JP4140241B2 - Motor drive control device, drive control method, and recording medium storing program for realizing the method - Google Patents

Motor drive control device, drive control method, and recording medium storing program for realizing the method Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車などの車輛に搭載される駆動用モータの制御技術に関し、特に、フィードバック制御系にトラブルが発生しても車輛の走行を継続できる制御技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、地球環境の保全等を目的として電気自動車の生産が行なわれている。電気自動車は、その駆動に三相交流モータをはじめとする多相交流モータを使用し、その制御にインバータ回路を使用することが多い。
【０００３】
電気自動車の駆動用モータの負荷は、走行条件によって大幅に変化する。この走行条件の変化に追随して、駆動用モータに所定のトルクを発生させるために、フィードバック制御が行なわれる。さらに、過大な負荷が発生して駆動用モータが過負荷状態になり、インバータ回路のスイッチング素子の熱的限界等によって定められている設定電流値（電流の安全上限）を越えてインバータ回路の出力電流が流れ、インバータ回路が過電流状態になる場合もあり得る。このように過電流状態になった場合には、インバータ回路に組込まれた過電流防止装置により、直ちにスイッチングがオフにされる。その結果、インバータ回路のスイッチング素子の出力電流はゼロになり、これによりスイッチング素子の過電流ないし過熱による破壊が防止されている。
【０００４】
特開平１０−３１３５９２号公報は、このようにフィードバック制御と過電流状態を回避する制御とを組込んだ制御装置を開示する。この公報に開示された制御装置は、多相交流モータへの電力線に装着されて、電力線に流れる電流を検出する電流センサと、この多相交流モータへの過電流を検出して出力電流を制限する過電流制限回路と、この多相交流モータを駆動するインバータ回路と、インバータ回路に駆動信号を供給してこのインバータ回路の出力電圧および出力電流を制御する電流制御マイクロコンピュータと、電流センサからのモータ駆動電流信号を電流制御マイクロコンピュータにフィードバックするフィードバック信号ラインと、過電流が検出された場合には、フィードバック信号ラインのフィードバックゲインを低減する制御、およびこのフィードバック信号ラインの接続を切断する制御のうちのいずれかを実行するための制御手段とを含む。
【０００５】
この公報に開示された制御装置によると、フィードバック信号ラインの影響を低減させるまたはなくするため、過電流制限機能とフィードバック機能との干渉が防止されて、制御不能に陥ることがなくなる。その結果、過電流が検出された場合にも適正なインバータの出力制御を続けることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した公報に開示された制御装置では、フィードバック制御系と過電流制御系との干渉を防止できても、電流センサが故障した場合やフィードバック制御系の演算回路が故障した場合などに対応できない。すなわち、電気自動車の走行中に電流センサが故障すると、フィードバック制御系において実電流と目標電流との偏差を正しく算出できないため、フィードバック機能が作用しない。また、過電流が流れても検知できないため、過電流制限機能が作用しない。
【０００７】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、フィードバック制御系においてトラブルが発生しても、電気自動車などの車輛の走行を継続することができる、モータの駆動制御装置、駆動制御方法およびその方法を実現するプログラムを記録した記録媒体を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明に係る駆動制御装置は、車輛に搭載された多相モータにおいて所定のトルクを発生させるための逆ベクトル電圧指令値に基づいてフィードバック電圧指令値を演算するためのフィードバック電圧指令手段と、車輛の運転者の要求に起因する電流指令値に基づいてフィードフォワード電圧指令値を演算するためのフィードフォワード電圧指令手段と、フィードバック電圧指令手段に接続され、フィードバック電圧指令手段により演算されたフィードバック電圧指令値が予め定められた第１の条件を満足すると、予め定められた第２の条件を満足するように、フィードバック電圧指令値を補正するためのフィードバック電圧指令補正手段と、フィードバック電圧指令補正手段とフィードフォワード電圧指令手段とに接続され、フィードバック電圧指令値とフィードフォワード電圧指令値とに基づいて、多相モータを制御するための電圧指令値を算出するための算出手段とを含む。
【０００９】
第１の発明によると、たとえばフィードバック制御系の電流センサが故障すると実際に多相モータへ入力される電流値を計測できず、フィードバック電圧指令手段は、正しいフィードバック電圧指令値を演算できない。このような場合、電流の偏差（目標値と誤電流値との偏差）が実際よりも大きくなり、フィードバック電圧指令値の絶対値が大きくなる。フィードバック電圧指令補正手段は、フィードバック電圧指令値が第１の条件を満足すると（たとえば、フィードバック電圧指令値が予め定められた範囲外になる）、予め定められた第２の条件を満足するように（たとえば、フィードバック電圧指令値が予め定められた上下限値以内になるように）、フィードバック電圧指令値を補正する。算出手段は、アクセル開度などの運転者の要求に基づいて算出されたフィードフォワード電圧指令値と、補正されたフィードバック電圧指令値とを加算して、多相モータを制御するインバータ回路への電圧指令値を算出する。これにより、フィードバック制御系が正しく機能しない場合には、フィードバック電圧指令値を下げて、フィードフォワード電圧指令値と加算する。その結果、フィードバック制御系においてトラブルが発生しても、トルクの急変などが発生しないで、電気自動車などの車輛の安定な走行を継続することができる、モータの駆動制御装置を提供することができる。
【００１０】
第２の発明に係る駆動制御装置は、第１の発明の構成に加えて、フィードバック電圧指令手段に接続され、フィードバック電圧指令手段により演算されたフィードバック電圧指令値が予め定められた第１の値以上である状態が、予め定められた時間以上継続すると、フィードバック制御系が故障していると判断するための故障判断手段をさらに含む。
【００１１】
第２の発明によると、たとえばフィードバック制御系の電流センサが故障すると実際に多相モータへ入力される電流値を計測できず、フィードバック電圧指令手段は、正しいフィードバック電圧指令値を演算できず、フィードバック電圧指令値の絶対値が大きくなる。故障判断手段は、フィードバック電圧指令値が予め定められた第１の値以上である状態が継続すると、フィードバック制御系が故障していると判断する。これにより、フィードバック制御系の故障を検知できる。
【００１２】
第３の発明に係る駆動制御装置は、第２の発明の構成に加えて、故障判断手段は、フィードバック制御系に接続された電流検知センサが故障していると判断するための手段を含む。
【００１３】
第３の発明によると、故障判断手段により、電流検知センサの故障を検知できる。
【００１４】
第４の発明に係る駆動制御装置は、第１の発明の構成に加えて、フィードバック電圧指令補正手段は、フィードバック電圧指令手段により演算されたフィードバック電圧指令値が予め定められた第１の値以上であると、フィードバック電圧指令値を予め定められた第２の値以下になるように補正するための手段を含む。
【００１５】
第４の発明によると、たとえばフィードバック制御系の電流センサが故障すると実際に多相モータへ入力される電流値を計測できず、フィードバック電圧指令手段は、正しいフィードバック電圧指令値を演算できず、フィードバック電圧指令値の絶対値が大きくなる。フィードバック電圧指令補正手段は、フィードバック電圧指令値が予め定められた第１の値以上であると、予め定められた第２の値以下になるように（たとえば、フィードバック電圧指令値が予め定められた上下限値以内になるように）、フィードバック電圧指令値を補正する。これにより、フィードバック制御系が正しく機能しない場合には、フィードバック電圧指令値を下げて、フィードフォワード電圧指令値と加算する。その結果、フィードバック制御系においてトラブルが発生しても、トルクの急変などが発生しないで、電気自動車などの車輛の安定な走行を継続することができる、モータの駆動制御装置を提供することができる。
【００１６】
第５の発明に係る駆動制御装置は、第４の発明の構成に加えて、フィードバック電圧指令手段に接続され、フィードバック電圧指令手段により演算されたフィードバック電圧指令値が予め定められた第１の値以上である状態が、予め定められた時間以上継続すると、算出手段により算出される電圧指令値におけるフィードフォワード電圧指令値の影響を増大させるための電圧指令補正手段をさらに含む。
【００１７】
第５の発明によると、フィードバック電圧指令値が予め定められた第１の値以上である状態が継続すると、フィードバック制御系が故障していると判断して、多相モータへの電圧指令値におけるフィードフォワード電圧指令値の影響を増大させる。これにより、フィードバック制御系が故障すると、フィードフォワード制御系により多相モータが制御される。
【００１８】
第６の発明に係る駆動制御装置は、第５の発明の構成に加えて、電圧指令補正手段は、第２の値を漸次減少させるための手段を含む。
【００１９】
第６の発明によると、フィードバック制御系が故障していると判断されると、第２の値を漸次減少させることにより、フィードバック電圧指令値を漸次減少させる。これにより、多相モータへの電圧指令値におけるフィードフォワード電圧指令値の影響が漸次増大する。これにより、フィードバック制御系が故障すると、フィードバック制御系からフィードフォワード制御系に移行して、多相モータが制御される。
【００２０】
第７の発明に係る駆動制御装置は、第１〜４の発明の構成に加えて、多相モータと算出手段とに接続され、多相モータを制御するためのインバータ回路をさらに含む。
【００２１】
第７の発明によると、算出手段により算出された電圧指令値はインバータ回路の送出され、インバータ回路により多相モータが制御され、所定のトルクが発生し、トルクの急変などが発生しない。
【００２２】
第８の発明に係る駆動制御装置は、第５または６の発明の構成に加えて、多相モータと算出手段とに接続され、多相モータを制御するためのインバータ回路と、電圧指令補正手段によりフィードフォワード電圧指令値の影響が増大されている場合には、インバータ回路におけるデッドタイムの影響を減少させるための低減手段とをさらに含む。
【００２３】
第８の発明によると、フィードフォワード制御の影響を増大させると、インバータ回路におけるデッドタイムの影響が相対的に大きくなる。低減手段は、たとえばキャリア周波数の低下、あるいはインバータ回路への入力電圧の低下（ＤＣ−ＤＣコンバータ利用時）により、デッドタイムの影響を低減させる。
【００２４】
第９の発明に係る駆動制御装置は、第１〜８のいずれかの発明の構成に加えて、フィードフォワード電圧指令手段は、予め準備されたマップに基づいてフィードフォワード電圧指令値を演算するための手段を含む。
【００２５】
第９の発明によると、運転者の要求であるアクセル操作量またはブレーキ操作量からトルク指令値を求めて、トルク指令値と予め準備されたマップとから、フィードフォワード電流指令値、フィードフォワード電圧指令値を算出する。
【００２６】
第１０の発明に係る駆動制御方法は、車輛に搭載された多相モータにおいて所定のトルクを発生させるための逆ベクトル電圧指令値に基づいてフィードバック電圧指令値を演算するフィードバック電圧指令ステップと、車輛の運転者の要求に起因する電流指令値に基づいてフィードフォワード電圧指令値を演算するフィードフォワード電圧指令ステップと、フィードバック電圧指令ステップにて演算されたフィードバック電圧指令値が予め定められた第１の条件を満足すると、予め定められた第２の条件を満足するように、フィードバック電圧指令値を補正するフィードバック電圧指令補正ステップと、フィードバック電圧指令値とフィードフォワード電圧指令値とに基づいて、多相モータを制御するための電圧指令値を算出する算出ステップとを含む。
【００２７】
第１０の発明によると、たとえばフィードバック制御系の電流センサが故障すると実際に多相モータへ入力される電流値を計測できず、フィードバック電圧指令ステップにて、正しいフィードバック電圧指令値を演算できない。このような場合、電流の偏差が実際よりも大きくなり、フィードバック電圧指令値の絶対値が大きくなる。フィードバック電圧指令補正ステップにて、フィードバック電圧指令値が第１の条件を満足すると（たとえば、フィードバック電圧指令値が予め定められた範囲外になる）、予め定められた第２の条件を満足するように（たとえば、フィードバック電圧指令値が予め定められた上下限値以内になるように）、フィードバック電圧指令値を補正する。算出ステップにて、アクセル開度などの運転者の要求に基づいて算出されたフィードフォワード電圧指令値と、補正されたフィードバック電圧指令値とを加算して、多相モータを制御するインバータ回路への電圧指令値を算出する。これにより、フィードバック制御系が正しく機能しない場合には、フィードバック電圧指令値を下げて、フィードフォワード電圧指令値と加算する。その結果、フィードバック制御系においてトラブルが発生しても、トルクの急変などが発生しないで、電気自動車などの車輛の安定な走行を継続することができる、モータの駆動制御方法を提供することができる。
【００２８】
第１１の発明に係る駆動制御方法は、第１０の発明の構成に加えて、フィードバック電圧指令ステップにて演算されたフィードバック電圧指令値が予め定められた第１の値以上である状態が、予め定められた時間以上継続すると、フィードバック制御系が故障していると判断する故障判断ステップをさらに含む。
【００２９】
第１１の発明によると、たとえばフィードバック制御系の電流センサが故障すると実際に多相モータへ入力される電流値を計測できず、フィードバック電圧指令ステップにて、正しいフィードバック電圧指令値を演算できず、フィードバック電圧指令値の絶対値が大きくなる。故障判断ステップは、フィードバック電圧指令値が予め定められた第１の値以上である状態が継続すると、フィードバック制御系が故障していると判断する。これにより、フィードバック制御系の故障を検知できる。
【００３０】
第１２の発明に係る駆動制御方法は、第１１の発明の構成に加えて、故障判断ステップは、フィードバック制御系に接続された電流検知センサが故障していると判断するステップを含む。
【００３１】
第１２の発明によると、故障判断ステップにて、電流検知センサの故障を検知できる。
【００３２】
第１３の発明に係る駆動制御方法は、第１０の発明の構成に加えて、フィードバック電圧指令補正ステップは、フィードバック電圧指令ステップにて演算されたフィードバック電圧指令値が予め定められた第１の値以上であると、フィードバック電圧指令値を予め定められた第２の値以下になるように補正するステップを含む。
【００３３】
第１３の発明によると、たとえばフィードバック制御系の電流センサが故障すると実際に多相モータへ入力される電流値を計測できず、フィードバック電圧指令ステップにて、正しいフィードバック電圧指令値を演算できず、フィードバック電圧指令値の絶対値が大きくなる。フィードバック電圧指令補正ステップにて、フィードバック電圧指令値が予め定められた第１の値以上であると、予め定められた第２の値以下になるように（フィードバック電圧指令ステップにて演算されたフィードバック電圧指令値の８０％以下になるように）、フィードバック電圧指令値を補正する。これにより、フィードバック制御系が正しく機能しない場合には、フィードバック電圧指令値を下げて、フィードフォワード電圧指令値と加算する。その結果、フィードバック制御系においてトラブルが発生しても、トルクの急変などが発生しないで、電気自動車などの車輛の安定な走行を継続することができる、モータの駆動制御方法を提供することができる。
【００３４】
第１４の発明に係る駆動制御方法は、第１３の発明の構成に加えて、フィードバック電圧指令ステップにて演算されたフィードバック電圧指令値が予め定められた第１の値以上である状態が、予め定められた時間以上継続すると、算出ステップにて算出される電圧指令値におけるフィードフォワード電圧指令値の影響を増大させる電圧指令補正ステップをさらに含む。
【００３５】
第１４の発明によると、フィードバック電圧指令値が予め定められた第１の値以上である状態が継続すると、フィードバック制御系が故障していると判断して、多相モータへの電圧指令値におけるフィードフォワード電圧指令値の影響を増大させる。これにより、フィードバック制御系が故障すると、フィードフォワード制御系により多相モータが制御される。
【００３６】
第１５の発明に係る電圧駆動方法は、第１４の発明の構成に加えて、電圧指令補正ステップは、第２の値を漸次減少させるステップを含む。
【００３７】
第１５の発明によると、フィードバック制御系が故障していると判断されると、第２の値を漸次減少させることにより、フィードバック電圧指令値を漸次減少させる。これにより、多相モータへの電圧指令値におけるフィードフォワード電圧指令値の影響が漸次増大する。これにより、フィードバック制御系が故障すると、フィードバック制御系からフィードフォワード制御系に移行して、多相モータが制御される。
【００３８】
第１６の発明に係る電圧駆動方法は、第１０〜１５のいすれかの発明の構成に加えて、フィードフォワード電圧指令ステップは、予め準備されたマップに基づいてフィードフォワード電圧指令値を演算するステップを含む。
【００３９】
第１６の発明によると、運転者の要求であるアクセル操作量またはブレーキ操作量からトルク指令値を求めて、トルク指令値と予め準備されたマップとから、フィードフォワード電流指令値、フィードフォワード電圧指令値を算出する。
【００４０】
第１７の発明に係る記録媒体は、車輛に搭載された多相モータにおいて所定のトルクを発生させるための逆ベクトル電圧指令値に基づいてフィードバック電圧指令値を演算するフィードバック電圧指令ステップと、車輛の運転者の要求に起因する電流指令値に基づいてフィードフォワード電圧指令値を演算するフィードフォワード電圧指令ステップと、フィードバック電圧指令ステップにて演算されたフィードバック電圧指令値が予め定められた第１の条件を満足すると、予め定められた第２の条件を満足するように、フィードバック電圧指令値を補正するフィードバック電圧指令補正ステップと、フィードバック電圧指令値とフィードフォワード電圧指令値とに基づいて、多相モータを制御するための電圧指令値を算出する算出ステップとを含むモータの駆動制御方法を、コンピュータに実現させるプログラムを記録している。
【００４１】
第１７の発明によると、たとえばフィードバック制御系の電流センサが故障すると実際に多相モータへ入力される電流値を計測できず、フィードバック電圧指令ステップにて、正しいフィードバック電圧指令値を演算できない。このような場合、電流の偏差が実際よりも大きくなり、フィードバック電圧指令値の絶対値が大きくなる。フィードバック電圧指令補正ステップにて、フィードバック電圧指令値が第１の条件を満足すると（たとえば、フィードバック電圧指令値が予め定められた範囲外になる）、予め定められた第２の条件を満足するように（たとえば、フィードバック電圧指令値が予め定められた上下限値以内になるように）、フィードバック電圧指令値を補正する。算出ステップにて、アクセル開度などの運転者の要求に基づいて算出されたフィードフォワード電圧指令値と、補正されたフィードバック電圧指令値とを加算して、多相モータを制御するインバータ回路への電圧指令値を算出する。これにより、フィードバック制御系が正しく機能しない場合には、フィードバック電圧指令値を下げて、フィードフォワード電圧指令値と加算する。その結果、フィードバック制御系においてトラブルが発生しても、トルクの急変などが発生しないで、電気自動車などの車輛の安定な走行を継続することができる、モータの駆動制御方法を実現するプログラムを記録した記録媒体を提供することができる。
【００４２】
第１８の発明に係る記録媒体に記録されたプログラムによりコンピュータに実現される駆動制御方法は、第１７の発明の構成に加えて、フィードバック電圧指令ステップにて演算されたフィードバック電圧指令値が予め定められた第１の値以上である状態が、予め定められた時間以上継続すると、フィードバック制御系が故障していると判断する故障判断ステップをさらに含む。
【００４３】
第１８の発明によると、たとえばフィードバック制御系の電流センサが故障すると実際に多相モータへ入力される電流値を計測できず、フィードバック電圧指令ステップにて、正しいフィードバック電圧指令値を演算できず、フィードバック電圧指令値の絶対値が大きくなる。故障判断ステップは、フィードバック電圧指令値が予め定められた第１の値以上である状態が継続すると、フィードバック制御系が故障していると判断する。これにより、フィードバック制御系の故障を検知できる。
【００４４】
第１９の発明に係る記録媒体に記録されたプログラムによりコンピュータに実現される駆動制御方法は、第１８の発明の構成に加えて、故障判断ステップは、フィードバック制御系に接続された電流検知センサが故障していると判断するステップを含む。
【００４５】
第１９の発明によると、故障判断ステップにて、電流検知センサの故障を検知できる。
【００４６】
第２０の発明に係る記録媒体に記録されたプログラムによりコンピュータに実現される駆動制御方法は、第１７の発明の構成に加えて、フィードバック電圧指令補正ステップは、フィードバック電圧指令ステップにて演算されたフィードバック電圧指令値が予め定められた第１の値以上であると、フィードバック電圧指令値を予め定められた第２の値以下になるように補正するステップを含む。
【００４７】
第２０の発明によると、たとえばフィードバック制御系の電流センサが故障すると実際に多相モータへ入力される電流値を計測できず、フィードバック電圧指令ステップにて、正しいフィードバック電圧指令値を演算できず、フィードバック電圧指令値の絶対値が大きくなる。フィードバック電圧指令補正ステップにて、フィードバック電圧指令値が予め定められた第１の値以上であると、予め定められた第２の値以下になるように（たとえば、フィードバック電圧指令値が予め定められた上下限値以内になるように）、フィードバック電圧指令値を補正する。これにより、フィードバック制御系が正しく機能しない場合には、フィードバック電圧指令値を下げて、フィードフォワード電圧指令値と加算する。その結果、フィードバック制御系においてトラブルが発生しても、トルクの急変などが発生しないで、電気自動車などの車輛の安定な走行を継続することができる、モータの駆動制御方法を実現するプログラムを記録した記録媒体媒体を提供することができる。
【００４８】
第２１の発明に係る記録媒体に記録されたプログラムによりコンピュータに実現される駆動制御方法は、第２０の発明の構成に加えて、フィードバック電圧指令ステップにて演算されたフィードバック電圧指令値が予め定められた第１の値以上である状態が、予め定められた時間以上継続すると、算出ステップにて算出される電圧指令値におけるフィードフォワード電圧指令値の影響を増大させる電圧指令補正ステップをさらに含む。
【００４９】
第２１の発明によると、フィードバック電圧指令値が予め定められた第１の値以上である状態が継続すると、フィードバック制御系が故障していると判断して、多相モータへの電圧指令値におけるフィードフォワード電圧指令値の影響を増大させる。これにより、フィードバック制御系が故障すると、フィードフォワード制御系により多相モータが制御される。
【００５０】
第２２の発明に係る記録媒体に記録されたプログラムによりコンピュータに実現される駆動制御方法は、第２１の発明の構成に加えて、電圧指令補正ステップは、第２の値を漸次減少させるステップを含む。
【００５１】
第２２の発明によると、フィードバック制御系が故障していると判断されると、第２の値を漸次減少させることにより、フィードバック電圧指令値を漸次減少させる。これにより、多相モータへの電圧指令値におけるフィードフォワード電圧指令値の影響が漸次増大する。これにより、フィードバック制御系が故障すると、フィードバック制御系からフィードフォワード制御系に移行して、多相モータが制御される。
【００５２】
第２３の発明に係る記録媒体に記録されたプログラムによりコンピュータに実現される駆動制御方法は、第１７〜２２のいずれかの発明の構成に加えて、フィードフォワード電圧指令ステップは、予め準備されたマップに基づいてフィードフォワード電圧指令値を演算するステップを含む。
【００５３】
第２３の発明によると、運転者の要求であるアクセル操作量またはブレーキ操作量からトルク指令値を求めて、トルク指令値と予め準備されたマップとから、フィードフォワード電流指令値、フィードフォワード電圧指令値を算出する。
【００５４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【００５５】
図１を参照して、本発明の実施の形態に係る駆動制御装置が搭載される電気自動車の駆動系統の制御ブロックについて説明する。図１に示すように、この電気自動車の駆動系統の制御ブロックは、ＨＶ−ＥＣＵ（Hybrid Vehicle−Electronic Control Unit）１００とインバータ４００とモータ７００とを含む。
【００５６】
ＨＶ−ＥＣＵ１００は、この電気自動車の運転者の要求（アクセル操作、ブレーキ操作）に基づいてモータ７００へのトルク指令値を演算するＨＶ−ＣＰＵ（Hybrid Vehicle−Central Processing Unit）２００と、ＨＶ−ＣＰＵ２００に接続され、モータ７００をインバータ４００を介して制御するモータＣＰＵ３００とを含む。
【００５７】
モータＣＰＵ３００は、本実施の形態に係る駆動制御装置の主たる構成要素である。なお、以下の説明においては、この駆動制御装置をモータＣＰＵ３００にて実行されるソフトウェアにより実現されるものとして説明する。すなわち、本実施の形態に係る駆動制御装置は、コンピュータのハードウェアであるモータＣＰＵ３００と、このモータＣＰＵ３００により実行されるソフトウェアとにより実現される。一般的にこうしたソフトウェアは、様々な種類の記録媒体に格納されて流通し、記録媒体から読取られてモータＣＰＵ３００により実行される。したがって、本発明の最も本質的な部分は、様々な種類の記録媒体に記録されたソフトウェアである。
【００５８】
モータＣＰＵ３００は、ＨＶ−ＣＰＵ２００から受信したトルク指令値に基づいて電流指令値を算出し、その電流指令値に基づいてフィードフォワード電圧指令値を演算する。モータＣＰＵ３００は、目標値である電流指令値と電流センサにより検知されたモータへの入力電流値とに基づくフィードバック電圧指令値を演算する。モータＣＰＵ３００は、演算されたフィードフォワード電圧指令値とフィードバック電圧指令値とに基づいて、インバータ４００への制御信号である電圧指令値を演算する。
【００５９】
インバータ４００は、モータＣＰＵ３００に接続され、短絡防止時間を作成する短絡防止時間作成回路５００と、ゲートドライブ回路６００とを含む。短絡防止時間について説明する。インバータ回路の各相で直列に接続された２つのトランジスタが、わずかな時間でも同時にオンすると直流電源短絡を引き起こし、トランジスタ破壊を招く。これを防止するために、２つのトランジスタのオン、オフ信号は両方ともオフ信号の時間を設ける。この時間を短絡防止時間（デッドタイム）という。本実施の形態にかかる駆動制御装置においてフィードバック制御系による制御からフィードフォワード制御系による制御に移行するに従い、この短絡防止時間の影響が相対的に大きくなる。この場合、バッテリ電圧とキャリア周波数と短絡防止時間との積に比例して電圧降下が発生する。この電圧降下を抑制するために、たとえば短絡防止時間作成回路５００は、短絡防止時間をできるだけ低くなるように作成したり、キャリア周波数を低下させたりする。
【００６０】
図２を参照して、図１に示したモータＣＰＵ３００の制御ブロックについて説明する。図２に示すように、モータＣＰＵ３００は、ｄ軸用のＰＩ制御部３０２と、ｑ軸用のＰＩ制御部３０４と、フィードバック電圧指令値に関する演算を実行する演算回路３０６と、ｄｐ軸座標上の電圧指令値を三相（ｕｖｗ）座標上の電圧指令値に変換する座標変換部３０８と、三相座標上の電圧指令値に基づいてＰＷＭ電圧指令値を作成するＰＷＭ電圧指令作成部３１０と、フィードフォワード電圧指令値を作成するフィードフォワード電圧指令演算回路３１２と、モータ７００のロータ位置の移動量に基づいて回転数を算出する回転数演算部３１４と、三相（ｕｖｗ）座標上の電圧指令値をｄｐ軸座標上の電圧指令値に変換する座標変換部３１６とを含む。
【００６１】
なお、図２に示すように、インバータ４００からモータ７００に出力される電流値を検知する電流センサ８００が設置されている。この電流センサ８００は、電流値（Iv、Iw）を検知する。
【００６２】
ＰＩ制御部３０２には、電流指令値（Idcom）と、電流センサ８００により検知された電流値（Iv、Iw）から算出されたフィードバック電流値（Id）との差分（ΔId）が入力される。ＰＩ制御部３０２は、比例動作と積分動作とに基づいて算出されたフィードバック電圧指令値（Vd＿fb）を出力する。
【００６３】
同じように、ＰＩ制御部３０４には、電流指令値（Iqcom）と、電流センサ８００により検知された電流値（Iv、Iw）から算出されたフィードバック電流値（Iq）との差分（ΔIq）が入力される。ＰＩ制御部３０４は、比例動作と積分動作とに基づいて算出されたフィードバック電圧指令値（Vq＿fb）を出力する。
【００６４】
演算回路３０６は、電流指令値、バッテリ電圧および回転数ごとに予め作成された電圧指令上下限値マップから電圧指令上下限値（Vfb＿max、Vfb＿min）を算出する。なお、この電圧指令上下限値マップのデータ間は、線形補間等により算出される。また、演算回路３０６は、ＰＩ制御部３０２、３０４により算出されたフィードバック電圧指令値（Vd＿fb、Vq＿fb）が、電圧指令上下限値を越えている場合、越えた時間に応じて、新規フィードバック電圧指令値（Vd＿fb’、Vq＿fb’）を算出する。このとき、演算回路３０６は、たとえば、Vd＿fb’＝Vfb＿max／経過時間Ｔとして算出する。このようにして算出すると、電圧指令上下限値を越えている時間の経過に従い、新規フィードバック電圧指令値（Vd＿fb’、Vq＿fb’）は零に漸近する。なお、電圧指令上下限値を越えていない場合、新規フィードバック電圧指令値（Vd＿fb’、Vq＿fb’）は、フィードバック電圧指令値（Vd＿fb、Vq＿fb）として算出する。
【００６５】
フィードフォワード電圧指令演算回路３１２は、電流指令値、バッテリ電圧および回転数ごとに予め作成されたフィードフォワード電圧指令マップに基づいてフィードフォワード電圧指令値（Vd＿ff、Vq＿ff）を算出する。なお、このフィードフォワード電圧指令マップのデータ間は、線形補間等により算出される。
【００６６】
上述したように、このモータＣＰＵ３００に含まれる演算部などは、実際にはモータＣＰＵ３００とモータＣＰＵ３００で実行されるソフトウェアとにより、実現される。なお、上述した演算部をソフトウェアではなく、ハードウェアのみで実現するものであってもよい。
【００６７】
図３を参照して、本実施の形態に係る駆動制御装置で実行されるプログラムは、以下のような制御構造を有する。
【００６８】
ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、モータＣＰＵ３００は、フィードバック制御系のdq軸電流指令値（Idcom、Iqcom）の入力を検知する。Ｓ１０２にて、モータＣＰＵ３００は、入力された電流指令値とフィードバック電流値との差分を算出する。このとき、ΔId＝Idcom-Id、ΔIq＝Iqcom−Iqと算出される。
【００６９】
Ｓ１０４にて、ＰＩ制御部３０２、３０４は、フィードバック電圧指令値（Vd＿fb、Vq＿fb）を算出する。Ｓ１０６にて、演算回路３０６は、フィードバック電圧指令上下限値を算出する。このとき、算出される上限値をVfb＿max、下限値をVfb＿minとする。
【００７０】
Ｓ１０８にて、演算回路３０６は、フィードバック電圧指令値（Vd＿fb、Vq＿fb）が、フィードバック電圧指令上下限値（Vfb＿max、Vfb＿min）の範囲内に存在するか否かを判断する。フィードバック電圧指令値がフィードバック電圧指令上下限値の範囲内にあると（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、処理はＳ１１４へ移される。もしそうでないと（Ｓ１０８にてＮＯ）、処理はＳ１１０へ移される。
【００７１】
Ｓ１１０にて、演算回路３０６は、フィードバック電圧指令値（Vd＿fb、Vq＿fb）が、フィードバック電圧指令上下限値（Vfb＿max、Vfb＿min）の範囲外である積算時間Ｔを計測する。Ｓ１１２にて、演算回路３０６は、フィードバック電圧指令制限処理を行なう。このとき、演算回路３０６は、積算時間Ｔに応じて、新規フィードバック電圧指令値（Vd＿fb’、Vq＿fb’）を算出する。
【００７２】
Ｓ１１４にて、モータＣＰＵ３００は、フィードフォワード電圧指令値とフィードバック電圧指令値とを合成する。このときの合成対象となるフィードフォワード電圧指令値の算出については後述する。
【００７３】
Ｓ１１６にて、座標変換部３０８は、dq軸電圧指令値を三相電圧指令値に変換する。Ｓ１１８にて、ＰＷＭ電圧指令作成部３１０は、ＰＷＭ出力を発生させ、インバータ４００に送出する。このような処理が、繰返し実行され、インバータ４００を介してモータ７００が制御される。
【００７４】
図４を参照して、本実施の形態に係る駆動制御装置で実行されるプログラムは、フィードフォワード電圧指令演算処理に関し、以下のような制御構造を有する。
【００７５】
Ｓ２００にて、フィードバック電圧指令演算回路３１２は、アクセル操作およびブレーキ操作の状態を検知する。Ｓ２０２にて、フィードフォワード電圧指令演算回路３１２は、アクセル操作およびブレーキ操作の状態に基づいて、モータ７００へのトルク指令値を算出する。
【００７６】
Ｓ２０４にて、フィードフォワード電圧指令演算回路３１２は、トルク指令値、モータ回転数、バッテリ電圧値に基づいて、電流指令値Idcom、Iqcomを算出する。このＳ２０４における電流指令値の算出について、図５および図６を用いて説明する。
【００７７】
トルク指令値と電流指令値Idcomとの間には、図５に示す関係が、トルク指令値と電流指令値Iqcomとの間には、図６に示す関係が存在する。図５に示すように、トルク指令値と電流指令値Idcomとの間に存在する関係は、モータ回転数およびバッテリ電圧値に依存する。また、図６に示すように、トルク指令値とIqcomとの間に存在する関係は、モータ回転数およびバッテリ電圧に依存しない。この図５および図６に示すトルク指令値と電流指令値との関係に基づいて、トルク指令値から電流指令値が算出される。
【００７８】
Ｓ２０６にて、フィードフォワード電圧指令演算回路３１２は、算出された電流指令値に基づいてフィードフォワード電圧指令値（Vd＿ff、Vq＿ff）を算出する。このＳ２０６における電流指令値に基づくフィードフォワード電圧指令値の算出について、図７および図８を用いて説明する。
【００７９】
モータ７００の特性により、電流指令値（Idcom、Iqcom）に対し、電圧指令値（Vdcom、Vqcom）は、図７および図８に示すように一義的に定まる。図７に示すように電流指令値（Idcom）は、電圧指令値（Vqcom）に影響を与えるが、電圧指令値（Vdcom）に影響を与えない。また、図８に示すように、電流指令値（Iqcom）は、電圧指令値（Vdcom）に影響を与えるが、電圧指令値（Vqcom）に影響を与えない。また、電圧指令値（Vdcom、Vqcom）は、モータ７００の回転数の影響を受ける。図７および図８に示すマップに基づいて、電流指令値に基づいて、フィードフォワード電圧指令値が算出される。
【００８０】
Ｓ２０８にて、フィードフォワード電圧指令演算回路３１２は、算出されたフィードフォワード電圧指令値（Vd＿ff、Vq＿ff）を演算回路３０６の出力側に送出する。このような処理が繰返し行なわれる。なお、Ｓ２０８にて送出されたフィードフォワード電圧指令値は、前述の図３のＳ１１４にてフィードバック電圧指令値と合成処理が行なわれる。
【００８１】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る駆動制御装置の動作について説明する。
【００８２】
モータＣＰＵ３００に電流指令値（Idcom、Iqcom）が入力される（Ｓ１００）。
【００８３】
一方、フィードフォワード電圧指令演算回路３１２は、アクセル操作およびブレーキ操作の状態を検知し（Ｓ２００）、アクセル操作およびブレーキ操作の状態に基づいて、モータ７００へのトルク指令値を算出する（Ｓ２０２）。フィードフォワード電圧指令演算回路３１２は、図５および図６に示すマップに基づいて、トルク指令値から電流指令値（Idcom、Iqcom）を算出する（Ｓ２０４）。さらに、フィードフォワード電圧指令演算回路３１２は、算出された電流指令値（Idcom、Iqcom）に基づいて、図７および図８に示すマップを用いて、フィードフォワード電圧指令値（Vd＿ff、Vq＿ff）を算出する（Ｓ２０６）。フィードフォワード電圧指令演算回路３１２は、算出されたフィードフォワード電圧指令値（Vd＿ff、Vq＿ff）を演算回路３０６の出力側に送出する。
【００８４】
モータＣＰＵ３００は、フィードバック制御系の電流指令値とフィードバック電流値との差分を算出し（Ｓ１０２）、ＰＩ制御部３０２、３０４に入力する。ＰＩ制御部３０２、３０４は、フィードバック電圧指令値を（Vd＿fb、Vq＿fb）を算出する（Ｓ１０４）。
【００８５】
演算回路３０６は、フィードバック電圧指令上下限値を算出する（Ｓ１０６）。フィードバック電圧指令値が、フィードバック電圧指令上下限値の範囲内にあるか否かが判断され（Ｓ１０８）、フィードバック電圧指令値がフィードバック電圧指令上下限値の範囲内にない場合には（Ｓ１０８にてＮＯ）、フィードバック電圧指令値がフィードバック電圧指令上下限値の範囲外である時間が積算されて積算時間Ｔが算出される（Ｓ１１０）。演算回路３０６は、フィードバック電圧指令制限処理を行ない、計測された積算時間Ｔに応じて、新規フィードバック電圧指令値（Vd＿fb’、Vq＿fb’）を算出する（Ｓ１１２）。このとき、積算時間Ｔが大きくなるに従って新規フィードバック電圧指令値は小さくなるように算出される。
【００８６】
モータＣＰＵ３００は、フィードフォワード電圧指令値と、フィードバック電圧指令値とを合成する（Ｓ１１４）。合成された電圧指令値は、座標変換部３０８によりdq軸電圧指令値が三相電圧指令値に変換され（Ｓ１１６）、ＰＷＭ電圧指令作成部３１０によりＰＷＭ出力が実行される（Ｓ１１８）。ＰＷＭ電圧指令作成部３１０により作成されたＰＷＭ出力は、インバータ４００に送出される。インバータ４００は、ＰＷＭ電圧指令作成部３１０から受信した制御信号に基づいて、モータ７００が制御される。
【００８７】
このような動作が行なわれている場合に、電流センサ８００が故障して、実際に流れている電流値を計測できなかった場合について説明する。電流センサ８００は実際の電流を測定することができないため、入力された電流指令値（Idcom、Iqcom）に対する偏差が大きく算出される（Ｓ１０２）。算出された差分が現実の差分よりも大きいため、フィードバック電圧指令値も現実よりも大きく算出される（Ｓ１０４）。そのため、算出されたフィードバック電圧指令値が、フィードバック電圧指令上下限値の範囲内になく（Ｓ１０８にてＮＯ）、フィードバック電圧指令値がフィードバック電圧指令上下限値の範囲外である積算時間Ｔが計測される（Ｓ１１０）。フィードバック電圧指令制限処理が実行され、積算時間Ｔが大きくなると小さくなるような、新規フィードバック電圧指令値が算出される（Ｓ１１２）。
【００８８】
このような状態で、フィードフォワード電圧指令値と新規フィードバック電圧指令値とが合成され（Ｓ１１４）、dq軸電圧指令値が三相電圧指令値に変換され（Ｓ１１６）、さらにＰＷＭ出力され（Ｓ１１８）、インバータ４００に入力される。
【００８９】
電流センサ８００が故障している場合には、Ｓ１１０にて計測される積算時間Ｔが常に増加し、そのためフィードバック電圧指令制限処理が常に実行される。そのため、Ｓ１１２において、フィードバック電圧指令制限処理が実行され、積算時間Ｔが長くなるに従い、新規フィードバック電圧指令値が小さくなるように算出され、フィードバック制御系からフィードフォワード制御系へ漸次移行する。その結果、電流センサ８００が故障して正しい電流値が計測できない場合には、フィードバック制御系からフィードフォワード制御系に移行することになる。
【００９０】
フィードフォワード電圧指令値をインバータ４００に与えることにより、電流指令値（Idcom、Iqcom）に近いｄ軸電流値およびｑ軸電流値をモータ７００に流すことができ、トルク指令値に近いトルクを発生することができる。ただし、モータ７００の特定のばらつき等により、流れる電流値は、電流指令値とはずれを生じ、実際に発生するトルクは、トルク指令値とは若干のずれを生ずる場合がある。
【００９１】
以上のようにして、本実施の形態に係る駆動制御装置によると、モータに入力される電流を検知する電流センサが故障したり、フィードバック系の演算回路が故障した場合に、フィードバック電圧指令値が予め定められた範囲にないと、その範囲内にない時間に応じてフィードバック電圧指令値が小さくなるように補正される。その結果、フィードフォワード制御系とフィードバック制御系とから構成される駆動制御装置においては、徐々にフィードバック制御系の影響が低減し、フィードフォワード制御系に移行する。その結果、フィードバック制御系においてトラブルが発生しても、電気自動車などの車両の走行を継続することができる、モータの駆動制御装置を実現することができる。
【００９２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態に係る駆動制御装置が搭載される車両の駆動系統の制御ブロック図である。
【図２】 本発明の実施の形態に係る駆動制御装置の制御ブロック図である。
【図３】 本発明の実施の形態に係る駆動制御装置において実行される処理の制御構造を示すフローチャート（その１）である。
【図４】 本発明の実施の形態に係る駆動制御装置において実行される処理の制御構造を示すフローチャート（その２）である。
【図５】 トルク指令値と電流指令値との関係を示す図（その１）である。
【図６】 トルク指令値と電流指令値との関係を示す図（その２）である。
【図７】 電流指令値と電圧指令値との関係を示す図（その１）である。
【図８】 電流指令値と電圧指令値との関係を示す図（その２）である。
【符号の説明】
１００ ＨＶ−ＥＣＵ、２００ ＨＶ−ＣＰＵ、３００ モータＣＰＵ、３０２、３０４ ＰＩ制御部、３０６ 演算回路、３０８ 座標変換部（ｄｐ→ｕｖｗ変換）、３１０ ＰＷＭ電圧指令作成部、３１２ フィードフォワード電圧指令演算回路、３１４ 回転数演算部、３１６ 座標変換部（ｕｖｗ→ｄｐ変換）、４００ インバータ、５００ 短絡防止時間作成回路、６００ ゲートドライブ回路、７００ モータ、８００ 電流センサ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a control technology for a drive motor mounted on a vehicle such as an automobile, and more particularly to a control technology that can continue traveling of a vehicle even if a trouble occurs in a feedback control system.
[0002]
[Prior art]
Recently, electric vehicles have been produced for the purpose of preserving the global environment. An electric vehicle often uses a multi-phase AC motor such as a three-phase AC motor for driving, and uses an inverter circuit for its control.
[0003]
The load on the drive motor of the electric vehicle varies greatly depending on the running conditions. Following the change in the running condition, feedback control is performed to generate a predetermined torque in the drive motor. Furthermore, an excessive load occurs and the drive motor becomes overloaded, and the output of the inverter circuit exceeds the set current value (current safety upper limit) determined by the thermal limit of the switching element of the inverter circuit. In some cases, current flows and the inverter circuit enters an overcurrent state. In such an overcurrent state, switching is immediately turned off by the overcurrent prevention device incorporated in the inverter circuit. As a result, the output current of the switching element of the inverter circuit becomes zero, which prevents the switching element from being destroyed by overcurrent or overheating.
[0004]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-313592 discloses a control device incorporating feedback control and control for avoiding an overcurrent state in this way. The control device disclosed in this publication is attached to the power line to the multiphase AC motor, detects the current flowing through the power line, and detects the overcurrent to the multiphase AC motor to limit the output current. An overcurrent limiting circuit that drives the multiphase AC motor, a current control microcomputer that controls the output voltage and output current of the inverter circuit by supplying a drive signal to the inverter circuit, and a current sensor A feedback signal line that feeds back the motor drive current signal to the current control microcomputer, and a control that reduces the feedback gain of the feedback signal line when an overcurrent is detected, and a control that disconnects the feedback signal line. Control means for executing any one of them.
[0005]
According to the control device disclosed in this publication, in order to reduce or eliminate the influence of the feedback signal line, the interference between the overcurrent limiting function and the feedback function is prevented, and the control is not lost. As a result, proper inverter output control can be continued even when an overcurrent is detected.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, with the control device disclosed in the above-mentioned publication, even if the interference between the feedback control system and the overcurrent control system can be prevented, it corresponds to the case where the current sensor fails or the arithmetic circuit of the feedback control system fails. Can not. That is, if the current sensor fails while the electric vehicle is running, the feedback function does not work because the deviation between the actual current and the target current cannot be calculated correctly in the feedback control system. Moreover, since it cannot detect even if an overcurrent flows, an overcurrent limiting function does not act.
[0007]
The present invention has been made to solve the above-described problem, and can drive a vehicle such as an electric vehicle even if a trouble occurs in a feedback control system. A drive control method and a recording medium on which a program for realizing the method is recorded are provided.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
A drive control device according to a first aspect of the present invention includes a feedback voltage command means for calculating a feedback voltage command value based on an inverse vector voltage command value for generating a predetermined torque in a multiphase motor mounted on a vehicle; A feedforward voltage command means for calculating a feedforward voltage command value based on a current command value resulting from a vehicle driver's request, and a feedback connected to the feedback voltage command means and calculated by the feedback voltage command means A feedback voltage command correction means for correcting the feedback voltage command value so as to satisfy a predetermined second condition when the voltage command value satisfies a predetermined first condition, and a feedback voltage command correction; Is connected to the feedforward voltage command means and the feedforward voltage command means Tsu based on click voltage command value and the feed-and-forward voltage command value, and a calculation means for calculating a voltage command value for controlling a multi-phase motor.
[0009]
According to the first invention, for example, when a current sensor of the feedback control system fails, the current value actually input to the multiphase motor cannot be measured, and the feedback voltage command means cannot calculate a correct feedback voltage command value. In such a case, the current deviation (deviation between the target value and the erroneous current value) becomes larger than the actual value, and the absolute value of the feedback voltage command value becomes large. When the feedback voltage command value satisfies the first condition (for example, when the feedback voltage command value falls outside the predetermined range), the feedback voltage command correction means satisfies the predetermined second condition. The feedback voltage command value is corrected (for example, so that the feedback voltage command value falls within a predetermined upper and lower limit value). The calculation means adds the feedforward voltage command value calculated based on the driver's request such as the accelerator opening and the corrected feedback voltage command value to the voltage to the inverter circuit that controls the multiphase motor. Calculate the command value. Thereby, when the feedback control system does not function correctly, the feedback voltage command value is lowered and added to the feedforward voltage command value. As a result, even if a trouble occurs in the feedback control system, it is possible to provide a motor drive control device capable of continuing stable running of a vehicle such as an electric vehicle without causing a sudden change in torque. .
[0010]
In addition to the configuration of the first invention, the drive control apparatus according to the second invention is connected to the feedback voltage command means, and the feedback voltage command value calculated by the feedback voltage command means is a first value determined in advance. If the above state continues for a predetermined time or more, it further includes failure determination means for determining that the feedback control system has failed.
[0011]
According to the second invention, for example, when the current sensor of the feedback control system fails, the current value actually input to the multiphase motor cannot be measured, and the feedback voltage command means cannot calculate the correct feedback voltage command value, and the feedback The absolute value of the voltage command value increases. The failure determination means determines that the feedback control system has failed if the state where the feedback voltage command value is equal to or greater than a predetermined first value continues. Thereby, a failure of the feedback control system can be detected.
[0012]
In addition to the configuration of the second invention, the drive control device according to the third invention includes means for determining that the current detection sensor connected to the feedback control system has failed.
[0013]
According to the third invention, the failure determination means can detect a failure of the current detection sensor.
[0014]
In the drive control device according to the fourth invention, in addition to the configuration of the first invention, the feedback voltage command correction means includes a feedback voltage command value calculated by the feedback voltage command means equal to or greater than a predetermined first value. If it is, it includes means for correcting the feedback voltage command value so as to be equal to or less than a predetermined second value.
[0015]
According to the fourth invention, for example, when a current sensor of the feedback control system fails, the current value actually input to the multiphase motor cannot be measured, and the feedback voltage command means cannot calculate a correct feedback voltage command value, and feedback The absolute value of the voltage command value increases. When the feedback voltage command value is equal to or greater than a predetermined first value, the feedback voltage command correction means is configured to be equal to or less than a predetermined second value (for example, the feedback voltage command value is determined in advance). Correct the feedback voltage command value so that it is within the upper and lower limits. Thereby, when the feedback control system does not function correctly, the feedback voltage command value is lowered and added to the feedforward voltage command value. As a result, even if a trouble occurs in the feedback control system, it is possible to provide a motor drive control device capable of continuing stable running of a vehicle such as an electric vehicle without causing a sudden change in torque. .
[0016]
In addition to the configuration of the fourth invention, the drive control device according to the fifth invention is connected to the feedback voltage command means, and the feedback voltage command value calculated by the feedback voltage command means is a first value determined in advance. When the state described above continues for a predetermined time or longer, it further includes voltage command correcting means for increasing the influence of the feedforward voltage command value on the voltage command value calculated by the calculating means.
[0017]
According to the fifth aspect of the present invention, if the state where the feedback voltage command value is equal to or greater than the predetermined first value continues, it is determined that the feedback control system has failed, and the voltage command value to the multiphase motor is Increase the influence of the feedforward voltage command value. Thus, when the feedback control system fails, the multiphase motor is controlled by the feedforward control system.
[0018]
In the drive control device according to the sixth invention, in addition to the configuration of the fifth invention, the voltage command correction means includes means for gradually decreasing the second value.
[0019]
According to the sixth aspect, when it is determined that the feedback control system is out of order, the feedback voltage command value is gradually decreased by gradually decreasing the second value. Thereby, the influence of the feedforward voltage command value on the voltage command value to the multiphase motor gradually increases. Thereby, when the feedback control system fails, the feedback control system is shifted to the feedforward control system, and the multiphase motor is controlled.
[0020]
In addition to the configurations of the first to fourth aspects of the invention, the drive control apparatus according to the seventh aspect of the invention further includes an inverter circuit connected to the multiphase motor and the calculating means for controlling the multiphase motor.
[0021]
According to the seventh invention, the voltage command value calculated by the calculating means is sent from the inverter circuit, the multi-phase motor is controlled by the inverter circuit, a predetermined torque is generated, and a sudden change in torque does not occur.
[0022]
In addition to the configuration of the fifth or sixth invention, the drive control device according to the eighth invention is connected to the multiphase motor and the calculating means, and is an inverter circuit for controlling the multiphase motor, and a voltage command correcting means. When the influence of the feedforward voltage command value is increased by the above, a reduction means for reducing the influence of the dead time in the inverter circuit is further included.
[0023]
According to the eighth invention, when the influence of the feedforward control is increased, the influence of the dead time in the inverter circuit becomes relatively large. The reduction means reduces the influence of dead time by, for example, lowering the carrier frequency or lowering the input voltage to the inverter circuit (when using a DC-DC converter).
[0024]
In the drive control device according to the ninth invention, in addition to the configuration of any one of the first to eighth inventions, the feedforward voltage command means calculates a feedforward voltage command value based on a map prepared in advance. Including means.
[0025]
According to the ninth aspect, the torque command value is obtained from the accelerator operation amount or the brake operation amount that is requested by the driver, and the feedforward current command value and the feedforward voltage command are calculated from the torque command value and a map prepared in advance. Calculate the value.
[0026]
A drive control method according to a tenth aspect of the invention includes a feedback voltage command step for calculating a feedback voltage command value based on an inverse vector voltage command value for generating a predetermined torque in a multiphase motor mounted on a vehicle, a vehicle A feedforward voltage command step for calculating a feedforward voltage command value based on a current command value resulting from the driver's request, and a feedback voltage command value calculated in the feedback voltage command step is determined in advance. If the condition is satisfied, a multiphase operation is performed based on the feedback voltage command correction step for correcting the feedback voltage command value so as to satisfy the second predetermined condition, and the feedback voltage command value and the feedforward voltage command value. Calculation step for calculating the voltage command value for controlling the motor Including the door.
[0027]
According to the tenth invention, for example, if a current sensor of the feedback control system fails, the current value actually input to the multiphase motor cannot be measured, and the correct feedback voltage command value cannot be calculated in the feedback voltage command step. In such a case, the current deviation becomes larger than the actual value, and the absolute value of the feedback voltage command value becomes larger. In the feedback voltage command correction step, when the feedback voltage command value satisfies the first condition (for example, the feedback voltage command value falls outside the predetermined range), the predetermined second condition is satisfied. (For example, the feedback voltage command value is corrected to be within a predetermined upper and lower limit value). In the calculation step, the feedforward voltage command value calculated based on the driver's request such as the accelerator opening and the corrected feedback voltage command value are added to the inverter circuit that controls the multiphase motor. Calculate the voltage command value. Thereby, when the feedback control system does not function correctly, the feedback voltage command value is lowered and added to the feedforward voltage command value. As a result, even if a trouble occurs in the feedback control system, it is possible to provide a motor drive control method capable of continuing stable running of a vehicle such as an electric vehicle without causing a sudden change in torque. .
[0028]
In the drive control method according to the eleventh aspect of the invention, in addition to the configuration of the tenth aspect of the invention, a state in which the feedback voltage command value calculated in the feedback voltage command step is equal to or greater than a predetermined first value is It further includes a failure determination step for determining that the feedback control system has failed if it continues for a predetermined time or longer.
[0029]
According to the eleventh invention, for example, if a current sensor of the feedback control system fails, the current value actually input to the multiphase motor cannot be measured, and the correct feedback voltage command value cannot be calculated in the feedback voltage command step. The absolute value of the feedback voltage command value increases. The failure determination step determines that the feedback control system has failed if the state where the feedback voltage command value is equal to or greater than a predetermined first value continues. Thereby, a failure of the feedback control system can be detected.
[0030]
In the drive control method according to the twelfth invention, in addition to the configuration of the eleventh invention, the failure determination step includes a step of determining that the current detection sensor connected to the feedback control system has failed.
[0031]
According to the twelfth invention, the failure of the current detection sensor can be detected in the failure determination step.
[0032]
In the drive control method according to the thirteenth aspect of the invention, in addition to the configuration of the tenth aspect of the invention, the feedback voltage command correction step is a first value in which the feedback voltage command value calculated in the feedback voltage command step is predetermined. If it is above, a step of correcting the feedback voltage command value to be equal to or less than a predetermined second value is included.
[0033]
According to the thirteenth invention, for example, when the current sensor of the feedback control system fails, the current value actually input to the multiphase motor cannot be measured, and the correct feedback voltage command value cannot be calculated in the feedback voltage command step. The absolute value of the feedback voltage command value increases. In the feedback voltage command correction step, if the feedback voltage command value is equal to or greater than a predetermined first value, the feedback voltage command correction step is performed so that the feedback voltage command value is equal to or less than a predetermined second value (the feedback voltage calculated in the feedback voltage command step The feedback voltage command value is corrected so that it is 80% or less of the voltage command value. Thereby, when the feedback control system does not function correctly, the feedback voltage command value is lowered and added to the feedforward voltage command value. As a result, even if a trouble occurs in the feedback control system, it is possible to provide a motor drive control method capable of continuing stable running of a vehicle such as an electric vehicle without causing a sudden change in torque. .
[0034]
In the drive control method according to the fourteenth aspect of the invention, in addition to the configuration of the thirteenth aspect, the state in which the feedback voltage command value calculated in the feedback voltage command step is equal to or greater than a predetermined first value is A voltage command correction step is further included which increases the influence of the feedforward voltage command value on the voltage command value calculated in the calculation step when continuing for a predetermined time or longer.
[0035]
According to the fourteenth aspect of the present invention, if the state where the feedback voltage command value is equal to or greater than the predetermined first value continues, it is determined that the feedback control system has failed, and the voltage command value to the multiphase motor is Increase the influence of the feedforward voltage command value. Thus, when the feedback control system fails, the multiphase motor is controlled by the feedforward control system.
[0036]
In the voltage driving method according to the fifteenth invention, in addition to the configuration of the fourteenth invention, the voltage command correction step includes a step of gradually decreasing the second value.
[0037]
According to the fifteenth aspect, when it is determined that the feedback control system has failed, the feedback voltage command value is gradually decreased by gradually decreasing the second value. Thereby, the influence of the feedforward voltage command value on the voltage command value to the multiphase motor gradually increases. Thereby, when the feedback control system fails, the feedback control system is shifted to the feedforward control system, and the multiphase motor is controlled.
[0038]
In the voltage driving method according to the sixteenth aspect of the invention, in addition to the configuration of any one of the tenth to fifteenth aspects, the feedforward voltage command step calculates a feedforward voltage command value based on a map prepared in advance. Includes steps.
[0039]
According to the sixteenth aspect of the invention, a torque command value is obtained from the accelerator operation amount or the brake operation amount that is requested by the driver, and a feedforward current command value, a feedforward voltage command is obtained from the torque command value and a map prepared in advance. Calculate the value.
[0040]
According to a seventeenth aspect of the invention, there is provided a recording medium comprising: a feedback voltage command step for calculating a feedback voltage command value based on an inverse vector voltage command value for generating a predetermined torque in a multiphase motor mounted on a vehicle; A feedforward voltage command step for calculating a feedforward voltage command value based on a current command value resulting from a driver's request, and a first condition in which the feedback voltage command value calculated in the feedback voltage command step is predetermined. Is satisfied, the multi-phase motor is based on the feedback voltage command correction step for correcting the feedback voltage command value so as to satisfy the second predetermined condition, and the feedback voltage command value and the feedforward voltage command value. A calculation step for calculating a voltage command value for controlling The drive control method for a motor including records the program for realizing on a computer.
[0041]
According to the seventeenth aspect, for example, if a current sensor of the feedback control system fails, the current value actually input to the multiphase motor cannot be measured, and the correct feedback voltage command value cannot be calculated in the feedback voltage command step. In such a case, the current deviation becomes larger than the actual value, and the absolute value of the feedback voltage command value becomes larger. In the feedback voltage command correction step, when the feedback voltage command value satisfies the first condition (for example, the feedback voltage command value falls outside the predetermined range), the predetermined second condition is satisfied. (For example, the feedback voltage command value is corrected to be within a predetermined upper and lower limit value). In the calculation step, the feedforward voltage command value calculated based on the driver's request such as the accelerator opening and the corrected feedback voltage command value are added to the inverter circuit that controls the multiphase motor. Calculate the voltage command value. Thereby, when the feedback control system does not function correctly, the feedback voltage command value is lowered and added to the feedforward voltage command value. As a result, even if trouble occurs in the feedback control system, a program that realizes a motor drive control method that can continue stable running of an electric vehicle or the like without a sudden torque change is recorded. Recording media can be provided.
[0042]
In addition to the configuration of the seventeenth invention, the drive control method implemented in the computer by the program recorded on the recording medium according to the eighteenth invention is such that the feedback voltage command value calculated in the feedback voltage command step is predetermined. And a failure determination step of determining that the feedback control system has failed if the state that is equal to or greater than the first value continues for a predetermined time or longer.
[0043]
According to the eighteenth invention, for example, when a current sensor of the feedback control system fails, the current value actually input to the multiphase motor cannot be measured, and the correct feedback voltage command value cannot be calculated in the feedback voltage command step. The absolute value of the feedback voltage command value increases. The failure determination step determines that the feedback control system has failed if the state where the feedback voltage command value is equal to or greater than a predetermined first value continues. Thereby, a failure of the feedback control system can be detected.
[0044]
In addition to the configuration of the eighteenth aspect of the invention, the drive control method implemented in the computer by the program recorded on the recording medium according to the nineteenth aspect of the invention includes the failure determination step including a current detection sensor connected to the feedback control system. The step of judging that it has failed is included.
[0045]
According to the nineteenth invention, a failure of the current detection sensor can be detected in the failure determination step.
[0046]
In addition to the configuration of the seventeenth invention, the drive control method implemented in the computer by the program recorded on the recording medium according to the twentieth invention is the feedback voltage command correction step calculated in the feedback voltage command step When the feedback voltage command value is equal to or greater than a predetermined first value, a step of correcting the feedback voltage command value to be equal to or smaller than a predetermined second value is included.
[0047]
According to the twentieth invention, for example, when the current sensor of the feedback control system fails, the current value actually input to the multiphase motor cannot be measured, and the correct feedback voltage command value cannot be calculated in the feedback voltage command step. The absolute value of the feedback voltage command value increases. In the feedback voltage command correction step, if the feedback voltage command value is greater than or equal to a predetermined first value, the feedback voltage command value is less than or equal to a predetermined second value (for example, the feedback voltage command value is determined in advance). Correct the feedback voltage command value so that it is within the upper and lower limits. Thereby, when the feedback control system does not function correctly, the feedback voltage command value is lowered and added to the feedforward voltage command value. As a result, even if trouble occurs in the feedback control system, a program that realizes a motor drive control method that can continue stable running of an electric vehicle or the like without a sudden torque change is recorded. The recording medium can be provided.
[0048]
In addition to the configuration of the twentieth invention, the drive control method implemented in the computer by the program recorded on the recording medium according to the twenty-first invention is such that the feedback voltage command value calculated in the feedback voltage command step is predetermined. The voltage command correction step further increases the influence of the feedforward voltage command value on the voltage command value calculated in the calculation step when the state equal to or greater than the first value continues for a predetermined time or longer.
[0049]
According to the twenty-first aspect, when the state in which the feedback voltage command value is equal to or greater than the predetermined first value continues, it is determined that the feedback control system has failed, and the voltage command value to the multiphase motor is Increase the influence of the feedforward voltage command value. Thus, when the feedback control system fails, the multiphase motor is controlled by the feedforward control system.
[0050]
In addition to the configuration of the twenty-first invention, the voltage command correcting step includes a step of gradually decreasing the second value in addition to the configuration of the twenty-first invention. Including.
[0051]
According to the twenty-second aspect, when it is determined that the feedback control system has failed, the feedback voltage command value is gradually decreased by gradually decreasing the second value. Thereby, the influence of the feedforward voltage command value on the voltage command value to the multiphase motor gradually increases. Thereby, when the feedback control system fails, the feedback control system is shifted to the feedforward control system, and the multiphase motor is controlled.
[0052]
In addition to the configuration of any one of the seventeenth to twenty-second inventions, the drive control method implemented in the computer by the program recorded on the recording medium according to the twenty-third invention includes a feedforward voltage command step prepared in advance. Calculating a feedforward voltage command value based on the map.
[0053]
According to the twenty-third aspect, the torque command value is obtained from the accelerator operation amount or the brake operation amount that is requested by the driver, and the feedforward current command value and the feedforward voltage command are calculated from the torque command value and a map prepared in advance. Calculate the value.
[0054]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.
[0055]
With reference to FIG. 1, the control block of the drive system of the electric vehicle on which the drive control apparatus according to the embodiment of the present invention is mounted will be described. As shown in FIG. 1, this electric vehicle drive system control block includes an HV-ECU (Hybrid Vehicle-Electronic Control Unit) 100, an inverter 400, and a motor 700.
[0056]
The HV-ECU 100 includes an HV-CPU (Hybrid Vehicle-Central Processing Unit) 200 that calculates a torque command value for the motor 700 based on a request (accelerator operation, brake operation) of the driver of the electric vehicle, and an HV-CPU 200. And a motor CPU 300 that controls the motor 700 via the inverter 400.
[0057]
The motor CPU 300 is a main component of the drive control device according to the present embodiment. In the following description, this drive control device is described as being realized by software executed by the motor CPU 300. That is, the drive control apparatus according to the present embodiment is realized by a motor CPU 300 that is hardware of a computer and software executed by the motor CPU 300. Generally, such software is stored and distributed in various types of recording media, read from the recording media, and executed by the motor CPU 300. Therefore, the most essential part of the present invention is software recorded on various types of recording media.
[0058]
The motor CPU 300 calculates a current command value based on the torque command value received from the HV-CPU 200, and calculates a feedforward voltage command value based on the current command value. The motor CPU 300 calculates a feedback voltage command value based on the current command value that is the target value and the input current value to the motor detected by the current sensor. Motor CPU 300 calculates a voltage command value which is a control signal to inverter 400 based on the calculated feedforward voltage command value and feedback voltage command value.
[0059]
Inverter 400 is connected to motor CPU 300 and includes a short-circuit prevention time creation circuit 500 that creates a short-circuit prevention time and a gate drive circuit 600. The short-circuit prevention time will be described. If two transistors connected in series in each phase of the inverter circuit are turned on at the same time even for a short time, a DC power supply is short-circuited, causing transistor breakdown. In order to prevent this, both the on and off signals of the two transistors provide time for the off signal. This time is called a short circuit prevention time (dead time). In the drive control apparatus according to the present embodiment, the influence of the short-circuit prevention time becomes relatively large as the control from the feedback control system shifts to the control by the feedforward control system. In this case, a voltage drop occurs in proportion to the product of the battery voltage, the carrier frequency, and the short-circuit prevention time. In order to suppress this voltage drop, for example, the short-circuit prevention time creation circuit 500 creates the short-circuit prevention time to be as low as possible or lowers the carrier frequency.
[0060]
A control block of the motor CPU 300 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the motor CPU 300 includes a d-axis PI control unit 302, a q-axis PI control unit 304, a calculation circuit 306 that performs a calculation related to a feedback voltage command value, and a dp-axis coordinate. A coordinate conversion unit 308 that converts the voltage command value into a voltage command value on a three-phase (uvw) coordinate; a PWM voltage command creation unit 310 that creates a PWM voltage command value based on the voltage command value on a three-phase coordinate; A feedforward voltage command calculation circuit 312 that creates a feedforward voltage command value, a rotation number calculation unit 314 that calculates a rotation number based on the amount of movement of the rotor position of the motor 700, and a voltage command on three-phase (uvw) coordinates A coordinate conversion unit 316 that converts the value into a voltage command value on the dp-axis coordinate.
[0061]
As shown in FIG. 2, a current sensor 800 that detects a current value output from the inverter 400 to the motor 700 is installed. The current sensor 800 detects current values (Iv, Iw).
[0062]
A difference (ΔId) between the current command value (Idcom) and the feedback current value (Id) calculated from the current values (Iv, Iw) detected by the current sensor 800 is input to the PI control unit 302. The PI control unit 302 outputs a feedback voltage command value (Vd_fb) calculated based on the proportional action and the integral action.
[0063]
Similarly, the PI control unit 304 has a difference (ΔIq) between the current command value (Iqcom) and the feedback current value (Iq) calculated from the current values (Iv, Iw) detected by the current sensor 800. Entered. The PI control unit 304 outputs a feedback voltage command value (Vq_fb) calculated based on the proportional action and the integral action.
[0064]
The arithmetic circuit 306 calculates voltage command upper and lower limit values (Vfb_max, Vfb_min) from a voltage command upper and lower limit value map created in advance for each of the current command value, the battery voltage, and the rotation speed. Note that the data between the voltage command upper and lower limit value maps is calculated by linear interpolation or the like. In addition, when the feedback voltage command values (Vd_fb, Vq_fb) calculated by the PI control units 302 and 304 exceed the voltage command upper and lower limit values, the arithmetic circuit 306 generates a new feedback voltage command according to the time exceeded. Values (Vd_fb ′, Vq_fb ′) are calculated. At this time, the arithmetic circuit 306 calculates, for example, Vd_fb ′ = Vfb_max / elapsed time T. When calculated in this way, the new feedback voltage command values (Vd_fb ′, Vq_fb ′) gradually approach zero as time elapses when the voltage command upper and lower limit values are exceeded. When the voltage command upper and lower limit values are not exceeded, the new feedback voltage command values (Vd_fb ′, Vq_fb ′) are calculated as feedback voltage command values (Vd_fb, Vq_fb).
[0065]
The feedforward voltage command calculation circuit 312 calculates feedforward voltage command values (Vd_ff, Vq_ff) based on a feedforward voltage command map created in advance for each current command value, battery voltage, and rotation speed. Note that the data between the feedforward voltage command maps is calculated by linear interpolation or the like.
[0066]
As described above, the arithmetic unit included in the motor CPU 300 is actually realized by the motor CPU 300 and software executed by the motor CPU 300. Note that the above-described arithmetic unit may be realized only by hardware instead of software.
[0067]
Referring to FIG. 3, the program executed by the drive control apparatus according to the present embodiment has the following control structure.
[0068]
In step (hereinafter, step is abbreviated as S) 100, motor CPU 300 detects an input of a dq axis current command value (Idcom, Iqcom) of the feedback control system. In S102, motor CPU 300 calculates the difference between the input current command value and the feedback current value. At this time, ΔId = Idcom−Id and ΔIq = Iqcom−Iq are calculated.
[0069]
In S104, PI control units 302 and 304 calculate feedback voltage command values (Vd_fb, Vq_fb). In S106, arithmetic circuit 306 calculates feedback voltage command upper and lower limit values. At this time, the calculated upper limit value is Vfb_max and the lower limit value is Vfb_min.
[0070]
In S108, arithmetic circuit 306 determines whether or not feedback voltage command values (Vd_fb, Vq_fb) are within the range of feedback voltage command upper and lower limit values (Vfb_max, Vfb_min). If the feedback voltage command value is within the range of the upper and lower limits of the feedback voltage command (YES in S108), the process proceeds to S114. If not (NO in S108), the process proceeds to S110.
[0071]
In S110, arithmetic circuit 306 measures integration time T in which the feedback voltage command values (Vd_fb, Vq_fb) are outside the range of the feedback voltage command upper and lower limit values (Vfb_max, Vfb_min). In S112, arithmetic circuit 306 performs feedback voltage command restriction processing. At this time, the arithmetic circuit 306 calculates new feedback voltage command values (Vd_fb ′, Vq_fb ′) according to the integration time T.
[0072]
In S114, motor CPU 300 synthesizes the feedforward voltage command value and the feedback voltage command value. Calculation of the feedforward voltage command value to be combined at this time will be described later.
[0073]
In S116, coordinate conversion unit 308 converts the dq-axis voltage command value into a three-phase voltage command value. In S118, PWM voltage command generation unit 310 generates a PWM output and sends it to inverter 400. Such processing is repeatedly executed, and the motor 700 is controlled via the inverter 400.
[0074]
Referring to FIG. 4, the program executed by the drive control apparatus according to the present embodiment has the following control structure with respect to feedforward voltage command calculation processing.
[0075]
In S200, feedback voltage command calculation circuit 312 detects the state of the accelerator operation and the brake operation. In S202, feedforward voltage command calculation circuit 312 calculates a torque command value for motor 700 based on the state of the accelerator operation and the brake operation.
[0076]
In S204, feedforward voltage command calculation circuit 312 calculates current command values Idcom and Iqcom based on the torque command value, the motor rotation speed, and the battery voltage value. The calculation of the current command value in S204 will be described with reference to FIGS.
[0077]
The relationship shown in FIG. 5 exists between the torque command value and the current command value Idcom, and the relationship shown in FIG. 6 exists between the torque command value and the current command value Iqcom. As shown in FIG. 5, the relationship that exists between the torque command value and the current command value Idcom depends on the motor speed and the battery voltage value. Further, as shown in FIG. 6, the relationship existing between the torque command value and Iqcom does not depend on the motor speed and the battery voltage. A current command value is calculated from the torque command value based on the relationship between the torque command value and the current command value shown in FIGS.
[0078]
In S206, feedforward voltage command calculation circuit 312 calculates feedforward voltage command values (Vd_ff, Vq_ff) based on the calculated current command value. Calculation of the feedforward voltage command value based on the current command value in S206 will be described with reference to FIGS.
[0079]
Due to the characteristics of the motor 700, the voltage command values (Vdcom, Vqcom) are uniquely determined as shown in FIGS. 7 and 8 with respect to the current command values (Idcom, Iqcom). As shown in FIG. 7, the current command value (Idcom) affects the voltage command value (Vqcom), but does not affect the voltage command value (Vdcom). Further, as shown in FIG. 8, the current command value (Iqcom) affects the voltage command value (Vdcom) but does not affect the voltage command value (Vqcom). Further, the voltage command values (Vdcom, Vqcom) are affected by the rotation speed of the motor 700. Based on the maps shown in FIGS. 7 and 8, the feedforward voltage command value is calculated based on the current command value.
[0080]
In S208, the feedforward voltage command calculation circuit 312 sends the calculated feedforward voltage command values (Vd_ff, Vq_ff) to the output side of the calculation circuit 306. Such processing is repeated. The feedforward voltage command value sent in S208 is combined with the feedback voltage command value in S114 of FIG.
[0081]
An operation of the drive control apparatus according to the present embodiment based on the above-described structure and flowchart will be described.
[0082]
Current command values (Idcom, Iqcom) are input to the motor CPU 300 (S100).
[0083]
On the other hand, the feedforward voltage command calculation circuit 312 detects the state of the accelerator operation and the brake operation (S200), and calculates the torque command value to the motor 700 based on the state of the accelerator operation and the brake operation (S202). The feedforward voltage command calculation circuit 312 calculates a current command value (Idcom, Iqcom) from the torque command value based on the maps shown in FIGS. 5 and 6 (S204). Further, the feedforward voltage command calculation circuit 312 calculates the feedforward voltage command values (Vd_ff, Vq_ff) using the maps shown in FIGS. 7 and 8 based on the calculated current command values (Idcom, Iqcom). (S206). The feedforward voltage command calculation circuit 312 sends the calculated feedforward voltage command values (Vd_ff, Vq_ff) to the output side of the calculation circuit 306.
[0084]
The motor CPU 300 calculates the difference between the current command value of the feedback control system and the feedback current value (S102) and inputs the difference to the PI control units 302 and 304. The PI control units 302 and 304 calculate feedback voltage command values (Vd_fb, Vq_fb) (S104).
[0085]
The arithmetic circuit 306 calculates the feedback voltage command upper and lower limit values (S106). It is determined whether or not the feedback voltage command value is within the range of the feedback voltage command upper and lower limit values (S108). If the feedback voltage command value is not within the range of the feedback voltage command upper and lower limit values (at S108) NO), the time during which the feedback voltage command value is outside the range of the upper and lower limits of the feedback voltage command is integrated to calculate the integrated time T (S110). The arithmetic circuit 306 performs a feedback voltage command restriction process and calculates new feedback voltage command values (Vd_fb ′, Vq_fb ′) according to the measured integration time T (S112). At this time, the new feedback voltage command value is calculated so as to decrease as the integration time T increases.
[0086]
The motor CPU 300 synthesizes the feedforward voltage command value and the feedback voltage command value (S114). The synthesized voltage command value is converted from a dq-axis voltage command value into a three-phase voltage command value by the coordinate conversion unit 308 (S116), and a PWM output is executed by the PWM voltage command creation unit 310 (S118). The PWM output created by the PWM voltage command creation unit 310 is sent to the inverter 400. Inverter 400 controls motor 700 based on the control signal received from PWM voltage command generator 310.
[0087]
A description will be given of a case where the current sensor 800 fails and the current value actually flowing cannot be measured when such an operation is performed. Since the current sensor 800 cannot measure the actual current, a large deviation from the input current command value (Idcom, Iqcom) is calculated (S102). Since the calculated difference is larger than the actual difference, the feedback voltage command value is also calculated larger than the actual difference (S104). Therefore, the calculated feedback voltage command value is not within the range of the feedback voltage command upper and lower limit values (NO in S108), and the accumulated time T when the feedback voltage command value is outside the range of the feedback voltage command upper and lower limit values is measured. (S110). A feedback voltage command limiting process is executed, and a new feedback voltage command value is calculated that decreases as the integration time T increases (S112).
[0088]
In this state, the feedforward voltage command value and the new feedback voltage command value are combined (S114), the dq-axis voltage command value is converted into a three-phase voltage command value (S116), and further PWM output (S118). , And input to the inverter 400.
[0089]
When the current sensor 800 is out of order, the accumulated time T measured in S110 always increases, and therefore the feedback voltage command limiting process is always executed. Therefore, in S112, the feedback voltage command limiting process is executed, and the new feedback voltage command value is calculated to become smaller as the integration time T becomes longer, and the transition is gradually made from the feedback control system to the feedforward control system. As a result, when the current sensor 800 fails and a correct current value cannot be measured, the feedback control system is shifted to the feedforward control system.
[0090]
By giving the feedforward voltage command value to the inverter 400, a d-axis current value and a q-axis current value close to the current command values (Idcom, Iqcom) can be passed to the motor 700, and torque close to the torque command value is generated. be able to. However, due to specific variations of the motor 700, the flowing current value may deviate from the current command value, and the actually generated torque may slightly deviate from the torque command value.
[0091]
As described above, according to the drive control apparatus according to the present embodiment, when the current sensor that detects the current input to the motor fails or the feedback arithmetic circuit fails, the feedback voltage command value is If it is not within the predetermined range, the feedback voltage command value is corrected so as to become smaller according to the time not within the range. As a result, in the drive control device composed of the feedforward control system and the feedback control system, the influence of the feedback control system is gradually reduced, and the process proceeds to the feedforward control system. As a result, it is possible to realize a motor drive control device that can continue traveling of a vehicle such as an electric vehicle even if a trouble occurs in the feedback control system.
[0092]
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a control block diagram of a drive system of a vehicle on which a drive control device according to an embodiment of the present invention is mounted.
FIG. 2 is a control block diagram of the drive control apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart (No. 1) showing a control structure of processing executed in the drive control apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart (No. 2) showing a control structure of processing executed in the drive control apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram (part 1) illustrating a relationship between a torque command value and a current command value.
FIG. 6 is a diagram (part 2) illustrating a relationship between a torque command value and a current command value.
FIG. 7 is a diagram (part 1) illustrating a relationship between a current command value and a voltage command value.
FIG. 8 is a diagram (part 2) illustrating a relationship between a current command value and a voltage command value.
[Explanation of symbols]
100 HV-ECU, 200 HV-CPU, 300 motor CPU, 302, 304 PI controller, 306 arithmetic circuit, 308 coordinate converter (dp → uvw conversion), 310 PWM voltage command generator, 312 feed forward voltage command arithmetic circuit 314 Rotational speed calculation unit, 316 coordinate conversion unit (uvw → dp conversion), 400 inverter, 500 short-circuit prevention time creation circuit, 600 gate drive circuit, 700 motor, 800 current sensor.

Claims (21)

車輛に搭載された多相モータにおいて所定のトルクを発生させるための逆ベクトル電圧指令値に基づいてフィードバック電圧指令値を演算するためのフィードバック電圧指令手段と、
前記車輛の運転者の要求に起因する電流指令値に基づいてフィードフォワード電圧指令値を演算するためのフィードフォワード電圧指令手段と、
前記フィードバック電圧指令手段に接続され、前記フィードバック電圧指令手段により演算されたフィードバック電圧指令値が予め定められた範囲に含まれない場合には、前記予め定められた範囲に含まれるように、前記フィードバック電圧指令値を補正するためのフィードバック電圧指令補正手段と、
前記フィードバック電圧指令補正手段と前記フィードフォワード電圧指令手段とに接続され、前記フィードバック電圧指令補正手段により補正された前記フィードバック電圧指令値と前記フィードフォワード電圧指令値とを加算して、前記多相モータを制御するための電圧指令値を算出するための算出手段と、
前記フィードバック電圧指令手段に接続され、前記フィードバック電圧指令手段により演算されたフィードバック電圧指令値が予め定められた第１の値以上である状態が、予め定められた時間以上継続すると、フィードバック制御系が故障していると判断するための故障判断手段とを含む、モータの駆動制御装置。Feedback voltage command means for calculating a feedback voltage command value based on an inverse vector voltage command value for generating a predetermined torque in a multi-phase motor mounted on the vehicle;
Feedforward voltage command means for calculating a feedforward voltage command value based on a current command value resulting from a request of the vehicle driver;
When the feedback voltage command value connected to the feedback voltage command means and calculated by the feedback voltage command means is not included in the predetermined range, the feedback voltage command value is included so as to be included in the predetermined range. Feedback voltage command correction means for correcting the voltage command value;
The multiphase motor is connected to the feedback voltage command correction means and the feedforward voltage command means, and adds the feedback voltage command value corrected by the feedback voltage command correction means and the feedforward voltage command value. a calculating means for calculating a voltage command value for controlling,
When the feedback voltage command means connected to the feedback voltage command means and the feedback voltage command value calculated by the feedback voltage command means is equal to or greater than a predetermined first value continues for a predetermined time or longer, the feedback control system A drive control device for a motor, including failure determination means for determining that a failure has occurred . 前記故障判断手段は、フィードバック制御系に接続された電流検知センサが故障していると判断するための手段を含む、請求項１に記載の駆動制御装置。The drive control device according to claim 1 , wherein the failure determination unit includes a unit for determining that a current detection sensor connected to a feedback control system has failed. 前記フィードバック電圧指令補正手段は、前記フィードバック電圧指令手段により演算されたフィードバック電圧指令値が予め定められた第１の値以上であると、前記フィードバック電圧指令値を予め定められた第２の値以下になるように補正するための手段を含む、請求項１に記載の駆動制御装置。  When the feedback voltage command value calculated by the feedback voltage command means is greater than or equal to a predetermined first value, the feedback voltage command correction means makes the feedback voltage command value equal to or less than a predetermined second value. The drive control apparatus according to claim 1, further comprising means for correcting to become. 前記駆動制御装置は、前記フィードバック電圧指令手段に接続され、前記フィードバック電圧指令手段により演算されたフィードバック電圧指令値が予め定められた第１の値以上である状態が、予め定められた時間以上継続すると、前記算出手段が、前記フィードバック電圧指令値と前記フィードフォワード電圧指令値とを加算することによって得られる電圧指令値において、前記フィードフォワード電圧指令値の影響が増大するように前記フィードバック電圧指令値を減少させるための電圧指令補正手段をさらに含む、請求項３に記載の駆動制御装置。The drive control device is connected to the feedback voltage command means, continuing the feedback voltage state feedback voltage command value calculated by the command means is a first value greater than or equal to a pre-determined, predetermined time or more Then, in the voltage command value obtained by the calculation means adding the feedback voltage command value and the feedforward voltage command value, the feedback voltage command value is increased so that the influence of the feedforward voltage command value is increased. The drive control device according to claim 3 , further comprising voltage command correction means for reducing the voltage. 前記電圧指令補正手段は、前記第２の値を漸次減少させるための手段を含む、請求項４に記載の駆動制御装置。The drive control device according to claim 4 , wherein the voltage command correction unit includes a unit for gradually decreasing the second value. 前記駆動制御装置は、前記多相モータと前記算出手段とに接続され、前記多相モータを制御するためのインバータ回路をさらに含む、請求項１〜３のいずれかに記載の駆動制御装置。The drive control device according to any one of claims 1 to 3 , further comprising an inverter circuit connected to the multiphase motor and the calculation unit, for controlling the multiphase motor. 前記駆動制御装置は、
前記多相モータと前記算出手段とに接続され、前記多相モータを制御するためのインバータ回路と、
前記電圧指令補正手段によりフィードフォワード電圧指令値の影響が増大されている場合には、前記インバータ回路におけるデッドタイムの影響を減少させるための低減手段とをさらに含む、請求項４または５に記載の駆動制御装置。The drive control device includes:
An inverter circuit connected to the multiphase motor and the calculation means for controlling the multiphase motor;
The reduction means for reducing the influence of the dead time in the said inverter circuit when the influence of the feedforward voltage command value is increased by the said voltage command correction | amendment means of Claim 4 or 5 further included Drive control device. 前記フィードフォワード電圧指令手段は、予め準備されたマップに基づいてフィードフォワード電圧指令値を演算するための手段を含む、請求項１〜７のいずれかに記載の駆動制御装置。The feedforward voltage command means includes means for calculating the feedforward voltage command value based on the pre-prepared map, the drive control device according to any one of claims 1-7. 車輛に搭載された多相モータにおいて所定のトルクを発生させるための逆ベクトル電圧指令値に基づいてフィードバック電圧指令値を演算するフィードバック電圧指令ステップと、
前記車輛の運転者の要求に起因する電流指令値に基づいてフィードフォワード電圧指令値を演算するフィードフォワード電圧指令ステップと、
前記フィードバック電圧指令ステップにて演算されたフィードバック電圧指令値が予め定められた範囲に含まれない場合には、前記予め定められた範囲に含まれるように、前記フィードバック電圧指令値を補正するフィードバック電圧指令補正ステップと、
前記フィードバック電圧指令値と、補正された前記フィードフォワード電圧指令値とを加算して、前記多相モータを制御するための電圧指令値を算出する算出ステップと、
前記フィードバック電圧指令ステップにて演算されたフィードバック電圧指令値が予め定められた第１の値以上である状態が、予め定められた時間以上継続すると、フィードバック制御系が故障していると判断する故障判断ステップとを含む、モータの駆動制御方法。A feedback voltage command step for calculating a feedback voltage command value based on an inverse vector voltage command value for generating a predetermined torque in a multiphase motor mounted on the vehicle;
A feedforward voltage command step for calculating a feedforward voltage command value based on a current command value resulting from a request of the vehicle driver;
When the feedback voltage command value calculated in the feedback voltage command step is not included in the predetermined range, the feedback voltage for correcting the feedback voltage command value so as to be included in the predetermined range. Command correction step;
A calculation step of calculating a voltage command value for controlling the multiphase motor by adding the feedback voltage command value and the corrected feedforward voltage command value ;
Failure that determines that the feedback control system has failed if the feedback voltage command value calculated in the feedback voltage command step is greater than or equal to a predetermined first value for a predetermined time or longer. A motor drive control method including a determination step . 前記故障判断ステップは、フィードバック制御系に接続された電流検知センサが故障していると判断するステップを含む、請求項９に記載の駆動制御方法。The drive control method according to claim 9 , wherein the failure determination step includes a step of determining that the current detection sensor connected to the feedback control system has failed. 前記フィードバック電圧指令補正ステップは、前記フィードバック電圧指令ステップにて演算されたフィードバック電圧指令値が予め定められた第１の値以上であると、前記フィードバック電圧指令値を予め定められた第２の値以下になるように補正するステップを含む、請求項９に記載の駆動制御方法。In the feedback voltage command correction step, when the feedback voltage command value calculated in the feedback voltage command step is equal to or greater than a predetermined first value, the feedback voltage command value is set to a predetermined second value. The drive control method according to claim 9 , comprising a step of correcting so that: 前記駆動制御方法は、前記フィードバック電圧指令ステップにて演算されたフィードバック電圧指令値が予め定められた第１の値以上である状態が、予め定められた時間以上継続すると、前記算出ステップにて、前記フィードバック電圧指令値と前記フィードフォワード電圧指令値とを加算することによって得られる電圧指令値において、前記フィードフォワード電圧指令値の影響が増大するように、前記フィードバック電圧指令値を減少させる電圧指令補正ステップをさらに含む、請求項１１に記載の駆動制御方法。In the drive control method, when the state where the feedback voltage command value calculated in the feedback voltage command step is a predetermined first value or more continues for a predetermined time or more, the calculation step includes: Voltage command correction for decreasing the feedback voltage command value so that the influence of the feedforward voltage command value increases in the voltage command value obtained by adding the feedback voltage command value and the feedforward voltage command value step further comprising a drive control method of claim 1 1. 前記電圧指令補正ステップは、前記第２の値を漸次減少させるステップを含む、請求項１２に記載の駆動制御方法。The voltage command correction step includes gradually decreasing the second value, the driving control method according to claim 1 2. 前記フィードフォワード電圧指令ステップは、予め準備されたマップに基づいてフィードフォワード電圧指令値を演算するステップを含む、請求項９〜１３のいずれかに記載の駆動制御方法。The feedforward voltage command step includes the step of calculating the feedforward voltage command value based on the pre-prepared map, driving control method according to any one of claims 9-1 3. 車輛に搭載された多相モータにおいて所定のトルクを発生させるための逆ベクトル電圧指令値に基づいてフィードバック電圧指令値を演算するフィードバック電圧指令ステップと、
前記車輛の運転者の要求に起因する電流指令値に基づいてフィードフォワード電圧指令値を演算するフィードフォワード電圧指令ステップと、
前記フィードバック電圧指令ステップにて演算されたフィードバック電圧指令値が予め定められた範囲に含まれない場合には、前記予め定められた範囲に含まれるように、前記フィードバック電圧指令値を補正するフィードバック電圧指令補正ステップと、
前記フィードバック電圧指令値と、補正された前記フィードフォワード電圧指令値とを加算して、前記多相モータを制御するための電圧指令値を算出する算出ステップとを含むモータの駆動制御方法を、コンピュータに実現させるプログラムを記録した記録媒体。A feedback voltage command step for calculating a feedback voltage command value based on an inverse vector voltage command value for generating a predetermined torque in a multiphase motor mounted on the vehicle;
A feedforward voltage command step for calculating a feedforward voltage command value based on a current command value resulting from a request of the vehicle driver;
When the feedback voltage command value calculated in the feedback voltage command step is not included in the predetermined range, the feedback voltage for correcting the feedback voltage command value so as to be included in the predetermined range. Command correction step;
A motor drive control method including a calculation step of calculating a voltage command value for controlling the multiphase motor by adding the feedback voltage command value and the corrected feedforward voltage command value. A recording medium on which a program to be realized is recorded. 前記駆動制御方法は、前記フィードバック電圧指令ステップにて演算されたフィードバック電圧指令値が予め定められた第１の値以上である状態が、予め定められた時間以上継続すると、フィードバック制御系が故障していると判断する故障判断ステップをさらに含む、請求項１５に記載の記録媒体。In the drive control method, when the state where the feedback voltage command value calculated in the feedback voltage command step is equal to or greater than a predetermined first value continues for a predetermined time or more, the feedback control system fails. further comprising a failure judgment step of determining that the recording medium of claim 1 5. 前記故障判断ステップは、フィードバック制御系に接続された電流検知センサが故障していると判断するステップを含む、請求項１６に記載の記録媒体。The recording medium according to claim 16 , wherein the failure determination step includes a step of determining that the current detection sensor connected to the feedback control system has failed. 前記フィードバック電圧指令補正ステップは、前記フィードバック電圧指令ステップにて演算されたフィードバック電圧指令値が予め定められた第１の値以上であると、前記フィードバック電圧指令値を予め定められた第２の値以下になるように補正するステップを含む、請求項１５に記載の記録媒体。In the feedback voltage command correction step, when the feedback voltage command value calculated in the feedback voltage command step is equal to or greater than a predetermined first value, the feedback voltage command value is set to a predetermined second value. comprising the step of correcting so below, the recording medium of claim 1 5. 前記駆動制御方法は、前記フィードバック電圧指令ステップにて演算されたフィードバック電圧指令値が予め定められた第１の値以上である状態が、予め定められた時間以上継続すると、前記算出ステップにて、前記フィードバック電圧指令値と前記フィードフォワード電圧指令値とを加算することによって得られる電圧指令値において、前記フィードフォワード電圧指令値の影響が増大するように、前記フィードバック電圧指令値を減少させる電圧指令補正ステップをさらに含む、請求項１８に記載の記録媒体。In the drive control method, when the state where the feedback voltage command value calculated in the feedback voltage command step is a predetermined first value or more continues for a predetermined time or more, the calculation step includes: Voltage command correction for decreasing the feedback voltage command value so that the influence of the feedforward voltage command value increases in the voltage command value obtained by adding the feedback voltage command value and the feedforward voltage command value The recording medium according to claim 18 , further comprising a step. 前記電圧指令補正ステップは、前記第２の値を漸次減少させるステップを含む、請求項１９に記載の記録媒体。The recording medium according to claim 19 , wherein the voltage command correcting step includes a step of gradually decreasing the second value. 前記フィードフォワード電圧指令ステップは、予め準備されたマップに基づいてフィードフォワード電圧指令値を演算するステップを含む、請求項１５〜２０のいずれかに記載の記録媒体。The feedforward voltage command step includes the step of calculating the feedforward voltage command value based on the pre-prepared map, the recording medium according to claim 1 5-2 0.
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