JP5067325B2 - Rotating electrical machine control system - Google Patents
Rotating electrical machine control system Download PDFInfo
- Publication number
- JP5067325B2 JP5067325B2 JP2008234791A JP2008234791A JP5067325B2 JP 5067325 B2 JP5067325 B2 JP 5067325B2 JP 2008234791 A JP2008234791 A JP 2008234791A JP 2008234791 A JP2008234791 A JP 2008234791A JP 5067325 B2 JP5067325 B2 JP 5067325B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotating electrical
- electrical machine
- control
- cycle
- inverter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Control Of Multiple Motors (AREA)
Description
本発明は、回転電機制御システムに係り、特に２つの回転電機についての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 for two rotating electrical machines.
回転電機が搭載される車両においては、２つの回転電機を備えて、１つを車両駆動用、１つを発電用というように役割を分担させることがある。このように、役割の異なる２つの回転電機は、それぞれ独立に制御が行われる場合もあるが、ときに、２つの回転電機の制御の相互関係を考慮する必要がある。 A vehicle equipped with a rotating electrical machine may be provided with two rotating electrical machines and share a role such that one is for driving a vehicle and one is for power generation. As described above, the two rotating electrical machines having different roles may be controlled independently of each other, but sometimes it is necessary to consider the mutual relationship of the control of the two rotating electrical machines.
例えば、特許文献１には、車両の駆動軸にＭＧ１とＭＧ２の電動機を備える場合の車両用電動機制御装置として、直流電源を平滑化するコンデンサをＭＧ１，ＭＧ２によって放電させるときに生じる騒音、振動を抑制するため、ＭＧ１とＭＧ２の合計トルクがゼロとなるように２つのインバータ回路を制御することが開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a noise and vibration generated when a capacitor for smoothing a DC power source is discharged by MG1 and MG2 as a vehicle motor control device in the case where MG1 and MG2 motors are provided on a drive shaft of a vehicle. In order to suppress this, it is disclosed that the two inverter circuits are controlled so that the total torque of MG1 and MG2 becomes zero.
また、特許文献２には、モータ駆動装置として、一般的にＭＧ１とＭＧ２が互いに非同期の制御周期およびキャリア周波数で駆動されるが、モータの動作状態に応じてキャリア周波数を変更する際に一方のキャリア周波数と他方の制御周期とが１：ｎ（ｎは自然数）の関係になる場合が起こり得て、このときにモータ電流のサンプリング値に低周波の振動が生じ得ることが指摘されている。ここでは、そのような場合に、他方の制御周期を１：ｎの関係とならないように変更することが開示されている。 Further, in Patent Document 2, as a motor driving device, MG1 and MG2 are generally driven with a control cycle and a carrier frequency that are asynchronous with each other, but when changing the carrier frequency according to the operating state of the motor, It has been pointed out that there may be a case where the carrier frequency and the other control cycle have a relationship of 1: n (n is a natural number), and at this time, low-frequency vibration may occur in the sampling value of the motor current. Here, it is disclosed that in such a case, the other control cycle is changed so as not to have a 1: n relationship.
なお、本発明に関連する技術として、特許文献３には、交流回転電機装置において、ロータ起磁力及びステータ電流の基本周波数成分の６次、１２次の周波数の径方向騒音（磁気的騒音）が聴覚上主要なものであることが述べられ、１つの回転電機について、トルク発生用の相電流と磁気騒音低減用の高調波電流とを互いに別の相巻線群に通電する際、磁気騒音低減用の高調波電流は、トルク発生用の相電流の基本波の周波数の７または１３倍の周波数とすることが開示されている。 As a technique related to the present invention, Patent Document 3 discloses radial noise (magnetic noise) of the sixth and twelfth frequencies of the fundamental frequency components of the rotor magnetomotive force and the stator current in the AC rotating electrical machine apparatus. It is said that it is a major auditory thing. When a single rotating electrical machine is energized with a phase current for torque generation and a harmonic current for magnetic noise reduction through different phase winding groups, it reduces magnetic noise. It is disclosed that the harmonic current for use is a frequency that is 7 or 13 times the frequency of the fundamental wave of the phase current for torque generation.
特許文献３に述べられているように、交流回転電機において、６次高調波が問題となることがある。この６次高調波は、電気６次と呼ばれるものであるが、２つの回転電機において、相互に電気一周期が６：１の関係となると、一方側の電気一周期の電気６次、つまり６次高調波の周期が他方側の電気一周期と同期することが生じる。このようなとき、一方側の電気６次の電力変動により、インバータ入力電圧が同期して変動し、それは他方の電気１次に同期して変動するため、左右対称な矩形波とならず、他方側の回転電機の制御性が低下する。 As described in Patent Document 3, in an AC rotating electrical machine, sixth harmonics may be a problem. This 6th harmonic is called the electrical 6th order. However, if the electrical cycle of the two rotating electrical machines is 6: 1, the electrical 6th order of one electrical cycle, that is, 6th It occurs that the period of the second harmonic is synchronized with one electrical period on the other side. In such a case, the inverter input voltage fluctuates in synchronism due to the electric sixth-order power fluctuation on one side, and fluctuates in synchronism with the other electric primary. The controllability of the rotating electrical machine on the side is reduced.
特許文献２には、一方側の制御周期と他方側のキャリア周期とが１：ｎの関係にならないようにすることが述べられているが、一方側の電気６次と他方側の制御周期との同期についての対応については述べられていない。 In Patent Document 2, it is stated that the control cycle on one side and the carrier cycle on the other side do not have a 1: n relationship. There is no mention of how to synchronize.
本発明の目的は、２つの回転電機において、一方側の制御の電気一周期の電気６次と他方側の制御の電気一周期とが同期する場合に、回転電機の制御性の低下を抑制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 suppress a decrease in controllability of a rotating electrical machine when the electrical 6th order of the electrical cycle of one side of control and the electrical cycle of control of the other side are synchronized in two rotating electrical machines. An object of the present invention is to provide a rotating electrical machine control system that makes it possible.
本発明に係る回転電機制御システムは、第１インバータに接続される第１回転電機と、第２インバータに接続される第２回転電機と、第１インバータと第２インバータの作動を制御する制御部と、を備え、制御部は、第２回転電機の電気一周期と第１回転電機の電気一周期とを比較し、第２回転電機の電気一周期が第１回転電機の電気一周期の６倍であるか否かを判断する電気一周期判断手段と、第１回転電機の制御モードが矩形波制御モードであるか否かを判断する制御モード判断手段と、電気一周期判断手段の判断と制御モード判断手段の判断とに基いて、第２インバータの制御周波数を変更する変更手段と、を有することを特徴とする。 The rotating electrical machine control system according to the present invention includes a first rotating electrical machine connected to the first inverter, a second rotating electrical machine connected to the second inverter, and a control unit that controls operations of the first inverter and the second inverter. The control unit compares the electrical cycle of the second rotating electrical machine with the electrical cycle of the first rotating electrical machine, and the electrical cycle of the second rotating electrical machine is 6 of the electrical cycle of the first rotating electrical machine. Electric cycle determination means for determining whether or not the control frequency is double, control mode determination means for determining whether or not the control mode of the first rotating electrical machine is a rectangular wave control mode, and determination by the electric cycle determination means And changing means for changing the control frequency of the second inverter based on the judgment of the control mode judging means.
また、本発明に係る回転電機制御システムにおいて、変更手段は、第２インバータの制御ゲインを変更することが好ましい。 In the rotating electrical machine control system according to the present invention, it is preferable that the changing means changes the control gain of the second inverter.
また、回転電機制御システムにおいて、電気一周期判断手段の判断と制御モード判断手段の判断とに基いて、第２インバータの制御に用いるキャリア周波数を、第２回転電機の制御範囲内で、低周波側に変更する手段を備えることが好ましい。 Further, in the rotating electrical machine control system, the carrier frequency used for the control of the second inverter is set to a low frequency within the control range of the second rotating electrical machine based on the determination of the electrical single cycle determination means and the determination of the control mode determination means. It is preferable to provide means for changing to the side.
上記構成により、回転電機制御システムは、第２回転電機の電気一周期と第１回転電機の電気一周期とを比較し、第２回転電機の電気一周期が第１回転電機の電気一周期の６倍であるか否かを判断し、また、第１回転電機の制御モードが矩形波制御モードであるか否かを判断し、これらの判断に基いて、第２インバータの制御周波数を変更する。これにより、第２回転電機の制御によるインバータ入力電圧の変動周期が、第１回転電機の制御の電気周期よりもずれてくるので、第１回転電機の制御の一周期に第２回転電機の電気一周期の電気６次のノイズが重畳することによる第１回転電機の制御性の低下を抑制することができる。 With the above configuration, the rotating electrical machine control system compares the electrical cycle of the second rotating electrical machine with the electrical cycle of the first rotating electrical machine, and the electrical cycle of the second rotating electrical machine is equal to the electrical cycle of the first rotating electrical machine. It is determined whether or not it is six times, and it is determined whether or not the control mode of the first rotating electrical machine is a rectangular wave control mode. Based on these determinations, the control frequency of the second inverter is changed. . As a result, the fluctuation cycle of the inverter input voltage due to the control of the second rotating electrical machine deviates from the electrical cycle of the control of the first rotating electrical machine. It is possible to suppress a decrease in controllability of the first rotating electrical machine due to the superposition of electrical sixth-order noise in one cycle.
なお、第１回転電機と第２回転電機の構造が同様のものであれば、第２回転電機の電気一周期と第１回転電機の電気一周期との比較に代えて、第１回転電機の回転数と第２回転電機の回転数とを比較するものとしてもよい。この場合には、第１回転電機の回転数が第２回転電機の回転数の６倍か否かを判断するものとできる。 If the structure of the first rotating electrical machine is the same as that of the second rotating electrical machine, instead of comparing the electrical cycle of the second rotating electrical machine with the electrical cycle of the first rotating electrical machine, The rotational speed and the rotational speed of the second rotating electrical machine may be compared. In this case, it can be determined whether or not the rotational speed of the first rotating electrical machine is six times the rotational speed of the second rotating electrical machine.
また、回転電機制御システムにおいて、第２インバータの制御周期の変更は、第２インバータの制御ゲインを変更することで行われる。制御ゲインを変更することで、第２回転電機の制御性を若干低下させ、第２インバータの制御周期の変動を大きくすることができる。これによって、第２回転電機の制御によるインバータ入力電圧の変動周期を、第１回転電機の制御の電気周期に対してずらすことができる。 In the rotating electrical machine control system, the control cycle of the second inverter is changed by changing the control gain of the second inverter. By changing the control gain, the controllability of the second rotating electrical machine can be slightly reduced, and the fluctuation of the control cycle of the second inverter can be increased. Thereby, the fluctuation cycle of the inverter input voltage by the control of the second rotating electrical machine can be shifted with respect to the electrical cycle of the control of the first rotating electrical machine.
また、回転電機制御システムにおいて、電気一周期判断手段の判断と制御モード判断手段の判断とに基いて、第２インバータの制御に用いるキャリア周波数を、第２回転電機の制御範囲内で、低周波側に変更する。キャリア周波数を低周波側に変更することで、第２回転電機の制御性を若干低下させ、第２インバータの制御周期の変動を大きくすることができる。これによって、第２回転電機の制御によるインバータ入力電圧の変動周期を、第１回転電機の制御の電気周期に対してずらすことができる。 Further, in the rotating electrical machine control system, the carrier frequency used for the control of the second inverter is set to a low frequency within the control range of the second rotating electrical machine based on the determination of the electrical single cycle determination means and the determination of the control mode determination means. Change to the side. By changing the carrier frequency to the low frequency side, the controllability of the second rotating electrical machine can be slightly reduced, and the fluctuation of the control cycle of the second inverter can be increased. Thereby, the fluctuation cycle of the inverter input voltage by the control of the second rotating electrical machine can be shifted with respect to the electrical cycle of the control of the first rotating electrical machine.
以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態に付き詳細に説明する。なお以下では、回転電機として、車両に搭載されるモータ・ジェネレータを説明するが、車両に搭載されるもの以外、例えば据置型のモータ・ジェネレータであってもよい。また、回転電機として、単にモータとしての機能を有するものでもよく、あるいは単に発電機としての機能を有するものであってもよい。また、電源回路の構成として、蓄電装置、電圧変換器、インバータ回路を有するものとして説明するが、これ以外の要素、例えば、システムメインリレー、低電圧ＤＣ／ＤＣコンバータ等を有するものであってもよい。 Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the following, a motor / generator mounted on a vehicle will be described as a rotating electric machine, but a stationary motor / generator other than the one mounted on the vehicle may be used. In addition, the rotating electrical machine may simply have a function as a motor, or may simply have a function as a generator. The power supply circuit is described as having a power storage device, a voltage converter, and an inverter circuit. However, the power supply circuit may have other elements such as a system main relay, a low-voltage DC / DC converter, and the like. Good.
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、車両に搭載される回転電機制御システム１０の構成を示す図である。回転電機制御システム１０は、２つの回転電機１２，１４の作動制御を行うシステムであるが、ここでは特に、第２の回転電機１４の電気６次と呼ばれる高調波の影響を第１の回転電機１２の制御に及ばないようにする制御を行う機能を有する。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a rotating electrical
回転電機制御システム１０は、２つの回転電機１２，１４と、これらを駆動する電源回路と、これらを制御するＭＧ１制御部５０、ＭＧ２制御部６０とを含んで構成される。ここで、電源回路としては、蓄電装置２０と、蓄電装置側の平滑コンデンサ２２と、電圧変換器２４と、インバータ側の平滑コンデンサ２６と、２つのインバータ２８，３０として示されている。
The rotating electrical
２つの回転電機のうち、第１の回転電機（ＭＧ１）１２は、例えば、車両に搭載されるモータ・ジェネレータ（ＭＧ）であって、その場合には、図示されていないエンジンに接続され、エンジンの駆動力によって発電する機能を有する三相同期型回転電機である。 Of the two rotating electrical machines, the first rotating electrical machine (MG1) 12 is, for example, a motor / generator (MG) mounted on a vehicle, and in this case, the first rotating electrical machine (MG1) 12 is connected to an engine (not shown). This is a three-phase synchronous rotating electric machine having a function of generating electric power with the driving force of
第２の回転電機（ＭＧ２）１４は、車両に搭載されるモータ・ジェネレータ（ＭＧ）であって、電力が供給されるときは電動機として機能し、制動時には発電機として機能する三相同期型回転電機である。車両に搭載される第２の回転電機１４は、図示されていない車両の車軸に伝達されるエンジンの動力を補助して、駆動力を高める機能を有する。
The second rotating electrical machine (MG2) 14 is a motor / generator (MG) mounted on the vehicle, which functions as an electric motor when electric power is supplied and functions as a generator during braking. Electric. The second rotating
電源回路を構成する蓄電装置２０は、充放電可能な２次電池である。蓄電装置２０としては、例えば、約２００Ｖの端子電圧を有するリチウムイオン組電池あるいはニッケル水素組電池、またはキャパシタ等を用いることができる。
The
電圧変換器２４は、蓄電装置２０側の電圧をリアクトルのエネルギ蓄積作用を利用して例えば約６５０Ｖに昇圧する機能を有する回路で、昇圧コンバータとも呼ばれる。電圧変換器２４は双方向機能を有し、インバータ２８，３０側からの電力を蓄電装置２０側に充電電力として供給するときには、インバータ２８，３０側の高圧を蓄電装置に適した電圧に降圧する作用も有する。図１において、電圧変換器２４の高電圧側出力、すなわち、インバータ２８，３０への供給電圧がＶHで示されている。
The
電圧変換器２４の前後に設けられる２つのコンデンサである蓄電装置側の平滑コンデンサ２２とインバータ側の平滑コンデンサ２６は、負荷変動等に起因する電圧変動等を抑制する機能を有する。
The smoothing capacitor 22 on the power storage device side and the smoothing
２つのインバータ２８，３０は、高圧直流電力を交流三相駆動電力に変換し、それぞれに接続される回転電機に供給する機能と、逆にそれぞれの回転電機からの交流三相回生電力を高圧直流充電電力に変換する機能とを有する回路である。２つのインバータ２８，３０のうち、第１の回転電機（ＭＧ１）１２に接続され方を第１のインバータ（ＭＧ１インバータ）２８、第２の回転電機（ＭＧ２）１４に接続される方を第２のインバータ（ＭＧ２インバータ）３０と呼ぶことができる。インバータ２８，３０のいずれも基本構成は同じで、複数のスイッチング素子と複数のダイオードとを含んで構成される。
The two
ＭＧ１制御部５０は、第１のインバータ２８におけるスイッチング素子の作動を制御することで第１の回転電機（ＭＧ１）の作動を制御する機能を有する制御回路である。インバータの制御は、一般にＰＷＭ制御または正弦波制御と呼ばれる制御が行われるが、回転電機への要求出力等に応じ、過変調制御、矩形波制御が行われる。例えば、ＭＧ１が高速回転で発電を行うとき、ＭＧ１制御部５０は、矩形波制御を用いて第１のインバータ２８の作動を制御する。これらの制御機能は、スイッチング制御モジュール５２によって実行される。
The
ＭＧ２制御部６０は、第２のインバータ３０におけるスイッチング素子の作動を制御することで第２の回転電機（ＭＧ２）の作動を制御する機能を有する制御回路である。ここでも、スイッチング制御モジュール６２によって、回転電機への要求出力等に応じ、ＰＷＭ制御、過変調制御、矩形波制御が行われる。ここでは、特に、第２の回転電機１４の電機一周期と第１の回転電機１２の電気一周期の関係と、第１の回転電機１２の制御モードが矩形波制御であるか否かに基いて、第２の回転電機１４の電気６次の影響が第１の回転電機１２の矩形波制御に影響するか否かの判断を行う電気６次判断モジュール６４と、電気６次の影響があると判断されたときに第２の回転電機１４の制御におけるゲインを変更するゲイン変更モジュール６６と、第２の回転電機１４の制御におけるキャリア周波数を変更するモジュール６８を含んで、ＭＧ２制御部６０は構成される。
The
なお、電気６次判断モジュール６４の機能を実行するために、ＭＧ１制御部５０から、第１の回転電機１２における制御モードを示す信号と、第１の回転電機１２の電気一周期を示す信号が適当な信号線を介し、ＭＧ２制御部６０に伝送される。また、第２の回転電機１４において、その電気一周期を示す信号と、電流を示す信号とが、適当なセンサを用いて検出され、その結果が適当な信号線を介してＭＧ２制御部６０に伝送される。
In order to execute the function of the electrical
ＭＧ１制御部５０とＭＧ２制御部６０とは、回転電機制御システム１０において、上記のように、２つのインバータ２８，３０を制御する制御部に相当する。この制御部の作動は、図１には図示されていない車両全体の制御のための統括ＥＣＵの制御の下で行われる。例えば、それぞれのスイッチング制御モジュール５２，６２は、２つの回転電機１２，１４の作動について、統括ＥＣＵから出されるそれぞれの要求トルク等に基いて制御を実行する。
The
ＭＧ１制御部５０とＭＧ２制御部６０は、車両の搭載に適したコンピュータで構成することができる。それぞれを独立のコンピュータとしてもよく、２つを統合して１つのコンピュータで構成してもよい。また、車両に搭載される他の制御装置の機能の一部にＭＧ１制御部５０とＭＧ２制御部６０の機能を含めるものとしてもよい。例えば、上記の統括ＥＣＵにＭＧ１制御部５０とＭＧ２制御部６０の機能を含めるものとしてもよい。ＭＧ１制御部５０とＭＧ２制御部６０の各機能は、ソフトウェアによって実現され、具体的には、回転電機制御プログラムを実行することで実現できる。これらの機能の一部をハードウェアによって実現するものとしてもよい。
The
上記構成の作用、特に、ＭＧ１制御部５０とＭＧ２制御部６０の各機能について、図２から図５を用いて以下に詳細に説明する。図２は、電気６次に関する影響を抑制する手順を示すフローチャートであり、図３は電気６次に関する影響を説明する図である。図４は、図２の手順によって電気６次の影響が抑制される様子を説明する図である。図５は、電気６次の影響を抑制する他の手順を説明するフローチャートである。図２、図５のフローチャートの各手順は、回転電機制御プログラムの処理手順のそれぞれに対応する。
The operation of the above configuration, in particular, the functions of the
図２において、電気６次の影響を抑制するためには、まず、電気６次の影響が生じる状況にあるか否かの判断が行われる。具体的には、第２の回転電機（ＭＧ２）１４の電気一周期が、第１の回転電機（ＭＧ１）１２の電気一周期の６倍か否かが判断される（Ｓ１０）。そして、Ｓ１０の判断が肯定であると、第１の回転電機（ＭＧ１）１２の制御モードが矩形波制御であるか否かが判断される（Ｓ１２）。Ｓ１０とＳ１２の工程は順序を逆にしても構わない。これらの工程は、ＭＧ２制御部６０の電気６次判断モジュール６４の機能によって実行される。
In FIG. 2, in order to suppress the influence of the electric sixth order, first, it is determined whether or not the situation of the electric sixth order effect occurs. Specifically, it is determined whether the electrical cycle of the second rotating electrical machine (MG2) 14 is six times the electrical cycle of the first rotating electrical machine (MG1) 12 (S10). If the determination in S10 is affirmative, it is determined whether or not the control mode of the first rotating electrical machine (MG1) 12 is rectangular wave control (S12). The order of steps S10 and S12 may be reversed. These processes are executed by the function of the electrical
図３は、Ｓ１０の判断が肯定、Ｓ１２の判断が肯定されたときにおいて、第２のインバータ３０への供給電圧ＶHの変動波形と、第１のインバータ２８による第１の回転電機１２の制御信号の波形を示す図である。図３において横軸は時間で、最上段にはＶHの変動波形のうち第２の回転電機１４の電気一周期分が示されている。上から２段目は、第１の回転電機１２の制御信号の波形であるが、ここでは、第２の回転電機の電気６次の影響が重畳された様子が示されている。最下段は、第１の回転電機１２の本来の制御信号の波形、つまり、第２の回転電機１４の制御信号の影響を受けないとしたときの制御信号の波形である。
3 shows that when the determination at S10 is affirmative and the determination at S12 is affirmative, the fluctuation waveform of the supply voltage V H to the
三相交流で回転電機の作動制御を行うと、必ず電気６次でトルク変動、すなわちトルクリップルが生じることが知られている。ここで電気６次というのは、回転電機の電気角の一周期の６次の高調波のことで、電気角３６０度について６０度周期の波形のことである。トルクリップルが生じると、その回転電機の電力も電気６次で変動する。その結果、その回転電機を作動制御するインバータの入力側のコンデンサ、つまり図１で説明したインバータ側の平滑コンデンサ２６の両端子間の電圧であり、インバータ２８，３０への供給電圧でもあるＶHが電気６次で変動する。
It is known that when the operation of a rotating electrical machine is controlled with a three-phase alternating current, torque fluctuations, that is, torque ripples, always occur in the sixth electric order. Here, the electric sixth order is a sixth harmonic of one period of the electrical angle of the rotating electrical machine, and is a waveform having a period of 60 degrees with respect to an electrical angle of 360 degrees. When torque ripple occurs, the electric power of the rotating electrical machine also fluctuates in the sixth order. As a result, the inverter input side of the capacitor of the operating controls the rotary electric machine, i.e. the voltage between both terminals of the inverter side of the smoothing
図３においては、最上段にＶHの変動波形７０が示されている。ここでＭＧ２電気一周期とある時間が、第２の回転電機１４の電気角の一周期に相当する時間である。ＶHの変動波形７０は、このＭＧ２電気一周期の６次高調波として、電気一周期の１／６の周期を有する波形として示されている。
In FIG. 3, a
図３において、最下段は、本来の第１のインバータ３０による第１の回転電機１２の制御波形７２である。ここでは、Ｓ１２の判断が肯定であるので、矩形波制御モードとして、矩形波波形が示される。そして、Ｓ１０の判断が肯定であるので、矩形波信号の一周期である第１の回転電機１２の電気一周期は、第２の回転電機１４の電気一周期の１／６となっている。
In FIG. 3, the lowest stage is a
図３において、上から２段目は、ＶHの変動を本来の第１のインバータ３０による第１の回転電機１２の制御波形に重畳させた波形７４を示すもので、図３の最上段の波形と最下段の波形との合成波形に相当する。上記のように、電気６次の波形は、インバータ側の平滑コンデンサ２６の両端電圧でもあるＶHの変動波形であって、第１のインバータ２８にも同様に変動の影響が現れる。したがって、図３の上から２段目の波形７４は、第２の回転電機１４において電気６次の変動が第１の回転電機１２の制御波形であるが、ここでは、第２の回転電機の電気６次のトルク変動の影響を受けるときの第１の回転電機１２の制御波形を示していることになる。
In FIG. 3, the second stage from the top shows a
図３の中段に示されるように、第１の回転電機１２の制御波形は、本来の矩形波波形の頂上部に、正弦波の半周期分が足された形の波形７４となっている。すなわち、この正弦波の半周期分の上乗せ分だけ、第１の回転電機の制御波形は、本来の矩形波波形からオフセットした波形７４となっている。このように、本来の矩形波波形からオフセットした制御波形となるために、第１の回転電機１２の制御性が低下する。これが、第１の回転電機１２における第２の回転電機１４の電気６次の影響である。
As shown in the middle part of FIG. 3, the control waveform of the first rotating
再び図２に戻り、Ｓ１０，Ｓ１２の判断が共に肯定であるときは、第２の回転電機１４の制御信号の周期を変更する。これによって、第２の回転電機１４の電気一周期が変更され、その電気６次の周期が第１の回転電機１２の電気一周期と一致することを回避することができる。
Returning to FIG. 2 again, when both the determinations of S10 and S12 are affirmative, the cycle of the control signal of the second rotating
第２の回転電機１４の制御信号の周期を変更する方法としては、基本周期そのものを変更することもできるが、第２の回転電機１４の作動制御性を低下させて、制御信号の周期を乱すものとしてもよい。図２ではその方法が示されている。すなわち、第２の回転電機１４の作動を制御する第２のインバータ３０の制御ゲインを変更する（Ｓ１４）。この工程は、ＭＧ２制御部６０のゲイン変更モジュール６６の機能によって実行される。なお、Ｓ１０で否定、あるいはＳ１２で否定の場合は制御ゲインの変更が行われない（Ｓ１６）。
As a method of changing the cycle of the control signal of the second rotating
制御ゲインとは、例えば、第２の回転電機１４の電流を検出し、これを第２の回転電機１２の指令電流と比較してフィードバック制御を行うときのフィードバックゲインのように、第２の回転電機１４の作動を指令値に追従させるための制御ゲインである。ゲイン変更とは、通常の制御においては最適状態の制御ゲインとされているものを、最適状態からずらして、制御性を通常の状態よりも低下させることを示す。このように第２の回転電機１４の出力の指令値に対する追従の制御性を低下させることで、電気６次のトルクリップルも通常の正確な正弦波変動から乱れた変動波形となる。これによって、ＶH変動波形も正弦波から乱れた波形となり、その周期は、第１の回転電機１２の電気一周期と必ずしも一致しなくなる。
The control gain is, for example, the second rotation like the feedback gain when the current of the second rotating
その様子を図４に示す。この図は、図３の最上段と、上から２段目に対応するもので、上段にＶHの変動波形７６、下段にＶHの影響を受ける第１の回転電機１２の制御波形７８が示されている。ここで示されるように、第２の回転電機１４の制御ゲインの変更によって、ＶHの変動波形７６は、図３の最上段に示されていたきれいな正弦波波形から、乱れた不規則な波形となっている。
This is shown in FIG. This figure corresponds to the uppermost stage in FIG. 3 and the second stage from the top. The V H fluctuation waveform 76 is in the upper stage, and the
そして、このＶHの変動波形７６が重畳された第１の回転電機１２の制御波形７８は、本来の矩形波波形の頂上部にこのＶHの変動波形７６が重畳するが、変動波形７６が本来の矩形波波形の一周期と一致していないために、本来の矩形波波形の頂上部のレベルから正側と負側に現れてくる。そして、ＭＧ１電気一周期の間で見れば、本来の矩形波波形の頂上部のレベルからの正側と負側とは、大体相殺されて、本来の矩形波波形の頂上部のレベルからのオフセットが抑制されている。さらに、ＭＧ２電気一周期の間で見れば、本来の矩形波波形の頂上部のレベルからの正側と負側とは、ほとんど相殺されて、本来の矩形波波形の頂上部のレベルからのオフセットがほとんどなくなっている。
The
このように、第２の回転電機１４の作動を制御する第２のインバータ３０の制御ゲインを変更して、第２の回転電機の制御信号の周期を変更することで、第１の回転電機１２の作動制御に第２の回転電機１４の電気６次の影響が現れることを抑制することができる。
Thus, the first rotating
図５は、第１の回転電機１２の作動制御に第２の回転電機１４の電気６次の影響が現れることを抑制する他の方法の処理手順を説明するフローチャートである。ここでは、図２と同様に、第２の回転電機１４の電気一周期が、第１の回転電機１２の電気一周期の６倍か否かが判断され（Ｓ１０）、Ｓ１０の判断が肯定であると、第１の回転電機１２の制御モードが矩形波制御であるか否かが判断される（Ｓ１２）。これらの工程の内容は図２で述べた内容と同じであるので説明を省略する。
FIG. 5 is a flowchart for explaining the processing procedure of another method for suppressing the sixth-order electric effect of the second rotating
Ｓ１０，Ｓ１２の判断が共に肯定であると、第２の回転電機１４の作動を制御する第２のインバータ３０におけるキャリア周波数が変更される（Ｓ２０）。この工程はＭＧ２制御部６０のキャリアｆ変更モジュール６８の機能によって実行される。キャリア周波数の変更は、その周波数を低周波側に変更するように行われることが好ましい。キャリア周波数を低周波側に変更すると、第２の回転電機１４における制御の周期が粗くなるので、結局、制御性が低下し、ＶHの変動も正弦波から乱れた状態となる。したがって、図４で説明したと同様の結果になり、第１の回転電機１２の作動制御に第２の回転電機１４の電気６次の影響が現れることを抑制することができる。
If the determinations in S10 and S12 are both affirmative, the carrier frequency in the
キャリア周波数の低下は、好ましくは、第２の回転電機１４の制御範囲内で行うことが好ましい。第２の回転電機１４の制御範囲内とは、通常の制御性よりは低い制御性であるが、第２の回転電機１４の目的とする制御性の範囲内であることを示す。例えば、制御性を第２回転電機の特性値偏差率で示すものとして、通常のキャリア周波数のときの特性値偏差率が±α％とし、第２の回転電機１４の目的とする特性値偏差率が±β％とし、βがαより大きい場合に、αとβとの間となる特性値偏差率に対応するキャリア周波数に変更することができる。つまり、第２の回転電機１４の制御範囲内とは、±β％になるときのキャリア周波数の範囲内のことを意味する。特性値偏差率としては、例えば、トルク指令値に対する実トルク出力値の偏差率、あるいは、回転数指令値に対する実回転数の偏差率等を用いることができる。一例を上げると、通常の制御性を示すキャリア周波数を２．５ｋＨｚとすると、１．２５ｋＨｚにキャリア周波数を低下させて、なおも±β％のトルク偏差率を確保できている場合には、キャリア周波数を１．２５ｋＨｚに低下させる。これによって、図４で説明したと同様の結果になり、第１の回転電機１２の作動制御に第２の回転電機１４の電気６次の影響が現れることを抑制することができる。
The carrier frequency is preferably lowered within the control range of the second rotating
なお、上記で、Ｓ１０は、電気一周期の比較とするものとして説明したが、第１の回転電機１２と第２の回転電機１４とが同様の構成であるときは、電気一周期あるいは電気角度の比は、機械角度の逆比、あるいは回転数の逆比となるので、回転数の比較に基いて行うこともできる。この場合には、第１の回転電機１２の回転数が第２の回転電機１４の回転数の６倍か否かを判断すればよい。回転電機が同様の構成とは、極数が同じであることなどである。
In the above description, S10 is described as a comparison of one electrical cycle. However, when the first rotating
１０ 回転電機制御システム、１２，１４ 回転電機、２０ 蓄電装置、２２，２６ 平滑コンデンサ、２４ 電圧変換器、２８，３０ インバータ、５０ ＭＧ１制御部、５２，６２ スイッチング制御モジュール、６０ ＭＧ２制御部、６４ 電気６次判断モジュール、６６ ゲイン変更モジュール、６８ キャリアｆ変更モジュール、７０，７６ 変動波形、７２，７８ 制御波形、７４ 波形。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
第２インバータに接続される第２回転電機と、
第１インバータと第２インバータの作動を制御する制御部と、
を備え、
制御部は、
第２回転電機の電気一周期と第１回転電機の電気一周期とを比較し、第２回転電機の電気一周期が第１回転電機の電気一周期の６倍であるか否かを判断する電気一周期判断手段と、
第１回転電機の制御モードが矩形波制御モードであるか否かを判断する制御モード判断手段と、
電気一周期判断手段の判断と制御モード判断手段の判断とに基いて、第２インバータの制御周波数を変更する変更手段と、
を有することを特徴とする回転電機制御システム。 A first rotating electrical machine connected to the first inverter;
A second rotating electrical machine connected to the second inverter;
A control unit for controlling the operation of the first inverter and the second inverter;
With
The control unit
The electrical cycle of the second rotating electrical machine is compared with the electrical cycle of the first rotating electrical machine, and it is determined whether the electrical cycle of the second rotating electrical machine is six times the electrical cycle of the first rotating electrical machine. An electrical cycle determination means;
Control mode determining means for determining whether or not the control mode of the first rotating electrical machine is a rectangular wave control mode;
Changing means for changing the control frequency of the second inverter based on the judgment of the electric one cycle judging means and the judgment of the control mode judging means;
A rotating electrical machine control system comprising:
変更手段は、
第２インバータの制御ゲインを変更することを特徴とする回転電機制御システム。 In the rotating electrical machine control system according to claim 1,
Change means
A rotating electrical machine control system, wherein a control gain of a second inverter is changed.
さらに、
電気一周期判断手段の判断と制御モード判断手段の判断とに基いて、第２インバータの制御に用いるキャリア周波数を、第２回転電機の制御範囲内で、低周波側に変更する手段を備えることを特徴とする回転電機制御システム。 In the rotating electrical machine control system according to claim 1,
further,
Provided with means for changing the carrier frequency used for the control of the second inverter to the low frequency side within the control range of the second rotating electrical machine based on the judgment of the electrical single cycle judgment means and the judgment of the control mode judgment means. A rotating electrical machine control system.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008234791A JP5067325B2 (en) | 2008-09-12 | 2008-09-12 | Rotating electrical machine control system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008234791A JP5067325B2 (en) | 2008-09-12 | 2008-09-12 | Rotating electrical machine control system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010068685A JP2010068685A (en) | 2010-03-25 |
| JP5067325B2 true JP5067325B2 (en) | 2012-11-07 |
Family
ID=42193766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008234791A Active JP5067325B2 (en) | 2008-09-12 | 2008-09-12 | Rotating electrical machine control system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5067325B2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9602040B2 (en) | 2014-09-26 | 2017-03-21 | Denso Corporation | Apparatus for controlling first and second rotary electric machines |
| JP2017208990A (en) * | 2016-05-20 | 2017-11-24 | 株式会社デンソー | Power conversion device controller |
| US9975094B2 (en) | 2010-09-28 | 2018-05-22 | Dow Global Technologies Llc | Reactive flow static mixer with cross-flow obstructions |
| JP2020115744A (en) * | 2016-05-20 | 2020-07-30 | 株式会社デンソー | Control device of power conversion device |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH099665A (en) * | 1995-06-26 | 1997-01-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Motor speed controller |
| JP2002186276A (en) * | 2000-12-13 | 2002-06-28 | Toshiba Corp | Controller for elevator motor |
| JP4679848B2 (en) * | 2003-07-18 | 2011-05-11 | パナソニック株式会社 | Motor drive device |
| JP4827017B2 (en) * | 2005-12-26 | 2011-11-30 | 株式会社デンソー | Electric vehicle control device |
| JP2007236110A (en) * | 2006-03-01 | 2007-09-13 | Toyota Motor Corp | Motor drive unit |
| JP2007336789A (en) * | 2006-06-19 | 2007-12-27 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Motor driving device |
-
2008
- 2008-09-12 JP JP2008234791A patent/JP5067325B2/en active Active
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9975094B2 (en) | 2010-09-28 | 2018-05-22 | Dow Global Technologies Llc | Reactive flow static mixer with cross-flow obstructions |
| US9602040B2 (en) | 2014-09-26 | 2017-03-21 | Denso Corporation | Apparatus for controlling first and second rotary electric machines |
| JP2017208990A (en) * | 2016-05-20 | 2017-11-24 | 株式会社デンソー | Power conversion device controller |
| US10291174B2 (en) | 2016-05-20 | 2019-05-14 | Denso Corporation | Control apparatus for power conversion apparatus |
| JP2020115744A (en) * | 2016-05-20 | 2020-07-30 | 株式会社デンソー | Control device of power conversion device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2010068685A (en) | 2010-03-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6864646B2 (en) | Multiple inverter system with low power bus ripples and method therefor | |
| US8054013B2 (en) | Electric power control device and vehicle with the same | |
| US7891451B2 (en) | Power controller and vehicle equipped with power controller | |
| US7688604B2 (en) | AC voltage output apparatus and hybrid vehicle including the same | |
| JP6426426B2 (en) | Motor drive | |
| US20090184681A1 (en) | Electrically Powered Vehicle | |
| US20120249024A1 (en) | Electric motor control device | |
| KR101787823B1 (en) | Electrically-driven vehicle | |
| WO2018105323A1 (en) | Drive system | |
| CN110171296B (en) | Controller for electric vehicle | |
| JP2015159645A (en) | electric vehicle | |
| JP5522262B2 (en) | Inverter control device and inverter control method | |
| JP2011172343A (en) | Driving device | |
| JP5067325B2 (en) | Rotating electrical machine control system | |
| JP2015116092A (en) | Electric vehicle | |
| JP2009060759A (en) | Power supply system and charge control method therefor | |
| JP5217741B2 (en) | System operation controller | |
| JP5082495B2 (en) | Electric rotating machine power supply control device | |
| JP4344523B2 (en) | Distributed power supply output stabilization device and control method thereof | |
| JP2011172306A (en) | Pwm inverter device, and pwm inverter control method | |
| JP5326786B2 (en) | Voltage converter controller | |
| JP6671402B2 (en) | Power supply for vehicles | |
| JP2011172303A (en) | Apparatus and method for controlling inverter | |
| JP4138430B2 (en) | Inverter system | |
| JP2010220285A (en) | System for control of rotary electric machine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20101103 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120622 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120717 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120730 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150824 Year of fee payment: 3 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5067325 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150824 Year of fee payment: 3 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |