JP7354962B2 - Inverter control device and program - Google Patents

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Description

本発明は、多相の回転電機と、回転電機を構成する電機子巻線に電気的に接続されたインバータと、を備えるシステムに適用されるインバータの制御装置及びプログラムに関する。 The present invention relates to an inverter control device and a program that are applied to a system including a multiphase rotating electrical machine and an inverter electrically connected to armature windings forming the rotating electrical machine.

この種の制御装置は、電機子巻線に電流を流して回転電機の駆動制御を行うために、インバータを構成する各相のスイッチのスイッチング制御を行う。ここで、スイッチの駆動状態の切り替えに伴ってサージ電圧が発生する。 This type of control device performs switching control of switches of each phase that constitute an inverter in order to control the drive of a rotating electric machine by passing a current through an armature winding. Here, a surge voltage is generated as the drive state of the switch is changed.

サージ電圧を低減するための制御装置として、特許文献1には、電機子巻線に流れる電流値を検出し、検出した電流値に基づいて、スイッチング制御におけるスイッチング速度を変更するものが開示されている。詳しくは、制御装置は、検出した電流値が小さい場合に3相分のスイッチング速度を低下させる。これにより、インバータのスイッチング損失の増加を抑制しつつ、スイッチのオン状態への切り替えに伴い発生するリカバリサージ電圧の低減を図っている。 As a control device for reducing surge voltage, Patent Document 1 discloses a device that detects a current value flowing through an armature winding and changes a switching speed in switching control based on the detected current value. There is. Specifically, the control device reduces the switching speed for three phases when the detected current value is small. This suppresses an increase in switching loss of the inverter while reducing the recovery surge voltage that occurs when the switch is turned on.

特開2015-65742号公報JP2015-65742A

特許文献1に記載の制御装置では、サージ電圧は低減されるものの、3相全てのスイッチング速度を低下させるため、スイッチング損失が大きく増加してしまう。また、特許文献1に記載の制御装置では、電機子巻線に流れる電流の検出値に基づいてスイッチング速度を変更する処理が必要となるため、制御装置の構成が複雑化し、制御装置のコストが増加する懸念がある。なお、電機子巻線に流れる電流の検出値に基づいてスイッチング速度を調整する処理が必要になる場合において、制御装置の処理能力が不足していると、回転電機の駆動に関する制御性が悪化する懸念もある。 Although the control device described in Patent Document 1 reduces the surge voltage, it reduces the switching speed of all three phases, resulting in a large increase in switching loss. In addition, the control device described in Patent Document 1 requires processing to change the switching speed based on the detected value of the current flowing through the armature winding, which complicates the configuration of the control device and increases the cost of the control device. There are growing concerns. In addition, when it is necessary to adjust the switching speed based on the detected value of the current flowing through the armature winding, if the processing capacity of the control device is insufficient, the controllability regarding the drive of the rotating electrical machine will deteriorate. There are also concerns.

本発明は、簡素な構成でありながら、スイッチング損失の増加を抑制しつつ、スイッチの駆動状態の切り替えに伴い発生するサージ電圧を低減できるインバータの制御装置及びプログラムを提供することを主たる目的とする。 A main object of the present invention is to provide an inverter control device and program that can reduce surge voltages generated when switching drive states of switches while suppressing an increase in switching loss while having a simple configuration. .

本発明は、多相の回転電機と、
前記回転電機を構成する電機子巻線に電気的に接続されたインバータと、を備えるシステムに適用されるインバータの制御装置において、
前記回転電機の駆動制御を行うために、前記インバータを構成する各相のスイッチのスイッチング制御を行う制御部と、
各相のうち、一部の相の前記スイッチング制御におけるスイッチング速度を、残りの相の前記スイッチング制御におけるスイッチング速度よりも低下させる速度低下処理を行う低下部と、を備え、
前記低下部は、各相のうちスイッチング速度を低下させる相を規定期間毎に順次切り替える。
The present invention provides a multiphase rotating electric machine,
An inverter control device applied to a system including an inverter electrically connected to an armature winding that constitutes the rotating electric machine,
a control unit that performs switching control of switches of each phase forming the inverter in order to perform drive control of the rotating electric machine;
A reduction unit that performs a speed reduction process to reduce the switching speed in the switching control of some of the phases from the switching speed in the switching control of the remaining phases,
The reduction unit sequentially switches the phase whose switching speed is to be reduced among the phases at regular intervals.

本発明では、回転電機の駆動制御を行うために、各相のスイッチのスイッチング制御が行われる。ここで、サージ電圧を低減するため、各相のスイッチの駆動状態が切り替えられるたびにスイッチング制御におけるスイッチング速度を低下させることも考えられる。しかし、この場合、スイッチング損失が大きく増加してしまう。 In the present invention, switching control of the switches of each phase is performed in order to perform drive control of the rotating electric machine. Here, in order to reduce the surge voltage, it is conceivable to reduce the switching speed in the switching control each time the drive state of the switch of each phase is changed. However, in this case, switching loss will increase significantly.

そこで、本発明では、各相のうち、一部の相のスイッチング制御におけるスイッチング速度が、残りの相のスイッチング制御におけるスイッチング速度よりも低下させられる。これにより、スイッチング損失の増加を抑制しつつ、サージ電圧を低減することができる。また、本発明では、各相のうちスイッチング速度を低下させる相が規定期間毎に順次切り替えられる。このため、スイッチング速度の変更のために電機子巻線に流れる電流の検出値を用いる必要がなく、構成の簡素化を図ることができる。 Therefore, in the present invention, the switching speed in the switching control of some of the phases is made lower than the switching speed in the switching control of the remaining phases. Thereby, surge voltage can be reduced while suppressing an increase in switching loss. Furthermore, in the present invention, among the phases, the phase whose switching speed is reduced is sequentially switched every prescribed period. Therefore, there is no need to use the detected value of the current flowing through the armature winding to change the switching speed, and the configuration can be simplified.

以上説明した本発明によれば、簡素な構成でありながら、スイッチング損失の増加を抑制しつつサージ電圧を低減することができる。 According to the present invention described above, although the configuration is simple, surge voltage can be reduced while suppressing an increase in switching loss.

第1実施形態に係る制御システムの全体構成図。FIG. 1 is an overall configuration diagram of a control system according to a first embodiment. マイコンの処理を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing processing of a microcomputer. 駆動回路を示す図。A diagram showing a drive circuit. 速度低下処理の手順を示すフローチャート。Flowchart showing the procedure of speed reduction processing. スイッチング速度を低下させる相を順次切り替える処理を示す図。FIG. 6 is a diagram illustrating a process of sequentially switching phases that reduce switching speed. 2相のサージ電圧が回転電機内において重畳することを示す図。FIG. 3 is a diagram showing that two-phase surge voltages are superimposed within the rotating electrical machine. 第2実施形態に係る速度低下処理の手順を示すフローチャート。7 is a flowchart showing the procedure of speed reduction processing according to the second embodiment. 第3実施形態に係るマイコンの処理を示すブロック図。FIG. 7 is a block diagram showing processing of a microcomputer according to a third embodiment. パルスパターンの一例を示す図。The figure which shows an example of a pulse pattern. パルスパターンに基づく駆動信号の生成方法を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a method of generating a drive signal based on a pulse pattern.

<第1実施形態>
以下、本発明に係る制御装置を具体化した第1実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
<First embodiment>
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of a control device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1に示すように、制御システムは、回転電機10及びインバータ20を備えている。本実施形態において、回転電機10は、ブラシレスの同期機であり、例えば永久磁石同期機である。回転電機10は、電機子巻線であるU,V,W相巻線11U,11V,11Wを備えている。 As shown in FIG. 1, the control system includes a rotating electrical machine 10 and an inverter 20. In this embodiment, the rotating electrical machine 10 is a brushless synchronous machine, for example, a permanent magnet synchronous machine. The rotating electrical machine 10 includes U, V, and W phase windings 11U, 11V, and 11W, which are armature windings.

回転電機10は、インバータ20を介して直流電源としてのバッテリ30に接続されている。インバータ20は、上アームスイッチSUH,SVH,SWHと下アームスイッチSUL,SVL,SWLとの直列接続体を備えている。U相上,下アームスイッチSUH,SULの接続点には、インバータ20のU相端子21U、U相導電部材22U、及び回転電機10のU相端子12Uを介して、U相巻線11Uの第1端が接続されている。V相上,下アームスイッチSVH,SVLの接続点には、インバータ20のV相端子21V、V相導電部材22V、及び回転電機10のV相端子12Vを介して、V相巻線11Vの第1端が接続されている。W相上,下アームスイッチSWH,SWLの接続点には、インバータ20のW相端子21W、W相導電部材22W、及び回転電機10のW相端子12Wを介して、W相巻線11Wの第1端が接続されている。U,V,W相巻線11U,11V,11Wの第2端は中性点で接続されている。本実施形態において、U,V,W相巻線11U,11V,11Wは、電気角で互いに120°ずれている。なお、各相の導電部材22U,22V,22Wは、例えば、ケーブル又はバスバーである。 The rotating electric machine 10 is connected to a battery 30 as a DC power source via an inverter 20. The inverter 20 includes a series connection body of upper arm switches SUH, SVH, SWH and lower arm switches SUL, SVL, SWL. The connection point of the U-phase upper and lower arm switches SUH and SUL is connected to the U-phase terminal 21U of the inverter 20, the U-phase conductive member 22U, and the U-phase terminal 12U of the rotating electric machine 10, and the One end is connected. The connection point of the V-phase upper and lower arm switches SVH and SVL is connected to the V-phase winding 11V via the V-phase terminal 21V of the inverter 20, the V-phase conductive member 22V, and the V-phase terminal 12V of the rotating electric machine 10. One end is connected. The connection point of the W-phase upper and lower arm switches SWH, SWL is connected to the W-phase terminal 21W of the inverter 20, the W-phase conductive member 22W, and the W-phase terminal 12W of the rotating electric machine 10, and the W-phase winding 11W is connected to the connection point of the W-phase upper and lower arm switches SWH, SWL. One end is connected. The second ends of the U, V, and W phase windings 11U, 11V, and 11W are connected at the neutral point. In this embodiment, the U, V, and W phase windings 11U, 11V, and 11W are shifted from each other by 120 degrees in electrical angle. Note that the conductive members 22U, 22V, and 22W of each phase are, for example, cables or bus bars.

本実施形態では、各スイッチSUH,SUL,SVH,SVL,SWH,SWLとして、電圧制御形の半導体スイッチング素子が用いられており、より具体的にはNチャネルMOSFETが用いられている。各スイッチSUH,SUL,SVH,SVL,SWH,SWLには、ボディダイオードが内蔵されている。 In this embodiment, voltage-controlled semiconductor switching elements are used as each of the switches SUH, SUL, SVH, SVL, SWH, and SWL, and more specifically, N-channel MOSFETs are used. Each switch SUH, SUL, SVH, SVL, SWH, SWL has a built-in body diode.

インバータ20は、その入力側に、インバータ20の入力電圧を平滑化するコンデンサ23を備えている。コンデンサ23の高電位側端子には、バッテリ30の正極端子が接続され、コンデンサ23の低電位側端子には、バッテリ30の負極端子が接続されている。コンデンサ23の高電位側端子には、上アームスイッチSUH~SWHの高電位側端子であるドレインが接続されている。コンデンサ23の低電位側端子には、下アームスイッチSUL~SWLの低電位側端子であるソースが接続されている。なお、コンデンサ23は、インバータ20外部に設けられていてもよい。 The inverter 20 is equipped with a capacitor 23 on its input side for smoothing the input voltage of the inverter 20. A positive terminal of a battery 30 is connected to a high potential terminal of the capacitor 23, and a negative terminal of the battery 30 is connected to a low potential terminal of the capacitor 23. The high potential side terminal of the capacitor 23 is connected to the drain, which is the high potential side terminal of the upper arm switches SUH to SWH. The sources, which are the low potential side terminals of the lower arm switches SUL to SWL, are connected to the low potential side terminal of the capacitor 23. Note that the capacitor 23 may be provided outside the inverter 20.

制御システムは、電圧センサ40、電流センサ41、回転角センサ42、温度センサ43及び気圧センサ44を備えている。電圧センサ40は、コンデンサ23の端子電圧である電源電圧を検出する。電流センサ41は、回転電機10に流れる各相電流のうち、少なくとも2相分の電流を検出する。回転角センサ42は、例えばレゾルバ又はホール素子で構成され、回転電機10を構成するロータの電気角を検出する。 The control system includes a voltage sensor 40, a current sensor 41, a rotation angle sensor 42, a temperature sensor 43, and an air pressure sensor 44. Voltage sensor 40 detects the power supply voltage, which is the terminal voltage of capacitor 23 . The current sensor 41 detects at least two phase currents among the phase currents flowing through the rotating electrical machine 10 . The rotation angle sensor 42 is composed of, for example, a resolver or a Hall element, and detects the electrical angle of a rotor that constitutes the rotating electric machine 10.

温度センサ43は、回転電機10及びインバータ20の温度を検出する。回転電機10の温度は、例えば、巻線11U~11Wの温度である。また、インバータ20の温度は、例えば、上,下アームスイッチの温度である。 Temperature sensor 43 detects the temperatures of rotating electrical machine 10 and inverter 20 . The temperature of the rotating electric machine 10 is, for example, the temperature of the windings 11U to 11W. Further, the temperature of the inverter 20 is, for example, the temperature of the upper and lower arm switches.

気圧センサ44は、回転電機10及びインバータ20の設置環境における大気圧を検出する。各センサ40~44の検出値は、制御システムに備えられるマイコン50に入力される。 The atmospheric pressure sensor 44 detects the atmospheric pressure in the installation environment of the rotating electric machine 10 and the inverter 20. The detected values of each sensor 40 to 44 are input to a microcomputer 50 included in the control system.

マイコン50は、「制御装置」として機能し、回転電機10の制御量を指令値にフィードバック制御すべく、インバータ20を構成する各スイッチSUH~SWLのスイッチング制御を行う。本実施形態において、制御量はトルクである。マイコン50は、デッドタイムDTを挟みつつ上,下アームスイッチを交互にオン状態とすべく、上,下アームスイッチに対応する駆動信号を、上,下アームスイッチに対して個別に設けられた駆動回路Drに出力する。駆動信号は、オン指令又はオフ指令のいずれかをとる。 The microcomputer 50 functions as a "control device" and performs switching control of the switches SUH to SWL constituting the inverter 20 in order to feedback control the control amount of the rotating electric machine 10 to a command value. In this embodiment, the controlled amount is torque. The microcomputer 50 sends drive signals corresponding to the upper and lower arm switches to drive signals provided separately for the upper and lower arm switches in order to alternately turn on the upper and lower arm switches with a dead time DT in between. Output to circuit Dr. The drive signal takes either an on command or an off command.

続いて、図2を用いて、マイコン50によって実行される回転電機10のトルク制御について説明する。本実施形態では、トルク制御として、電流フィードバック制御を行う。 Next, torque control of the rotating electrical machine 10 executed by the microcomputer 50 will be described using FIG. 2. In this embodiment, current feedback control is performed as torque control.

2相変換部51は、電流センサ41により検出された相電流(以下、相電流検出値)と、回転角センサ42により検出された電気角θeとに基づいて、3相固定座標系におけるU,V,W相電流を、2相回転座標系(dq座標系)におけるd軸電流Idr及びq軸電流Iqrに変換する。 The two-phase converter 51 converts U in the three-phase fixed coordinate system based on the phase current detected by the current sensor 41 (hereinafter referred to as phase current detection value) and the electrical angle θe detected by the rotation angle sensor 42. The V and W phase currents are converted into a d-axis current Idr and a q-axis current Iqr in a two-phase rotating coordinate system (dq coordinate system).

指令電流設定部52は、トルク指令値Trq*に基づいて、d,q軸指令電流Id*,Iq*を設定する。d,q軸指令電流Id*,Iq*は、例えば、最小電流最大トルク制御(MTPA)により算出されればよい。 The command current setting unit 52 sets d- and q-axis command currents Id* and Iq* based on the torque command value Trq*. The d and q-axis command currents Id* and Iq* may be calculated by, for example, minimum current maximum torque control (MTPA).

d軸偏差算出部53は、d軸指令電流Id*からd軸電流Idrを減算した値として、d軸電流偏差ΔIdを算出する。q軸偏差算出部54は、q軸指令電流Iq*からq軸電流Iqrを減算した値として、q軸電流偏差ΔIqを算出する。 The d-axis deviation calculation unit 53 calculates the d-axis current deviation ΔId as a value obtained by subtracting the d-axis current Idr from the d-axis command current Id*. The q-axis deviation calculation unit 54 calculates the q-axis current deviation ΔIq as a value obtained by subtracting the q-axis current Iqr from the q-axis command current Iq*.

d軸指令電圧算出部55は、d軸電流偏差ΔIdに基づいて、d軸電流Idrをd軸指令電流Id*にフィードバック制御するための操作量として、d軸指令電圧Vd*を算出する。q軸指令電圧算出部56は、q軸電流偏差ΔIqに基づいて、q軸電流Iqrをq軸指令電流Iq*にフィードバック制御するための操作量として、q軸指令電圧Vq*を算出する。なお、d軸指令電圧算出部55及びq軸指令電圧算出部56で用いられるフィードバック制御は、例えば比例積分制御とすればよい。 The d-axis command voltage calculation unit 55 calculates the d-axis command voltage Vd* as a manipulated variable for feedback-controlling the d-axis current Idr to the d-axis command current Id* based on the d-axis current deviation ΔId. The q-axis command voltage calculation unit 56 calculates the q-axis command voltage Vq* as a manipulated variable for feedback-controlling the q-axis current Iqr to the q-axis command current Iq* based on the q-axis current deviation ΔIq. Note that the feedback control used in the d-axis command voltage calculation section 55 and the q-axis command voltage calculation section 56 may be proportional-integral control, for example.

3相変換部57は、d,q軸指令電圧Vd*,Vq*及び電気角θeに基づいて、2相回転座標系におけるd,q軸指令電圧Vd*,Vq*を、3相固定座標系におけるU,V,W相指令電圧VU*,VV*,VW*に変換する。本実施形態において、U,V,W相指令電圧VU*,VV*,VW*は、電気角で位相が120°ずつずれた正弦波状の波形となる。 The three-phase conversion unit 57 converts the d- and q-axis command voltages Vd* and Vq* in the two-phase rotating coordinate system into the three-phase fixed coordinate system based on the d- and q-axis command voltages Vd* and Vq* and the electrical angle θe. Convert to U, V, W phase command voltages VU*, VV*, VW* at. In this embodiment, the U, V, and W phase command voltages VU*, VV*, and VW* have sinusoidal waveforms whose phases are shifted by 120 degrees in electrical angle.

信号生成部58は、U,V,W相指令電圧VU*,VV*,VW*及び電圧センサ40により検出された電源電圧(以下、電源電圧検出値Vdc)に基づいて、各駆動信号GUH,GVH,GWH,GUL,GVL,GWLを生成する。詳しくは、信号生成部58は、U,V,W相指令電圧VU*,VV*,VW*を電源電圧検出値Vdcの1/2で除算することにより、U,V,W相規格化指令電圧VUS,VVS,VWSを算出する。信号生成部58は、U,V,W相規格化指令電圧VUS,VVS,VWSと、これら指令電圧に共通のキャリア信号Scとの大小比較に基づくPWM制御により、U相上,下アーム駆動信号GUH,GULと、V相上,下アーム駆動信号GVH,GVLと、W相上,下アーム駆動信号GWH,GWLとを生成する。本実施形態において、キャリア信号Scは、上昇速度及び下降速度が等しい三角波信号である。信号生成部58は、生成したU相上,下アーム駆動信号GUH,GULをU相上,下アームスイッチSUH,SULの駆動回路Drに出力し、生成したV相上,下アーム駆動信号GVH,GVLをV相上,下アームスイッチSVH,SVLの駆動回路Drに出力し、生成したW相上,下アーム駆動信号GWH,GWLをW相上,下アームスイッチSWH,SWLの駆動回路Drに出力する。なお、本実施形態において、マイコン50の制御周期は、キャリア信号Scの周期よりも十分に短い。また、本実施形態において、2相変換部51、指令電流設定部52、d,q軸偏差算出部53,54、d,q軸指令電圧算出部55,56、3相変換部57及び信号生成部58が「制御部」に相当する。 The signal generation unit 58 generates each drive signal GUH, based on the U, V, W phase command voltages VU*, VV*, VW* and the power supply voltage detected by the voltage sensor 40 (hereinafter referred to as power supply voltage detection value Vdc). Generate GVH, GWH, GUL, GVL, and GWL. Specifically, the signal generation unit 58 generates the U, V, W phase normalization command by dividing the U, V, W phase command voltages VU*, VV*, VW* by 1/2 of the power supply voltage detection value Vdc. Calculate voltages VUS, VVS, and VWS. The signal generation unit 58 generates U-phase upper and lower arm drive signals by PWM control based on magnitude comparison between the U, V, and W-phase normalized command voltages VUS, VVS, and VWS and a carrier signal Sc common to these command voltages. It generates GUH, GUL, V-phase upper and lower arm drive signals GVH, GVL, and W-phase upper and lower arm drive signals GWH, GWL. In this embodiment, the carrier signal Sc is a triangular wave signal with equal rising speed and falling speed. The signal generation unit 58 outputs the generated U-phase upper and lower arm drive signals GUH and GUL to the drive circuit Dr of the U-phase upper and lower arm switches SUH and SUL, and outputs the generated V-phase upper and lower arm drive signals GVH and Output GVL to the drive circuit Dr of the V-phase upper and lower arm switches SVH and SVL, and output the generated W-phase upper and lower arm drive signals GWH and GWL to the drive circuit Dr of the W-phase upper and lower arm switches SWH and SWL. do. Note that in this embodiment, the control cycle of the microcomputer 50 is sufficiently shorter than the cycle of the carrier signal Sc. In addition, in this embodiment, a two-phase conversion section 51, a command current setting section 52, d- and q-axis deviation calculation sections 53 and 54, d and q-axis command voltage calculation sections 55 and 56, a three-phase conversion section 57, and a signal generation section The section 58 corresponds to a "control section".

なお、本実施形態において、図2に示す処理は、例えば、回転電機10の動作点が正弦波PWM制御の領域又は過変調制御の領域に含まれる場合に実行される。正弦波PWM制御は、電機子巻線に印加される各相電圧のピーク値がバッテリ30の端子電圧以下になる場合において、電機子巻線に印加される各相電圧をPWM電圧波形にするための上,下アームスイッチのスイッチング制御である。正弦波PWM制御には、3相変調又は2相変調が含まれる。また、過変調制御は、電機子巻線に印加される各相電圧のピーク値がバッテリ30の端子電圧を上回る場合において、電機子巻線に印加される各相電圧を、正弦波PWM制御によるPWM電圧波形よりも変調率の高いPWM電圧波形にするための上,下アームスイッチのスイッチング制御である。 In this embodiment, the process shown in FIG. 2 is executed, for example, when the operating point of the rotating electrical machine 10 is included in the sine wave PWM control region or the overmodulation control region. Sine wave PWM control is used to make each phase voltage applied to the armature winding into a PWM voltage waveform when the peak value of each phase voltage applied to the armature winding is equal to or lower than the terminal voltage of the battery 30. This is switching control for the upper and lower arm switches. Sine wave PWM control includes three-phase modulation or two-phase modulation. In addition, overmodulation control is such that when the peak value of each phase voltage applied to the armature winding exceeds the terminal voltage of the battery 30, each phase voltage applied to the armature winding is controlled by sine wave PWM control. This is switching control of the upper and lower arm switches to create a PWM voltage waveform with a higher modulation rate than the PWM voltage waveform.

マイコン50は、速度算出部59及び速度指令部70を備えている。速度算出部59は、電気角θeに基づいて、回転電機10の電気角周波数ωeを算出する。 The microcomputer 50 includes a speed calculation section 59 and a speed command section 70. The speed calculation unit 59 calculates the electrical angular frequency ωe of the rotating electrical machine 10 based on the electrical angle θe.

速度指令部70には、電気角周波数ωe、トルク指令値Trq*、気圧センサ44により検出された大気圧(以下、気圧検出値Pr)、及び温度センサ43により検出された温度(以下、温度検出値TDr)が入力される。速度指令部70は、U相上,下アームの駆動回路Drに対してU相速度指令SPUを出力し、V相上,下アームの駆動回路Drに対してV相速度指令SPVを出力し、W相上,下アームの駆動回路Drに対してW相速度指令SPWを出力する。 The speed command unit 70 includes the electrical angular frequency ωe, the torque command value Trq*, the atmospheric pressure detected by the atmospheric pressure sensor 44 (hereinafter referred to as the detected atmospheric pressure value Pr), and the temperature detected by the temperature sensor 43 (hereinafter referred to as the temperature detected value). value TDr) is input. The speed command unit 70 outputs a U-phase speed command SPU to the U-phase upper and lower arm drive circuit Dr, outputs a V-phase speed command SPV to the V-phase upper and lower arm drive circuit Dr, A W-phase speed command SPW is output to the drive circuit Dr of the W-phase upper and lower arms.

続いて、図3を用いて、駆動回路Drについて説明する。本実施形態の上,下アームの各駆動回路Drは、基本的には同じ構成である。図3には、便宜上、インバータ20を構成するスイッチをSWにて示し、信号生成部58から駆動回路Drに入力される駆動信号をGINにて示し、速度指令部70から駆動回路Drに入力される速度指令をSVにて示す。 Next, the drive circuit Dr will be explained using FIG. 3. The drive circuits Dr for the upper and lower arms of this embodiment basically have the same configuration. For convenience, in FIG. 3, the switches constituting the inverter 20 are indicated by SW, the drive signal input from the signal generation section 58 to the drive circuit Dr is indicated by GIN, and the drive signal input from the speed command section 70 to the drive circuit Dr is indicated by GIN. The speed command is indicated by SV.

駆動回路Drは、定電圧電源60、充電スイッチ61及び充電抵抗体62を備えている。定電圧電源60には、充電スイッチ61及び充電抵抗体62を介して、スイッチSWのゲートが接続されている。定電圧電源60の出力電圧(例えば15V)は、スイッチSWのゲートに供給されるゲート電源電圧となる。 The drive circuit Dr includes a constant voltage power supply 60, a charging switch 61, and a charging resistor 62. A gate of a switch SW is connected to the constant voltage power supply 60 via a charging switch 61 and a charging resistor 62. The output voltage (for example, 15V) of the constant voltage power supply 60 becomes the gate power supply voltage supplied to the gate of the switch SW.

駆動回路Drは、第1放電抵抗体63A、第1放電スイッチ64A、第2放電抵抗体63B及び第2放電スイッチ64Bを備えている。スイッチSWのゲートには、第1放電抵抗体63A及び第1放電スイッチ64Aを介して、グランド部としてのスイッチSWのソースが接続されている。また、スイッチSWのゲートには、第2放電抵抗体63B及び第2放電スイッチ64Bを介して、スイッチSWのソースが接続されている。第1放電抵抗体63Aの抵抗値RAは、第2放電抵抗体63Bの抵抗値RBよりも大きい。 The drive circuit Dr includes a first discharge resistor 63A, a first discharge switch 64A, a second discharge resistor 63B, and a second discharge switch 64B. The source of the switch SW as a ground portion is connected to the gate of the switch SW via the first discharge resistor 63A and the first discharge switch 64A. Furthermore, the source of the switch SW is connected to the gate of the switch SW via the second discharge resistor 63B and the second discharge switch 64B. The resistance value RA of the first discharge resistor 63A is larger than the resistance value RB of the second discharge resistor 63B.

駆動回路Drは、駆動部65を備えている。駆動部65は、信号生成部58から出力された駆動信号GINを取得する。駆動部65は、取得した駆動信号GINがオン指令である場合、充電処理を行う。充電処理は、充電スイッチ61をオン状態にして、かつ、第1放電スイッチ64A及び第2放電スイッチ64Bをオフ状態にする処理である。充電処理によれば、スイッチSWのゲート電圧が閾値電圧Vth以上となり、スイッチSWがオン状態に切り替えられる。 The drive circuit Dr includes a drive section 65. The drive section 65 acquires the drive signal GIN output from the signal generation section 58. The drive unit 65 performs charging processing when the acquired drive signal GIN is an ON command. The charging process is a process of turning on the charging switch 61 and turning off the first discharge switch 64A and the second discharge switch 64B. According to the charging process, the gate voltage of the switch SW becomes equal to or higher than the threshold voltage Vth, and the switch SW is turned on.

駆動部65は、取得した駆動信号GINがオフ指令である場合、放電処理を行う。本実施形態において、放電処理は、低速放電処理又は高速放電処理のいずれかである。駆動部65は、取得した速度指令SVが低速スイッチング指令である場合、低速放電処理を行う。低速放電処理は、充電スイッチ61及び第2放電スイッチ64Bをオフ状態にして、かつ、第1放電スイッチ64Aをオン状態にする処理である。低速放電処理によれば、スイッチSWのゲート電圧が閾値電圧Vth未満となり、スイッチSWがオフ状態に切り替えられる。 The drive unit 65 performs a discharge process when the acquired drive signal GIN is an off command. In this embodiment, the discharge treatment is either a low-speed discharge treatment or a high-speed discharge treatment. The drive unit 65 performs a low-speed discharge process when the acquired speed command SV is a low-speed switching command. The low-speed discharge process is a process in which the charging switch 61 and the second discharge switch 64B are turned off, and the first discharge switch 64A is turned on. According to the slow discharge process, the gate voltage of the switch SW becomes less than the threshold voltage Vth, and the switch SW is turned off.

駆動部65は、取得した速度指令SVが高速スイッチング指令である場合、高速放電処理を行う。高速放電処理は、充電スイッチ61及び第1放電スイッチ64Aをオフ状態にして、かつ、第2放電スイッチ64Bをオン状態にする処理である。高速放電処理によれば、低速放電処理よりもスイッチSWのゲート電荷の放電速度が高くなり、低速放電処理よりもスイッチSWをオフ状態に切り替える場合のスイッチング速度が高くなる。 The drive unit 65 performs a high-speed discharge process when the acquired speed command SV is a high-speed switching command. The high-speed discharge process is a process in which the charging switch 61 and the first discharge switch 64A are turned off, and the second discharge switch 64B is turned on. According to the high-speed discharge process, the discharge rate of the gate charge of the switch SW is higher than that of the low-speed discharge process, and the switching speed when switching the switch SW to the OFF state is higher than that of the low-speed discharge process.

速度指令部70は、3相のうち、一部の相の速度指令を低速スイッチング指令として出力し、残りの相の速度指令を高速スイッチング指令として出力する速度低下処理を行う。この処理は、インバータ20のスイッチング損失の増加を抑制しつつ、スイッチSWのオフ状態への切り替えに伴い発生するサージ電圧を低減するための処理である。 The speed command unit 70 performs a speed reduction process of outputting speed commands for some of the three phases as low-speed switching commands and outputting speed commands for the remaining phases as high-speed switching commands. This process is a process for suppressing an increase in the switching loss of the inverter 20 and reducing the surge voltage that occurs when the switch SW is turned off.

つまり、インバータ20、各相巻線11U~11W及び各相導電部材22U~22Wのインダクタンス及びキャパシタンスに起因する共振及び反射により、スイッチSWの駆動状態の切り替えに伴ってサージ電圧が発生し、回転電機10に過電圧として印加される。特に、スイッチSWのオフ状態への切り替えに伴って発生するサージ電圧は、オン状態への切り替えに伴って発生するリカバリサージ電圧よりも大きくなりやすい。また、2相における駆動状態の切り替えが連続すると、2相それぞれの駆動状態の切り替えに伴って発生するサージ電圧が重畳される。重畳されたサージ電圧は大きな電圧値である。このため、回転電機10において近接する巻線間や、巻線とグランドとの間でサージ電圧が発生した場合、それらの間で部分放電が発生し、回転電機10の劣化を招くおそれがある。 In other words, due to resonance and reflection caused by the inductance and capacitance of the inverter 20, each phase winding 11U to 11W, and each phase conductive member 22U to 22W, a surge voltage is generated as the drive state of the switch SW is changed, and the rotating electric machine 10 as an overvoltage. In particular, the surge voltage that occurs when the switch SW is switched to the off state tends to be larger than the recovery surge voltage that occurs when the switch SW is switched to the on state. Furthermore, when the driving states of the two phases are continuously switched, surge voltages generated as the driving states of the two phases are switched are superimposed. The superimposed surge voltage has a large voltage value. Therefore, if a surge voltage occurs between adjacent windings in the rotating electrical machine 10 or between the windings and the ground, partial discharge may occur between them, which may lead to deterioration of the rotating electrical machine 10.

ここで、サージ電圧を低減するために、駆動状態が切り替えられるたびにスイッチSWのスイッチング速度を低下させることも考えられる。しかし、この場合、スイッチング損失が大きく増加してしまう。そこで、本実施形態では、速度指令部70が上述した速度低下処理を行う。これにより、スイッチング損失の増加を抑制しつつ、スイッチSWのオフ状態への切り替えに伴い発生するサージ電圧を低減する。 Here, in order to reduce the surge voltage, it is also possible to reduce the switching speed of the switch SW every time the drive state is changed. However, in this case, switching loss will increase significantly. Therefore, in this embodiment, the speed command unit 70 performs the speed reduction process described above. This reduces the surge voltage that occurs when the switch SW is turned off while suppressing an increase in switching loss.

続いて、図4を用いて、速度指令部70が実行する速度低下処理の手順を説明する。この処理は、所定の制御周期で繰り返し実行される。 Next, the procedure of the speed reduction process executed by the speed command section 70 will be explained using FIG. 4. This process is repeatedly executed at a predetermined control cycle.

ステップS10では、第1~第6条件が全て成立しているか否かを判定する。第1条件は、トルク指令値Trq*(「電流パラメータ」に相当)がトルク閾値Trqthよりも大きいとの条件である。第2条件は、電気角周波数ωeが高速側閾値ωHthよりも高いとの条件である。第1,第2条件は、スイッチSWのオフ状態への切り替えに伴い発生するサージ電圧が大きくなる状況であるか否かを判定するための条件である。 In step S10, it is determined whether all of the first to sixth conditions are satisfied. The first condition is that the torque command value Trq* (corresponding to the "current parameter") is greater than the torque threshold value Trqth. The second condition is that the electrical angular frequency ωe is higher than the high-speed threshold ωHth. The first and second conditions are conditions for determining whether the situation is such that the surge voltage generated when the switch SW is switched to the off state increases.

第3条件は、電気角周波数ωeが低速側閾値ωLth(<ωHth)よりも低いとの条件である。本実施形態において、低速側閾値ωLthは、回転電機10を構成するロータの回転が停止していることを判別可能な値に設定されている。回転電機10のトルク制御が行われているにもかかわらず、モータロック等に起因してロータの回転が停止されている又は停止寸前の状況は、電機子巻線に大電流が流れる状況である。第3条件も、スイッチSWのオフ状態への切り替えに伴い発生するサージ電圧が大きくなる状況であるか否かを判定するための条件である。 The third condition is that the electrical angular frequency ωe is lower than the low speed threshold ωLth (<ωHth). In this embodiment, the low speed threshold value ωLth is set to a value that allows it to be determined that the rotation of the rotor constituting the rotating electric machine 10 has stopped. Despite the torque control of the rotating electric machine 10 being performed, a situation where the rotation of the rotor is stopped or on the verge of stopping due to motor lock etc. is a situation where a large current flows through the armature winding. . The third condition is also a condition for determining whether the situation is such that the surge voltage generated as the switch SW is switched to the off state increases.

第4条件は、気圧検出値Prが気圧閾値Pthよりも低いとの条件である。なお、気圧閾値Pthは、例えば、1気圧未満の値(例えば、0.6~0.7気圧)に設定されればよい。第5条件は、温度検出値TDrが高温側閾値THthよりも高いとの条件である。第5条件で用いられる温度検出値TDrは、回転電機10又はインバータ20のいずれかの温度検出値TDrである。第4,第5条件は、回転電機10を構成する電機子巻線間の絶縁耐力が低下する状況であるか否かを判定するための条件である。 The fourth condition is that the detected atmospheric pressure value Pr is lower than the atmospheric pressure threshold Pth. Note that the atmospheric pressure threshold Pth may be set, for example, to a value less than 1 atmosphere (eg, 0.6 to 0.7 atmosphere). The fifth condition is that the detected temperature value TDr is higher than the high temperature side threshold value THth. The temperature detection value TDr used in the fifth condition is the temperature detection value TDr of either the rotating electric machine 10 or the inverter 20. The fourth and fifth conditions are conditions for determining whether or not the dielectric strength between the armature windings forming the rotating electric machine 10 is decreasing.

第6条件は、温度検出値TDrが低温側閾値TLth(<THth)よりも低いとの条件である。低温側閾値TLthは、制御システムの置かれた環境が低温環境であることを判別可能な値に設定されている。第6条件で用いられる温度検出値TDrは、インバータ20の温度検出値TDrである。第6条件は、スイッチSWのオフ状態への切り替えに伴い発生するサージ電圧が大きくなる状況であるか否かを判定するための条件である。 The sixth condition is that the temperature detection value TDr is lower than the low temperature side threshold value TLth (<THth). The low temperature side threshold TLth is set to a value that allows it to be determined that the environment in which the control system is placed is a low temperature environment. The temperature detection value TDr used in the sixth condition is the temperature detection value TDr of the inverter 20. The sixth condition is a condition for determining whether the situation is such that the surge voltage generated due to switching of the switch SW to the OFF state is increasing.

ステップS10において第1~第6条件の少なくとも1つが成立していないと判定した場合には、速度低下処理の実行条件が成立していないと判定し、ステップS11に進む。ステップS11では、U,V,W相速度指令SPU,SPV,SPWを高速スイッチング指令にして出力する。 If it is determined in step S10 that at least one of the first to sixth conditions is not satisfied, it is determined that the execution condition for the speed reduction process is not satisfied, and the process proceeds to step S11. In step S11, the U, V, and W phase speed commands SPU, SPV, and SPW are converted into high-speed switching commands and output.

一方、ステップS10において第1~第6条件の全てが成立していると判定した場合には、速度低下処理の実行条件が成立していると判定し、ステップS12に進む。ステップS12では、3相のうちいずれか2相の速度指令を低速スイッチング指令にして出力し、残り1相の速度指令を高速スイッチング指令にして出力する。なお、本実施形態において、ステップS12の処理が「低下部」に相当する。 On the other hand, if it is determined in step S10 that all of the first to sixth conditions are satisfied, it is determined that the conditions for executing the speed reduction process are satisfied, and the process proceeds to step S12. In step S12, the speed commands for any two of the three phases are output as low-speed switching commands, and the speed commands for the remaining one phase are output as high-speed switching commands. In addition, in this embodiment, the process of step S12 corresponds to a "lowering part".

図5を用いて、ステップS12の処理について説明する。図5において、Hは高速スイッチング指令を示し、Lは低速スイッチング指令を示す。図5のTAは所定周期を示す。所定周期TAは繰り返し出現するが、図5には所定周期TAを1つのみ示す。本実施形態では、所定周期TAを相数「3」で等分割した期間が規定期間TBに設定されている。規定期間TBは、例えば、予め定められた固定値に設定されている。速度指令部70は、各所定周期TAにおいて各相2回ずつ低速スイッチング指令が出現するように、3相のうち低速スイッチング指令とする相を規定期間TB毎に順次切り替える。具体的には、速度指令部70は、低速スイッチング指令とする相が切り替えられてからの経過時間をカウントするカウント部(具体的にはタイマ)を備え、カウントした経過時間が規定期間TBに到達するたびに、3相のうち低速スイッチング指令とする相を切り替える。 The process of step S12 will be explained using FIG. 5. In FIG. 5, H indicates a high-speed switching command, and L indicates a low-speed switching command. TA in FIG. 5 indicates a predetermined period. Although the predetermined period TA appears repeatedly, only one predetermined period TA is shown in FIG. In this embodiment, a period obtained by equally dividing the predetermined period TA by the number of phases "3" is set as the specified period TB. For example, the prescribed period TB is set to a predetermined fixed value. The speed command unit 70 sequentially switches the phase to be used as the low-speed switching command among the three phases every specified period TB so that the low-speed switching command appears twice in each phase in each predetermined period TA. Specifically, the speed command unit 70 includes a counting unit (specifically, a timer) that counts the elapsed time since the phase for the low-speed switching command is switched, and the counted elapsed time reaches the specified period TB. Each time, the phase to be used as the low-speed switching command is switched among the three phases.

低速スイッチング指令に基づくスイッチング損失は、高速スイッチング指令に基づくスイッチング損失よりも大きい。また、低速スイッチング指令に基づくスイッチング制御と高速スイッチング指令に基づくスイッチング制御とでは、相電流の波形のひずみ度合いが異なり、トルク制御性に影響を及ぼす。このため、低速スイッチング指令とする相が順次切り替えられる構成によれば、3相のうち特定の相のスイッチSWに発熱が偏ることを防止しつつ、各相電流の波形のひずみ度合いを極力均等化してトルク制御性の低下を防止できる。 Switching losses based on low-speed switching commands are larger than switching losses based on high-speed switching commands. Further, switching control based on a low-speed switching command and switching control based on a high-speed switching command have different degrees of distortion in the phase current waveform, which affects torque controllability. For this reason, according to a configuration in which the phases that receive the low-speed switching command are sequentially switched, it is possible to equalize the degree of distortion of the waveform of each phase current as much as possible while preventing heat generation from being concentrated in the switch SW of a specific phase among the three phases. This can prevent deterioration in torque controllability.

ちなみに、規定期間TBは、例えば、キャリア信号Scの1周期(つまり、スイッチSWの1スイッチング周期)、規格化指令電圧VUS,VVS,VWSの1周期、相電圧の1周期、線間電圧の1周期又は相電流の1周期以下の期間に設定されていればよい。これにより、例えば、スイッチング速度を低下させる相の切り替えに伴い発生し得る新たな周波数帯のノイズを抑制できる。 Incidentally, the specified period TB is, for example, one period of the carrier signal Sc (that is, one switching period of the switch SW), one period of the normalized command voltages VUS, VVS, VWS, one period of the phase voltage, and one period of the line voltage. It is sufficient that the period is set to a period shorter than one period of the phase current. Thereby, for example, it is possible to suppress noise in a new frequency band that may occur due to phase switching that reduces the switching speed.

速度低下処理により、2相分が重畳されたサージ電圧を低減させることができる。図6には、2相におけるスイッチSWのドレイン及びソース間電圧をVA,VBにて示し、VA,VBに起因して回転電機10内で発生するサージ電圧をVC,VDにて示す。また、VC,VDが重畳したサージ電圧をVEにて示す。図8(a)は3相の速度指令を高速スイッチング指令とする比較例の電圧の推移を示し、図8(b)は本実施形態の電圧の推移を示す。図8(b)に示す例では、VBに対応する相のスイッチング速度を低下させている。これにより、本実施形態の重畳サージ電圧のピーク値は、比較例の重畳サージ電圧のピーク値よりもΔVSだけ低減される。 The speed reduction process can reduce the surge voltage in which two phases are superimposed. In FIG. 6, voltages between the drain and source of the switch SW in two phases are indicated by VA and VB, and surge voltages generated within the rotating electric machine 10 due to VA and VB are indicated by VC and VD. Further, the surge voltage in which VC and VD are superimposed is indicated by VE. FIG. 8(a) shows the voltage transition in a comparative example in which the three-phase speed command is the high-speed switching command, and FIG. 8(b) shows the voltage transition in the present embodiment. In the example shown in FIG. 8(b), the switching speed of the phase corresponding to VB is reduced. As a result, the peak value of the superimposed surge voltage of this embodiment is reduced by ΔVS compared to the peak value of the superimposed surge voltage of the comparative example.

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。 According to this embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.

3相のうち、一部の相の速度指令が低速スイッチング指令とされ、残りの相の速度指令が高速スイッチング指令とされる。これにより、スイッチング損失の増加を抑制しつつ、重畳サージ電圧を低減することができる。また、3相のうち低速スイッチング指令とされる相が規定期間TB毎に順次切り替えられる。このため、スイッチング速度の変更のために電機子巻線に流れる電流の検出値を用いる必要がなく、マイコン50等の構成の簡素化を図ることができる。以上説明した本実施形態によれば、簡素な構成でありながら、スイッチング損失の増加を抑制しつつ重畳サージ電圧を低減することができる。これにより、マイコン50のコストを削減することができる。 Among the three phases, speed commands for some of the phases are set as low-speed switching commands, and speed commands for the remaining phases are set as high-speed switching commands. Thereby, it is possible to reduce the superimposed surge voltage while suppressing an increase in switching loss. Further, among the three phases, the phase designated as a low-speed switching command is sequentially switched every prescribed period TB. Therefore, there is no need to use the detected value of the current flowing through the armature winding to change the switching speed, and the configuration of the microcomputer 50 and the like can be simplified. According to the present embodiment described above, although the configuration is simple, it is possible to reduce the superimposed surge voltage while suppressing an increase in switching loss. Thereby, the cost of the microcomputer 50 can be reduced.

3相のうち、低速スイッチング指令とされる相が2相とされている。このため、重畳サージ電圧の低減効果を高めることができる。また、サージ電圧が大きくなりやすいオフ状態への切り替え時においてスイッチング速度を低下させるため、重畳サージ電圧の低減効果をより高めることができる。 Among the three phases, two phases are designated as low-speed switching commands. Therefore, the effect of reducing superimposed surge voltage can be enhanced. Furthermore, since the switching speed is reduced when switching to the off state where surge voltage tends to increase, the effect of reducing superimposed surge voltage can be further enhanced.

所定周期TAを相数「3」で等分割した期間が規定期間TBに設定されている。そして、各所定周期TAにおいて各相2回ずつ低速スイッチング指令が出現するように、3相のうち低速スイッチング指令とする相が規定期間TB毎に順次切り替えられる。これにより、3相のうち特定の相のスイッチSWに発熱が偏ることを防止しつつ、各相電流の波形のひずみ度合いを極力均等化してトルク制御性の低下を防止することができる。 A period obtained by equally dividing the predetermined period TA by the number of phases "3" is set as the specified period TB. Then, the phase to be used as the low-speed switching command among the three phases is sequentially switched every prescribed period TB so that the low-speed switching command appears twice in each phase in each predetermined period TA. Thereby, it is possible to prevent heat generation from being biased toward the switch SW of a specific phase among the three phases, and to equalize the degree of distortion of the waveform of each phase current as much as possible, thereby preventing a decrease in torque controllability.

電気角周波数ωeが高速側閾値ωHthよりも高いと判定された場合に速度低下処理が行われる。電気角周波数ωeが高速側閾値ωHthよりも高い状況は、回転電機10の出力が大きくなる状況であるため、サージ電圧が大きくなりやすい。サージ電圧が大きくなりやすい状況においてのみ速度低下処理が行われる構成によれば、サージ電圧を抑制しつつ、スイッチング損失の増加を抑制することができる。 When it is determined that the electrical angular frequency ωe is higher than the high-speed side threshold value ωHth, the speed reduction process is performed. A situation where the electrical angular frequency ωe is higher than the high-speed side threshold value ωHth is a situation where the output of the rotating electric machine 10 becomes large, and therefore the surge voltage tends to become large. According to the configuration in which the speed reduction process is performed only in situations where surge voltage is likely to increase, it is possible to suppress increase in switching loss while suppressing surge voltage.

電気角周波数ωeが低速側閾値ωLthよりも低いと判定された場合に速度低下処理が行われる。電気角周波数ωeが低速側閾値ωLthよりも低い状況は、回転電機10に流れる電流が大きくなっている可能性が高く、サージ電圧が大きくなる可能性が高い。サージ電圧が大きくなりやすい状況においてのみ速度低下処理が行われる構成によれば、サージ電圧を抑制しつつ、スイッチング損失の増加を抑制することができる。 When it is determined that the electrical angular frequency ωe is lower than the low speed threshold ωLth, the speed reduction process is performed. In a situation where the electrical angular frequency ωe is lower than the low-speed threshold ωLth, there is a high possibility that the current flowing through the rotating electrical machine 10 is increasing, and there is a high possibility that the surge voltage is increasing. According to the configuration in which the speed reduction process is performed only in situations where surge voltage is likely to increase, it is possible to suppress increase in switching loss while suppressing surge voltage.

トルク指令値Trq*がトルク閾値Trqthよりも大きいと判定された場合に速度低下処理が行われる。トルク指令値Trq*がトルク閾値Trqthよりも大きい状況は、インバータ20及び回転電機10に流れる電流が大きくなる状況であるため、サージ電圧が大きくなりやすい。サージ電圧が大きくなりやすい状況においてのみ速度低下処理が行われる構成によれば、サージ電圧を抑制しつつ、スイッチング損失の増加を抑制することができる。 When it is determined that the torque command value Trq* is larger than the torque threshold value Trqth, the speed reduction process is performed. A situation in which the torque command value Trq* is larger than the torque threshold value Trqth is a situation in which the current flowing through the inverter 20 and the rotating electric machine 10 becomes large, so that the surge voltage tends to become large. According to the configuration in which the speed reduction process is performed only in situations where surge voltage is likely to increase, it is possible to suppress increase in switching loss while suppressing surge voltage.

温度検出値TDrが高温側閾値THthよりも高いと判定された場合に速度低下処理が行われる。温度検出値TDrが高温側閾値THthよりも高い状況は、回転電機10の絶縁耐力が低くなる状況である。このような状況においてのみ速度低下処理が行われるため、サージ電圧を抑制しつつ、スイッチング損失の増加を抑制することができる。 When it is determined that the detected temperature value TDr is higher than the high temperature side threshold value THth, the speed reduction process is performed. A situation where the temperature detection value TDr is higher than the high temperature side threshold value THth is a situation where the dielectric strength of the rotating electrical machine 10 becomes low. Since the speed reduction process is performed only in such a situation, it is possible to suppress an increase in switching loss while suppressing a surge voltage.

温度検出値TDrが低温側閾値TLthよりも低いと判定された場合に速度低下処理が行われる。温度検出値TDrが低温側閾値TLthよりも低い状況は、サージ電圧が大きくなりやすい。このような状況においてのみ速度低下処理が行われるため、サージ電圧を抑制しつつ、スイッチング損失の増加を抑制することができる。 When it is determined that the temperature detection value TDr is lower than the low temperature side threshold value TLth, the speed reduction process is performed. In a situation where the temperature detection value TDr is lower than the low temperature side threshold value TLth, the surge voltage tends to increase. Since the speed reduction process is performed only in such a situation, it is possible to suppress an increase in switching loss while suppressing a surge voltage.

気圧検出値Prが気圧閾値Pthよりも低いと判定された場合に速度低下処理が行われる。気圧検出値Prが気圧閾値Pthよりも低い状況は、回転電機10の絶縁耐力が低くなる状況である。このような状況においてのみ速度低下処理が行われるため、サージ電圧を抑制しつつ、スイッチング損失の増加を抑制することができる。 When it is determined that the detected atmospheric pressure value Pr is lower than the atmospheric pressure threshold Pth, the speed reduction process is performed. A situation in which the detected atmospheric pressure value Pr is lower than the atmospheric pressure threshold value Pth is a situation in which the dielectric strength of the rotating electric machine 10 becomes low. Since the speed reduction process is performed only in such a situation, it is possible to suppress an increase in switching loss while suppressing a surge voltage.

<第1実施形態の変形例>
・図4のステップS12において、所定周期TAにおいて各相1回ずつ低速スイッチング指令とされるように、規定期間TB毎に各相の速度指令が順次切り替えられてもよい。この場合、各規定期間TBにおいて、3相のうち、2相の速度指令が高速スイッチング指令とされ、残り1相の速度指令が低速スイッチング指令とされる。
<Modified example of the first embodiment>
- In step S12 of FIG. 4, the speed commands for each phase may be sequentially switched every prescribed period TB so that each phase is given a low-speed switching command once in a predetermined period TA. In this case, in each specified period TB, speed commands for two of the three phases are set as high-speed switching commands, and speed commands for the remaining one phase are set as low-speed switching commands.

・所定周期TAが相数で等分割されることなく、所定周期TAが相数で分割された期間が互いに異なっていてもよい。 - The predetermined period TA may not be equally divided by the number of phases, and the periods in which the predetermined period TA is divided by the number of phases may be different from each other.

・スイッチSWをオフ状態に切り替える場合のスイッチング速度が、2段階ではなく3段階以上に変更可能、又は連続的に変更可能な駆動回路Drであってもよい。この場合、ステップS12において、各規定期間TBにおいて、3相のうち、いずれか1相の速度指令が最もスイッチング速度を低くする指令にされることを条件として、残り2相の速度指令が、互いに異なるスイッチング速度とする指令にされてもよい。例えば、スイッチング速度が3段階に変更可能な駆動回路Drの場合、各規定期間TBにおいて、3相のうち、いずれか1相の速度指令が低速スイッチング速度にされ、残り2相の速度指令が中速,高速スイッチング指令にされてもよい。 - The driving circuit Dr may be able to change the switching speed when switching the switch SW to the OFF state not in two steps but in three or more steps, or in a continuous manner. In this case, in step S12, in each specified period TB, the speed commands of the remaining two phases are set to each other on the condition that the speed command of any one of the three phases is set to the lowest switching speed. Different switching speeds may be commanded. For example, in the case of a drive circuit Dr whose switching speed can be changed in three stages, in each specified period TB, the speed command for one of the three phases is set to a low switching speed, and the speed commands for the remaining two phases are set to a low switching speed. It may also be a high-speed switching command.

・図4のステップS10の第2,第3条件において、電気角周波数ωeに代えて、回転電機10の機械角周波数又は回転速度が用いられてもよい。 - In the second and third conditions of step S10 in FIG. 4, the mechanical angular frequency or rotational speed of the rotating electric machine 10 may be used instead of the electrical angular frequency ωe.

・ステップS10において、第1~第6条件の全てが用いられることなく、第1~第6条件のうち、一部であってかつ少なくとも1つの条件が用いられてもよい。ここで、第1~第6条件のうち一部であってかつ複数の条件が用いられる場合、例えば第2,第3条件が論理積(AND)で組み合わせられることのないよう、処理に矛盾が発生しないことを条件に、複数の条件は、論理積又は論理和(OR)により適宜組み合わせられればよい。 - In step S10, all of the first to sixth conditions may not be used, and at least one condition among the first to sixth conditions may be used. Here, if some of the first to sixth conditions and multiple conditions are used, for example, the second and third conditions should not be combined by logical product (AND), so that there is a contradiction in the processing. The plurality of conditions may be appropriately combined by logical product or logical sum (OR) on the condition that the condition does not occur.

・ステップS10において、第1条件を、電流ベクトルの大きさ(「電流パラメータ」に相当)が所定閾値よりも大きいとの条件に置き換えてもよい。ここで、電流ベクトルの大きさIrは、トルク指令値Trqと相関する値であり、例えば、下式(eq1)により算出されればよい。 - In step S10, the first condition may be replaced with a condition that the magnitude of the current vector (corresponding to the "current parameter") is larger than a predetermined threshold value. Here, the magnitude Ir of the current vector is a value correlated with the torque command value Trq, and may be calculated by, for example, the following formula (eq1).

Figure 0007354962000001
また、第1条件において用いられる値は、指令値に限らず、検出値であってもよい。例えば、第1条件を、相電流検出値に基づいて算出した相電流の実効値(「電流パラメータ」に相当)が所定実効値よりも大きいとの条件、又は相電流検出値に基づいて算出した相電流の振幅(「電流パラメータ」に相当)が所定振幅よりも大きいとの条件に置き換えてもよい。
Figure 0007354962000001
Further, the value used in the first condition is not limited to the command value, but may be a detected value. For example, the first condition is a condition that the effective value of the phase current (corresponding to a "current parameter") calculated based on the detected phase current value is larger than a predetermined effective value, or the first condition is calculated based on the detected phase current value. The condition may be replaced by a condition that the amplitude of the phase current (corresponding to a "current parameter") is larger than a predetermined amplitude.

<第2実施形態>
以下、第2実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、規定期間TBの設定方法が変更されている。
<Second embodiment>
The second embodiment will be described below with reference to the drawings, focusing on the differences from the first embodiment. In this embodiment, the method of setting the prescribed period TB has been changed.

図7に、速度指令部70により実行される速度低下処理の手順を示す。この処理は、所定の制御周期で繰り返し実行される。なお、図7において、先の図4に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一の符号を付している。 FIG. 7 shows the procedure of the speed reduction process executed by the speed command unit 70. This process is repeatedly executed at a predetermined control cycle. Note that in FIG. 7, the same processes as those shown in FIG. 4 are given the same reference numerals for convenience.

ステップS10において肯定判定した場合には、ステップS13に進む。ステップS13では、電気角周波数ωeが低かったり、トルク指令値Trq*が大きかったりするほど、規定期間TBを短く設定する。例えば、キャリア信号Scの周期が変化しない場合、規定期間TBが短くなるほど、規定期間TBに含まれるキャリア信号Scの数が減少する。ステップS13の処理の完了後、ステップS12に進む。 If an affirmative determination is made in step S10, the process advances to step S13. In step S13, the lower the electrical angular frequency ωe or the larger the torque command value Trq*, the shorter the specified period TB is set. For example, when the cycle of the carrier signal Sc does not change, the shorter the prescribed period TB, the fewer carrier signals Sc included in the prescribed period TB. After completing the process in step S13, the process advances to step S12.

電気角周波数ωeが低いほど規定期間TBが短く設定されることにより、3相のうち特定の相のスイッチSWに発熱が偏ることを防止しつつ、各相電流の波形のひずみ度合いを極力均等化してトルク制御性の低下を防止できる。 By setting the specified period TB to be shorter as the electrical angular frequency ωe is lower, the degree of distortion in the waveform of each phase current is made as equal as possible while preventing heat generation from being biased toward the switch SW of a specific phase among the three phases. This can prevent deterioration in torque controllability.

また、トルク指令値Trq*が大きいほど規定期間TBが短く設定されることにより、3相のうち特定の相のスイッチSWに発熱が偏ることを防止できる。 Furthermore, the larger the torque command value Trq* is, the shorter the prescribed period TB is set, thereby preventing heat generation from being concentrated in the switch SW of a specific phase among the three phases.

<第2実施形態の変形例>
・図7のステップS13において、電気角周波数ωeに代えて、回転電機10の機械角周波数又は回転速度が用いられてもよい。
<Modified example of second embodiment>
- In step S13 of FIG. 7, the mechanical angular frequency or rotational speed of the rotating electric machine 10 may be used instead of the electrical angular frequency ωe.

・ステップS13の処理を、電気角周波数ωeが低いほど規定期間TBを短く設定する処理に代えて、規定期間TBを2値的に切り替える処理としてもよい。具体的には、電気角周波数ωeが所定周波数よりも高い場合に規定期間TBを第1規定期間に設定し、電気角周波数ωeが所定周波数以下の場合に規定期間TBを、第1規定期間よりも短い第2規定期間に設定すればよい。なお、同様に、トルク指令値Trq*も2値的に切り替えられてもよい。 - Instead of setting the prescribed period TB to be shorter as the electrical angular frequency ωe is lower, the process of step S13 may be replaced with a process of switching the prescribed period TB in a binary manner. Specifically, when the electrical angular frequency ωe is higher than a predetermined frequency, the specified period TB is set to the first specified period, and when the electrical angular frequency ωe is less than or equal to the predetermined frequency, the specified period TB is set to be longer than the first specified period. It is sufficient to set the period to a shorter second specified period. Note that, similarly, the torque command value Trq* may also be switched in a binary manner.

<第3実施形態>
以下、第3実施形態について、第1,第2実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、キャリア信号Scに基づく駆動信号の生成方法に代えて、パルスパターンに基づく駆動信号の生成方法が用いられる。
<Third embodiment>
The third embodiment will be described below with reference to the drawings, focusing on the differences from the first and second embodiments. In this embodiment, instead of the drive signal generation method based on the carrier signal Sc, a drive signal generation method based on a pulse pattern is used.

図8に、本実施形態に係るトルク制御処理のブロック図を示す。なお、図8において、先の図2に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。 FIG. 8 shows a block diagram of torque control processing according to this embodiment. In FIG. 8, the same components as those shown in FIG. 2 are given the same reference numerals for convenience.

トルク制御器71は、トルク指令値Trq*、d,q軸電流Idr,Iqr及び電源電圧検出値Vdcに基づいて、dq座標系における電圧ベクトルVnvtの位相である電圧位相δと、指令変調率Mrとを算出する。電圧ベクトルVnvtは、dq座標系における電圧ベクトルのd軸成分であるd軸電圧Vdとq軸成分であるq軸電圧Vqとによって定義される。電圧位相δは、例えば、d軸の正方向を基準とし、この基準から反時計回りの方向が正方向として定義される。 The torque controller 71 determines the voltage phase δ, which is the phase of the voltage vector Vnvt in the dq coordinate system, and the command modulation rate Mr, based on the torque command value Trq*, the d- and q-axis currents Idr and Iqr, and the power supply voltage detection value Vdc. Calculate. The voltage vector Vnvt is defined by the d-axis voltage Vd, which is the d-axis component of the voltage vector in the dq coordinate system, and the q-axis voltage Vq, which is the q-axis component. The voltage phase δ is, for example, based on the positive direction of the d-axis, and the counterclockwise direction from this reference is defined as the positive direction.

指令変調率Mrは、電圧ベクトルVnvtの大きさである電圧振幅Vrを電源電圧検出値Vdcで規格化した値である。電圧振幅Vrは、d軸電圧Vdの2乗値とq軸電圧Vqの2乗値との和の平方根として定義される。指令変調率Mrは、例えば下式(eq2)により算出されればよい。 The command modulation rate Mr is a value obtained by normalizing the voltage amplitude Vr, which is the magnitude of the voltage vector Vnvt, by the power supply voltage detection value Vdc. The voltage amplitude Vr is defined as the square root of the sum of the square value of the d-axis voltage Vd and the square value of the q-axis voltage Vq. The command modulation rate Mr may be calculated using the following formula (eq2), for example.

Figure 0007354962000002
角度算出部72は、電圧位相δに電気角θeを加算した値として、固定座標系を基準とした電圧ベクトルVnvtの位相である実位相θrを算出する。なお、固定座標系の基準としては、例えば固定座標系のU相を用いることができる。
Figure 0007354962000002
The angle calculation unit 72 calculates the actual phase θr, which is the phase of the voltage vector Vnvt with respect to the fixed coordinate system, as a value obtained by adding the electrical angle θe to the voltage phase δ. Note that, as a reference for the fixed coordinate system, for example, the U phase of the fixed coordinate system can be used.

パターン生成部73は、電気角周波数ωe、指令変調率Mr及び実位相θrに基づいて、スイッチングパターンの指令値であるパルスパターンを生成する。パルスパターンは、電気角周波数ωe及び指令変調率Mrと関係付けられたマップ情報としてパターン記憶部74に記憶されている。パターン記憶部74は、ROM以外の非遷移的実体的記録媒体(例えば、ROM以外の不揮発性メモリ)である。パターン生成部73は、電気角周波数ωe及び指令変調率Mrに基づいて、記憶されているパルスパターンの中から該当するパルスパターンを選択する。 The pattern generation unit 73 generates a pulse pattern that is a command value of a switching pattern based on the electrical angular frequency ωe, the command modulation rate Mr, and the actual phase θr. The pulse pattern is stored in the pattern storage unit 74 as map information associated with the electrical angular frequency ωe and the command modulation rate Mr. The pattern storage unit 74 is a non-transitional tangible recording medium other than ROM (for example, a nonvolatile memory other than ROM). The pattern generation unit 73 selects a corresponding pulse pattern from among the stored pulse patterns based on the electrical angular frequency ωe and the command modulation rate Mr.

パルスパターンは、例えば図9に示すように、電気角で0~360度に渡って規定されている。パルスパターンは、オン指令とオフ指令とのそれぞれが電気角θeと関係付けられたマップ情報である。ちなみに、パルスパターンは、指令変調率Mrに代えて、電圧振幅Vrと関係付けられていてもよい。 For example, as shown in FIG. 9, the pulse pattern is defined over an electrical angle of 0 to 360 degrees. The pulse pattern is map information in which each of the on command and the off command is associated with the electrical angle θe. Incidentally, the pulse pattern may be associated with the voltage amplitude Vr instead of the command modulation rate Mr.

パターン生成部73は、入力される実位相θrに基づいて、選択したパルスパターンを信号生成部75に出力する。ここで、出力される各相のパルスパターンは、選択されたパルスパターンが電気角で120度ずつずらされた信号である。本実施形態では、各相のパルスパターンのうち、U相のものをU相PWM信号GU*と称し、V相のものをV相PWM信号GV*と称し、W相のものをW相PWM信号GW*と称す。 The pattern generation section 73 outputs the selected pulse pattern to the signal generation section 75 based on the input real phase θr. Here, the output pulse pattern of each phase is a signal in which the selected pulse pattern is shifted by 120 electrical degrees. In this embodiment, among the pulse patterns of each phase, the U-phase one is referred to as the U-phase PWM signal GU*, the V-phase pulse pattern is referred to as the V-phase PWM signal GV*, and the W-phase pulse pattern is referred to as the W-phase PWM signal. It is called GW*.

信号生成部75は、U,V,W相PWM信号GU*,GV*,GW*とその論理反転信号との論理反転タイミング同士をデッドタイムDTだけ離間させる処理を行うことにより、各スイッチSUH、SUL,SVH,SVL,SWH,SWLの駆動信号GUH,GUL,GVH,GVL,GWH,GWLを生成する。図10には、U相上,下アーム駆動信号GUH,GULの生成方法を示す。図10(a)はU相PWM信号GU*の推移を示し、図10(b)はU相PWM信号GU*の論理反転信号の推移を示し、図10(c),(d)はU相上,下アーム駆動信号GUH,GULの推移を示す。 The signal generation unit 75 performs processing to separate the logic inversion timings of the U, V, and W phase PWM signals GU*, GV*, and GW* and their logic inversion signals by a dead time DT, so that each switch SUH, Drive signals GUH, GUL, GVH, GVL, GWH, and GWL of SUL, SVH, SVL, SWH, and SWL are generated. FIG. 10 shows a method of generating U-phase upper and lower arm drive signals GUH and GUL. 10(a) shows the transition of the U-phase PWM signal GU*, FIG. 10(b) shows the transition of the logic inversion signal of the U-phase PWM signal GU*, and FIGS. 10(c) and (d) show the transition of the U-phase PWM signal GU*. The transition of the upper and lower arm drive signals GUH and GUL is shown.

なお、本実施形態において、2相変換部51、速度算出部59、トルク制御器71、角度算出部72、パターン生成部73、パターン記憶部74及び信号生成部75が「制御部」に相当する。 Note that in this embodiment, the two-phase conversion section 51, speed calculation section 59, torque controller 71, angle calculation section 72, pattern generation section 73, pattern storage section 74, and signal generation section 75 correspond to the "control section". .

以上説明したパルスパターンが用いられる構成に対しても、先の図4又は図7に示した速度低下処理を適用することができる。 The speed reduction process shown in FIG. 4 or FIG. 7 can also be applied to the configuration in which the pulse pattern described above is used.

<その他の実施形態>
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
<Other embodiments>
Note that each of the above embodiments may be modified and implemented as follows.

・上記各実施形態では、スイッチSWがオフ状態に切り替えられる場合に速度低下処理が実行されたがこれに限らず、スイッチSWがオン状態に切り替えられる場合に速度低下処理が実行されてもよい。なお、この場合、例えば、充電抵抗体62の抵抗値を変更することにより、オン状態に切り替える場合のスイッチング速度が変更されればよい。 - In each of the above embodiments, the speed reduction process is executed when the switch SW is switched to the off state, but the speed reduction process is not limited to this, and the speed reduction process may be executed when the switch SW is switched to the on state. In this case, the switching speed for switching to the on state may be changed by changing the resistance value of the charging resistor 62, for example.

また、オフ状態への切り替え及びオン状態への切り替えそれぞれにおいて速度低下処理が実行されてもよい。 Furthermore, speed reduction processing may be executed upon each of switching to the off state and switching to the on state.

・スイッチング速度の変更方法としては、スイッチSWのゲートに接続されたゲート抵抗体の抵抗値を変更する方法に限らない。例えば、スイッチSWのゲート電荷の放電先となるグランドの電位をスイッチSWのソース電位よりも低い電位に切り替え可能な構成を駆動回路Drが備える場合、グランドの電位を低下させることによりスイッチング速度を高くすることができる。 - The method of changing the switching speed is not limited to the method of changing the resistance value of the gate resistor connected to the gate of the switch SW. For example, if the drive circuit Dr has a configuration that can switch the ground potential, which is the discharge destination of the gate charge of the switch SW, to a potential lower than the source potential of the switch SW, the switching speed can be increased by lowering the ground potential. can do.

・キャリア信号としては、三角波信号に限らず、例えばのこぎり波信号であってもよい。 - The carrier signal is not limited to a triangular wave signal, but may be a sawtooth wave signal, for example.

・インバータを構成するスイッチとしては、NチャネルMOSFETに限らず、例えばIGBTであってもよい。この場合、スイッチの高電位側端子がコレクタとなり、低電位側端子がエミッタとなる。また、この場合、スイッチにフリーホイールダイオードが逆並列に接続されていればよい。 - The switches constituting the inverter are not limited to N-channel MOSFETs, and may be, for example, IGBTs. In this case, the high potential side terminal of the switch becomes the collector, and the low potential side terminal becomes the emitter. Further, in this case, it is sufficient that a freewheeling diode is connected in antiparallel to the switch.

・インバータは、3相のものに限らない。 ・Inverters are not limited to 3-phase ones.

・回転電機の制御量はトルクに限らず、例えば回転速度であってもよい。 - The control amount of the rotating electric machine is not limited to torque, but may be rotation speed, for example.

・本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。 - The control unit and the method described in the present disclosure are implemented by a dedicated computer provided by configuring a processor and memory programmed to perform one or more functions embodied by a computer program. May be realized. Alternatively, the controller and techniques described in this disclosure may be implemented by a dedicated computer provided by a processor configured with one or more dedicated hardware logic circuits. Alternatively, the control unit and the method described in the present disclosure may be implemented using a combination of a processor and memory programmed to perform one or more functions and a processor configured by one or more hardware logic circuits. It may be implemented by one or more dedicated computers configured. The computer program may also be stored as instructions executed by a computer on a computer-readable non-transitory tangible storage medium.

10…回転電機、11U~11W…U~W相巻線、20…インバータ、50…マイコン。 10... Rotating electric machine, 11U to 11W... U to W phase winding, 20... Inverter, 50... Microcomputer.

Claims (14)

多相の回転電機(10)と、
前記回転電機を構成する電機子巻線(11U~11W)に電気的に接続されたインバータ(20)と、を備えるシステムに適用されるインバータの制御装置(50)において、
前記回転電機の駆動制御を行うために、前記インバータを構成する各相のスイッチ(SUH~SWL)のスイッチング制御を行う制御部と、
各相のうち、一部の相の前記スイッチング制御におけるスイッチング速度を、残りの相の前記スイッチング制御におけるスイッチング速度よりも低下させる速度低下処理を行う低下部と、を備え、
前記低下部は
相のうちスイッチング速度を低下させる相を規定期間(TB)毎に順次切り替え
前記回転電機の回転速度が低い場合、該回転速度が高い場合よりも前記規定期間を短く設定するインバータの制御装置。
a multiphase rotating electric machine (10);
An inverter control device (50) applied to a system including an inverter (20) electrically connected to armature windings (11U to 11W) constituting the rotating electric machine,
a control unit that performs switching control of switches (SUH to SWL) of each phase forming the inverter in order to perform drive control of the rotating electrical machine;
A reduction unit that performs a speed reduction process to reduce the switching speed in the switching control of some of the phases from the switching speed in the switching control of the remaining phases,
The lowering part is
Among each phase , the phase that reduces the switching speed is sequentially switched every specified period (TB) ,
An inverter control device that sets the prescribed period to be shorter when the rotational speed of the rotating electric machine is low than when the rotational speed is high .
多相の回転電機(10)と、
前記回転電機を構成する電機子巻線(11U~11W)に電気的に接続されたインバータ(20)と、を備えるシステムに適用されるインバータの制御装置(50)において、
前記回転電機の制御量を指令値に制御するために、前記インバータを構成する各相のスイッチ(SUH~SWL)のスイッチング制御を行う制御部と、
各相のうち、一部の相の前記スイッチング制御におけるスイッチング速度を、残りの相の前記スイッチング制御におけるスイッチング速度よりも低下させる速度低下処理を行う低下部と、を備え、
前記低下部は
相のうちスイッチング速度を低下させる相を規定期間(TB)毎に順次切り替え
前記指令値又は前記電機子巻線に流れる電流値のいずれかである電流パラメータが大きい場合、該電流パラメータが小さい場合よりも前記規定期間を短く設定するインバータの制御装置。
a multiphase rotating electric machine (10);
An inverter control device (50) applied to a system including an inverter (20) electrically connected to armature windings (11U to 11W) constituting the rotating electric machine,
a control unit that performs switching control of switches (SUH to SWL) of each phase forming the inverter in order to control the control amount of the rotating electric machine to a command value ;
A reduction unit that performs a speed reduction process to reduce the switching speed in the switching control of some of the phases from the switching speed in the switching control of the remaining phases,
The lowering part is
Among each phase , the phase that reduces the switching speed is sequentially switched every specified period (TB) ,
An inverter control device that sets the prescribed period to be shorter when a current parameter, which is either the command value or the current value flowing through the armature winding, is large than when the current parameter is small.
多相の回転電機(10)と、
前記回転電機を構成する電機子巻線(11U~11W)に電気的に接続されたインバータ(20)と、を備えるシステムに適用されるインバータの制御装置(50)において、
前記回転電機の駆動制御を行うために、前記インバータを構成する各相のスイッチ(SUH~SWL)のスイッチング制御を行う制御部と、
各相のうち、一部の相の前記スイッチング制御におけるスイッチング速度を、残りの相の前記スイッチング制御におけるスイッチング速度よりも低下させる速度低下処理を行う低下部と、を備え、
前記低下部は、各相のうちスイッチング速度を低下させる相を規定期間(TB)毎に順次切り替え
前記低下部によりスイッチング速度を低下させる相が切り替えられてからの経過時間をカウントするカウント部を備え、
前記低下部は、前記カウント部によりカウントされた経過時間が前記規定期間に到達するたびに、各相のうちスイッチング速度を低下させる相を切り替えるインバータの制御装置。
a multiphase rotating electric machine (10);
An inverter control device (50) applied to a system including an inverter (20) electrically connected to armature windings (11U to 11W) constituting the rotating electric machine,
a control unit that performs switching control of switches (SUH to SWL) of each phase forming the inverter in order to perform drive control of the rotating electrical machine;
A reduction unit that performs a speed reduction process to reduce the switching speed in the switching control of some of the phases from the switching speed in the switching control of the remaining phases,
The lowering unit sequentially switches a phase whose switching speed is lowered among each phase every prescribed period (TB) ,
comprising a counting section that counts the elapsed time after the phase that reduces the switching speed is switched by the reducing section,
The reducing unit is an inverter control device that switches a phase of each phase whose switching speed is to be reduced every time the elapsed time counted by the counting unit reaches the specified period.
多相の回転電機(10)と、
前記回転電機を構成する電機子巻線(11U~11W)に電気的に接続されたインバータ(20)と、を備えるシステムに適用されるインバータの制御装置(50)において、
前記回転電機の駆動制御を行うために、前記インバータを構成する各相のスイッチ(SUH~SWL)のスイッチング制御を行う制御部と、
各相のうち、一部の相の前記スイッチング制御におけるスイッチング速度を、残りの相の前記スイッチング制御におけるスイッチング速度よりも低下させる速度低下処理を、前記回転電機の回転速度が低速側閾値よりも低いことを条件として行う低下部と、を備え、
前記低下部は、各相のうちスイッチング速度を低下させる相を規定期間(TB)毎に順次切り替えるインバータの制御装置。
a multiphase rotating electric machine (10);
An inverter control device (50) applied to a system including an inverter (20) electrically connected to armature windings (11U to 11W) constituting the rotating electric machine,
a control unit that performs switching control of switches (SUH to SWL) of each phase forming the inverter in order to perform drive control of the rotating electrical machine;
A speed reduction process is performed in which the switching speed in the switching control of some of the phases is lower than the switching speed in the switching control of the remaining phases , when the rotational speed of the rotating electric machine is lower than a low speed threshold. a lowering portion provided that the
The lowering unit is an inverter control device that sequentially switches the phase whose switching speed is to be lowered among each phase every prescribed period (TB).
所定周期(TA)を相数で分割した期間が前記規定期間に設定され、
前記低下部は、スイッチング速度の低下を指示する期間が前記各所定周期において各相で同じ回数出現するように、各相のうちスイッチング速度を低下させる相を前記規定期間毎に順次切り替える請求項1~4のいずれか1項に記載のインバータの制御装置。
A period obtained by dividing a predetermined period (TA) by the number of phases is set as the specified period,
2. The reducing unit sequentially switches the phase in which the switching speed is to be reduced in each of the specified periods so that the period for instructing to reduce the switching speed appears the same number of times in each phase in each of the predetermined periods. 4. The inverter control device according to any one of items 4 to 4 .
前記低下部は、前記回転電機の回転速度が高速側閾値よりも高いことを条件として、前記速度低下処理を行う請求項1~のいずれか1項に記載のインバータの制御装置。 The inverter control device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the reduction unit performs the speed reduction process on the condition that the rotation speed of the rotating electrical machine is higher than a high-speed threshold. 前記制御部は、前記回転電機の制御量を指令値に制御するために前記スイッチング制御を行い、
前記低下部は、前記指令値又は前記電機子巻線に流れる電流値のいずれかである電流パラメータが閾値よりも大きいことを条件として、前記速度低下処理を行う請求項1,3,4のいずれか1項に記載のインバータの制御装置。
The control unit performs the switching control in order to control the control amount of the rotating electric machine to a command value,
5. The speed reduction unit performs the speed reduction process on condition that a current parameter, which is either the command value or the current value flowing through the armature winding, is larger than a threshold value. 2. The inverter control device according to item 1.
前記システムは、前記回転電機又は前記インバータの温度を検出する温度センサ(43)を備え、
前記低下部は、前記温度センサにより検出された温度が高温側閾値よりも高いことを条件として、前記速度低下処理を行う請求項1~のいずれか1項に記載のインバータの制御装置。
The system includes a temperature sensor (43) that detects the temperature of the rotating electric machine or the inverter,
The inverter control device according to any one of claims 1 to 7 , wherein the reducing unit performs the speed reducing process on the condition that the temperature detected by the temperature sensor is higher than a high temperature threshold.
前記システムは、前記インバータの温度を検出する温度センサ(43)を備え、
前記低下部は、前記温度センサにより検出された温度が低温側閾値よりも低いことを条件として、前記速度低下処理を行う請求項1~のいずれか1項に記載のインバータの制御装置。
The system includes a temperature sensor (43) that detects the temperature of the inverter,
The inverter control device according to any one of claims 1 to 7 , wherein the reducing unit performs the speed reducing process on the condition that the temperature detected by the temperature sensor is lower than a low temperature threshold.
前記システムは、気圧を検出する気圧センサ(44)を備え、
前記低下部は、前記気圧センサにより検出された気圧が気圧閾値よりも低いことを条件として、前記速度低下処理を行う請求項1~のいずれか1項に記載のインバータの制御装置。
The system includes an atmospheric pressure sensor (44) that detects atmospheric pressure;
The inverter control device according to any one of claims 1 to 9 , wherein the reduction unit performs the speed reduction process on the condition that the air pressure detected by the air pressure sensor is lower than an air pressure threshold.
多相の回転電機(10)と、a multiphase rotating electric machine (10);
前記回転電機を構成する電機子巻線(11U~11W)に電気的に接続されたインバータ(20)と、an inverter (20) electrically connected to armature windings (11U to 11W) constituting the rotating electrical machine;
コンピュータ(50)と、を備えるシステムに適用されるプログラムにおいて、In a program applied to a system comprising a computer (50),
前記コンピュータに、to the computer;
前記回転電機の駆動制御を行うために、前記インバータを構成する各相のスイッチ(SUH~SWL)のスイッチング制御を行う処理と、A process of controlling switching of switches (SUH to SWL) of each phase forming the inverter in order to perform drive control of the rotating electrical machine;
各相のうち、一部の相の前記スイッチング制御におけるスイッチング速度を、残りの相の前記スイッチング制御におけるスイッチング速度よりも低下させる速度低下処理と、を実行させ、performing a speed reduction process of lowering the switching speed in the switching control of some of the phases from the switching speed in the switching control of the remaining phases;
前記速度低下処理において、In the speed reduction process,
各相のうちスイッチング速度を低下させる相を規定期間(TB)毎に順次切り替え、Among each phase, the phase that reduces the switching speed is sequentially switched every specified period (TB),
前記回転電機の回転速度が低い場合、該回転速度が高い場合よりも前記規定期間を短く設定する、プログラム。A program that sets the prescribed period to be shorter when the rotational speed of the rotating electric machine is low than when the rotational speed is high.
多相の回転電機(10)と、a multiphase rotating electric machine (10);
前記回転電機を構成する電機子巻線(11U~11W)に電気的に接続されたインバータ(20)と、an inverter (20) electrically connected to armature windings (11U to 11W) constituting the rotating electrical machine;
コンピュータ(50)と、を備えるシステムに適用されるプログラムにおいて、In a program applied to a system comprising a computer (50),
前記コンピュータに、to the computer;
前記回転電機の制御量を指令値に制御するために、前記インバータを構成する各相のスイッチ(SUH~SWL)のスイッチング制御を行う処理と、In order to control the control amount of the rotating electric machine to a command value, a process of controlling switching of switches (SUH to SWL) of each phase forming the inverter;
各相のうち、一部の相の前記スイッチング制御におけるスイッチング速度を、残りの相の前記スイッチング制御におけるスイッチング速度よりも低下させる速度低下処理と、を実行させ、performing a speed reduction process of lowering the switching speed in the switching control of some of the phases from the switching speed in the switching control of the remaining phases;
前記速度低下処理において、In the speed reduction process,
各相のうちスイッチング速度を低下させる相を規定期間(TB)毎に順次切り替え、Among each phase, the phase that reduces the switching speed is sequentially switched every specified period (TB),
前記指令値又は前記電機子巻線に流れる電流値のいずれかである電流パラメータが大きい場合、該電流パラメータが小さい場合よりも前記規定期間を短く設定する、プログラム。When a current parameter, which is either the command value or the current value flowing through the armature winding, is large, the specified period is set to be shorter than when the current parameter is small.
多相の回転電機(10)と、a multiphase rotating electric machine (10);
前記回転電機を構成する電機子巻線(11U~11W)に電気的に接続されたインバータ(20)と、an inverter (20) electrically connected to armature windings (11U to 11W) constituting the rotating electrical machine;
コンピュータ(50)と、を備えるシステムに適用されるプログラムにおいて、In a program applied to a system comprising a computer (50),
前記コンピュータに、to the computer;
前記回転電機の駆動制御を行うために、前記インバータを構成する各相のスイッチ(SUH~SWL)のスイッチング制御を行う処理と、A process of controlling switching of switches (SUH to SWL) of each phase forming the inverter in order to perform drive control of the rotating electrical machine;
各相のうち、一部の相の前記スイッチング制御におけるスイッチング速度を、残りの相の前記スイッチング制御におけるスイッチング速度よりも低下させる速度低下処理と、を実行させ、performing a speed reduction process of lowering the switching speed in the switching control of some of the phases from the switching speed in the switching control of the remaining phases;
前記速度低下処理において、各相のうちスイッチング速度を低下させる相を規定期間(TB)毎に順次切り替え、In the speed reduction process, the phase whose switching speed is to be reduced among each phase is sequentially switched every prescribed period (TB),
前記コンピュータに、前記速度低下処理によりスイッチング速度を低下させる相が切り替えられてからの経過時間をカウントする処理を実行させ、causing the computer to execute a process of counting the elapsed time since the phase that reduces the switching speed is switched by the speed reduction process,
前記速度低下処理において、カウントされた経過時間が前記規定期間に到達するたびに、各相のうちスイッチング速度を低下させる相を切り替える、プログラム。In the speed reduction process, each time the counted elapsed time reaches the specified period, the program switches the phase whose switching speed is to be reduced among the phases.
多相の回転電機(10)と、a multiphase rotating electric machine (10);
前記回転電機を構成する電機子巻線(11U~11W)に電気的に接続されたインバータ(20)と、an inverter (20) electrically connected to armature windings (11U to 11W) constituting the rotating electrical machine;
コンピュータ(50)と、を備えるシステムに適用されるプログラムにおいて、In a program applied to a system comprising a computer (50),
前記コンピュータに、to the computer;
前記回転電機の駆動制御を行うために、前記インバータを構成する各相のスイッチ(SUH~SWL)のスイッチング制御を行う処理と、A process of controlling switching of switches (SUH to SWL) of each phase forming the inverter in order to perform drive control of the rotating electrical machine;
各相のうち、一部の相の前記スイッチング制御におけるスイッチング速度を、残りの相の前記スイッチング制御におけるスイッチング速度よりも低下させる速度低下処理を、前記回転電機の回転速度が低速側閾値よりも低いことを条件として行う処理と、を実行させ、A speed reduction process is performed in which the switching speed in the switching control of some of the phases is lower than the switching speed in the switching control of the remaining phases, when the rotational speed of the rotating electrical machine is lower than a low speed threshold. A process to be performed on the condition that
前記速度低下処理において、各相のうちスイッチング速度を低下させる相を規定期間(TB)毎に順次切り替える、プログラム。A program that, in the speed reduction process, sequentially switches the phase whose switching speed is to be reduced among each phase every prescribed period (TB).
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