JP2010213525A - Rotary electric machine control system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転電機制御システムに係り、特に、過変調電流制御モードとＰＷＭ電流制御モードとの間で制御モードを切り替える回転電機制御システムに関する。 The present invention relates to a rotating electrical machine control system, and more particularly to a rotating electrical machine control system that switches a control mode between an overmodulation current control mode and a PWM current control mode.
回転電機制御システムにおける回転電機の制御モードのうち、トルクフィードバックが行われるものとして矩形波電圧位相制御モードがあり、電流フィードバックが行われるものとして過変調電流制御モードとＰＷＭ電流制御モードとがある。例えば特許文献１には、モータ駆動システムの制御装置として、ＰＷＭ電流制御モードおよび過変調電流制御モードの時には、ｄ軸電流偏差とｑ軸電流偏差をＰＩ演算する電流フィードバックが実行され、矩形波電圧位相制御モードの時には、各相電流をｄ軸電流、ｑ軸電流に座標変換し、これらから交流モータのトルク推定値を求め、そのトルク推定値のトルク指令値に対する偏差に応じて矩形波電圧の電圧位相を調整するトルクフィードバックが実行されることが述べられている。 Among the control modes of the rotating electrical machine in the rotating electrical machine control system, the rectangular wave voltage phase control mode is performed as torque feedback, and the overmodulation current control mode and the PWM current control mode are performed as current feedback. For example, in Patent Document 1, as a motor drive system control device, current feedback for PI calculation of d-axis current deviation and q-axis current deviation is executed in the PWM current control mode and the overmodulation current control mode. In the phase control mode, each phase current is coordinate-converted into a d-axis current and a q-axis current, and an estimated torque value of the AC motor is obtained from these, and a rectangular wave voltage is determined according to a deviation of the estimated torque value from the torque command value. It is stated that torque feedback is performed to adjust the voltage phase.
また、回転電機制御システムは、回転電機を駆動するスイッチング素子を有するインバータが含まれているので、そのスイッチング素子が故障することがある。例えば、スイッチング素子がオープン故障している場合に回転電機に流れる相電流は、正弦波とならず、半周期分に電流が流れない、いわゆる半波となることがある。このような半波の相電流によって電流フィードバック制御を行う場合には、電流の乱れが大きくなることで回転電機のパワー変動が大きくなり、バッテリから持ち出す電流変動が増加する。例えば特許文献２には、ｄ／ｑ座標系における電流フィードバックを実行するモータ制御装置において、ｄ／ｑ座標系の電流偏差と、所定の閾値との比較に基づいて制御系の異常を検出することが述べられている。そしてここでは、通電不良発生に伴う二相駆動の実行により生じるｑ軸電流の変動に対応して、通電不良相と回転角とに基づき、異常判定の閾値を変更することが開示されている。 Moreover, since the rotary electric machine control system includes an inverter having a switching element that drives the rotary electric machine, the switching element may fail. For example, when the switching element has an open failure, the phase current that flows through the rotating electrical machine may not be a sine wave, and may be a so-called half wave in which no current flows for a half period. When current feedback control is performed using such a half-wave phase current, the current fluctuation increases, so that the power fluctuation of the rotating electrical machine increases, and the current fluctuation brought out from the battery increases. For example, in Patent Document 2, in a motor control device that executes current feedback in a d / q coordinate system, an abnormality in the control system is detected based on a comparison between a current deviation in the d / q coordinate system and a predetermined threshold value. Is stated. Here, it is disclosed that the abnormality determination threshold is changed on the basis of the poorly energized phase and the rotation angle in response to the fluctuation of the q-axis current caused by the execution of the two-phase drive accompanying the occurrence of the poorly energized item.
従来技術によれば、回転電機システムにおいて、電流変動に基づき、ある相が通電不良等のときの異常を検出できる。ここで、一般的に回転電機のトルクが大きいときは電流も大きく、したがって異常のときの電流変動も大きくなるので、従来技術の方法によれば、トルクが大きいときに異常の検出が容易であるが、トルクが小さいときは異常の検出が困難となることがあり得る。 According to the prior art, in a rotating electrical machine system, an abnormality when a certain phase is a current-carrying failure or the like can be detected based on current fluctuation. Here, in general, when the torque of the rotating electrical machine is large, the current is large, and accordingly, the current fluctuation at the time of abnormality is also large. Therefore, according to the prior art method, it is easy to detect abnormality when the torque is large. However, it may be difficult to detect an abnormality when the torque is small.
本発明の目的は、トルクの大小に関わらず、制御系の異常を検出することを可能とする回転電機制御システムを提供することである。 An object of the present invention is to provide a rotating electrical machine control system that can detect an abnormality in a control system regardless of the magnitude of torque.
本発明に係る回転電機制御システムは、回転電機とインバータとを含み、少なくとも、電流フィードバックが行われる過変調電流制御モードとＰＷＭ電流制御モードとの間で制御モードを切り替える回転電機制御システムであって、各制御モードにおいて、回転電機に関する電流値のオフセット値を算出するオフセット値算出手段と、トルク指令値に応じて設定されるオフセット異常判断閾値を取得する閾値取得手段と、算出されたオフセット値とオフセット異常判断閾値とを比較して制御異常を判断する判断手段と、を備える。 A rotating electrical machine control system according to the present invention is a rotating electrical machine control system that includes a rotating electrical machine and an inverter and switches at least a control mode between an overmodulation current control mode in which current feedback is performed and a PWM current control mode. In each control mode, offset value calculating means for calculating an offset value of a current value related to the rotating electrical machine, threshold value acquiring means for acquiring an offset abnormality determination threshold value set according to the torque command value, and the calculated offset value Judgment means for judging a control abnormality by comparing with an offset abnormality judgment threshold.
上記構成によれば、回転電機に関する電流のオフセット値について、トルク指令値に応じてオフセット異常判断閾値を設定するので、トルクの大小に関わらず制御系の異常を検出することが可能となる。 According to the above configuration, since the offset abnormality determination threshold value is set according to the torque command value for the current offset value related to the rotating electrical machine, it is possible to detect an abnormality in the control system regardless of the magnitude of the torque.
以下に、本発明に係る実施の形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。以下では、回転電機制御システムが制御を行う対象は１つの回転電機であるものとして説明するが、２つの回転電機が制御対象であってもよい。以下では、スイッチング素子はトランジスタであるものとして説明するが、トランジスタはＩＧＢＴでもよくＭＯＳトランジスタでもバイポーラトランジスタであってもよい。また、この説明において、具体的な形状、材料、数値、方向等は、本発明の理解を容易にするための例示であって、用途、目的、仕様等にあわせて適宜変更することができる。 Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, it is assumed that the object to be controlled by the rotating electrical machine control system is one rotating electrical machine, but two rotating electrical machines may be controlled. In the following description, the switching element is described as a transistor, but the transistor may be an IGBT, a MOS transistor, or a bipolar transistor. Further, in this description, specific shapes, materials, numerical values, directions, and the like are examples for facilitating understanding of the present invention, and can be appropriately changed according to the use, purpose, specification, and the like.
以下では、全ての図面において同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、本文中の説明においては、必要に応じそれ以前に述べた符号を用いるものとする。 Below, the same code | symbol is attached | subjected to the same element in all the drawings, and the overlapping description is abbreviate | omitted. In the description in the text, the symbols described before are used as necessary.
図１は、ハイブリッド車両に搭載される回転電機３００に対する回転電機制御システム１００についてその構成を示す図である。回転電機制御システム１００は、ＰＷＭ電流制御部１０２と、過変調電流制御部１０４と、矩形波電圧位相制御部１０６と、制御モード判定部１０８と、電流指令算出部１１０と、３相／ｄｑ軸変換器２０４と、オフセット値算出回路部４０２と、オフセット異常判断閾値取得部４０４と、比較部４０６と、出力部４０８と、バッテリ２５と、インバータ回路部２００と、回転電機３００と、レゾルバ３０２とを含んで構成される。回転電機制御システム１００は、ＰＷＭ電流制御部１０２と、過変調電流制御部１０４と、矩形波電圧位相制御部１０６のうちいずれか１つからインバータ回路部２００を制御することによって回転電機３００を駆動させる。ここで、回転電機制御システム１００は、制御モード判定部１０８によって制御されるＳＷ１〜６を有する。これらのＳＷ１〜６の切替制御によって、矩形波電圧位相制御モードと過変調電流制御モードとＰＷＭ電流制御モードとの切替を行うことができる。
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a rotating electrical machine control system 100 for a rotating
ＰＷＭ電流制御部１０２は、スイッチＳＷ２及びスイッチＳＷ５がオン状態にある場合に機能し、電流フィードバックを行いながらインバータ回路部２００をＰＷＭ電流制御モードで制御する機能を有する。ＰＷＭ電流制御部１０２は、電流制御器１０と、ｄｑ軸／３相変換器１２と、ＰＷＭ発生器１４とを含んで構成される。
The PWM
ＰＷＭ電流制御部１０２の電流制御器１０には、インバータ回路部２００から出力されるＵ相電流（ｉｕ）、Ｖ相電流（ｉｖ）、Ｗ相電流（ｉｗ）の電流値を電流センサ２０２によって検出し、それらの検出値を３相／ｄｑ軸変換器２０４によってｄ軸電流値ｉｄ及びｑ軸電流値ｉｑに変換処理した結果が入力される。
The current controller 10 of the PWM
一方、電流制御器１０には、電流指令算出部１１０においてトルク指令値Ｔ＊及び後述する回転電機３００の角速度ωから算出されたｄ軸電流指令値ｉｄ＊及びｑ軸電流指令値ｉｑ＊が、スイッチＳＷ２を介して入力される。電流制御器１０は、ｄ軸電流値ｉｄ及びｑ軸電流値ｉｑがそれぞれｄ軸電流指令値ｉｄ＊及びｑ軸電流指令値ｉｑ＊に近づくようにｄ軸電圧ｖｄ及びｑ軸電圧ｖｑを制御する。
On the other hand, in the current controller 10, the current
ＰＷＭ電流制御部１０２のｄｑ軸／３相変換器１２は、電流制御器１０からｄ軸電圧ｖｄ及びｑ軸電圧ｖｑを受けて、回転電機３００に備わるレゾルバ３０２で検出される回転電機３００の回転子の回転位置（回転角度）θを基準として３相電圧ｖｕ，ｖｖ，ｖｗに変換してＰＷＭ発生器１４へ出力する。
The dq-axis / three-
ＰＷＭ電流制御部１０２のＰＷＭ発生器１４は、３相電圧ｖｕ，ｖｖ，ｖｗと三角波Ｖｃとを比較することによって３相電圧ｖｕ，ｖｖ，ｖｗの振幅に対応するパルス幅を有するスイッチング指令を生成する。スイッチング指令は、スイッチＳＷ５を介して、インバータ回路部２００へ供給される。
The
過変調電流制御部１０４は、スイッチＳＷ３及びスイッチＳＷ６がオン状態にある場合に機能し、電流フィードバックを行いながらインバータ回路部２００を過変調電流制御モードで制御する機能を有する。過変調電流制御部１０４は、電流制御器２０と、電圧振幅線形補償部２２と、ｄｑ軸／３相変換器２４と、ＰＷＭ発生器２６とを含んで構成される。
The overmodulation
過変調電流制御部１０４の電流制御器２０には、ｄ軸電流値ｉｄ及びｑ軸電流値ｉｑが、３相／ｄｑ軸変換器２０４から入力される。一方、電流制御器２０には、電流指令算出部１１０において算出されたｄ軸電流指令値ｉｄ＊及びｑ軸電流指令値ｉｑ＊が、ＳＷ３を介して入力される。電流制御器２０は、ｄ軸電流値ｉｄ及びｑ軸電流値ｉｑがそれぞれｄ軸電流指令値ｉｄ＊及びｑ軸電流指令値ｉｑ＊に近づくように補償前のｄ軸電圧ｖｄＢ及びｑ軸電圧ｖｑＢを制御する。
The d-axis current value id and the q-axis current value iq are input from the three-phase / dq-
過変調電流制御部１０４の電圧振幅線形補償部２２は、補償前のｄ軸電圧ｖｄＢ及びｑ軸電圧ｖｑＢを受けて、ｄ軸電圧ｖｄＢ及びｑ軸電圧ｖｑＢの電圧値を線形補償したｄ軸電圧ｖｄ及びｑ軸電圧ｖｑを出力する。
Voltage amplitude
過変調電流制御部１０４のｄｑ軸／３相変換器２４は、電圧振幅線形補償部２２からｄ軸電圧ｖｄ及びｑ軸電圧ｖｑを受けて、レゾルバ３０２から入力される回転位置（回転角度）θを基準として３相電圧ｖｕ，ｖｖ，ｖｗに変換してＰＷＭ発生器２６へ出力する。
The dq-axis / three-
過変調電流制御部１０４のＰＷＭ発生器２６は、３相電圧ｖｕ，ｖｖ，ｖｗと三角波Ｖｃとを比較することによって３相電圧ｖｕ，ｖｖ，ｖｗの振幅に対応するパルス幅を有するスイッチング指令が生成される（過変調モード）。スイッチング指令は、スイッチＳＷ６を介して、インバータ回路部２００へ供給される。
The
矩形波電圧位相制御部１０６は、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ４がオン状態にある場合に機能し、電流フィードバックを行いながらインバータ回路部２００を矩形波電圧位相制御モードで制御する機能を有する。矩形波電圧位相制御部１０６は、電圧位相演算器３０と、スイッチング選択器３２とを含んで構成される。
The rectangular wave voltage
矩形波電圧位相制御部１０６の電圧位相演算器３０は、スイッチＳＷ１を介して電流指令算出部１１０からトルク指令値Ｔ＊を受けて、トルク偏差ΔＴに応じて電圧位相φｖを生成して出力する。この電圧位相φｖは、回転電機３００に印加される矩形波の位相である。具体的には、電圧位相演算器３０は、電圧位相φｖを生成する際のパラメータとして、トルク偏差ΔＴと共に、インバータ回路部２００に接続されるバッテリ２５の電圧や回転電機３００の角速度ωを用い、それらを所定の演算式に代入して必要な電圧位相φｖを生成する。
The
矩形波電圧位相制御部１０６のスイッチング選択器３２は、電圧位相演算器３０から電圧位相φｖを受けて、インバータ回路部２００に接続されるバッテリ２５の電圧によって定まる電圧振幅｜Ｖ｜を有する矩形波電圧の位相を電圧位相φｖに応じて制御して出力する。矩形波電圧は、スイッチＳＷ４を介して、インバータ回路部２００へ印加される。
The switching
図２は、回転電機制御システム１００において、バッテリ２５とインバータ回路部２００と回転電機３００の各要素の接続状態を示す図である。バッテリ２５は、回転電機３００に電力を供給するための蓄電装置である。また、バッテリ２５は、充放電可能な直流電源であって、例えばニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池からなる。
FIG. 2 is a diagram illustrating a connection state of each element of the
インバータ回路部２００は、コンデンサ２０３，２３９と、昇降圧コンバータ２３７と、インバータ回路２０５とを含んで構成される。
The
コンデンサ２０３は、正側ライン２２８と負側ライン２２６との間に接続され、正側ライン２２８と負側ライン２２６との間の電圧変動を平滑化する平滑コンデンサである。
The
昇降圧コンバータ２３７は、正側ライン２２８と直列に接続されるコイル２３５と、コイル２３５と正側ライン２７１との間に接続されるトランジスタ２３４と、コイル２３５と負側ライン２７２との間に接続されるトランジスタ２３３と、トランジスタ２３４に並列に接続されるダイオード２３６と、トランジスタ２３３に並列に接続されるダイオード２３１とを含んで構成される。
The buck-
昇降圧コンバータ２３７は、図示されていない制御部からの制御信号に基づいて、バッテリ２５から受け取る直流電圧についてコイル２３５を用いて昇圧し、その昇圧した昇圧電圧を正側ライン２７１に供給する。より具体的には、昇降圧コンバータ２３７は図示されていない制御部からの制御信号に基づいて、トランジスタ２３３のスイッチング動作に応じて流れる電流をコイル２３５に電磁エネルギとして蓄積する。これによりバッテリ２５からの直流電圧を昇圧する。そして、昇降圧コンバータ２３７は、その昇圧した昇圧電圧をトランジスタ２３３がオフされたタイミングに同期してダイオード２３６を介して正側ライン２７１へ出力する。
The buck-
また、昇降圧コンバータ２３７は、図示されていない制御部からの制御信号に基づいて、インバータ回路２０５から受ける直流電圧を降圧し、バッテリ２５を充電する。
Further, the step-up / step-down
コンデンサ２３９は、正側ライン２７１と負側ライン２７２との間に接続され、正側ライン２７１と負側ライン２７２との間の電圧変動を平滑化する平滑コンデンサである。
The
インバータ回路２０５の構成要素として、正側ライン２７１と負側ライン２７２との間にトランジスタ２１０とトランジスタ２２０とが直列接続される。また、トランジスタ２１０にはダイオード２１２が並列に接続され、トランジスタ２２０にはダイオード２２２が並列に接続される。なお、トランジスタ２１０とトランジスタ２２０は、矩形波電圧位相制御部１０６とＰＷＭ電流制御部１０２と過変調電流制御部１０４のいずれか１つからのスイッチング指令によってオンオフ制御がなされる。
As a component of the
インバータ回路２０５の別の構成要素として、正側ライン２７１と負側ライン２７２との間にトランジスタ２３０とトランジスタ２４０とが直列接続される。そして、トランジスタ２３０にはダイオード２３２が並列に接続され、トランジスタ２４０にはダイオード２４２が並列に接続される。なお、トランジスタ２３０とトランジスタ２４０は、矩形波電圧位相制御部１０６とＰＷＭ電流制御部１０２と過変調電流制御部１０４のいずれか１つからのスイッチング指令によってオンオフ制御がなされる。
As another component of the
インバータ回路２０５のさらに別の構成要素として、正側ライン２７１と負側ライン２７２との間にトランジスタ２５０とトランジスタ２６０とが直列接続される。そして、トランジスタ２５０にはダイオード２５２が並列に接続され、トランジスタ２６０にはダイオード２６２が並列に接続される。なお、トランジスタ２５０とトランジスタ２６０は、矩形波電圧位相制御部１０６とＰＷＭ電流制御部１０２と過変調電流制御部１０４のいずれか１つからのスイッチング指令によってオンオフ制御がなされる。
As still another component of the
インバータ回路２０５は、回転電機３００の力行時にはコンデンサ２３９の直流電力を交流電力に変換して回転電機３００に供給し、これにより回転電機３００が回転駆動される。また、インバータ回路２０５は、回転電機３００の回生時には回転電機３００で発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ２５に供給し、これによりバッテリ２５が充電される。
The
回転電機３００は、Ｕ相コイル３０３とＶ相コイル３０５とＷ相コイル３０６とを含んで構成される。Ｕ相コイル３０３は、トランジスタ２１０とトランジスタ２２０との接続点と中性点３０１との間に接続されるコイルである。Ｖ相コイル３０５は、トランジスタ２３０とトランジスタ２４０との接続点と中性点３０１との間に接続されるコイルである。Ｗ相コイル３０６は、トランジスタ２５０とトランジスタ２６０との接続点と中性点３０１との間に接続されるコイルである。
The rotating
再び図１に戻って、また、回転電機３００には、回転子の回転位置（回転角度）θを検出するためのレゾルバ３０２が付設されている。レゾルバ３０２は、回転電機３００の回転子の回転位置（回転角度）θを検出して、ｄｑ軸／３相変換器１２，２４及び角速度演算器３０４へ出力する。角速度演算器３０４は、レゾルバ３０２から回転位置（回転角度）θを受けて、回転電機３００の回転子の角速度ωに換算して電流指令算出部１１０及び制御モード判定部１０８へ出力する。
Returning to FIG. 1 again, the rotating
電流指令算出部１１０は、トルク指令値Ｔ＊及び角速度ωに応じたｄ軸電流指令値ｉｄ＊及びｑ軸電流指令値ｉｑ＊を生成する。ｄ軸電流指令値ｉｄ＊及びｑ軸電流指令値ｉｑ＊は、スイッチＳＷ２がオン状態の場合にはＰＷＭ電流制御部１０２の電流制御器１０へ入力され、スイッチＳＷ３がオン状態の場合には過変調電流制御部１０４の電流制御器２０へ入力される。また、電流指令算出部１１０からは、スイッチＳＷ１がオン状態の場合には、トルク指令値Ｔ＊が矩形波電圧位相制御部１０６の電圧位相演算器３０へ入力される。
The current
さらに、電流指令算出部１１０は、トルク指令値Ｔ＊及び角速度ωに応じたｄ軸電流指令値ｉｄ＊及びｑ軸電流指令値ｉｑ＊の電流振幅絶対値｜Ｉ｜及び電流位相角φｉを算出する。算出された電流指令値の電流振幅絶対値｜Ｉ｜及び電流位相角φｉ並びにトルク指令値Ｔ＊は制御モード判定部１０８へ入力される。
Furthermore, the current
制御モード判定部１０８は、角速度ω、トルク指令値Ｔ＊、電流指令値の電流振幅絶対値｜Ｉ｜及び電流位相角φｉ及び電圧位相φｖを受けて、スイッチＳＷ１〜ＳＷ６の開閉を制御することによって回転電機３００の制御モードの切替を行う。
The control
オフセット値算出回路部４０２は、電流センサ２０２によって回転電機３００に流れる各相電流を入力として、各相電流、つまりＵ相電流（ｉｕ）、Ｖ相電流（ｉｖ）、Ｗ相電流（ｉｗ）の総和を求めてオフセット値を算出する。ここで、Ｕ相電流（ｉｕ）とＶ相電流（ｉｖ）とＷ相電流（ｉｗ）とは位相が１２０度ずつずれた正弦波であるため、理想的な正弦波であればオフセット値はなく、各相電流の総和は０となる。なお、実際のオフセット値は、各相電流の総和の値がフィルタされた値が用いられる。
The offset value
図３は、横軸に時間をとり、トルク指令値Ｔ＊が変化したときに対する各相電流値のオフセット値の変化の様子を示し、あわせてこれに対応してトルク指令値Ｔ＊が変化したときに対するオフセット異常判断閾値ｔｈの変化の様子を示す図である。図３におけるオフセット曲線５０１は、時間ｔ１まではトルク指令値Ｔ＊が一定で時間ｔ１以降にトルク指令値Ｔ＊が大きくなったときのそれぞれのオフセット値をプロットした曲線である。
FIG. 3 shows the state of change in the offset value of each phase current value when time is taken on the horizontal axis and the torque command value T * changes, and the torque command value T * changes accordingly. It is a figure which shows the mode of the change of the offset abnormality determination threshold th with respect to time. Offset
閾値曲線５００は、相電流のオフセット値が異常と判断できる閾値をプロットした線であり、時間ｔ１まではトルク指令値Ｔ＊が一定であるから閾値が一定で、時間ｔ１以降はトルク指令値Ｔ＊の大きさに応じて閾値が大きくなる曲線である。ここで、閾値曲線５００とオフセット曲線５０１とは時間ｔ２において交差し、時間ｔ２以降は、オフセット曲線５０１の値は閾値曲線５００の値よりも大きくなっている。
図４は、トルク指令値Ｔ＊が変化したときに対するオフセット異常判断閾値ｔｈの変化の様子を示す図である。ここで、図４に示されたマップ５０２は、図３の閾値曲線５００において時間ｔ１以降の図に相当する直線であり、トルク指令値Ｔ＊の大きさに対応するオフセット異常判断閾値ｔｈがプロットされた直線である。
FIG. 4 is a diagram showing how the offset abnormality determination threshold value th changes when the torque command value T * changes. Here, the
オフセット異常判断閾値取得部４０４は、マップ５０２を有する。そして、オフセット異常判断閾値取得部４０４は、トルク指令値Ｔ＊を入力として受け、マップ５０２に基づき対応するオフセット値異常判定閾値ｔｈを取得する。
The offset abnormality determination threshold
比較部４０６は、オフセット値算出回路部４０２の出力であるオフセット値とオフセット異常判断閾値取得部４０４の出力であるオフセット値異常判断閾値ｔｈとを比較する機能を有する。具体的には、比較部４０６は、オフセット値がオフセット値異常判断閾値ｔｈを所定の時間超えている場合に回転電機制御システム１００に制御異常があると判定し、出力部４０８に対して異常信号を出力する。出力部４０８は、比較部４０６から異常信号を受けた場合には回転電機制御システム１００に制御異常があることの報知を行う機能を有する。
The
続いて、上記構成からなる回転電機制御システム１００の動作について、図１〜図５を参照して説明する。図５は、回転電機制御システム１００の制御異常を検出する手順を示すフローチャートである。まず、最初に、オフセット値算出回路部４０２によって回転電機３００を流れる相電流（ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ）のオフセット値を算出する（Ｓ１０）。
Next, the operation of the rotating electrical machine control system 100 having the above configuration will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a flowchart showing a procedure for detecting a control abnormality of the rotating electrical machine control system 100. First, the offset value of the phase current (iu, iv, iw) flowing through the rotating
次に、オフセット異常判断閾値取得部４０４において、マップ５０２を用いて、トルク指令値Ｔ＊に対応するオフセット値異常判定閾値ｔｈを取得する（Ｓ１２）。そして、比較部４０６において、オフセット値算出回路部４０２によって算出されたオフセット値がオフセット異常判断閾値取得部４０４によって取得されたオフセット値異常判断閾値ｔｈよりも大きいか否かを判定する（Ｓ１４）。オフセット値がオフセット値異常判断閾値ｔｈよりも小さい場合にはリターン処理へと進む。
Next, the offset abnormality determination threshold
オフセット値がオフセット値異常判断閾値ｔｈよりも大きい場合には、オフセット値がオフセット値異常判断閾値ｔｈよりも大きい状態が所定の時間継続しているか否かを判断する（Ｓ１６）。所定の時間継続していないと判断した場合には、Ｓ１０へと戻る。 When the offset value is larger than the offset value abnormality determination threshold th, it is determined whether or not the state where the offset value is larger than the offset value abnormality determination threshold th continues for a predetermined time (S16). If it is determined that the predetermined time has not been continued, the process returns to S10.
所定の時間継続していると判断した場合には、比較部４０６から出力部４０８に対して異常信号が出力される（Ｓ１８）。その後リターン処理へと進む。これにより、例えば、図３において時間ｔ２でオフセット値がオフセット値異常判断閾値ｔｈよりも大きくなり、その大小関係が時間ｔ３まで継続している場合に初めて制御異常と判定するため、オフセット値のバラツキ等による異常判定の誤判定を防止することができる。
If it is determined that the predetermined time has continued, an abnormal signal is output from the
そして、出力部４０８は、異常信号を受けた場合に回転電機制御システム１００に制御異常が発生していることを報知することができる。このように、回転電機３００の相電流（ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ）のオフセット値を算出し、トルク指令値Ｔ＊に応じたオフセット異常判断閾値ｔｈとの比較により回転電機制御システム１００の制御異常を検出できる。これにより、トルク指令値Ｔ＊の大小に関わらず回転電機制御システム１００の制御異常を検出することが可能となる。
And the
なお、上記では、回転電機制御システム１００の制御異常の判定は、相電流（ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ）のオフセット値を用いるものとして説明したが、場合によってはｄ軸電流ｉｄとｑ軸電流ｉｑの電流偏差を用いても判定することが可能である。 In the above description, the control abnormality determination of the rotating electrical machine control system 100 has been described as using the offset value of the phase current (iu, iv, iw). However, depending on the case, the d-axis current id and the q-axis current iq It can also be determined using the current deviation.
１０，２０ 電流制御器、１２，２４ ｄｑ軸／３相変換器、１４，２６ ＰＷＭ発生器、２２ 電圧振幅線形補償部、２５ バッテリ、３０ 電圧位相演算器、３２ スイッチング選択器、１００ 回転電機制御システム、１０２ ＰＷＭ電流制御部、１０４ 過変調電流制御部、１０６ 矩形波電圧位相制御部、１０８ 制御モード判定部、１１０ 電流指令算出部、２００ インバータ回路部、２０２ 電流センサ、２０３，２３９ コンデンサ、２０４ ３相／ｄｑ軸変換器、２０５ インバータ回路、２１０，２２０，２３０，２３３，２３４，２４０，２５０，２６０ トランジスタ、２１２,２２２，２３１，２３２，２３６,２４２，２５２，２６２ ダイオード、２２６,２７２ 負側ライン、２２８,２７１ 正側ライン、２３５ コイル、２３７ 昇降圧コンバータ、３００ 回転電機、３０１ 中性点、３０２ レゾルバ、３０３ Ｕ相コイル、３０４ 角速度演算器、３０５ Ｖ相コイル、３０６ Ｗ相コイル、４０２ オフセット値算出回路部、４０４ オフセット異常判断閾値取得部、４０６ 比較部、４０８ 出力部、５００ 閾値曲線、５０１ オフセット曲線、５０２ マップ。 10, 20 Current controller, 12, 24 dq axis / 3 phase converter, 14, 26 PWM generator, 22 Voltage amplitude linear compensation unit, 25 Battery, 30 Voltage phase calculator, 32 Switching selector, 100 Rotating electrical machine control System, 102 PWM current control unit, 104 overmodulation current control unit, 106 rectangular wave voltage phase control unit, 108 control mode determination unit, 110 current command calculation unit, 200 inverter circuit unit, 202 current sensor, 203, 239 capacitor, 204 3-phase / dq axis converter, 205 inverter circuit, 210, 220, 230, 233, 234, 240, 250, 260 transistor, 212, 222, 231, 232, 236, 242, 252, 262 diode, 226, 272 negative Side line, 228,271 positive side line, 235 coil, 37 Buck-Boost Converter, 300 Rotating Electric Machine, 301 Neutral Point, 302 Resolver, 303 U-phase Coil, 304 Angular Velocity Calculator, 305 V-phase Coil, 306 W-phase Coil, 402 Offset Value Calculation Circuit, 404 Acquire Offset Error Determination Threshold Part, 406 comparison part, 408 output part, 500 threshold curve, 501 offset curve, 502 map.
Claims (1)
各制御モードにおいて、回転電機に関する電流値のオフセット値を算出するオフセット値算出手段と、
トルク指令値に応じて設定されるオフセット異常判断閾値を取得する閾値取得手段と、
算出されたオフセット値とオフセット異常判断閾値とを比較して制御異常を判断する判断手段と、
を備える回転電機制御システム。 A rotating electrical machine control system that includes a rotating electrical machine and an inverter, and switches at least a control mode between an overmodulation current control mode in which current feedback is performed and a PWM current control mode,
In each control mode, offset value calculating means for calculating an offset value of a current value related to the rotating electrical machine,
Threshold acquisition means for acquiring an offset abnormality determination threshold set according to the torque command value;
A determination means for comparing the calculated offset value with an offset abnormality determination threshold value to determine a control abnormality;
A rotating electrical machine control system.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2009059268A JP2010213525A (en) | 2009-03-12 | 2009-03-12 | Rotary electric machine control system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2009059268A JP2010213525A (en) | 2009-03-12 | 2009-03-12 | Rotary electric machine control system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| JP2010213525A true JP2010213525A (en) | 2010-09-24 |
Family
ID=42973091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009059268A Pending JP2010213525A (en) | 2009-03-12 | 2009-03-12 | Rotary electric machine control system |
Country Status (1)
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-
2009
- 2009-03-12 JP JP2009059268A patent/JP2010213525A/en active Pending
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