN200 is caused by a command delay in the case of a timing conflict with a high priority communication, communication interruption due to external noise, or the like. If the process synchronization command cannot be received on the side, the process proceeds from step S100 to step S130.

ステップS130では、処理同期コマンド受信後のステップS130の処理回数がN回であるか否かを判定する。ステップS130における判定値N回は、次のように設定する。上述したように、図5に示す一連の処理は所定時間間隔で実行されるが、その時間間隔の間に生じる処理タイミングのズレをγとする。このズレγが、一対の3相結線間の電流位相が非同期となるズレα+nΔtに対して、「(α+nΔt)/N≦γ<(α+nΔt)/(N−1)」の関係を有している場合、判定値をN回とする。例えば、(α+nΔt)/3≦γ<(α+nΔt)/2であれば、N=3に設定される。   In step S130, it is determined whether or not the number of processes in step S130 after receiving the process synchronization command is N. The determination value N times in step S130 is set as follows. As described above, the series of processing shown in FIG. 5 is executed at predetermined time intervals, and the shift in processing timing that occurs during the time intervals is γ. This deviation γ has a relationship of “(α + nΔt) / N ≦ γ <(α + nΔt) / (N−1)” with respect to the deviation α + nΔt in which the current phase between the pair of three-phase connections is asynchronous. In this case, the determination value is N times. For example, if (α + nΔt) / 3 ≦ γ <(α + nΔt) / 2, N = 3.

前回の処理同期コマンドを受信した後のステップS130の連続処理回数がN回未満であれば、「γ(N−1)<(α+nΔt)」であるので、AマイコンとBマイコンとの間の処理タイミングのズレはα+nΔtより小さいので、同期が保たれていることになる。一方、N回以上と判定されると、前回の処理同期コマンドを受信してからの処理タイミングのズレがα+nΔt以上となり、非同期状態であると判定される。   If the number of continuous processes in step S130 after receiving the previous process synchronization command is less than N, since “γ (N−1) <(α + nΔt)”, the process between the A microcomputer and the B microcomputer Since the timing deviation is smaller than α + nΔt, the synchronization is maintained. On the other hand, if it is determined that the number of times is N or more, the difference in processing timing after receiving the previous processing synchronization command is equal to or greater than α + nΔt, and it is determined that the state is asynchronous.

例えば、前述したような指令遅れや、外部ノイズによる通信の途切れ等があった場合でも、ステップS130の連続処理回数がN回以上とならない限り同期状態とみなせるので、電動機駆動は継続される。一方、指令遅れや通信の途切れが異常に長くなると、ステップS130の連続処理回数がN回以上となって、エラーが表示されるとともに、駆動停止とされるので、非同期状態での運転を防止できる。   For example, even if there is a command delay as described above, communication interruption due to external noise, or the like, since the number of continuous processes in step S130 can be regarded as a synchronized state unless the number is N or more, the motor drive is continued. On the other hand, if the command delay or communication interruption is abnormally long, the number of continuous processes in step S130 is N or more, an error is displayed, and the drive is stopped, so that operation in an asynchronous state can be prevented. .

なお、本実施の形態では、前回の処理同期コマンドを受信してから図5の処理が行われた回数をカウントすることでステップS130の判定を行ったが、前回の処理同期コマンドを受信してからの経過時間tをカウントし、その経過時間t内に生じるズレをα+nΔtと比較して判定を行っても良い。   In the present embodiment, the determination in step S130 is performed by counting the number of times the process of FIG. 5 has been performed since the reception of the previous process synchronization command, but the previous process synchronization command is received. The elapsed time t from the time t may be counted, and the deviation occurring within the elapsed time t may be compared with α + nΔt for determination.

ステップS130において、前回の処理同期コマンドを受信した後のステップS130の連続処理回数がN未満であると判定されると、ステップS120へ進む。すなわち、この場合には、3相Y結線MG100,MG200間の電流位相は補正可能な範囲内であるので処理タイミングの補正は行なわず、ステップS120にて駆動回路IN120、IN220に駆動指令を出す。   If it is determined in step S130 that the number of continuous processes in step S130 after receiving the previous process synchronization command is less than N, the process proceeds to step S120. That is, in this case, since the current phase between the three-phase Y-connections MG100 and MG200 is within a correctable range, the processing timing is not corrected, and a drive command is issued to the drive circuits IN120 and IN220 in step S120.

一方、ステップS130において連続回数がN回以上と判定されると、ステップSS140へ進む。ステップS140では、インバータIN100、IN200からエラー信号を上位コントローラ330へ送信する。エラー信号を受信した上位コントローラ330は、運転停止命令を各インバータIN100,IN200へ出力する。運転停止命令を受信したインバータIN100,IN200は、それぞれ3相Y結線MG100,MG200への駆動電流の供給を停止する(ステップS150)。   On the other hand, when it is determined in step S130 that the number of consecutive times is N or more, the process proceeds to step SS140. In step S140, an error signal is transmitted from the inverters IN100 and IN200 to the host controller 330. The host controller 330 that has received the error signal outputs an operation stop command to each of the inverters IN100 and IN200. Receiving the operation stop command, inverters IN100 and IN200 stop supplying drive current to three-phase Y-connection MG100 and MG200, respectively (step S150).

このように、何らかの理由で処理同期コマンドが受信できない状態となった場合には、処理タイミングのズレがα+nΔt以上となるまでは、ステップS100、S130、S120の順にフリーラン処理を行い、処理タイミングのズレが非同期と判定されるα+nΔt以上となった時点で、3相Y結線MG100、MG200への駆動電流の供給を停止するように制御する。本実施の形態では、このようなフリーラン機能を持つことで、処理同期コマンドの受信ができない場合でも、3相Y結線MG100、MG200間の電流位相が補正可能な範囲内であれば、電動機MGの駆動制御を継続することが可能である。   As described above, when the process synchronization command cannot be received for some reason, the free-run process is performed in the order of steps S100, S130, and S120 until the process timing shift becomes α + nΔt or more. Control is performed to stop the supply of drive current to the three-phase Y-connections MG100 and MG200 when the deviation is greater than α + nΔt, which is determined to be asynchronous. In this embodiment, by having such a free-run function, even if the process synchronization command cannot be received, if the current phase between the three-phase Y connection MG100 and MG200 is within a correctable range, the electric motor MG It is possible to continue the drive control.

このように、第2の実施の形態においても、第1の実施の形態と同様に、複数の3相結線を持つ電動機における電流位相のずれを解消し、電流位相のずれに起因するトルクの脈動を抑制することが可能である。   Thus, also in the second embodiment, as in the first embodiment, the current phase shift in the motor having a plurality of three-phase connections is eliminated, and the torque pulsation caused by the current phase shift Can be suppressed.

さらに、第2の実施の形態では、通信手段であるCAN通信経路360を介して上位コントローラ330から各インバータIN100、IN200に入力される通信データに処理同期コマンドを設け、その処理同期コマンドに基づいて処理タイミング補正部による補正を、各インバータIN100、IN200のそれぞれで行うようにした。その結果、既存のCAN通信経路360を利用して処理同期コマンドがインバータIN100、IN200に入力されるので、上述した第1の実施の形態のように、インバータIN100とインバータIN200との間に、同期信号のための専用配線を追加で設ける必要がなく、コスト低減も図ることができる。   Furthermore, in the second embodiment, a processing synchronization command is provided for communication data input from the host controller 330 to each of the inverters IN100 and IN200 via the CAN communication path 360 as a communication means, and based on the processing synchronization command. Correction by the processing timing correction unit is performed in each of the inverters IN100 and IN200. As a result, since the process synchronization command is input to the inverters IN100 and IN200 using the existing CAN communication path 360, synchronization is performed between the inverter IN100 and the inverter IN200 as in the first embodiment described above. There is no need to provide additional dedicated wiring for signals, and costs can be reduced.

また、処理同期コマンドを含む通信データの受信後、非同期と判定されると異常信号を出力するようにしたので、通信データの途切れなどによる電流位相のずれに起因するトルクの脈動が発生する前に、駆動停止等の安全処理を施すことができる。また、通信データの途切れがあった場合でも、その時間が所定時間よりも短ければ、電動機の駆動を継続することができる。非同期の判定方法としては、処理同期コマンドを含む通信データを受信してからの経過時間が、予め設定された非同期判定時間、例えば、上述した図5の処理をN回行う時間を超えたならば非同期と判定する。   In addition, after receiving communication data including processing synchronization commands, an abnormal signal is output when it is determined to be asynchronous, so that torque pulsation caused by current phase shift due to communication data interruption etc. occurs Safety processing such as driving stop can be performed. Even when communication data is interrupted, if the time is shorter than a predetermined time, the driving of the electric motor can be continued. As an asynchronous determination method, an elapsed time after receiving communication data including a process synchronization command exceeds a preset asynchronous determination time, for example, a time for performing the above-described processing of FIG. 5 N times. Judge as asynchronous.

なお、以上の説明はあくまでも一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではない。例えば、以上の説明では、3相結線が2つ設けられた電動機MGを例に説明したが、3以上設けられた場合にも同様に適用することができる。その場合、同期信号を送信する構成では、いずれか一つのインバータから他の残りのインバータに同期信号を送って同期を図るようにする。また、本発明に電動機制御装置は、複数の結線を有する電動機の制御であれば、車両用に限らずその他の用途の電動機制御装置にも適用することができる。さらに、上述の説明では3相結線の電動機を例に説明したが、本発明は3相に限らず適用が可能である。上述した実施形態や変形例をどのように組み合わせることも可能である。   In addition, the above description is an example to the last, and this invention is not limited to the said embodiment at all unless the characteristic of this invention is impaired. For example, in the above description, the motor MG provided with two three-phase connections has been described as an example, but the present invention can be similarly applied to the case where three or more motors are provided. In that case, in the configuration in which the synchronization signal is transmitted, the synchronization signal is transmitted from any one of the inverters to the other remaining inverters to achieve synchronization. In addition, the electric motor control device according to the present invention can be applied not only to a vehicle but also to an electric motor control device for other uses as long as the electric motor control device has a plurality of connections. Furthermore, in the above description, a three-phase connection motor has been described as an example, but the present invention is not limited to three phases and can be applied. Any combination of the above-described embodiments and modifications is possible.

本発明に係る電動機制御装置の第1の実施形態を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a first embodiment of an electric motor control device according to the present invention. 複数インバータによる電動機制御時の演算制御の処理インターバルと、処理タイミングのずれを説明する図である。It is a figure explaining the processing interval of arithmetic control at the time of electric motor control by a plurality of inverters, and a shift of processing timing. 同期信号による補正処理を説明する図である。It is a figure explaining the correction process by a synchronizing signal. 本発明に係る電動機制御装置の第2の実施形態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows 2nd Embodiment of the electric motor control apparatus which concerns on this invention. 処理動作のフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart of a processing operation.

符号の説明Explanation of symbols

330:上位コントローラ、
360:CAN通信経路、
C110〜C130,C210〜C230:コイル巻線、
IN100,IN200:インバータ、
IN110,IN210:演算制御装置、
IN112:同期信号送信部、
IN113,IN213:処理タイミング補正部、
IN120,IN220:駆動回路、
IN130,IN230:パワーモジュール、
IN212:同期信号受信部、
MG:電動機、
MG100,MG200:3相Y結線
330: Host controller
360: CAN communication path,
C110 to C130, C210 to C230: coil winding,
IN100, IN200: Inverter
IN110, IN210: arithmetic control device,
IN112: synchronization signal transmission unit,
IN113, IN213: processing timing correction unit,
IN120, IN220: drive circuit,
IN130, IN230: Power module,
IN212: synchronization signal receiving unit,
MG: Electric motor,
MG100, MG200: 3-phase Y connection

Claims (6)

複数の多相結線を有する電動機を駆動制御し、前記複数の多相結線にそれぞれ接続された複数のインバータを備える電動機制御装置であって、
前記インバータは、前記電動機の駆動制御指令を生成する演算制御装置と、前記駆動制御指令に基づいて電力用スイッチング素子を駆動する駆動回路とをそれぞれ備え、
前記複数の演算制御装置はそれぞれ独立してクロックパルスを発生し、
前記複数の演算制御装置の少なくとも一方には、複数の演算制御装置で生成される駆動制御指令の演算制御タイミングが互いに同期するように、電動機回転子の回転位置と周期的に発生される同期指令とに基づいて、前記駆動制御指令の演算制御タイミングを補正する処理タイミング補正部を設け
記演算制御タイミングの補正は、前記演算制御装置のクロックパルスの積算数が予め設定した基準数に達したときに行われ、
前記基準数は、前記複数の演算制御装置の間の演算制御タイミングのずれが、予め設定した許容値以内となるように、前記電動機の電流制御の時間間隔よりも短い時間内となるように予め決定されていることを特徴とする電動機制御装置。
A motor control device that drives and controls an electric motor having a plurality of multi-phase connections, and includes a plurality of inverters respectively connected to the plurality of multi-phase connections,
The inverter includes an arithmetic control device that generates a drive control command for the electric motor, and a drive circuit that drives a power switching element based on the drive control command, respectively.
The plurality of arithmetic control devices each independently generate a clock pulse,
At least one of the plurality of arithmetic control devices includes a synchronization command periodically generated with the rotational position of the motor rotor so that the arithmetic control timings of the drive control commands generated by the plurality of arithmetic control devices are synchronized with each other. based on the bets, provided the process timing correction unit that corrects the operation control timing of the drive control command,
Correction before Symbol arithmetic control timing is made when the cumulative number of clock pulses of said arithmetic and control device has reached a reference number set in advance,
The reference number is set in advance so as to be within a time shorter than the current control time interval of the electric motor so that the deviation of the arithmetic control timing among the plurality of arithmetic control devices is within a preset allowable value. An electric motor control device characterized by being determined.
請求項1に記載の電動機制御装置において、
前記複数のインバータの内の一つは、残りの他のインバータに対して同期信号を前記同期指令として出力し、
前記残りの他のインバータには前記処理タイミング補正部が設けられ、
前記処理タイミング補正部は、前記同期信号に同期して前記駆動制御指令が生成されるように前記駆動制御指令の演算制御タイミングを補正することを特徴とする電動機制御装置。
In the electric motor control device according to claim 1 ,
One of the plurality of inverters outputs a synchronization signal as the synchronization command to the remaining other inverters,
The remaining other inverters are provided with the processing timing correction unit,
The motor control device, wherein the processing timing correction unit corrects the calculation control timing of the drive control command so that the drive control command is generated in synchronization with the synchronization signal.
請求項1または2に記載の電動機制御装置において、
前記同期指令は、通信手段を介して上位制御装置から前記各インバータに入力される通信データに処理同期コマンドとして含まれ、
前記通信データを受信した前記各インバータでは、前記処理同期コマンドに基づいて前記処理タイミング補正部による補正がそれぞれ行われることを特徴とする電動機制御装置。
In the electric motor control device according to claim 1 or 2,
The synchronization command is included as a process synchronization command in communication data input from the host controller to the inverters via communication means.
In each of the inverters that have received the communication data, correction by the processing timing correction unit is performed based on the processing synchronization command.
請求項に記載の電動機制御装置において、
前記演算制御装置は、前記処理同期コマンドを含む通信データの受信後、非同期と判定されるまでは前記駆動制御指令を生成して出力し、非同期と判定されると異常信号を出力することを特徴とする電動機制御装置。
In the motor control device according to claim 3 ,
The arithmetic and control unit generates and outputs the drive control command until it is determined as asynchronous after receiving communication data including the processing synchronization command, and outputs an abnormal signal when it is determined as asynchronous. An electric motor control device.
請求項4に記載の電動機制御装置において、
前記処理同期コマンドを含む通信データを受信してからの経過時間が、非同期判定時間を超えたならば非同期と判定することを特徴とする電動機制御装置。
In the electric motor control device according to claim 4,
An electric motor control device, wherein an elapsed time after receiving communication data including the processing synchronization command is determined to be asynchronous if the elapsed time exceeds an asynchronous determination time.
複数の多相結線を有する電動機を駆動制御し、前記複数の多相結線にそれぞれ接続された複数のインバータを備え、前記インバータは、所定の演算制御タイミングで前記電動機の駆動制御指令を生成する演算制御装置と、前記駆動制御指令に基づいて電力用スイッチング素子を駆動する駆動回路とをそれぞれ備える電動機制御装置における運転制御方法であって、
前記複数の演算制御装置は、それぞれ独立して発生するクロックパルスにより演算制御タイミングをそれぞれ決定し、
前記複数の演算制御装置で生成される駆動制御指令の演算制御タイミングが互いに同期するように、前記演算制御装置のクロックパルスの積算数が予め設定した基準数に達した時に出力される同期指令と電動機回転子の回転位置とに基づいて前記駆動制御指令の演算制御タイミングを補正し、
前記基準数は、前記複数の演算制御装置の間の演算制御タイミングのずれが、前記電動機の電流制御の時間間隔よりも短い時間内となるように予め決定されていることを特徴とする運転制御方法。
An operation for driving and controlling an electric motor having a plurality of multi-phase connections, and comprising a plurality of inverters respectively connected to the plurality of multi-phase connections , wherein the inverter generates a drive control command for the electric motor at a predetermined operation control timing. a control device, a driving control method for motor control device Ru respectively provided a driving circuit for driving the power switching element based on the driving control command,
The plurality of arithmetic control devices respectively determine arithmetic control timings by clock pulses generated independently,
A synchronization command output when the cumulative number of clock pulses of the calculation control device reaches a preset reference number so that the calculation control timings of the drive control commands generated by the plurality of calculation control devices are synchronized with each other; Correcting the calculation control timing of the drive control command based on the rotational position of the electric motor rotor,
The reference number is determined in advance so that a shift in calculation control timing among the plurality of calculation control devices is within a time shorter than a time interval of current control of the electric motor. Method.
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