JP5929492B2 - Induction machine control device - Google Patents

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Description

本発明は、誘導機の電気的な状態量に基づき推定される誘導機の2次周波数を入力とし、誘導機に交流電圧を印加する交流電圧印加手段を操作する誘導機の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for an induction machine that operates an AC voltage application unit that applies an AC voltage to the induction machine by using a secondary frequency of the induction machine estimated based on an electrical state quantity of the induction machine as an input.

車載主機として内燃機関とともに回転機を搭載したハイブリッド車において、回転機として同期機を採用したものが周知である。ただし、同期機は、一般に、レアメタルを材料とする永久磁石を備えるため、必要な材料の安定供給が必ずしも保証されない懸念がある。   In a hybrid vehicle in which a rotating machine is mounted as an in-vehicle main engine together with an internal combustion engine, it is well known to employ a synchronous machine as the rotating machine. However, since the synchronous machine generally includes a permanent magnet made of a rare metal material, there is a concern that a stable supply of a necessary material is not always guaranteed.

これに対し、誘導機は、永久磁石を備えないため、上記の懸念はない。   On the other hand, since the induction machine does not include a permanent magnet, there is no such concern.

一方、車両においては、搭載スペースの制約等から、回転機のロータの回転状態を検出するセンサを搭載するスペースすら確保が困難となる懸念がある。これに対し、下記特許文献1には、誘導機において速度センサを不要とするセンサレス制御装置が記載されている。   On the other hand, in a vehicle, there is a concern that it is difficult to secure even a space for mounting a sensor for detecting the rotation state of the rotor of the rotating machine due to restrictions on the mounting space. On the other hand, Patent Document 1 below describes a sensorless control device that does not require a speed sensor in an induction machine.

特許第2808709号公報Japanese Patent No. 2808709

ただし、センサレス制御を行なう場合、ロータの回転速度(2次周波数)の推定値が実際の値に近似するまでの期間においては、磁束制御が不安定となり、誘導機に過電流が流れたり、制御不能となったりする懸念がある。   However, when performing sensorless control, the magnetic flux control becomes unstable during the period until the estimated value of the rotor rotation speed (secondary frequency) approximates the actual value, and an overcurrent flows through the induction machine. There are concerns that it will be impossible.

本発明は、上記課題を解決する過程でなされたものであり、その目的は、誘導機の電気的な状態量に基づき推定される誘導機の2次周波数を入力とし、誘導機に交流電圧を印加する交流電圧印加手段を操作することで、誘導機の制御量を制御する新たな誘導機の制御装置を提供することにある。   The present invention has been made in the process of solving the above-described problems, and its purpose is to input an induction machine secondary frequency estimated based on the electrical state quantity of the induction machine, and to supply an AC voltage to the induction machine. It is an object of the present invention to provide a new induction machine control device that controls the control amount of an induction machine by operating an AC voltage application means to be applied.

以下、上記課題を解決するための手段、およびその作用効果について記載する。   Hereinafter, means for solving the above-described problems and the operation and effect thereof will be described.

第1の発明は、内燃機関(11)の回転軸(11a)に回転子(10a)が機械的に連結される誘導機(10)の制御量を制御すべく、前記誘導機に交流電圧を印加する交流電圧印加手段(INV)の操作信号を生成して前記交流電圧印加手段に出力する操作手段(20)を備え、前記操作手段は、前記誘導機の電気的な状態量に基づき推定される前記誘導機の2次周波数を入力とし、前記操作信号を生成するセンサレス制御手段(48,52)と、前記内燃機関の回転軸の回転速度の検出値を入力とし、前記操作信号を生成する機関速度利用手段(60,62,64)と、前記交流電圧印加手段の出力電圧の操作によって前記誘導機の制御量の制御を開始する場合、前記機関速度利用手段によって生成される前記操作信号を出力して且つ、所定期間が経過することで、前記センサレス制御手段によって生成される前記操作信号の出力に切替える切替手段(66,68)と、を備え、前記センサレス制御手段は、前記誘導機の1次電圧を入力とし、前記誘導機の2次磁束を算出する2次磁束算出手段(48)を備え、前記2次磁束算出手段によって算出された2次磁束を入力として前記操作信号を生成するものであり、前記2次磁束算出手段は、前記機関速度利用手段から前記センサレス制御手段への切り替えに先立って、前記機関速度利用手段によって生成される操作信号に応じた1次電圧を入力として前記2次磁束を算出することを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, in order to control a control amount of an induction machine (10) in which a rotor (10a) is mechanically connected to a rotation shaft (11a) of an internal combustion engine (11), an AC voltage is applied to the induction machine. An operation means (20) for generating an operation signal of an AC voltage application means (INV) to be applied and outputting the operation signal to the AC voltage application means is provided, and the operation means is estimated based on an electrical state quantity of the induction machine. The sensorless control means (48, 52) for generating the operation signal using the secondary frequency of the induction machine as an input and the detected value of the rotational speed of the rotating shaft of the internal combustion engine as an input for generating the operation signal. When control of the control amount of the induction machine is started by operating the output voltage of the engine speed using means (60, 62, 64) and the AC voltage applying means, the operation signal generated by the engine speed using means is Output and Switching means (66, 68) for switching to the output of the operation signal generated by the sensorless control means when the fixed period has elapsed, the sensorless control means receiving the primary voltage of the induction machine And a secondary magnetic flux calculating means (48) for calculating a secondary magnetic flux of the induction machine, and generating the operation signal with the secondary magnetic flux calculated by the secondary magnetic flux calculating means as an input, Prior to switching from the engine speed utilization unit to the sensorless control unit, the secondary magnetic flux calculation unit calculates the secondary magnetic flux by using a primary voltage corresponding to an operation signal generated by the engine speed utilization unit as an input. It is characterized by doing.

誘導機の制御量の制御を開始するに際して、センサレス制御手段を用いる場合、2次周波数情報の精度が低いために、制御性が低くなる懸念がある。これに対し、機関速度利用手段を用いる場合には、センサレス制御手段を用いる場合と比較して制御開始初期については、制御性が高くなるものの、制御開始から時間が経過するにつれてセンサレス制御手段と比較して制御性が劣るものとなる。これは、通常、内燃機関の応答性が誘導機の応答性と比較して低いため、内燃機関の回転軸の回転速度の検出精度が誘導機に要求される応答性にとって不満足なものとなるためである。   When sensorless control means is used when starting control of the control amount of the induction machine, there is a concern that the controllability is lowered because the accuracy of the secondary frequency information is low. On the other hand, when using the engine speed utilization means, the controllability is higher at the beginning of control compared to using the sensorless control means, but compared with the sensorless control means as time passes from the start of control. Therefore, controllability is inferior. This is because the responsiveness of the internal combustion engine is usually lower than the responsiveness of the induction machine, so that the detection accuracy of the rotational speed of the rotary shaft of the internal combustion engine is unsatisfactory for the responsiveness required of the induction machine. It is.

上記発明では、この点に鑑み、切替手段を備えることで、センサレス制御手段と機関速度制御手段とのうち、制御性が高い方を選択的に利用することができる。   In the above invention, in view of this point, by providing the switching means, it is possible to selectively use the higher controllability of the sensorless control means and the engine speed control means.

なお、本発明にかかる以下の代表的な実施形態に関する概念の拡張については、代表的な実施形態の後の「その他の実施形態」の欄に記載してある。   In addition, about the expansion of the concept regarding the following typical embodiment concerning this invention, it describes in the column of "other embodiment" after typical embodiment.

一実施形態にかかるシステム構成図。The system block diagram concerning one Embodiment. 同実施形態にかかる誘導機の起動時の処理手順を示す流れ図。The flowchart which shows the process sequence at the time of starting of the induction machine concerning the embodiment. 同実施形態の効果を示すタイムチャート。The time chart which shows the effect of the embodiment.

以下、本発明にかかる誘導機の制御装置をパラレルハイブリッド車における誘導機の制御装置に適用した一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, an embodiment in which an induction machine control device according to the present invention is applied to an induction machine control device in a parallel hybrid vehicle will be described with reference to the drawings.

図1に示されるモータジェネレータ10は、誘導機である。詳しくは、3相かご型誘導機である。モータジェネレータ10は、車載主機であり、その回転子10aが駆動輪に機械的に連結されている。モータジェネレータ10の回転子10aは、さらに、内燃機関11のクランク軸11aに機械的に連結されている。   The motor generator 10 shown in FIG. 1 is an induction machine. Specifically, it is a three-phase cage induction machine. The motor generator 10 is an in-vehicle main machine, and a rotor 10a thereof is mechanically connected to drive wheels. The rotor 10 a of the motor generator 10 is further mechanically coupled to the crankshaft 11 a of the internal combustion engine 11.

モータジェネレータ10は、インバータINVを介して高電圧バッテリ12に接続されている。インバータINVは、スイッチング素子S¥p,S¥n(¥=u,v,w)の直列接続体を3組備えており、これら各直列接続体の接続点がモータジェネレータ10のU,V,W相にそれぞれ接続されている。これらスイッチング素子S¥#(¥=u,v,w;#=p,n)として、本実施形態では、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT)が用いられている。そして、これらにはそれぞれ、ダイオードD¥#が逆並列に接続されている。   The motor generator 10 is connected to the high voltage battery 12 via the inverter INV. The inverter INV includes three sets of series connection bodies of switching elements S ¥ p, S ¥ n (¥ = u, v, w), and the connection points of these series connection bodies are U, V, Each is connected to the W phase. As these switching elements S ¥ # (¥ = u, v, w; # = p, n), an insulated gate bipolar transistor (IGBT) is used in the present embodiment. In addition, a diode D ¥ # is connected in antiparallel to each of these.

本実施形態では、モータジェネレータ10やインバータINVの状態を検出する検出手段として、以下のものを備えている。まずモータジェネレータ10のV相およびW相を流れる電流iv,iwを検出する電流センサ14を備えている。また、インバータINVの入力電圧(電源電圧VDC)を検出する電圧センサ16を備えている。   In the present embodiment, the following is provided as detection means for detecting the state of the motor generator 10 and the inverter INV. First, a current sensor 14 for detecting currents iv and iw flowing through the V phase and the W phase of the motor generator 10 is provided. Moreover, the voltage sensor 16 which detects the input voltage (power supply voltage VDC) of the inverter INV is provided.

上記各種センサの検出値は、制御装置20に取り込まれる。制御装置20では、これら各種センサの検出値に基づき、インバータINVを操作する操作信号を生成して出力する。ここで、インバータINVのスイッチング素子S¥#を操作する信号が、操作信号g¥#である。   The detection values of the various sensors are taken into the control device 20. The control device 20 generates and outputs an operation signal for operating the inverter INV based on the detection values of these various sensors. Here, the signal for operating the switching element S ¥ # of the inverter INV is the operation signal g ¥ #.

上記制御装置20は、モータジェネレータ10のトルクをトルク指令値Trq*に制御すべく、インバータINVを操作する。図には、トルク指令値Trq*への制御に関する処理をブロック図として示している。以下、これについて説明する。   The control device 20 operates the inverter INV so as to control the torque of the motor generator 10 to the torque command value Trq *. In the figure, processing relating to control to the torque command value Trq * is shown as a block diagram. This will be described below.

電流センサ14によって検出された電流iv,iwは、dq変換部22において、dq軸上の電流である1次電流id1,iq1に変換される。ここで、dq座標系は、直交2次元固定座標系である。詳しくは、本実施形態では、d軸を、モータジェネレータ10の固定子のU相の正方向とし、q軸を、これに対し直交する方向とする。   The currents iv and iw detected by the current sensor 14 are converted into primary currents id1 and iq1, which are currents on the dq axis, in the dq converter 22. Here, the dq coordinate system is an orthogonal two-dimensional fixed coordinate system. Specifically, in the present embodiment, the d-axis is the positive direction of the U-phase of the stator of the motor generator 10, and the q-axis is the direction orthogonal to the direction.

1次電流id1,iq1は、γδ変換部24に入力され、γδ軸上の1次電流iγ1,iδ1に変換される。γδ座標系は、インバータINVの出力電圧ベクトルの回転周波数である電源角周波数(以下、1次周波数ω1)で回転する直交2次元回転座標系である。ちなみに、γδ変換部24による変換処理は、後述する処理によって算出されるインバータINVの出力電圧ベクトルの基本波成分の位相である電源角(以下、1次位相θ1)に基づき行われる。   The primary currents id1 and iq1 are input to the γδ converter 24 and converted into primary currents iγ1 and iδ1 on the γδ axis. The γδ coordinate system is an orthogonal two-dimensional rotational coordinate system that rotates at a power supply angular frequency (hereinafter, primary frequency ω1) that is a rotational frequency of the output voltage vector of the inverter INV. Incidentally, the conversion process by the γδ conversion unit 24 is performed based on the power supply angle (hereinafter referred to as the primary phase θ1) which is the phase of the fundamental component of the output voltage vector of the inverter INV calculated by the process described later.

本実施形態では、トルク指令値Trq*に制御するための制御系を、1次電流iγ1,iδ1を1次電流指令値iγ1*,iδ1*にフィードバック制御する制御系として構成する。この際、トルク指令値Trq*を与えただけでは、1次電流指令値iγ1*,iδ1*を一義的に定めることができない。そこで本実施形態では、δ軸の2次磁束φδ2をゼロに制御することとし、トルク指令値Trq*と、γ軸成分の2次磁束指令値φγ2*とに基づき、1次電流指令値iγ1*,iδ1*を生成する処理を行なう。   In the present embodiment, the control system for controlling the torque command value Trq * is configured as a control system that performs feedback control of the primary currents iγ1 and iδ1 to the primary current command values iγ1 * and iδ1 *. At this time, the primary current command values iγ1 * and iδ1 * cannot be uniquely determined only by giving the torque command value Trq *. Therefore, in this embodiment, the secondary magnetic flux φδ2 of the δ axis is controlled to zero, and the primary current command value iγ1 * is based on the torque command value Trq * and the secondary magnetic flux command value φγ2 * of the γ-axis component. , Iδ1 * is generated.

すなわち、トルクフィードバック制御部26では、後述する処理によって推定されるトルクTrqをトルク指令値Trq*にフィードバック御するための操作量として、δ軸成分の1次電流指令値iδ1*を算出する。詳しくは、トルク指令値Trq*とトルクTrqとの差の比例要素および積分要素の出力同士の和として、1次電流指令値iδ1*を算出する。   That is, the torque feedback control unit 26 calculates the primary current command value iδ1 * of the δ-axis component as an operation amount for feeding back the torque Trq estimated by the processing described later to the torque command value Trq *. More specifically, the primary current command value iδ1 * is calculated as the sum of the proportional element and the integral element of the difference between the torque command value Trq * and the torque Trq.

一方、磁束フィードバック制御部28では、後述する処理によって推定されるγ軸成分の2次磁束φγ2を2次磁束指令値φγ2*にフィードバック制御するための操作量として、γ軸成分の1次電流指令値iγ1*を算出する。詳しくは、2次磁束指令値φγ2*と2次磁束φγ2との差の比例要素および積分要素の出力同士の和として、1次電流指令値iγ1*を算出する。   On the other hand, the magnetic flux feedback control unit 28 uses the γ-axis component primary current command as an operation amount for feedback-controlling the secondary magnetic flux φγ2 of the γ-axis component estimated by the processing described later to the secondary magnetic flux command value φγ2 *. The value iγ1 * is calculated. Specifically, the primary current command value iγ1 * is calculated as the sum of the proportional elements of the difference between the secondary magnetic flux command value φγ2 * and the secondary magnetic flux φγ2 and the outputs of the integral elements.

δ軸電流フィードバック制御部30では、1次電流iδ1を1次電流指令値iδ1*にフィードバック制御するための操作量として、δ軸の1次電圧成分を算出する。詳しくは、1次電流指令値iδ1*と1次電流iδ1との差の比例要素および積分要素の出力同士の和として、δ軸の1次電圧成分を算出する。   The δ-axis current feedback control unit 30 calculates a δ-axis primary voltage component as an operation amount for performing feedback control of the primary current iδ1 to the primary current command value iδ1 *. Specifically, the primary voltage component on the δ axis is calculated as the sum of the proportional elements and the integral elements of the difference between the primary current command value iδ1 * and the primary current iδ1.

また、γ軸電流フィードバック制御部32では、1次電流iγ1を1次電流指令値iγ1*にフィードバック制御するための操作量として、γ軸の1次電圧成分を算出する。詳しくは、1次電流指令値iγ1*と1次電流iγ1との差の比例要素および積分要素の出力同士の和として、γ軸の1次電圧成分を算出する。   Further, the γ-axis current feedback control unit 32 calculates a γ-axis primary voltage component as an operation amount for performing feedback control of the primary current iγ1 to the primary current command value iγ1 *. Specifically, the primary voltage component of the γ-axis is calculated as the sum of the proportional element and the integral element of the difference between the primary current command value iγ1 * and the primary current iγ1.

γ軸電流フィードバック制御部32の出力値に、非干渉制御部34から出力されるフィードフォワード操作量Δvγ1を加算することで、γ軸の1次電圧指令値vγ1*が算出される。一方、δ軸電流フィードバック制御部30の出力値に、非干渉制御部34から出力されるフィードフォワード操作量Δvδ1を加算することで、δ軸の1次電圧指令値vδ1*が算出される。なお、フィードフォワード操作量Δvγ1,Δvδ1については、周知のため、ここではその説明を省略するが、図中、フィードフォワード操作量Δvγ1,Δvδ1の表現に用いられている記号の定義については、本明細書最後部の備考欄に記載されている。   By adding the feedforward manipulated variable Δvγ1 output from the non-interference control unit 34 to the output value of the γ-axis current feedback control unit 32, the primary voltage command value vγ1 * of the γ-axis is calculated. On the other hand, the δ-axis primary voltage command value vδ1 * is calculated by adding the feedforward manipulated variable Δvδ1 output from the non-interference control unit 34 to the output value of the δ-axis current feedback control unit 30. Note that the feedforward manipulated variables Δvγ1 and Δvδ1 are well known and therefore will not be described here. The definitions of symbols used to express the feedforward manipulated variables Δvγ1 and Δvδ1 in the figure are as follows. It is written in the remarks column at the end of the book.

1次電圧指令値vγ1*,vδ1*は、dq変換部36において、dq軸上の1次電圧指令値vd*1,vq1*に変換される。そして、1次電圧指令値vd*1,vq1*は、uvw変換部38において、U相の電圧指令値vu*、V相の電圧指令値vv*、W相の電圧指令値vw*に変換され、操作信号生成部40に入力される。   The primary voltage command values vγ1 * and vδ1 * are converted into primary voltage command values vd * 1 and vq1 * on the dq axis by the dq converter 36. The primary voltage command values vd * 1 and vq1 * are converted by the uvw converter 38 into a U-phase voltage command value vu *, a V-phase voltage command value vv *, and a W-phase voltage command value vw *. Are input to the operation signal generator 40.

操作信号生成部40では、インバータINVの出力電圧を、電圧指令値vu*,vv*,vw*を模擬したものとすべく、インバータINVの操作信号g¥#を生成する処理を行なう。本実施形態では、特に、電圧指令値v¥*(¥=u,v,w)を電源電圧VDCによって規格化した信号と三角波形状のキャリアとの大小比較に基づき生成されるPWM信号に基づき、操作信号g¥#を生成する。   The operation signal generation unit 40 performs a process of generating an operation signal g ¥ # for the inverter INV so that the output voltage of the inverter INV is a simulation of the voltage command values vu *, vv *, and vw *. In the present embodiment, in particular, based on a PWM signal generated based on a magnitude comparison between a signal in which the voltage command value v ¥ * (¥ = u, v, w) is normalized by the power supply voltage VDC and a triangular wave carrier, An operation signal g ¥ # is generated.

次に、上述した処理を行なう上で必要なパラメータの算出(推定)処理について説明する。   Next, calculation (estimation) processing of parameters necessary for performing the above-described processing will be described.

1次電流iγ1,iδ1は、すべり周波数推定部42に入力される。すべり周波数推定部42では、1次電流iγ1,iδ1を入力として、以下の式(c1)に基づき、すべり周波数ωsを推定する。   The primary currents iγ1 and iδ1 are input to the slip frequency estimation unit 42. The slip frequency estimating unit 42 receives the primary currents iγ1 and iδ1 and estimates the slip frequency ωs based on the following equation (c1).

ωs=iδ1/(iγ1・τ2) …(c1)
上記の式(c1)は、本実施形態の特有の設定を前提としたものである。すなわち、δ軸成分の2次磁束φδ2をゼロに制御することと、トルク指令値Trq*が一定である場合にγ軸成分の2次磁束指令値φγ2*が一定となることとから、トルク指令値Trq*が一定である場合にγ軸の1次電流iγ1が一定であるとみなして算出されるものである。
ωs = iδ1 / (iγ1 · τ2) (c1)
The above equation (c1) is premised on the setting specific to the present embodiment. That is, since the secondary magnetic flux φδ2 of the δ-axis component is controlled to zero and the secondary magnetic flux command value φγ2 * of the γ-axis component is constant when the torque command value Trq * is constant, the torque command When the value Trq * is constant, the γ-axis primary current iγ1 is assumed to be constant and is calculated.

一方、1次周波数算出部44では、1次位相θ1aの微分演算によって、1次周波数ω1aを算出する。2次周波数算出部46では、1次周波数ω1aからすべり周波数ωsを減算することで、2次周波数ω2aを算出する。   On the other hand, the primary frequency calculation unit 44 calculates the primary frequency ω1a by differential calculation of the primary phase θ1a. The secondary frequency calculation unit 46 calculates the secondary frequency ω2a by subtracting the slip frequency ωs from the primary frequency ω1a.

2次磁束算出手段(磁束オブザーバ48)では、1次電流id1,iq1と、1次電圧指令値vd1*,vq1*と、セレクタ66の出力値としての2次周波数ω2とを入力として、2次磁束φd2e,φq2eを推定する。ここで、添え字の「e」は、オブザーバによる推定値であることを示す。磁束オブザーバ48は、最小次元オブザーバである。なお、本実施形態にかかる最小次元オブザーバの導出については、本明細書の最後部の備考欄に与えてある。   The secondary magnetic flux calculation means (magnetic flux observer 48) receives the primary currents id1, iq1, primary voltage command values vd1 *, vq1 *, and the secondary frequency ω2 as the output value of the selector 66 as a secondary. The magnetic fluxes φd2e and φq2e are estimated. Here, the subscript “e” indicates an estimated value by the observer. The magnetic flux observer 48 is a minimum dimension observer. The derivation of the minimum dimension observer according to this embodiment is given in the remarks column at the end of this specification.

一方、1次位相算出部52では、2次磁束φd2e,φq2eに基づき、以下の式(c2)を用いて、1次位相θ1aを算出する。   On the other hand, the primary phase calculation unit 52 calculates the primary phase θ1a using the following formula (c2) based on the secondary magnetic fluxes φd2e and φq2e.

θ1a=arctan(φq2e/φd2e) …(c2)
こうして算出された1次位相θ1aは、1次周波数算出部44による1次周波数ω1aの算出処理に用いられるとともに、セレクタ68によって選択されることで、1次位相θ1として、γδ変換部24や、dq変換部36等の座標変換処理に用いられる。
θ1a = arctan (φq2e / φd2e) (c2)
The primary phase θ1a calculated in this way is used for the calculation process of the primary frequency ω1a by the primary frequency calculation unit 44, and is selected by the selector 68, whereby the primary phase θ1 is used as the γδ conversion unit 24, It is used for coordinate conversion processing by the dq conversion unit 36 and the like.

トルク推定部56では、2次磁束φd2e,φq2eと、1次電流id1,iq1とを入力とし、以下の式(c3)にてトルクTrqを推定する。   The torque estimation unit 56 receives the secondary magnetic fluxes φd2e and φq2e and the primary currents id1 and iq1, and estimates the torque Trq using the following equation (c3).

Trq=Pn・M・(iq1・φd2e−id1・φq2e)/L2 …(c3)
なお、上記の式(c3)において、極対数Pn、2次インダクタンスL2および相互インダクタンスMを用いている。このトルクTrqは、トルクフィードバック制御のための制御量となるものである。
Trq = Pn · M · (iq1 · φd2e−id1 · φq2e) / L2 (c3)
In the above formula (c3), the number of pole pairs Pn, the secondary inductance L2, and the mutual inductance M are used. This torque Trq is a control amount for torque feedback control.

上述した処理からわかるように、本実施形態では、モータジェネレータ10の回転速度情報を検出するハードウェア手段による検出値を利用しないセンサレス制御がなされている。この場合、モータジェネレータ10の起動後、2次周波数ω2が実際の周波数に収束するまでの期間にあっては、磁束オブザーバ48の推定精度が特に低いものとなる。そこで本実施形態では、モータジェネレータ10の起動後、所定時間に限って、内燃機関11のクランク軸11aの回転角度を検出するクランク角センサ19の出力値CRに基づき算出される1次位相θ1bを用いてモータジェネレータ10を制御する。   As can be seen from the above-described processing, in the present embodiment, sensorless control is performed that does not use a detection value by hardware means that detects rotation speed information of the motor generator 10. In this case, the estimation accuracy of the magnetic flux observer 48 is particularly low during the period after the motor generator 10 is started until the secondary frequency ω2 converges to the actual frequency. Therefore, in the present embodiment, the primary phase θ1b calculated based on the output value CR of the crank angle sensor 19 that detects the rotation angle of the crankshaft 11a of the internal combustion engine 11 is limited to a predetermined time after the motor generator 10 is started. It uses to control the motor generator 10.

詳しくは、出力値CRは、2次周波数算出部60に入力され、ここで2次周波数ω2bが算出される。2次周波数ω2bは、セレクタ66を介して磁束オブザーバ48の入力となり得る。また、2次周波数ω2bに、加算部62においてすべり周波数ωsが加算されることで、1次周波数ω1bが算出される。1次周波数ω1bは、積分器64に入力され、ここで1次位相θ1bが算出される。1次位相θ1bは、上記起動直後においてセレクタ68によって選択される。   Specifically, the output value CR is input to the secondary frequency calculation unit 60, where the secondary frequency ω2b is calculated. The secondary frequency ω <b> 2 b can be input to the magnetic flux observer 48 via the selector 66. In addition, the adding unit 62 adds the slip frequency ωs to the secondary frequency ω2b, thereby calculating the primary frequency ω1b. The primary frequency ω1b is input to the integrator 64, where the primary phase θ1b is calculated. The primary phase θ1b is selected by the selector 68 immediately after the activation.

さらに、γ成分の1次電圧指令値vγ1*を開ループ制御で与える開ループ制御部70を備え、セレクタ72によって、γ軸電流フィードバック制御部32の出力値およびフィードフォワード操作量Δvγ1の和と、開ループ制御部70の出力値とのいずれかを選択可能とする。ここで、開ループ制御部70の出力値は、γ成分の1次電圧指令値vγ1*の絶対値を漸増させるものであり、時間tを独立変数とする関数となっている。詳しくは、本実施形態では、1次関数「a・t;aは比例定数」を採用することで、γ成分の1次電圧指令値vγ1*をランプ状に立ち上げる。   Furthermore, an open-loop control unit 70 that gives a primary voltage command value vγ1 * of the γ component by open-loop control is provided, and by the selector 72, the sum of the output value of the γ-axis current feedback control unit 32 and the feedforward manipulated variable Δvγ1; One of the output values of the open loop control unit 70 can be selected. Here, the output value of the open loop control unit 70 gradually increases the absolute value of the primary voltage command value vγ1 * of the γ component, and is a function having the time t as an independent variable. Specifically, in the present embodiment, the primary voltage command value vγ1 * of the γ component is raised in a ramp shape by adopting the linear function “a · t; a is a proportionality constant”.

図2に、セレクタ66,68,72の切り替え処理の手順を示す。この処理は、制御装置20によって、たとえば所定周期でくり返し実行される。   FIG. 2 shows the procedure for switching the selectors 66, 68, 72. This process is repeatedly executed by the control device 20 at a predetermined cycle, for example.

この一連の処理では、まずステップS10において、モータジェネレータ10の起動要求が生じたか否かを判断する。そして、ステップS10において肯定判断される場合、ステップS12において、クランク角センサ19の出力値CRを取得する。続くステップS14においては、出力値CRに基づき、2次周波数ω2bを算出する。そして、ステップS18においては、2次周波数ω2bとすべり周波数ωsとを加算することで、1次周波数ω1bを算出する。   In this series of processing, first, in step S10, it is determined whether or not a start request for the motor generator 10 has occurred. If an affirmative determination is made in step S10, the output value CR of the crank angle sensor 19 is acquired in step S12. In the subsequent step S14, the secondary frequency ω2b is calculated based on the output value CR. In step S18, the primary frequency ω1b is calculated by adding the secondary frequency ω2b and the slip frequency ωs.

続くステップS18においては、1次周波数ω1bの時間積分値として、1次位相θ1bを算出する。また、1次位相θ1を、1次位相θ1bとし、2次周波数ω2を、2次周波数ω2bとする。これらは、セレクタ66,68の選択処理である。さらに、トルク指令値Trq*をゼロとする。この処理は、本実施形態において、ゼロ設定手段を構成する。   In subsequent step S18, the primary phase θ1b is calculated as the time integral value of the primary frequency ω1b. The primary phase θ1 is the primary phase θ1b, and the secondary frequency ω2 is the secondary frequency ω2b. These are the selection processes of the selectors 66 and 68. Further, the torque command value Trq * is set to zero. This process constitutes zero setting means in the present embodiment.

加えて、γ軸の1次電圧指令値vγ1*を、開ループ制御部70の出力値とする。これは、セレクタ72の選択処理である。   In addition, the primary voltage command value vγ1 * of the γ axis is set as the output value of the open loop control unit 70. This is a selection process of the selector 72.

続くステップS20においては、2次周波数ω2b、1次電圧指令値vd1*,vq1*、1次電流id1,iq1に基づき磁束オブザーバ48によって2次磁束φd2,φq2を算出する。そして、ステップS22においては、2次磁束φd2e,φq2eに基づき1次位相θ1aを算出し、これに基づき2次周波数ω2aを算出する。   In the subsequent step S20, the secondary magnetic flux φd2, φq2 is calculated by the magnetic flux observer 48 based on the secondary frequency ω2b, the primary voltage command values vd1 *, vq1 *, and the primary currents id1, iq1. In step S22, the primary phase θ1a is calculated based on the secondary magnetic fluxes φd2e and φq2e, and the secondary frequency ω2a is calculated based on this.

続くステップS24においては、ステップS10において肯定判断されてから、所定時間が経過したか否かを判断する。ここで所定時間は、2次周波数ω2aと2次周波数ω2bとの差の絶対値が規定値以下となると想定される時間に設定される。   In subsequent step S24, it is determined whether or not a predetermined time has elapsed since the affirmative determination in step S10. Here, the predetermined time is set to a time when the absolute value of the difference between the secondary frequency ω2a and the secondary frequency ω2b is assumed to be equal to or less than a specified value.

そして、ステップS24において肯定判断される場合、ステップS26において、1次位相θ1を1次位相θ1aとするとともに、2次周波数ω2を2次周波数ω2aとする。さらに、γ軸の1次電圧指令値vγ1*を、γ軸電流フィードバック制御部32の出力値およびフィードフォワード操作量Δvγ1の和に切り替える。なお、ステップS26の処理が完了する場合や、ステップS10において否定判断される場合には、この一連の処理を一旦終了する。   When an affirmative determination is made in step S24, the primary phase θ1 is set to the primary phase θ1a and the secondary frequency ω2 is set to the secondary frequency ω2a in step S26. Further, the γ-axis primary voltage command value vγ1 * is switched to the sum of the output value of the γ-axis current feedback control unit 32 and the feedforward manipulated variable Δvγ1. When the process of step S26 is completed or when a negative determination is made in step S10, this series of processes is temporarily terminated.

図3に、本実施形態の効果を示す。図示されるように、モータジェネレータ10の起動直後から1次位相θ1bは周期的な変化をするものの、1次位相θ1aについては周期的な変化となるまでに時間を要する。これは、1次位相θ1aの推定精度が向上するまでに時間を要することを意味する。そして、1次位相θ1aが周期的な変化をするようになり1次位相θ1bに近似するようになることで、制御に用いる1次位相θ1を、1次位相θ1aに切り替える。これにより、起動直後からトルクTrqをトルク指令値Trq*に高精度に追従させることができる。   FIG. 3 shows the effect of this embodiment. As shown in the figure, although the primary phase θ1b changes periodically immediately after the motor generator 10 is started, it takes time until the primary phase θ1a changes periodically. This means that it takes time until the estimation accuracy of the primary phase θ1a is improved. The primary phase θ1a changes periodically and approximates to the primary phase θ1b, so that the primary phase θ1 used for control is switched to the primary phase θ1a. As a result, the torque Trq can be made to follow the torque command value Trq * with high accuracy immediately after startup.

以下、本実施形態の効果のいくつかを記載する。   Hereinafter, some of the effects of this embodiment will be described.

(1)モータジェネレータ10の起動後、所定時間に渡ってクランク角センサ19の出力値CRに基づく2次周波数ω2bに基づき算出される1次位相θ1bを用い(機関速度利用手段)、所定時間が経過することで、2次磁束φd2e,φq2eに基づき算出される1次位相θ1a(センサレス制御手段)を用いた。これにより、起動直後、1次位相θ1aや2次周波数ω2aの精度が低い場合に、これよりも精度の高い1次位相θ1bや2次周波数ω2bを用いることができる。また、起動後、所定時間が経過することで、1次位相θ1bや2次周波数ω2bよりも応答性が高い1次位相θ1aや2次周波数ω2aを用いるようにすることで、モータジェネレータ10の制御性を向上させることができる。   (1) After startup of the motor generator 10, the primary phase θ1b calculated based on the secondary frequency ω2b based on the output value CR of the crank angle sensor 19 is used for a predetermined time (engine speed utilization means), and the predetermined time As time passed, the primary phase θ1a (sensorless control means) calculated based on the secondary magnetic fluxes φd2e and φq2e was used. As a result, when the accuracy of the primary phase θ1a and the secondary frequency ω2a is low immediately after startup, the primary phase θ1b and the secondary frequency ω2b with higher accuracy can be used. Further, the control of the motor generator 10 is performed by using the primary phase θ1a and the secondary frequency ω2a that have higher responsiveness than the primary phase θ1b and the secondary frequency ω2b after a predetermined time has elapsed after the start. Can be improved.

ちなみに、1次位相θ1aや2次周波数ω2aの方が1次位相θ1bや2次周波数ω2bよりも応答性が高いのは、内燃機関11の応答性がモータジェネレータ10の応答性と比較して低いために、クランク角センサ19の出力値CRから算出される2次周波数ω2bの分解能がモータジェネレータ10の制御にとっては不足であるためである。こうした状況は、モータジェネレータ10の極数が多くなるほど顕著となる。   Incidentally, the primary phase θ1a and the secondary frequency ω2a are more responsive than the primary phase θ1b and the secondary frequency ω2b. The response of the internal combustion engine 11 is lower than the response of the motor generator 10. Therefore, the resolution of the secondary frequency ω <b> 2 b calculated from the output value CR of the crank angle sensor 19 is insufficient for the control of the motor generator 10. Such a situation becomes more prominent as the number of poles of the motor generator 10 increases.

(2)起動後所定時間経過以前に、1次電圧指令値id1*,iq1*や、2次周波数ω2bを入力として、磁束オブザーバ48によって2次磁束φd2e,φq2eを算出した。これにより、磁束オブザーバ48による2次磁束φd2e,φq2eの推定精度が向上したタイミングで、センサレス制御に切り替えることができる。   (2) The secondary magnetic fluxes φd2e and φq2e were calculated by the magnetic flux observer 48 with the primary voltage command values id1 * and iq1 * and the secondary frequency ω2b as inputs before the elapse of a predetermined time after starting. Thereby, it is possible to switch to the sensorless control at the timing when the estimation accuracy of the secondary magnetic fluxes φd2e and φq2e by the magnetic flux observer 48 is improved.

(3)モータジェネレータ10の起動後、所定時間に渡ってトルク指令値Trq*をゼロとした。これにより、モータジェネレータ10のトルクが過度に大きくなる事態を回避することができ、ひいてはドライバビリティの低下を回避することができる。   (3) After the motor generator 10 is started, the torque command value Trq * is set to zero over a predetermined time. As a result, it is possible to avoid a situation in which the torque of the motor generator 10 becomes excessively large, and thus it is possible to avoid a decrease in drivability.

(4)車載主機としてのモータジェネレータ10に、上記制御を適用した。主機の場合、2次周波数ω2が大きく変動するため、クランク角センサ19の出力値CRから算出される2次周波数ω2bの応答性が、モータジェネレータ10の制御性を維持する上で要求される応答性よりも低くなりやすい。このため、2次周波数ω2aへの切り替え処理の利用価値が特に高い。
<その他の実施形態>
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
(4) The above control is applied to the motor generator 10 as the in-vehicle main machine. In the case of the main engine, since the secondary frequency ω2 varies greatly, the response of the secondary frequency ω2b calculated from the output value CR of the crank angle sensor 19 is a response required to maintain the controllability of the motor generator 10. It tends to be lower than gender. For this reason, the utility value of the switching process to the secondary frequency ω2a is particularly high.
<Other embodiments>
The above embodiment may be modified as follows.

「センサレス制御手段について」
a)2次磁束算出手段について
オブザーバとしては、最小次元オブザーバに限らず、たとえば、「適応二次磁束オブザーバを用いた誘導電動機の速度センサレス直接形ベクトル制御:久保田ら、T.IEE Japan Vol 111−D,No11,91」に例示されているように、同一次元オブザーバであってもよい。
"Sensorless control means"
a) Secondary magnetic flux calculation means The observer is not limited to the minimum dimension observer. For example, “speed sensorless direct vector control of an induction motor using an adaptive secondary magnetic flux observer: Kubota et al., T. IEEE Japan Vol 111- As exemplified in “D, No. 11, 91”, it may be a same-dimensional observer.

また、固定座標系における2次磁束の成分を推定するオブザーバに限らず、たとえば回転座標系における2次磁束の成分を推定するオブザーバであってもよい。   Further, the observer is not limited to the observer that estimates the secondary magnetic flux component in the fixed coordinate system, but may be an observer that estimates the secondary magnetic flux component in the rotating coordinate system, for example.

もっとも、オブザーバにも限らない。   However, it is not limited to an observer.

b)1次位相算出手段について
1次位相算出部52に限らない。たとえば、1次位相算出部52の出力値を仮の1次位相とし、これを微分したものを積分処理した値と、最終的な1次位相を仮の1次位相にフィードバック制御するための操作量とを加算し、加算値を、最終的な1次位相とするものであってもよい。
b) Primary Phase Calculation Unit The primary phase calculation unit is not limited to the primary phase calculation unit 52. For example, the output value of the primary phase calculation unit 52 is set as a temporary primary phase, and a value obtained by integrating the differentiated value and an operation for feedback control of the final primary phase to the temporary primary phase are performed. The amount may be added to make the added value the final primary phase.

「ゼロ設定手段について」
トルク指令値Trq*をゼロとするものに限らない。たとえばトルクフィードバック制御部26を停止させ、1次電流指令値iδ1*をゼロに固定するものであってもよい。
"Zero setting method"
The torque command value Trq * is not limited to zero. For example, the torque feedback control unit 26 may be stopped and the primary current command value iδ1 * may be fixed to zero.

またたとえば、δ軸の2次磁束φδ2をゼロに制御する代わりに、γ軸の2次磁束φγ2をゼロに制御する制御系を構築する場合、トルクは、1次電流iγ1に比例したものとなるため、1次電流指令値iγ1*をゼロに制御するものであってもよい。   Further, for example, when a control system for controlling the secondary magnetic flux φγ2 of the γ axis to zero instead of controlling the secondary magnetic flux φδ2 of the δ axis to zero, the torque is proportional to the primary current iγ1. Therefore, the primary current command value iγ1 * may be controlled to zero.

もっとも、ゼロ設定手段自体は、必須ではない。   However, the zero setting means itself is not essential.

「機関速度利用手段について」
機関の回転軸としては、クランク軸11aに限らず、たとえばクランク軸11aと連動して回転するカム軸(図示略)であってもよい。
About engine speed utilization means
The rotation shaft of the engine is not limited to the crankshaft 11a, but may be a camshaft (not shown) that rotates in conjunction with the crankshaft 11a, for example.

たとえば、上記実施形態において、「ゼロ設定手段について」の欄に記載したようにトルクフィードバック制御部26を停止する場合等にあっては、2次磁束算出手段を備える必要がない。   For example, in the above-described embodiment, when the torque feedback control unit 26 is stopped as described in the column “about zero setting unit”, it is not necessary to include the secondary magnetic flux calculating unit.

また、開ループ制御手段を備えるものにも限らない。たとえば、上記実施形態において、磁束フィードバック制御部28や、γ軸電流フィードバック制御部32を活用してもよい。ただし、磁束オブザーバ48による2次磁束φd2e,φq2eの推定開始直後においては、推定精度が低いことに鑑みれば、フィードバック制御のゲインを小さくすることが望ましい。   Moreover, it is not restricted to what is provided with an open loop control means. For example, in the above embodiment, the magnetic flux feedback control unit 28 or the γ-axis current feedback control unit 32 may be used. However, immediately after the start of estimation of the secondary magnetic fluxes φd2e and φq2e by the magnetic flux observer 48, it is desirable to reduce the gain of feedback control in view of the low estimation accuracy.

「開ループ制御手段について」
γ軸成分の1次電圧指令値vγ1*の絶対値を漸増させる手法としては、ランプ状に変化させる手法に限らない。たとえば絶対値が時間tの平方根に比例して増加するものであってもよい。
"About open loop control means"
The method of gradually increasing the absolute value of the primary voltage command value vγ1 * of the γ-axis component is not limited to the method of changing it into a ramp shape. For example, the absolute value may increase in proportion to the square root of time t.

またたとえば、δ軸の2次磁束φδ2をゼロに制御する代わりに、γ軸の2次磁束φγ2をゼロに制御する制御系を構築する場合、d軸成分の1次電圧指令値vδ1*の絶対値を時間とともに増加させるものであってもよい。   Further, for example, when a control system for controlling the secondary magnetic flux φγ2 of the γ-axis to zero instead of controlling the secondary magnetic flux φδ2 of the δ-axis to zero is absolute of the primary voltage command value vδ1 * of the d-axis component The value may be increased with time.

「切替手段について」
上記実施形態では、1次周波数ω1aと1次周波数ω1bとの差の絶対値が規定値以下となると想定される長さを有した時間が経過することで、1次位相θ1bから1次位相θ1aに切り替えた(S20)が、これに限らない。たとえば、1次周波数ω1bと1次周波数ω1aとの差の絶対値が規定値以下となる状態が規定時間継続して検出されることを条件に、1次位相θ1bから1次位相θ1aに切り替えてもよい。またたとえば、1次位相θ1aと1次位相θ1bとの差の絶対値が規定値以下となったり、規定値以下となる状態が規定時間継続して検出されたりすることで、1次位相θ1bから1次位相θ1aに切り替えてもよい。さらにたとえば、1次位相θ1aが0〜360°の周期で周期的に変化することが検出されることを条件に、1次位相θ1bから1次位相θ1aに切り替えてもよい。
About switching means
In the above-described embodiment, the time when the absolute value of the difference between the primary frequency ω1a and the primary frequency ω1b is assumed to be equal to or less than the specified value has elapsed so that the primary phase θ1a changes from the primary phase θ1b. (S20) is not limited to this. For example, switching from the primary phase θ1b to the primary phase θ1a on condition that a state where the absolute value of the difference between the primary frequency ω1b and the primary frequency ω1a is not more than a specified value is continuously detected for a specified time. Also good. Further, for example, the absolute value of the difference between the primary phase θ1a and the primary phase θ1b is equal to or less than a specified value, or a state where the absolute value is equal to or less than the specified value is continuously detected for a specified time. It may be switched to the primary phase θ1a. Further, for example, the primary phase θ1b may be switched to the primary phase θ1a on condition that it is detected that the primary phase θ1a periodically changes with a period of 0 to 360 °.

また、1次位相θ1bから1次位相θ1aに不連続的に切り替えるものに限らない。たとえば、1次位相θ1bと1次位相θ1aとの加重平均処理値を最終的な1次位相θ1として且つ、1次位相θ1bの重み係数を漸減させるとともに、1次位相θ1aの重み係数を漸増させるものであってもよい。   Moreover, it is not restricted to what switches from primary phase (theta) 1b to primary phase (theta) 1a discontinuously. For example, the weighted average processing value of the primary phase θ1b and the primary phase θ1a is set as the final primary phase θ1, the weighting factor of the primary phase θ1b is gradually decreased, and the weighting factor of the primary phase θ1a is gradually increased. It may be a thing.

また、1次位相θ1bの算出開始と同時に磁束オブザーバ48によって2次磁束φd2e,φq2eの推定を開始するものに限らない。たとえば、2次周波数ω2bや1次位相θ1bに基づき規定時間に渡ってモータジェネレータ10を制御した後に、2次周波数ω2b、1次電圧指令値vd1*,vq1*、および1次電流id1,iq1を磁束オブザーバ48に入力し、2次磁束φd2e,φq2eの推定を開始してもよい。   Further, the estimation of the secondary magnetic fluxes φd2e and φq2e by the magnetic flux observer 48 at the same time as the calculation of the primary phase θ1b is started. For example, after controlling the motor generator 10 over a specified time based on the secondary frequency ω2b and the primary phase θ1b, the secondary frequency ω2b, the primary voltage command values vd1 *, vq1 *, and the primary currents id1, iq1 are obtained. Input to the magnetic flux observer 48 may start estimation of the secondary magnetic fluxes φd2e and φq2e.

さらに、磁束オブザーバ48の入力としての2次周波数ω2を、2次周波数ω2bとするものに限らず、2次周波数ω2aとするものであってもよい。この場合、2次磁束φd2e,φq2eの推定精度が向上するまでに要する時間が伸張する可能性があるものの、センサレス制御への切り替えタイミングを適宜調整することで、上記実施形態に準じた効果を得ることができる。   Further, the secondary frequency ω2 as the input of the magnetic flux observer 48 is not limited to the secondary frequency ω2b, but may be the secondary frequency ω2a. In this case, although the time required until the estimation accuracy of the secondary magnetic fluxes φd2e and φq2e is improved, the effect according to the above embodiment can be obtained by appropriately adjusting the switching timing to the sensorless control. be able to.

「操作手段について」
制御量をトルクとするものに限らず、回転速度とするものであってもよい。
"About operation means"
The control amount is not limited to torque, but may be rotation speed.

「交流電圧印加手段について」
回転機の端子を直流電圧源の正極および負極のそれぞれに接続するスイッチング素子を備える直流交流変換回路(インバータINV)に限らない。たとえば特願2008−30825号に記載されているように、回転機の各端子に接続されるコンバータであってもよい。
About AC voltage application means
The present invention is not limited to a DC / AC conversion circuit (inverter INV) including a switching element that connects a terminal of a rotating machine to each of a positive electrode and a negative electrode of a DC voltage source. For example, as described in Japanese Patent Application No. 2008-30825, a converter connected to each terminal of the rotating machine may be used.

「車両について」
パラレルハイブリッド車に限らない。たとえば、シリーズハイブリッド車であってもよい。この場合であっても、内燃機関に連結される発電機として誘導機を採用するなら、本発明の適用が有効である。
<備考>
かご型誘導機の状態方程式は、以下の式(ca),(cb)にて表現される。
"About the vehicle"
Not limited to parallel hybrid vehicles. For example, a series hybrid vehicle may be used. Even in this case, the application of the present invention is effective if an induction machine is employed as the generator connected to the internal combustion engine.
<Remarks>
The state equation of the cage induction machine is expressed by the following equations (ca) and (cb).

Figure 0005929492
ただし、1次インダクタンスL1,2次インダクタンスL2、1次抵抗R1,2次抵抗R2,相互インダクタンスMを用いている。
Figure 0005929492
However, primary inductance L1, secondary inductance L2, primary resistance R1, secondary resistance R2, and mutual inductance M are used.

ここで、1次電流ベクトルI1=(id1,iq1)については直接観測できる量であり、2次磁束ベクトルΦ2の推定値を2次磁束ベクトルΦ2eとすると、以下の式(cc)が成立する   Here, the primary current vector I1 = (id1, iq1) is an amount that can be directly observed. If the estimated value of the secondary magnetic flux vector Φ2 is the secondary magnetic flux vector Φ2e, the following equation (cc) is established.

Figure 0005929492
ただし、電流の微分演算を回避する上では中間変数x「=Φ2−GI1」を導入することが望ましい。
Figure 0005929492
However, it is desirable to introduce an intermediate variable x “= Φ2−GI1” in order to avoid current differentiation.

なお、オブザーバのゲインGは、以下の式(cd),(ce)にて定められる。   The observer gain G is determined by the following equations (cd) and (ce).

Figure 0005929492
ただし、上記においてオブザーバの極の実部−αおよび虚部βを用いている。ここで、「α>0」とすることで、2次磁束ベクトルΦ2eの各成分を真の値に収束させることができる。
Figure 0005929492
However, in the above, the real part -α and the imaginary part β of the pole of the observer are used. Here, by setting “α> 0”, each component of the secondary magnetic flux vector Φ2e can be converged to a true value.

10…モータジェネレータ(誘導機の一実施形態)、20…制御装置、48…磁束オブザーバ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Motor generator (one Embodiment of induction machine), 20 ... Control apparatus, 48 ... Magnetic flux observer.

Claims (1)

内燃機関(11)の回転軸(11a)に回転子(10a)が機械的に連結される誘導機(10)の制御量を制御すべく、前記誘導機に交流電圧を印加する交流電圧印加手段(INV)の操作信号を生成して前記交流電圧印加手段に出力する操作手段(20)を備え、
前記操作手段は、
前記誘導機の電気的な状態量に基づき推定される前記誘導機の2次周波数を入力とし、前記操作信号を生成するセンサレス制御手段(48,52)と、
前記内燃機関の回転軸の回転速度の検出値を入力とし、前記操作信号を生成するとともに、前記誘導機を始動する際に、前記誘導機の2次磁束の絶対値を漸増させるように前記誘導機の1次電圧を開ループ制御する開ループ制御手段(70)を備える機関速度利用手段(60,62,64)と、
前記誘導機の始動後の所定期間において前記機関速度利用手段によって生成される前記操作信号を出力して且つ、前記所定期間が経過することで、前記センサレス制御手段によって生成される前記操作信号の出力に切替える切替手段(66,68)と、
を備え、
前記センサレス制御手段は、前記誘導機の1次電圧を入力とし、前記誘導機の2次磁束を算出する2次磁束算出手段(48)を備え、前記2次磁束算出手段によって算出された2次磁束を入力として前記操作信号を生成するものであり、
前記2次磁束算出手段は、前記機関速度利用手段から前記センサレス制御手段への切り替えに先立って、前記機関速度利用手段によって生成される操作信号に応じた1次電圧を入力として前記2次磁束を算出するものであり、
前記機関速度利用手段によって前記操作信号を生成する場合、前記操作信号を、前記制御量としての前記誘導機のトルクをゼロに制御するための操作信号とするゼロ設定手段(S18)を備えることを特徴とする誘導機の制御装置。
AC voltage applying means for applying an AC voltage to the induction machine in order to control a control amount of the induction machine (10) in which the rotor (10a) is mechanically coupled to the rotation shaft (11a) of the internal combustion engine (11). An operation means (20) for generating an operation signal of (INV) and outputting the operation signal to the AC voltage application means;
The operation means includes
Sensorless control means (48, 52) for receiving the secondary frequency of the induction machine estimated based on the electrical state quantity of the induction machine and generating the operation signal;
The detected value of the rotational speed of the rotating shaft of the internal combustion engine is input, the operation signal is generated , and the induction machine is started so that the absolute value of the secondary magnetic flux of the induction machine is gradually increased when starting the induction machine. Engine speed utilization means (60, 62, 64) comprising open loop control means (70) for open loop control of the primary voltage of the machine ;
And outputs the operation signal generated by the engine speed utilizing unit in a predetermined period after the start of the induction machine, that the predetermined period has elapsed, the output of the operation signal generated by the sensor-less control unit Switching means (66, 68) for switching to
With
The sensorless control means includes a secondary magnetic flux calculation means (48) that receives the primary voltage of the induction machine and calculates a secondary magnetic flux of the induction machine, and the secondary flux calculated by the secondary magnetic flux calculation means. The operation signal is generated with magnetic flux as an input,
Prior to switching from the engine speed utilization means to the sensorless control means, the secondary magnetic flux calculation means inputs the primary voltage corresponding to the operation signal generated by the engine speed utilization means and inputs the secondary magnetic flux. To calculate ,
In the case where the operation signal is generated by the engine speed utilization means, there is provided zero setting means (S18) that uses the operation signal as an operation signal for controlling the torque of the induction machine as the control amount to zero. A control device for an induction machine.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109309465A (en) * 2017-07-28 2019-02-05 发那科株式会社 Control device of electric motor
CN109309466A (en) * 2017-07-28 2019-02-05 发那科株式会社 Control device of electric motor

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9509240B2 (en) * 2014-12-30 2016-11-29 Tesla Motors, Inc. Electric motor using multiple reference frames for flux angle
JP6568160B2 (en) 2017-07-28 2019-08-28 ファナック株式会社 Motor control device
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Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0880098A (en) * 1994-09-08 1996-03-22 Meidensha Corp Vector controller of motor
JP3607960B2 (en) * 1996-02-14 2005-01-05 トヨタ自動車株式会社 Motor control device and control method
JP3425438B2 (en) * 2001-10-29 2003-07-14 株式会社東芝 Induction motor drive
JP4238646B2 (en) * 2003-06-16 2009-03-18 株式会社安川電機 Speed sensorless vector controller for induction motor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109309465A (en) * 2017-07-28 2019-02-05 发那科株式会社 Control device of electric motor
CN109309466A (en) * 2017-07-28 2019-02-05 发那科株式会社 Control device of electric motor
US10498278B2 (en) 2017-07-28 2019-12-03 Fanuc Corporation Motor controller

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