JP6080687B2

JP6080687B2 - Motor control device

Info

Publication number: JP6080687B2
Application number: JP2013108738A
Authority: JP
Inventors: 利幸岩鼻
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Calsonic Kansei Corp
Priority date: 2013-05-23
Filing date: 2013-05-23
Publication date: 2017-02-15
Anticipated expiration: 2033-05-23
Also published as: JP2014230411A

Description

本発明は、３相交流モータを制御する場合、電流センサで検出した検出電流のオフセットを補正することが可能なモータ制御装置に関する。 The present invention relates to a motor control device capable of correcting an offset of a detected current detected by a current sensor when controlling a three-phase AC motor.

従来のモータ制御装置としては、特許文献１に記載のものが知られている。
この従来のモータ制御装置は、コントローラで、電流センサにより検出されたモータ電流値を１周期分にわたって積分し、またはモータ電流の正負の時間の比を求めて、上記積分値または上記正負の時間の比から検出されたモータ電流オフセット値を直接算出し、電流センサにより検出されたモータ電流値からオフセット値を逐次減算することでオフセット補正を行うようにしている。 As a conventional motor control device, the one described in Patent Document 1 is known.
In this conventional motor control device, the controller integrates the motor current value detected by the current sensor over one period, or obtains the ratio of the positive and negative time of the motor current, and calculates the integral value or the positive and negative time. The motor current offset value detected from the ratio is directly calculated, and offset correction is performed by sequentially subtracting the offset value from the motor current value detected by the current sensor.

特開平５−２５２７８５号公報JP-A-5-252785

しかしながら、上記従来のモータ制御装置にあっては、検出された電流の波形がノイズや歪みなどに起因して正弦波からずれると、正確なオフセット量を求めることができないといった問題がある。 However, the conventional motor control device has a problem that if the detected current waveform deviates from a sine wave due to noise or distortion, an accurate offset amount cannot be obtained.

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、検出した電流波形がノイズやひずみなどで正弦波からずれた場合であっても、電流センサで検出した電流値のオフセット量をより精度よく求めることができるようにしたモータ制御装置を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to the above problems, and the purpose of the present invention is to detect the current value detected by the current sensor even when the detected current waveform deviates from the sine wave due to noise or distortion. It is an object of the present invention to provide a motor control device that can determine the offset amount of the motor with higher accuracy.

この目的のため、本発明によるモータの制御装置は、
３相インバータの出力のうちの２つの電流値をそれぞれ第１電流センサおよび第２電流センサで計測し、２つの計測した電流値を３相／ｄq変換手段に入力してｄ軸およびｑ軸の電流に変換して３相交流モータを制御するモータ制御装置において、
ｄ軸電流値およびｄ軸電流指令値を入力として、第１電流センサの第１オフセット量を出力する第１オフセット量算出手段と、
ｑ軸電流値およびｑ軸電流指令値を入力として、第２電流センサの第２オフセット量を出力する第２オフセット量算出手段と、
第１オフセット量算出手段から出力された第１オフセット量が入力されて第１電流センサの出力から第１オフセット量を除去するように出力を補正する第１補正手段と、
第２オフセット量算出手段から出力されたオフセット量が入力されて第２電流センサの出力から第２オフセット量を除去するように出力を補正する第２補正手段と、
を備えたことを特徴とする。 For this purpose, the motor control device according to the invention comprises:
Two current values of the outputs of the three-phase inverter are measured by the first current sensor and the second current sensor , respectively, and the two measured current values are input to the three-phase / dq conversion means to input the d-axis and the q-axis. In a motor control device that converts a current into a three-phase AC motor,
first offset amount calculating means for outputting a first offset amount of the first current sensor by using the d-axis current value and the d-axis current command value as input;
second offset amount calculation means for receiving the q-axis current value and the q-axis current command value as input and outputting a second offset amount of the second current sensor;
A first correction unit that receives the first offset amount output from the first offset amount calculation unit and corrects the output so as to remove the first offset amount from the output of the first current sensor;
A second correction unit that receives the offset amount output from the second offset amount calculation unit and corrects the output so as to remove the second offset amount from the output of the second current sensor;
It is provided with.

また、好ましくは、第１オフセット量算出手段または第２オフセット量算出手段の少なくとも一方は、電流値および電流指令値間の差分をゼロに近づけるように算出したオフセット量を出力する、
ことを特徴とする。 Preferably, at least one of the first offset amount calculating means or the second offset amount calculating means outputs an offset amount calculated so that the difference between the current value and the current command value approaches zero.
It is characterized by that.

また、好ましくは、第１オフセット量算出手段または第２オフセット量算出手段で算出したオフセット量を用いて第１電流センサおよび第２電流センサの両方の測定電流値を補正する、
ことを特徴とする。 Preferably, the measured current values of both the first current sensor and the second current sensor are corrected using the offset amount calculated by the first offset amount calculating unit or the second offset amount calculating unit.
It is characterized by that.

本発明のモータ制御装置にあっては、電流センサが、３相インバータの出力のうちの２つの電流値のうちの一方および他方をそれぞれ個別に測定する第１電流センサおよび第２電流センサからなり、オフセット量算出手段が、ｄ軸電流値およびｄ軸電流指令値を入力として第１オフセット量を出力する第１オフセット量算出手段と、ｑ軸電流値およびｑ軸電流指令値を入力として第２オフセット量を出力する第２オフセット量算出手段からなり、補正手段が、第１オフセット量算出手段で算出した第１オフセット量により第１電流センサで測定した電流値を補正する第１補正手段と、第２オフセット量算出手段で算出した第２オフセット量により第２電流センサで測定した電流値を補正する第２補正手段からなるようにしたので、電流センサで検出した電流値のオフセット量を精度よく求めることができる。 In the motor control device of the present invention, the current sensor includes a first current sensor and a second current sensor that individually measure one and the other of the two current values of the outputs of the three-phase inverter. The offset amount calculating means receives the d-axis current value and the d-axis current command value as input and outputs a first offset amount; the q-axis current value and the q-axis current command value as input; First correction means for correcting the current value measured by the first current sensor based on the first offset amount calculated by the first offset amount calculation means, comprising second offset amount calculation means for outputting the offset amount; Since it comprises the second correction means for correcting the current value measured by the second current sensor by the second offset amount calculated by the second offset amount calculation means, the current sensor The offset amount of the detected current value can be accurately obtained.

また、第１オフセット量算出手段または第２オフセット量算出手段の少なくとも一方は、電流値および電流指令値間の差分をゼロに近づけるように算出したオフセット量を出力するようにしたので、オフセット量を簡単に精度よく求めることができる。 In addition, since at least one of the first offset amount calculating means and the second offset amount calculating means outputs the offset amount calculated so that the difference between the current value and the current command value approaches zero, the offset amount is It can be obtained easily and accurately.

また、第１オフセット量算出手段または第２オフセット量算出手段で算出したオフセット量を用いて第１電流センサおよび第２電流センサの両方の測定電流値を補正するようにしたので、簡単な構成で第１電流センサおよび第２電流センサの両方のオフセット補正が可能となる。 Further, since the measured current values of both the first current sensor and the second current sensor are corrected using the offset amount calculated by the first offset amount calculating unit or the second offset amount calculating unit, the configuration is simple. Offset correction of both the first current sensor and the second current sensor is possible.

本発明の実施例１に係るモータ制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the motor control apparatus which concerns on Example 1 of this invention. 実施例１のモータ制御装置を構成するオフセット算出部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the offset calculation part which comprises the motor control apparatus of Example 1. FIG. 実施例１のモータ制御装置でシミュレーションを行うための構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure for performing a simulation with the motor control apparatus of Example 1. FIG. 図３のシミュレーションのためのオフセット算出部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the offset calculation part for the simulation of FIG. (a)はシミュレーションによるU相のオフセット電流値の時間変化を示す図、（ｂ）はシミュレーションによるV相のオフセット電流値の時間変化を示す図である。(a) is a figure which shows the time change of the offset current value of U phase by simulation, (b) is a figure which shows the time change of the offset current value of V phase by simulation. (a)はシミュレーションによるU相電流値の時間変化を示す図、（ｂ）はシミュレーションによるV相電流値の時間変化を示す図である。(a) is a figure which shows the time change of the U-phase current value by simulation, (b) is a figure which shows the time change of the V-phase current value by simulation. (a)はシミュレーションによるｄ軸電流値の時間変化を示す図、（ｂ）はシミュレーションによるｑ軸電流値の時間変化を示す図である。(a) is a figure which shows the time change of d-axis current value by simulation, (b) is a figure which shows the time change of q-axis current value by simulation. 実施例１の変形例において、(a)はシミュレーションによるU相のオフセット電流値の時間変化を示す図、（ｂ）はシミュレーションによるV相のオフセット電流値の時間変化を示す図である。In the modification of Example 1, (a) is a figure which shows the time change of the U-phase offset current value by simulation, (b) is a figure which shows the time change of the V-phase offset current value by simulation. 実施例１の変形例において、(a)はシミュレーションによるU相電流値の時間変化を示す図、（ｂ）はシミュレーションによるV相電流値の時間変化を示す図である。In the modification of Example 1, (a) is a figure which shows the time change of the U-phase current value by simulation, (b) is a figure which shows the time change of the V-phase current value by simulation. 実施例１の変形例において、(a)はシミュレーションによるｄ軸電流値の時間変化を示す図、（ｂ）はシミュレーションによるｑ軸電流値の時間変化を示す図である。In the modification of Example 1, (a) is a figure which shows the time change of d-axis current value by simulation, (b) is a figure which shows the time change of q-axis current value by simulation. 本発明の実施例２に係るモータ制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the motor control apparatus which concerns on Example 2 of this invention.

以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
なお、以下の各実施例間で実質的に同じ部分については同じ番号を付し、それらの説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on examples shown in the drawings.
In addition, the same number is attached | subjected about the substantially same part between each following Examples, and those description is abbreviate | omitted.

実施例１のモータ制御装置は、電気自動車やハイブリッド自動車に搭載され、同じく車載の駆動モータ（３相交流モータを用いる）を制御する。
実施例１のモータ制御装置は、図１に示すように、３相交流モータ11に接続され、電流指令値部演算部1と、電流制御部2と、dq／３相変換部3と、デューティ演算部4と、パルス幅変調（PWM: Pulse Width Modulation）インバータ5と、３相／dq変換部6と、第１オフセット量算出部7と、第２オフセット量算出部8と、第１減算器9と、第２減算器10と、速度／位置検出部12と、第１電流センサ13と、第２電流センサ14と、レゾルバ15と、を備えている。 The motor control device according to the first embodiment is mounted on an electric vehicle or a hybrid vehicle, and similarly controls an in-vehicle drive motor (using a three-phase AC motor).
As shown in FIG. 1, the motor control apparatus according to the first embodiment is connected to a three-phase AC motor 11, and includes a current command value unit calculation unit 1, a current control unit 2, a dq / 3-phase conversion unit 3, a duty cycle Arithmetic unit 4, pulse width modulation (PWM) inverter 5, three-phase / dq converter 6, first offset amount calculating unit 7, second offset amount calculating unit 8, and first subtractor 9, a second subtracter 10, a speed / position detector 12, a first current sensor 13, a second current sensor 14, and a resolver 15.

電流指令値演算部1は、図示しないアクセルペダルの踏み込み量等に応じたトルク指令値と、速度・位置検出部12で検出した３相交流モータ11の時間当たりの回転数（回転速度）が入力され、これらの値に応じてｄ軸電流指令値およびq軸電流指令値を算出して電流制御部2へ出力する。 The current command value calculation unit 1 receives a torque command value corresponding to the amount of depression of an accelerator pedal (not shown) and the number of rotations (rotation speed) of the three-phase AC motor 11 detected by the speed / position detection unit 12 Then, the d-axis current command value and the q-axis current command value are calculated according to these values and output to the current control unit 2.

電流制御部2は、電流指令値演算部1からそれぞれ入力されたｄ軸電流指令値およびq軸電流指令値と、３相／dq変換部6で変換したｄ軸電流値およびｑ軸電流値とに基づいて比例・積分（PI）制御を用いてｄ軸電圧指令値およびｑ軸電圧指令値を算出し、これらをdq／３相変換部3へ出力する。 The current control unit 2 includes a d-axis current command value and a q-axis current command value input from the current command value calculation unit 1, respectively, and a d-axis current value and a q-axis current value converted by the three-phase / dq conversion unit 6. Based on the above, the d-axis voltage command value and the q-axis voltage command value are calculated using proportional / integral (PI) control, and these are output to the dq / 3-phase converter 3.

dq／３相変換部3は、電流制御部2から入力されたｄ軸電圧指令値およびｑ軸電圧指令値と速度・位置検出部12で検出した３相交流モータ12の回転子の電気角θとに基づいて、U相電圧値Vu、V相電圧値Vv、W相電圧値Vwを算出し、これらをデューティ演算部4へ出力する。 The dq / 3-phase conversion unit 3 is configured such that the d-axis voltage command value and the q-axis voltage command value input from the current control unit 2 and the electrical angle θ of the rotor of the three-phase AC motor 12 detected by the speed / position detection unit 12 Based on the above, the U-phase voltage value Vu, the V-phase voltage value Vv, and the W-phase voltage value Vw are calculated and output to the duty calculation unit 4.

デューティ演算部4は、dq／３相変換部3から入力されたU相電圧値Vu、V相電圧値Vv、W相電圧値Vwに応じたデューティ値を演算し、相当するデューティ値をPWMインバータ5に出力する。 The duty calculator 4 calculates a duty value corresponding to the U-phase voltage value Vu, V-phase voltage value Vv, and W-phase voltage value Vw input from the dq / 3-phase converter 3, and outputs the corresponding duty value to the PWM inverter. Output to 5.

PWMインバータ5は、デューティ演算部4から入力されたU相、V相、W相の各デューティ値に応じて正弦波のU相電圧Vu、V相電圧Vv、W相電圧Vwを作り出し、３相交流モータ11のU相の巻線、V相の巻線、W相の巻線にそれぞれ供給する。
なお、この供給にあっては、PWMインバータ5と３相交流モータ11のU相およびV相の２つの巻線間を流れる電流値Iu_det、Iv_detをそれぞれ検出する第１電流センサ13と第２電流センサ14が設けられている。
なお、PWMインバータ5は、本発明の３相インバータに相当する。 The PWM inverter 5 generates a sine wave U-phase voltage Vu, V-phase voltage Vv, and W-phase voltage Vw according to the U-phase, V-phase, and W-phase duty values input from the duty calculation unit 4, and generates a 3-phase The AC motor 11 is supplied to the U-phase winding, V-phase winding, and W-phase winding, respectively.
In this supply, the first current sensor 13 and the second current for detecting the current values Iu_det and Iv_det flowing between the U-phase and V-phase windings of the PWM inverter 5 and the three-phase AC motor 11, respectively. A sensor 14 is provided.
The PWM inverter 5 corresponds to the three-phase inverter of the present invention.

３相／dq変換部6は、第１減算器9でオフセット量分を補正したU相電流値Iuと、第２減算器10でオフセット量分を補正したV相電流値Ivと、速度・位置検出部12で検出した３相交流モータ11の回転子の電気角θとに基づいてｄ軸電流値およびｑ軸電流値へと変換し、これらを電流制御部2へ出力する。
なお、３相／dq変換部6は、本発明の３相／dq変換手段に相当する。 The three-phase / dq converter 6 includes a U-phase current value Iu corrected by the offset amount by the first subtractor 9, a V-phase current value Iv corrected by the second subtractor 10, and the speed / position. Based on the electrical angle θ of the rotor of the three-phase AC motor 11 detected by the detection unit 12, it is converted into a d-axis current value and a q-axis current value, and these are output to the current control unit 2.
The three-phase / dq conversion unit 6 corresponds to the three-phase / dq conversion means of the present invention.

第１オフセット量算出部7は、電流指令演算部1からのｄ軸電流指令値と３相／dq変換部6からのｄ軸電流値とが入力されて、第１電流センサ13の第１オフセット量Iu_oftを算出し、第１減算器9へ出力する。
なお、オフセット量の算出方法については、後で説明する。 The first offset amount calculation unit 7 receives the d-axis current command value from the current command calculation unit 1 and the d-axis current value from the three-phase / dq conversion unit 6 and receives the first offset of the first current sensor 13. The quantity Iu_oft is calculated and output to the first subtracter 9.
A method for calculating the offset amount will be described later.

第２オフセット量算出部8は、電流指令演算部1からのｑ軸電流指令値と３相／dq変換部6からのｑ軸電流値とが入力されて、第２電流センサ14の第２オフセット量Iv_oft算出し、第２減算器10へ出力する。
なお、オフセット量の算出方法については、後で説明する。
また、第１オフセット量算出部7および第２オフセット量算出部8は、本発明のオフセット量算出手段に相当する。 The second offset amount calculation unit 8 receives the q-axis current command value from the current command calculation unit 1 and the q-axis current value from the three-phase / dq conversion unit 6 and receives the second offset of the second current sensor 14. The amount Iv_oft is calculated and output to the second subtracter 10.
A method for calculating the offset amount will be described later.
The first offset amount calculation unit 7 and the second offset amount calculation unit 8 correspond to the offset amount calculation means of the present invention.

第１減算器9は、第１電流センサ13で測定したU相電流測定値Iu_detと、第１オフセット量算出部7で算出した第１オフセット量Iu_oftとが、入力されて前者から後者を減算して、この減算値を３相／dq変換部6へ出力する。 The first subtracter 9 receives the U-phase current measurement value Iu_det measured by the first current sensor 13 and the first offset amount Iu_oft calculated by the first offset amount calculator 7 and subtracts the latter from the former. The subtraction value is output to the three-phase / dq conversion unit 6.

第２減算器10は、第２電流センサ14で測定したV相電流測定値Iv_detと、第２オフセット量算出部8で算出した第２オフセット量Iv_oftとが、入力されて前者から後者を減算して、この減算値を３相／dq変換部6へ出力する。
なお、第１減算器9および第２減算器10は、本発明の補正手段に相当する。またそれらのうちの一方は、本発明の第１補正手段に相当し、他方は本発明の第２補正手段に相当する。 The second subtractor 10 receives the V-phase current measurement value Iv_det measured by the second current sensor 14 and the second offset amount Iv_oft calculated by the second offset amount calculation unit 8 and subtracts the latter from the former. The subtraction value is output to the three-phase / dq conversion unit 6.
The first subtracter 9 and the second subtracter 10 correspond to the correcting means of the present invention. One of them corresponds to the first correction means of the present invention, and the other corresponds to the second correction means of the present invention.

３相交流モータ11は、本実施例では永久磁石同期モータが用いられ、レゾルバ15が取り付けられて、３相交流モータ11の回転子の回転角度を検出するようにしてある。レゾルバ15の検出信号は、速度・位置検出部12へ出力する。
る。 As the three-phase AC motor 11, a permanent magnet synchronous motor is used in the present embodiment, and a resolver 15 is attached to detect the rotation angle of the rotor of the three-phase AC motor 11. The detection signal of the resolver 15 is output to the speed / position detection unit 12.
The

速度・位置検出部12は、レゾルバ15で測定した回転位置信号に基づいて３相交流モータ15の回転子の電気角θおよびその回転速度ωを検出し、電気角θをdq／３相変換部3と３相／dq変換部6とへ出力し、回転速度ωを電流指令値演算部1へ出力する。 The speed / position detector 12 detects the electrical angle θ and the rotational speed ω of the rotor of the three-phase AC motor 15 based on the rotational position signal measured by the resolver 15, and converts the electrical angle θ into a dq / 3-phase converter. 3 and the three-phase / dq converter 6, and the rotational speed ω is output to the current command value calculator 1.

ここで、第１オフセット量算出部7の構成を、図２に基づいて説明する。
第１オフセット量算出部7は、減算器16と、コントローラ17と、を有する。減算器16は、電流指令値演算部1からのｄ軸電流指令値と、３相／dq変換部6のｄ軸電流値とが入力されて前者から後者を減算し、これらの差分をコントローラ17へ出力する。コントローラ17は、入力された差分をゼロとするような第１オフセット量Iu_oftを逐次算出し、第１減算器9へ出力する。
なお、コントローラ17の例としては、PI制御や比例・積分・微分（PID）制御によるフィードバック制御を用いるが、他の手法を用いるようにしてもよい。 Here, the configuration of the first offset amount calculation unit 7 will be described with reference to FIG.
The first offset amount calculation unit 7 includes a subtracter 16 and a controller 17. The subtracter 16 receives the d-axis current command value from the current command value calculation unit 1 and the d-axis current value of the three-phase / dq conversion unit 6 and subtracts the latter from the former. Output to. The controller 17 sequentially calculates the first offset amount Iu_oft so that the input difference is zero, and outputs it to the first subtracter 9.
As an example of the controller 17, feedback control based on PI control or proportional / integral / derivative (PID) control is used, but other methods may be used.

第２オフセット量算出部8も、第１オフセット量算出部7と同様に構成するが、ｄ軸電流指令値、ｄ軸電流値に代えてｑ軸電流指令値、ｑ軸電流値が入力されて第２オフセット量が出力される点のみが異なるである。 The second offset amount calculation unit 8 is also configured in the same manner as the first offset amount calculation unit 7 except that a q-axis current command value and a q-axis current value are input instead of the d-axis current command value and the d-axis current value. The only difference is that the second offset amount is output.

上記のように構成した実施例１のモータ制御装置にあっては、周知のベクトル制御が実行されるが、この作用についてはよく知られているので、ここでは省略する。
一方、第１オフセット量算出部7と第２オフセット量算出部8では、上述のようにそれぞれ第１オフセット量Iu_oftと第２オフセット量Iv_oftが逐次算出され、これらの値は第１減算器9、第２減算器10に入力されて、第１電流センサ13、第２電流センサ14で測定した各電流測定値Iu_det、Iv_detから上記第１オフセット量Iu_oft、第２オフセット量Iv_oftをそれぞれ減算することで、電流センサ14、15が有するオフセットを実質的に除去（抑制）することが可能となる。 In the motor control apparatus of the first embodiment configured as described above, well-known vector control is executed, but since this operation is well known, it is omitted here.
On the other hand, the first offset amount calculator 7 and the second offset amount calculator 8 sequentially calculate the first offset amount Iu_oft and the second offset amount Iv_oft, respectively, as described above. By subtracting the first offset amount Iu_oft and the second offset amount Iv_oft from the current measured values Iu_det and Iv_det measured by the first current sensor 13 and the second current sensor 14, respectively, which are input to the second subtracter 10. Thus, the offset of the current sensors 14, 15 can be substantially removed (suppressed).

すなわち、上記オフセットを抑制できるのは、以下の理由による。
相電流にオフセット分が混入していると、ｄ軸電流、ｑ軸電流に電気角１次の振動が乗る。
一方、電流指令値には、振動がないことから、各相での電流指令値と実電流値との間には誤差が発生する。この誤差がゼロになるように、フィードバック制御を用いてオフセット量を求め、この値を実電流から減算することで、実電流と電流指令値との間の誤差が無くなることになる。 That is, the reason why the offset can be suppressed is as follows.
When an offset component is mixed in the phase current, a primary vibration of the electrical angle is applied to the d-axis current and the q-axis current.
On the other hand, since there is no vibration in the current command value, an error occurs between the current command value and the actual current value in each phase. By calculating the offset amount using feedback control so that this error becomes zero, and subtracting this value from the actual current, the error between the actual current and the current command value is eliminated.

このように、実電流と電流指令値との間に誤差が無くなるということは、これらが同じ値になるということであり、実電流から電気角１次の振動が無くなっていることを意味する。そして、電気角１次の振動が無くなるということは、オフセット誤差がないということになるので、以上の手法を用いることで、各相の電流のオフセットを補正することができるということになる。 Thus, the fact that there is no error between the actual current and the current command value means that they have the same value, which means that there is no electrical angle primary vibration from the actual current. The elimination of the primary vibration of the electrical angle means that there is no offset error. Therefore, the offset of the current of each phase can be corrected by using the above method.

ここで、実施例１のモータ制御装置の効果を確認するため、シミュレーションを行った。図３は、そのときのシミュレーションブロック図を示し、図４はそのオフセット算出部7の構成を示す。
図３では、第１電流センサ13と第２電流センサ14にそれぞれオフセットを持たせるため、第１電流センサ13のオフセット量を設定する第１オフセット設定部19と、第２電流センサ14のオフセット量を設定する第２オフセット設定部21と、設けるとともに、第１電流センサ13と第１減算器9との間に第３減算器18を、また第２電流センサ14と第２減算器10との間に第４減算器20を介在させる。 Here, in order to confirm the effect of the motor control apparatus of Example 1, simulation was performed. FIG. 3 shows a simulation block diagram at that time, and FIG. 4 shows the configuration of the offset calculation unit 7.
In FIG. 3, in order to give the first current sensor 13 and the second current sensor 14 offsets, a first offset setting unit 19 for setting an offset amount of the first current sensor 13 and an offset amount of the second current sensor 14 are used. And a second offset setting unit 21 for setting the third subtractor 18 between the first current sensor 13 and the first subtracter 9, and between the second current sensor 14 and the second subtractor 10. A fourth subtracter 20 is interposed therebetween.

第３減算器18では、第１電流センサ13で測定した電流値Iu_detから第１オフセット設定部19で設定した第１オフセット量（ここでは、-100Aに設定する）を減算して第１電流センサ13の測定電流値に第１オフセット電流が加わっている様子をシミュレートする。
同様に、第４減算器20では、第２電流センサ14で測定した電流値Iv_detから第２オフセット設定部21で設定した第２オフセット量（ここでは、-70Aに設定する）を減算して第２電流センサ14の測定電流値に第２オフセット電流が加わっている様子をシミュレートする。 The third subtracter 18 subtracts the first offset amount (set to -100 A in this case) set by the first offset setting unit 19 from the current value Iu_det measured by the first current sensor 13, and thereby the first current sensor. A state in which the first offset current is added to the 13 measured current values is simulated.
Similarly, the fourth subtracter 20 subtracts the second offset amount (set to -70A here) set by the second offset setting unit 21 from the current value Iv_det measured by the second current sensor 14. A state in which the second offset current is added to the measured current value of the two-current sensor 14 is simulated.

第３減算器18の出力および第４減算器20の出力は、それぞれ第１減算器9および第２減算器10へ出力される。
なお、上記説明から分かるように、第１オフセット設定部19、第２オフセット設定部21、第３減算器18、第４減算器20は、実施例１のモータ駆動装置に、このシミュレーションを実行するために追加した構成部分である。 The output of the third subtractor 18 and the output of the fourth subtracter 20 are output to the first subtracter 9 and the second subtracter 10, respectively.
As can be seen from the above description, the first offset setting unit 19, the second offset setting unit 21, the third subtractor 18, and the fourth subtracter 20 execute this simulation on the motor drive device of the first embodiment. This is a component added for this purpose.

また、第１オフセット量算出部7は、図４に示すように、入力されたｄ軸電流指令値からｄ軸電流値を減算する減算器7aと、この減算器7aから入力された減算値に第１ゲインKpを乗算する第１係数倍器7bと、減算器7aから入力された減算値に第２ゲインKiを乗算する第２係数倍器7cと、この第２係数倍器7cからの出力が入力されてこの値に応じた単位ステップ関数を得る単にステップ関数変換器7d（同図中、ｓはラプラス演算子である）と、第１係数倍器7bの出力からステップ関数変換器7dの出力を減算する減算器7dと、で構成される。
なお、第２オフセット量算出部8も、図４に示す第１オフセット量算出部7と同様の構成を有するが、入力がｄ軸電流指令値、ｄ軸電流値に代えて、ｑ軸電流指令値、ｑ軸電流値を用いる点が異なる。 Further, as shown in FIG. 4, the first offset amount calculation unit 7 subtracts the d-axis current value from the input d-axis current command value, and subtracts the subtraction value input from the subtractor 7a. A first coefficient multiplier 7b that multiplies the first gain Kp, a second coefficient multiplier 7c that multiplies the subtraction value input from the subtractor 7a by the second gain Ki, and an output from the second coefficient multiplier 7c Is simply input to the step function converter 7d (in the figure, s is a Laplace operator) to obtain a unit step function corresponding to this value, and from the output of the first coefficient multiplier 7b, the step function converter 7d And a subtractor 7d for subtracting the output.
The second offset amount calculation unit 8 also has the same configuration as the first offset amount calculation unit 7 shown in FIG. 4, except that the input is a d-axis current command value and a d-axis current command value. The difference is that the value and the q-axis current value are used.

そして、上記シミュレーションでは、ｄ軸電流指令値として−400A、q軸電流指令値として250A、３相交流モータ11の回転速度として6,000r.p.m.となる条件を設定した。
このときのシミュレーション結果を、図５〜図７に示す。 In the simulation, conditions were set such that the d-axis current command value was −400 A, the q-axis current command value was 250 A, and the rotation speed of the three-phase AC motor 11 was 6,000 rpm.
The simulation results at this time are shown in FIGS.

図５(a)および同図(b)は、いずれも横軸が時間で縦軸がオフセット電流値（オフセット量に相当）を表し、またオフセット値を一点鎖線で、オフセット推定値を実線で示す。
図５(a)に示すように、第１電流センサ13のオフセット電流値は、第１オフセット量設定部19で設定したように-100Aであり、このとき、オフセット推定値は時間の経過とともにほぼ-100Aに収束して行き、約50msでオフセット推定値が第１電流センサ13のオフセット量とほぼ一致することが分かる。したがって、実施例１では、第１電流センサ13のオフセットを抑制することが可能である。 5A and 5B, the horizontal axis represents time, the vertical axis represents the offset current value (corresponding to the offset amount), the offset value is indicated by a one-dot chain line, and the estimated offset value is indicated by a solid line. .
As shown in FIG. 5 (a), the offset current value of the first current sensor 13 is -100A as set by the first offset amount setting unit 19, and at this time, the offset estimated value is almost equal to the passage of time. It converges to -100 A, and it can be seen that the estimated offset value substantially matches the offset amount of the first current sensor 13 in about 50 ms. Therefore, in the first embodiment, the offset of the first current sensor 13 can be suppressed.

また、図５(b)に示すように、第２電流センサ14のオフセット電流値は、第２オフセット量設定部21で設定したように-70Aであり、このとき、オフセット推定値は時間の経過とともにほぼ70Aに収束して行き、約50msでオフセット推定値が第２電流センサ14のオフセット量とほぼ一致することが分かる。したがって、実施例１では、第２電流センサ14のオフセットを抑制することが可能である。 Further, as shown in FIG. 5 (b), the offset current value of the second current sensor 14 is -70A as set by the second offset amount setting unit 21, and at this time, the estimated offset value is the elapsed time. Then, it converges to about 70 A, and it can be seen that the estimated offset value substantially coincides with the offset amount of the second current sensor 14 in about 50 ms. Therefore, in the first embodiment, the offset of the second current sensor 14 can be suppressed.

図６(a)は横軸が時間で縦軸がU相電流値Iuを、また図６(b)は横時軸が時間で縦軸がV相電流値を、それぞれ表す。同図中実線は補正なしの場合、二点鎖線は電流センサ13、14がオフセットを有しない場合、一点鎖線は実施例１によるオフセット補正を行った場合を示す。 6A, the horizontal axis represents time, the vertical axis represents the U-phase current value Iu, and FIG. 6B, the horizontal time axis represents time, and the vertical axis represents the V-phase current value. In the figure, the solid line shows the case without correction, the two-dot chain line shows the case where the current sensors 13 and 14 have no offset, and the one-dot chain line shows the case where the offset correction according to the first embodiment is performed.

図６(a)に示すように、U相電流値Iuは、補正なしの場合のU相電流値がマイナス側にオフセットされているのに対し、実施例１での補正ありの場合のU相電流値はオフセット量がキャンセルされていることにより、オフセットを有しない場合と一致し、補正の効果があることが分かる。
また、図６(b)に示すように、V相電流値Ivは、補正なしの場合のV相電流値がマイナス側にオフセットされているのに対し、実施例１での補正ありの場合のV相電流値はオフセット量がキャンセルされていることにより、オフセットを有しない場合と一致し、補正の効果があるが分かる。 As shown in FIG. 6 (a), the U-phase current value Iu is offset to the minus side when the U-phase current value without correction is offset to the U-phase when the correction is performed in the first embodiment. It can be seen that the current value coincides with the case where there is no offset because the offset amount is canceled, and there is a correction effect.
Further, as shown in FIG. 6 (b), the V-phase current value Iv is offset when the correction is made in the first embodiment, whereas the V-phase current value without correction is offset to the minus side. It can be seen that the V-phase current value coincides with the case where there is no offset because the offset amount is canceled, and there is an effect of correction.

図７(a)は横軸が時間で縦軸がｄ軸電流値を、また図７(b)は横時軸が時間で縦軸がｑ軸電流値を、それぞれ表す。同図中実線は補正なしの場合、二点鎖線は電流センサ13、14がオフセットを有しない場合、一点鎖線は実施例１によるオフセット補正を行った場合を示す。 7A, the horizontal axis represents time, the vertical axis represents the d-axis current value, and FIG. 7B represents time, the horizontal time axis represents the time, and the vertical axis represents the q-axis current value. In the figure, the solid line shows the case without correction, the two-dot chain line shows the case where the current sensors 13 and 14 have no offset, and the one-dot chain line shows the case where the offset correction according to the first embodiment is performed.

図７(a)に示すように、補正なしの場合にはｄ軸電流値が大きく振動するのに対し、実施例１によるオフセット補正を行った場合には第１電流センサ13がオフセット量を有しない場合とほぼ同じ値となることが分かる。すなわち、実施例１では、ｄ軸電流値の電気角１次振動を除去することができ、この結果、電流の振動に起因したトルクリップルをなくすことができる。
また、図７(b)に示すように、補正なしの場合にはｑ軸電流値が大きく振動するのに対し、実施例１によるオフセット補正を行った場合には第２電流センサ14がオフセット量を有しない場合とほぼ同じ値となることが分かる。すなわち、実施例１では、q軸電流値の電気角１次振動を除去することができ、この結果、電流の振動に起因したトルクリップルをなくすことができる。 As shown in FIG. 7A, the d-axis current value oscillates greatly without correction, whereas when the offset correction according to the first embodiment is performed, the first current sensor 13 has an offset amount. It turns out that it becomes the almost same value as the case where it does not carry out. That is, in Example 1, the electrical angle primary vibration of the d-axis current value can be removed, and as a result, torque ripple caused by current vibration can be eliminated.
Further, as shown in FIG. 7B, the q-axis current value oscillates greatly when there is no correction, whereas when the offset correction according to the first embodiment is performed, the second current sensor 14 detects the offset amount. It can be seen that the values are almost the same as in the case of not having. That is, in the first embodiment, the electrical angle primary vibration of the q-axis current value can be removed, and as a result, torque ripple caused by current vibration can be eliminated.

以上に説明したように、実施例１のモータ制御装置は、以下の効果を得ることができる。
すなわち、コントローラ14がｄ軸電流指令値とｄ軸電流値との差分、またｑ軸電流指令値とｑ軸電流値との差分がゼロになるようにして第１オフセット量Iu_oft、Iv_oftを算出し、これらを第１減算器9、第２減算器10で実相電流値Iu_det、Iv_detから減算するようにしたので、ノイズや歪みが生じた場合にも、第１電流センサ13、第２電流センサ14のオフセット量分をより高い精度で算出することができる。
また、相電流値からオフセット量分を除去することで、電流の振動に起因するトルクリップルを抑制することができる。 As described above, the motor control device according to the first embodiment can obtain the following effects.
That is, the controller 14 calculates the first offset amounts Iu_oft and Iv_oft so that the difference between the d-axis current command value and the d-axis current value, or the difference between the q-axis current command value and the q-axis current value becomes zero. Since these are subtracted from the actual phase current values Iu_det and Iv_det by the first subtractor 9 and the second subtracter 10, even when noise or distortion occurs, the first current sensor 13 and the second current sensor 14 are used. Can be calculated with higher accuracy.
Further, by removing the offset amount from the phase current value, it is possible to suppress torque ripple caused by current vibration.

なお、実施例１にあって、第１オフセット量算出部７で算出した第１オフセット量を第２減算器10へ出力し、第２オフセット量算出部8で算出した第２オフセット量を第１減算器9へ出力するように変形しても、第１電流センサ13および第２電流センサ14のオフセット補正を行うことが可能であり、実施例１と同様の効果を得ることができる。なお、この場合には、第１電流センサ13と第２電流センサ14とは、同一製品を使用するようにする。 In the first embodiment, the first offset amount calculated by the first offset amount calculation unit 7 is output to the second subtracter 10, and the second offset amount calculated by the second offset amount calculation unit 8 is the first offset. Even if it is modified so as to output to the subtracter 9, the offset correction of the first current sensor 13 and the second current sensor 14 can be performed, and the same effect as in the first embodiment can be obtained. In this case, the first current sensor 13 and the second current sensor 14 use the same product.

そのときのシミュレーション結果を図８〜図１０に示す。
図８は図５に、また図９は図６に、また図１０は図７にそれぞれ対応する。
図８に示すように、この場合も各オフセット量は、約50msで-100A、-70Aにそれぞれ収束することが分かる。
また、図９に示すように、U相電流値IuおよびV相電流値Ivは、補正なしの場合の電流値がマイナス側にオフセットされているのに対し、補正ありの場合の電流値はオフセットがキャンセルされている。補正ありの場合とオフセットを有しない場合とほぼ一致しており、補正の効果があることが分かる。
また、図１０に示すように、ｄ軸電流値およびｑ軸電流値も、補正なしの場合には振動が続いているのに対し、補正ありの場合にはIuおよびIvのオフセットが除去されているため、オフセットを有しない場合の電流値に収束していることが分かる。
このように、上記変形例にあっても実施例１と同様な効果を得ることができる。 The simulation results at that time are shown in FIGS.
8 corresponds to FIG. 5, FIG. 9 corresponds to FIG. 6, and FIG. 10 corresponds to FIG.
As shown in FIG. 8, it is understood that each offset amount converges to −100 A and −70 A in about 50 ms in this case as well.
Further, as shown in FIG. 9, the U-phase current value Iu and the V-phase current value Iv are offset to the negative side when the current is not corrected, whereas the current value when the current is corrected is offset. Has been canceled. It is almost the same as the case with correction and the case without offset, and it can be seen that there is an effect of correction.
In addition, as shown in FIG. 10, the d-axis current value and the q-axis current value continue to vibrate when there is no correction, whereas the offsets of Iu and Iv are removed when there is correction. Therefore, it can be seen that the current value is converged when there is no offset.
Thus, even in the above modification, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

次に、本発明の実施例２に係るモータ制御装置について、図面に基づいて説明する。
実施例２のモータ制御装置は、図１１に示すように、実施例１の第２オフセット量算出部がなく、第１オフセット量算出部7で算出した第１オフセット量Iu_oftが、第１減算器9だけでなく、第２減算器10へ出力される点が、実施例１と異なる。
その他の構成は、実施例１と同じである。 Next, a motor control device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 11, the motor control apparatus of the second embodiment does not have the second offset amount calculation unit of the first embodiment, and the first offset amount Iu_oft calculated by the first offset amount calculation unit 7 is the first subtractor. This is different from the first embodiment in that it is output not only to 9 but also to the second subtracter 10.
Other configurations are the same as those in the first embodiment.

実施例２のモータ制御装置にあっては、第１オフセット量算出部7には電流指令値演算部1からのｄ軸電流指令値と、３相／dq変換部6からのｄ軸電流値とが入力されて、実施例１の場合と同様に、第１オフセット量Iu_oftを逐次算出し、第１減算器9と第２減算器10へ出力する。 In the motor control apparatus according to the second embodiment, the first offset amount calculation unit 7 includes the d-axis current command value from the current command value calculation unit 1 and the d-axis current value from the three-phase / dq conversion unit 6. As in the first embodiment, the first offset amount Iu_oft is sequentially calculated and output to the first subtractor 9 and the second subtractor 10.

第１減算器9は、第１電流センサ13から入力されたU相電流検出値Iu_detから第１オフセット量算出部7で算出した第１オフセット量Iu_oftを減算して得た、U 相電流Iuを３相／dq変換部6へ出力する。
同様に、第２減算器10は、第２電流センサ14から入力されたV相電流検出値Iv_detから第１オフセット量算出部7で算出した第１オフセット量Iu_oftを減算して得た４相電流Ivを３相／dq変換部6へ出力する。 The first subtracter 9 subtracts the U-phase current Iu obtained by subtracting the first offset amount Iu_oft calculated by the first offset amount calculator 7 from the U-phase current detection value Iu_det input from the first current sensor 13. Output to the three-phase / dq converter 6.
Similarly, the second subtracter 10 is a four-phase current obtained by subtracting the first offset amount Iu_oft calculated by the first offset amount calculator 7 from the V-phase current detection value Iv_det input from the second current sensor 14. Iv is output to the three-phase / dq converter 6.

なお、第１電流センサ13と第２電流センサ14とは、同一製品を使用する。
したがって、U 相電流Iuは、実施例１の場合と同じで第１オフセット量Iu_oft分を補正した値となり、第１電流センサ13のオフセットの影響を抑制できる。
一方、V相電流Ivは、実施例１の場合とは異なり、第２オフセット量Iv_oftの代わりに第１オフセット量Iu_oft分を補正した値となる。しかしながら、第２電流センサ14は、第１電流センサ13と同一製品であり同じ条件で使用するので、それらのオフセット量もほぼ同じ値になると考えられる。したがって、この場合にも、第２電流センサ14のオフセットの影響を抑制することができる。 The first current sensor 13 and the second current sensor 14 use the same product.
Therefore, the U-phase current Iu is the same value as in the first embodiment and is corrected by the first offset amount Iu_oft, and the influence of the offset of the first current sensor 13 can be suppressed.
On the other hand, unlike the case of the first embodiment, the V-phase current Iv is a value obtained by correcting the first offset amount Iu_oft instead of the second offset amount Iv_oft. However, since the second current sensor 14 is the same product as the first current sensor 13 and is used under the same conditions, the offset amount thereof is considered to be substantially the same value. Therefore, also in this case, the influence of the offset of the second current sensor 14 can be suppressed.

以上の説明のように、実施例２のモータ制御装置は、実施例１の効果に加えて以下の効果を得ることができる。
すなわち、オフセット算出部が１つで済むので、構成がより簡単になる。 As described above, the motor control apparatus according to the second embodiment can obtain the following effects in addition to the effects of the first embodiment.
That is, since only one offset calculation unit is required, the configuration becomes simpler.

なお、実施例２にあっては、オフセット補正量を、ｄ軸電流指令値とｄ軸電流値とを用いて演算し、このオフセット補正量を用いて第１電流センサ13と第２電流センサ14の両方についてオフセット補正するようにしたが、オフセット補正量を、ｑ軸電流指令値とｑ軸電流値とを用いて演算し、このオフセット補正量を用いて第１電流センサ13と第２電流センサ14の両方についてオフセット補正するようにしてもよい。
この場合にも、実施例２と同様の効果を得ることが可能となる。 In the second embodiment, the offset correction amount is calculated using the d-axis current command value and the d-axis current value, and the first current sensor 13 and the second current sensor 14 are used using the offset correction amount. However, the offset correction amount is calculated using the q-axis current command value and the q-axis current value, and the first current sensor 13 and the second current sensor are calculated using the offset correction amount. The offset correction may be performed for both of them.
Also in this case, it is possible to obtain the same effect as in the second embodiment.

以上、本発明を上記各実施例に基づき説明してきたが、本発明は上記実施例に限られず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更等があった場合でも、本発明に含まれる。 As described above, the present invention has been described based on each of the above embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and is included in the present invention even when there is a design change or the like without departing from the gist of the present invention.

上記各実施例では、第１電流センサ13および第２電流センサ14の両方のオフセット補正を行うようにしたが、これに限られることなく、第1オフセット量算出部7の第１オフセット量のみ、あるいは第２オフセット量算出部8の第２オフセット量のみを用いて、第１電流センサ13および第２電流センサ14のうちの一方のみのオフセット補正を行うようにしてもよい。
この場合、上記各実施例の場合に比べて精度が若干落ちる場合が多いが、従来技術の場合よりも高い精度を得ることが可能となる。 In each of the above embodiments, the offset correction of both the first current sensor 13 and the second current sensor 14 is performed. However, the present invention is not limited to this, and only the first offset amount of the first offset amount calculation unit 7 is obtained. Alternatively, offset correction of only one of the first current sensor 13 and the second current sensor 14 may be performed using only the second offset amount of the second offset amount calculation unit 8.
In this case, the accuracy is often slightly lower than in the above embodiments, but it is possible to obtain higher accuracy than in the case of the prior art.

1 電流指令値演算部
2 電流制御部
3 dq／３相変換部
4 デューティ演算部
5 PWMインバータ（３相インバータ）
6 ３相／dq変換部（３相／dq変換手段）
7 第１オフセット量算出部（オフセット量算出手段；第１オフセット量算出手段）
7a 減算器
7b 第１係数倍器
7c 第２係数倍器
7d 単位ステップ関数変換部
7e 減算器
8 第２オフセット量算出部（オフセット量算出手段；第２オフセット量算出手段）
9 第１減算部（補正手段；第１補正手段）
10 第２減算部（補正手段；第２補正手段）
11 ３相交流モータ
12 速度・位置検出部
13 第１電流センサ
14 第２電流センサ
15 レゾルバ
16 減算部
17 コントローラ
18 第１オフセット量設定部
19 第３減算器
20 第１オフセット量設定部
21 第４減算器 1 Current command value calculator
2 Current controller
3 dq / 3-phase converter
4 Duty calculation section
5 PWM inverter (3-phase inverter)
6 3-phase / dq conversion unit (3-phase / dq conversion means)
7 1st offset amount calculation part (offset amount calculation means; 1st offset amount calculation means)
7a subtractor
7b First coefficient multiplier
7c Second coefficient multiplier
7d Unit step function converter
7e subtractor
8 Second offset amount calculation unit (offset amount calculation means; second offset amount calculation means)
9 First subtraction unit (correction means; first correction means)
10 Second subtraction unit (correction means; second correction means)
11 Three-phase AC motor
12 Speed / position detector
13 First current sensor
14 Second current sensor
15 Resolver
16 Subtraction part
17 Controller
18 First offset amount setting section
19 Third subtractor
20 First offset amount setting section
21 4th subtractor

Claims

Two current values of the outputs of the three-phase inverter are measured by the first current sensor and the second current sensor , respectively, and the two measured current values are input to the three-phase / dq conversion means, and d-axis and q-axis are input. In the motor control device that controls the three-phase AC motor by converting the current into
first offset amount calculation means for receiving a d-axis current value and a d-axis current command value as input and outputting a first offset amount of the first current sensor;
second offset amount calculation means for receiving a q-axis current value and a q-axis current command value as input and outputting a second offset amount of the second current sensor;
A first correction unit that receives the first offset amount output from the first offset amount calculation unit and corrects the output so as to remove the first offset amount from the output of the first current sensor;
Second correction means for receiving the offset amount output from the second offset amount calculation means and correcting the output so as to remove the second offset amount from the output of the second current sensor;
A motor control device comprising:

The motor control device according to claim 1,
At least one of the first offset amount calculating means or the second offset amount calculating means outputs an offset amount calculated so that the difference between the current value and the current command value approaches zero.
The motor control apparatus characterized by the above-mentioned.

In the motor control device according to claim 1 or 2,
Using the offset amount calculated by the first offset amount calculating means or the second offset amount calculating means to correct the measured current values of both the first current sensor and the second current sensor;
The motor control apparatus characterized by the above-mentioned.