JP7203176B1 - Rotating machine control device and vehicle drive device - Google Patents

Abstract

【課題】回転機に要求されている要求トルクからトルク指令値までの算出過程の異常を検出することができる回転機の制御装置及び車両用駆動装置を提供する。【解決手段】要求トルクからトルク指令値までの算出過程において、入力トルク値に対して特定の演算処理を行って出力トルク値を算出するトルク指令値算出部と、特定の演算処理の入力トルク値及び出力トルク値に基づいて、特定の演算処理の動作異常を判定し、トルク指令値算出部の動作異常を判定する異常判定部と、を備えた回転機の制御装置。【選択図】図３A control device for a rotating machine and a vehicle driving device capable of detecting an abnormality in a calculation process from a required torque required for the rotating machine to a torque command value are provided. A torque command value calculator that calculates an output torque value by performing specific arithmetic processing on an input torque value in the process of calculating from a required torque to a torque command value, and an input torque value for the specific arithmetic processing. and an abnormality determination unit that determines an operation abnormality of a specific arithmetic processing based on the output torque value, and determines an operation abnormality of the torque command value calculation unit. [Selection drawing] Fig. 3

Description

本願は、回転機の制御装置及び車両用駆動装置に関するものである。 The present application relates to a control device for a rotary machine and a vehicle drive device.

特許文献１には、車両駆動用のモータにおいて、モータで発生するトルク性能に基づいて異常を検出する従来技術が開示されている。特許文献１の技術では、モータが駆動されている際にモータで発生している実トルクを推定する実トルク推定手段と、トルク指令値と実トルク推定手段で推定された実トルク推定値とに基づいて、モータの異常を検出する異常検出手段とを備えることで、モータの回転速度及び動作温度に基づいて異常を検出する。この従来技術は、トルク差が生じた際のモータの異常を検出できない問題を解決している。 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2002-100000 discloses a conventional technique for detecting an abnormality in a motor for driving a vehicle based on the torque performance generated by the motor. In the technique of Patent Document 1, an actual torque estimating means for estimating the actual torque generated by the motor when the motor is driven, and a torque command value and an actual torque estimated value estimated by the actual torque estimating means are used. An abnormality is detected based on the rotation speed and the operating temperature of the motor. This prior art solves the problem that motor abnormality cannot be detected when a torque difference occurs.

特許文献２は、電気エンジンによって付与されるトルクの監視方法と、車両の加速又は制動における問題の検出を開示している。特許文献２の技術では、特にトルクの設定点の変化が速い段階において、運転可能なエンジントルクを監視する方法を提案している。特許文献２の技術は、過剰な制動又は加速、不十分な制動又は加速を検出するために、電気エンジンによって付与されるトルクの推定値又は測定値を下限値又は上限値と比較する。 US Pat. No. 5,300,003 discloses a method for monitoring the torque imparted by an electric engine and detecting problems in vehicle acceleration or braking. The technique of Patent Document 2 proposes a method of monitoring the drivable engine torque, especially during the phase of rapid change of the torque set point. The technique of US Pat. No. 5,900,000 compares an estimated or measured torque imparted by an electric engine to a lower or upper limit to detect excessive braking or acceleration, or insufficient braking or acceleration.

特開２００８－０９２７０８号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-092708 国際公開第２０１３／１７８９０７号WO2013/178907

しかしながら、上記のような従来の回転機の制御装置は、モータの実トルク又はトルク推定値を基準にトルクの異常を検出したり監視したりするようにしていたので、要求トルクからトルク指令値を演算する過程の異常を検知することができない問題があった。 However, since the conventional control device for a rotating machine as described above detects or monitors an abnormality in the torque based on the actual torque or the estimated torque value of the motor, the torque command value is calculated from the required torque. There was a problem that it was not possible to detect anomalies in the process of calculation.

そこで、本願は、回転機に要求されている要求トルクからトルク指令値までの算出過程の異常を検出することができる回転機の制御装置及び車両用駆動装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present application to provide a control device for a rotating machine and a vehicle driving device capable of detecting an abnormality in the calculation process from the required torque required for the rotating machine to the torque command value.

本願に係る回転機の制御装置は、
回転機に要求される出力トルクである要求トルクに基づいてトルク指令値を算出するトルク指令値算出部と、
前記トルク指令値に基づいて、前記回転機を制御する回転機制御部と、
前記トルク指令値算出部の動作異常を判定し、判定結果を出力する異常判定部と、を備え、
前記トルク指令値算出部は、前記要求トルクから前記トルク指令値までの算出過程において、入力トルク値に対して特定の演算処理を行って出力トルク値を算出し、単数種類又は複数種類の前記特定の演算処理を行い、
前記異常判定部は、前記単数種類の前記特定の演算処理について、又は前記複数種類の前記特定の演算処理の動作異常のそれぞれについて、前記特定の演算処理の前記入力トルク値及び前記出力トルク値に基づいて、前記特定の演算処理の動作異常を判定し、前記単数種類又は前記複数種類の前記特定の演算処理の動作異常の判定結果に基づいて、前記トルク指令値算出部の動作異常を判定するものである。 A control device for a rotating machine according to the present application includes:
a torque command value calculation unit that calculates a torque command value based on the required torque, which is the output torque required for the rotating machine;
a rotating machine control unit that controls the rotating machine based on the torque command value;
an abnormality determination unit that determines an operation abnormality of the torque command value calculation unit and outputs a determination result,
The torque command value calculation unit calculates an output torque value by performing specific arithmetic processing on an input torque value in the process of calculating from the required torque to the torque command value, and calculates one or more of the specific torque values. performs the arithmetic processing of
The abnormality determination unit determines the input torque value and the output torque value of the specific arithmetic processing for the single type of the specific arithmetic processing or for each of the plurality of types of operation abnormalities of the specific arithmetic processing. Based on the operation abnormality of the specific arithmetic processing is determined, and based on the determination result of the operation abnormality of the specific operation processing of the single type or the plurality of types, the operation abnormality of the torque command value calculation unit is determined It is.

また、本願に係る車両用駆動装置は、
上記の回転機の制御装置と、
前記回転機と、
前記回転機の駆動力を車両の車輪に伝達する駆動力伝達機構と、を備えたものである。 Further, the vehicle drive device according to the present application is
a control device for the rotating machine;
the rotating machine;
and a driving force transmission mechanism for transmitting the driving force of the rotating machine to the wheels of the vehicle.

本願に係る回転機の制御装置及び車両用駆動装置によれば、要求トルクからトルク指令値までの算出過程において、入力トルク値に対して特定の演算処理を行って出力トルク値を算出する単数種類又は複数種類の特定の演算処理のそれぞれについて、入力トルク値及び出力トルク値に基づいて、特定の演算処理の動作異常を判定することができる。よって、要求トルクからトルク指令値までの算出過程の異常を検出することができ、回転機の制御装置の動作の信頼性を高めることができる。 According to the rotating machine control device and the vehicle drive device according to the present application, in the process of calculating from the required torque to the torque command value, there is a single type in which the output torque value is calculated by performing specific arithmetic processing on the input torque value. Alternatively, for each of a plurality of types of specific arithmetic processing, it is possible to determine whether the specific arithmetic processing is malfunctioning based on the input torque value and the output torque value. Therefore, an abnormality in the calculation process from the required torque to the torque command value can be detected, and the reliability of the operation of the controller for the rotating machine can be enhanced.

実施の形態１に係る回転機、インバータ、及び回転機の制御装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a rotating machine, an inverter, and a control device for the rotating machine according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係る車両用駆動装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a vehicle drive system according to Embodiment 1; FIG. 実施の形態１に係る制御装置のブロック図である。1 is a block diagram of a control device according to Embodiment 1; FIG. 実施の形態１に係る制御装置の概略ハードウェア構成図である。2 is a schematic hardware configuration diagram of a control device according to Embodiment 1; FIG. 実施の形態２に係るトルク指令値算出部及び異常判定部のブロック図である。FIG. 8 is a block diagram of a torque command value calculation unit and an abnormality determination unit according to Embodiment 2; 実施の形態３に係るトルク指令値算出部及び異常判定部のブロック図である。FIG. 11 is a block diagram of a torque command value calculation unit and an abnormality determination unit according to Embodiment 3; 実施の形態４に係るトルク指令値算出部及び異常判定部のブロック図である。FIG. 11 is a block diagram of a torque command value calculation unit and an abnormality determination unit according to Embodiment 4; 実施の形態５に係るトルク指令値算出部及び異常判定部のブロック図である。FIG. 11 is a block diagram of a torque command value calculation unit and an abnormality determination unit according to Embodiment 5; 実施の形態６に係るトルク指令値算出部及び異常判定部のブロック図である。FIG. 12 is a block diagram of a torque command value calculation unit and an abnormality determination unit according to Embodiment 6;

１．実施の形態１
以下、実施の形態１に係る回転機の制御装置３０（以下、単に、制御装置３０と称す）について図面を参照して説明する。図１は、回転機１、インバータ４、及び制御装置３０等の概略構成図である。 1. Embodiment 1
A control device 30 for a rotating machine (hereinafter simply referred to as control device 30) according to Embodiment 1 will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a rotating machine 1, an inverter 4, a control device 30, and the like.

１－１．回転機１
回転機１は、複数相の巻線を設けたステータとロータと、を有している。本実施の形態では、３相の巻線Ｃｕ、Ｃｖ、Ｃｗが設けられる。なお、複数組の３相の巻線が設けられてもよい。ロータには、永久磁石が設けられている。なお、ロータには、界磁巻線、又は鉄心が設けられている。本実施の形態では、図２に示すように、回転機１は、車両の車輪の駆動力源とされており、回転機１は、動力伝達機構５０を介して、車輪５１に連結されている。例えば、動力伝達機構５０は、ギヤ等を有する変速機である。 1-1. Rotating machine 1
The rotating machine 1 has a stator and a rotor provided with multi-phase windings. In this embodiment, three-phase windings Cu, Cv, and Cw are provided. Note that a plurality of sets of three-phase windings may be provided. The rotor is provided with permanent magnets. The rotor is provided with a field winding or an iron core. In this embodiment, as shown in FIG. 2, the rotating machine 1 is used as a driving force source for the wheels of the vehicle, and the rotating machine 1 is connected to the wheels 51 via the power transmission mechanism 50. . For example, the power transmission mechanism 50 is a transmission having gears and the like.

回転機１は、ロータの回転角度に応じた電気信号を出力する回転センサ１６を備えている。回転センサ１６は、ホール素子、エンコーダ、又はレゾルバ等とされる。回転センサ１６の出力信号は、制御装置３０に入力される。 The rotating machine 1 includes a rotation sensor 16 that outputs an electrical signal corresponding to the rotation angle of the rotor. The rotation sensor 16 is a Hall element, encoder, resolver, or the like. The output signal of rotation sensor 16 is input to control device 30 .

１－２．インバータ２０
インバータ２０は、直流電源１０と３相巻線Ｃｕ、Ｃｖ、Ｃｗとの間で電力変換を行う電力変換器であり、複数のスイッチング素子を有している。インバータ２０は、直流電源１０の正極側に接続される正極側のスイッチング素子と直流電源１０の負極側に接続される負極側のスイッチング素子とが直列接続された直列回路を、３相各相の巻線に対応して３セット設けている。そして、各相の直列回路における正極側のスイッチング素子と負極側のスイッチング素子との接続点が、対応する相の巻線に接続されている。 1-2. Inverter 20
The inverter 20 is a power converter that performs power conversion between the DC power supply 10 and the three-phase windings Cu, Cv, and Cw, and has a plurality of switching elements. The inverter 20 has a series circuit in which a positive-side switching element connected to the positive side of the DC power supply 10 and a negative-side switching element connected to the negative side of the DC power supply 10 are connected in series. Three sets are provided corresponding to windings. A connection point between the positive-side switching element and the negative-side switching element in the series circuit of each phase is connected to the winding of the corresponding phase.

スイッチング素子には、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、又はＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）等が用いられる。各スイッチング素子のゲート端子は、制御装置に接続されている。各スイッチング素子は、制御装置３０から出力される制御信号によりオン又はオフされる。 An IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor), or the like is used as the switching element. A gate terminal of each switching element is connected to a control device. Each switching element is turned on or off by a control signal output from control device 30 .

電流センサ１７は、各相の巻線に流れる電流に応じた電気信号を出力する。電流センサ１７は、各相の直列回路と巻線とをつなぐ各相の電線上、又は各相の直列回路に備えられている。電流センサ１７の出力信号は、制御装置３０に入力される。 The current sensor 17 outputs an electrical signal corresponding to the current flowing through each phase winding. The current sensor 17 is provided on each phase wire that connects each phase series circuit and the winding, or in each phase series circuit. An output signal of current sensor 17 is input to control device 30 .

直流電源１０には、充放電可能な蓄電装置（例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、電気二重層キャパシタ）が用いられる。なお、直流電源１０には、直流電圧を昇圧したり降圧したりする直流電力変換器であるＤＣ－ＤＣコンバータが設けられてもよい。 A chargeable/dischargeable power storage device (for example, a lithium ion battery, a nickel hydrogen battery, an electric double layer capacitor) is used for the DC power supply 10 . Note that the DC power supply 10 may be provided with a DC-DC converter, which is a DC power converter for stepping up or stepping down a DC voltage.

１－３．制御装置３０
制御装置３０は、インバータ２０を介して回転機１を制御する。図３に示すように、制御装置３０は、トルク指令値算出部３１、回転機制御部３２、及び異常判定部３３等を備えている。制御装置３０の各機能は、制御装置３０が備えた処理回路により実現される。具体的には、制御装置３０は、図４に示すように、処理回路として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理装置９０（コンピュータ）、演算処理装置９０とデータのやり取りする記憶装置９１、演算処理装置９０に外部の信号を入力する入力回路９２、演算処理装置９０から外部に信号を出力する出力回路９３、及び通信回路９４等を備えている。 1-3. control device 30
Control device 30 controls rotating machine 1 via inverter 20 . As shown in FIG. 3, the control device 30 includes a torque command value calculation section 31, a rotating machine control section 32, an abnormality determination section 33, and the like. Each function of the control device 30 is implemented by a processing circuit provided in the control device 30 . Specifically, as shown in FIG. 4, the control device 30 includes, as processing circuits, an arithmetic processing unit 90 (computer) such as a CPU (Central Processing Unit), a storage device 91 that exchanges data with the arithmetic processing unit 90, An input circuit 92 for inputting an external signal to the arithmetic processing unit 90, an output circuit 93 for outputting a signal from the arithmetic processing unit 90 to the outside, a communication circuit 94, and the like are provided.

演算処理装置９０として、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、各種の論理回路、及び各種の信号処理回路等が備えられてもよい。また、演算処理装置９０として、同じ種類のもの又は異なる種類のものが複数備えられ、各処理が分担して実行されてもよい。記憶装置９１として、演算処理装置９０からデータを読み出し及び書き込みが可能に構成されたＲＡＭ（Random Access Memory）、演算処理装置９０からデータを読み出し可能に構成されたＲＯＭ（Read Only Memory）等が備えられている。入力回路９２は、電流センサ１７、回転センサ１６等の各種のセンサ、スイッチが接続され、これらセンサ、スイッチの出力信号を演算処理装置９０に入力するＡ／Ｄ変換器等を備えている。出力回路９３は、スイッチング素子をオンオフ駆動するゲート駆動回路等の電気負荷が接続され、これら電気負荷に演算処理装置９０から制御信号を出力する駆動回路等を備えている。通信回路９４は、車両制御装置９５等の外部の制御装置と接続され、通信を行う。 As the arithmetic processing unit 90, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an IC (Integrated Circuit), a DSP (Digital Signal Processor), an FPGA (Field Programmable Gate Array), various logic circuits, various signal processing circuits, and the like are provided. may Further, as the arithmetic processing unit 90, a plurality of units of the same type or different types may be provided, and each process may be shared and executed. As the storage device 91, a RAM (random access memory) configured to allow data to be read and written from the arithmetic processing unit 90, a ROM (read only memory) configured to allow data to be read from the arithmetic processing unit 90, and the like are provided. It is The input circuit 92 is connected to various sensors such as the current sensor 17 and the rotation sensor 16 and switches, and includes an A/D converter and the like for inputting output signals of these sensors and switches to the arithmetic processing unit 90 . The output circuit 93 is connected to an electric load such as a gate drive circuit that turns on and off the switching element, and includes a drive circuit that outputs a control signal from the arithmetic processing unit 90 to these electric loads. The communication circuit 94 is connected to an external control device such as the vehicle control device 95 for communication.

そして、制御装置３０が備える図３の各制御部３１～３３等の各機能は、演算処理装置９０が、ＲＯＭ等の記憶装置９１に記憶されたソフトウェア（プログラム）を実行し、記憶装置９１、入力回路９２、出力回路９３、及び通信回路９４等の制御装置３０の他のハードウェアと協働することにより実現される。なお、各制御部３１～３３等が用いる上限変化率ＴＲＨ及び下限変化率ＴＲＬ等の設定データは、ソフトウェア（プログラム）の一部として、ＲＯＭ等の記憶装置９１に記憶されている。以下、制御装置３０の各機能について詳細に説明する。 3 provided in the control device 30, the arithmetic processing device 90 executes software (program) stored in a storage device 91 such as a ROM, It is realized by cooperating with other hardware of the controller 30 such as the input circuit 92 , the output circuit 93 and the communication circuit 94 . Setting data such as the upper limit change rate TRH and the lower limit change rate TRL used by the control units 31 to 33 are stored in a storage device 91 such as a ROM as a part of software (program). Each function of the control device 30 will be described in detail below.

１－３－１．回転機制御部３２
回転機制御部３２は、後述するトルク指令値算出部３１により算出されるトルク指令値Ｔｏに基づいて、回転機１を制御する。本実施の形態では、回転機制御部３２は、電圧指令値算出部３２１、ＰＷＭ制御部３２２、及び回転検出部３２３を備えている。 1-3-1. Rotating machine control unit 32
The rotating machine control unit 32 controls the rotating machine 1 based on a torque command value To calculated by the torque command value calculating unit 31, which will be described later. In the present embodiment, the rotary machine controller 32 includes a voltage command value calculator 321 , a PWM controller 322 and a rotation detector 323 .

回転検出部３２３は、電気角でのロータの磁極位置θ（ロータの回転角度θ）及び回転速度ωを検出する。本実施の形態では、回転検出部３２３は、回転センサ１６の出力信号に基づいて、ロータの磁極位置θ（回転角度θ）及び回転速度ωを検出する。本実施の形態では、磁極位置は、ロータに設けられた永久磁石のＮ極の向きに設定される。なお、回転検出部３２３は、電流指令値に高調波成分を重畳することによって得られる電流情報等に基づいて、回転センサを用いずに、回転角度（磁極位置）を推定するように構成されてもよい（いわゆる、センサレス方式）。 The rotation detector 323 detects the magnetic pole position θ of the rotor in electrical angle (rotational angle θ of the rotor) and the rotational speed ω. In this embodiment, the rotation detector 323 detects the magnetic pole position θ (rotation angle θ) and the rotation speed ω of the rotor based on the output signal of the rotation sensor 16 . In this embodiment, the magnetic pole position is set in the direction of the north pole of the permanent magnet provided on the rotor. The rotation detection unit 323 is configured to estimate the rotation angle (magnetic pole position) without using a rotation sensor, based on the current information obtained by superimposing the harmonic component on the current command value. (So-called sensorless method).

電圧指令値算出部３２１は、トルク指令値Ｔｏに基づいて、３相の巻線に印加する３相の電圧指令値を演算する。本実施の形態では、電圧指令値算出部３２１は、トルク指令値Ｔｏに基づいて電流指令値を算出し、電流指令値及び電流検出値に基づく電流フィードバック制御により、電圧指令値を算出する。なお、電圧指令値算出部３２１は、電流指令値に基づくフィードフォワード制御により電圧指令値を算出してもよい。 The voltage command value calculator 321 calculates three-phase voltage command values to be applied to the three-phase windings based on the torque command value To. In the present embodiment, the voltage command value calculator 321 calculates the current command value based on the torque command value To, and calculates the voltage command value by current feedback control based on the current command value and the current detection value. Note that the voltage command value calculation unit 321 may calculate the voltage command value by feedforward control based on the current command value.

例えば、ｄ軸及びｑ軸の回転座標系上で電流を制御するベクトル制御が用いられる。ｄ軸及びｑ軸の回転座標系は、Ｎ極（磁極位置θ）の方向に定めたｄ軸及びｄ軸より電気角で９０°進んだ方向に定めたｑ軸からなる２軸の回転座標である。電圧指令値算出部３２１は、トルク指令値Ｔｏ、回転速度ω、及び直流電圧等に基づいて、ｄ軸の電流指令値及びｑ軸の電流指令値を算出する。この算出には、最大トルク電流制御、弱め界磁制御、Ｉｄ＝０制御などの公知のベクトル制御方法が用いられる。 For example, vector control is used to control the current on a d-axis and q-axis rotating coordinate system. The rotating coordinate system of the d-axis and the q-axis is a two-axis rotating coordinate system consisting of the d-axis set in the direction of the N pole (magnetic pole position θ) and the q-axis set in the direction 90° ahead of the d-axis in electrical angle. be. The voltage command value calculator 321 calculates a d-axis current command value and a q-axis current command value based on the torque command value To, the rotation speed ω, the DC voltage, and the like. For this calculation, known vector control methods such as maximum torque current control, field weakening control, and Id=0 control are used.

電圧指令値算出部３２１は、電流センサ１７の出力信号に基づいて、３相の巻線に流れる３相の電流を検出する。電圧指令値算出部３２１は、３相の電流検出値を、磁極位置θ（回転角度θ）に基づいて、公知の３相２相変換及び回転座標変換を行って、ｄ軸の電流検出値及びｑ軸の電流検出値に変換する。そして、電圧指令値算出部３２１は、ｄ軸及びｑ軸の電流指令値及びｄ軸及びｑ軸の電流検出値に基づいて、公知の電流フィードバック制御を行い、ｄ軸の電圧指令値及びｑ軸の電圧指令値を算出する。そして、電圧指令値算出部３２１は、ｄ軸及びｑ軸の電圧指令値を、磁極位置θ（回転角度θ）に基づいて、公知の固定座標変換及び２相３相変換を行って、３相の電圧指令値を算出する。３相の電圧指令値に、公知の各種の変調が加えられてもよい。 Based on the output signal of the current sensor 17, the voltage command value calculator 321 detects three-phase currents flowing through the three-phase windings. Based on the magnetic pole position θ (rotation angle θ), the voltage command value calculator 321 performs known three-phase to two-phase conversion and rotational coordinate conversion on the three-phase current detection values to obtain d-axis current detection values and Convert to a q-axis current detection value. Then, the voltage command value calculation unit 321 performs a known current feedback control based on the d-axis and q-axis current command values and the d-axis and q-axis current detection values. Calculate the voltage command value of Then, the voltage command value calculator 321 performs known fixed coordinate transformation and two-phase three-phase transformation on the voltage command values of the d-axis and the q-axis based on the magnetic pole position θ (rotation angle θ). Calculate the voltage command value of Various known modulations may be applied to the three-phase voltage command values.

そして、ＰＷＭ制御部３２２は、３相の電圧指令値に基づいて、ＰＷＭ制御によりインバータ２０の複数のスイッチング素子をオンオフ制御する。ＰＷＭ制御として、公知のキャリア波比較ＰＷＭ又は空間ベクトルＰＷＭが用いられる。 Then, PWM control unit 322 ON/OFF-controls the plurality of switching elements of inverter 20 by PWM control based on the three-phase voltage command values. As PWM control, known carrier wave comparison PWM or space vector PWM is used.

１－３－２．トルク指令値算出部３１及び異常判定部３３
＜トルク指令値算出部３１＞
トルク指令値算出部３１は、回転機１に要求される出力トルクである要求トルクＴｒに基づいてトルク指令値Ｔｏを算出する。本実施の形態では、要求トルクＴｒは、車両制御装置９５から伝達される。そのため、要求トルクＴｒは、車輪の駆動のために、回転機１に要求される出力トルクになる。なお、要求トルクＴｒは、各種の装置の駆動のため、又は発電のために、回転機１に要求される出力トルクとされてもよい。 1-3-2. Torque command value calculation unit 31 and abnormality determination unit 33
<Torque command value calculator 31>
The torque command value calculator 31 calculates the torque command value To based on the required torque Tr, which is the output torque required of the rotating machine 1 . In the present embodiment, requested torque Tr is transmitted from vehicle control device 95 . Therefore, the required torque Tr becomes the output torque required of the rotary machine 1 for driving the wheels. Note that the required torque Tr may be the output torque required of the rotating machine 1 for driving various devices or for power generation.

トルク指令値算出部３１は、要求トルクＴｒからトルク指令値Ｔｏまでの算出過程において、入力トルク値Ｔｉｎに対して特定の演算処理を行って出力トルク値Ｔｏｕｔを算出する。本実施の形態では、トルク指令値算出部３１は、単数種類の特定の演算処理を行う。 The torque command value calculator 31 calculates the output torque value Tout by performing specific arithmetic processing on the input torque value Tin in the process of calculating from the required torque Tr to the torque command value To. In the present embodiment, the torque command value calculator 31 performs a single type of specific arithmetic processing.

本実施の形態では、トルク指令値算出部３１は、特定の演算処理として、入力トルク値Ｔｉｎに対して、上限変化率ＴＲＨ及び下限変化率ＴＲＬにより時間変化率を上下限制限する変化率制限処理を行った値を、出力トルク値Ｔｏｕｔとして算出する。本実施の形態では、特定の演算処理の入力トルク値Ｔｉｎは、要求トルクＴｒになり、出力トルク値Ｔｏｕｔは、トルク指令値Ｔｏになる。 In the present embodiment, the torque command value calculation unit 31 performs, as specific arithmetic processing, change rate limiting processing for limiting the time rate of change with respect to the input torque value Tin using an upper limit change rate TRH and a lower limit change rate TRL. is calculated as the output torque value Tout. In this embodiment, the input torque value Tin for the specific arithmetic processing becomes the required torque Tr, and the output torque value Tout becomes the torque command value To.

この変化率制限処理により、要求トルクＴｒが急変した場合に、トルク指令値Ｔｏの時間変化率が上下限制限され、トルク指令値Ｔｏの急変が抑制され、車両の振動が抑制される。 By this change rate limiting process, when the required torque Tr suddenly changes, the time rate of change of the torque command value To is limited by upper and lower limits, thereby suppressing the sudden change of the torque command value To and suppressing the vibration of the vehicle.

トルク指令値算出部３１は、特定演算部３１１として、変化率演算部３１１１、上下限変化率設定部３１１２、及び変化率制限部３１１３を備えている。変化率演算部３１１１は、入力された入力トルク値Ｔｉｎの時間変化率を演算する。上下限変化率設定部３１１２は、上限変化率ＴＲＨ及び下限変化率ＴＲＬを設定する。上限変化率ＴＲＨ及び下限変化率ＴＲＬは、ＲＯＭ等の記憶装置９１に予め設定されている。これらは、車両の振動を抑制できるような値に予め設定されている。 The torque command value calculator 31 includes a change rate calculator 3111 , an upper/lower limit change rate setter 3112 , and a change rate limiter 3113 as the specific calculator 311 . Change rate calculator 3111 calculates the time rate of change of input torque value Tin. The upper and lower limit change rate setting unit 3112 sets an upper limit change rate TRH and a lower limit change rate TRL. The upper limit rate of change TRH and the lower limit rate of change TRL are preset in a storage device 91 such as a ROM. These are set in advance to values that can suppress vibration of the vehicle.

変化率制限部３１１３は、入力トルク値Ｔｉｎを出力トルク値Ｔｏｕｔとして設定した場合に、出力トルク値Ｔｏｕｔの時間変化率が上限変化率ＴＲＨよりも大きくなる場合は、出力トルク値Ｔｏｕｔの時間変化率が上限変化率ＴＲＨになるように、入力トルク値Ｔｉｎを補正し、補正後の入力トルク値Ｔｉｎを出力トルク値Ｔｏｕｔとして設定する。また、変化率制限部３１１３は、入力トルク値Ｔｉｎを出力トルク値Ｔｏｕｔとして設定した場合に、出力トルク値Ｔｏｕｔの時間変化率が下限変化率ＴＲＬよりも小さくなる場合は、出力トルク値Ｔｏｕｔの時間変化率が下限変化率ＴＲＬになるように、入力トルク値Ｔｉｎを補正し、補正後の入力トルク値Ｔｉｎを出力トルク値Ｔｏｕｔとして設定する。一方、変化率制限部３１１３は、入力トルク値Ｔｉｎを出力トルク値Ｔｏｕｔとして設定した場合に、出力トルク値Ｔｏｕｔの時間変化率が上限変化率ＴＲＨよりも小さく、下限変化率ＴＲＬよりも大きくなる場合は、入力トルク値Ｔｉｎをそのまま出力トルク値Ｔｏｕｔとして設定する。 If the input torque value Tin is set as the output torque value Tout and the time rate of change of the output torque value Tout is greater than the upper limit rate of change TRH, the change rate limiter 3113 reduces the time rate of change of the output torque value Tout. is the upper limit rate of change TRH, and the corrected input torque value Tin is set as the output torque value Tout. In addition, when the input torque value Tin is set as the output torque value Tout, the rate of change limiter 3113 determines that the time rate of change of the output torque value Tout is smaller than the lower limit rate of change TRL. The input torque value Tin is corrected so that the change rate becomes the lower limit change rate TRL, and the corrected input torque value Tin is set as the output torque value Tout. On the other hand, when the input torque value Tin is set as the output torque value Tout, the rate-of-change limiter 3113 sets the time rate of change of the output torque value Tout to be smaller than the upper limit rate of change TRH and larger than the lower limit rate of change TRL. sets the input torque value Tin as it is as the output torque value Tout.

＜異常判定部３３＞
異常判定部３３は、トルク指令値算出部３１の動作異常を判定し、判定結果を出力する。異常判定部３３は、単数種類の特定の演算処理について、特定の演算処理の入力トルク値Ｔｉｎ及び出力トルク値Ｔｏｕｔに基づいて、特定の演算処理の動作異常を判定し、単数種類の特定の演算処理の動作異常の判定結果に基づいて、トルク指令値算出部３１の動作異常を判定する。 <Abnormality determination unit 33>
The abnormality determination section 33 determines an operation abnormality of the torque command value calculation section 31 and outputs a determination result. The abnormality determination unit 33 determines an operation abnormality of the specific arithmetic processing based on the input torque value Tin and the output torque value Tout of the specific arithmetic processing, and determines the operation abnormality of the specific arithmetic processing of the single type. The operation abnormality of the torque command value calculation unit 31 is determined based on the determination result of the operation abnormality of the process.

本実施の形態では、異常判定部３３（検算部３３１１）は、特定の演算処理と同等の演算結果が得られ、特定の演算処理と異なる演算を行う検算用の演算処理を用い、特定の演算処理に入力される入力トルク値Ｔｉｎに対して、検算用の演算処理を行って検算トルク値Ｔｃｋを算出する。そして、異常判定部３３（判定部３３１２）は、検算トルク値Ｔｃｋと出力トルク値Ｔｏｕｔとを比較して特定の演算処理の動作異常を判定し、判定結果Ｆを出力する。ここで、同等の演算結果とは、特定の演算処理の動作が正常な場合に、動作異常と判定されないような演算結果である。本実施の形態では、同等の演算結果とは、検算用の演算処理が、特定の演算処理の正常動作時に、出力トルク値Ｔｏｕｔと検算トルク値Ｔｃｋとの偏差の絶対値が異常判定値以下になる処理を行うことに相当する。 In the present embodiment, the abnormality determination unit 33 (calculation unit 3311) obtains a calculation result equivalent to that of a specific calculation process, and uses calculation processing for verification that performs calculation different from the specific calculation process. Arithmetic processing for verification is performed on the input torque value Tin input to the process to calculate a verification torque value Tck. Then, the abnormality determination unit 33 (determination unit 3312) compares the check torque value Tck and the output torque value Tout to determine an operation abnormality of a specific arithmetic process, and outputs a determination result F. Here, the equivalent calculation result is a calculation result that is not judged to be abnormal in operation when the operation of a specific calculation process is normal. In the present embodiment, the equivalent calculation result means that the absolute value of the deviation between the output torque value Tout and the verification torque value Tck is equal to or less than the abnormality determination value when the specific calculation process is operating normally. It is equivalent to performing a process that becomes

本実施の形態では、上述したように、特定の演算処理は、変化率制限処理とされている。異常判定部３３は、検算用の演算処理として、入力トルク値Ｔｉｎの時間変化率を上限変化率ＴＲＨにより上限制限するような上限値ＴＶＨを算出し、トルク値の時間変化率を下限変化率ＴＲＬにより下限制限するような下限値ＴＶＬを算出し、入力トルク値Ｔｉｎを上限値ＴＶＨにより上限制限し、下限値ＴＶＬにより下限制限した値を、検算トルク値Ｔｃｋとして算出する。 In the present embodiment, as described above, the specific arithmetic processing is the change rate limiting processing. As a calculation process for verification, the abnormality determination unit 33 calculates an upper limit value TVH that limits the time rate of change of the input torque value Tin by the upper limit rate of change TRH, and sets the time rate of change of the torque value to the lower limit rate of change TRL. , the input torque value Tin is upper-limited by the upper-limit value TVH, and a value that is lower-limited by the lower-limit value TVL is calculated as the verification torque value Tck.

異常判定部３３（検算部３３１１）は、制限値演算部３３１１１、上下限変化率設定部３３１１２、及び上下限制限部３３１１３を備えている。上下限変化率設定部３３１１２は、上限変化率ＴＲＨ及び下限変化率ＴＲＬを設定する。これらは、トルク指令値算出部３１の上下限変化率設定部３１１２により設定される値と同じ値であり、ＲＯＭ等の記憶装置９１に予め設定されている。制限値演算部３３１１１は、入力トルク値Ｔｉｎ、及び上限変化率ＴＲＨ及び下限変化率ＴＲＬに基づいて、入力トルク値Ｔｉｎの時間変化率を上限変化率ＴＲＨにより上限制限するような上限値ＴＶＨを算出し、トルク値の時間変化率を下限変化率ＴＲＬにより下限制限するような下限値ＴＶＬを算出する。上下限制限部３３１１３は、入力トルク値Ｔｉｎが上限値ＴＶＨよりも大きくなる場合は、上限値ＴＶＨを検算トルク値Ｔｃｋとして設定し、入力トルク値Ｔｉｎが下限値ＴＶＬよりも小さくなる場合は、下限値ＴＶＬを検算トルク値Ｔｃｋとして設定し、入力トルク値Ｔｉｎが上限値ＴＶＨよりも小さく、下限値ＴＶＬよりも大きくなる場合は、入力トルク値Ｔｉｎをそのまま検算トルク値Ｔｃｋとして設定する。 The abnormality determination unit 33 (calculation unit 3311 ) includes a limit value calculation unit 33111 , an upper/lower limit change rate setting unit 33112 , and an upper/lower limit limiter 33113 . The upper and lower limit change rate setting unit 33112 sets an upper limit change rate TRH and a lower limit change rate TRL. These are the same values as the values set by the upper/lower limit change rate setting unit 3112 of the torque command value calculation unit 31, and are preset in the storage device 91 such as a ROM. Based on the input torque value Tin, the upper limit change rate TRH, and the lower limit change rate TRL, the limit value calculator 33111 calculates an upper limit value TVH that limits the time rate of change of the input torque value Tin by the upper limit change rate TRH. Then, a lower limit value TVL is calculated to limit the time rate of change of the torque value by the lower limit rate of change TRL. Upper/lower limit limiter 33113 sets upper limit value TVH as verification torque value Tck when input torque value Tin is greater than upper limit value TVH, and sets lower limit value Tck when input torque value Tin is smaller than lower limit value TVL. The value TVL is set as the verification torque value Tck, and when the input torque value Tin is smaller than the upper limit value TVH and greater than the lower limit value TVL, the input torque value Tin is directly set as the verification torque value Tck.

判定部３３１２は、検算トルク値Ｔｃｋと出力トルク値Ｔｏｕｔとを比較して特定の演算処理の動作異常を判定し、判定結果Ｆを出力する。判定部３３１２は、出力トルク値Ｔｏｕｔが検算トルク値Ｔｃｋから逸脱したと判定した場合に、特定の演算処理の動作異常を判定する。例えば、判定部３３１２は、出力トルク値Ｔｏｕｔと検算トルク値Ｔｃｋとの偏差の絶対値が、異常判定値よりも大きくなった場合は、特定の演算処理の動作異常が発生したと判定し、偏差の絶対値が、異常判定値以下である場合は、特定の演算処理の動作異常が発生していないと判定する。偏差の絶対値が異常判定値よりも大きくなってからの経過時間、動作異常が判定される頻度等が考慮されてもよい。 Determining unit 3312 compares check torque value Tck and output torque value Tout to determine an operation abnormality of a specific arithmetic process, and outputs a determination result F. FIG. If determining unit 3312 determines that output torque value Tout deviates from verification torque value Tck, determination unit 3312 determines that there is an operational abnormality in a specific arithmetic process. For example, when the absolute value of the deviation between the output torque value Tout and the verification torque value Tck is larger than the abnormality determination value, the determination unit 3312 determines that an operation abnormality has occurred in a specific arithmetic process, and the deviation is equal to or less than the abnormality determination value, it is determined that the operation abnormality of the specific arithmetic processing has not occurred. The elapsed time from when the absolute value of the deviation becomes larger than the abnormality determination value, the frequency at which the operation abnormality is determined, and the like may be taken into consideration.

２．実施の形態２
次に、実施の形態２に係る制御装置３０について説明する。上記の実施の形態１と同様の構成部分は説明を省略する。本実施の形態に係る制御装置３０の基本的な構成は実施の形態１と同様であるが、トルク指令値算出部３１において直列に接続された複数種類の特定の演算処理が行われる点が実施の形態１と異なる。図５に、トルク指令値算出部３１及び異常判定部３３のブロック図を示す。 2. Embodiment 2
Next, the control device 30 according to Embodiment 2 will be described. Descriptions of the same components as in the first embodiment are omitted. The basic configuration of the control device 30 according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment, except that the torque command value calculation unit 31 performs a plurality of types of specific arithmetic processing connected in series. different from form 1 of FIG. 5 shows a block diagram of the torque command value calculation unit 31 and the abnormality determination unit 33. As shown in FIG.

本実施の形態では、トルク指令値算出部３１は、２種類の特定の演算処理を行う。第１の特定の演算処理は、実施の形態１と同様の変化率制限処理である。第２の特定の演算処理は、以下で説明するバンドストップフィルタ処理である。異常判定部３３は、２種類の特定の演算処理のそれぞれに対応した２種類の検算用の演算処理を行う。 In the present embodiment, the torque command value calculator 31 performs two types of specific arithmetic processing. The first specific arithmetic processing is change rate limiting processing similar to that of the first embodiment. A second specific arithmetic operation is bandstop filtering, which will be described below. The abnormality determination unit 33 performs two types of verification calculation processing corresponding to two types of specific calculation processing.

図５に示すように、トルク指令値算出部３１の第１の特定演算部３１１が、第１の入力トルク値Ｔｉｎ１（要求トルクＴｒ）に対して、実施の形態１と同様の第１の特定の演算処理（変化率制限処理）を行って、第１の出力トルク値Ｔｏｕｔ１を算出する。異常判定部３３の第１の検算部３３１１が、実施の形態１と同様の、第１の検算用の演算処理（検算用の変化率制限処理）を行って、第１の検算トルク値Ｔｃｋ１を算出し、異常判定部３３の第１の判定部３３１２が、第１の出力トルク値Ｔｏｕｔ１と第１の検算トルク値Ｔｃｋ１とに基づいて、実施の形態１と同様に第１の特定の演算処理の動作異常の判定処理を行って、第１の判定結果Ｆ１を出力する。 As shown in FIG. 5, the first specific calculation unit 311 of the torque command value calculation unit 31 performs the same first specific calculation as in the first embodiment for the first input torque value Tin1 (required torque Tr). is performed to calculate the first output torque value Tout1. The first verification unit 3311 of the abnormality determination unit 33 performs the first calculation processing for verification (change rate limiting processing for verification) similar to that in the first embodiment, and calculates the first verification torque value Tck1. Then, the first determination unit 3312 of the abnormality determination unit 33 performs the first specific arithmetic processing based on the first output torque value Tout1 and the first check torque value Tck1 in the same manner as in the first embodiment. , and outputs a first determination result F1.

＜第２の特定の演算処理＞
トルク指令値算出部３１（第２の特定演算部３１２）は、第２の特定の演算処理として、第２の入力トルク値Ｔｉｎ２に対して、特定の周波数帯の成分を減衰するバンドストップフィルタ処理を行った値を、第２の出力トルク値Ｔｏｕｔ２として算出する。第２の出力トルク値Ｔｏｕｔ２が、トルク指令値Ｔｏとして設定される。 <Second Specific Arithmetic Processing>
The torque command value calculation unit 31 (second specific calculation unit 312) performs band-stop filter processing for attenuating components in a specific frequency band on the second input torque value Tin2 as second specific calculation processing. is calculated as the second output torque value Tout2. The second output torque value Tout2 is set as the torque command value To.

本実施の形態では、特定の周波数帯は、回転機１の回転軸が接続された動力伝達機構５０に生じる機械的な共振周波数帯に設定されている。なお、特定の周波数帯は、任意の周波数に設定されてもよく、複数の周波数帯に設定されてもよく、動作状態に応じて変化されてもよい。 In this embodiment, the specific frequency band is set to a mechanical resonance frequency band generated in power transmission mechanism 50 to which the rotating shaft of rotating machine 1 is connected. Note that the specific frequency band may be set to an arbitrary frequency, may be set to a plurality of frequency bands, or may be changed according to the operating state.

例えば、バンドストップフィルタ処理として、次式の演算処理が行われる。

For example, as the bandstop filter process, the arithmetic process of the following equation is performed.

ここで、ｚは、Ｚ変換の演算子を表し、ｚ^－１は、入力された信号を、１演算周期だけ遅らせて出力する処理を行う。ａ１、ａ２、ａ３、ｂ０、ｂ１、ｂ２、ｂ３は、減衰周波数が、特定の周波数帯になるように設定される係数である。 Here, z represents a Z-transform operator, and z ⁻¹ performs a process of delaying an input signal by one operation period and outputting it. a1, a2, a3, b0, b1, b2, and b3 are coefficients set so that the attenuation frequency is in a specific frequency band.

式（１）を、離散時間の演算処理で表すと次式になり、次式の演算処理が実装される。

Representing equation (1) in terms of discrete-time arithmetic processing results in the following equation, and the arithmetic processing of the following equation is implemented.

ここで、（ｎ）は、今回の演算周期で算出される値であることを表し、（ｎ－１）は、前回の演算周期で算出された値であることを表し、（ｎ－ｋ）は、ｋ回前の演算周期で算出された値であることを表している。 Here, (n) represents the value calculated in the current calculation cycle, (n-1) represents the value calculated in the previous calculation cycle, and (nk) indicates that it is a value calculated in the calculation cycle k times before.

＜第２の検算用の演算処理＞
異常判定部３３は、第２の検算用の演算処理として、第２の特定の演算処理で用いられる演算式と数学的に等価であるが異なる演算式を用いる。 <Arithmetic processing for second verification>
The abnormality determination unit 33 uses an arithmetic expression that is mathematically equivalent to but different from the arithmetic expression used in the second specific arithmetic processing as the arithmetic processing for the second verification.

具体的には、異常判定部３３（本例では、第２の検算部３３２１）は、第２の検算用の演算処理として、第２の特定の演算処理に入力される第２の入力トルク値Ｔｉｎ２に対して、第２の特定の演算処理のバンドストップフィルタ処理と数学的に等価であるが異なる演算式を用いた検算用のバンドストップフィルタ処理を行った値を、第２の検算トルク値Ｔｃｋ２として算出する。 Specifically, the abnormality determination unit 33 (in this example, the second verification unit 3321) receives the second input torque value input to the second specific calculation processing as the calculation processing for the second verification. A value obtained by subjecting Tin2 to band-stop filtering for verification using an arithmetic expression that is mathematically equivalent to, but different from, the band-stop filtering of the second specific arithmetic processing is used as a second verification torque value. Calculate as Tck2.

例えば、検算用のバンドストップフィルタ処理として、式（１）の分子及び分母をそれぞれｂ０で除算して変形した次式の演算処理が行われる。

For example, as band-stop filter processing for verification, arithmetic processing of the following equation, which is modified by dividing the numerator and denominator of equation (1) by b0, respectively, is performed.

ａｃｋ０、ａｃｋ１、ａｃｋ２、ａｃｋ３、ｂｃｋ１、ｂｃｋ２、ｂｃｋ３は、同じ特定の周波数帯になるように、ａ１、ａ２、ａ３、ｂ０、ｂ１、ｂ２、ｂ３に基づいて設定される係数である。式（３）を、離散時間の演算処理で表すと次式になり、次式の演算処理が実装される。

ack0, ack1, ack2, ack3, bck1, bck2, and bck3 are coefficients set based on a1, a2, a3, b0, b1, b2, and b3 so as to be in the same specific frequency band. Equation (3) is represented by discrete-time arithmetic processing, resulting in the following equation, and the arithmetic processing of the following equation is implemented.

そして、異常判定部３３（本例では、第２の判定部３３２２）は、第２の検算トルク値Ｔｃｋ２と第２の出力トルク値Ｔｏｕｔ２（トルク指令値Ｔｏ）とを比較して第２の特定の演算処理の動作異常を判定し、第２の判定結果Ｆ２を出力する。例えば、第２の判定部３３２２は、第２の出力トルク値Ｔｏｕｔ２と第２の検算トルク値Ｔｃｋ２との第２の偏差の絶対値が、第２の異常判定値よりも大きくなった場合は、第２の特定の演算処理の動作異常が発生したと判定し、第２の偏差の絶対値が、第２の異常判定値以下である場合は、第２の特定の演算処理の動作異常が発生していないと判定する。 Then, the abnormality determination unit 33 (in this example, the second determination unit 3322) compares the second verification torque value Tck2 and the second output torque value Tout2 (torque command value To) to determine the second specified value. , and outputs a second determination result F2. For example, when the absolute value of the second deviation between the second output torque value Tout2 and the second verification torque value Tck2 is greater than the second abnormality determination value, the second determination unit 3322 If it is determined that an operation abnormality of the second specific arithmetic processing has occurred, and if the absolute value of the second deviation is equal to or less than the second abnormality determination value, an operation abnormality of the second specific arithmetic processing has occurred. determine that it is not.

＜総合判定部３３０＞
異常判定部３３（本例では、総合判定部３３０）は、２種類の特定の演算処理のいずれか１つ以上について、動作異常があると判定された場合に、トルク指令値算出部３１に動作異常が発生したと総合的に判定し、総合的な判定結果ＦＦを出力する。動作異常があると総合的に判定されてからの経過時間、総合的に動作異常が判定される頻度等が考慮されてもよい。 <Comprehensive determination unit 330>
The abnormality determination unit 33 (in this example, the comprehensive determination unit 330) causes the torque command value calculation unit 31 to operate when it is determined that there is an operation abnormality in one or more of the two types of specific arithmetic processing. It comprehensively determines that an abnormality has occurred, and outputs a comprehensive determination result FF. The elapsed time from when it is comprehensively determined that there is an operational abnormality, the frequency with which an operational abnormality is comprehensively determined, and the like may be taken into consideration.

この構成によれば、直列に接続された複数種類の特定の演算処理にいずれかで動作異常が発生すると、最終演算値であるトルク指令値Ｔｏに異常が発生している可能性がある。上記の構成によれば、各特定の演算処理の動作異常を個別に判定することができ、各特定の演算処理の動作異常の判定精度を個別に高めることができる。そして、いずれか１つ以上において動作異常があると判定された場合に、トルク指令値算出部３１に動作異常が発生したと判定することで、安全サイドに異常を判定することができる。 According to this configuration, if an operational abnormality occurs in any one of a plurality of types of specific arithmetic processing connected in series, there is a possibility that an abnormality has occurred in the torque command value To, which is the final calculated value. According to the above configuration, the operational abnormality of each specific arithmetic processing can be determined individually, and the accuracy of the operational abnormality determination of each specific arithmetic processing can be improved individually. Then, when it is determined that there is an operational abnormality in one or more of them, it is determined that an operational abnormality has occurred in the torque command value calculation section 31, so that an abnormality can be determined on the safe side.

３．実施の形態３
次に、実施の形態３に係る制御装置３０について説明する。上記の実施の形態１又は２と同様の構成部分は説明を省略する。本実施の形態に係る制御装置３０の基本的な構成は実施の形態１又は２と同様であるが、トルク指令値算出部３１において直列に接続された３種類の特定の演算処理が行われる点が実施の形態１又は２と異なる。図６に、トルク指令値算出部３１及び異常判定部３３のブロック図を示す。 3. Embodiment 3
Next, the control device 30 according to Embodiment 3 will be described. Descriptions of components similar to those in the first or second embodiment are omitted. Although the basic configuration of the control device 30 according to the present embodiment is the same as that of the first or second embodiment, three types of specific arithmetic processing connected in series are performed in the torque command value calculation section 31. is different from the first or second embodiment. FIG. 6 shows a block diagram of the torque command value calculation unit 31 and the abnormality determination unit 33. As shown in FIG.

本実施の形態では、トルク指令値算出部３１は、３種類の特定の演算処理を行う。第１の特定の演算処理は、実施の形態１と同様の変化率制限処理である。第２の特定の演算処理は、実施の形態２と同様のバンドストップフィルタ処理である。第３の特定の演算処理は、以下で説明する加速度反転時補正処理である。異常判定部３３は、３種類の特定の演算処理のそれぞれに対応した３種類の検算用の演算処理を行う。 In the present embodiment, the torque command value calculator 31 performs three types of specific arithmetic processing. The first specific arithmetic processing is change rate limiting processing similar to that of the first embodiment. The second specific arithmetic processing is bandstop filter processing similar to that of the second embodiment. The third specific arithmetic processing is acceleration reversal correction processing described below. The abnormality determination unit 33 performs three types of verification calculation processing corresponding to three types of specific calculation processing.

図６に示すように、トルク指令値算出部３１の第１の特定演算部３１１が、第１の入力トルク値Ｔｉｎ１（要求トルクＴｒ）に対して、実施の形態１と同様の第１の特定の演算処理（変化率制限処理）を行って、第１の出力トルク値Ｔｏｕｔ１を算出する。異常判定部３３の第１の検算部３３１１が、実施の形態１と同様の、第１の検算用の演算処理（検算用の変化率制限処理）を行って、第１の検算トルク値Ｔｃｋ１を算出し、異常判定部３３の第１の判定部３３１２が、第１の出力トルク値Ｔｏｕｔ１と第１の検算トルク値Ｔｃｋ１とに基づいて、実施の形態１と同様に第１の特定の演算処理の動作異常の判定処理を行って、第１の判定結果Ｆ１を出力する。 As shown in FIG. 6, the first specific calculation unit 311 of the torque command value calculation unit 31 performs the same first specific calculation as in the first embodiment for the first input torque value Tin1 (required torque Tr). is performed to calculate the first output torque value Tout1. The first verification unit 3311 of the abnormality determination unit 33 performs the first calculation processing for verification (change rate limiting processing for verification) similar to that in the first embodiment, and calculates the first verification torque value Tck1. Then, the first determination unit 3312 of the abnormality determination unit 33 performs the first specific arithmetic processing based on the first output torque value Tout1 and the first check torque value Tck1 in the same manner as in the first embodiment. , and outputs a first determination result F1.

トルク指令値算出部３１の第２の特定演算部３１２が、第２の入力トルク値Ｔｉｎ２（第１の出力トルク値Ｔｏｕｔ１）に対して、実施の形態２と同様の第２の特定の演算処理（バンドストップフィルタ処理）を行って、第２の出力トルク値Ｔｏｕｔ２を算出する。異常判定部３３の第２の検算部３３２１が、実施の形態２と同様の、第１の検算用の演算処理（検算用のバンドストップフィルタ処理）を行って、第２の検算トルク値Ｔｃｋ２を算出し、異常判定部３３の第２の判定部３３２２が、第２の出力トルク値Ｔｏｕｔ２と第２の検算トルク値Ｔｃｋ２とに基づいて、実施の形態２と同様に第２の特定の演算処理の動作異常の判定処理を行って、第２の判定結果Ｆ２を出力する。 The second specific calculation unit 312 of the torque command value calculation unit 31 performs the second specific calculation process similar to that of the second embodiment on the second input torque value Tin2 (first output torque value Tout1). (Bandstop filter processing) is performed to calculate the second output torque value Tout2. The second verification section 3321 of the abnormality determination section 33 performs the first calculation processing for verification (band-stop filter processing for verification) similar to the second embodiment to obtain the second verification torque value Tck2. , and the second determination unit 3322 of the abnormality determination unit 33 performs the second specific arithmetic processing based on the second output torque value Tout2 and the second check torque value Tck2 in the same manner as in the second embodiment. , and outputs a second determination result F2.

＜第３の特定の演算処理＞
トルク指令値算出部３１（第３の特定演算部３１３）は、第３の特定の演算処理として、回転機の回転速度ωの時間変化率α（加速度α）を算出し、回転速度ωの時間変化率α（加速度α）の正負の符号が反転したときに、第３の入力トルク値Ｔｉｎ３（第２の出力トルク値Ｔｏｕｔ２）に対して加算補正又は減算補正を行った値を、第３の出力トルク値Ｔｏｕｔ３として算出する。第３の出力トルク値Ｔｏｕｔ３が、トルク指令値Ｔｏとして設定される。 <Third Specific Arithmetic Processing>
The torque command value calculation unit 31 (third specific calculation unit 313) calculates a time change rate α (acceleration α) of the rotation speed ω of the rotating machine as a third specific calculation process, and calculates the time of the rotation speed ω A value obtained by subjecting the third input torque value Tin3 (second output torque value Tout2) to addition correction or subtraction correction when the positive/negative sign of the rate of change α (acceleration α) is inverted is referred to as a third It is calculated as an output torque value Tout3. The third output torque value Tout3 is set as the torque command value To.

回転軸に連結された動力伝達機構５０には、ギアのバックラッシュ等の非線形要素が存在する。加速度αの正負の符号が反転すると、バックラッシュの影響が顕著に表れる。よって、トルク指令値Ｔｏの加算補正又は減算補正を行うことにより、バックラッシュの影響を低減することができる。 Non-linear elements such as gear backlash are present in the power transmission mechanism 50 connected to the rotating shaft. When the positive/negative sign of the acceleration α is reversed, the effect of backlash becomes noticeable. Therefore, the influence of backlash can be reduced by performing addition correction or subtraction correction of the torque command value To.

回転機の回転速度ωは、回転検出部３２３から取得される。第３の特定演算部３１３は、回転機の回転速度ωの微分演算を行って、回転速度ωの時間変化率α（加速度α）を算出する。例えば、第３の特定演算部３１３は、回転機の回転速度ωの単位時間当たりの変化量Δωを単位時間で除算して、回転速度ωの時間変化率α（加速度α）を算出する。 The rotation speed ω of the rotating machine is obtained from the rotation detection unit 323 . The third specific calculation unit 313 performs differential calculation of the rotation speed ω of the rotating machine to calculate the time rate of change α (acceleration α) of the rotation speed ω. For example, the third specific calculation unit 313 divides the amount of change Δω per unit time of the rotation speed ω of the rotating machine by the unit time to calculate the time rate of change α (acceleration α) of the rotation speed ω.

例えば、加速度αの符号が正から負に反転した場合に、加算補正が行われ、加速度αの符号が負から正に反転した場合に、減算補正が行われる。加算値及び減算値は、バックラッシュの影響を低減できるように設定される。なお、目的によっては、加算補正と減算補正とが逆にされてもよい。 For example, when the sign of the acceleration α is reversed from positive to negative, addition correction is performed, and when the sign of the acceleration α is reversed from negative to positive, subtraction correction is performed. The addition value and subtraction value are set so as to reduce the influence of backlash. Depending on the purpose, addition correction and subtraction correction may be reversed.

＜第３の検算用の演算処理＞
異常判定部３３は、第３の検算用の演算処理として、第３の特定の演算処理で用いられる演算式と数学的に等価であるが異なる演算式を用いる。 <Third Arithmetic Processing for Verification>
The abnormality determination unit 33 uses an arithmetic expression that is mathematically equivalent to but different from the arithmetic expression used in the third specific arithmetic processing as the third arithmetic processing for verification.

具体的には、異常判定部３３（本例では、第３の検算部３３３１）は、第３の検算用の演算処理として、第３の特定の演算処理に入力される第３の入力トルク値Ｔｉｎ３に対して、回転機の回転角度θの時間変化率（速度ω）の時間変化率α（加速度α）を算出し、回転角度の時間変化率の時間変化率αの正負の符号が反転したときに、第３の入力トルク値Ｔｉｎ３に加算補正又は減算補正を行った値を、第３の検算トルク値Ｔｃｋ３として算出する。 Specifically, the abnormality determination unit 33 (in this example, the third verification unit 3331) receives the third input torque value input to the third specific calculation processing as the calculation processing for the third verification. For Tin3, the time rate of change α (acceleration α) of the time rate of change (speed ω) of the rotation angle θ of the rotating machine is calculated, and the sign of the time rate of change α of the time rate of change of the rotation angle is reversed. Sometimes, a value obtained by subjecting the third input torque value Tin3 to addition correction or subtraction correction is calculated as the third verification torque value Tck3.

回転機の回転角度θは、回転検出部３２３から取得される。第３の検算部３３３１は、回転機の回転角度θの２回の微分演算を行って、回転角度θの時間変化率の時間変化率α（加速度α）を算出する。例えば、第３の検算部３３３１は、回転機の回転角度θの単位時間当たりの変化量Δθを単位時間で除算して、回転角度の時間変化率ω（速度ω）を算出し、回転角度の時間変化率ωの単位時間当たりの変化量Δωを単位時間で除算して、回転角度の時間変化率の時間変化率α（加速度α）を算出する。 The rotation angle θ of the rotating machine is obtained from the rotation detector 323 . The third verification unit 3331 performs two differentiating operations on the rotation angle θ of the rotating machine, and calculates a time rate of change α (acceleration α) of the time rate of change of the rotation angle θ. For example, the third verification unit 3331 divides the change amount Δθ of the rotation angle θ per unit time of the rotating machine by the unit time to calculate the time rate of change ω (speed ω) of the rotation angle. The change amount Δω of the time change rate ω per unit time is divided by the unit time to calculate the time change rate α (acceleration α) of the time change rate of the rotation angle.

第３の特定の演算処理と同様に、例えば、加速度αの符号が正から負に反転した場合に、加算補正が行われ、加速度αの符号が負から正に反転した場合に、減算補正が行われる。加算値及び減算値は、バックラッシュの影響を低減できるように設定される。なお、目的によっては、加算補正と減算補正とが逆にされてもよい。 As in the third specific arithmetic processing, for example, when the sign of the acceleration α is reversed from positive to negative, addition correction is performed, and when the sign of the acceleration α is reversed from negative to positive, subtraction correction is performed. done. The addition value and subtraction value are set so as to reduce the influence of backlash. Depending on the purpose, addition correction and subtraction correction may be reversed.

そして、異常判定部３３（本例では、第３の判定部３３３２）は、第３の検算トルク値Ｔｃｋ３と第３の出力トルク値Ｔｏｕｔ３とを比較して第３の特定の演算処理の動作異常を判定し、第３の判定結果Ｆ３を出力する。例えば、第３の判定部３３３２は、第３の出力トルク値Ｔｏｕｔ３と第３の検算トルク値Ｔｃｋ３との第３の偏差の絶対値が、第３の異常判定値よりも大きくなった場合は、第３の特定の演算処理の動作異常が発生したと判定し、第３の偏差の絶対値が、第３の異常判定値以下である場合は、第３の特定の演算処理の動作異常が発生していないと判定する。 Then, the abnormality determination unit 33 (in this example, the third determination unit 3332) compares the third verification torque value Tck3 and the third output torque value Tout3 to determine whether the operation of the third specific arithmetic processing is abnormal. is determined, and a third determination result F3 is output. For example, when the absolute value of the third deviation between the third output torque value Tout3 and the third verification torque value Tck3 is greater than the third abnormality determination value, the third determination unit 3332 If it is determined that an abnormal operation of the third specific arithmetic processing has occurred, and if the absolute value of the third deviation is equal to or less than the third abnormality determination value, an abnormal operation of the third specific arithmetic processing has occurred determine that it is not.

＜総合判定部３３０＞
異常判定部３３（本例では、総合判定部３３０）は、第１の判定結果Ｆ１、第２の判定結果Ｆ２、及び第３の判定結果Ｆ３に基づいて、３種類の特定の演算処理のいずれか１つ以上について、動作異常があると判定された場合に、トルク指令値算出部３１に動作異常が発生したと総合的に判定し、総合的な判定結果ＦＦを出力する。動作異常があると総合的に判定されてからの経過時間、総合的に動作異常が判定される頻度等が考慮されてもよい。 <Comprehensive determination unit 330>
Based on the first determination result F1, the second determination result F2, and the third determination result F3, the abnormality determination unit 33 (in this example, the comprehensive determination unit 330) performs any one of three types of specific arithmetic processing. If it is determined that there is an operational abnormality with respect to one or more of them, it is comprehensively determined that an operational abnormality has occurred in the torque command value calculation unit 31, and a comprehensive determination result FF is output. The elapsed time from when it is comprehensively determined that there is an operational abnormality, the frequency with which an operational abnormality is comprehensively determined, and the like may be taken into consideration.

４．実施の形態４
次に、実施の形態４に係る制御装置３０について説明する。上記の実施の形態１、２、又は３と同様の構成部分は説明を省略する。本実施の形態に係る制御装置３０の基本的な構成は実施の形態１、２、又は３と同様であるが、トルク指令値算出部３１及び異常判定部３３の処理が実施の形態１、２、又は３と異なる。図７に、トルク指令値算出部３１及び異常判定部３３のブロック図を示す。 4. Embodiment 4
Next, the control device 30 according to Embodiment 4 will be described. Descriptions of components similar to those in the first, second, or third embodiment are omitted. Although the basic configuration of the control device 30 according to the present embodiment is the same as that of the first, second, or third embodiment, the processing of the torque command value calculation unit 31 and the abnormality determination unit 33 is different from that of the first and second embodiments. , or different from 3. FIG. 7 shows a block diagram of the torque command value calculation unit 31 and the abnormality determination unit 33. As shown in FIG.

本実施の形態では、トルク指令値算出部３１は、１種類の特定の演算処理を行い、異常判定部３３は、１種類の特定の演算処理の動作異常を判定する。 In the present embodiment, the torque command value calculation unit 31 performs one type of specific arithmetic processing, and the abnormality determination unit 33 determines an operational abnormality of the one type of specific arithmetic processing.

＜特定の演算処理＞
トルク指令値算出部３１（本例では、特定演算部３１４）は、特定の演算処理として、回転機の回転速度ωに対して特定の周波数帯の成分を抽出するバンドパスフィルタ処理を行って回転速度の振動成分Δωを抽出し、回転速度の振動成分Δωに基づいて、回転速度の振動成分Δωを抑制するトルク補正値ΔＴＯＣを算出し、入力トルク値Ｔｉｎ（要求トルクＴｒ）からトルク補正値ΔＴＯＣを減算した値を、出力トルク値Ｔｏｕｔ（トルク指令値Ｔｏ）として算出する。回転機の回転速度ωは、回転検出部３２３から取得される。 <Specific arithmetic processing>
The torque command value calculation unit 31 (in this example, the specific calculation unit 314) performs band-pass filter processing for extracting components in a specific frequency band with respect to the rotational speed ω of the rotating machine as specific calculation processing. A torque correction value ΔTOC for suppressing the rotational speed vibration component Δω is calculated based on the rotational speed vibration component Δω, and the torque correction value ΔTOC is calculated from the input torque value Tin (required torque Tr). is calculated as the output torque value Tout (torque command value To). The rotation speed ω of the rotating machine is obtained from the rotation detection unit 323 .

実施の形態２と同様に、特定の周波数帯は、回転機１の回転軸が接続された動力伝達機構に生じる機械的な共振周波数帯に設定されている。例えば、トルク指令値算出部３１は、回転速度の振動成分Δωに制御ゲイン（正の値）を乗算した値を、トルク補正値ΔＴＯＣとして算出する。 As in the second embodiment, the specific frequency band is set to a mechanical resonance frequency band that occurs in the power transmission mechanism to which the rotating shaft of rotating machine 1 is connected. For example, the torque command value calculator 31 calculates a value obtained by multiplying the rotational speed vibration component Δω by a control gain (positive value) as the torque correction value ΔTOC.

回転速度ωに、共振周波数帯等の特定の周波数帯の振動が生じた場合に、バンドパスフィルタ処理により抽出した特定の周波数帯の回転速度の振動成分Δωを抑制するトルク補正値ΔＴＯＣを算出し、トルク指令値Ｔｏを補正することで、フィードバック制御により、回転速度の振動を低減することができる。 When vibration in a specific frequency band such as a resonance frequency band occurs in the rotation speed ω, a torque correction value ΔTOC is calculated to suppress the vibration component Δω of the rotation speed in the specific frequency band extracted by band-pass filtering. By correcting the torque command value To, the vibration of the rotation speed can be reduced by feedback control.

＜異常判定＞
異常判定部３３は、特定の演算処理の入力トルク値Ｔｉｎ及び出力トルク値Ｔｏｕｔに基づいて、特定の演算処理の動作異常を判定する。 <Abnormal judgment>
The abnormality determination unit 33 determines an operation abnormality of a specific arithmetic process based on the input torque value Tin and the output torque value Tout of the specific arithmetic process.

異常判定部３３（本例では、判定部３３４２）は、特定の演算処理の入力トルク値Ｔｉｎと出力トルク値Ｔｏｕｔとの偏差に、特定の周波数帯の成分を減衰するバンドストップフィルタ処理を行ったフィルタ値に基づいて、特定の演算処理の動作異常を判定し、判定結果Ｆを出力する。 The abnormality determination unit 33 (determination unit 3342 in this example) performs band-stop filter processing for attenuating components in a specific frequency band on the deviation between the input torque value Tin and the output torque value Tout for a specific arithmetic process. Based on the filter value, an operational abnormality in a specific arithmetic process is determined, and a determination result F is output.

例えば、異常判定部３３（判定部３３４２）は、偏差のフィルタ値の絶対値が、異常判定値よりも大きくなった場合は、特定の演算処理の動作異常が発生したと判定し、偏差のフィルタ値の絶対値が、異常判定値以下である場合は、特定の演算処理の動作異常が発生していないと判定する。偏差のフィルタ値の絶対値が異常判定値よりも大きくなってからの経過時間、動作異常が判定される頻度等が考慮されてもよい。 For example, when the absolute value of the deviation filter value is greater than the abnormality determination value, the abnormality determination unit 33 (determination unit 3342) determines that an operation abnormality of a specific arithmetic processing has occurred, If the absolute value of the value is equal to or less than the abnormality determination value, it is determined that an operational abnormality has not occurred in the specific arithmetic processing. The elapsed time from when the absolute value of the deviation filter value becomes greater than the abnormality determination value, the frequency at which the operation abnormality is determined, and the like may be considered.

このように、特定の演算処理の種類によっては、検算用の演算処理を行わずに、入力トルク値Ｔｉｎと出力トルク値Ｔｏｕｔとに基づいて、動作異常を判定できる。 In this way, depending on the type of specific arithmetic processing, it is possible to determine whether the operation is abnormal based on the input torque value Tin and the output torque value Tout without performing arithmetic processing for verification.

５．実施の形態５
次に、実施の形態５に係る制御装置３０について説明する。上記の実施の形態１、２、３、又は４と同様の構成部分は説明を省略する。本実施の形態に係る制御装置３０の基本的な構成は実施の形態１、２、３、又は４と同様であるが、トルク指令値算出部３１及び異常判定部３３の処理が実施の形態１、２、３、又は４と異なる。図８に、トルク指令値算出部３１及び異常判定部３３のブロック図を示す。 5. Embodiment 5
Next, the control device 30 according to Embodiment 5 will be described. Descriptions of the same components as in the first, second, third, or fourth embodiment are omitted. The basic configuration of the control device 30 according to the present embodiment is the same as that of the first, second, third, or fourth embodiment, but the processing of the torque command value calculation unit 31 and the abnormality determination unit 33 is the same as that of the first embodiment. , 2, 3, or 4. FIG. 8 shows a block diagram of the torque command value calculation unit 31 and the abnormality determination unit 33. As shown in FIG.

本実施の形態では、トルク指令値算出部３１は、直列に接続された２種類の特定の演算処理を行い、異常判定部３３は、２種類の特定の演算処理のそれぞれの動作異常を判定する。第１の特定の演算処理は、実施の形態４と同様の回転振動打消し処理である。第２の特定の演算処理は、以下で説明するトルクリプル打消し処理である。 In the present embodiment, the torque command value calculation unit 31 performs two types of specific arithmetic processing connected in series, and the abnormality determination unit 33 determines an operational abnormality of each of the two types of specific arithmetic processing. . The first specific arithmetic processing is rotational vibration canceling processing similar to that of the fourth embodiment. The second specific arithmetic processing is the torque ripple cancellation processing described below.

図８に示すように、トルク指令値算出部３１の第１の特定演算部３１４が、第１の入力トルク値Ｔｉｎ１（要求トルクＴｒ）に対して、実施の形態４と同様の第１の特定の演算処理（回転振動打消し処理）を行って、第１の出力トルク値Ｔｏｕｔ１を算出する。異常判定部３３の第１の判定部３３４２が、実施の形態４と同様に、第１の特定の演算処理の第１の入力トルク値Ｔｉｎ１及び第１の出力トルク値Ｔｏｕｔ１に基づいて、第１の特定の演算処理の動作異常の判定処理を行って、第１の判定結果Ｆ１を出力する。 As shown in FIG. 8, the first specific calculation unit 314 of the torque command value calculation unit 31 performs the same first specific calculation as in the fourth embodiment for the first input torque value Tin1 (required torque Tr). (rotational vibration cancellation processing) is performed to calculate the first output torque value Tout1. Similar to the fourth embodiment, the first determination unit 3342 of the abnormality determination unit 33 determines the first , and outputs a first determination result F1.

＜第２の特定の演算処理＞
トルク指令値算出部３１（第２の特定演算部３１５）は、第２の特定の演算処理として、回転機の回転角度θに基づいて、トルクリプルを低減するトルク補正値ΔＴＬＰを算出し、第２の入力トルク値Ｔｉｎ２（第１の出力トルク値Ｔｏｕｔ１）からトルク補正値ΔＴＬＰを減算して第２の出力トルク値Ｔｏｕｔ２を算出する。第２の出力トルク値Ｔｏｕｔ２が、トルク指令値Ｔｏとして設定される。回転機の回転角度θは、回転検出部３２３から取得される。 <Second Specific Arithmetic Processing>
Torque command value calculation unit 31 (second specific calculation unit 315) calculates a torque correction value ΔTLP for reducing torque ripple based on rotation angle θ of the rotating machine as a second specific calculation process, and performs a second specific calculation process. The second output torque value Tout2 is calculated by subtracting the torque correction value ΔTLP from the input torque value Tin2 (the first output torque value Tout1). The second output torque value Tout2 is set as the torque command value To. The rotation angle θ of the rotating machine is obtained from the rotation detector 323 .

トルクリプル成分は、回転角度θに応じて変化する。第２の特定演算部３１５は、回転角度θとトルク補正値ΔＴＬＰとの関係が予め設定されたトルク補正値マップを参照し、現在の回転角度θに対応するトルク補正値ΔＴＬＰを算出する。トルク補正値マップは、ＲＯＭ等の記憶装置９１に予め設定されている。 The torque ripple component changes according to the rotation angle θ. The second specific calculation unit 315 refers to a torque correction value map in which the relationship between the rotation angle θ and the torque correction value ΔTLP is preset, and calculates the torque correction value ΔTLP corresponding to the current rotation angle θ. A torque correction value map is preset in a storage device 91 such as a ROM.

＜異常判定＞
異常判定部３３は、第２の特定の演算処理の第２の入力トルク値Ｔｉｎ２及び第２の出力トルク値Ｔｏｕｔ２に基づいて、第２の特定の演算処理の動作異常を判定する。 <Abnormal judgment>
The abnormality determination unit 33 determines an operation abnormality of the second specific arithmetic processing based on the second input torque value Tin2 and the second output torque value Tout2 of the second specific arithmetic processing.

異常判定部３３（本例では、第２の判定部３３５２）は、第２の特定の演算処理の入力トルク値Ｔｉｎ２と第２の出力トルク値Ｔｏｕｔ２との偏差に基づいて、第２の特定の演算処理の動作異常を判定し、第２の判定結果Ｆ２を出力する。 The abnormality determination unit 33 (in this example, the second determination unit 3352) determines the second specific value based on the deviation between the input torque value Tin2 of the second specific arithmetic processing and the second output torque value Tout2. An operation abnormality of arithmetic processing is determined, and a second determination result F2 is output.

例えば、異常判定部３３（第２の判定部３３５２）は、偏差の絶対値が、第２の異常判定値よりも大きくなった場合は、第２の特定の演算処理の動作異常が発生したと判定し、偏差の絶対値が、第２の異常判定値以下である場合は、第２の特定の演算処理の動作異常が発生していないと判定する。偏差の絶対値が第２の異常判定値よりも大きくなってからの経過時間、動作異常が判定される頻度等が考慮されてもよい。第２の異常判定値は、トルク補正値ΔＴＬＰの設定値よりも大きい値に設定される。 For example, when the absolute value of the deviation is greater than the second abnormality determination value, the abnormality determination unit 33 (second determination unit 3352) determines that an operation abnormality has occurred in the second specific arithmetic processing. If the absolute value of the deviation is equal to or less than the second abnormality determination value, it is determined that the operation abnormality of the second specific arithmetic processing has not occurred. The elapsed time from when the absolute value of the deviation becomes larger than the second abnormality determination value, the frequency at which the operation abnormality is determined, and the like may be taken into consideration. The second abnormality determination value is set to a value larger than the set value of the torque correction value ΔTLP.

６．実施の形態６
次に、実施の形態６に係る制御装置３０について説明する。上記の実施の形態１、２、３、４、又は５と同様の構成部分は説明を省略する。本実施の形態に係る制御装置３０の基本的な構成は実施の形態１、２、３、４、又は５と同様であるが、トルク指令値算出部３１及び異常判定部３３の処理が実施の形態１、２、３、４、又は５と異なる。図９に、トルク指令値算出部３１及び異常判定部３３のブロック図を示す。 6. Embodiment 6
Next, the control device 30 according to Embodiment 6 will be described. Descriptions of the same components as in the first, second, third, fourth, or fifth embodiment are omitted. The basic configuration of the control device 30 according to the present embodiment is the same as that of the first, second, third, fourth, or fifth embodiment, but the processing of the torque command value calculation unit 31 and the abnormality determination unit 33 is performed. Different from forms 1, 2, 3, 4, or 5. FIG. 9 shows a block diagram of the torque command value calculation unit 31 and the abnormality determination unit 33. As shown in FIG.

本実施の形態では、トルク指令値算出部３１は、直列に接続された５種類の特定の演算処理を行う。実施の形態３の３種類の特定の演算処理と、実施の形態５の２種類の特定の演算処理とが直列に接続されている。 In the present embodiment, the torque command value calculator 31 performs five types of specific arithmetic processing connected in series. The three types of specific arithmetic processing of the third embodiment and the two types of specific arithmetic processing of the fifth embodiment are connected in series.

第１の特定演算部３１１により実行される第１の特定の演算処理は、実施の形態１と同様の変化率制限処理であり、それに対応する動作異常の判定が第１の検算部３３１１及び第１の判定部３３１２により実行される。第２の特定演算部３１２により実行される第２の特定の演算処理は、実施の形態２と同様のバンドストップフィルタ処理であり、それに対応する動作異常の判定が第２の検算部３３２１及び第１の判定部３３２２により実行される。第３の特定演算部３１３により実行される第３の特定の演算処理は、実施の形態４と同様の加速度反転時補正処理であり、それに対応する動作異常の判定が第３の検算部３３３１及び第３の判定部３３３２により実行される。第４の特定演算部３１４により実行される第４の特定の演算処理は、実施の形態５と同様の回転振動打消し処理であり、それに対応する動作異常の判定が第４の判定部３３４２により実行される。第５の特定演算部３１５により実行される第５の特定の演算処理は、実施の形態６と同様のトルクリプル打消し処理であり、それに対応する動作異常の判定が第５の判定部３３５２により実行される。 The first specific calculation processing executed by the first specific calculation unit 311 is the change rate restriction processing similar to that in the first embodiment, and the corresponding operation abnormality determination is performed by the first verification unit 3311 and the second calculation unit 3311. 1 determination unit 3312 . The second specific calculation processing executed by the second specific calculation unit 312 is the same band-stop filter processing as in the second embodiment, and the corresponding operation abnormality determination is performed by the second verification unit 3321 and the second calculation unit 3321. 1 determination unit 3322 . The third specific calculation processing executed by the third specific calculation unit 313 is the same acceleration reversal correction processing as in the fourth embodiment, and the corresponding operation abnormality determination is performed by the third verification unit 3331 and It is executed by the third determination unit 3332 . The fourth specific calculation processing executed by the fourth specific calculation unit 314 is the rotational vibration cancellation processing similar to that of the fifth embodiment, and the corresponding operation abnormality determination is performed by the fourth determination unit 3342. executed. The fifth specific calculation processing executed by the fifth specific calculation unit 315 is the same torque ripple canceling processing as in the sixth embodiment, and the corresponding operation abnormality determination is performed by the fifth determination unit 3352. be done.

異常判定部３３（トルク推定器３３６１）は、回転機制御部３２から回転機の制御パラメータを取得し、制御パラメータに基づいて、回転機の出力トルクＴｅｓｔを推定する。本実施の形態では、制御パラメータとして、３相の電流検出値Ｉｕｒ、Ｉｖｒ、Ｉｗｒ、回転角度θ（磁極位置θ）を取得する。そして、トルク推定器３３６１は、３相の電流検出値Ｉｕｒ、Ｉｖｒ、Ｉｗｒを、磁極位置θ（回転角度θ）に基づいて、公知の３相２相変換及び回転座標変換を行って、ｄ軸の電流検出値Ｉｄｒ及びｑ軸の電流検出値Ｉｑｒに変換する。トルク推定器３３６１は、次式の一般的なトルク方程式を用いて、ｄ軸の電流検出値Ｉｄｒ、及びｑ軸の電流検出値Ｉｑｒに基づいて、出力トルクの基本値Ｔｅｓｔｂを推定する。なお、トルク推定器３３６１は、回転機制御部３２から、３相の電流検出値、及び磁極位置θの代わりに、ｄ軸の電流検出値Ｉｄｒ及びｑ軸の電流検出値Ｉｑｒを取得してもよい。

The abnormality determination unit 33 (torque estimator 3361) acquires the control parameters of the rotating machine from the rotating machine control unit 32, and estimates the output torque Test of the rotating machine based on the control parameters. In the present embodiment, the three-phase current detection values Iur, Ivr, and Iwr and the rotation angle θ (magnetic pole position θ) are acquired as control parameters. Then, the torque estimator 3361 performs known three-phase two-phase conversion and rotational coordinate conversion on the three-phase current detection values Iur, Ivr, and Iwr based on the magnetic pole position θ (rotational angle θ) to convert the d-axis , and the q-axis current detection value Iqr. The torque estimator 3361 uses the following general torque equation to estimate the basic output torque value Testb based on the d-axis current detection value Idr and the q-axis current detection value Iqr. Note that the torque estimator 3361 may acquire the d-axis current detection value Idr and the q-axis current detection value Iqr instead of the three-phase current detection values and the magnetic pole position θ from the rotating machine control unit 32. good.

ここで、Ｐｎは、永久磁石の極対数であり、Ψａは、永久磁石による鎖交磁束であり、Ｌｄは、ｄ軸のインダクタンスであり、Ｌｑは、ｑ軸のインダクタンスである。これらには、予め設定された値が用いられる。 Here, Pn is the number of pole pairs of the permanent magnet, Ψa is the magnetic flux linkage by the permanent magnet, Ld is the d-axis inductance, and Lq is the q-axis inductance. Preset values are used for these.

また、トルク推定器３３６１は、回転速度ω及びトルク指令値Ｔｏに基づいて、損失トルクΔＴｌｏｓｓを算出する。回転速度ωは、回転角度θの微分演算により算出されてもよいし、回転機制御部３２から取得されてもよい。例えば、トルク推定器３３６１は、回転速度ω、トルク指令値Ｔｏ、及び損失トルクΔＴｌｏｓｓの間の関係が予め設定された損失トルクマップを参照し、現在の回転速度ω及び現在のトルク指令値Ｔｏに対応する損失トルクΔＴｌｏｓｓを算出する。そして、トルク推定器３３６１は、出力トルクの基本値Ｔｅｓｔｂから損失トルクΔＴｌｏｓｓを減算して、出力トルクの推定値Ｔｅｓｔを算出する。 Also, the torque estimator 3361 calculates a torque loss ΔTloss based on the rotation speed ω and the torque command value To. The rotation speed ω may be calculated by differential calculation of the rotation angle θ, or may be obtained from the rotating machine control section 32 . For example, the torque estimator 3361 refers to a torque loss map in which the relationship between the rotation speed ω, the torque command value To, and the torque loss ΔTloss is preset, and determines the current rotation speed ω and the current torque command value To. A corresponding torque loss ΔTloss is calculated. Then, the torque estimator 3361 subtracts the torque loss ΔTloss from the basic value Testb of the output torque to calculate the estimated value Test of the output torque.

異常判定部３３（モータ制御異常判定部３３６２）は、トルク指令値Ｔｏと出力トルクの推定値Ｔｅｓｔとに基づいて、回転機制御部３２の動作異常を判定し、モータ制御の判定結果Ｆｍを出力する。モータ制御異常判定部３３６２は、出力トルクの推定値Ｔｅｓｔがトルク指令値Ｔｏから逸脱したと判定した場合に、回転機制御部３２の動作異常を判定する。例えば、モータ制御異常判定部３３６２は、出力トルクの推定値Ｔｅｓｔとトルク指令値Ｔｏとの偏差の絶対値が、異常判定値よりも大きくなった場合は、回転機制御部３２の動作異常が発生したと判定し、偏差の絶対値が、異常判定値以下である場合は、回転機制御部３２の動作異常が発生していないと判定する。偏差の絶対値が異常判定値よりも大きくなってからの経過時間、動作異常が判定される頻度等が考慮されてもよい。 The abnormality determination unit 33 (motor control abnormality determination unit 3362) determines an operation abnormality of the rotating machine control unit 32 based on the torque command value To and the output torque estimated value Test, and outputs a motor control determination result Fm. do. The motor control abnormality determination unit 3362 determines that the rotary machine control unit 32 has an operation abnormality when it is determined that the output torque estimated value Test deviates from the torque command value To. For example, the motor control abnormality determination unit 3362 determines that when the absolute value of the deviation between the output torque estimated value Test and the torque command value To becomes larger than the abnormality determination value, the operation abnormality of the rotary machine control unit 32 occurs. If the absolute value of the deviation is equal to or less than the abnormality determination value, it is determined that the rotating machine control unit 32 has not malfunctioned. The elapsed time from when the absolute value of the deviation becomes larger than the abnormality determination value, the frequency at which the operation abnormality is determined, and the like may be taken into consideration.

異常判定部３３（総合判定部３３０）は、第１から第５の判定結果Ｆ１からＦ５、及びモータ制御の判定結果Ｆｍのいずれか１つ以上について、動作異常があると判定された場合に、トルク指令値算出部３１及び回転機制御部３２に動作異常が発生したと総合的に判定し、総合的な判定結果ＦＦを出力する。動作異常があると総合的に判定されてからの経過時間、総合的に動作異常が判定される頻度等が考慮されてもよい。 When it is determined that one or more of the first to fifth determination results F1 to F5 and the motor control determination result Fm have an operation abnormality, the abnormality determination unit 33 (comprehensive determination unit 330) It comprehensively determines that an operation abnormality has occurred in the torque command value calculation unit 31 and the rotary machine control unit 32, and outputs a comprehensive determination result FF. The elapsed time from when it is comprehensively determined that there is an operational abnormality, the frequency with which an operational abnormality is comprehensively determined, and the like may be taken into consideration.

＜転用例＞
直列に接続される複数種類の特定の演算処理には、各実施の形態で説明した種類以外の特定の演算処理が用いられてもよく、また、任意の種類の特定の演算処理が直列に接続されてもよく、また、各特定の演算処理の処理順番は、任意の順番に設定されてもよい。 <Example of diversion>
A plurality of types of specific arithmetic processing connected in series may use specific arithmetic processing other than the types described in each embodiment, and any type of specific arithmetic processing may be connected in series. Moreover, the processing order of each specific arithmetic processing may be set to an arbitrary order.

本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。 While this application describes various exemplary embodiments and examples, various features, aspects, and functions described in one or more embodiments may not apply to particular embodiments. can be applied to the embodiments singly or in various combinations. Accordingly, numerous variations not illustrated are envisioned within the scope of the technology disclosed herein. For example, modification, addition or omission of at least one component, extraction of at least one component, and combination with components of other embodiments shall be included.

１ 回転機、３０ 回転機の制御装置、３１ トルク指令値算出部、３２ 回転機制御部、３３ 異常判定部、Ｔｃｋ 検算トルク値、Ｔｉｎ 入力トルク値、Ｔｏｕｔ 出力トルク値、Ｔｒ 要求トルク REFERENCE SIGNS LIST 1 rotating machine 30 rotating machine control device 31 torque command value calculator 32 rotating machine control section 33 abnormality determination section Tck torque check value Tin input torque value Tout output torque value Tr request torque

Claims (11)

回転機に要求される出力トルクである要求トルクに基づいてトルク指令値を算出するトルク指令値算出部と、
前記トルク指令値に基づいて、前記回転機を制御する回転機制御部と、
前記トルク指令値算出部の動作異常を判定し、判定結果を出力する異常判定部と、を備え、
前記トルク指令値算出部は、前記要求トルクから前記トルク指令値までの算出過程において、入力トルク値に対して特定の演算処理を行って出力トルク値を算出し、単数種類又は複数種類の前記特定の演算処理を行い、
前記異常判定部は、前記単数種類の前記特定の演算処理について、又は前記複数種類の前記特定の演算処理の動作異常のそれぞれについて、前記特定の演算処理の前記入力トルク値及び前記出力トルク値に基づいて、前記特定の演算処理の動作異常を判定し、前記単数種類又は前記複数種類の前記特定の演算処理の動作異常の判定結果に基づいて、前記トルク指令値算出部の動作異常を判定する回転機の制御装置。 a torque command value calculation unit that calculates a torque command value based on the required torque, which is the output torque required for the rotating machine;
a rotating machine control unit that controls the rotating machine based on the torque command value;
an abnormality determination unit that determines an operation abnormality of the torque command value calculation unit and outputs a determination result,
The torque command value calculation unit calculates an output torque value by performing specific arithmetic processing on an input torque value in the process of calculating from the required torque to the torque command value, and calculates one or more of the specific torque values. performs the arithmetic processing of
The abnormality determination unit determines the input torque value and the output torque value of the specific arithmetic processing for the single type of the specific arithmetic processing or for each of the plurality of types of operation abnormalities of the specific arithmetic processing. Based on the operation abnormality of the specific arithmetic processing is determined, and based on the determination result of the operation abnormality of the specific operation processing of the single type or the plurality of types, the operation abnormality of the torque command value calculation unit is determined Rotating machine control device. 前記異常判定部は、前記特定の演算処理と同等の演算結果が得られ、前記特定の演算処理と異なる演算を行う検算用の演算処理を用い、前記特定の演算処理に入力される前記入力トルク値に対して、前記検算用の演算処理を行って検算トルク値を算出し、前記検算トルク値と前記出力トルク値とを比較して前記特定の演算処理の動作異常を判定する請求項１に記載の回転機の制御装置。 The abnormality determination unit obtains a calculation result equivalent to that of the specific calculation process, uses calculation processing for verification that performs calculation different from the specific calculation process, and determines the input torque input to the specific calculation process. 2. The verification torque value is calculated by performing the calculation processing for the verification on the value, and the verification torque value and the output torque value are compared to determine an operation abnormality of the specific calculation processing. A control device for the rotating machine described. 前記異常判定部は、前記検算用の演算処理として、前記特定の演算処理で用いられる演算式と数学的に等価であるが異なる演算式を用いる請求項２に記載の回転機の制御装置。 3. The control device for a rotating machine according to claim 2, wherein the abnormality determination unit uses, as the arithmetic processing for verification, an arithmetic expression that is mathematically equivalent to but different from an arithmetic expression used in the specific arithmetic processing. 前記トルク指令値算出部は、前記特定の演算処理として、前記入力トルク値に対して、上限変化率及び下限変化率により時間変化率を上下限制限する変化率制限処理を行った値を、前記出力トルク値として算出し、
前記異常判定部は、前記検算用の演算処理として、前記特定の演算処理の前記入力トルク値の時間変化率を前記上限変化率により上限制限するような上限値を算出し、前記入力トルク値の時間変化率を前記下限変化率により下限制限するような下限値を算出し、前記入力トルク値を上限値により上限制限すると共に下限値により下限制限する処理を行った値を、前記検算トルク値として算出する請求項２又は３に記載の回転機の制御装置。 The torque command value calculation unit performs, as the specific arithmetic processing, a value obtained by subjecting the input torque value to change rate limiting processing for limiting the rate of change over time using an upper limit rate of change and a lower limit of rate of change, Calculated as an output torque value,
The abnormality determination unit calculates an upper limit value that limits the time rate of change of the input torque value in the specific calculation process by the upper limit rate of change as the calculation process for verification, and calculates the upper limit value of the input torque value. A lower limit is calculated such that the rate of change over time is lower-limited by the lower-limit rate of change, and the input torque value is upper-limited by the upper-limit value and lower-limited by the lower-limit value. 4. The rotating machine control device according to claim 2 or 3. 前記トルク指令値算出部は、前記特定の演算処理として、前記入力トルク値に対して、特定の周波数帯の成分を減衰するバンドストップフィルタ処理を行った値を、前記出力トルク値として算出し、
前記異常判定部は、前記検算用の演算処理として、前記特定の演算処理の前記入力トルク値に対して、前記特定の演算処理の前記バンドストップフィルタ処理と数学的に等価であるが異なる演算式を用いた検算用のバンドストップフィルタ処理を行った値を、前記検算トルク値として算出する請求項２から４のいずれか一項に記載の回転機の制御装置。 The torque command value calculation unit calculates, as the output torque value, a value obtained by subjecting the input torque value to band-stop filter processing for attenuating a component in a specific frequency band as the specific arithmetic processing,
The abnormality determination unit, as the arithmetic processing for verification, applies an arithmetic expression, which is mathematically equivalent to but different from the band-stop filter processing of the specific arithmetic processing, to the input torque value of the specific arithmetic processing. The controller for a rotating machine according to any one of claims 2 to 4, wherein a value obtained by band-stop filter processing for verification using is calculated as the verification torque value. 前記トルク指令値算出部は、前記特定の演算処理として、前記回転機の回転速度の時間変化率を算出し、前記回転速度の時間変化率の正負の符号が反転したときに、前記入力トルク値に対して加算補正又は減算補正を行った値を、前記出力トルク値として算出し、
前記異常判定部は、前記検算用の演算処理として、前記回転機の回転角度の時間変化率の時間変化率を算出し、前記回転角度の時間変化率の時間変化率の正負の符号が反転したときに、前記特定の演算処理の前記入力トルク値に加算補正又は減算補正を行った値を、前記検算トルク値として算出する請求項２から５のいずれか一項に記載の回転機の制御装置。 The torque command value calculation unit calculates a time rate of change of the rotational speed of the rotating machine as the specific arithmetic processing, and calculates the input torque value when the sign of the time rate of change of the rotational speed is inverted. Calculate a value obtained by performing addition correction or subtraction correction to the output torque value,
The abnormality determination unit calculates the time rate of change of the rotation angle of the rotating machine as the arithmetic processing for the verification, and the sign of the time rate of change of the rotation angle of the rotation angle is reversed. The controller for a rotating machine according to any one of claims 2 to 5, wherein a value obtained by subjecting the input torque value of the specific arithmetic processing to addition correction or subtraction correction is sometimes calculated as the verification torque value. . 前記トルク指令値算出部は、前記特定の演算処理として、前記回転機の回転速度に対して特定の周波数帯の成分を抽出するバンドパスフィルタ処理を行って回転速度の振動成分を抽出し、前記回転速度の振動成分に基づいて、前記回転速度の振動成分を抑制するトルク補正値を算出し、前記入力トルク値から前記トルク補正値を減算した値を、前記出力トルク値として算出し、
前記異常判定部は、前記特定の演算処理の前記入力トルク値と前記出力トルク値との偏差に、前記特定の周波数帯の成分を減衰するバンドストップフィルタ処理を行った値に基づいて、前記特定の演算処理の動作異常を判定する請求項１に記載の回転機の制御装置。 The torque command value calculation unit performs, as the specific arithmetic processing, a band-pass filtering process for extracting a component of a specific frequency band with respect to the rotation speed of the rotating machine to extract the vibration component of the rotation speed, calculating a torque correction value for suppressing the vibration component of the rotation speed based on the vibration component of the rotation speed, and calculating a value obtained by subtracting the torque correction value from the input torque value as the output torque value;
The abnormality determination unit performs band-stop filter processing for attenuating components of the specific frequency band on the deviation between the input torque value and the output torque value of the specific arithmetic processing, and determines the specific torque based on the value. 2. The control device for a rotating machine according to claim 1, wherein the operation abnormality of the arithmetic processing of is determined. 前記トルク指令値算出部は、前記特定の演算処理として、前記回転機の回転角度に基づいて、トルクリプルを低減するトルク補正値を算出し、前記入力トルク値に前記トルク補正値を加算して前記出力トルク値を算出し、
前記異常判定部は、前記特定の演算処理の前記入力トルク値と前記出力トルク値との偏差に基づいて、前記特定の演算処理の動作異常を判定する請求項１又は７に記載の回転機の制御装置。 As the specific arithmetic processing, the torque command value calculation unit calculates a torque correction value for reducing torque ripple based on the rotation angle of the rotating machine, adds the torque correction value to the input torque value, and Calculate the output torque value,
8. The rotating machine according to claim 1, wherein the abnormality determination unit determines an operation abnormality of the specific arithmetic processing based on a deviation between the input torque value and the output torque value of the specific arithmetic processing. Control device. 前記トルク指令値算出部は、前記要求トルクから前記トルク指令値までの算出過程において、直列に接続された前記複数種類の前記特定の演算処理を行い、
前記異常判定部は、前記複数種類の前記特定の演算処理のいずれか１つ以上について、動作異常があると判定された場合に、前記トルク指令値算出部に動作異常が発生したと総合的に判定し、総合的な判定結果を出力する請求項１から８のいずれか一項に記載の回転機の制御装置。 The torque command value calculation unit performs the plurality of types of specific arithmetic processing connected in series in a process of calculating from the required torque to the torque command value,
The abnormality determination unit comprehensively determines that an operation abnormality has occurred in the torque command value calculation unit when it is determined that at least one of the plurality of types of specific arithmetic processing has an operation abnormality. 9. The control device for a rotating machine according to claim 1, which makes the determination and outputs a comprehensive determination result. 前記異常判定部は、前記回転機制御部から前記回転機の制御パラメータを取得し、前記制御パラメータに基づいて、前記回転機の出力トルクを推定し、
前記トルク指令値と前記出力トルクの推定値とに基づいて、前記回転機制御部の動作異常を判定し、
前記単数種類の前記特定の演算処理の動作異常の判定結果、又は前記複数種類の前記特定の演算処理のそれぞれの動作異常の判定結果、及び前記回転機制御部の動作異常の判定結果に基づいて、総合的な動作異常を判定し、総合的な判定結果を出力する請求項１から９のいずれか一項に記載の回転機の制御装置。 The abnormality determination unit acquires a control parameter of the rotating machine from the rotating machine control unit, estimates an output torque of the rotating machine based on the control parameter,
determining an operation abnormality of the rotating machine control unit based on the torque command value and the estimated value of the output torque;
Based on the determination result of the operation abnormality of the single type of the specific arithmetic processing, or the determination result of the operation abnormality of each of the plurality of types of the specific operation processing, and the determination result of the operation abnormality of the rotating machine control unit 10. The control device for a rotating machine according to any one of claims 1 to 9, which determines a comprehensive operation abnormality and outputs a comprehensive determination result. 請求項１から１０のいずれか一項に記載の回転機の制御装置と、
前記回転機と、
前記回転機の駆動力を車両の車輪に伝達する駆動力伝達機構と、を備えた車両用駆動装置。 A control device for a rotating machine according to any one of claims 1 to 10;
the rotating machine;
and a driving force transmission mechanism for transmitting the driving force of the rotating machine to wheels of the vehicle.

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