JP2012257360A - Controller of rotary machine - Google Patents
Controller of rotary machine Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012257360A JP2012257360A JP2011127938A JP2011127938A JP2012257360A JP 2012257360 A JP2012257360 A JP 2012257360A JP 2011127938 A JP2011127938 A JP 2011127938A JP 2011127938 A JP2011127938 A JP 2011127938A JP 2012257360 A JP2012257360 A JP 2012257360A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- torque
- rotating machine
- estimated
- control
- diagnostic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
【課題】トルク式「φ・id+P(Ld−Lq)・id・iq」や、電機子鎖交磁束定数φとして特定の値を想定したマップに基づきトルクを推定すると、モータジェネレータの永久磁石の磁力が減少する異常が生じる場合等にあっては、電機子鎖交磁束定数φが変化するため、トルクの推定精度が大きく低下する。
【解決手段】診断用トルク推定部56では、実効電力EP(=Vn・Ia・cosΔ)を電気角速度ωで除算することで診断用推定トルクTdeを算出する。ここで、ノルムVnは、インバータの出力電圧のベクトルのノルムであり、ノルムIaは、実電流id,iqのベクトルノルムであり、位相差Δは、電流ベクトルと電圧ベクトルとの位相差である。FB演算系異常診断部60では、上記式に準じた手法にて推定される制御用推定トルクTeと診断用推定トルクTdeとを比較することで、演算系の異常の有無を診断する。
【選択図】 図2When a torque is estimated based on a torque formula “φ · id + P (Ld−Lq) · id · iq” or a map assuming a specific value as an armature flux linkage constant φ, the magnetic force of a permanent magnet of a motor generator is calculated. When an abnormality occurs in which the armature decreases, the armature flux linkage constant φ changes, so that the torque estimation accuracy is greatly reduced.
A diagnostic torque estimating unit calculates a diagnostic estimated torque Tde by dividing an effective electric power EP (= Vn · Ia · cosΔ) by an electrical angular velocity ω. Here, the norm Vn is the norm of the vector of the output voltage of the inverter, the norm Ia is the vector norm of the actual currents id and iq, and the phase difference Δ is the phase difference between the current vector and the voltage vector. The FB computation system abnormality diagnosis unit 60 diagnoses whether there is an abnormality in the computation system by comparing the estimated torque for control Te estimated by the method according to the above equation with the estimated torque for diagnosis Tde.
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、回転機に流れる電流の検出値を入力とし、前記回転機の電気角速度情報によらずに回転機のトルクを推定する制御用推定手段を備え、該制御用推定手段によって推定されるトルクを指令値にフィードバック制御すべく前記回転機に接続された交流電圧印加回路の出力電圧を操作する回転機の制御装置に関する。 The present invention includes a control estimation unit that receives a detected value of the current flowing through the rotary machine as input and estimates the torque of the rotary machine without using the electrical angular velocity information of the rotary machine, and is estimated by the control estimation unit. The present invention relates to a control device for a rotating machine that operates an output voltage of an AC voltage application circuit connected to the rotating machine in order to feedback control torque to a command value.
この種の制御装置としては、たとえば下記特許文献1に見られるように、式「φ・id+P(Ld−Lq)・id・iq」に基づき推定されるトルクとトルク指令値との差に基づき、トルク制御の異常の有無を診断するものも提案されている。なお、トルクの推定手法としては、他にもたとえば電機子鎖交磁束数φとして特定の値を想定したマップに基づくものもある。 As this type of control device, for example, as seen in Patent Document 1 below, based on the difference between the torque estimated based on the formula “φ · id + P (Ld−Lq) · id · iq” and the torque command value, Some have been proposed for diagnosing the presence or absence of abnormality in torque control. There are other torque estimation methods based on, for example, a map that assumes a specific value as the armature flux linkage number φ.
ただし、上記式やマップを用いる場合、電動機の永久磁石の磁力が減少する異常が生じる場合等にあっては、電機子鎖交磁束定数φが変化するため、トルクの推定精度が大きく低下する。 However, when the above formula or map is used, if there is an abnormality in which the magnetic force of the permanent magnet of the motor decreases, the armature linkage magnetic flux constant φ changes, so the torque estimation accuracy is greatly reduced.
本発明は、上記課題を解決する過程でなされたものであり、その目的は、回転機に流れる電流の検出値を入力とし、前記回転機の電気角速度情報によらずに回転機のトルクを推定する制御用推定手段を備え、該制御用推定手段によって推定されるトルクを指令値にフィードバック制御すべく前記回転機に接続された交流電圧印加回路を操作する新たな回転機の制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in the process of solving the above-described problems, and its purpose is to estimate the torque of the rotating machine without using the detected value of the current flowing through the rotating machine as input and the electrical angular velocity information of the rotating machine. And a control device for a new rotating machine that operates an AC voltage application circuit connected to the rotating machine to feedback control the torque estimated by the control estimating means to a command value. There is.
以下、上記課題を解決するための手段、およびその作用効果について記載する。 Hereinafter, means for solving the above-described problems and the operation and effect thereof will be described.
請求項1記載の発明は、回転機に流れる電流の検出値を入力とし、前記回転機の電気角速度情報によらずに回転機のトルクを推定する制御用推定手段を備え、該制御用推定手段によって推定されるトルクを指令値にフィードバック制御すべく前記回転機に接続された交流電圧印加回路の出力電圧を操作する回転機の制御装置において、前記操作される出力電圧、前記回転機を流れる電流の検出値および前記回転機の電気角速度を入力とし、前記交流電圧印加回路の電力を前記回転機の電気角速度で除算した値に基づき前記回転機のトルクを推定する診断用推定手段と、前記診断用推定手段によって推定されるトルクと、前記制御用推定手段によって推定されるトルクとの比較に基づき、前記フィードバック制御の異常の有無を診断する診断手段と、を備えることを特徴とする。 The invention according to claim 1 further comprises control estimation means for receiving the detected value of the current flowing through the rotating machine and estimating the torque of the rotating machine regardless of the electrical angular velocity information of the rotating machine. In the control device for a rotating machine that operates the output voltage of an AC voltage application circuit connected to the rotating machine to feedback control the torque estimated by the command value to the command value, the operated output voltage, the current flowing through the rotating machine And a diagnostic estimation means for estimating the torque of the rotating machine based on a value obtained by dividing the power of the AC voltage application circuit by the electrical angular speed of the rotating machine, and the detected value of the rotating machine and the electrical angular speed of the rotating machine A diagnostic operator for diagnosing the presence or absence of abnormality of the feedback control based on a comparison between the torque estimated by the estimation means and the torque estimated by the control estimation means Characterized in that it comprises a and.
上記発明では、診断用推定手段と制御用推定手段とが互いに独立にトルクを推定する。ここで、これらトルク推定手段による推定値が相違する場合、フィードバック制御手段に利用される制御用推定手段に異常が生じており、ひいてはフィードバック制御に異常が生じていると考えられる。上記発明では、この点に鑑み、診断手段を備えることで、フィードバック制御の異常の有無を診断することができる。 In the above invention, the diagnosis estimating means and the control estimating means estimate the torque independently of each other. Here, when the estimated values by the torque estimating means are different, it is considered that an abnormality has occurred in the control estimating means used for the feedback control means, and consequently, an abnormality has occurred in the feedback control. In the above invention, in view of this point, it is possible to diagnose the presence or absence of abnormality in feedback control by providing a diagnostic means.
なお、前記回転機は、永久磁石を備えるものであることが望ましい。 In addition, it is desirable that the rotating machine includes a permanent magnet.
この場合、制御用診断手段は、回転機の電機子鎖交磁束定数についての情報に基づき構成されるものとなる。したがって、永久磁石の磁束が減少する異常が生じる場合等にあっては、正確なトルクを推定することができない。一方、診断用推定手段は、回転機の電機子鎖交磁束定数情報とは独立にトルクを推定するものである。このため、これら一対の推定手段によって推定されるトルク同士に相違が生じる場合、磁束の異常等によって制御用診断手段がトルクを正確に推定できない状況であると判断することができる。 In this case, the control diagnostic means is configured based on information about the armature flux linkage constant of the rotating machine. Therefore, when an abnormality occurs in which the magnetic flux of the permanent magnet decreases, an accurate torque cannot be estimated. On the other hand, the diagnostic estimation means estimates the torque independently of the armature flux linkage constant information of the rotating machine. For this reason, when there is a difference between the torques estimated by the pair of estimating means, it can be determined that the control diagnosing means cannot accurately estimate the torque due to a magnetic flux abnormality or the like.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記診断用推定手段の入力パラメータは、前記回転機を流れる電流のベクトルノルム、および前記電流のベクトルと前記操作される出力電圧のベクトルとの位相差を含み、前記電流のベクトルノルムおよび前記操作される出力電圧の積と前記位相差とから把握される前記交流電圧印加回路の実効電力を前記回転機の電気角速度で除算した値に基づく前記回転機のトルクを推定することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the input parameter of the diagnostic estimation means includes a vector norm of a current flowing through the rotating machine, and a vector of the current and a vector of the output voltage to be operated. The effective power of the AC voltage application circuit obtained from the product of the vector norm of the current and the output voltage to be operated and the phase difference is divided by the electrical angular velocity of the rotating machine. The torque of the rotating machine is estimated based on.
請求項3記載の発明は、請求項2記載の発明において、前記電流のベクトルノルムは、dq座標成分から算出されることを特徴とする。 The invention according to claim 3 is the invention according to claim 2, wherein the vector norm of the current is calculated from a dq coordinate component.
上記発明では、直流成分を用いることで、電流ベクトルノルムを容易に算出することができる。 In the above invention, the current vector norm can be easily calculated by using the DC component.
請求項4記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項に記載の発明において、前記診断手段は、前記診断用推定手段によって推定されるトルクと前記指令値との乖離度合いに基づきトルク制御の異常の有無を診断する機能をさらに有することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the diagnostic unit is configured to generate a torque based on a degree of deviation between the torque estimated by the diagnostic estimation unit and the command value. It further has a function of diagnosing the presence or absence of control abnormality.
上記発明では、診断用推定手段によって推定されるトルクと指令値との差に基づき、回転機の実際のトルクが指令値どおりに制御されているか否かを診断することができる。ここで、トルクが指令値どおりに制御されていない場合、フィードバック制御の演算系が正常に機能していないためにトルクが指令値とならない異常であるのか、それ以外の要因による異常であるのか等、複数の要因が存在する。この点、上記発明では、診断用推定手段と制御用推定手段とのそれぞれで推定されるトルク同士に差がある場合、フィードバック制御の演算系が正常に機能していないためにトルクが指令値とならない異常であると識別できる。 In the above invention, based on the difference between the torque estimated by the diagnostic estimation means and the command value, it is possible to diagnose whether the actual torque of the rotating machine is controlled according to the command value. Here, if the torque is not controlled according to the command value, it is an abnormality that the torque does not become the command value because the calculation system of the feedback control is not functioning normally, or an abnormality caused by other factors, etc. There are multiple factors. In this regard, in the above invention, when there is a difference between the torques estimated by the diagnostic estimation unit and the control estimation unit, the feedback control calculation system is not functioning normally, so that the torque becomes the command value. It can be identified as an anomaly that must not be.
以下、本発明にかかる回転機の制御装置を車載主機としての回転機の制御装置に適用した一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, an embodiment in which a control device for a rotating machine according to the present invention is applied to a control device for a rotating machine as an in-vehicle main machine will be described with reference to the drawings.
図1に、本実施形態にかかるシステム構成図を示す。 FIG. 1 shows a system configuration diagram according to the present embodiment.
図示されるように、モータジェネレータ10は、車載主機としての3相の電動機兼発電機であり、駆動輪14に機械的に連結されている。詳しくは、モータジェネレータ10の回転軸10aは、電子制御式のクラッチC1およびトランスミッション12を介して駆動輪14に機械的に連結されている。なお、本実施形態では、モータジェネレータ10として、埋め込み磁石同期機(IPMSM)を想定している。
As shown in the figure, the
モータジェネレータ10の回転軸10aは、さらに電子制御式のクラッチC2を介して内燃機関(エンジン16)に機械的に連結されている。
The rotating shaft 10a of the
モータジェネレータ10は、インバータINVを介して端子電圧が所定の高電圧(たとえば100V以上)となる高電圧バッテリ18に接続されている。一方、インバータINVは、スイッチング素子S*p,S*n(*=u,v,w)の直列接続体を3組備えており、これら各直列接続体の接続点がモータジェネレータ10のU,V,W相にそれぞれ接続されている。これらスイッチング素子S*p,S*nとして、本実施形態では、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT)が用いられている。そして、これらにはそれぞれ、ダイオードD*p,D*nが逆並列に接続されている。
The
本実施形態では、モータジェネレータ10やインバータINVの状態を検出する検出手段として、以下のものを備えている。まず、インバータINVの入力電圧(電源電圧VDC)を検出する電圧センサ20を備えている。また、モータジェネレータ10のV相およびW相を流れる電流iv,iwを検出する電流センサ22,24を備えている。さらに、モータジェネレータ10の回転角度θ(電気角)を検出するレゾルバ等の回転角度センサ26を備えている。
In the present embodiment, the following is provided as detection means for detecting the state of the
上記各種センサの検出値は、図示しないインターフェースを介して低圧システムを構成するモータジェネレータ用電子制御装置(MGECU30)に取り込まれる。MGECU30は、上位の制御装置であるハイブリッド用電子制御装置(HVECU32)との間でCAN通信等によってデータの授受を行う。特に、MGECU30は、HVECU32から通知されるトルクの基本指令値Tr0に基づき、モータジェネレータ10のトルクを制御する。これは、上記各種センサの検出値に基づき、インバータINVを操作する操作信号を生成して出力することで実行される。ここで、インバータINVのスイッチング素子S*p,S*nを操作する信号が、操作信号g*p,g*nである。
The detection values of the various sensors are taken into the motor generator electronic control unit (MGECU 30) constituting the low-pressure system via an interface (not shown). The MGECU 30 exchanges data with a hybrid electronic control device (HVECU 32), which is a higher-level control device, by CAN communication or the like. In particular, MGECU 30 controls the torque of
図2に、上記インバータINVの操作信号の生成に関する処理のブロック図を示す。 FIG. 2 shows a block diagram of processing relating to generation of the operation signal of the inverter INV.
2相変換部40では、電流センサ22,24のそれぞれによって検出された電流iv,iwを、dq座標系の実電流id,iqに変換する。位相・振幅算出部42では、実電流id,iqのベクトルノルム(振幅)と、ベクトルの位相とを算出する。ここで、ベクトルのノルムは、ベクトルの各成分の2乗の和の平方根によって定義される。制御用トルク推定部46では、振幅・位相算出部42において算出された実電流id,iqの振幅および位相に基づき、トルクの推定値(制御用推定トルクTe)をマップ演算する。このマップは、たとえば、下記の式(c1)を前提とするものであって且つ、d軸インダクタンスLdやq軸インダクタンスLqが電流に応じて変化することを考慮した値を算出するものとすればよい。
In the two-
Te=φ・id+P(Ld−Lq)・id・iq …(c1)
もっとも、これに代えて、実験等によって電流とトルクとの関係を求めることで作成されたマップであってもよい。
Te = φ · id + P (Ld−Lq) · id · iq (c1)
However, instead of this, a map created by obtaining the relationship between current and torque by experiments or the like may be used.
偏差算出部48では、上記HVECU32から出力される基本指令値Tr0に基づくトルク指令値Trと制御用推定トルクTeとの差を算出する。そして、位相設定部50では、制御用推定トルクTeをトルク指令値Trにフィードバック制御するための操作量として位相δを算出する。この位相δは、制御用推定トルクTeとトルク指令値Trとの差を入力とする比例要素と積分要素との各出力の和として算出されるものである。
The
ノルム設定部52では、トルク指令値Trおよび電気角速度ωとインバータINVの出力電圧ベクトルのノルムVnとの関係を記憶したマップを用い、トルク指令値Trおよび電気角速度ωを入力としてノルムVnを設定する。
The
そして、操作信号生成部54では、上記位相設定部50の設定する位相δと、上記ノルム設定部52の出力するノルムVnと、電源電圧VDCと、回転角度θとに基づき、操作信号g*p,g*nを生成する。詳しくは、操作信号生成部54は、変調率毎に、電気角の1回転周期分の操作信号波形をマップデータとして記憶している。もっとも、操作信号波形の対称性に鑑み、「1/4」周期分のマップデータを記憶して且つ、対称性に基づきこれから1回転周期分の操作信号波形を算出するようにしてもよい。
Then, the operation
操作信号生成部54では、電源電圧VDCとノルムVnとに基づき、変調率を算出し、これに応じて、該当する操作信号波形を選択する。ここで、上記変調率の上限は、矩形波制御時の変調率である「1.27」とされている。このため、変調率が最大値「1.27」となる場合には、操作信号波形として、矩形波制御時の波形である電気角の1回転周期に高電位側のスイッチング素子S*pがオン状態とされる期間と低電位側のスイッチング素子S*nがオン状態とされる期間との一対の期間を、それぞれ1回ずつとする波形(1パルス波形)が選択される。
The
こうして操作信号波形が選択されると、操作信号生成部54では、この波形の出力タイミングを上記位相設定部50の設定する位相δに基づき設定することで、操作信号を生成する。
When the operation signal waveform is selected in this way, the operation
次に、モータジェネレータ10の制御の際しての異常の有無の診断処理について説明する。本実施形態では、モータジェネレータ10のトルクが正常でないか否かの異常を診断するに際し、モータジェネレータ10の正しいトルク(診断用推定トルクTde)を、診断用トルク推定部56において算出する。そして、トルク異常診断部58では、トルク指令値Trと診断用推定トルクTdeとの比較に基づき、モータジェネレータ10のトルクが正常であるか否かを診断する。一方、FB演算系異常診断部60では、制御用推定トルクTeと診断用推定トルクTdeとの比較に基づき、フィードバック制御の演算系の異常の有無を診断する。
Next, a diagnosis process for the presence / absence of abnormality during the control of the
ここで、診断用トルク推定部56は、「トルク×電気角速度ω=電力」の関係に鑑み、インバータINVの出力する電力を電気角速度ωで除算することでトルクを推定するものである。このため、モータジェネレータ10の永久磁石の磁束が変化した場合であっても、トルクの推定精度に影響しない。この意味で、診断用トルク推定部56は、制御用トルク推定部46によって算出される制御用推定トルクTeよりも精度の高いトルクを推定することができる。
Here, in consideration of the relationship of “torque × electrical angular velocity ω = power”, the diagnostic
この診断用推定トルクTdeとトルク指令値Trとが大きく乖離する場合、モータジェネレータ10のトルクがトルク指令値Trどおりに制御されていない異常が生じていると判断できる。
When the estimated torque Tde for diagnosis and the torque command value Tr deviate greatly, it can be determined that there is an abnormality in which the torque of the
一方、診断用推定トルクTdeと制御用推定トルクTeとが大きく乖離している場合、フィードバック制御量としての制御用推定トルクTeに異常が生じている等、フィードバック制御の演算系に異常が生じていると判断することができる。ちなみに、この異常とは、たとえば永久磁石の磁束が減少する異常等によって、制御用トルク推定部46が正しいトルクを推定することができなくなる異常等である。なお、この際には、診断用推定トルクTdeとトルク指令値Trとの間にも乖離が生じる。しかし、診断用推定トルクTdeとトルク指令値Trとの間に乖離が生じることからは、異常の要因を絞り込むことができない。なぜなら、この異常の要因が永久磁石の磁束の減少等に限らないからである。このように、FB演算系異常診断部60とトルク異常診断部58とを備えることで、異常の要因を特定しやすくなるメリットがある。
On the other hand, if the estimated torque Tde for diagnosis and the estimated torque Te for control are greatly deviated, an abnormality has occurred in the calculation system for feedback control, such as an abnormality in the estimated torque for control Te as the feedback control amount. Can be determined. Incidentally, this abnormality is an abnormality that prevents the control
ちなみに、フィードバック制御量として診断用推定トルクTdeを採用しない理由は、演算負荷が大きくなるためである。すなわち、診断用推定トルクTdeの算出には、1電気角周期よりも短い時間間隔で変動する電気角速度ωを算出することが望ましいが、短い時間間隔で変動する電気角速度ωの算出処理を行う場合、演算負荷が大きくなる。これは、回転角度センサ26の検出値に電気角に依存した誤差があるためであり、短い時間間隔で変動する電気角速度ωを精度良く算出するには、この誤差を補正したうえで回転角度の変化速度を算出する必要があるためである。
Incidentally, the reason why the estimated torque for diagnosis Tde is not adopted as the feedback control amount is that the calculation load becomes large. That is, for calculating the estimated torque for diagnosis Tde, it is desirable to calculate the electrical angular velocity ω that varies at a time interval shorter than one electrical angle cycle, but when the calculation process of the electrical angular velocity ω that varies at a short time interval is performed. , The computation load increases. This is because the detection value of the
図3に、本実施形態にかかる診断用推定トルクTdeの算出処理の手順を示す。この処理は、MGECU30において、たとえば所定周期でくり返し実行される。
FIG. 3 shows the procedure of the process for calculating the diagnostic estimated torque Tde according to this embodiment. This process is repeatedly executed in the
この一連の処理では、まずステップS10において、実電流id,iqと、回転角度θとを取得する。続くステップS12においては、先の図2のノルム設定部52によって設定されるノルムVnを取得する。続くステップS14においては、電気角速度ωを算出する。続くステップS16においては、実電流id,iqのベクトルと指令電圧との位相差Δを算出する。ここで、実電流id,iqの位相は、たとえば「arctan{iq/(−id)}」によって算出すればよい。また、指令電圧の位相は、位相設定部50の出力する位相δとすればよい。続くステップS18においては、実効電力EPを算出する。これは、「EP=Vn・Ia・cosΔ」である。なお、ここでは、電流ベクトルのノルムIaを用いている。続くステップS20においては、診断用推定トルクTdeを、実効電力EPを電気角速度ωで除算することで算出する。ここで、実効電力EPを用いるのは、モータジェネレータ10に出力される電力のうち、トルクに寄与するのは実効電力部分であることに鑑み、モータジェネレータ10に出力される電力のうちの無効電力分を除外するためである。
In this series of processes, first, in step S10, the actual currents id and iq and the rotation angle θ are acquired. In the subsequent step S12, the norm Vn set by the
なお、上記ステップS20の処理が完了する場合、この一連の処理を一旦終了する。 When the process of step S20 is completed, this series of processes is temporarily ended.
図4に、本実施形態にかかる診断処理の手順を示す。この処理は、MGECU30によってたとえば所定周期で繰り返し実行される。
FIG. 4 shows a diagnostic processing procedure according to the present embodiment. This process is repeatedly executed by the
この一連の処理では、まずステップS30において、HVECU32からトルクの基本指令値Tr0を受信する。続くステップS32においては、基本指令値Tr0を補正することで、トルク指令値Trを算出する。これは、基本指令値Tr0に、モータジェネレータ10の電気損失を補償するための補正量Tleと、モータジェネレータ10の機械損失を補償するための補正量Tlmと、エンジン16側からモータジェネレータ10の回転軸10aに加えられる周期的な負荷トルクを補償するための補正量Tbとを加算することで行うことができる。
In this series of processes, first, in step S30, a basic torque command value Tr0 is received from the
ここで、モータジェネレータ10の電気損失は、回転子や固定子の銅損や、鉄損等である。一方、モータジェネレータ10の機械損失は、回転軸10aとその軸受け部分との摩擦等、機械的な要因により生じる損失等である。また、負荷トルクとは、クランク軸の回転に伴ってエンジン16内のピストンが上昇、下降を周期的に繰り返す際に生じる回転を妨げる力のことである。なお、負荷トルクは、クラッチC2の締結状態時に限って生じるものである。
Here, the electrical loss of the
上記電気損失を補償するための補正量Tleは、たとえばモータジェネレータ10のトルク、電気角速度ωおよび電源電圧VDCに応じてマップ演算すればよい。また、機械損失を補償するための補正量Tlmや負荷トルクを補償するための補正量Tbは、電気角速度等に応じてマップ演算すればよい。
The correction amount Tle for compensating for the electrical loss may be map-calculated according to, for example, the torque of the
続くステップS34では、ノルムVnを算出する。この処理は、先の図2に示すノルム設定部52の処理である。本実施形態では、この図に示す一連の処理の周期を、位相δの更新周期よりも長く設定している。換言すれば、ノルムVnの更新処理を、位相δの更新周期よりも長く設定している。続くステップS36においては、制御用推定トルクTeと、診断用推定トルクTdeとを取得する。
In the subsequent step S34, the norm Vn is calculated. This process is the process of the
そしてステップS38においては、診断用推定トルクTdeとトルク指令値Trとの差の絶対値が規定値ΔT1未満であるか否かを判断する。この処理は、モータジェネレータ10の実際のトルクがトルク指令値Trに制御されているか否かを判断するためのものである。ここで規定値ΔT1は、フィードバック制御が正常になされている場合に生じうる実際のトルクとトルク指令値Trとの差の上限値と、診断用推定トルクTdeの推定誤差との和よりも大きい値に設定される。そして、ステップS38において否定判断される場合、ステップS40において、モータジェネレータ10の実際のトルクがトルク指令値Trから大きく乖離する異常が生じていると判断する。
In step S38, it is determined whether or not the absolute value of the difference between the diagnostic estimated torque Tde and the torque command value Tr is less than a specified value ΔT1. This process is for determining whether or not the actual torque of the
上記ステップS38において肯定判断される場合やステップS40の処理が完了する場合には、ステップS42に移行する。ステップS42においては、診断用推定トルクTdeと制御用推定トルクTeとの差の絶対値が規定値ΔT2未満であるか否かを判断する。この処理は、フィードバック制御の演算系の異常の有無を判断するためのものである。そして、ステップS42において否定判断される場合、ステップS44においてフィードバック制御の演算系の異常があると判断する。 When an affirmative determination is made in step S38 or when the process of step S40 is completed, the process proceeds to step S42. In step S42, it is determined whether or not the absolute value of the difference between the estimated diagnosis torque Tde and the estimated control torque Te is less than a specified value ΔT2. This process is for determining whether there is an abnormality in the arithmetic system of the feedback control. If a negative determination is made in step S42, it is determined in step S44 that there is an abnormality in the arithmetic system for feedback control.
なお、上記ステップS42において肯定判断される場合や、ステップS44の処理が完了する場合には、この一連の処理を一旦終了する。ちなみに、異常判断される場合、たとえばインバータINVのスイッチング素子g*#を全てオフ操作する処理(インバータINVのシャットダウン処理)や、HVECU38に通知する処理等を行う。
<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。
In addition, when an affirmative determination is made in step S42 or when the process of step S44 is completed, this series of processes is temporarily ended. Incidentally, when an abnormality is determined, for example, a process of turning off all switching elements g * # of the inverter INV (a shutdown process of the inverter INV), a process of notifying the
<Other embodiments>
Each of the above embodiments may be modified as follows.
「診断用推定手段について」
dq軸上の電流(実電流id,iq)に基づきベクトルノルムを算出するものに限らず、たとえばαβ軸上で電流ベクトルのノルムを算出するものであってもよい。この際、電流ベクトルの位相については、電流ベクトルの方向と回転角度θから把握されるd軸方向よりも90度進角した方向との位相差として算出すればよい。
About diagnostic estimation means
It is not limited to calculating the vector norm based on the current (actual current id, iq) on the dq axis, and for example, the norm of the current vector may be calculated on the αβ axis. At this time, the phase of the current vector may be calculated as a phase difference between the direction of the current vector and the direction advanced by 90 degrees from the d-axis direction determined from the rotation angle θ.
また、電流ベクトルと電圧ベクトルとそれらの位相差とに基づき実効電力を算出するものに限らず、たとえば各相の電圧と電流との積に基づき実効電力を算出するものであってもよい。 Further, the effective power is not limited to calculating the effective power based on the current vector, the voltage vector, and the phase difference between them, and may be calculated based on, for example, the product of the voltage and current of each phase.
さらに、実効電力を算出する手段と、算出された実効電力を電気角速度ωで除算することで診断用推定トルクTdeを算出する手段とを備えるものに限らない。たとえば、実電流のベクトルノルムIa、ノルムVn、位相差Δおよび電気角速度ωと、診断用推定トルクTdeとの関係を定めたマップを備え、ベクトルノルムIa、ノルムVn、位相差Δおよび電気角速度ωを入力として診断用推定トルクTdeをマップ演算するものであってもよい。 Further, the present invention is not limited to the one provided with means for calculating the effective power and means for calculating the estimated torque for diagnosis Tde by dividing the calculated effective power by the electrical angular velocity ω. For example, a map that defines the relationship between the actual current vector norm Ia, norm Vn, phase difference Δ and electrical angular velocity ω and the estimated torque Tde for diagnosis is provided, and the vector norm Ia, norm Vn, phase difference Δ and electrical angular velocity ω May be used for map calculation of the estimated torque for diagnosis Tde.
「制御用推定手段について」
実電流id,iqのみを入力パラメータとするものに限らず、たとえばモータジェネレータ10の温度を入力パラメータに加えたものであってもよい。これにより、d軸インダクタンスLdやq軸インダクタンスLqの温度依存性を加味してより高精度の推定を行うことができる。
"Control estimation means"
Not only the actual currents id and iq as input parameters, but the temperature of the
マップを用いるものに限らず、上記の式(c1)を用いるものであってもよい。 Not only the thing using a map but the above-mentioned formula (c1) may be used.
「診断手段について」
診断用推定トルクTdeとトルク指令値Trとの比較に基づく診断を行わなくてもよい。
"About diagnostic tools"
The diagnosis based on the comparison between the estimated diagnosis torque Tde and the torque command value Tr may not be performed.
「トルク指令値Trについて」
機械損失を補償するための補正量Tlm、モータ損失を補償するための補正量Tle、および負荷トルクを補償するための補正量Tbによって補正された基本指令値Tr0に限らない。たとえばこれら3つの補正量のいずれか1つのみによって補正されたものであってもよい。またたとえば、HVECU38からの指令が回転速度の指令値である場合、これに応じてMGECU30においてトルク指令値Trを算出するようにしてもよい。
“Torque command value Tr”
The basic command value Tr0 is not limited to the correction amount Tlm for compensating the mechanical loss, the correction amount Tle for compensating the motor loss, and the correction amount Tb for compensating the load torque. For example, it may be corrected by only one of these three correction amounts. Further, for example, when the command from the
「交流電圧印加回路について」
交流電圧印加回路としては、直流電圧源の正極および負極のそれぞれに回転機の端子を選択的に接続するスイッチング素子を備える直流交流変換回路(インバータINV)に限らない。たとえば特願2008−30825号に記載されているように、回転機の各端子に接続されるコンバータであってもよい。
"AC voltage application circuit"
The AC voltage application circuit is not limited to a DC / AC conversion circuit (inverter INV) including a switching element that selectively connects a terminal of a rotating machine to each of a positive electrode and a negative electrode of a DC voltage source. For example, as described in Japanese Patent Application No. 2008-30825, a converter connected to each terminal of the rotating machine may be used.
「回転機について」
パラレルハイブリッド車の主機に限らず、たとえばパラレルシリーズハイブリッド車の主機であってもよい。また、ハイブリッド車にも限らず、車載主機のエネルギ供給源として電気エネルギを蓄積する手段のみを備える電気自動車や燃料電池車に搭載される主機であってもよい。もっとも、主機にも限らない。
"About rotating machines"
For example, it may be a main unit of a parallel series hybrid vehicle. Moreover, it is not limited to a hybrid vehicle, but may be a main unit mounted on an electric vehicle or a fuel cell vehicle that includes only means for accumulating electric energy as an energy supply source of the in-vehicle main unit. However, it is not limited to the main aircraft.
永久磁石を備える同期機としては、IPMSMに限らず、たとえば表面磁石同期機(SPMSM)等であってもよい。 As a synchronous machine provided with a permanent magnet, not only IPMSM but a surface magnet synchronous machine (SPMSM) etc. may be sufficient, for example.
回転機としては3相回転機に限らず、たとえば5相等、4相以上の回転機であってもよい。 The rotating machine is not limited to a three-phase rotating machine, and may be a rotating machine having four phases or more, such as a five-phase rotating machine.
上記実施形態では、回転機として、固定子巻線がスター結線されたものを想定したが、これに限らず、デルタ結線されたものであってもよい。 In the above-described embodiment, the rotating machine is assumed to have a stator winding star-connected. However, the rotating machine is not limited to this and may be delta-connected.
10…モータジェネレータ、16…エンジン、56…診断用トルク推定部。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記操作される出力電圧、前記回転機を流れる電流の検出値および前記回転機の電気角速度を入力とし、前記交流電圧印加回路の電力を前記回転機の電気角速度で除算した値に基づき前記回転機のトルクを推定する診断用推定手段と、
前記診断用推定手段によって推定されるトルクと、前記制御用推定手段によって推定されるトルクとの比較に基づき、前記フィードバック制御の異常の有無を診断する診断手段と、
を備えることを特徴とする回転機の制御装置。 A detection value of a current flowing through the rotating machine is input, and control estimation means for estimating the torque of the rotating machine without using the electrical angular velocity information of the rotating machine is provided, and the torque estimated by the control estimation means is set as a command value. In a control device for a rotating machine that operates an output voltage of an AC voltage application circuit connected to the rotating machine for feedback control,
Based on the value obtained by dividing the output voltage to be operated, the detected value of the current flowing through the rotating machine, and the electrical angular speed of the rotating machine, and dividing the power of the AC voltage application circuit by the electrical angular speed of the rotating machine. Diagnostic estimation means for estimating the torque of
Diagnosing means for diagnosing the presence or absence of abnormality in the feedback control based on a comparison between the torque estimated by the diagnostic estimating means and the torque estimated by the control estimating means;
A control device for a rotating machine.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011127938A JP5605312B2 (en) | 2011-06-08 | 2011-06-08 | Rotating machine control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011127938A JP5605312B2 (en) | 2011-06-08 | 2011-06-08 | Rotating machine control device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2012257360A true JP2012257360A (en) | 2012-12-27 |
| JP5605312B2 JP5605312B2 (en) | 2014-10-15 |
Family
ID=47528368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011127938A Active JP5605312B2 (en) | 2011-06-08 | 2011-06-08 | Rotating machine control device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5605312B2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015050924A (en) * | 2013-09-02 | 2015-03-16 | エルエス産電株式会社Lsis Co., Ltd. | Method of detecting state of power cable in inverter system |
| JP2015091168A (en) * | 2013-11-05 | 2015-05-11 | 株式会社デンソー | Ac motor control device |
| JP2016043892A (en) * | 2014-08-26 | 2016-04-04 | 日産自動車株式会社 | Electric-vehicular control apparatus |
| CN112638731A (en) * | 2018-09-27 | 2021-04-09 | 爱信艾达株式会社 | Control device for vehicle drive device |
| WO2021145222A1 (en) * | 2020-01-16 | 2021-07-22 | 株式会社日立産機システム | Power conversion device, rotating machine system, and diagnosis method |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09107602A (en) * | 1995-10-09 | 1997-04-22 | Hitachi Ltd | Electric car control device |
| JP2007166821A (en) * | 2005-12-15 | 2007-06-28 | Toyota Motor Corp | Electric motor control device |
| JP2008167630A (en) * | 2007-01-05 | 2008-07-17 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd | Control device for power converter |
| JP2009131043A (en) * | 2007-11-22 | 2009-06-11 | Hitachi Ltd | Motor control device |
| JP2010018181A (en) * | 2008-07-11 | 2010-01-28 | Denso Corp | Hybrid vehicle control device |
-
2011
- 2011-06-08 JP JP2011127938A patent/JP5605312B2/en active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09107602A (en) * | 1995-10-09 | 1997-04-22 | Hitachi Ltd | Electric car control device |
| JP2007166821A (en) * | 2005-12-15 | 2007-06-28 | Toyota Motor Corp | Electric motor control device |
| JP2008167630A (en) * | 2007-01-05 | 2008-07-17 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd | Control device for power converter |
| JP2009131043A (en) * | 2007-11-22 | 2009-06-11 | Hitachi Ltd | Motor control device |
| JP2010018181A (en) * | 2008-07-11 | 2010-01-28 | Denso Corp | Hybrid vehicle control device |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015050924A (en) * | 2013-09-02 | 2015-03-16 | エルエス産電株式会社Lsis Co., Ltd. | Method of detecting state of power cable in inverter system |
| JP2015091168A (en) * | 2013-11-05 | 2015-05-11 | 株式会社デンソー | Ac motor control device |
| US9473059B2 (en) | 2013-11-05 | 2016-10-18 | Denso Corporation | Control apparatus for AC motor |
| JP2016043892A (en) * | 2014-08-26 | 2016-04-04 | 日産自動車株式会社 | Electric-vehicular control apparatus |
| CN112638731A (en) * | 2018-09-27 | 2021-04-09 | 爱信艾达株式会社 | Control device for vehicle drive device |
| EP3819176A4 (en) * | 2018-09-27 | 2021-09-15 | Aisin Aw Co., Ltd. | CONTROL DEVICE FOR VEHICLE DRIVING DEVICE |
| US12151669B2 (en) | 2018-09-27 | 2024-11-26 | Aisin Corporation | Control device for vehicle drive device |
| WO2021145222A1 (en) * | 2020-01-16 | 2021-07-22 | 株式会社日立産機システム | Power conversion device, rotating machine system, and diagnosis method |
| JP2021114895A (en) * | 2020-01-16 | 2021-08-05 | 株式会社日立産機システム | Power conversion device, rotary machine system, and diagnostic method |
| JP7594434B2 (en) | 2020-01-16 | 2024-12-04 | 株式会社日立産機システム | POWER CONVERSION DEVICE, ROTATING MACHINE SYSTEM, AND DIAGNOSIS METHOD |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP5605312B2 (en) | 2014-10-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9154064B2 (en) | Control device for AC motor | |
| US7932692B2 (en) | Control system for rotary electric machine with salient structure | |
| US6771039B2 (en) | Motor control apparatus and method | |
| US10804831B2 (en) | Control apparatus for alternating-current rotary electric machine | |
| US9473059B2 (en) | Control apparatus for AC motor | |
| JP5807847B2 (en) | AC motor control device | |
| US9077278B2 (en) | AC motor control apparatus | |
| JP5929874B2 (en) | AC motor control device | |
| US20190229665A1 (en) | Control apparatus for alternating-current rotary electric machine | |
| US20140225540A1 (en) | Control apparatus for ac motor | |
| JP2009261182A (en) | Magnet temperature estimating device for rotating electric machine and electric vehicle equipped with the same, and method of estimating magnet temperature for the rotating electric machine | |
| US20140091740A1 (en) | Control device for ac motor | |
| JP5741611B2 (en) | AC motor control device | |
| US20140091744A1 (en) | Control device for ac motor | |
| JP5910583B2 (en) | AC motor control device | |
| JP5605312B2 (en) | Rotating machine control device | |
| JP2020068596A (en) | Control device and control method for motor | |
| US9154070B2 (en) | Controller for AC motor | |
| JP2007274779A (en) | Electromotive drive control device, and electromotive drive control method | |
| CN111034013B (en) | Control device for three-phase synchronous motor and electric power steering device using same | |
| JP5605311B2 (en) | Rotating machine control device | |
| JP7619122B2 (en) | Rotating electric machine control device | |
| JP2023048833A (en) | State estimation method for motor unit and state estimation device | |
| JP5910582B2 (en) | AC motor control device | |
| JP6451600B2 (en) | Voltage sensor abnormality diagnosis device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130809 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140513 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140514 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140710 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140729 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140811 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5605312 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |