JP5590959B2 - Motor drive mechanism, motor control device, and motor drive vehicle - Google Patents

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Description

本発明は、モータ駆動機構、モータ制御装置、及び、これらを用いたモータ駆動車両に関し、特に、インバータからモータに供給される多相電流（典型的には３相電流）を検出して該インバータを制御するように構成されたモータ駆動機構に関する。   The present invention relates to a motor drive mechanism, a motor control device, and a motor-driven vehicle using the same, and in particular, detects a multiphase current (typically a three-phase current) supplied from an inverter to a motor and detects the inverter. The present invention relates to a motor drive mechanism configured to control the motor.

３相モータの制御においては、当該多相モータに供給される３相電流の実測値に応答してインバータが制御されることがある。例えば、ｄ軸電流とｑ軸電流とを独立に制御するベクトル制御においては、３相モータに供給される３相電流の実測値からｄ軸電流及びｑ軸電流の実測値が算出される。そのｄ軸電流及びｑ軸電流の実測値と、それぞれの指令値の差分に応答して、インバータから当該３相モータに供給される３相電流が制御される。   In the control of the three-phase motor, the inverter may be controlled in response to the measured value of the three-phase current supplied to the multiphase motor. For example, in vector control that controls the d-axis current and the q-axis current independently, the measured values of the d-axis current and the q-axis current are calculated from the measured values of the three-phase current supplied to the three-phase motor. The three-phase current supplied from the inverter to the three-phase motor is controlled in response to the difference between the measured values of the d-axis current and the q-axis current and the command values.

３相電流の実測値に基づいた制御における一つの問題は、各相の電流を検出する電流センサにオフセット誤差が存在することである。電流センサにオフセット誤差が存在すると、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の電流にアンバランスが生じる。このアンバランスは、モータ駆動機構において様々な問題を発生させる。例えば、特開２００６−１３１０５９号公報は、電動パワーステアリング装置においては、電流センサにおけるオフセット誤差が、運転者がステアリングホイールを操作するときに左操作と右操作との操舵感覚にアンバランスが感じられるという現象になって現れることを開示している。   One problem in the control based on the measured values of the three-phase current is that an offset error exists in the current sensor that detects the current of each phase. If there is an offset error in the current sensor, an imbalance occurs in the U-phase, V-phase, and W-phase currents. This imbalance causes various problems in the motor drive mechanism. For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-131059, in an electric power steering apparatus, an offset error in a current sensor causes an unbalance in the sense of steering between a left operation and a right operation when the driver operates the steering wheel. It is disclosed that this phenomenon appears.

また、発明者の検討によると、電流センサにおけるオフセット誤差の存在は、モータにおける微小振動の発生という現象として現れる。例えば、モータ駆動機構を電気自動車やハイブリッドカーのようなモータ駆動車両の駆動輪の駆動に用いた場合には、電流センサのオフセット誤差は、車体の微小振動という現象になって現れる。この微小振動は、特に、停車時において顕著に表れる。即ち、電流センサにおけるオフセット誤差は、モータ駆動車両の運転者には停車時の微小振動として体感され、運転者に不快感を生じさせる。   Further, according to the study of the inventor, the presence of an offset error in the current sensor appears as a phenomenon of occurrence of minute vibrations in the motor. For example, when the motor drive mechanism is used to drive the drive wheels of a motor-driven vehicle such as an electric vehicle or a hybrid car, the offset error of the current sensor appears as a phenomenon of minute vibration of the vehicle body. This minute vibration is particularly noticeable when the vehicle is stopped. In other words, the offset error in the current sensor is experienced by the driver of the motor-driven vehicle as minute vibrations when the vehicle is stopped, causing discomfort to the driver.

電流センサのオフセット誤差の問題に対処する一つの方法は、電流センサのオフセット誤差を補正することである。上述の特開２００６−１３１０５９号公報は、電流センサのオフセット誤差を補正する技術を開示している。この公報は、少なくとも目標電流値とモータ回転数に基づいてモータ端子間電圧値が零と見なせる状態を判定し、モータ端子間電圧値が零と見なせる状態のとき、目標モータ端子間電圧値が零となるようにモータ電流検出値を補正するオフセット補正値を演算することを開示している。   One way to address the current sensor offset error problem is to correct the current sensor offset error. Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2006-131059 described above discloses a technique for correcting an offset error of a current sensor. This publication determines a state in which the voltage value between the motor terminals can be regarded as zero based on at least the target current value and the motor speed, and when the voltage value between the motor terminals can be regarded as zero, the target motor terminal voltage value is zero. It is disclosed that the offset correction value for correcting the motor current detection value is calculated so that

しかしながら、電流センサのオフセット誤差は動作温度その他の要因によって常に変動し得るので、特に３相モータが常にサーボオンの状態（インバータ及び３相モータが動作した状態）にあるようなモータ駆動機構においては、オフセット誤差を適正に補正することは、実際上は困難である。このような背景から、電流センサのオフセット誤差の問題に対処するための他のアプローチの提供が求められている。   However, since the offset error of the current sensor can always fluctuate depending on the operating temperature and other factors, especially in a motor drive mechanism in which the three-phase motor is always in the servo-on state (the inverter and the three-phase motor are in operation) It is practically difficult to properly correct the offset error. Against this background, there is a need to provide other approaches to address the problem of current sensor offset errors.

特開２００６−１３１０５９号公報JP 2006-131059 A

したがって、本発明の目的は、電流検出手段（電流センサ）のオフセット誤差に起因する微小振動の発生を回避するための技術を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide a technique for avoiding the occurrence of minute vibrations caused by the offset error of the current detection means (current sensor).

上記の目的を達成するために、本発明では、電流検出手段の零点近傍に不感帯を設定するという手法を採用する。ただし、単に不感帯を設定するという手法では、電流波形の歪みや制御ゲインの低下という新たな問題が生じる。そこで、本発明では、多相モータの速度が低い場合又はトルクが小さい場合にのみ選択的に不感帯を設定するという手法を採用する。   In order to achieve the above object, the present invention employs a technique of setting a dead zone near the zero point of the current detection means. However, the method of simply setting the dead zone causes new problems such as current waveform distortion and control gain reduction. Therefore, the present invention employs a method of selectively setting the dead zone only when the speed of the multiphase motor is low or the torque is small.

具体的には、本発明の一の観点では、モータ駆動機構が、多相モータと、多相モータに多相電流を供給するインバータと、多相モータに供給される多相電流を検出する電流検出手段と、多相電流に応答してインバータを制御するインバータコントローラとを備えている。インバータコントローラは、多相モータの実際の速度と速度指令値の少なくとも一方に応答して第１電流制御と第２電流制御とを選択的に行う。ここで、第１電流制御では、電流検出手段によって得られた多相電流の各相の検出電流値について、検出電流値が０を含む所定区間内にある相の電流値が０であり、検出電流値が０を含む所定区間内にない相の電流値が検出電流値に一致するとして多相電流が制御される。第２電流制御では、電流検出手段によって得られた多相電流の検出電流値をそのまま用いて多相電流が制御される。   Specifically, in one aspect of the present invention, the motor driving mechanism includes a multiphase motor, an inverter that supplies a multiphase current to the multiphase motor, and a current that detects the multiphase current supplied to the multiphase motor. Detection means and an inverter controller for controlling the inverter in response to the multiphase current are provided. The inverter controller selectively performs the first current control and the second current control in response to at least one of the actual speed and the speed command value of the multiphase motor. Here, in the first current control, for the detected current value of each phase of the multiphase current obtained by the current detecting means, the current value of the phase in the predetermined section including the detected current value of 0 is 0, and the detection is performed. The multiphase current is controlled on the assumption that the current value of the phase that is not in the predetermined section including the current value equals 0 matches the detected current value. In the second current control, the multiphase current is controlled using the detected current value of the multiphase current obtained by the current detection means as it is.

一実施形態では、多相モータの実際の速度が所定値より小さい場合に第１電流制御が行われ、多相モータの実際の速度が所定値より大きい場合に第２電流制御が行われる。他の実施形態では、速度指令値が所定値より小さい場合に第１電流制御が行われ、速度指令値が所定値より大きい場合に第２電流制御が行われる。   In one embodiment, the first current control is performed when the actual speed of the multiphase motor is less than a predetermined value, and the second current control is performed when the actual speed of the multiphase motor is greater than a predetermined value. In another embodiment, the first current control is performed when the speed command value is smaller than the predetermined value, and the second current control is performed when the speed command value is larger than the predetermined value.

このようなモータ駆動機構は、モータ駆動車両において、駆動輪を駆動するために使用されることが好適である。   Such a motor drive mechanism is preferably used for driving a drive wheel in a motor-driven vehicle.

本発明の他の観点では、多相モータに多相電流を供給するインバータを制御するためのモータ制御装置が、電流検出手段によって検出された多相電流に応答してインバータを制御する制御手段を備えている。制御手段は、多相モータの実際の速度と速度指令値の少なくとも一方に応答して第１電流制御と第２電流制御とを選択的に行う。ここで、第１電流制御では、電流検出手段によって得られた多相電流の各相の検出電流値について、検出電流値が０を含む所定区間内にある相の電流値が０であり、検出電流値が０を含む所定区間内にない相の電流値が検出電流値に一致するとして多相電流が制御される。第２電流制御では、電流検出手段によって得られた多相電流の検出電流値をそのまま用いて多相電流が制御される。   In another aspect of the present invention, a motor control device for controlling an inverter that supplies a multiphase current to a multiphase motor includes a control unit that controls the inverter in response to the multiphase current detected by the current detection unit. I have. The control means selectively performs the first current control and the second current control in response to at least one of the actual speed and the speed command value of the multiphase motor. Here, in the first current control, for the detected current value of each phase of the multiphase current obtained by the current detecting means, the current value of the phase in the predetermined section including the detected current value of 0 is 0, and the detection is performed. The multiphase current is controlled on the assumption that the current value of the phase that is not in the predetermined section including the current value equals 0 matches the detected current value. In the second current control, the multiphase current is controlled using the detected current value of the multiphase current obtained by the current detection means as it is.

本発明によれば、モータ駆動機構における電流検出手段のオフセット誤差に起因する微小振動の発生を回避するための技術が提供される。   According to the present invention, there is provided a technique for avoiding the occurrence of minute vibration caused by the offset error of the current detection means in the motor drive mechanism.

本発明の一実施形態のモータ駆動機構の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the motor drive mechanism of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態におけるモータ駆動機構の動作、特に、不感帯について説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of the motor drive mechanism in one Embodiment of this invention, especially a dead zone.

図１は、本発明の一実施形態のモータ駆動機構１の構成を示すブロック図である。モータ駆動機構１は、３相の３相モータ２と、インバータ３と、バッテリ４と、エンコーダ５と、電流センサ６ｕ、６ｖ、６ｗと、インバータコントローラ７とを備えている。インバータ３は、バッテリ４から供給される直流電圧から３相の駆動電圧を生成し、生成した駆動電流を３相モータ２に供給する。エンコーダ５は、３相モータ２のロータ位置θを逐次に検出する。電流センサ６ｕ、６ｖ、６ｗは、それぞれ、３相モータ２に供給されるｕ相電流、ｖ相電流、ｗ相電流を検出する。ここで、電流センサ６ｕ、６ｖ、６ｗが検出したｕ相電流、ｖ相電流、ｗ相電流の電流値を、それぞれ、検出電流値ｉｕ＿ｄｅｔ、ｉｖ＿ｄｅｔ、ｉｗ＿ｄｅｔと記載する。インバータコントローラ７は、エンコーダ５によって検出されたロータ位置θと、電流センサ６ｕ、６ｖ、６ｗから出力された検出電流値ｉｕ＿ｄｅｔ、ｉｖ＿ｄｅｔ、ｉｗ＿ｄｅｔと、外部から与えられたトルク指令Ｔ＊とに応答して、インバータ３を制御する。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a motor drive mechanism 1 according to an embodiment of the present invention. The motor drive mechanism 1 includes a three-phase three-phase motor 2, an inverter 3, a battery 4, an encoder 5, current sensors 6u, 6v, and 6w, and an inverter controller 7. The inverter 3 generates a three-phase drive voltage from the DC voltage supplied from the battery 4 and supplies the generated drive current to the three-phase motor 2. The encoder 5 sequentially detects the rotor position θ of the three-phase motor 2. The current sensors 6u, 6v, 6w detect u-phase current, v-phase current, and w-phase current supplied to the three-phase motor 2, respectively. Here, the current values of the u-phase current, the v-phase current, and the w-phase current detected by the current sensors 6u, 6v, and 6w are described as detected current values iu_det, iv_det, and iw_det, respectively. The inverter controller 7 responds to the rotor position θ detected by the encoder 5, the detected current values iu_det, iv_det, iw_det output from the current sensors 6u, 6v, 6w, and the torque command T * given from the outside. Thus, the inverter 3 is controlled.

このような構成のモータ駆動機構１は、例えば、電気自動車やハイブリッドカーのようなモータ駆動車両の駆動輪を駆動する駆動系に用いられる。この場合、３相モータ２が発生する駆動力が駆動輪に伝達される。モータ駆動車両の駆動輪を駆動するモータ駆動機構においては、電流センサのオフセット誤差は、停車時の微小振動という現象になって現れ、これがモータ駆動車両の運転者には不快に感じられることは上述の通りである。   The motor drive mechanism 1 having such a configuration is used in a drive system that drives drive wheels of a motor-driven vehicle such as an electric vehicle or a hybrid car. In this case, the driving force generated by the three-phase motor 2 is transmitted to the driving wheels. In the motor drive mechanism that drives the drive wheels of a motor-driven vehicle, the offset error of the current sensor appears as a phenomenon of minute vibration when the vehicle is stopped, and this is felt uncomfortable by the driver of the motor-driven vehicle. It is as follows.

本実施形態のモータ駆動機構１では、電流センサ６ｕ、６ｖ、６ｗのオフセット誤差の問題を解決するために、回転数に応じてｕ相電流、ｖ相電流、ｗ相電流の電流値に不感帯が設定するという手法が採用されている。即ち、３相モータ２の回転数が低速であると判断される場合にはｕ相電流、ｖ相電流、ｗ相電流の電流値に不感帯が設定される。一方、３相モータ２の回転数が高速であると判断された場合には不感帯は無効にされる。以下では、このような手法の有効性について議論する。   In the motor drive mechanism 1 of the present embodiment, in order to solve the problem of the offset error of the current sensors 6u, 6v, 6w, there is a dead zone in the current values of the u-phase current, the v-phase current, and the w-phase current according to the rotational speed. The method of setting is adopted. That is, when it is determined that the rotation speed of the three-phase motor 2 is low, dead zones are set in the current values of the u-phase current, the v-phase current, and the w-phase current. On the other hand, when it is determined that the rotation speed of the three-phase motor 2 is high, the dead zone is invalidated. In the following, the effectiveness of such a method is discussed.

不感帯を導入することは、電流センサ６ｕ、６ｖ、６ｗのオフセット誤差に起因するｕ相電流、ｖ相電流、ｗ相電流のアンバランスを解消するために有効である。上述のように、電流センサ６ｕ、６ｖ、６ｗのオフセット誤差は、ｕ相電流、ｖ相電流、ｗ相電流のアンバランスを生じさせ、３相モータ２における微小振動の発生を引き起こす。不感帯を導入することにより、オフセット誤差に起因するｕ相電流、ｖ相電流、ｗ相電流のアンバランスを解消し、このような微小振動の発生を防ぐことができる。   Introducing the dead zone is effective for eliminating the imbalance between the u-phase current, the v-phase current, and the w-phase current due to the offset error of the current sensors 6u, 6v, and 6w. As described above, the offset errors of the current sensors 6u, 6v, and 6w cause an imbalance between the u-phase current, the v-phase current, and the w-phase current, and cause the occurrence of minute vibrations in the three-phase motor 2. By introducing the dead zone, the imbalance of the u-phase current, the v-phase current, and the w-phase current due to the offset error can be eliminated, and the occurrence of such minute vibrations can be prevented.

その一方で、不感帯を導入すると、電流センサ６ｕ、６ｖ、６ｗの入出力特性に非線形が生じ、電流波形の歪みやゼロトルクのずれという問題が発生する。電流波形の歪みは、例えば、高調波の発生による振動の発生という問題を生じさせ得る。また、ゼロトルクのずれは、無駄な電力の消費を招いて燃費低下の問題を生じさせ得る。   On the other hand, when the dead zone is introduced, nonlinearity occurs in the input / output characteristics of the current sensors 6u, 6v, and 6w, and problems such as current waveform distortion and zero torque deviation occur. The distortion of the current waveform can cause a problem of vibration due to generation of harmonics, for example. Also, the zero torque deviation may cause useless power consumption and cause a problem of reduction in fuel consumption.

ここで、発明者の一つの知見は、電流センサ６ｕ、６ｖ、６ｗのオフセット誤差に起因する微小振動の問題は、３相モータ２が低速で運転される場合にのみ顕著に表れる一方で、高速で運転される場合には重大な問題にならないということである。即ち、電流センサ６ｕ、６ｖ、６ｗのオフセット誤差に起因する微小振動の振動周波数は、３相モータ２の回転数に比例する。従って、３相モータ２が高速で運転される場合においては、３相モータ２のロータのイナーシャ（慣性）の存在によって微小振動の影響は小さくなり、微小振動は、高速時には問題にならない。このような知見の下、本実施形態のモータ駆動機構１では、３相モータ２の回転数が低速であると判断される場合に不感帯が設定され、高速であると判断された場合には該不感帯は無効にされる。これにより、不感帯の導入による不利益を抑えながら、電流センサ６ｕ、６ｖ、６ｗのオフセット誤差に起因する微小振動の問題を解消することができる。   Here, one finding of the inventor is that the problem of minute vibration caused by the offset error of the current sensors 6u, 6v, 6w appears remarkably only when the three-phase motor 2 is operated at a low speed, while the high speed It is not a serious problem when driving on the road. That is, the vibration frequency of the minute vibration caused by the offset error of the current sensors 6u, 6v, 6w is proportional to the rotation speed of the three-phase motor 2. Accordingly, when the three-phase motor 2 is operated at a high speed, the influence of the minute vibration is reduced due to the presence of inertia (inertia) of the rotor of the three-phase motor 2, and the minute vibration is not a problem at a high speed. Under such knowledge, in the motor drive mechanism 1 of the present embodiment, a dead zone is set when the rotation speed of the three-phase motor 2 is determined to be low, and when it is determined that the rotation speed is high, the dead zone is set. The dead zone is disabled. As a result, it is possible to eliminate the problem of minute vibration caused by the offset error of the current sensors 6u, 6v, 6w while suppressing the disadvantage caused by the introduction of the dead zone.

以下、本実施形態のモータ駆動機構１の動作について、詳細に説明する。インバータコントローラ７は、エンコーダ５によって逐次に検出された３相モータ２のロータ位置θから、３相モータ２の回転速度ωの実測値を算出する。回転速度ωの実測値が所定値よりも小さい場合、インバータコントローラ７は、回転速度ωが低速であると判断し、低速モードで動作する。そうでない場合、インバータコントローラ７は、回転速度ωが高速であると判断し、高速モードで動作する。   Hereinafter, the operation of the motor drive mechanism 1 of the present embodiment will be described in detail. The inverter controller 7 calculates an actual measurement value of the rotational speed ω of the three-phase motor 2 from the rotor position θ of the three-phase motor 2 sequentially detected by the encoder 5. When the measured value of the rotational speed ω is smaller than the predetermined value, the inverter controller 7 determines that the rotational speed ω is low and operates in the low speed mode. Otherwise, the inverter controller 7 determines that the rotational speed ω is high and operates in the high speed mode.

高速モード（即ち、回転速度ωが高速であると判断された場合）では、インバータコントローラ７は、電流センサ６ｕ、６ｖ、６ｗによって検知された検出電流値ｉｕ＿ｄｅｔ、ｉｖ＿ｄｅｔ、ｉｗ＿ｄｅｔを、そのまま用いてインバータ３を制御する。詳細には、インバータコントローラ７において電流制御に実際に用いられるｕ相電流の電流値、ｖ相電流の電流値、ｗ相電流の電流値をそれぞれ、電流値ｉｕ＿ｆｂ、ｉｖ＿ｆｂ、ｉｗ＿ｆｂとしたとき、電流値ｉｕ＿ｆｂ、ｉｖ＿ｆｂ、ｉｗ＿ｆｂは、それぞれ、検出電流値ｉｕ＿ｄｅｔ、ｉｖ＿ｄｅｔ、ｉｗ＿ｄｅｔに一致する。インバータコントローラ７は、電流値ｉｕ＿ｆｂ、ｉｖ＿ｆｂ、ｉｗ＿ｆｂに応答してインバータ３を制御する。   In the high speed mode (that is, when it is determined that the rotational speed ω is high), the inverter controller 7 uses the detected current values iu_det, iv_det, iw_det detected by the current sensors 6u, 6v, 6w as they are. 3 is controlled. Specifically, when the current value of the u-phase current, the current value of the v-phase current, and the current value of the w-phase current that are actually used for current control in the inverter controller 7 are set to current values iu_fb, iv_fb, and iw_fb, The values iu_fb, iv_fb, and iw_fb match the detected current values iu_det, iv_det, and iw_det, respectively. The inverter controller 7 controls the inverter 3 in response to the current values iu_fb, iv_fb, iw_fb.

一方、低速モード（即ち、回転速度ωが低速であると判断された場合）では、ｕ相電流、ｖ相電流、ｗ相電流の電流値に不感帯が設定される。詳細には、図２に図示されているように、ｕ相の検出電流値ｉｕ＿ｄｅｔが０を含む所定区間にある場合、具体的には、−ｉ２よりも大きく＋ｉ１よりも小さい場合（ｉ１、ｉ２は、いずれも正の所定値）には、インバータ３の制御に実際に用いられるｕ相電流の電流値ｉｕ＿ｆｂが０に設定される。ここで、ｉ１、ｉ２は、同一値であることが好ましい。一方、検出電流値ｉｕ＿ｄｅｔが当該所定区間の外側にある場合には、インバータ３の制御に実際に用いられるｕ相電流の電流値ｉｕ＿ｆｂが検出電流値ｉｕ＿ｄｅｔと同一の値に設定される。   On the other hand, in the low speed mode (that is, when it is determined that the rotational speed ω is low), dead zones are set in the current values of the u-phase current, the v-phase current, and the w-phase current. Specifically, as shown in FIG. 2, when the u-phase detection current value iu_det is in a predetermined section including 0, specifically, when it is larger than −i2 and smaller than + i1 (i1, i2 Is a positive predetermined value), the current value iu_fb of the u-phase current actually used for controlling the inverter 3 is set to zero. Here, i1 and i2 are preferably the same value. On the other hand, when the detected current value iu_det is outside the predetermined interval, the current value iu_fb of the u-phase current actually used for controlling the inverter 3 is set to the same value as the detected current value iu_det.

ｖ相電流、ｗ相電流についても同様である。低速モードが設定されると、ｖ相の検出電流値ｉｖ＿ｄｅｔが０を含む所定区間にある場合には、インバータ３の制御に実際に用いられるｖ相電流の電流値ｉｖ＿ｆｂが０に設定され、検出電流値ｉｖ＿ｄｅｔが当該所定区間の外側にある場合には、電流値ｉｖ＿ｆｂが検出電流値ｉｖ＿ｄｅｔと同一の値に設定される。更に、ｗ相の検出電流値ｉｗ＿ｄｅｔが０を含む所定区間にある場合には、インバータ３の制御に実際に用いられるｗ相電流の電流値ｉｗ＿ｆｂが０に設定され、検出電流値ｉｗ＿ｄｅｔが当該所定区間の外側にある場合には、ｗ相電流の電流値ｉｖ＿ｆｂが検出電流値ｉｕ＿ｄｅｔと同一の値に設定される。   The same applies to the v-phase current and the w-phase current. When the low-speed mode is set, the current value iv_fb of the v-phase current actually used for the control of the inverter 3 is set to 0 when the detected current value iv_det of the v-phase is in a predetermined section including 0. When the current value iv_det is outside the predetermined section, the current value iv_fb is set to the same value as the detected current value iv_det. Further, when the detected current value iw_det of the w phase is in a predetermined section including 0, the current value iw_fb of the w phase current actually used for control of the inverter 3 is set to 0, and the detected current value iw_det is set to the predetermined range. When the current is outside the interval, the current value iv_fb of the w-phase current is set to the same value as the detected current value iu_det.

ここで、ｕ相電流、ｖ相電流、ｗ相電流のそれぞれについて、不感帯は同一に設定される。言い換えれば、ｕ相電流、ｖ相電流、ｗ相電流のそれぞれについてｉ１が、同一値に設定され、ｕ相電流、ｖ相電流、ｗ相電流のそれぞれについてｉ２が、同一値に設定される。   Here, the dead zone is set to be the same for each of the u-phase current, the v-phase current, and the w-phase current. In other words, i1 is set to the same value for each of the u-phase current, the v-phase current, and the w-phase current, and i2 is set to the same value for each of the u-phase current, the v-phase current, and the w-phase current.

インバータコントローラ７は、上記のようにして決定されたｕ相、ｖ相、ｗ相の電流値ｉｕ＿ｆｂ、ｉｖ＿ｆｂ、ｉｗ＿ｆｂに応答して、インバータ３から３相モータ２に供給される３相電流を制御する。   The inverter controller 7 controls the three-phase current supplied from the inverter 3 to the three-phase motor 2 in response to the u-phase, v-phase, and w-phase current values iu_fb, iv_fb, and iw_fb determined as described above. To do.

このように、本実施形態のモータ駆動機構１は、回転速度ωが低速であると判断された場合に不感帯を設定することにより、微小振動の問題を有効に解消する。その一方で、回転速度ωが高速であると判断された場合には不感帯を無効化し、これにより、電流波形の歪み、及び、ゼロトルクのずれの問題を回避している。   Thus, the motor drive mechanism 1 of the present embodiment effectively solves the problem of minute vibrations by setting a dead zone when it is determined that the rotational speed ω is low. On the other hand, when it is determined that the rotational speed ω is high, the dead zone is invalidated, thereby avoiding the problems of current waveform distortion and zero torque deviation.

以上には本発明の実施形態が具体的に記述されているが、本発明は、上記の実施形態に限定して解釈してはならず、本発明の実施形態には様々な変更が可能である。例えば、上記のモータ駆動機構１では、３相モータ２のロータ位置θから回転速度ωの実測値を算出し、その回転速度ωが所定値より小さい場合に３相モータ２の回転数が低速であると判断しているが、３相モータ２の回転数の判断については、様々な手法が採用され得る。例えば、インバータコントローラ７が、３相モータ２の回転速度を指示する速度指令値ω＊が生成されるような制御系として構成される場合、速度指令値を用いて３相モータ２の回転数を判断してもよい。例えば、速度指令値ω＊が所定値よりも小さい場合に３相モータ２の回転数が低速であると判断し、そうでない場合に３相モータ２の回転数が高速であると判断してもよい。更に、回転速度ωの実測値と速度指令値ω＊の両方を用いて３相モータ２の回転数を判断してもよい。 Although the embodiments of the present invention have been specifically described above, the present invention should not be construed as being limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made to the embodiments of the present invention. is there. For example, in the motor drive mechanism 1 described above, an actual measurement value of the rotational speed ω is calculated from the rotor position θ of the three-phase motor 2, and when the rotational speed ω is smaller than a predetermined value, the rotational speed of the three-phase motor 2 is low. Although it is determined that there is, various methods can be adopted for determining the rotational speed of the three-phase motor 2. For example, when the inverter controller 7 is configured as a control system that generates a speed command value ω * for instructing the rotational speed of the three-phase motor 2, the rotational speed of the three-phase motor 2 is set using the speed command value. You may judge. For example, when the speed command value ω * is smaller than a predetermined value, it is determined that the rotation speed of the three-phase motor 2 is low, and otherwise, it is determined that the rotation speed of the three-phase motor 2 is high. Good. Further, the rotational speed of the three-phase motor 2 may be determined using both the actually measured value of the rotational speed ω and the speed command value ω * .

また、上記の実施形態では、モータ駆動機構１が３相モータ２を備えるとして説明がなされているが、３相モータ以外の多相モータ（例えば、５相モータ）が使用されることも可能である。この場合にも、各相の電流を測定する電流センサの出力に対して回転数が低速であると判断された場合に不感帯を設定することにより、微小振動の問題を有効に解消することができる。   In the above embodiment, the motor drive mechanism 1 is described as including the three-phase motor 2. However, a multi-phase motor (for example, a five-phase motor) other than the three-phase motor can be used. is there. Also in this case, the problem of micro vibration can be effectively solved by setting a dead band when it is determined that the rotation speed is low with respect to the output of the current sensor that measures the current of each phase. .

１：モータ駆動機構
２：３相モータ
３：インバータ
４：バッテリ
５：エンコーダ
６ｕ、６ｖ、６ｗ：電流センサ
７：インバータコントローラ 1: Motor drive mechanism 2: Three-phase motor 3: Inverter 4: Battery 5: Encoder 6u, 6v, 6w: Current sensor 7: Inverter controller

Claims (5)

多相モータと、
前記多相モータに多相電流を供給するインバータと、
前記多相モータに供給される多相電流を検出する電流検出手段と、
前記多相電流に応答して前記インバータを制御するインバータコントローラ
とを備え、
前記インバータコントローラは、前記多相モータの実際の速度に応答して第１電流制御と第２電流制御とを選択的に行い、
前記第１電流制御では、前記電流検出手段によって得られた前記多相電流の各相の検出電流値について、前記検出電流値が０を含む所定区間内にある相の電流値が０であり、前記検出電流値が０を含む所定区間内にない相の電流値が前記検出電流値に一致するとして前記多相電流が制御され、
前記第２電流制御では、前記電流検出手段によって得られた前記多相電流の検出電流値をそのまま用いて前記多相電流が制御され、
前記多相モータの実際の速度が所定値より小さい場合に前記第１電流制御が行われ、
前記多相モータの実際の速度が所定値より大きい場合に前記第２電流制御が行われる
モータ駆動機構。 A multiphase motor,
An inverter for supplying a multiphase current to the multiphase motor;
Current detection means for detecting a multiphase current supplied to the multiphase motor;
An inverter controller that controls the inverter in response to the multiphase current;
The inverter controller selectively performs a first current control and a second current control in response to an actual speed of the multiphase motor;
In the first current control, with respect to the detected current value of each phase of the multiphase current obtained by the current detecting means, the current value of the phase in the predetermined section including the detected current value of 0 is 0, The multi-phase current is controlled such that a current value of a phase that is not within a predetermined section including the detected current value is equal to the detected current value,
In the second current control, the multiphase current is controlled using the detection current value of the multiphase current obtained by the current detection unit as it is ,
The first current control is performed when the actual speed of the multiphase motor is smaller than a predetermined value,
A motor drive mechanism in which the second current control is performed when an actual speed of the multiphase motor is larger than a predetermined value . 多相モータと、
前記多相モータに多相電流を供給するインバータと、
前記多相モータに供給される多相電流を検出する電流検出手段と、
前記多相電流に応答して前記インバータを制御するインバータコントローラ
とを備え、
前記インバータコントローラは、前記多相モータの速度指令値に応答して第１電流制御と第２電流制御とを選択的に行い、
前記第１電流制御では、前記電流検出手段によって得られた前記多相電流の各相の検出電流値について、前記検出電流値が０を含む所定区間内にある相の電流値が０であり、前記検出電流値が０を含む所定区間内にない相の電流値が前記検出電流値に一致するとして前記多相電流が制御され、
前記第２電流制御では、前記電流検出手段によって得られた前記多相電流の検出電流値をそのまま用いて前記多相電流が制御され、
前記速度指令値が所定値より小さい場合に前記第１電流制御が行われ、
前記速度指令値が所定値より大きい場合に前記第２電流制御が行われる
モータ駆動機構。 A multiphase motor,
An inverter for supplying a multiphase current to the multiphase motor;
Current detection means for detecting a multiphase current supplied to the multiphase motor;
Inverter controller for controlling the inverter in response to the multiphase current
And
The inverter controller selectively performs first current control and second current control in response to a speed command value of the multiphase motor;
In the first current control, with respect to the detected current value of each phase of the multiphase current obtained by the current detecting means, the current value of the phase in the predetermined section including the detected current value of 0 is 0, The multi-phase current is controlled such that a current value of a phase that is not within a predetermined section including the detected current value is equal to the detected current value,
In the second current control, the multiphase current is controlled using the detection current value of the multiphase current obtained by the current detection unit as it is,
The first current control is performed when the speed command value is smaller than a predetermined value,
A motor drive mechanism in which the second current control is performed when the speed command value is greater than a predetermined value. 多相モータに多相電流を供給するインバータを制御するためのモータ制御装置であって、
電流検出手段によって検出された前記多相電流に応答して前記インバータを制御する制御手段
を備え、
前記制御手段は、前記多相モータの実際の速度に応答して第１電流制御と第２電流制御とを選択的に行い、
前記第１電流制御では、前記電流検出手段によって得られた前記多相電流の各相の検出電流値について、前記検出電流値が０を含む所定区間内にある相の電流値が０であり、前記検出電流値が０を含む所定区間内にない相の電流値が前記検出電流値に一致するとして前記多相電流が制御され、
前記第２電流制御では、前記電流検出手段によって得られた前記多相電流の検出電流値をそのまま用いて前記多相電流が制御され、
前記多相モータの実際の速度が所定値より小さい場合に前記第１電流制御が行われ、
前記多相モータの実際の速度が所定値より大きい場合に前記第２電流制御が行われる
モータ制御装置。 A motor control device for controlling an inverter that supplies a polyphase current to a polyphase motor,
Control means for controlling the inverter in response to the multiphase current detected by the current detection means;
The control means selectively performs first current control and second current control in response to an actual speed of the multiphase motor,
In the first current control, with respect to the detected current value of each phase of the multiphase current obtained by the current detecting means, the current value of the phase in the predetermined section including the detected current value of 0 is 0, The multi-phase current is controlled such that a current value of a phase that is not within a predetermined section including the detected current value is equal to the detected current value,
In the second current control, the multiphase current is controlled using the detection current value of the multiphase current obtained by the current detection unit as it is ,
The first current control is performed when the actual speed of the multiphase motor is smaller than a predetermined value,
The motor control device in which the second current control is performed when an actual speed of the multiphase motor is larger than a predetermined value . 多相モータに多相電流を供給するインバータを制御するためのモータ制御装置であって、A motor control device for controlling an inverter that supplies a polyphase current to a polyphase motor,
電流検出手段によって検出された前記多相電流に応答して前記インバータを制御する制御手段Control means for controlling the inverter in response to the multiphase current detected by the current detection means
を備え、With
前記制御手段は、前記多相モータの速度指令値に応答して第１電流制御と第２電流制御とを選択的に行い、The control means selectively performs first current control and second current control in response to a speed command value of the multiphase motor,
前記第１電流制御では、前記電流検出手段によって得られた前記多相電流の各相の検出電流値について、前記検出電流値が０を含む所定区間内にある相の電流値が０であり、前記検出電流値が０を含む所定区間内にない相の電流値が前記検出電流値に一致するとして前記多相電流が制御され、In the first current control, with respect to the detected current value of each phase of the multiphase current obtained by the current detecting means, the current value of the phase in the predetermined section including the detected current value of 0 is 0, The multi-phase current is controlled such that a current value of a phase that is not within a predetermined section including the detected current value is equal to the detected current value,
前記第２電流制御では、前記電流検出手段によって得られた前記多相電流の検出電流値をそのまま用いて前記多相電流が制御され、In the second current control, the multiphase current is controlled using the detection current value of the multiphase current obtained by the current detection unit as it is,
前記速度指令値が所定値より小さい場合に前記第１電流制御が行われ、The first current control is performed when the speed command value is smaller than a predetermined value,
前記速度指令値が所定値より大きい場合に前記第２電流制御が行われるThe second current control is performed when the speed command value is larger than a predetermined value.
モータ制御装置。Motor control device. 請求項１又は２に記載のモータ駆動機構と、
駆動輪
とを具備し、
前記駆動輪がモータ駆動機構によって駆動される
モータ駆動車両。 The motor drive mechanism according to claim 1 or 2 ,
Drive wheels,
A motor-driven vehicle in which the drive wheels are driven by a motor drive mechanism.
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