JP2013038970A - Motor controller - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent sudden change of current when performing a mode change.SOLUTION: A PI operation unit 26 of a motor controller calculates a proportional by multiplying a current deviation by a proportional gain and an integration term by multiplying an integrated value of the current deviation by an integral gain on the basis of the current deviation that is a difference between a current command of a motor calculated based on an output torque command of the motor 14 and an actual current of the motor actually measured, and then calculates a supply voltage command to the motor based on the proportional and the integration term. A control mode of the motor includes: an overmodulation control mode which obtains a sine wave output limited by a PWM control; and a PWM mode which obtains a sine wave output by the PWM control. If the current deviation is large when shifting from the overmodulation control mode to the PWM control, the proportional gain is decreased.

Description

本発明は、モータの出力トルク指令とその回転状態時に基づいて算出したモータの指令電流と、実際に計測したモータの実電流の差である電流偏差に基づき、前記電流偏差に比例ゲインを乗算して得た比例項と、前記電流偏差の積分値に積分ゲインを乗算して得た積分項からモータへの供給電圧指令を算出するモータ制御装置に関する。   The present invention multiplies the current deviation by a proportional gain based on a current deviation that is the difference between the motor command current calculated based on the output torque command of the motor and its rotation state and the actual current of the motor actually measured. The motor control device calculates a supply voltage command to the motor from the integral term obtained by multiplying the integral term obtained by multiplying the integral value of the current deviation and the integral value of the current deviation by an integral gain.

従来より、ハイブリッド自動車、電気自動車などにおいては、駆動用のモータを搭載しており、このモータを制御するモータ制御装置が利用されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a hybrid motor, an electric vehicle, and the like are equipped with a driving motor, and a motor control device that controls the motor is used.

このモータ制御においては、バッテリからの電力をインバータにより、三相のモータ駆動電流に変換すると共に、PWM制御によって、モータの出力トルク指令に応じたモータ電流に変換している。また、車両の減速時においては、インバータによりモータの回生制動を行い、回生電力をバッテリに戻している。   In this motor control, electric power from the battery is converted into a three-phase motor drive current by an inverter, and also converted into a motor current according to a motor output torque command by PWM control. Further, when the vehicle is decelerated, the regenerative braking of the motor is performed by the inverter, and the regenerative power is returned to the battery.

このような制御において、通常は、インバータのスイッチングをPWM制御して、モータ駆動電流を制御して、モータの出力トルクを制御している。このようなPWM制御によりモータ電流を正弦波とすることが好適であるが、PWM制御でモータ電流を正弦波とすると、高回転数領域において十分な出力トルクが得られなくなるため、そのような領域において、過変調PWM制御、矩形波制御が採用されている。   In such control, normally, the switching of the inverter is PWM controlled, the motor drive current is controlled, and the motor output torque is controlled. It is preferable to make the motor current a sine wave by such PWM control. However, if the motor current is made a sine wave by PWM control, a sufficient output torque cannot be obtained in the high rotation speed region. , Overmodulation PWM control and rectangular wave control are employed.

特開2010−178444号公報JP 2010-178444 A 特開2011−00389号公報JP 2011-00389 A

ここで、上述したような駆動モードの切り替えを行うと、制御内容が異なるため、モード切り替え時に、モータ駆動が適切でなくなってしまう場合があった。例えば、スリップ後のグリップ時においては、モータへの負荷が大きくなりモータ電流が上昇するため、矩形波モード→過変調モード→PWMモードという切り替えが行われる。この際に、矩形波モードや、過変調モードにおいては、時定数が比較的大きな制御を行っていることに起因して、PWMモードに切り替わった際に、力行状態であるにもかかわらず回生状態になってしまう場合があった。   Here, when the drive mode is switched as described above, since the control content is different, the motor drive may not be appropriate at the time of the mode switch. For example, during grip after slipping, the load on the motor increases and the motor current increases, so switching from the rectangular wave mode to the overmodulation mode to the PWM mode is performed. At this time, in the rectangular wave mode and the overmodulation mode, when the mode is switched to the PWM mode due to the control with a relatively large time constant, the regenerative state is set despite the power running state. There was a case where it became.

本発明は、モータの出力トルク指令に基づいて算出したモータの電流指令と、実際に計測したモータの実電流の差である電流偏差に基づき、前記電流偏差に比例ゲインを乗算して得た比例項と、前記電流偏差の積分値に積分ゲインを乗算して得た積分項を算出し、得られた比例項および積分項に基づいてモータへの供給電圧指令を算出するモータ制御装置であって、モータの制御モードとして、PWM制御により振幅の大きな場所でリミットの掛かったモータ電流を得る過変調モードと、PWM制御によって正弦波のモータ電流を得るPWMモードと、を有し、過変調制御モードからPWM制御モードに移行する際に、前記電流偏差が大きい場合には、前記比例ゲインを小さく変更することを特徴とする。   The present invention relates to a proportionality obtained by multiplying the current deviation by a proportional gain based on a current deviation that is a difference between a motor current command calculated based on a motor output torque command and an actual current measured by the motor. And an integral term obtained by multiplying the integral value of the current deviation and the integral value of the current deviation, and a supply voltage command to the motor is calculated based on the obtained proportional term and integral term. The motor control mode includes an overmodulation mode that obtains a motor current that is limited at a place with a large amplitude by PWM control, and a PWM mode that obtains a sine wave motor current by PWM control. When shifting from PWM to PWM control mode, if the current deviation is large, the proportional gain is changed to be small.

また、前記モード移行時において、前記積分項について、直前に電圧指令値にリセットし、リセットされた積分項に、今回の電流偏差に基づく積分項を加算して、今回の積分項を算出することが好適である。   Further, at the time of the mode transition, the integral term is reset to the voltage command value immediately before, and the integral term based on the current current deviation is added to the reset integral term to calculate the present integral term. Is preferred.

また、本発明は、モータの出力トルク指令に基づいて算出したモータの電流指令と、実際に計測したモータの実電流の差である電流偏差に基づき、前記電流偏差に比例ゲインを乗算して得た比例項と、前記電流偏差の積分値に積分ゲインを乗算して得た積分項を算出し、得られた比例項および積分項に基づいてモータへの電圧指令を算出するモータ制御装置であって、モータの制御モードとして、PWM制御によりリミットの掛かったモータ電流を得る過変調モードと、PWM制御によって正弦波のモータ電流を得るPWMモードと、を有し、過変調制御モードからPWM制御モードに移行する際に、算出された前記電圧指令の符号が前回の電圧指令と符号が反転する場合に、符号の反転しないように、前記比例ゲインを小さく変更することを特徴とする。   Further, the present invention is obtained by multiplying the current deviation by a proportional gain based on a current deviation that is a difference between a motor current command calculated based on a motor output torque command and an actual measured motor actual current. The motor control device calculates a proportional term and an integral term obtained by multiplying the integral value of the current deviation by an integral gain, and calculates a voltage command to the motor based on the obtained proportional term and integral term. As a motor control mode, there are an overmodulation mode for obtaining a motor current that is limited by PWM control, and a PWM mode for obtaining a sinusoidal motor current by PWM control. From the overmodulation control mode to the PWM control mode When the sign of the calculated voltage command is reversed from that of the previous voltage command, the proportional gain is changed so that the sign is not reversed. And features.

本発明によれば、過変調モードからPWMモードに切り替わった際に、電圧指令が大きく変化して、力行状態であるにもかかわらず、回生状態となることを防止できる。   According to the present invention, when the overmodulation mode is switched to the PWM mode, it is possible to prevent the voltage command from changing greatly and entering the regenerative state despite the power running state.

実施形態に係るモータ制御装置を含む車両の駆動システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the drive system of the vehicle containing the motor control apparatus which concerns on embodiment. 問題が生じる場合の状況を説明する図である。It is a figure explaining the situation when a problem arises. モード切り替え時の電流指令の状態を示す図である。It is a figure which shows the state of the current command at the time of mode switching. Kp変更処理のフローチャートである。It is a flowchart of a Kp change process. モード切り替え時の電流指令の状態を示す図である。It is a figure which shows the state of the current command at the time of mode switching.

以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。図1は、実施形態に係るモータ制御装置を含む車両の駆動システムの構成を示す図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a vehicle drive system including a motor control device according to an embodiment.

直流電源10からの直流電力は、インバータ12により、所望の三相電流に変換されてモータ14に供給される。直流電源10は、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池などの二次電池で形成され、数100Vの出力を有し、昇圧コンバータにより昇圧する構成でもよい。インバータ12は、例えば正負母線間に2つのトランジスタ(例えば、IGBT)の直列接続からなるアームを3本有し、各アームの中点が出力端になっており、トランジスタのスイッチングにより所望の三相交流電流を出力する。モータ14は、永久磁石モータであり、UVWの三相に120度位相の異なる電流を流して駆動される。このモータ14は、例えば永久磁石モータで構成され、車両の駆動および回生による発電を行うモータジェネレータである。   DC power from the DC power supply 10 is converted into a desired three-phase current by the inverter 12 and supplied to the motor 14. The DC power supply 10 may be formed of a secondary battery such as a lithium ion battery or a nickel metal hydride battery, may have an output of several hundred volts, and may be boosted by a boost converter. The inverter 12 has, for example, three arms composed of two transistors (for example, IGBTs) connected in series between the positive and negative buses, and the middle point of each arm serves as an output terminal. Outputs alternating current. The motor 14 is a permanent magnet motor, and is driven by flowing currents of 120 degrees in the three phases of UVW. The motor 14 is a motor generator configured by, for example, a permanent magnet motor and generating electric power by driving and regenerating the vehicle.

モータ14の各相に流れる電流は電流計20によって検出され、検出した電流値はUVW→dq変換部22に供給される。なお、各相電流は、2相の電流を検出すれば、残る1相電流がわかるため、この例ではV,Wの2相のモータ電流Iv0,Iw0を検出している。また、モータのロータ角θは、回転角検出器(例えば、レゾルバ)24によって検出され、UVW→dq変換部22に供給される。   The current flowing through each phase of the motor 14 is detected by the ammeter 20, and the detected current value is supplied to the UVW → dq conversion unit 22. In addition, since each phase current detects the remaining one-phase current if the two-phase current is detected, the two-phase motor currents Iv0 and Iw0 of V and W are detected in this example. Further, the rotor angle θ of the motor is detected by a rotation angle detector (for example, a resolver) 24 and supplied to the UVW → dq conversion unit 22.

UVW→dq変換部22は、モータ電流Iu0,Iv0,Iw0をdq軸に変換し、実d軸電流Id0、実q軸電流Iq0を得、これをPI演算部26に供給する。   The UVW → dq conversion unit 22 converts the motor currents Iu0, Iv0, and Iw0 to the dq axis to obtain the real d-axis current Id0 and the real q-axis current Iq0, and supplies them to the PI calculation unit 26.

ここで、車両のアクセル踏み込み量などに基づき得られるモータの目標出力トルクを示すトルク指令は電流指令生成部28に供給される。この電流指令生成部28は、トルク指令に応じて、目標d軸電流Id*、目標q軸電流Iq*を生成し、これをPI演算部26に供給する。   Here, the torque command indicating the target output torque of the motor obtained based on the accelerator depression amount of the vehicle is supplied to the current command generator 28. The current command generator 28 generates a target d-axis current Id * and a target q-axis current Iq * according to the torque command, and supplies them to the PI calculator 26.

PI演算部26は、目標d軸電流Id*、目標q軸電流Iq*から実d軸電流Id0、実q軸電流Iq0を減算し、dq軸電流についての偏差を算出し、これに基づき目標電流がモータ14に供給されるように、d軸電圧指令Vd、q軸電圧指令Vqを算出する。   The PI calculation unit 26 subtracts the actual d-axis current Id0 and the actual q-axis current Iq0 from the target d-axis current Id * and the target q-axis current Iq *, calculates a deviation for the dq-axis current, and based on this, the target current Is supplied to the motor 14, the d-axis voltage command Vd and the q-axis voltage command Vq are calculated.

得られたd軸電圧指令Vd、q軸電圧指令Vqは、dq→UVW変換部30において、三相の電圧指令Vu,Vv,Vwに変換され、信号発生部32に供給される。   The obtained d-axis voltage command Vd and q-axis voltage command Vq are converted into three-phase voltage commands Vu, Vv, Vw in the dq → UVW conversion unit 30 and supplied to the signal generation unit 32.

信号発生部32は、基本的にPWM制御信号を生成する。すなわち、電圧指令Vu,Vv,VwをPWMキャリアと比較して、電圧指令Vu,Vv,Vwに応じてデューティー比が決定されたPWM制御信号を生成し、これに応じて、インバータ12の各トランジスタのスイッチングを制御する。これによって、各相のモータ電流が目標値に制御され、モータ14の出力トルクがトルク指令に応じたものに制御される。   The signal generator 32 basically generates a PWM control signal. That is, the voltage commands Vu, Vv, and Vw are compared with the PWM carrier to generate a PWM control signal having a duty ratio determined in accordance with the voltage commands Vu, Vv, and Vw. Controls switching. As a result, the motor current of each phase is controlled to the target value, and the output torque of the motor 14 is controlled according to the torque command.

ここで、上述の説明では、モータ電流の制御は、PWM制御で行うこととして説明したが、本実施形態では、制御モードとして、PWMモードの他に、過変調モード、矩形波モードを有している。PWMモードでは正弦波のモータ電流が得られる。一方、過変調モードでは振幅の大きな場所でリミットの掛かった正弦波のモータ電流が得られ、矩形波モードでは矩形波のモータ電流が得られる。   Here, in the above description, the control of the motor current has been described as being performed by PWM control. However, in the present embodiment, the control mode includes an overmodulation mode and a rectangular wave mode in addition to the PWM mode. Yes. In the PWM mode, a sinusoidal motor current is obtained. On the other hand, in the overmodulation mode, a sine wave motor current with a limit is obtained at a location with a large amplitude, and in the rectangular wave mode, a rectangular wave motor current is obtained.

このように、過変調モードや矩形波モードを設けるのは、正弦波PWMでは変調率0.61が最大であり、それ以上の変調率とする場合には、PWMキャリアの振幅より大きな振幅の電圧指令を用いる過変調モードや、モータ電圧指令を矩形波とする矩形波モードを用いるからである。そして、低速から中速域においては、PWMモードで問題が無いため、PWMモードを採用する。また、中速域において出力を向上するために過変調モード、高速行きでの出力向上のために矩形波モードを用いる。変調率でいうと、0〜61:PWMモード、0.61〜0.78:過変調モード、0.78以上:矩形波モードというように、モードを切り替える。   In this way, the overmodulation mode and the rectangular wave mode are provided because the sine wave PWM has a maximum modulation rate of 0.61, and in the case of a modulation rate higher than that, a voltage having an amplitude larger than the amplitude of the PWM carrier. This is because an overmodulation mode using a command and a rectangular wave mode in which the motor voltage command is a rectangular wave are used. In the low to medium speed range, there is no problem in the PWM mode, so the PWM mode is adopted. Also, an overmodulation mode is used to improve the output in the medium speed range, and a rectangular wave mode is used to improve the output at high speed. In terms of modulation rate, the mode is switched such as 0 to 61: PWM mode, 0.61 to 0.78: overmodulation mode, 0.78 or more: rectangular wave mode.

ここで、矩形波モードでは、モータ14の出力トルク制御は、矩形波の位相制御によって行われるが、これについては説明を省略する。   Here, in the rectangular wave mode, the output torque control of the motor 14 is performed by the phase control of the rectangular wave, but the description thereof is omitted.

PWMモードおよび過変調モードでは、モータ電流をフィードバック制御する。そして、モータ回転数が大きく変化しているときに、モード切り替えが行われると、走行がスムースでなくなるという問題があった。   In the PWM mode and the overmodulation mode, the motor current is feedback-controlled. Then, when the mode change is performed when the motor rotation speed is greatly changed, there is a problem that the running is not smooth.

図2には、問題が生じる場合の状況を示している。この場合には、走行状態がスリップとなって、モータ回転数が上昇した後、グリップすることでモータ回転数が下降する場合を示している。   FIG. 2 shows a situation when a problem occurs. In this case, after the running state becomes slip and the motor rotational speed increases, the motor rotational speed decreases by gripping.

例えば、タイヤが凸部に乗り上げ、スリップが生じ、スリップしつつ凸部を乗り越え、タイヤがグリップするとこのような状態になる。   For example, when a tire rides on a convex part, a slip occurs, the convex part is overcome while slipping, and the tire grips, such a state occurs.

スリップが発生した状態において、モータ回転数が高く、矩形波制御となっている。また、スリップしているので、モータに対する負荷は小さく、モータ実電流値は比較的小さい。そして、グリップすることで、モータ回転数は下降し始め、実電流値は増える。   In the state where the slip occurs, the motor rotation speed is high and the rectangular wave control is performed. Moreover, since it slips, the load with respect to a motor is small and the motor actual electric current value is comparatively small. Then, by gripping, the motor rotation speed starts to decrease and the actual current value increases.

実電流値(Id0,Iq0のいずれか)が、緊急切り替えしきい値を超えると(i)、その時点で過変調モードに切り替わる。これによって、制御モードは、固定の矩形波を用い位相制御していた矩形波モードから、電流フィードバックにより電圧指令を決定する、過変調モードに移行する。   When the actual current value (either Id0 or Iq0) exceeds the emergency switching threshold value (i), the mode is switched to the overmodulation mode at that time. As a result, the control mode shifts from the rectangular wave mode in which phase control is performed using a fixed rectangular wave to an overmodulation mode in which a voltage command is determined by current feedback.

この状態において、実電流値が増加し続け、過変調からPWMへの緊急切り替えしきい値を超えると(Iq0が指令値Iq*より所定値大きくなると)、制御モードはPWMモードに変更される(ii)。この際に、電圧指令に大きな変化が生じる場合がある(iii)。   In this state, when the actual current value continues to increase and exceeds the emergency switching threshold value from overmodulation to PWM (when Iq0 becomes larger than the command value Iq * by a predetermined value), the control mode is changed to the PWM mode ( ii). At this time, a large change may occur in the voltage command (iii).

これは、過変調モードからPWMモードに移行した際に、電流偏差が非常に大きく、PWMモードにおける電圧指令がその前の電圧指令に対し大きく変化するからである。   This is because the current deviation is very large when the mode is shifted from the overmodulation mode to the PWM mode, and the voltage command in the PWM mode changes greatly with respect to the previous voltage command.

矩形波モード、過変調モードでは、安定した走行を維持するために電流フィードバックの時定数を比較的大きくしており、スリップ、グリップのような大きな変化が起きた場合には、実電流が目標電流からずれやすい。   In the square wave mode and overmodulation mode, the current feedback time constant is relatively large in order to maintain stable running. When a large change such as slip or grip occurs, the actual current is the target current. It is easy to shift from.

なお、過変調制御では、PWMキャリアの周期の割り込み制御で電流検出を行っており、過変調モードからPWMモードへの移行判断もこの周期で行える。しかし、モード変更は、電圧指令の乱れ防止のため、電圧指令の周期で行う。このため、実際のモード切り替えタイミングでは、実電流と目標電流の偏差はかなり大きくなる可能性がある。   Note that in overmodulation control, current detection is performed by interrupt control of the PWM carrier cycle, and the transition from the overmodulation mode to the PWM mode can also be determined in this cycle. However, the mode is changed at the cycle of the voltage command in order to prevent disturbance of the voltage command. For this reason, at the actual mode switching timing, the deviation between the actual current and the target current may be considerably large.

そして、この偏差が非常に大きいと、電圧指令の符号が反転し、力行状態から回生状態となってしまう。   And if this deviation is very large, the sign of the voltage command is reversed and the power running state is changed to the regenerative state.

PI演算部26における電圧指令の算出は、次のような演算によって行われる。
Vd=Kp(d軸電流偏差)+ΣKi(d軸電流偏差)
Vq=Kp(q軸電流偏差)+ΣKi(q軸電流偏差)
The calculation of the voltage command in the PI calculation unit 26 is performed by the following calculation.
Vd = Kp (d-axis current deviation) + ΣKi (d-axis current deviation)
Vq = Kp (q-axis current deviation) + ΣKi (q-axis current deviation)

ここで、Vd、Vqはそれぞれd軸電圧指令、q軸電圧指令、電流偏差は(Id*−Id0)、(Iq*−Iq0)、Kpは比例ゲイン、Kiは積分ゲインである。   Here, Vd and Vq are a d-axis voltage command, a q-axis voltage command, current deviations are (Id * −Id0) and (Iq * −Iq0), Kp is a proportional gain, and Ki is an integral gain.

ここで、本実施形態において、応答性を上げるために、Kp>Kiに設定している。   Here, in this embodiment, Kp> Ki is set in order to increase the responsiveness.

さらに、過変調モード→PWMモードの切り替え時において、積分項をその時点での電圧指令相当の値にリセットする。すなわち、制御モードが変更されるので、変更後のPWMモードにおけるPI制御の制御性を高めるために、切り替え直前の電圧指令値にリセットする。   Further, at the time of switching from the overmodulation mode to the PWM mode, the integral term is reset to a value corresponding to the voltage command at that time. That is, since the control mode is changed, the voltage command value immediately before switching is reset to improve the controllability of the PI control in the PWM mode after the change.

すなわち、PWMモードにおける最初の電圧指令の算出は、
Vd=Kp(d軸電流偏差)+Ki(d軸電流偏差)+前回Vd
Vq=Kp(q軸電流偏差)+Ki(q軸電流偏差)+前回Vq
となる。
That is, the calculation of the first voltage command in the PWM mode is
Vd = Kp (d-axis current deviation) + Ki (d-axis current deviation) + previous Vd
Vq = Kp (q-axis current deviation) + Ki (q-axis current deviation) + previous Vq
It becomes.

すなわち、図3に示すように直前の電圧指令が負であって力行状態の指示であっても、電流偏差が大きいとこの電流を下げるために、PWMモードにおけるフィードバック制御において電圧指令が正となり回生状態になってしまう。   That is, as shown in FIG. 3, even if the immediately preceding voltage command is negative and the power running state is instructed, if the current deviation is large, the voltage command becomes positive in the feedback control in the PWM mode in order to reduce this current. It becomes a state.

そこで、本実施形態においては、電流偏差が大きいときに、比例ゲインを小さな値に変更する。すなわち、図4に示すように、電流偏差をしきい値と比較し(S1)、電流偏差がしきい値より大きい場合には、比例ゲインKpを小さな値に変更する(S2)。   Therefore, in this embodiment, when the current deviation is large, the proportional gain is changed to a small value. That is, as shown in FIG. 4, the current deviation is compared with a threshold value (S1), and if the current deviation is larger than the threshold value, the proportional gain Kp is changed to a smaller value (S2).

これによって、図5に示すように、過変調モードの最後の電圧ベクトルに対する変化が比較的小さくなり、力行から回生に変化してしまうような事態の発生を避けることが可能となる。   As a result, as shown in FIG. 5, the change to the last voltage vector in the overmodulation mode becomes relatively small, and it is possible to avoid the occurrence of a situation where the power running changes to regenerative.

例えば、q軸電流指令Iq*=−20A、実q軸電流Iq0=−100A、前回電圧指令Vq=−100000、Kp=5000、Ki=400の場合、PWMモード移行時の電圧指令Vqは、
Vq=5000×(−20−(−100))+400×(−20−(−100))
+(−100000)=332000
となり、前回の電圧指令値−100000と符号が反転する。
For example, when the q-axis current command Iq * = − 20 A, the actual q-axis current Iq0 = −100 A, the previous voltage command Vq = −100000, Kp = 5000, Ki = 400, the voltage command Vq at the time of the PWM mode transition is
Vq = 5000 × (−20 − (− 100)) + 400 × (−20 − (− 100))
+ (− 100000) = 332000
Thus, the sign of the previous voltage command value minus 10000 is reversed.

一方、電流偏差を異常と判定するしきい値を50Aに設定しておき、その際のKp=500と設定しておけば、
Vq=500×(−20−(−100))+400×(−20−(−100))
+(−100000)=−2800
となり、電圧指令の符号が反転することを防止することができる。
On the other hand, if the threshold value for determining the current deviation as abnormal is set to 50 A, and Kp = 500 at that time is set,
Vq = 500 × (−20 − (− 100)) + 400 × (−20 − (− 100))
+ (− 100000) = − 2800
Thus, it is possible to prevent the sign of the voltage command from being inverted.

ここで、上述の例では、電流偏差が所定値以上の場合に、比例ゲインを所定の小さい値に設定した。しかし、他の手法も採用することができる。
(i)電流偏差がしきい値を超えた場合のKpの値は、固定の値ではなく、電流偏差の大きさに応じて複数段階用意してもよい。また、Kpの減少量をしきい値とその時の電流偏差の大きさに応じて変更してもよい。
(ii)電流偏差が大きいときに、Kpを小さくするのでなく、電圧指令が負から正に反転することを防止するようにしてもよい。例えば、計算で得た電圧指令の符号が前回の符号と反転する場合に、符号が反転しないように電流指令にリミットを掛けることができる。
(iii)電流偏差がしきい値を超えた場合において、さらに電流指令の符号が反転することを防止してもよい。
(iv)q軸電圧指令が負から正に変化しないように、リミットを掛けることも好適である。
Here, in the above-described example, when the current deviation is equal to or greater than a predetermined value, the proportional gain is set to a predetermined small value. However, other techniques can be employed.
(I) The value of Kp when the current deviation exceeds the threshold value is not a fixed value, and a plurality of stages may be prepared according to the magnitude of the current deviation. Further, the decrease amount of Kp may be changed according to the threshold value and the magnitude of the current deviation at that time.
(Ii) When the current deviation is large, the voltage command may be prevented from being reversed from negative to positive instead of decreasing Kp. For example, when the sign of the voltage command obtained by calculation is reversed from the previous sign, the current command can be limited so that the sign is not reversed.
(Iii) When the current deviation exceeds the threshold value, the sign of the current command may be further prevented from being reversed.
(Iv) It is also preferable to apply a limit so that the q-axis voltage command does not change from negative to positive.

さらに、次のような手段を採用することもできる。
(i)矩形波モード、過変調モードにおいて、電流偏差が所定以上となったことを検出したときに、モードをすぐに変更する。これによって、電流偏差が大きくなりにくくなる。
(ii)PWMモードに移行したときに、積分ゲインを小さくする。これによって、電流偏差に対する応答が鈍くなり、急激な制御の変化を防止できる。
Furthermore, the following means can also be employed.
(I) In the rectangular wave mode and the overmodulation mode, the mode is immediately changed when it is detected that the current deviation exceeds a predetermined value. This makes it difficult for the current deviation to increase.
(Ii) Decrease the integral gain when shifting to the PWM mode. As a result, the response to the current deviation becomes dull, and a sudden control change can be prevented.

10 直流電源、12 インバータ、14 モータ、20 電流計、22 UVW→dq変換部、26 PI演算部、28 電流指令生成部、30 dq→UVW変換部、32 信号発生部。   10 DC power supply, 12 inverter, 14 motor, 20 ammeter, 22 UVW → dq conversion unit, 26 PI calculation unit, 28 current command generation unit, 30 dq → UVW conversion unit, 32 signal generation unit.

Claims (3)

モータの出力トルク指令に基づいて算出したモータの電流指令と、実際に計測したモータの実電流の差である電流偏差に基づき、前記電流偏差に比例ゲインを乗算して得た比例項と、前記電流偏差の積分値に積分ゲインを乗算して得た積分項を算出し、得られた比例項および積分項に基づいてモータへの供給電圧指令を算出するモータ制御装置であって、
モータの制御モードとして、
PWM制御により振幅の大きな場所でリミットの掛かったモータ電流を得る過変調モードと、
PWM制御によって正弦波のモータ電流を得るPWMモードと、
を有し、
過変調制御モードからPWM制御モードに移行する際に、前記電流偏差が大きい場合には、前記比例ゲインを小さく変更することを特徴とするモータ制御装置。
A proportional term obtained by multiplying the current deviation by a proportional gain based on a current deviation that is a difference between a motor current command calculated based on a motor output torque command and an actual current measured by the motor; A motor control device that calculates an integral term obtained by multiplying an integral value of a current deviation by an integral gain, and calculates a supply voltage command to the motor based on the obtained proportional term and integral term,
As a motor control mode,
Overmodulation mode to obtain a motor current with a limit in a place with a large amplitude by PWM control,
PWM mode for obtaining a sinusoidal motor current by PWM control;
Have
The motor control apparatus characterized by changing the proportional gain small when the current deviation is large when shifting from the overmodulation control mode to the PWM control mode.
請求項1に記載のモータ制御装置において、
前記モード移行時において、前記積分項について、直前に電圧指令値にリセットし、リセットされた積分項に、今回の電流偏差に基づく積分項を加算して、今回の積分項を算出することを特徴とするモータ制御装置。
The motor control device according to claim 1,
At the time of the mode transition, the integral term is reset to the voltage command value immediately before, and the integral term based on the current deviation is added to the reset integral term to calculate the present integral term. A motor control device.
モータの出力トルク指令に基づいて算出したモータの電流指令と、実際に計測したモータの実電流の差である電流偏差に基づき、前記電流偏差に比例ゲインを乗算して得た比例項と、前記電流偏差の積分値に積分ゲインを乗算して得た積分項を算出し、得られた比例項および積分項に基づいてモータへの電圧指令を算出するモータ制御装置であって、
モータの制御モードとして、
PWM制御によりリミットの掛かったモータ電流を得る過変調モードと、
PWM制御によって正弦波のモータ電流を得るPWMモードと、
を有し、
過変調制御モードからPWM制御モードに移行する際に、算出された前記電圧指令の符号が前回の電圧指令と符号が反転する場合に、符号の反転しないように、前記比例ゲインを小さく変更することを特徴とするモータ制御装置。
A proportional term obtained by multiplying the current deviation by a proportional gain based on a current deviation that is a difference between a motor current command calculated based on a motor output torque command and an actual current measured by the motor; A motor control device that calculates an integral term obtained by multiplying an integral value of a current deviation by an integral gain, and calculates a voltage command to the motor based on the obtained proportional term and integral term,
As a motor control mode,
Overmodulation mode to obtain a motor current with a limit by PWM control,
PWM mode for obtaining a sinusoidal motor current by PWM control;
Have
When shifting from the overmodulation control mode to the PWM control mode, when the sign of the calculated voltage command is reversed from the previous voltage command, the proportional gain is changed to be small so that the sign is not reversed. A motor control device.
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