JP5633462B2 - Motor voltage conversion control device - Google Patents

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本発明は、モータを制御するモータ制御回路と電源との間で電源の直流電圧をモータの駆動に必要となる入力直流電圧に変換する電圧変換回路に対する電圧変換制御を行うモータ用電圧変換制御装置に関する。   The present invention relates to a voltage conversion control device for a motor that performs voltage conversion control for a voltage conversion circuit that converts a DC voltage of a power source into an input DC voltage necessary for driving the motor between a motor control circuit that controls the motor and the power source. About.

近年、環境に配慮した車両としてハイブリッド車両や電気自動車等が開発されており、これらの車両は駆動源としてモータを備えている。このモータとしては交流モータが用いられ、インバータによって直流電力を三相交流電力に変換して、三相交流電力によってモータを駆動している。さらに、モータで高回転や高トルクを出力するためには高電圧が必要となるので、昇圧コンバータによってバッテリの直流電圧を直流高電圧に昇圧して、その直流高電圧をインバータに供給している。そのため、車両では、モータを制御するために、インバータのスイッチング素子をスイッチング制御するためのインバータ制御と昇圧コンバータのスイッチング素子をスイッチング制御するための昇圧制御を行っている。昇圧コンバータとインバータとの間には平滑コンデンサが設けられ、この平滑コンデンサの両端間の電圧(昇圧コンバータによる昇圧後の直流高電圧)が電圧センサで検出される。昇圧制御では、この電圧センサで検出された直流高電圧を用いて、モータの駆動に必要となる目標電圧になるように制御を行っている。   In recent years, hybrid vehicles, electric vehicles, and the like have been developed as environmentally friendly vehicles, and these vehicles include a motor as a drive source. An AC motor is used as this motor, and DC power is converted into three-phase AC power by an inverter, and the motor is driven by the three-phase AC power. Furthermore, since high voltage is required to output high rotation and high torque with the motor, the DC voltage of the battery is boosted to DC high voltage by the boost converter, and the DC high voltage is supplied to the inverter. . Therefore, in the vehicle, in order to control the motor, inverter control for switching control of the switching element of the inverter and boost control for switching control of the switching element of the boost converter are performed. A smoothing capacitor is provided between the boost converter and the inverter, and a voltage across the smoothing capacitor (a DC high voltage after boosting by the boost converter) is detected by a voltage sensor. In step-up control, control is performed using the DC high voltage detected by the voltage sensor so as to obtain a target voltage necessary for driving the motor.

特許文献1には、駆動源として1個のモータを備える車両のモータ駆動装置において、直流電源の電圧のセンサ値、平滑コンデンサの両端電圧のセンサ値、モータトルク指令値及びモータ回転数に基づいて昇圧コンバータのスイッチング素子を制御するためのゲート信号を生成するとともに、平滑コンデンサの両端電圧のセンサ値、モータトルク指令値及びモータ電流のセンサ値に基づいてインバータのスイッチング素子を制御するためのゲート信号を生成することが記載されている。   In Patent Document 1, in a motor drive device of a vehicle including one motor as a drive source, based on the sensor value of the voltage of the DC power supply, the sensor value of the voltage across the smoothing capacitor, the motor torque command value, and the motor rotation speed. Generates a gate signal for controlling the switching element of the boost converter, and controls the inverter switching element based on the sensor value of the voltage across the smoothing capacitor, the motor torque command value, and the sensor value of the motor current Is described.

特開2005−341698号公報JP-A-2005-341698

車両開発では低コスト化や小型化が求められるので、昇圧コンバータとインバータとの間の平滑コンデンサの容量の低減が求められている。平滑コンデンサの容量を小さくするほど、インバータのスイッチング素子のスイッチングに応じた平滑コンデンサへの電荷の出し入れの比率が大きくなるので、平滑コンデンサの平滑能力を超えると平滑コンデンサの両端電圧が大きく変動し、昇圧後の直流高電圧に脈動が発生する。   In vehicle development, cost reduction and downsizing are required, and therefore, a reduction in the capacity of the smoothing capacitor between the boost converter and the inverter is required. The smaller the capacity of the smoothing capacitor, the larger the ratio of charge to and from the smoothing capacitor according to the switching of the switching element of the inverter. Therefore, when the smoothing capacity of the smoothing capacitor is exceeded, the voltage across the smoothing capacitor fluctuates greatly. Pulsation occurs in the DC high voltage after boosting.

具体的には、走行状態の制約(例えば、インバータのスイッチング素子の温度が高い場合)等により一時的にインバータ制御のキャリア周波数(インバータのスイッチング素子をON/OFFするためのスイッチング周波数)を低くすると、スイッチング素子をON/OFFする周期が長くなり、インバータ制御のスイッチングノイズが平滑コンデンサの両端電圧(昇圧後の直流高電圧)に大きな変動分(脈動成分)として重畳される。図9には、キャリア周波数が2.5kHzの場合の直流高電圧の時間変化VH2.5とキャリア周波数が1.25kHzの場合の直流高電圧の時間変化VH1.25を示している。また、符号VHで示す曲線は、直流高電圧の時間変化VH2.5,VH1.25を所定の時定数でフィルタリングしたフィルタ値の時間変化である。この図9からも判るように、昇圧後の直流高電圧は、キャリア周波数が高い場合より低い場合に大きな脈動成分が重畳し、大きく変動する。ちなみに、キャリア周波数が高いほど、モータが回転し易くなるが、スイッチング素子の発熱が大きくなる等によりシステム損失が大きくなる。 Specifically, when the carrier frequency of the inverter control (switching frequency for turning on / off the inverter switching element) is temporarily lowered due to restrictions on the driving state (for example, when the temperature of the switching element of the inverter is high), etc. The cycle of turning on / off the switching element becomes longer, and the switching noise of the inverter control is superimposed as a large fluctuation (pulsation component) on the voltage across the smoothing capacitor (DC high voltage after boosting). FIG. 9 shows a DC high voltage time change VH 2.5 when the carrier frequency is 2.5 kHz and a DC high voltage time change VH 1.25 when the carrier frequency is 1.25 kHz. The curve indicated by symbol VH F is time variation VH 2.5 high DC voltage, the time change of the filter value obtained by filtering the VH 1.25 with a predetermined time constant. As can be seen from FIG. 9, the DC high voltage after boosting greatly fluctuates due to the superposition of large pulsation components when the carrier frequency is lower than when the carrier frequency is high. Incidentally, the higher the carrier frequency, the easier the motor rotates, but the system loss increases due to the heat generated by the switching element increasing.

また、モータの回転数やトルクによって、モータの駆動に必要となる目標電圧が変わる。この目標電圧が高く、昇圧後の直流高電圧がモータ誘起電圧に対して高くなると、その電圧差に応じて直流高電圧に大きな脈動成分が重畳される。   Further, the target voltage required for driving the motor varies depending on the rotation speed and torque of the motor. When this target voltage is high and the DC high voltage after boosting is higher than the motor induced voltage, a large pulsating component is superimposed on the DC high voltage according to the voltage difference.

例えば、図10(a)には、直流高電圧が高い場合の電圧VH及び低い場合の電圧VHとモータ誘起電圧Vemfとの関係を示している。高い場合の直流高電圧VHとモータ誘起電圧Vemfとの電圧差VdefH1,VdefH2と、低い場合の直流高電圧VHとモータ誘起電圧Vemfとの電圧差VdefL1,VdefL2とを比較すると、電圧差Vdefは、高い場合の直流高電圧VHのときの方が大きくなる。この電圧差Vdefが大きくなるほど、モータ電流に重畳される変動分が大きくなる。 For example, FIG. 10A shows the relationship between the voltage VH H when the DC high voltage is high, the voltage VH L when the DC high voltage is low, and the motor induced voltage Vemf. As the voltage difference Vdef H1, Vdef H2 of the DC high voltage VH H and the motor induced voltage Vemf when high, is compared with the voltage difference Vdef L1, Vdef L2 of the DC high voltage VH L and the motor induced voltage Vemf lower case The voltage difference Vdef is larger when the DC high voltage VH H is higher. As the voltage difference Vdef increases, the amount of fluctuation superimposed on the motor current increases.

図10(b)には、インバータ制御でのキャリア信号SCとデューティ信号SDを示しており、このキャリア信号SCとデューティ信号SDの交点に応じてインバータのスイッチング素子をON/OFFするためのゲート信号を生成している。また、図10(c)には、モータの目標電流MIと、大きい電圧差Vdefの場合のモータの実電流MIと、小さい電圧差Vdefの場合のモータの実電流MIを示している。モータの実電流MI,MIは、目標電流MIに対して変動しており、インバータのスイッチング素子のスイッチングの影響による脈動成分が重畳しており、図10(b)、(c)から判るようにキャリア信号SCとデューティ信号SDの交点(ゲート信号のON/OFFの切り替えタイミング)で脈動成分の増減が変化している。この図10(c)から判るように、電圧差Vdefが大きいほど、モータ電流に重畳される脈動成分が大きくなる。さらに、図10(d)には、大きい電圧差Vdefの場合のモータの実電流MIのときの昇圧後の直流高電圧VHを示している。直流高電圧VHは、モータの実電流の脈動に応じて脈動し、大きく変動している。 FIG. 10B shows a carrier signal SC and a duty signal SD in the inverter control, and a gate signal for turning on / off the switching element of the inverter according to the intersection of the carrier signal SC and the duty signal SD. Is generated. Further, in FIG. 10 (c) shows a target current MI T of the motor, and the actual current MI H of the motor in the case of large voltage differences Vdef H, the actual current MI L in the case of small voltage difference Vdef L motor ing. Actual current MI H of the motor, MI L is varied with respect to the target current MI T, pulsating component due to the influence of the switching of the switching elements of the inverter are superposed, FIG. 10 (b), the from (c) As can be seen, the increase / decrease in the pulsation component changes at the intersection of the carrier signal SC and the duty signal SD (gate signal ON / OFF switching timing). As can be seen from FIG. 10C, the larger the voltage difference Vdef, the larger the pulsating component superimposed on the motor current. Furthermore, there is illustrated a DC high boosted voltage VH when the actual current MI H in the case of large voltage differences Vdef H motor FIG 10 (d). The DC high voltage VH pulsates according to the pulsation of the actual current of the motor and fluctuates greatly.

つまり、インバータ制御でのスイッチングの影響によってモータ電流に重畳される脈動成分は、直流高電圧VHとモータ誘起電圧Vemfとの電圧差Vdef及びインバータ制御のキャリア周波数によって決まる。そのため、電圧差Vdefが大きいときにインバータ周波数が低くなると、モータ電流に重畳される脈動成分が大きくなる。平滑コンデンサの容量が小さい場合、モータ電流に重畳される脈動成分が大きくなると、平滑コンデンサの平滑能力を超え、平滑コンデンサの両端電圧が大きく変動し、昇圧後の直流高電圧に脈動が発生する。   That is, the pulsation component superimposed on the motor current due to the influence of switching in the inverter control is determined by the voltage difference Vdef between the DC high voltage VH and the motor induced voltage Vemf and the carrier frequency of the inverter control. For this reason, if the inverter frequency decreases when the voltage difference Vdef is large, the pulsating component superimposed on the motor current increases. When the capacity of the smoothing capacitor is small, if the pulsating component superimposed on the motor current increases, the smoothing capacity of the smoothing capacitor is exceeded, the voltage across the smoothing capacitor fluctuates greatly, and pulsation occurs in the boosted DC high voltage.

図10(d)には、実際の直流高電圧VHとともに直流高電圧の期待値(直流高電圧VHの山と谷との中間値であり、脈動成分が含まれない直流高電圧である)VH及び昇圧制御における直流高電圧のサンプリングタイミング要求信号DS,DS,DSを示している。サンプリングタイミング要求信号DS,DS,DSは、サンプリングタイミング周期PS毎に出力される。従来の昇圧制御では、サンプリングタイミング要求信号DS,DS,DSが出力されると電圧センサによって平滑コンデンサの両端電圧を検出し、その検出した直流高電圧VH,VH,VHを用いて目標電圧になるように制御を行う。しかし、例えば、サンプリングタイミング要求信号DSで検出した直流高電圧VHの場合、インバータ制御側のスイッチングノイズによるモータ電流の脈動成分の影響により大きな脈動成分が重畳されており、直流高電圧の期待値VHE1から大きく乖離している。このような直流高電圧VHを用いて昇圧制御を行った場合、昇圧制御が不安定になる。 FIG. 10D shows an expected value of DC high voltage together with actual DC high voltage VH (intermediate value between peaks and valleys of DC high voltage VH, which is a DC high voltage that does not include a pulsating component) VH. E and DC high voltage sampling timing request signals DS 1 , DS 2 , DS 3 in the step-up control are shown. Sampling timing request signals DS 1 , DS 2 , DS 3 are output every sampling timing period PS. In the conventional boost control, when the sampling timing request signals DS 1 , DS 2 , DS 3 are output, the voltage across the smoothing capacitor is detected by the voltage sensor, and the detected DC high voltages VH 1 , VH 2 , VH 3 are used. Control to achieve the target voltage. However, for example, in the case of the DC high voltage VH 1 detected by the sampling timing request signal DS 1 , a large pulsation component is superimposed due to the influence of the pulsation component of the motor current due to the switching noise on the inverter control side. A large deviation from the value VH E1 . When performing the step-up control by using such a DC high voltage VH 1, boost control becomes unstable.

特許文献1に記載の制御では、昇圧コンバータのスイッチング素子を制御するためのゲート信号とインバータのスイッチング素子を制御するためのゲート信号を別々に生成しており、昇圧制御とインバータ制御が連携していない。そのため、昇圧コンバータで昇圧後の直流高電圧に脈動が発生している場合には、昇圧制御に用いられる平滑コンデンサの両端電圧のセンサ値にはその脈動成分が含まれ、昇圧制御が不安定になる。   In the control described in Patent Document 1, the gate signal for controlling the switching element of the boost converter and the gate signal for controlling the switching element of the inverter are generated separately, and the boost control and the inverter control are linked. Absent. Therefore, when pulsation occurs in the DC high voltage after boosting by the boost converter, the sensor value of the voltage across the smoothing capacitor used for boost control includes the pulsation component, which makes the boost control unstable. Become.

そこで、本発明は、モータシステムにおいてモータ電流の脈動によって引き起こされるモータの入力直流電圧に脈動がある場合でも安定した電圧変換制御を行うモータ用電圧変換制御装置を提供することを課題とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a voltage conversion control device for a motor that performs stable voltage conversion control even when the input DC voltage of the motor caused by the pulsation of the motor current is pulsated in the motor system.

本発明に係るモータ用電圧変換制御装置は、モータを制御するモータ制御回路と電源との間で電源の直流電圧をモータの駆動に必要となる入力直流電圧に変換する電圧変換回路に対する電圧変換制御を行うモータ用電圧変換制御装置であって、モータ制御回路と電圧変換回路との間に設けられたコンデンサの両端電圧を検出し、電圧変換回路で変換された入力直流電圧をサンプリングするサンプリング手段と、モータに対するモータ制御のゲート信号に基づいて電圧変換回路で変換された入力直流電圧をサンプリングするサンプリングタイミングを発生するサンプリングタイミング発生手段と、電圧変換制御のサンプリングタイミング要求毎にサンプリングタイミング発生手段で発生したサンプリングタイミングに応じてサンプリング手段でサンプリングされた入力直流電圧を用いて電圧変換制御を行う制御手段とを備えることを特徴とする。   A voltage conversion control device for a motor according to the present invention is a voltage conversion control for a voltage conversion circuit that converts a DC voltage of a power supply into an input DC voltage required for driving the motor between a motor control circuit that controls the motor and the power supply. A voltage conversion control device for a motor that performs sampling, detecting a voltage across a capacitor provided between the motor control circuit and the voltage conversion circuit, and sampling the input DC voltage converted by the voltage conversion circuit; The sampling timing generating means for generating the sampling timing for sampling the input DC voltage converted by the voltage conversion circuit based on the motor control gate signal for the motor, and the sampling timing generating means for each sampling timing request of the voltage conversion control Depending on the sampling timing Characterized in that it comprises a control means for performing a voltage conversion control by using a sampling input DC voltage.

このモータ用電圧変換制御装置は、モータ、モータ制御回路、電圧変換回路、電源等を備えるモータシステムにおいて、電圧変換回路に対する電圧変換制御を行う装置である。モータ制御回路と電圧変換回路との間にはコンデンサが設けられており、サンプリング手段によってそのコンデンサの両端電圧を検出することにより電圧変換回路で電圧変換された入力直流電圧をサンプリングしている。モータ用電圧変換制御装置では、このサンプリング手段でサンプリングされた入力直流電圧を用いて、入力直流電圧がモータの駆動に必要となる目標電圧になるように制御を行っている。なお、モータは、駆動機能を有するモータだけでなく、発電機能を有するモータジェネレータやジェネレータも含む。   This motor voltage conversion control device is a device that performs voltage conversion control on a voltage conversion circuit in a motor system including a motor, a motor control circuit, a voltage conversion circuit, a power source, and the like. A capacitor is provided between the motor control circuit and the voltage conversion circuit, and the input DC voltage converted by the voltage conversion circuit is sampled by detecting the voltage across the capacitor by the sampling means. In the motor voltage conversion control device, control is performed using the input DC voltage sampled by the sampling means so that the input DC voltage becomes a target voltage necessary for driving the motor. The motor includes not only a motor having a drive function but also a motor generator and a generator having a power generation function.

モータの入力直流電圧の脈動は、モータ電流の脈動によって引き起こされる。モータ電流に重畳される脈動成分は、モータ制御のスイッチングによる影響であり、モータ制御側のスイッチングを行うゲート信号(モータ制御側で生成される信号であり、モータ制御回路のスイッチング素子をスイッチング制御するためのゲート信号)によって決まる。そのため、脈動成分が重畳されているモータ電流の山と谷は、ゲート信号のON/OFFの切り替えタイミングとなる。したがって、脈動成分が重畳された入力直流電圧の山と谷との中間値(すなわち、脈動成分が除かれた入力直流電圧であり、電圧変換制御を安定に行うための入力直流電圧の期待値)は、ゲート信号の連続する切り替えタイミング間の中間のタイミングで得られる。   The pulsation of the input DC voltage of the motor is caused by the pulsation of the motor current. The pulsating component superimposed on the motor current is an influence of switching of motor control, and is a gate signal for switching on the motor control side (a signal generated on the motor control side, which controls switching of the switching element of the motor control circuit) Gate signal). Therefore, the peak and valley of the motor current on which the pulsation component is superimposed are the ON / OFF switching timing of the gate signal. Therefore, an intermediate value between the peaks and valleys of the input DC voltage on which the pulsation component is superimposed (that is, the input DC voltage from which the pulsation component is removed, and the expected value of the input DC voltage for stably performing the voltage conversion control). Is obtained at an intermediate timing between successive switching timings of the gate signal.

そこで、このモータ用電圧変換制御装置では、サンプリングタイミング発生手段によって、モータ制御のゲート信号に基づいて入力直流電圧をサンプリングするためのサンプリングタイミングを発生する。そして、モータ用電圧変換制御装置では、制御手段によって、電圧変換制御における入力直流電圧に対するサンプリングタイミング要求(電圧変換制御において入力直流電圧が必要なタイミングで出力されるタイミングであり、モータ制御側のゲート信号とは同期していない)毎に、サンプリングタイミング発生手段で発生したサンプリングタイミングに応じてサンプリング手段でサンプリングされた入力直流電圧(実電圧)を用いて目標電圧になるように制御を行う。このように、このモータ用電圧変換制御装置は、モータ制御のゲート信号を考慮して電圧変換制御に用いる入力直流電圧をサンプリングすることにより、モータの入力直流電圧に脈動がある場合でも、サンプリングタイミング要求のときの入力直流電圧の期待値に近い入力直流電圧をサンプリングできるので、入力直流電圧の期待値と電圧変換制御において実際に用いるサンプリング値との差が小さくなり、安定した電圧変換制御を行うことができる。これによって、コンデンサの容量を低減することができ、モータシステムの低コスト及び小型化を図ることができる。   Therefore, in this motor voltage conversion control device, the sampling timing generation means generates a sampling timing for sampling the input DC voltage based on the motor control gate signal. In the motor voltage conversion control device, the control means requests the sampling timing for the input DC voltage in the voltage conversion control (the timing at which the input DC voltage is output at the required timing in the voltage conversion control, and the gate on the motor control side Control is performed so that the target voltage is obtained using the input DC voltage (actual voltage) sampled by the sampling means in accordance with the sampling timing generated by the sampling timing generating means every time (not synchronized with the signal). In this way, this motor voltage conversion control device samples the input DC voltage used for voltage conversion control in consideration of the motor control gate signal, so that even if there is a pulsation in the input DC voltage of the motor, the sampling timing Since the input DC voltage close to the expected value of the input DC voltage at the time of request can be sampled, the difference between the expected value of the input DC voltage and the sampling value actually used in voltage conversion control is reduced, and stable voltage conversion control is performed. be able to. As a result, the capacity of the capacitor can be reduced, and the cost and size of the motor system can be reduced.

本発明の上記モータ用電圧変換制御装置では、サンプリングタイミング発生手段は、ゲート信号のONとOFFとの切り替えタイミングに応じてサンプリングタイミングを発生し、サンプリング手段は、サンプリングタイミング発生手段でサンプリングタイミングを発生する毎に、今回のサンプリングタイミングに応じて電圧変換回路で変換された入力直流電圧と前回のサンプリングタイミングに応じて電圧変換回路で変換された入力直流電圧との平均値を算出し、制御手段は、電圧変換制御のサンプリングタイミング要求毎に、該サンプリングタイミング要求直前にサンプリング手段で算出されている入力直流電圧の平均値を用いて電圧変換制御を行うと好適である。   In the motor voltage conversion control device of the present invention, the sampling timing generating means generates a sampling timing in accordance with the switching timing of the gate signal ON and OFF, and the sampling means generates the sampling timing by the sampling timing generating means. Each time, the average value of the input DC voltage converted by the voltage conversion circuit according to the current sampling timing and the input DC voltage converted by the voltage conversion circuit according to the previous sampling timing is calculated. For each sampling timing request for voltage conversion control, it is preferable to perform voltage conversion control using the average value of the input DC voltage calculated by the sampling means immediately before the sampling timing request.

このモータ用電圧変換制御装置では、サンプリングタイミング発生手段によって、ゲート信号のON/OFFの切り替えタイミングに応じてサンプリングタイミングを発生する。そして、モータ用電圧変換制御装置では、サンプリング手段によって、そのサンプリングタイミング毎に、今回のサンプリングタイミングに応じて電圧変換回路で変換された入力直流電圧と前回のサンプリングタイミングに応じて電圧変換回路で変換された入力直流電圧との平均値を算出し、その入力直流電圧の平均値をサンプリングしておく。このゲート信号の連続する切り替えタイミング(連続する立ち上がりタイミングと立ち下がりタイミング)でそれぞれサンプリングされた入力直流電圧の平均値は入力直流電圧の山と谷との中間値である。そして、モータ用電圧変換制御装置では、制御手段によって、サンプリングタイミング要求毎に、サンプリングタイミング要求直前にサンプリング手段で算出された入力直流電圧の平均値を用いて目標電圧になるように制御を行う。このサンプリングタイミング要求直前のゲート信号の連続する切り替えタイミングでそれぞれサンプリングされた入力直流電圧の平均値は、サンプリングタイミング要求のときの入力直流電圧の期待値に近い電圧である。このように、このモータ用電圧変換制御装置は、モータ制御のゲート信号の連続する切り替えタイミングでそれぞれサンプリングされた入力直流電圧の平均値をサンプリングしておくことにより、モータの入力直流電圧に脈動がある場合でも、サンプリングタイミング要求のときの入力直流電圧の期待値に近い入力直流電圧を用いて電圧変換制御ができ、安定した電圧変換制御を行うことができる。   In this motor voltage conversion control device, sampling timing is generated by sampling timing generation means in accordance with the ON / OFF switching timing of the gate signal. In the motor voltage conversion control device, the sampling means converts the input DC voltage converted by the voltage conversion circuit according to the current sampling timing and the voltage conversion circuit according to the previous sampling timing at each sampling timing. The average value of the input DC voltage is calculated, and the average value of the input DC voltage is sampled. The average value of the input DC voltage sampled at each successive switching timing (continuous rising timing and falling timing) of the gate signal is an intermediate value between the peaks and troughs of the input DC voltage. In the motor voltage conversion control device, the control unit performs control so that the target voltage is obtained by using the average value of the input DC voltages calculated by the sampling unit immediately before the sampling timing request for each sampling timing request. The average value of the input DC voltages sampled at successive switching timings of the gate signal immediately before the sampling timing request is a voltage close to the expected value of the input DC voltage at the time of the sampling timing request. In this way, this motor voltage conversion control device samples the average value of the input DC voltage sampled at successive switching timings of the motor control gate signal, thereby pulsating the input DC voltage of the motor. Even in some cases, voltage conversion control can be performed using an input DC voltage close to the expected value of the input DC voltage at the time of sampling timing request, and stable voltage conversion control can be performed.

本発明の上記モータ用電圧変換制御装置では、サンプリングタイミング発生手段でサンプリングタイミングを発生する毎に、電圧変換回路で変換された入力直流電圧をアナログ値からデジタル値に変換するAD変換手段を備え、AD変換手段でのAD変換時間よりもゲート信号のONとOFFとの切り替え時間が短い場合、サンプリングタイミング発生手段はサンプリングタイミングの発生を中止し、AD変換手段はAD変換を行わない構成としてもよい。   The voltage conversion control device for a motor according to the present invention includes AD conversion means for converting the input DC voltage converted by the voltage conversion circuit from an analog value to a digital value every time the sampling timing is generated by the sampling timing generation means, When the switching time between ON and OFF of the gate signal is shorter than the AD conversion time in the AD conversion means, the sampling timing generation means may stop the generation of the sampling timing and the AD conversion means may not perform AD conversion. .

このモータ用電圧変換制御装置では、サンプリングタイミング発生手段でサンプリングタイミングを発生する毎に、AD変換手段によって電圧変換回路で変換された入力直流電圧をアナログ値からデジタル値に変換し、サンプリング手段にそのデジタル値の入力直流電圧を出力する。AD変換手段でのAD変換に要する時間よりもゲート信号のON/OFFの切り替え時間が短い場合、AD変換手段でAD変換が終了する前に、サンプリングタイミング発生手段でのサンプリングタイミングを発生するタイミングになる。この場合、サンプリングタイミングを発生しても、AD変換手段でAD変換を行えず、サンプリング手段での処理も行えない。そこで、モータ用電圧変換制御装置では、AD変換手段でのAD変換時間よりもゲート信号のONとOFFとの切り替え時間が短い場合、サンプリングタイミング発生手段がサンプリングタイミングの発生を中止する。この場合、AD変換手段では、ゲート信号の今回の切り替えタイミングに応じたAD変換を行わない。したがって、サンプリング手段では、ゲート信号の今回の切り替えタイミングに応じた入力直流電圧を用いた平均値の算出が行われない。その結果、サンプリング手段での最新のサンプリング値としては、ゲート信号の前回の切り替えタイミングに応じた入力直流電圧とゲート信号の前々回の切り替えタイミングに応じた入力直流電圧との平均値(前回値)となる。この平均値(前回値)も、入力直流電圧の山と谷との中間値であるので、入力直流電圧の期待値に近い電圧であり、安定した電圧変換制御を行うことができる。   In this motor voltage conversion control device, every time a sampling timing is generated by the sampling timing generation means, the input DC voltage converted by the voltage conversion circuit by the AD conversion means is converted from an analog value to a digital value, and the sampling means Outputs digital input DC voltage. When the gate signal ON / OFF switching time is shorter than the time required for AD conversion by the AD conversion means, before the AD conversion is completed by the AD conversion means, the sampling timing is generated by the sampling timing generation means. Become. In this case, even if the sampling timing is generated, AD conversion cannot be performed by the AD conversion means, and processing by the sampling means cannot be performed. Therefore, in the motor voltage conversion control device, when the switching time between ON and OFF of the gate signal is shorter than the AD conversion time in the AD conversion means, the sampling timing generation means stops generating the sampling timing. In this case, the AD conversion means does not perform AD conversion according to the current switching timing of the gate signal. Therefore, the sampling means does not calculate the average value using the input DC voltage corresponding to the current switching timing of the gate signal. As a result, the latest sampling value in the sampling means is the average value (previous value) of the input DC voltage corresponding to the previous switching timing of the gate signal and the input DC voltage corresponding to the previous switching timing of the gate signal. Become. Since this average value (previous value) is also an intermediate value between the peak and valley of the input DC voltage, the voltage is close to the expected value of the input DC voltage, and stable voltage conversion control can be performed.

本発明の上記モータ用電圧変換制御装置では、サンプリングタイミング発生手段でサンプリングタイミングを発生する毎に、電圧変換回路で変換された入力直流電圧をアナログ値からデジタル値に変換するAD変換手段を備え、AD変換手段でのAD変換時間よりもゲート信号のONとOFFとの切り替え時間が短い場合、サンプリングタイミング発生手段はAD変換手段でのAD変換終了直後にサンプリングタイミングを発生し、AD変換手段はAD変換終了直後にAD変換を開始する構成としてもよい。   The voltage conversion control device for a motor according to the present invention includes AD conversion means for converting the input DC voltage converted by the voltage conversion circuit from an analog value to a digital value every time the sampling timing is generated by the sampling timing generation means, When the switching time of the gate signal ON and OFF is shorter than the AD conversion time in the AD conversion means, the sampling timing generation means generates a sampling timing immediately after the AD conversion in the AD conversion means is completed, and the AD conversion means The AD conversion may be started immediately after the conversion is completed.

このモータ用電圧変換制御装置では、上記のモータ用電圧変換制御装置と同様にAD変換手段を備えており、AD変換手段でのAD変換時間よりもゲート信号のON/OFFの切り替え時間が短い場合には同様の問題が発生する。そこで、モータ用電圧変換制御装置では、AD変換手段でのAD変換時間よりもゲート信号のONとOFFとの切り替え時間が短い場合、サンプリングタイミング発生手段がAD変換手段でのAD変換終了直後にサンプリングタイミングを発生する。この場合、AD変換手段ではAD変換終了直後にAD変換を開始する。したがって、サンプリング手段では、ゲート信号の今回の切り替えタイミングから少し遅れたタイミングに応じた入力直流電圧とゲート信号の前回の切り替えタイミングに応じた入力直流電圧との平均値を算出することになる。ゲート信号の今回の切り替えタイミングから少し遅れたタイミングの入力直流電圧を用いるが、その値と前回の切り替えタイミングの入力直流電圧を用いた平均値は入力直流電圧の期待値から大きくずれることはないので、安定した電圧変換制御を行うことができる。   In this motor voltage conversion control device, AD conversion means is provided in the same manner as the above-mentioned motor voltage conversion control device, and the ON / OFF switching time of the gate signal is shorter than the AD conversion time in the AD conversion means. A similar problem occurs. Therefore, in the voltage conversion control device for motor, when the switching time between ON and OFF of the gate signal is shorter than the AD conversion time in the AD conversion means, the sampling timing generating means performs sampling immediately after the AD conversion in the AD conversion means is completed. Generate timing. In this case, the AD conversion means starts AD conversion immediately after the end of AD conversion. Therefore, the sampling means calculates an average value of the input DC voltage corresponding to the timing slightly delayed from the current switching timing of the gate signal and the input DC voltage corresponding to the previous switching timing of the gate signal. The input DC voltage with a slight delay from the current switching timing of the gate signal is used, but the average value using the input DC voltage at the previous switching timing does not deviate significantly from the expected value of the input DC voltage. Stable voltage conversion control can be performed.

本発明によれば、モータ制御のゲート信号を考慮して電圧変換制御に用いる入力直流電圧をサンプリングすることにより、モータの入力直流電圧に脈動がある場合でも、サンプリングタイミング要求のときの入力直流電圧の期待値に近い入力直流電圧をサンプリングできるので、入力直流電圧の期待値と電圧変換制御において実際に用いるサンプリング値との差が小さくなり、安定した電圧変換制御を行うことができる。   According to the present invention, by sampling the input DC voltage used for voltage conversion control in consideration of the motor control gate signal, even if there is a pulsation in the input DC voltage of the motor, the input DC voltage when the sampling timing is requested Since the input DC voltage close to the expected value can be sampled, the difference between the expected value of the input DC voltage and the sampling value actually used in the voltage conversion control is reduced, and stable voltage conversion control can be performed.

第1の実施の形態に係る1モータシステムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of 1 motor system which concerns on 1st Embodiment. 目標電圧の算出方法の説明図である。It is explanatory drawing of the calculation method of a target voltage. 第1の実施の形態に係る直流高電圧のサンプリングタイミングの説明図であり、(a)が直流高電圧が高い場合及び低い場合とモータ誘起電圧との関係図であり、(b)がインバータ制御でのキャリア信号とデューティ信号であり、(c)がインバータ制御のゲート信号であり、(d)がモータ目標電流とモータ実電流であり、(e)が直流高電圧とサンプリングタイミング要求信号である。It is explanatory drawing of the sampling timing of DC high voltage which concerns on 1st Embodiment, (a) is a relationship figure between the case where DC high voltage is high and low, and a motor induced voltage, (b) is inverter control (C) is an inverter control gate signal, (d) is a motor target current and motor actual current, and (e) is a DC high voltage and sampling timing request signal. . 第2の実施の形態に係る1モータシステムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of 1 motor system which concerns on 2nd Embodiment. AD変換時間とゲート信号の切り替え時間との関係図である。It is a relationship diagram between AD conversion time and gate signal switching time. 第2の実施の形態に係る直流高電圧のサンプリングタイミングの説明図であり、(a)が直流高電圧であり、(b)がインバータ制御でのゲート信号であり、(c)がゲート信号の切り替えタイミングであり、(d)がAD変換器へのAD変換起動信号であり、(e)が平均化禁止信号であり、(f)がAD変換器からのAD変換終了信号であり、(g)がAD変換器によるAD変換値であり、(h)が2値平均化値である。It is explanatory drawing of the sampling timing of DC high voltage which concerns on 2nd Embodiment, (a) is DC high voltage, (b) is a gate signal by inverter control, (c) is a gate signal (D) is an AD conversion start signal to the AD converter, (e) is an averaging inhibition signal, (f) is an AD conversion end signal from the AD converter, and (g) ) Is an AD conversion value by the AD converter, and (h) is a binary averaged value. 第3の実施の形態に係る1モータシステムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of 1 motor system which concerns on 3rd Embodiment. 第3の実施の形態に係る直流高電圧のサンプリングタイミングの説明図であり、(a)が直流高電圧であり、(b)がインバータ制御でのゲート信号であり、(c)がゲート信号の切り替えタイミングであり、(d)がAD変換器へのAD変換起動信号であり、(e)がAD変換器からのAD変換終了信号であり、(f)がAD変換器によるAD変換値であり、(g)が2値平均化値である。It is explanatory drawing of the sampling timing of DC high voltage which concerns on 3rd Embodiment, (a) is DC high voltage, (b) is a gate signal by inverter control, (c) is a gate signal (D) is an AD conversion start signal to the AD converter, (e) is an AD conversion end signal from the AD converter, and (f) is an AD conversion value by the AD converter. , (G) is a binary averaged value. キャリア周波数が高い場合と低い場合の直流高電圧の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the direct-current high voltage when the carrier frequency is high and low. 直流高電圧の脈動の発生の説明図であり、(a)が直流高電圧が高い場合及び低い場合とモータ誘起電圧との関係図であり、(b)がインバータ制御でのキャリア信号とデューティ信号であり、(c)がモータ目標電流とモータ実電流であり、(d)が直流高電圧とサンプリングタイミング要求信号である。It is explanatory drawing of generation | occurrence | production of the pulsation of DC high voltage, (a) is a relationship figure between the case where DC high voltage is high and low, and a motor induced voltage, (b) is the carrier signal and duty signal in inverter control (C) is the motor target current and motor actual current, and (d) is the DC high voltage and sampling timing request signal.

以下、図面を参照して、本発明に係るモータ用電圧変換制御装置の実施の形態を説明する。なお、各図において同一又は相当する要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。   Embodiments of a voltage conversion control device for a motor according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the element which is the same or it corresponds in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

本実施の形態では、本発明に係るモータ用電圧変換制御装置を、1個のモータを駆動源として有する1モータシステムの車両(例えば、ハイブリッド車両、電気自動車、燃料電池車両)のモータECU[Electronic Control Unit]における昇圧制御機能に適用する。本実施の形態に係る1モータシステムでは、昇圧コンバータによってバッテリの直流電圧を昇圧してモータの駆動に必要となる直流高電圧に変換し、その直流高電圧が供給されるインバータによって直流電力を三相交流電力に変換して、三相交流電力によってモータを駆動する。本実施の形態には、昇圧後の直流高電圧をサンプリングするタイミングの設定方法が異なる3つの形態があり、第1の実施の形態が基本となる形態であり、第2及び第3の実施の形態が第1の実施の形態に追加機能を加えた形態である。   In the present embodiment, the motor voltage conversion control device for a motor according to the present invention includes a motor ECU [Electronic of a vehicle of one motor system (for example, a hybrid vehicle, an electric vehicle, a fuel cell vehicle) having one motor as a drive source. Applies to boost control function in Control Unit]. In the one motor system according to the present embodiment, the DC voltage of the battery is boosted by a boost converter and converted to a DC high voltage necessary for driving the motor, and the DC power is supplied by an inverter supplied with the DC high voltage. It converts into phase alternating current power, and drives a motor with three phase alternating current power. In this embodiment, there are three forms in which the method of setting the timing for sampling the DC high voltage after boosting is different. The first embodiment is a basic form, and the second and third embodiments are the same. The form is a form in which an additional function is added to the first embodiment.

図1〜図3を参照して、第1の実施の形態に係る1モータシステム1について説明する。図1は、第1の実施の形態に係る1モータシステムの構成を示すブロック図である。図2は、目標電圧の算出方法の説明図である。図3は、第1の実施の形態に係る直流高電圧のサンプリングタイミングの説明図であり、(a)が直流高電圧が高い場合及び低い場合とモータ誘起電圧との関係図であり、(b)がインバータ制御でのキャリア信号とデューティ信号であり、(c)がインバータ制御のゲート信号であり、(d)がモータ目標電流とモータ実電流であり、(e)が直流高電圧とサンプリングタイミング要求信号である。   With reference to FIGS. 1-3, the 1-motor system 1 which concerns on 1st Embodiment is demonstrated. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of one motor system according to the first embodiment. FIG. 2 is an explanatory diagram of a method for calculating a target voltage. FIG. 3 is an explanatory diagram of the sampling timing of the DC high voltage according to the first embodiment. FIG. 3A is a relationship diagram between the case where the DC high voltage is high and low and the motor induced voltage. ) Is a carrier signal and duty signal in inverter control, (c) is a gate signal in inverter control, (d) is a motor target current and motor actual current, and (e) is a DC high voltage and sampling timing. This is a request signal.

1モータシステム1は、バッテリ10、フィルタコンデンサ11、昇圧コンバータ12、平滑コンデンサ13、インバータ14、モータ15及びモータECU16を備えている。なお、本実施の形態では、バッテリ10が特許請求の範囲に記載する電源に相当し、昇圧コンバータ12が特許請求の範囲に記載する電圧変換回路に相当し、平滑コンデンサ13が特許請求の範囲に記載するコンデンサに相当し、インバータ14が特許請求の範囲に記載するモータ制御回路に相当し、モータ15が特許請求の範囲に記載するモータに相当する。   The one motor system 1 includes a battery 10, a filter capacitor 11, a boost converter 12, a smoothing capacitor 13, an inverter 14, a motor 15, and a motor ECU 16. In the present embodiment, the battery 10 corresponds to the power source described in the claims, the boost converter 12 corresponds to the voltage conversion circuit described in the claims, and the smoothing capacitor 13 corresponds to the claims. The inverter 14 corresponds to the motor control circuit described in the claims, and the motor 15 corresponds to the motor described in the claims.

1モータシステム1では、走行制御ECU17からのモータトルク指令DTに応じて、バッテリ10の直流電力を三相交流電力に変換し、その三相交流電力をモータ15に供給する。そのために、モータECU16では、バッテリ10の直流低電圧VLからモータ15の駆動に必要となる目標電圧(直流高電圧VH)まで昇圧するために昇圧コンバータ12に対する昇圧制御を行うとともに、直流電力からモータトルク指令DTを発生させるために必要な三相交流電力に変換するためにインバータ14に対するインバータ制御を行う。特に、モータECU16では、インバータ制御側でのスイッチングノイズの影響によるモータ電流の脈動によって引き起こされる直流高電圧VHの脈動がある場合でも安定した昇圧制御を行うために、インバータ制御のゲート信号GSの連続する切り替えタイミング(連続する立ち上がりタイミングと立ち下がりタイミング)の直流高電圧(平滑コンデンサ13の両端電圧)VHの平均値VHAを算出してサンプリングしておき、VHセンササンプリングタイミング要求信号DS毎にその要求信号DS直前のゲート信号GSの連続する立ち上がりタイミングと立ち下がりタイミングの直流高電圧の平均値VHAを用いて昇圧制御を行う。   In the one-motor system 1, the DC power of the battery 10 is converted into three-phase AC power according to the motor torque command DT from the travel control ECU 17, and the three-phase AC power is supplied to the motor 15. For this purpose, the motor ECU 16 performs step-up control on the boost converter 12 to step up from the DC low voltage VL of the battery 10 to a target voltage (DC high voltage VH) required for driving the motor 15, and from the DC power to the motor. Inverter control is performed on the inverter 14 in order to convert the three-phase AC power necessary for generating the torque command DT. In particular, in the motor ECU 16, in order to perform stable boost control even when there is a pulsation of the DC high voltage VH caused by the pulsation of the motor current due to the influence of switching noise on the inverter control side, the continuous control of the gate signal GS for the inverter control is performed. The average value VHA of the DC high voltage (voltage across the smoothing capacitor 13) VH at the switching timing (continuous rise timing and fall timing) is calculated and sampled, and this request is made for each VH sensor sampling timing request signal DS. Boost control is performed using the average value VHA of the DC high voltage at the successive rising and falling timings of the gate signal GS immediately before the signal DS.

なお、走行制御ECU17は、車両の走行を制御するためのECUである。走行制御ECU17では、運転者あるいは自動運転によるアクセル要求やブレーキ要求に応じて、そのときの車両の走行状態に基づいてモータ15で必要となる目標となるモータトルクを算出し、その目標となるモータトルクをモータトルク指令DTとしてモータECU16に出力している。   The travel control ECU 17 is an ECU for controlling the travel of the vehicle. The travel control ECU 17 calculates the target motor torque required by the motor 15 based on the travel state of the vehicle at that time in response to an accelerator request or a brake request by the driver or automatic driving, and the target motor Torque is output to the motor ECU 16 as a motor torque command DT.

バッテリ10は、直流電源であり、二次電池である。フィルタコンデンサ11は、バッテリ10と昇圧コンバータ12との間に設けられ、バッテリ10に並列に接続される。フィルタコンデンサ11では、バッテリ10の直流電圧を平滑化し、その直流電圧の電荷を蓄電する。このフィルタコンデンサ11の両端電圧が、直流低電圧VLである。なお、フィルタコンデンサ11は、スイッチングによる脈動電流をバッテリ10側に流さないようにするためのコンデンサである。   The battery 10 is a direct current power source and a secondary battery. Filter capacitor 11 is provided between battery 10 and boost converter 12, and is connected to battery 10 in parallel. The filter capacitor 11 smoothes the DC voltage of the battery 10 and stores the electric charge of the DC voltage. The voltage across the filter capacitor 11 is a DC low voltage VL. The filter capacitor 11 is a capacitor for preventing a pulsating current due to switching from flowing to the battery 10 side.

昇圧コンバータ12は、リアクトル12a、スイッチング素子12b,12c、還流ダイオード12d,12eからなる。リアクトル12aの一端には、フィルタコンデンサ11の高電圧側が接続される。リアクトル12aの他端には、スイッチング素子12bとスイッチング素子12cの接続点が接続される。ILセンサ12fでは、このリアクトル12aに流れる電流IL(アナログ値)を検出し、その検出した電流ILをモータECU16に出力する。スイッチング素子12bとスイッチング素子12cとは直列に接続され、スイッチング素子12bのコレクタに平滑コンデンサ13の高電圧側が接続され、スイッチング素子12cのエミッタに平滑コンデンサ13の低電圧側が接続される。スイッチング素子12b,12cには、還流ダイオード12d,12eがそれぞれ逆並列接続される。このような回路構成によって、昇圧コンバータ12では、モータECU16から出力されるスイッチング素子12b,12cに対する各ゲート信号に基づいてスイッチング素子12b,12cがそれぞれスイッチング制御され、フィルタコンデンサ11の直流低電圧VLを直流高電圧VHに変換する。   Boost converter 12 includes a reactor 12a, switching elements 12b and 12c, and freewheeling diodes 12d and 12e. The high voltage side of the filter capacitor 11 is connected to one end of the reactor 12a. A connection point between the switching element 12b and the switching element 12c is connected to the other end of the reactor 12a. The IL sensor 12f detects a current IL (analog value) flowing through the reactor 12a, and outputs the detected current IL to the motor ECU 16. The switching element 12b and the switching element 12c are connected in series, the high voltage side of the smoothing capacitor 13 is connected to the collector of the switching element 12b, and the low voltage side of the smoothing capacitor 13 is connected to the emitter of the switching element 12c. Free-wheeling diodes 12d and 12e are connected in antiparallel to the switching elements 12b and 12c, respectively. With such a circuit configuration, the boost converter 12 performs switching control of the switching elements 12b and 12c on the basis of the gate signals for the switching elements 12b and 12c output from the motor ECU 16, thereby reducing the DC low voltage VL of the filter capacitor 11. Convert to DC high voltage VH.

平滑コンデンサ13は、昇圧コンバータ12とインバータ14との間に設けられる。平滑コンデンサ13は、昇圧コンバータ12で昇圧された直流電圧を平滑化し、その直流電圧の電荷を蓄電する。この平滑コンデンサ13の両端電圧が、直流高電圧VHである。VHセンサ13aでは、この平滑コンデンサ13の両端電圧(アナログ値)VHを検出し、その検出した電圧をモータECU16に出力する。   Smoothing capacitor 13 is provided between boost converter 12 and inverter 14. Smoothing capacitor 13 smoothes the DC voltage boosted by boost converter 12 and stores the charge of the DC voltage. The voltage across the smoothing capacitor 13 is the DC high voltage VH. The VH sensor 13 a detects the voltage (analog value) VH across the smoothing capacitor 13 and outputs the detected voltage to the motor ECU 16.

インバータ14は、1モータシステムにおける1個のモータに対応して直流電力を三相交流電力に変換する従来の一般的なインバータ回路であるので、詳細な回路構成については説明を省略する。インバータ14では、平滑コンデンサ13の直流高電圧VHが供給され、モータECU16から出力されるモータ15の各相(U相、V相、W相)に対応したスイッチング素子に対する各ゲート信号GSに基づいて各相のスイッチング素子がそれぞれスイッチング制御され、直流電力を三相交流電力に変換し、モータ15に供給する。   Since the inverter 14 is a conventional general inverter circuit that converts DC power into three-phase AC power corresponding to one motor in one motor system, the detailed circuit configuration will not be described. In the inverter 14, the DC high voltage VH of the smoothing capacitor 13 is supplied, and based on each gate signal GS for the switching element corresponding to each phase (U phase, V phase, W phase) of the motor 15 output from the motor ECU 16. The switching elements of each phase are respectively subjected to switching control to convert DC power into three-phase AC power and supply it to the motor 15.

モータ15は、交流モータであり、車両の駆動源の一つである。モータ15は、インバータ14からの三相交流電力が各相のコイル(図示せず)に供給され、回転駆動する。   The motor 15 is an AC motor and is one of the drive sources of the vehicle. The motor 15 is driven to rotate by supplying the three-phase AC power from the inverter 14 to coils (not shown) of each phase.

モータECU16は、マイクロコンピュータ(マイコン)や各種メモリ等からなる電子制御ユニットであり、モータ制御を行う。特に、モータECU16は、インバータ14に対する制御を行うインバータ制御機能(モータ制御16a、ゲート生成16b)と昇圧コンバータ12に対する制御を行う昇圧制御機能(モータ目標電圧算出16c、電圧制御16d、電流制御16e、ゲート生成16f、VHセンササンプリングタイミング発生器16g、VHセンサデータ更新&2値平均化処理16h)を有している。インバータ制御機能と昇圧制御機能とを同じマイコンで構成してもよいし、別々のマイコンで構成してもよい。なお、第1の実施の形態では、VHセンササンプリングタイミング発生器16gが特許請求の範囲に記載するサンプリングタイミング発生手段に相当し、電圧制御16dが特許請求の範囲に記載する制御手段に相当し、VHセンサ13a、AD変換器16i及びVHセンサデータ更新&2値平均化処理16hが特許請求の範囲に記載するサンプリング手段に相当する。   The motor ECU 16 is an electronic control unit including a microcomputer and various memories, and performs motor control. In particular, the motor ECU 16 has an inverter control function (motor control 16a, gate generation 16b) for controlling the inverter 14 and a boost control function (motor target voltage calculation 16c, voltage control 16d, current control 16e, control for controlling the boost converter 12). A gate generation 16f, a VH sensor sampling timing generator 16g, a VH sensor data update & binary averaging process 16h). The inverter control function and the boost control function may be configured by the same microcomputer or may be configured by separate microcomputers. In the first embodiment, the VH sensor sampling timing generator 16g corresponds to the sampling timing generation means described in the claims, and the voltage control 16d corresponds to the control means described in the claims. The VH sensor 13a, AD converter 16i, and VH sensor data update & binary averaging process 16h correspond to sampling means described in the claims.

インバータ制御機能について説明する。モータ制御16aでは、走行制御ECU17からモータトルク指令DTが入力され、モータ15から角度センサで検出されたモータ角度及び電流センサで検出されたモータ電流を用いて、モータトルク指令DTの目標となるモータトルクを発生させるためのキャリア信号SCとデューティ信号SDを生成し、ゲート生成16bに出力する。また、モータ制御16aでは、モータ回転数MRとモータトルク指令DTを昇圧制御機能のモータ目標電圧算出16cに出力する。   The inverter control function will be described. In the motor control 16a, a motor torque command DT is input from the travel control ECU 17, and a motor that is a target of the motor torque command DT is obtained using the motor angle detected by the angle sensor from the motor 15 and the motor current detected by the current sensor. A carrier signal SC and a duty signal SD for generating torque are generated and output to the gate generation 16b. In the motor control 16a, the motor rotation number MR and the motor torque command DT are output to the motor target voltage calculation 16c of the boost control function.

ゲート生成16bでは、モータ制御16aからキャリア信号SCとデューティ信号SDが入力され、キャリア信号SCとデューティ信号SDに基づいてインバータ14の各相のスイッチング素子のゲート信号GS(例えば、PWM信号)をそれぞれ生成し、インバータ14に出力する。また、ゲート生成16bでは、ゲート信号GSを昇圧制御機能のVHセンササンプリングタイミング発生器16gに出力する。図3(b)にはキャリア信号SCとデューティ信号SDの一例を示しており、キャリア信号SCとデューティ信号SDとの交点のタイミングでインバータ14のスイッチング素子がON/OFFするゲート信号GSが生成され、図3(c)にそのゲート信号GSを示す。   In the gate generation 16b, the carrier signal SC and the duty signal SD are input from the motor control 16a, and the gate signal GS (for example, PWM signal) of the switching element of each phase of the inverter 14 based on the carrier signal SC and the duty signal SD, respectively. And output to the inverter 14. In the gate generation 16b, the gate signal GS is output to the VH sensor sampling timing generator 16g having a boost control function. FIG. 3B shows an example of the carrier signal SC and the duty signal SD, and the gate signal GS for turning on / off the switching element of the inverter 14 is generated at the timing of the intersection of the carrier signal SC and the duty signal SD. FIG. 3C shows the gate signal GS.

キャリア信号SCは、キャリア周波数であり、インバータ14のスイッチング素子のスイッチング周波数である。キャリア信号SCは、図3(b)に示すように、例えば、山と谷を頂点とする三角波である。モータ15を高回転や高トルクにするためには、キャリア周波数を高くする必要がある。しかし、インバータ14のスイッチング素子が高温度になる等によってシステム損失が大きくなると、キャリア周波数を低くする必要がある。デューティ信号SDは、インバータ14のスイッチング素子のONとOFFのデューティ比を決めるための信号である。デューティ信号SDは、図3(b)に示すように、例えば、正弦波である。ゲート信号GSは、インバータ14のスイッチング素子をON/OFFするための信号である。ゲート信号GSは、図3(c)に示すように、例えば、PWM信号である。   The carrier signal SC is a carrier frequency and a switching frequency of the switching element of the inverter 14. As shown in FIG. 3B, the carrier signal SC is, for example, a triangular wave having peaks and valleys as apexes. In order to make the motor 15 have high rotation and high torque, it is necessary to increase the carrier frequency. However, if the system loss increases due to the switching element of the inverter 14 becoming high temperature or the like, it is necessary to lower the carrier frequency. The duty signal SD is a signal for determining the ON / OFF duty ratio of the switching element of the inverter 14. As shown in FIG. 3B, the duty signal SD is, for example, a sine wave. The gate signal GS is a signal for turning on / off the switching element of the inverter 14. As shown in FIG. 3C, the gate signal GS is, for example, a PWM signal.

ゲート信号GSのON/OFFの切り替えタイミングでインバータ14のスイッチング素子がスイッチングし、そのスイッチングの影響によってモータ電流には脈動成分が重畳する。図3(d)には、モータ15の目標電流MIと、大きな脈動成分が重畳された場合のモータ15の実電流MIと、小さい脈動成分が重畳された場合のモータ15の実電流MIを示している。図3(d)から判るように、モータ15の実電流MI,MIでは、ゲート信号GSの立ち上がりタイミングと立ち下がりタイミングで山と谷となり、脈動成分の増減の変化点となっている。 The switching element of the inverter 14 is switched at the ON / OFF switching timing of the gate signal GS, and a pulsation component is superimposed on the motor current due to the influence of the switching. The FIG. 3 (d), the actual current MI of the motor 15 when the target current MI T of the motor 15, and the actual current MI H of the motor 15 when a large pulsating component is superimposed, a small pulsating component superimposed L is shown. As can be seen from FIG. 3 (d), the the actual current MI H, MI L of the motor 15 becomes a peak and valley at the rising timing and falling timing of the gate signal GS, and a change point of increase or decrease of the pulsating component.

昇圧制御機能について説明する。モータ目標電圧算出16cでは、インバータ制御機能からモータ回転数MRとモータトルク指令DTが入力され、図2に示すように、モータ回転数とモータトルクとのマップM1からモータ回転数MRとモータトルク指令DTのモータトルクとの交点P1を抽出する。このマップM1には、弱め界磁制御領域A1(斜線で示す領域)とPWM制御領域A2があり、1モータシステム1のシステム電圧(直流高電圧VH)の高低によりその制御領域の範囲が変わる。図2に示す例では、交点P1が弱め界磁制御領域A1内に入っているので、弱め界磁制御となる。さらに、モータ目標電圧算出16cでは、図2に示すように、その交点P1に応じて変わるシステム電圧とシステム損失とのマップM2から、システム損失が最小点となるシステム電圧(直流高電圧VHの目標電圧VH)を算出し、電圧制御16dに出力する。システム損失は、1モータシステム1におけるスイッチング素子等における損失である。システム電圧が高電圧になると、モータ15が回転し易くなるが、システム損失が大きくなる。なお、昇圧制御の目標電圧の求める方法については、上記のようにマップを利用した方法を説明したが、他の方法でもよい。 The boost control function will be described. In the motor target voltage calculation 16c, the motor speed MR and the motor torque command DT are input from the inverter control function, and as shown in FIG. 2, the motor speed MR and the motor torque command are calculated from a map M1 between the motor speed and the motor torque. The intersection point P1 with the motor torque of DT is extracted. This map M1 has a field weakening control area A1 (area shown by oblique lines) and a PWM control area A2, and the range of the control area changes depending on the level of the system voltage (DC high voltage VH) of one motor system 1. In the example shown in FIG. 2, since the intersection point P1 is in the field weakening control area A1, field weakening control is performed. Further, in the motor target voltage calculation 16c, as shown in FIG. 2, from the map M2 of the system voltage and the system loss that changes in accordance with the intersection P1, the system voltage at which the system loss becomes the minimum point (the target of the DC high voltage VH). Voltage VH T ) is calculated and output to voltage control 16d. The system loss is a loss in a switching element or the like in one motor system 1. When the system voltage becomes high, the motor 15 easily rotates, but the system loss increases. As a method for obtaining the target voltage for boost control, the method using the map as described above has been described, but other methods may be used.

電圧制御16dでは、図3(e)に示すように、サンプリングタイミング周期PS毎にVHセンササンプリングタイミング要求信号DSをVHセンサデータ更新&2値平均化処理16hに出力し、VHセンササンプリングタイミング要求信号DSに応じてVHセンサデータ更新&2値平均化処理16hから昇圧制御で用いるためにサンプリングされた直流高電圧VH(デジタル値)の平均値VHAが入力される。サンプリングタイミング周期PSは、予め決められた固定値でもよいしあるいは可変値でもよい。サンプリングタイミング周期PSはインバータ制御とは関係なく設定されているので、VHセンササンプリングタイミング要求信号DSはインバータ制御のゲート信号GSとは同期していない。電圧制御16dでは、モータ目標電圧算出16cから目標電圧VHが入力され、VHセンサデータ更新&2値平均化処理16hからの直流高電圧VH(デジタル値)の平均値VHAを用いて、平滑コンデンサ13の両端電圧(直流高電圧)が目標電圧VHになるための制御を行う。この際、電圧制御16dでは、その制御に必要な目標電流ILを算出し、電流制御16eに出力する。 In the voltage control 16d, as shown in FIG. 3E, the VH sensor sampling timing request signal DS is output to the VH sensor data update & binary averaging process 16h every sampling timing period PS, and the VH sensor sampling timing request signal DS is output. Accordingly, the average value VHA of the DC high voltage VH (digital value) sampled for use in the step-up control is input from the VH sensor data update & binary averaging process 16h. The sampling timing period PS may be a predetermined fixed value or a variable value. Since the sampling timing period PS is set irrespective of inverter control, the VH sensor sampling timing request signal DS is not synchronized with the inverter control gate signal GS. In the voltage control 16d, the target voltage VH T from motor target voltage calculation 16c is inputted, using the average value VHA of the DC high voltage VH (digital value) from the VH sensor data update & binary averaging processing 16h, a smoothing capacitor 13 voltage across (DC high voltage) performs control to become the target voltage VH T. At this time, the voltage controlled 16d, calculates the target current IL T required for the control, and outputs the current control 16e.

電流制御16eでは、電圧制御16dから目標電流ILが入力され、リアクトル12aに流れる電流IL(デジタル値)を用いて、リアクトル12aに流れる電流が目標電流ILになるための制御を行う。制御に用いる電流IL(デジタル値)は、ILセンサ12fによって検出された電流(アナログ値)をモータECU16内のAD変換器16jでAD変換された電流(デジタル値)である。 The current control 16e, the target current IL T from the voltage controlled 16d is input, using a current flowing through the reactor 12a IL (digital value), the current flowing through the reactor 12a performs control to become a target current IL T. The current IL (digital value) used for control is a current (digital value) obtained by AD-converting the current (analog value) detected by the IL sensor 12f by the AD converter 16j in the motor ECU 16.

ゲート生成16fでは、電圧制御16dでの目標電圧VHになるための制御と電流制御16eでの目標電流ILになるための制御に基づいて、昇圧コンバータ12のスイッチング素子12b,12cの各ゲート信号(例えば、PWM信号)をそれぞれ生成し、昇圧コンバータ12に出力する。 The gate generation 16f, based on the control to become target current IL T in the control and the current control 16e to become a target voltage VH T of voltage control 16d, the switching element 12b of the boost converter 12, the gates of 12c Each signal (for example, PWM signal) is generated and output to the boost converter 12.

VHセンササンプリングタイミング発生器16gでは、インバータ制御機能のゲート生成16bからゲート信号GSが入力され、ゲート信号GSのONからOFFへの切り替えのタイミング(立ち下がりタイミング)及びOFFからONへの切り替えタイミング(立ち上がりタイミング)をVHセンササンプリングタイミングTS(AD変換起動信号)としてAD変換器16iに出力する。AD変換器16iでは、VHセンササンプリングタイミング発生器16gからVHセンササンプリングタイミングTSが入力される毎に、VHセンサ13aで検出されている直流高電圧(アナログ値)VHをAD変換し、AD変換後の直流高電圧(デジタル値)VHをVHセンサデータ更新&2値平均化処理16hに出力する。なお、ゲート生成16bからのゲート信号としては、3相のU相、V相、W相のいずれのゲート信号でもよい。   In the VH sensor sampling timing generator 16g, the gate signal GS is input from the gate generation 16b of the inverter control function, and the timing of switching the gate signal GS from ON to OFF (falling timing) and the timing of switching from OFF to ON ( The rise timing) is output to the AD converter 16i as the VH sensor sampling timing TS (AD conversion start signal). In the AD converter 16i, every time the VH sensor sampling timing TS is input from the VH sensor sampling timing generator 16g, the DC high voltage (analog value) VH detected by the VH sensor 13a is AD converted, and after AD conversion The DC high voltage (digital value) VH is output to the VH sensor data update & binary averaging process 16h. Note that the gate signal from the gate generator 16b may be any of the three-phase U-phase, V-phase, and W-phase gate signals.

VHセンサデータ更新&2値平均化処理16hでは、AD変換器16iから直流高電圧(デジタル値)VHが入力される毎に、その直流高電圧(デジタル値)VHを時系列で記憶しておく。さらに、VHセンサデータ更新&2値平均化処理16hでは、今回入力された直流高電圧(デジタル値)VHと時系列で記憶している前回入力された直流高電圧(デジタル値)VHとの平均値VHAを算出し、その今回と前回の直流高電圧の平均値VHAを時系列で記憶しておく。ここでは、最新の平均値VHAだけを記憶しておいてもよい。そして、VHセンサデータ更新&2値平均化処理16hでは、電圧制御16dからVHセンササンプリングタイミング要求信号DSが入力される毎に、そのVHセンササンプリングタイミング要求信号DSの直前に算出した直流高電圧の平均値VHAを昇圧制御に用いるVHセンサ値として電圧制御16dに出力する。   In the VH sensor data update & binary averaging process 16h, each time the DC high voltage (digital value) VH is input from the AD converter 16i, the DC high voltage (digital value) VH is stored in time series. Further, in the VH sensor data update & binary averaging process 16h, the average value of the DC high voltage (digital value) VH input this time and the DC high voltage (digital value) VH previously input stored in time series. VHA is calculated, and the average value VHA of the current and previous DC high voltages is stored in time series. Here, only the latest average value VHA may be stored. In the VH sensor data update & binary averaging process 16h, every time the VH sensor sampling timing request signal DS is input from the voltage control 16d, the average of the DC high voltage calculated immediately before the VH sensor sampling timing request signal DS The value VHA is output to the voltage control 16d as a VH sensor value used for boost control.

ここで、図3を参照して、上記のような昇圧制御機能における処理より、インバータ制御側でのスイッチングの影響によるモータ電流の脈動によって引き起こされる直流高電圧VHの脈動がある場合でも安定した昇圧制御を行うことができる理由について説明する。システム損失を抑えるためにインバータ制御におけるキャリア周波数を低くすると、インバータ制御のスイッチングノイズにより、平滑コンデンサの両端電圧(昇圧後の直流高電圧)に脈動成分が重畳される。また、モータの回転数やトルクによってモータの駆動に必要となる目標電圧が変わるが、目標電圧が高くなり、直流高電圧VHがモータ誘起電圧Vemfに対して高くなるほど、その電圧差Vdefが大きくなり、直流高電圧の脈動成分も大きくなる。図3(a)には、直流高電圧VHが高い場合の電圧VH及び低い場合の電圧VHとモータ誘起電圧Vemfとの関係を示している。高い直流高電圧VHとモータ誘起電圧Vemfとの電圧差VdefH1,VdefH2と、低い直流高電圧VHとモータ誘起電圧Vemfとの電圧差VdefL1,VdefL2とを比較すると、電圧差Vdefは高い直流高電圧VHのときの方が大きくなる。この電圧差Vdefが大きくなるほど、モータ電流に重畳される脈動成分が大きくなる。図3(d)には、モータ15の目標電流MIと、大きい電圧差Vdefの場合のモータ15の実電流MIと、小さい電圧差Vdefの場合のモータ15の実電流MIを示している。モータ15の実電流MI,MIには、インバータ14のスイッチング素子のスイッチングに応じて脈動成分が重畳しており、図3(c)に示すゲート信号GSの立ち上がりタイミングと立ち下がりタイミング(図3(b)に示すキャリア信号SCとデューティ信号SDとの交点)で脈動成分の増減が切り替わる。この図3(d)から判るように、電圧差Vdefが大きいほど、モータ電流MIに重畳される脈動成分が大きくなる。さらに、図3(e)には、大きい電圧差Vdefの場合のモータ電流MIのときの直流高電圧VHを示している。直流高電圧VHは、モータ電流MIの脈動成分に応じて脈動成分が重畳され、図3(c)に示すゲート信号GSの立ち上がりタイミングと立ち下がりタイミングで脈動成分の増減が切り替わる。このように、インバータ側のスイッチングの影響によってモータ電流に脈動が発生すると、昇圧後の直流高電圧にも脈動成分が重畳される。 Here, referring to FIG. 3, stable boosting is possible even when there is a pulsation of DC high voltage VH caused by the pulsation of the motor current due to the influence of switching on the inverter control side, by the processing in the boosting control function as described above. The reason why the control can be performed will be described. When the carrier frequency in the inverter control is lowered to suppress the system loss, the pulsation component is superimposed on the voltage across the smoothing capacitor (the DC high voltage after the boost) due to the switching noise of the inverter control. The target voltage required for driving the motor varies depending on the motor speed and torque. However, the higher the target voltage and the higher the DC high voltage VH with respect to the motor induced voltage Vemf, the greater the voltage difference Vdef. In addition, the pulsating component of the DC high voltage is also increased. FIG. 3A shows the relationship between the voltage VH H when the DC high voltage VH is high and the voltage VH L when the DC high voltage VH is low, and the motor induced voltage Vemf. Voltage difference Vdef H1 with high DC high voltage VH H and the motor induced voltage Vemf, and Vdef H2, is compared with the voltage difference Vdef L1, Vdef L2 with low DC high voltage VH L and the motor induced voltage Vemf, the voltage difference Vdef It becomes larger in the case of high DC high voltage VH H. As the voltage difference Vdef increases, the pulsation component superimposed on the motor current increases. The FIG. 3 (d), the and the target current MI T of the motor 15, and the actual current MI H of the motor 15 in the case of large voltage differences Vdef H, the actual current MI L of the motor 15 in the case of small voltage difference Vdef L Show. Actual current MI H of the motor 15, the MI L, pulsating component according to the switching of the switching elements of the inverter 14 are superimposed, the fall timing (FIG rising timing of the gate signal GS shown in FIG. 3 (c) The increase / decrease of the pulsation component is switched at the intersection of the carrier signal SC and the duty signal SD shown in FIG. As can be seen from FIG. 3D, the larger the voltage difference Vdef, the larger the pulsating component superimposed on the motor current MI. Further, in FIG. 3 (e) shows a DC high voltage VH when the motor current MI H in the case of large voltage differences Vdef H. High DC voltage VH, pulsating components according to the pulsation component of the motor current MI H is superimposed, increase or decrease of the pulsating component is switched at the rising timing and falling timing of the gate signal GS shown in Figure 3 (c). Thus, when pulsation occurs in the motor current due to the influence of switching on the inverter side, the pulsation component is also superimposed on the DC high voltage after boosting.

つまり、インバータ制御によるスイッチングによってモータ電流MIに重畳される脈動成分(変動分)は、直流高電圧VHとモータ誘起電圧Vemfとの電圧差Vdef及びインバータ制御のキャリア周波数(キャリア信号SC(ゲート信号GS))によって決まる。そのため、電圧差Vdefが大きいときにインバータ周波数が低くなると、モータ電流MIに重畳される脈動成分が大きくなる。平滑コンデンサ13の容量が小さい場合、モータ電流MIに重畳される脈動成分が大きくなると、平滑コンデンサ13の平滑能力を超え、平滑コンデンサ13の両端電圧(直流高電圧)VHにも脈動成分が重畳され、昇圧後の直流高電圧VHが大きく変動する。なお、1モータシステム1の低コスト化や小型化を進める上、容量の大きい平滑コンデンサ13の容量を出来る限り小さくすることが求められている。したがって、その要求に応じて平滑コンデンサ13の容量を小さくすると、上記のように、直流高電圧VHに脈動が発生することになる。   That is, the pulsation component (variation) superimposed on the motor current MI by switching by the inverter control includes the voltage difference Vdef between the DC high voltage VH and the motor induced voltage Vemf and the carrier frequency of the inverter control (carrier signal SC (gate signal GS )). For this reason, when the inverter frequency decreases when the voltage difference Vdef is large, the pulsation component superimposed on the motor current MI increases. When the capacity of the smoothing capacitor 13 is small, if the pulsation component superimposed on the motor current MI increases, the smoothing capacity of the smoothing capacitor 13 is exceeded, and the pulsation component is also superimposed on the voltage across the smoothing capacitor 13 (DC high voltage) VH. The DC high voltage VH after boosting varies greatly. In addition, in order to reduce the cost and size of the single motor system 1, it is required to reduce the capacity of the smoothing capacitor 13 having a large capacity as much as possible. Therefore, if the capacity of the smoothing capacitor 13 is reduced in accordance with the demand, pulsation occurs in the DC high voltage VH as described above.

上記したように、インバータ制御によるスイッチングによる脈動成分は、ゲート信号GSの立ち上がりタイミングと立ち下がりタイミングで脈動成分の増減が切り替わる。したがって、図3(c)、(d)からも判るように、ゲート信号GSの立ち上がりタイミングと立ち下がりタイミングが脈動成分が重畳されているモータ電流MIの山と谷となるので、モータ電流MIの山と谷との中間値はゲート信号GSの連続する立ち上がりタイミングと立ち下がりタイミングの中間タイミングで得られる。したがって、図3(c)、(e)からも判るように、脈動成分が重畳されている直流高電圧VHの山と谷との中間値(すなわち、昇圧制御を安定に行うための直流高電圧の期待値VH)も、ゲート信号GSの連続する立ち上がりタイミングと立ち下がりタイミングの中間タイミングで得られる。図3(e)に示す例からも判るように、ゲート信号GSの連続する立ち上がりタイミングと立ち下がりタイミングでの直流高電圧VHの平均値は、直流高電圧の期待値VHと略一致している。直流高電圧の期待値VHは、直流高電圧VHの山と谷との中間値であり、脈動成分が略除去された直流高電圧である。 As described above, the pulsation component due to switching by inverter control is switched between increasing and decreasing at the rising timing and falling timing of the gate signal GS. Accordingly, as can be seen from FIGS. 3C and 3D, the rising timing and falling timing of the gate signal GS are the peaks and valleys of the motor current MI on which the pulsating component is superimposed. The intermediate value between the peak and the valley is obtained at the intermediate timing between the continuous rising timing and falling timing of the gate signal GS. Therefore, as can be seen from FIGS. 3C and 3E, an intermediate value between the peaks and valleys of the DC high voltage VH on which the pulsation component is superimposed (that is, the DC high voltage for stably performing the boost control). Expected value VH E ) is also obtained at an intermediate timing between the rising timing and falling timing of the gate signal GS. As can be seen from the example shown in FIG. 3 (e), the average value of the DC high voltage VH at the successive rising and falling timings of the gate signal GS is substantially the same as the expected value VH E of the DC high voltage. Yes. The expected value VH E of the DC high voltage is an intermediate value between the peak and valley of the DC high voltage VH, and is a DC high voltage from which the pulsation component has been substantially removed.

そこで、モータECU16の昇圧制御機能では、VHセンササンプリングタイミング発生器16gにおいて、ゲート信号GSのON/OFFの切り替えタイミング毎にVHセンササンプリングタイミングTSを発生し、VHセンササンプリングタイミングTS毎にAD変換器16iにおいてVHセンサ13aで検出されている直流高電圧(アナログ値)VHをAD変換し、直流高電圧(デジタル値)VHを取得している。   Therefore, in the step-up control function of the motor ECU 16, the VH sensor sampling timing generator 16g generates a VH sensor sampling timing TS for each ON / OFF switching timing of the gate signal GS, and an AD converter for each VH sensor sampling timing TS. In 16i, the DC high voltage (analog value) VH detected by the VH sensor 13a is AD converted to obtain the DC high voltage (digital value) VH.

さらに、図3(e)に示す例からも判るように、VHセンササンプリングタイミング要求信号DS、DS,DSのタイミングでの直流高電圧の期待値VHE1、VHE2,VHE3と、VHセンササンプリングタイミング要求信号DS、DS,DS直前のゲート信号GSの立ち上がりタイミングと立ち下がりタイミングのときの直流高電圧VHC1と直流高電圧VHC2の平均値、直流高電圧VHC3と直流高電圧VHC4の平均値、直流高電圧VHC5と直流高電圧VHC6の平均値とを比較すると、その差は非常に小さい。したがって、VHセンササンプリングタイミング要求信号DS直前の連続するゲート信号GSの立ち上がりタイミングと立ち下がりタイミングのときの直流高電圧VH(VHセンサ値)の平均値VHAを取得することにより、VHセンササンプリングタイミング要求信号DSのタイミングのときの直流高電圧の期待値VHに非常に近い値を得ることができる。 Further, as can be seen from the example shown in FIG. 3 (e), expected values VH E1 , VH E2 , VH E3 of DC high voltages at the timings of the VH sensor sampling timing request signals DS 1 , DS 2 , DS 3 , the average value of the VH sensor sampling timing request signals DS 1, DS 2, DS 3 just before the DC high voltage VH C1 when the fall timing and the rise timing of the gate signal GS DC high voltage VH C2, a high DC voltage VH C3 When the average value of the DC high voltage VH C4 and the average value of the DC high voltage VH C5 and the DC high voltage VH C6 are compared, the difference is very small. Therefore, the VH sensor sampling timing request is obtained by obtaining the average value VHA of the DC high voltage VH (VH sensor value) at the rising timing and falling timing of the continuous gate signal GS immediately before the VH sensor sampling timing request signal DS. A value very close to the expected value VH E of the DC high voltage at the timing of the signal DS can be obtained.

そこで、モータECU16の昇圧制御機能では、VHセンサデータ更新&2値平均化処理16hにおいて、電圧制御16dからVHセンササンプリングタイミング要求信号DSが入力される毎に、VHセンササンプリングタイミング要求信号DS直前にAD変換器16iから入力されたゲート信号GSのON/OFF切り替えタイミングの直流高電圧(デジタル値)VHと前回入力されたゲート信号GSのON/OFF切り替えタイミングの直流高電圧(デジタル値)VHの平均値VHAを算出し、電圧制御16dに出力している。電圧制御16dでは、このVHセンササンプリングタイミング要求信号DS直前のゲート信号GSの連続するON/OFF切り替えタイミングの直流高電圧(デジタル値)VHの平均値VHAを用いて昇圧制御を行うことにより、VHセンササンプリングタイミング要求信号DSのときの直流高電圧の期待値VHに近い直流高電圧の平均値VHAを用いて制御を行うことができる。 Therefore, in the boost control function of the motor ECU 16, every time the VH sensor sampling timing request signal DS is input from the voltage control 16d in the VH sensor data update & binary averaging process 16h, the AD is immediately before the VH sensor sampling timing request signal DS. Average of DC high voltage (digital value) VH at ON / OFF switching timing of gate signal GS input from converter 16i and DC high voltage (digital value) VH at ON / OFF switching timing of gate signal GS input last time The value VHA is calculated and output to the voltage control 16d. In the voltage control 16d, the voltage control is performed by using the average value VHA of the DC high voltage (digital value) VH at the continuous ON / OFF switching timing of the gate signal GS immediately before the VH sensor sampling timing request signal DS, thereby obtaining VH Control can be performed using the average value VHA of the DC high voltage close to the expected value VH E of the DC high voltage at the time of the sensor sampling timing request signal DS.

この1モータシステム1(特に、モータECU16での昇圧制御)によれば、インバータ制御のゲート信号GSに基づいて昇圧制御に用いる直流高電圧VH(平均値VHA)をサンプリングすることにより(インバータ制御と昇圧制御とを連携させている)、直流高電圧VHに脈動成分が重畳されている場合でも、VHセンササンプリングタイミング要求信号DSのときの直流高電圧の期待値VHに近い直流高電圧VH(平均値VHA)をサンプリングでき、VHセンササンプリングタイミング要求信号DSのときの直流高電圧の期待値VHと昇圧制御において実際に用いるVHセンサ値との差が小さくなり、安定した昇圧制御を行うことができる。これによって、平滑コンデンサ13の容量を限界まで低減することができ、1モータシステム1の低コスト及び小型化を図ることができる。 According to this one-motor system 1 (particularly, step-up control by the motor ECU 16), by sampling the DC high voltage VH (average value VHA) used for step-up control based on the gate signal GS for inverter control (inverter control and Even when a pulsating component is superimposed on the DC high voltage VH, the DC high voltage VH (close to the expected value VH E of the DC high voltage at the time of the VH sensor sampling timing request signal DS) The average value VHA) can be sampled, and the difference between the expected value VH E of the DC high voltage at the time of the VH sensor sampling timing request signal DS and the VH sensor value actually used in the boost control is reduced, and stable boost control is performed. Can do. Thereby, the capacity | capacitance of the smoothing capacitor 13 can be reduced to a limit, and the low cost and size reduction of 1 motor system 1 can be achieved.

特に、第1の実施の形態に係る1モータシステム1では、インバータ制御のゲート信号GSの連続する立ち上がりタイミングと立ち下がりタイミング(ON/OFF切り替えタイミング)での直流高電圧VHの平均値VHAをサンプリングしておき、VHセンササンプリングタイミング要求信号DS直前にサンプリングされたゲート信号GSの連続する立ち上がりタイミングと立ち下がりタイミングでの直流高電圧VHの平均値VHAを昇圧制御に用いることにより、VHセンササンプリングタイミング要求信号DSのときの直流高電圧の期待値VHに近い直流高電圧VHのセンサ値を用いて昇圧制御ができ、安定した昇圧制御を行うことができる。 In particular, in the one-motor system 1 according to the first embodiment, the average value VHA of the DC high voltage VH is sampled at the successive rise timing and fall timing (ON / OFF switching timing) of the inverter-controlled gate signal GS. The VH sensor sampling timing is obtained by using the average value VHA of the DC high voltage VH at the successive rising timing and falling timing of the gate signal GS sampled immediately before the VH sensor sampling timing request signal DS for boost control. Boost control can be performed using the sensor value of the DC high voltage VH close to the expected value VH E of the DC high voltage at the time of the request signal DS, and stable boost control can be performed.

次に、図4〜図6を参照して、第2の実施の形態に係る1モータシステム2について説明する。図4は、第2の実施の形態に係る1モータシステムの構成を示すブロック図である。図5は、AD変換時間とゲート信号の切り替え時間との関係図である。図6は、第2の実施の形態に係る直流高電圧のサンプリングタイミングの説明図であり、(a)が直流高電圧であり、(b)がインバータ制御でのゲート信号であり、(c)がゲート信号の切り替えタイミングであり、(d)がAD変換器へのAD変換起動信号であり、(e)が平均化禁止信号であり、(f)がAD変換器からのAD変換終了信号であり、(g)がAD変換器によるAD変換値であり、(h)が2値平均化値である。   Next, with reference to FIGS. 4-6, the 1-motor system 2 which concerns on 2nd Embodiment is demonstrated. FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of one motor system according to the second embodiment. FIG. 5 is a relationship diagram between AD conversion time and gate signal switching time. FIG. 6 is an explanatory diagram of the sampling timing of the DC high voltage according to the second embodiment, (a) is the DC high voltage, (b) is the gate signal in the inverter control, (c) Is a gate signal switching timing, (d) is an AD conversion start signal to the AD converter, (e) is an averaging inhibition signal, and (f) is an AD conversion end signal from the AD converter. Yes, (g) is an AD converted value by the AD converter, and (h) is a binary averaged value.

1モータシステム2は、バッテリ10、フィルタコンデンサ11、昇圧コンバータ12、平滑コンデンサ13、インバータ14、モータ15及びモータECU26を備えている。1モータシステム2は、第1の実施の形態に係る1モータシステム1と比較すると、モータECU26での制御だけが異なる。特に、モータECU26では、AD変換時間がゲート信号GSのON/OFFの切り替え時間よりも短い場合、AD変換を中止し、昇圧制御では直流高電圧の平均値VHAとして前回値を用いる。ここでは、モータECU26についてのみ詳細に説明する。   The one motor system 2 includes a battery 10, a filter capacitor 11, a boost converter 12, a smoothing capacitor 13, an inverter 14, a motor 15, and a motor ECU 26. The one motor system 2 differs from the one motor system 1 according to the first embodiment only in control by the motor ECU 26. In particular, when the AD conversion time is shorter than the ON / OFF switching time of the gate signal GS, the motor ECU 26 stops the AD conversion and uses the previous value as the average value VHA of the DC high voltage in the boost control. Here, only the motor ECU 26 will be described in detail.

ここで、図5を参照して、AD変換時間とゲート信号GSのON/OFFの切り替え時間(ON時間、OFF時間)の関係について説明する。図5には、ゲート信号GS、AD変換器へのAD変換起動信号SS(VHセンササンプリングタイミングTS)、AD変換器からのAD変換終了信号ESの一例を示している。AD変換時間CHはAD変換器によって決まっており、一定の時間である。ゲート信号GSの切り替え時間SH,SHがある程度長い場合、ゲート信号GSのON/OFF切り替えタイミングでAD変換起動信号SS,SSが出力されても、切り替え時間SH,SH内にAD変換が終了し、ゲート信号GSの次のON/OFF切り替えタイミングになるまでにAD変換器からAD変換終了信号ES,ESが出力される。しかし、ゲート信号GSの切り替え時間SHが短くなると、ゲート信号GSのON/OFF切り替えタイミングでAD変換起動信号SSが出力されても、ゲート信号GSの次のON/OFF切り替えタイミングになるまでにAD変換が終了せず、AD変換器からAD変換終了信号ESが出力され前にAD変換起動信号SSが出力されることになる。このような場合、AD変換器では、AD変換起動信号SSに対するAD変換ができない。そこで、モータECU26は、このような場合に対応できる追加機能を有している。 Here, the relationship between the AD conversion time and the ON / OFF switching time (ON time, OFF time) of the gate signal GS will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows an example of the gate signal GS, the AD conversion start signal SS (VH sensor sampling timing TS) to the AD converter, and the AD conversion end signal ES from the AD converter. The AD conversion time CH is determined by the AD converter and is a fixed time. When the switching times SH 1 and SH 2 of the gate signal GS are long to some extent, even if the AD conversion activation signals SS 1 and SS 2 are output at the ON / OFF switching timing of the gate signal GS, they are within the switching times SH 1 and SH 2 . The AD conversion end signals ES 1 and ES 2 are output from the AD converter until the AD conversion ends and the next ON / OFF switching timing of the gate signal GS is reached. However, if the switching time SH 3 of the gate signal GS is shortened, with ON / OFF switching timing of the gate signal GS be output AD conversion start signal SS 3, until the next ON / OFF switching timing of the gate signal GS In this case, the AD conversion is not completed, and the AD conversion start signal SS 4 is output before the AD conversion end signal ES 3 is output from the AD converter. In this case, the AD converter can not AD conversion for AD conversion start signal SS 4. Therefore, the motor ECU 26 has an additional function that can cope with such a case.

モータECU26は、マイクロコンピュータや各種メモリ等からなる電子制御ユニットであり、モータ制御を行う。特に、モータECU26は、インバータ14に対する制御を行うインバータ制御機能(モータ制御26a、ゲート生成26b)と昇圧コンバータ12に対する制御を行う昇圧制御機能(モータ目標電圧算出26c、電圧制御26d、電流制御26e、ゲート生成26f、VHセンササンプリングタイミング発生器&切替時判定器26g、VHセンサデータ更新&2値平均化処理26h)を有している。インバータ制御機能と昇圧制御機能とを同じマイコンで構成してもよいし、別々のマイコンで構成してもよい。なお、第2の実施の形態では、VHセンササンプリングタイミング発生器&切替時判定器26gが特許請求の範囲に記載するサンプリングタイミング発生手段に相当し、電圧制御26dが特許請求の範囲に記載する制御手段に相当し、VHセン13a、AD変換器26i及びVHセンサデータ更新&2値平均化処理26hが特許請求の範囲に記載するサンプリング手段に相当し、AD変換器26iが特許請求の範囲に記載するAD変換手段に相当する。   The motor ECU 26 is an electronic control unit including a microcomputer and various memories, and performs motor control. In particular, the motor ECU 26 has an inverter control function (motor control 26a, gate generation 26b) for controlling the inverter 14 and a boost control function (motor target voltage calculation 26c, voltage control 26d, current control 26e, control for controlling the boost converter 12). A gate generation unit 26f, a VH sensor sampling timing generator & switching time determination unit 26g, and a VH sensor data update & binary averaging process 26h). The inverter control function and the boost control function may be configured by the same microcomputer or may be configured by separate microcomputers. In the second embodiment, the VH sensor sampling timing generator & switching determination unit 26g corresponds to the sampling timing generating means described in the claims, and the voltage control 26d is the control described in the claims. The VH sensor 13a, the AD converter 26i, and the VH sensor data update & binary averaging process 26h correspond to the sampling means described in the claims, and the AD converter 26i is described in the claims. It corresponds to AD conversion means.

なお、モータ制御26a、ゲート生成26b、モータ目標電圧算出26c、電圧制御26d、電流制御26e、ゲート生成26f、AD変換器26jについては、第1の実施の形態に係るモータ制御16a、ゲート生成16b、モータ目標電圧算出16c、電圧制御16d、電流制御16e、ゲート生成16f、AD変換器16jと同様の処理を行うので、説明を省略する。   The motor control 26a, the gate generation 26b, the motor target voltage calculation 26c, the voltage control 26d, the current control 26e, the gate generation 26f, and the AD converter 26j are the motor control 16a and the gate generation 16b according to the first embodiment. Since the same processing as the motor target voltage calculation 16c, voltage control 16d, current control 16e, gate generation 16f, and AD converter 16j is performed, description thereof is omitted.

VHセンササンプリングタイミング発生器&切替時判定器26gには、インバータ制御機能のゲート生成26bからゲート信号GSが入力されるとともにAD変換器26iからAD変換終了信号ESが入力される。VHセンササンプリングタイミング発生器&切替時判定器26gでは、VHセンササンプリングタイミングTS(AD変換起動信号)を出力する毎に、そのVHセンササンプリングタイミングTS(AD変換起動信号)に対するAD変換終了信号ESとゲート信号GSの次のON/OFFの切り替えタイミングとに基づいて、AD変換終了信号ESの後にゲート信号GSの次のON/OFFの切り替えタイミングになった場合にはその次のON/OFFの切り替えタイミングに応じてVHセンササンプリングタイミングTS(AD変換起動信号)をAD変換器26iに出力し、AD変換終了信号ESの前にゲート信号GSの次のON/OFFの切り替えタイミングになった場合にはその次のON/OFFの切り替えタイミングに対するVHセンササンプリングタイミングTS(AD変換起動信号)をAD変換器26iに出力しない(AD変換中止)とともに平均化禁止信号RSをVHセンサデータ更新&2値平均化処理26hに出力する。平均化禁止信号RSのONタイミングはAD変換中止後のゲート信号GSの次の切り替えタイミングであり、平均化禁止信号RSのOFFタイミングはゲート信号GSのその次の切り替えタイミングである。AD変換器26iでは、VHセンササンプリングタイミング発生器&切替時判定器26gからVHセンササンプリングタイミングTSが入力される毎に、VHセンサ13aで検出されている直流高電圧(アナログ値)VHをAD変換し、AD変換後の直流高電圧(デジタル値)VHをVHセンサデータ更新&2値平均化処理26hに出力する。AD変換器26iでは、AD変換が終了すると、AD変換終了信号ESをVHセンササンプリングタイミング発生器&切替時判定器26gに出力する。特に、AD変換終了信号ESの前にゲート信号GSの次のON/OFFの切り替えタイミングになった場合(AD変換時間よりゲート信号GSの切り替え時間が短い場合)、AD変換器26gでは、AD変換を中止する。   The gate signal GS is input from the gate generation 26b of the inverter control function and the AD conversion end signal ES is input from the AD converter 26i to the VH sensor sampling timing generator & switching time determination unit 26g. Each time the VH sensor sampling timing TS (AD conversion start signal) is output, the VH sensor sampling timing generator & switching determination unit 26g outputs an AD conversion end signal ES for the VH sensor sampling timing TS (AD conversion start signal). When the next ON / OFF switching timing of the gate signal GS comes after the AD conversion end signal ES based on the next ON / OFF switching timing of the gate signal GS, the next ON / OFF switching is performed. When the VH sensor sampling timing TS (AD conversion start signal) is output to the AD converter 26i according to the timing and the next ON / OFF switching timing of the gate signal GS is reached before the AD conversion end signal ES. VH set for the next ON / OFF switching timing Outputs no output sampling timing TS and (AD conversion start signal) to the AD converter 26i with (AD conversion stop) averaging inhibition signal RS to VH sensor data update & binary averaging process 26h. The ON timing of the averaging inhibition signal RS is the next switching timing of the gate signal GS after the stop of AD conversion, and the OFF timing of the averaging inhibition signal RS is the next switching timing of the gate signal GS. Each time the VH sensor sampling timing TS is input from the VH sensor sampling timing generator & switching time determination unit 26g, the AD converter 26i AD converts the DC high voltage (analog value) VH detected by the VH sensor 13a. Then, the DC high voltage (digital value) VH after AD conversion is output to the VH sensor data update & binary averaging process 26h. When the AD conversion is completed, the AD converter 26i outputs an AD conversion end signal ES to the VH sensor sampling timing generator & switching time determination unit 26g. In particular, when the next ON / OFF switching timing of the gate signal GS comes before the AD conversion end signal ES (when the switching time of the gate signal GS is shorter than the AD conversion time), the AD converter 26g performs AD conversion. Cancel.

VHセンサデータ更新&2値平均化処理26hでは、AD変換器26iから直流高電圧(デジタル値)VHが入力される毎に、その直流高電圧(デジタル値)VHを時系列で記憶しておく。さらに、VHセンサデータ更新&2値平均化処理26hでは、今回入力された直流高電圧(デジタル値)VHと時系列で記憶している前回入力された直流高電圧(デジタル値)VHとの平均値VHAを算出し、その今回と前回の直流高電圧の平均値VHAを時系列で記憶しておく。特に、VHセンササンプリングタイミング発生器&切替時判定器26gから平均化禁止信号RSが入力されている場合、VHセンサデータ更新&2値平均化処理26hでは、直流高電圧の平均値VHAの算出を禁止する。この場合、前回算出されている直流高電圧の平均値VHAが最新値として保持されている。そして、VHセンサデータ更新&2値平均化処理26hでは、電圧制御26dからVHセンササンプリングタイミング要求信号DSが入力される毎に、そのVHセンササンプリングタイミング要求信号DSの直前に算出した直流高電圧の平均値VHA(保持している最新の平均値VHA)を昇圧制御に用いるVHセンサ値として電圧制御26dに出力する。したがって、平均化禁止信号RSが入力されている場合、前回算出した直流高電圧の平均値VHAを出力することになる。   In the VH sensor data update & binary averaging process 26h, each time the DC high voltage (digital value) VH is input from the AD converter 26i, the DC high voltage (digital value) VH is stored in time series. Further, in the VH sensor data update & binary averaging process 26h, the average value of the DC high voltage (digital value) VH input this time and the DC high voltage (digital value) VH previously input stored in time series. VHA is calculated, and the average value VHA of the current and previous DC high voltages is stored in time series. In particular, when the averaging prohibition signal RS is input from the VH sensor sampling timing generator & switching determination unit 26g, the calculation of the average value VHA of the DC high voltage is prohibited in the VH sensor data update & binary averaging process 26h. To do. In this case, the average value VHA of the DC high voltage calculated last time is held as the latest value. Then, in the VH sensor data update & binary averaging process 26h, every time the VH sensor sampling timing request signal DS is input from the voltage control 26d, the average of the DC high voltage calculated immediately before the VH sensor sampling timing request signal DS The value VHA (the latest average value VHA held) is output to the voltage control 26d as a VH sensor value used for boost control. Therefore, when the averaging prohibition signal RS is input, the average value VHA of the DC high voltage calculated last time is output.

ここで、図6を参照して、上記のような昇圧制御機能において、ゲート信号GSの切り替え時間がAD変換時間より長い場合とゲート信号GSの切り替え時間がAD変換時間より短い場合のゲート信号GSの連続するON/OFF切り替えタイミングの直流高電圧VHの平均値VHAの算出過程について説明する。図6(a)には直流高電圧VHを示しており、図6(b)にはゲート信号GSを示しており、図6(c)にはゲート信号GSのON/OFFの切り替えタイミングSTを示しており、図6(a)には切り替えタイミングST,ST,ST,・・・のときの直流高電圧値としてB値,C値,D値,・・・(山と谷の各値)を示している。また、図6(d)には、切り替えタイミングST,ST,ST,・・・に応じてVHセンササンプリングタイミング発生器&切替時判定器26gから出力されるAD変換起動信号SS,SS,SS,・・・(VHセンササンプリングタイミングTSに相当)を示している。さらに、図6(f)には、AD変換起動信号SS,SS,SS,・・・に応じて行われるAD変換が終了したときにAD変換器26iから出力されるAD変換終了信号ES,ES,ES,・・・を示している。また、図6(g)には、AD変換器26iから出力されてVHセンサデータ更新&2値平均化処理26hで保持されるAD変換後の直流電圧値ADCであるA値,B値,C値,D値,・・・(直流高電圧VAの山と谷の各値)を示している。さらに、図6(h)には、VHセンサデータ更新&2値平均化処理26hで算出され、保持される直流高電圧値の平均値VHAとして(A+B)/2,(B+C)/2,・・・を示している。 Here, referring to FIG. 6, in the boost control function as described above, the gate signal GS when the switching time of the gate signal GS is longer than the AD conversion time and when the switching time of the gate signal GS is shorter than the AD conversion time. The process of calculating the average value VHA of the DC high voltage VH at successive ON / OFF switching timings will be described. 6A shows the DC high voltage VH, FIG. 6B shows the gate signal GS, and FIG. 6C shows the ON / OFF switching timing ST of the gate signal GS. FIG. 6 (a) shows B values, C values, D values,... (Peaks and valleys) as DC high voltage values at switching timings ST 1 , ST 2 , ST 3 ,. Each value). FIG. 6D shows an AD conversion start signal SS 1 , output from the VH sensor sampling timing generator & switching time determination unit 26 g in accordance with the switching timings ST 1 , ST 2 , ST 3 ,. SS 2 , SS 3 ,... (Corresponding to VH sensor sampling timing TS) are shown. Further, FIG. 6F shows an AD conversion end signal output from the AD converter 26i when the AD conversion performed in response to the AD conversion start signals SS 1 , SS 2 , SS 3 ,. ES 1 , ES 2 , ES 3 ,... FIG. 6G shows the A value, the B value, and the C value that are the DC voltage values ADC after AD conversion that are output from the AD converter 26i and held in the VH sensor data update & binary averaging process 26h. , D value,... (Each peak and valley value of the DC high voltage VA). Further, FIG. 6 (h) shows (A + B) / 2, (B + C) / 2,... As the average value VHA of the DC high voltage value calculated and held by the VH sensor data update & binary averaging process 26h. Indicates.

ゲート信号GSの切り替え時間がAD変換時間より長い場合、例えば、ゲート信号GSの切り替えタイミングST,STのときで説明する。VHセンササンプリングタイミング発生器&切替時判定器26gでは切り替えタイミングSTに応じてAD変換起動信号SSを出力し、AD変換器26iではAD変換を開始し、AD変換が終了すると直流高電圧(デジタル値)としてB値をVHセンサデータ更新&2値平均化処理26hに出力するとともにAD変換終了信号ESをVHセンササンプリングタイミング発生器&切替時判定器26gに出力する。この場合、VHセンサデータ更新&2値平均化処理26hでは、B値を保持するとともに、前回保持しているA値と今回のB値を用いて平均値(A+B)/2を算出し、その平均値(A+B)/2を保持する。次に、VHセンササンプリングタイミング発生器&切替時判定器26gではAD変換終了信号ESの後に切り替えタイミングSTがきたので、その切り替えタイミングSTに応じてAD変換起動信号SSを出力し、AD変換器26iではAD変換を開始し、AD変換が終了すると直流高電圧(デジタル値)としてC値をVHセンサデータ更新&2値平均化処理26hに出力するとともにAD変換終了信号ESをVHセンササンプリングタイミング発生器&切替時判定器26gに出力する。この場合、VHセンサデータ更新&2値平均化処理26hでは、C値を保持するとともに、前回保持しているB値と今回のC値を用いて平均値(B+C)/2を算出し、その平均値(B+C)/2を保持する。この後に、電圧制御26dからVHセンササンプリングタイミング要求信号DSが入力されると、VHセンサデータ更新&2値平均化処理26hでは、平均値(B+C)/2を電圧制御26dに出力する。 The case where the switching time of the gate signal GS is longer than the AD conversion time will be described, for example, at the switching timings ST 1 and ST 2 of the gate signal GS. VH sensor sampling timing generator & in accordance with the switching time determiner switching timing ST 1 In 26g outputs an AD conversion start signal SS 1, start the AD converter 26i in AD conversion, the DC high voltage AD conversion is completed ( and it outputs the B value as a digital value) the AD conversion end signal ES 1 and outputs the VH sensor data update & binary averaging 26h to VH sensor sampling timing generator & changeover determiner 26 g. In this case, in the VH sensor data update & binary averaging process 26h, the B value is held, and the average value (A + B) / 2 is calculated using the A value and the current B value held last time. Holds the value (A + B) / 2. Then, because it was the switching timing ST 2 brat after VH sensor sampling timing generator & changeover determiner in 26 g AD conversion end signal ES 1, and outputs the AD conversion start signal SS 2 in response to the switching timing ST 2, start the AD converter 26i in AD conversion, VH sensor AD conversion end signal ES 2 with AD conversion and outputs the C value as a DC high voltage (digital value) and ending VH sensor data update & binary averaging 26h Output to the sampling timing generator & switching determination unit 26g. In this case, in the VH sensor data update & binary averaging process 26h, the C value is held, and the average value (B + C) / 2 is calculated using the previously held B value and the current C value. Holds the value (B + C) / 2. Thereafter, when the VH sensor sampling timing request signal DS is input from the voltage control 26d, the VH sensor data update & binary averaging process 26h outputs an average value (B + C) / 2 to the voltage control 26d.

ゲート信号GSの切り替え時間がAD変換時間より短い場合、例えば、ゲート信号GSの切り替えタイミングST,STのときで説明する。VHセンササンプリングタイミング発生器&切替時判定器26gでは切り替えタイミングSTに応じてAD変換起動信号SSを出力し、AD変換器26iではAD変換を開始し、AD変換が終了すると直流高電圧(デジタル値)としてF値をVHセンサデータ更新&2値平均化処理26hに出力するとともにAD変換終了信号ESをVHセンササンプリングタイミング発生器&切替時判定器26gに出力する。この場合、VHセンサデータ更新&2値平均化処理26hでは、F値を保持するとともに、前回保持しているE値と今回のF値を用いて平均値(E+F)/2を算出し、その平均値(E+F)/2を保持する。次に、VHセンササンプリングタイミング発生器&切替時判定器26gでは、AD変換終了信号ESの前に切り替えタイミングSTがきたので、その切り替えタイミングSTに応じたAD変換起動信号を出力しない。したがって、AD変換器26iでは、切り替えタイミングSTに応じたAD変換が行われない。VHセンサデータ更新&2値平均化処理26hでは、最新の直流高電圧としてF値を保持し続けるとともに、最新の平均値として(E+F)/2を保持し続ける。この後に、電圧制御26dからVHセンササンプリングタイミング要求信号DSが入力されると、VHセンサデータ更新&2値平均化処理26hでは、平均値(E+F)/2を電圧制御26dに出力する。やがて、次の切り替えタイミングSTがくると、VHセンササンプリングタイミング発生器&切替時判定器26gでは、平均化禁止信号RSをその次の切り替えタイミングSTまでの間出力する。VHセンサデータ更新&2値平均化処理26hでは、平均化禁止信号RSに応じて平均値の算出を禁止し、前回の平均値(E+F)/2を保持し続ける。また、VHセンササンプリングタイミング発生器&切替時判定器26gでは、切り替えタイミングSTに応じてAD変換起動信号SSを出力し、AD変換器26iではAD変換を開始し、AD変換が終了すると直流高電圧(デジタル値)としてH値をVHセンサデータ更新&2値平均化処理26hに出力するとともにAD変換終了信号ESをVHセンササンプリングタイミング発生器&切替時判定器26gに出力する。この場合、VHセンサデータ更新&2値平均化処理26hでは、H値を保持するが、平均値の算出を禁止している。この後に、電圧制御26dからVHセンササンプリングタイミング要求信号DSが入力されると、VHセンサデータ更新&2値平均化処理26hでは、平均値(E+F)/2を電圧制御26dに出力する。この平均値(E+F)/2は、前回値であるが、直流高電圧VHの山と谷の中間値であるので、直流高電圧の期待値VHに近い値である。 The case where the switching time of the gate signal GS is shorter than the AD conversion time will be described, for example, at the switching timings ST 5 and ST 6 of the gate signal GS. VH sensor sampling timing generator & in accordance with the switching time determiner switching timing ST 5 In 26g outputs the AD conversion start signal SS 5, starts AD converter 26i in AD conversion, the DC high voltage AD conversion is completed ( the F value and outputs an AD conversion end signal ES 5 and outputs the VH sensor data update & binary averaging 26h to VH sensor sampling timing generator & changeover determination unit 26g as a digital value). In this case, in the VH sensor data update & binary averaging process 26h, the F value is held, and the average value (E + F) / 2 is calculated using the previously held E value and the current F value. Holds the value (E + F) / 2. Next, the VH sensor sampling timing generator & changeover determiner 26 g, because it was the switching timing ST 6 brat before AD conversion end signal ES 5, does not output the AD conversion start signal in response to the switching timing ST 6. Therefore, the AD converter 26i, the AD conversion in accordance with the switching timing ST 6 not performed. In the VH sensor data update & binary averaging process 26h, the F value is kept as the latest DC high voltage and (E + F) / 2 is kept as the latest average value. Thereafter, when the VH sensor sampling timing request signal DS is input from the voltage control 26d, the VH sensor data update & binary averaging process 26h outputs an average value (E + F) / 2 to the voltage control 26d. Then, when the next switching timing ST 7 comes, the VH sensor sampling timing generator & changeover determiner 26 g, averaging inhibition signal RS to output during that until the next switching timing ST 8. In the VH sensor data update & binary averaging process 26h, the calculation of the average value is prohibited in accordance with the averaging prohibition signal RS, and the previous average value (E + F) / 2 is continuously held. Moreover, the VH sensor sampling timing generator & changeover determiner 26 g, and outputs the AD conversion start signal SS 7 in accordance with the switching timing ST 7, starts AD converter 26i in AD conversion, the AD conversion is completed DC and outputs the H value as high voltage (digital value) AD conversion end signal ES 7 and outputs the VH sensor data update & binary averaging 26h to VH sensor sampling timing generator & changeover determiner 26 g. In this case, in the VH sensor data update & binary averaging process 26h, the H value is held, but the calculation of the average value is prohibited. Thereafter, when the VH sensor sampling timing request signal DS is input from the voltage control 26d, the VH sensor data update & binary averaging process 26h outputs an average value (E + F) / 2 to the voltage control 26d. Although this average value (E + F) / 2 is the previous value, it is an intermediate value between the peaks and valleys of the DC high voltage VH, and is close to the expected value VH E of the DC high voltage.

この1モータシステム2(特に、モータECU26での昇圧制御)によれば、第1の実施の形態に係る1モータシステム1と同様の効果を有する。特に、第2の実施の形態に係る1モータシステム2では、AD変換時間がゲート信号GSの切り替え時間よりも短い場合でも、AD変換を中止するとともに直流高電圧VHの平均値VHAの算出も禁止し、昇圧制御には直流高電圧VHの平均値VHAの前回値を用いる。この平均値VHAの前回値も直流高電圧の期待値VHに近い電圧であるので、安定した電圧変換制御を行うことができる。 According to this one-motor system 2 (particularly, the boost control by the motor ECU 26), the same effect as that of the one-motor system 1 according to the first embodiment is obtained. In particular, in the one-motor system 2 according to the second embodiment, even when the AD conversion time is shorter than the switching time of the gate signal GS, the AD conversion is stopped and the calculation of the average value VHA of the DC high voltage VH is also prohibited. For the boost control, the previous value of the average value VHA of the DC high voltage VH is used. Since the previous value of the average value VHA is also a voltage close to the expected value VH E of the DC high voltage, stable voltage conversion control can be performed.

次に、図7及び図8を参照して、第3の実施の形態に係る1モータシステム3について説明する。図7は、第3の実施の形態に係る1モータシステムの構成を示すブロック図である。図8は、第3の実施の形態に係る直流高電圧のサンプリングタイミングの説明図であり、(a)が直流高電圧であり、(b)がインバータ制御でのゲート信号であり、(c)がゲート信号の切り替えタイミングであり、(d)がAD変換器へのAD変換起動信号であり、(e)がAD変換器からのAD変換終了信号であり、(f)がAD変換器によるAD変換値であり、(g)が2値平均化値である。   Next, with reference to FIG.7 and FIG.8, the 1 motor system 3 which concerns on 3rd Embodiment is demonstrated. FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of one motor system according to the third embodiment. FIG. 8 is an explanatory diagram of a DC high voltage sampling timing according to the third embodiment, where (a) is a DC high voltage, (b) is a gate signal in inverter control, and (c). Is a gate signal switching timing, (d) is an AD conversion start signal to the AD converter, (e) is an AD conversion end signal from the AD converter, and (f) is an AD converter AD signal. It is a converted value, and (g) is a binary averaged value.

1モータシステム3は、バッテリ10、フィルタコンデンサ11、昇圧コンバータ12、平滑コンデンサ13、インバータ14、モータ15及びモータECU36を備えている。1モータシステム3は、第1の実施の形態に係る1モータシステムと比較すると、モータECU36での制御だけが異なる。モータECU36では、AD変換時間がゲート信号GSのON/OFFの切り替え時間よりも短い場合、AD変換終了直後にAD変換を直ちに開始する。ここでは、モータECU36についてのみ詳細に説明する。   The 1-motor system 3 includes a battery 10, a filter capacitor 11, a boost converter 12, a smoothing capacitor 13, an inverter 14, a motor 15, and a motor ECU 36. The one motor system 3 differs from the one motor system according to the first embodiment only in control by the motor ECU 36. When the AD conversion time is shorter than the ON / OFF switching time of the gate signal GS, the motor ECU 36 immediately starts AD conversion immediately after the end of AD conversion. Here, only the motor ECU 36 will be described in detail.

モータECU36は、マイクロコンピュータや各種メモリ等からなる電子制御ユニットであり、モータ制御を行う。特に、モータECU36は、インバータ14に対する制御を行うインバータ制御機能(モータ制御36a、ゲート生成36b)と昇圧コンバータ12に対する制御を行う昇圧制御機能(モータ目標電圧算出36c、電圧制御36d、電流制御36e、ゲート生成36f、VHセンササンプリングタイミング発生器&切替時判定器36g、VHセンサデータ更新&2値平均化処理36h)を有している。インバータ制御機能と昇圧制御機能とを同じマイコンで構成してもよいし、別々のマイコンで構成してもよい。なお、第3の実施の形態では、VHセンササンプリングタイミング発生器&切替時判定器36gが特許請求の範囲に記載するサンプリングタイミング発生手段に相当し、電圧制御36dが特許請求の範囲に記載する制御手段に相当し、VHセンサ13a、AD変換器36i及びVHセンサデータ更新&2値平均化処理36hが特許請求の範囲に記載するサンプリング手段に相当し、AD変換器36iが特許請求の範囲に記載するAD変換手段に相当する。   The motor ECU 36 is an electronic control unit including a microcomputer, various memories, and the like, and performs motor control. In particular, the motor ECU 36 includes an inverter control function (motor control 36a, gate generation 36b) for controlling the inverter 14 and a boost control function (motor target voltage calculation 36c, voltage control 36d, current control 36e, A gate generation 36f, a VH sensor sampling timing generator & switching time determination unit 36g, and a VH sensor data update & binary averaging process 36h). The inverter control function and the boost control function may be configured by the same microcomputer or may be configured by separate microcomputers. In the third embodiment, the VH sensor sampling timing generator & switching determination unit 36g corresponds to the sampling timing generating means described in the claims, and the voltage control 36d is the control described in the claims. The VH sensor 13a, the AD converter 36i, and the VH sensor data update & binary averaging process 36h correspond to the sampling means described in the claims, and the AD converter 36i is described in the claims. It corresponds to AD conversion means.

なお、モータ制御36a、ゲート生成36b、モータ目標電圧算出36c、電圧制御36d、電流制御36e、ゲート生成36f、VHセンサデータ更新&2値平均化処理36h、AD変換器36jについては、第1の実施の形態に係るモータ制御16a、ゲート生成16b、モータ目標電圧算出16c、電圧制御16d、電流制御16e、ゲート生成16f、VHセンサデータ更新&2値平均化処理16h、AD変換器16jと同様の処理を行うので、説明を省略する。   The motor control 36a, gate generation 36b, motor target voltage calculation 36c, voltage control 36d, current control 36e, gate generation 36f, VH sensor data update & binary averaging process 36h, and AD converter 36j are the first implementations. The motor control 16a, the gate generation 16b, the motor target voltage calculation 16c, the voltage control 16d, the current control 16e, the gate generation 16f, the VH sensor data update & binary averaging process 16h, and the AD converter 16j according to the embodiment are performed. Since this is done, the description is omitted.

VHセンササンプリングタイミング発生器&切替時判定器36gには、インバータ制御機能のゲート生成36bからゲート信号GSが入力されるとともにAD変換器36iからAD変換終了信号ESが入力される。VHセンササンプリングタイミング発生器&切替時判定器36gでは、VHセンササンプリングタイミングTS(AD変換起動信号)を出力する毎に、そのVHセンササンプリングタイミングTS(AD変換起動信号)に対するAD変換終了信号ESとゲート信号GSの次のON/OFFの切り替えタイミングとに基づいて、AD変換終了信号ESの後にゲート信号GSの次のON/OFFの切り替えタイミングになった場合にはその次のON/OFFの切り替えタイミングに応じてVHセンササンプリングタイミングTS(AD変換起動信号)をAD変換器36iに出力し、AD変換終了信号ESの前にゲート信号GSの次のON/OFFの切り替えタイミングになった場合にはAD変換終了信号ESに応じてVHセンササンプリングタイミングTS(AD変換起動信号)をAD変換器36iに出力する。AD変換器36iでは、VHセンササンプリングタイミング発生器&切替時判定器36gからVHセンササンプリングタイミングTSが入力される毎に、VHセンサ13aで検出されている直流高電圧(アナログ値)VHをAD変換し、AD変換後の直流高電圧(デジタル値)VHをVHセンサデータ更新&2値平均化処理36hに出力する。AD変換器36iでは、AD変換が終了すると、AD変換終了信号ESをVHセンササンプリングタイミング発生器&切替時判定器36gに出力する。特に、AD変換終了信号ESの前にゲート信号GSの次のON/OFFの切り替えタイミングになった場合(AD変換時間よりゲート信号GSの切り替え時間が短い場合)、AD変換器36iでは、AD変換終了直後にAD変換を開始する。   The gate signal GS is input from the gate generation 36b of the inverter control function and the AD conversion end signal ES is input from the AD converter 36i to the VH sensor sampling timing generator & switching time determination unit 36g. Each time the VH sensor sampling timing TS (AD conversion start signal) is output, the VH sensor sampling timing generator & switching time determination unit 36g outputs an AD conversion end signal ES for the VH sensor sampling timing TS (AD conversion start signal). When the next ON / OFF switching timing of the gate signal GS comes after the AD conversion end signal ES based on the next ON / OFF switching timing of the gate signal GS, the next ON / OFF switching is performed. When the VH sensor sampling timing TS (AD conversion start signal) is output to the AD converter 36i according to the timing and the next ON / OFF switching timing of the gate signal GS is reached before the AD conversion end signal ES. VH sensor sampling type according to AD conversion end signal ES Ing a TS (AD conversion start signal) to the AD converter 36i. In the AD converter 36i, every time the VH sensor sampling timing TS is input from the VH sensor sampling timing generator & switching determination unit 36g, the DC high voltage (analog value) VH detected by the VH sensor 13a is AD converted. Then, the DC high voltage (digital value) VH after AD conversion is output to the VH sensor data update & binary averaging process 36h. When the AD conversion is completed, the AD converter 36i outputs an AD conversion end signal ES to the VH sensor sampling timing generator & switching time determination unit 36g. In particular, when the next ON / OFF switching timing of the gate signal GS comes before the AD conversion end signal ES (when the switching time of the gate signal GS is shorter than the AD conversion time), the AD converter 36i performs AD conversion. A / D conversion starts immediately after the end.

ここで、図8を参照して、上記のような昇圧制御機能において、ゲート信号GSの切り替え時間がAD変換時間より長い場合とゲート信号GSの切り替え時間がAD変換時間より短い場合のゲート信号GSの連続するON/OFF切り替えタイミングの直流高電圧VHの平均値VHAの算出過程について説明する。図8(a)には直流高電圧VHを示しており、図8(b)にはゲート信号GSを示しており、図8(c)にはゲート信号GSのON/OFFの切り替えタイミングSTを示しており、図8(a)には切り替えタイミングST,ST,ST,・・・のときの直流高電圧値としてB値,C値,D値,・・・を示している。また、図8(d)には、切り替えタイミングST,ST,ST,・・・に応じてVHセンササンプリングタイミング発生器&切替時判定器36gから出力されるAD変換起動信号SS,SS,SS,・・・を示している。さらに、図8(e)には、AD変換起動信号SS,SS,SS,・・・に応じて行われるAD変換が終了したときにAD変換器36iから出力されるAD変換終了信号ES,ES,ES,・・・を示している。また、図8(f)には、AD変換器36iから出力されてVHセンサデータ更新&2値平均化処理36hで保持されるAD変換後の直流電圧値ADCであるA値,B値,C値,D値,・・・を示している。さらに、図8(g)には、VHセンサデータ更新&2値平均化処理36hで算出され、保持される直流高電圧値の平均値VHAとして(A+B)/2,(B+C)/2,・・・を示している。なお、ゲート信号GSの切り替え時間がAD変換時間より長い場合については、第2の実施の形態での説明と同様なので、説明を省略する。 Here, referring to FIG. 8, in the boost control function as described above, the gate signal GS when the switching time of the gate signal GS is longer than the AD conversion time and when the switching time of the gate signal GS is shorter than the AD conversion time. The process of calculating the average value VHA of the DC high voltage VH at successive ON / OFF switching timings will be described. 8A shows the DC high voltage VH, FIG. 8B shows the gate signal GS, and FIG. 8C shows the ON / OFF switching timing ST of the gate signal GS. FIG. 8A shows B value, C value, D value,... As DC high voltage values at the switching timings ST 1 , ST 2 , ST 3 ,. 8D shows an AD conversion start signal SS 1 , output from the VH sensor sampling timing generator & switching time determination unit 36g according to the switching timings ST 1 , ST 2 , ST 3 ,. SS 2 , SS 3 ,... Are shown. Further, FIG. 8E shows an AD conversion end signal output from the AD converter 36i when the AD conversion performed in response to the AD conversion start signals SS 1 , SS 2 , SS 3 ,. ES 1 , ES 2 , ES 3 ,... FIG. 8F shows the A value, the B value, and the C value that are the DC voltage values ADC after AD conversion that are output from the AD converter 36i and held in the VH sensor data update & binary averaging process 36h. , D value,... Further, FIG. 8G shows (A + B) / 2, (B + C) / 2,... As the average value VHA of the DC high voltage value calculated and held in the VH sensor data update & binary averaging process 36h. Indicates. Note that the case where the switching time of the gate signal GS is longer than the AD conversion time is the same as that described in the second embodiment, and thus description thereof is omitted.

ゲート信号GSの切り替え時間がAD変換時間より短い場合、例えば、ゲート信号GSの切り替えタイミングST,STのときで説明する。VHセンササンプリングタイミング発生器&切替時判定器36gでは切り替えタイミングSTに応じてAD変換起動信号SSを出力し、AD変換器36iではAD変換を開始し、AD変換が終了すると直流高電圧(デジタル値)としてF値をVHセンサデータ更新&2値平均化処理36hに出力するとともにAD変換終了信号ESをVHセンササンプリングタイミング発生器&切替時判定器36gに出力する。この場合、VHセンサデータ更新&2値平均化処理36hでは、F値を保持するとともに、前回保持しているE値と今回のF値を用いて平均値(E+F)/2を算出し、その平均値(E+F)/2を保持する。次に、VHセンササンプリングタイミング発生器&切替時判定器36gでは、AD変換終了信号ESの前に切り替えタイミングSTがきたので、その切り替えタイミングSTに応じたAD変換起動信号の出力を一時待機し、AD変換終了信号ESが入力されるとAD変換起動信号SSを出力する。AD変換器36iでは、AD変換起動信号SSに応じてAD変換を開始し(したがって、AD変換終了直後にAD変換を開始することになる)、AD変換が終了すると直流高電圧(デジタル値)としてG’値をVHセンサデータ更新&2値平均化処理36hに出力するとともにAD変換終了信号ESをVHセンササンプリングタイミング発生器&切替時判定器36gに出力する。このG’値は、直流高電圧VHにおけるゲート信号GSの切り替えタイミングSTのときのG値から少し小さくなるが近い値である。この場合、VHセンサデータ更新&2値平均化処理36hでは、G’値を保持するとともに、前回保持しているF値と今回のG’値を用いて平均値(F+G’)/2を算出し、その平均値(F+G’)/2を保持する。この後に、電圧制御36dからVHセンササンプリングタイミング要求信号DSが入力されると、VHセンサデータ更新&2値平均化処理36hでは、平均値(F+G’)/2を電圧制御36dに出力する。この平均値(F+G’)/2は、G’値が直流高電圧VHの山のときのG値から少し小さいが、直流高電圧の谷のときのF値との平均値なでので、直流高電圧値の期待値に近い値である。 The case where the switching time of the gate signal GS is shorter than the AD conversion time will be described, for example, at the switching timings ST 5 and ST 6 of the gate signal GS. VH sensor sampling timing generator & in accordance with the switching time determiner switching timing ST 5 In 36g outputs the AD conversion start signal SS 5, starts AD converter 36i in AD conversion, the DC high voltage AD conversion is completed ( the F value and outputs an AD conversion end signal ES 5 and outputs the VH sensor data update & binary averaging 36h to VH sensor sampling timing generator & changeover determination unit 36g as a digital value). In this case, in the VH sensor data update & binary averaging process 36h, the F value is held, and the average value (E + F) / 2 is calculated using the previously held E value and the current F value. Holds the value (E + F) / 2. Next, the VH sensor sampling timing generator & changeover determiner 36 g, because it was the switching timing ST 6 brat before AD conversion end signal ES 5, temporarily output of the AD conversion start signal in response to the switching timing ST 6 I waited, when the AD conversion end signal ES 5 is input and outputs the AD conversion start signal SS 6. In AD converter 36i, starting AD conversion in accordance with the AD conversion start signal SS 6 (therefore, will initiate the AD conversion immediately after the AD conversion end), a DC high voltage AD conversion is completed (digital value) G 'value and outputs an AD conversion end signal ES 6 VH sensor sampling timing generator & the changeover determination unit 36g outputs the VH sensor data update & binary averaging 36h as. The G 'value is a value close slightly smaller from G value when the switching timing ST 6 of the gate signal GS in the DC high voltage VH. In this case, in the VH sensor data update & binary averaging process 36h, the G ′ value is held, and an average value (F + G ′) / 2 is calculated using the previously held F value and the current G ′ value. The average value (F + G ′) / 2 is held. After this, when the VH sensor sampling timing request signal DS is input from the voltage control 36d, the VH sensor data update & binary averaging process 36h outputs an average value (F + G ′) / 2 to the voltage control 36d. This average value (F + G ′) / 2 is a little smaller than the G value when the G ′ value is a peak of the DC high voltage VH, but is an average value with the F value when the DC high voltage is a valley. The value is close to the expected value of the high voltage value.

この1モータシステム3(特に、モータECU36での昇圧制御)によれば、第1の実施の形態に係る1モータシステム1と同様の効果を有する。特に、第3の実施の形態に係る1モータシステム3では、AD変換時間がゲート信号GSの切り替え時間よりも短い場合でも、AD変換終了直後にAD変換を行い、その直後のAD変換による直流高電圧VHを用いて平均値VHAを算出し、昇圧制御にはその平均値VHAを用いる。このAD変換直後のAD変換による直流高電圧VHを用いた平均値VHAも直流高電圧の期待値に近い電圧であるので、安定した電圧変換制御を行うことができる。   According to this 1-motor system 3 (particularly, boost control by the motor ECU 36), the same effect as that of the 1-motor system 1 according to the first embodiment is obtained. In particular, in the one-motor system 3 according to the third embodiment, even when the AD conversion time is shorter than the switching time of the gate signal GS, the AD conversion is performed immediately after the AD conversion is completed, and the DC high current by the AD conversion immediately after that is converted. An average value VHA is calculated using the voltage VH, and the average value VHA is used for boost control. Since the average value VHA using the DC high voltage VH by AD conversion immediately after the AD conversion is also a voltage close to the expected value of the DC high voltage, stable voltage conversion control can be performed.

以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施される。   As mentioned above, although embodiment which concerns on this invention was described, this invention is implemented in various forms, without being limited to the said embodiment.

例えば、本実施の形態では1モータシステムの車両に適用したが、1モータシステムの装置や移動体等の様々なものに適用できる。また、モータとしたが、モータジェネレータやジェネレータにも適用できる。   For example, in the present embodiment, the present invention is applied to a vehicle having a single motor system, but the present invention can be applied to various devices such as an apparatus and a moving body of a single motor system. Moreover, although it was set as the motor, it is applicable also to a motor generator and a generator.

また、本実施の形態では昇圧コンバータに対する昇圧制御に適用したが、降圧コンバータに対する降圧制御、昇降圧コンバータに対する昇降圧制御にも適用可能である。   Further, although the present embodiment is applied to the boost control for the boost converter, it can also be applied to the buck control for the buck converter and the buck-boost control for the buck-boost converter.

また、本実施の形態では昇圧制御に用いる直流高電圧のサンプリングのタイミングについてインバータ制御のゲート信号を利用した3つの方法を示したが、インバータ制御のゲート信号を利用した他の方法でもよい。   In this embodiment, three methods using the inverter-controlled gate signal are shown for the sampling timing of the DC high voltage used for the boost control, but other methods using the inverter-controlled gate signal may be used.

1,2,3…1モータシステム、10…バッテリ、11…フィルタコンデンサ、12…昇圧コンバータ、12a…リアクトル、12b,12c…スイッチング素子、12d,12e…還流ダイオード、12f…ILセンサ、13…平滑コンデンサ、13a…VHセンサ、14…インバータ、15…モータ、16,26,36…モータECU、16a,26a,36a…モータ制御、16b,26b,36b…ゲート生成、16c,26c,36c…モータ目標電圧算出、16d,26d,36d…電圧制御、16e,26e,36e…電流制御、16f,26f,36f…ゲート生成、16g…VHセンササンプリングタイミング発生器、26g,36g…VHセンササンプリングタイミング発生器&切替時判定器、16h,26h,36h…VHセンサデータ更新&2値平均化処理、16i,16j,26i,26j,36i,36j…AD変換器、17…走行制御ECU。   1, 2, 3 ... 1 motor system, 10 ... battery, 11 ... filter capacitor, 12 ... boost converter, 12a ... reactor, 12b, 12c ... switching element, 12d, 12e ... freewheeling diode, 12f ... IL sensor, 13 ... smoothing Capacitor, 13a ... VH sensor, 14 ... Inverter, 15 ... Motor, 16, 26,36 ... Motor ECU, 16a, 26a, 36a ... Motor control, 16b, 26b, 36b ... Gate generation, 16c, 26c, 36c ... Motor target Voltage calculation, 16d, 26d, 36d ... voltage control, 16e, 26e, 36e ... current control, 16f, 26f, 36f ... gate generation, 16g ... VH sensor sampling timing generator, 26g, 36g ... VH sensor sampling timing generator & Switching time determination device, 16h, 26h, 36h VH sensor data update & binary averaging processing, 16i, 16j, 26i, 26j, 36i, 36j ... AD converter, 17 ... running control ECU.

Claims (3)

モータを制御するモータ制御回路と電源との間で前記電源の直流電圧を前記モータの駆動に必要となる入力直流電圧に変換する電圧変換回路に対する電圧変換制御を行うモータ用電圧変換制御装置であって、
前記モータ制御回路と前記電圧変換回路との間に設けられたコンデンサの両端電圧を検出し、前記電圧変換回路で変換された入力直流電圧をサンプリングするサンプリング手段と、
前記モータに対するモータ制御のゲート信号に基づいて前記電圧変換回路で変換された入力直流電圧をサンプリングするサンプリングタイミングを発生するサンプリングタイミング発生手段と、
電圧変換制御のサンプリングタイミング要求毎に前記サンプリングタイミング発生手段で発生したサンプリングタイミングに応じて前記サンプリング手段でサンプリングされた入力直流電圧を用いて電圧変換制御を行う制御手段と、
を備え
前記サンプリングタイミング発生手段は、前記ゲート信号のONとOFFとの切り替えタイミングに応じてサンプリングタイミングを発生し、
前記サンプリング手段は、前記サンプリングタイミング発生手段でサンプリングタイミングを発生する毎に、今回のサンプリングタイミングに応じて前記電圧変換回路で変換された入力直流電圧と前回のサンプリングタイミングに応じて前記電圧変換回路で変換された入力直流電圧との平均値を算出し、
前記制御手段は、電圧変換制御のサンプリングタイミング要求毎に、該サンプリングタイミング要求直前に前記サンプリング手段で算出されている入力直流電圧の平均値を用いて電圧変換制御を行うことを特徴とするモータ用電圧変換制御装置。
A motor voltage conversion control device that performs voltage conversion control on a voltage conversion circuit that converts a DC voltage of the power source into an input DC voltage required for driving the motor between a motor control circuit that controls the motor and a power source. And
Sampling means for detecting a voltage across a capacitor provided between the motor control circuit and the voltage conversion circuit, and sampling an input DC voltage converted by the voltage conversion circuit;
Sampling timing generating means for generating a sampling timing for sampling the input DC voltage converted by the voltage conversion circuit based on a motor control gate signal for the motor;
Control means for performing voltage conversion control using the input DC voltage sampled by the sampling means according to the sampling timing generated by the sampling timing generating means for each sampling timing request of voltage conversion control;
Equipped with a,
The sampling timing generating means generates a sampling timing according to the switching timing of ON and OFF of the gate signal,
The sampling means generates an input DC voltage converted by the voltage conversion circuit according to the current sampling timing and a voltage conversion circuit according to the previous sampling timing every time the sampling timing generation means generates the sampling timing. Calculate the average value with the converted input DC voltage,
The control means performs voltage conversion control using an average value of the input DC voltage calculated by the sampling means immediately before the sampling timing request for each sampling timing request of voltage conversion control . Voltage conversion control device.
前記サンプリングタイミング発生手段でサンプリングタイミングを発生する毎に、前記電圧変換回路で変換された入力直流電圧をアナログ値からデジタル値に変換するAD変換手段を備え、
前記AD変換手段でのAD変換時間よりも前記ゲート信号のONとOFFとの切り替え時間が短い場合、前記サンプリングタイミング発生手段はサンプリングタイミングの発生を中止し、前記AD変換手段はAD変換を行わないことを特徴とする請求項に記載のモータ用電圧変換制御装置。
AD conversion means for converting the input DC voltage converted by the voltage conversion circuit from an analog value to a digital value every time the sampling timing generation means generates a sampling timing,
When the switching time of ON / OFF of the gate signal is shorter than the AD conversion time in the AD conversion means, the sampling timing generation means stops generating the sampling timing, and the AD conversion means does not perform AD conversion. The motor voltage conversion control device according to claim 1 .
前記サンプリングタイミング発生手段でサンプリングタイミングを発生する毎に、前記電圧変換回路で変換された入力直流電圧をアナログ値からデジタル値に変換するAD変換手段を備え、
前記AD変換手段でのAD変換時間よりも前記ゲート信号のONとOFFとの切り替え時間が短い場合、前記サンプリングタイミング発生手段は前記AD変換手段でのAD変換終了直後にサンプリングタイミングを発生し、前記AD変換手段はAD変換終了直後にAD変換を開始することを特徴とする請求項に記載のモータ用電圧変換制御装置。
AD conversion means for converting the input DC voltage converted by the voltage conversion circuit from an analog value to a digital value every time the sampling timing generation means generates a sampling timing,
When the switching time between ON and OFF of the gate signal is shorter than the AD conversion time in the AD conversion means, the sampling timing generation means generates a sampling timing immediately after the AD conversion in the AD conversion means ends, 2. The motor voltage conversion control device according to claim 1 , wherein the AD conversion means starts AD conversion immediately after completion of AD conversion.
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