KR101920080B1 - Driven Motor Control Method using Motor's Rotor Temperature - Google Patents
Driven Motor Control Method using Motor's Rotor Temperature Download PDFInfo
- Publication number
- KR101920080B1 KR101920080B1 KR1020120047333A KR20120047333A KR101920080B1 KR 101920080 B1 KR101920080 B1 KR 101920080B1 KR 1020120047333 A KR1020120047333 A KR 1020120047333A KR 20120047333 A KR20120047333 A KR 20120047333A KR 101920080 B1 KR101920080 B1 KR 101920080B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- motor
- temperature
- value
- control
- stator
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
- H02P23/14—Estimation or adaptation of motor parameters, e.g. rotor time constant, flux, speed, current or voltage
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
- B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
- H02P29/60—Controlling or determining the temperature of the motor or of the drive
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P2207/00—Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the type of motor
- H02P2207/05—Synchronous machines, e.g. with permanent magnets or DC excitation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
본 발명의 영구자석 유도전동기에 적용된 토크 변화 보상로직이 인버터(11)의 출력전류에 따른 모터(12)의 소비전력 값으로 모터(12)의 회전자 온도가 추정되고, 모터(12)의 고정자 부위에서 측정된 모터 고정자 온도 값과 서로 비교된 모터(12)의 회전자 온도 값이 계산된 후, 실제 모터제어에 영향을 미치는 모터(12)의 회전자 온도 값으로 전류제어 맵을 구성하여 MTPA제어(약계자제어)에 적용함으로써, 영구자석 동기전동기의 모터 출력 토크 선형성과 정밀도가 크게 향상되고, 특히 하이브리드 차량과 같은 친환경 차량에서 모터로 인한 불안정이 해소된느 특징을 갖는다. The torque change compensation logic applied to the permanent magnet induction motor of the present invention estimates the rotor temperature of the motor 12 based on the power consumption value of the motor 12 in accordance with the output current of the inverter 11, After the rotor temperature value of the motor 12 is compared with the motor stator temperature value measured at the rotor 12, a current control map is constructed with the rotor temperature value of the motor 12, which affects the actual motor control, By applying the control to the control (weak field control), the linearity and accuracy of the motor output torque of the permanent magnet synchronous motor are greatly improved, and in particular, the instability due to the motor is eliminated in an environmentally friendly vehicle such as a hybrid vehicle.
Description
본 발명은 친환경 차량에 적용되는 구동모터에 관한 것으로, 특히 모터 고정자에 설치된 온도센서로부터 얻은 온도를 기반으로 실제 모터제어에 영향을 미치는 모터 회전자의 온도가 추정됨으로써 온도 변화에 따른 모터 출력 토크 선형성과 정밀도를 크게 향상시킨 모터 회전자 온도를 이용한 구동모터제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a drive motor applied to an eco-friendly vehicle, and more particularly to a drive motor for an eco-friendly vehicle, which estimates a temperature of a motor rotor influencing an actual motor control based on a temperature obtained from a temperature sensor installed in the motor stator, And a drive motor control method using a motor rotor temperature that greatly improves precision.
일반적으로 하이브리드 차량과 같은 환경 차에 적용된 구동 모터(동기 모터 또는 유도 모터)는 주위온도(엔진룸)와 운전조건에 따라 발생되는 열로 인해 인덕턴스 특성과 영구자석 자속 특성에 변하를 가져오게 된다.Generally, a driving motor (synchronous motor or induction motor) applied to an environmental vehicle such as a hybrid vehicle has a variation in inductance characteristics and permanent magnetic flux characteristics due to heat generated according to an ambient temperature (engine room) and an operating condition.
이러한 인덕턴스 특성 및 영구자석 자속 특성에 변하는 제어특성(MTPA곡선, 약계자제어)에 영향을 줌으로써 결국 토크 제어 성능이 저하될 수밖에 없다.The torque control performance is inevitably lowered by influencing the control characteristics (MTPA curve, weak field control) that vary with the inductance characteristics and the permanent magnet flux characteristics.
그러므로, 하이브리드 차량이 최적 동력성능과 운전성을 발휘하려면 구동모터의 온도변화에 따른 토크의 변화를 보상해 주어야 하고, 이를 위한 토크 변화 보상 방법은 다양하게 구현되고 있다.Therefore, in order for the hybrid vehicle to exhibit the optimum power performance and operability, it is necessary to compensate for the change in the torque according to the temperature change of the driving motor, and various torque compensation methods are implemented.
통상, 토크 변화 보상 방법은 MTPA 제어의 중요한 인자가 되는 모터의 회전자 온도정보를 알아야 하고, 이를 위해서는 모터의 회전자에 온도 센서가 장착됨이 가장 바람직하다.Generally, the torque variation compensation method needs to know the rotor temperature information of the motor which is an important factor of the MTPA control, and it is most preferable that the temperature sensor is mounted on the rotor of the motor.
그렇지만 모터의 구조측면에서, 유선으로 된 온도센서가 모터 회전자에 장착되기에는 어려움이 있어 통상 전류가 흐르는 권선부를 갖춘 모터 고정자에 장착할 수밖에 없다.However, in terms of the structure of the motor, it is difficult to mount a wired temperature sensor on the motor rotor, so that it is inevitably mounted on a motor stator having a winding portion through which current flows normally.
이로 인해, 온도센서는 모터 고정자의 온도변화에 따른 전압 정보를 MTPA 제어 인자로 제공하고, MTPA 제어는 모터 회전자의 온도를 모터 고정자에서 측정된 온도와 비슷하다고 단정한 상태에서 이루어진다.Therefore, the temperature sensor provides the voltage information according to the temperature change of the motor stator as the MTPA control factor, and the MTPA control is made assuming that the temperature of the motor rotor is similar to the temperature measured by the motor stator.
하지만, MTPA 제어에 있어 모터 회전자 온도는 같은 전류에서 모터출력토크를 발생하는데 굉장히 민감하게 작용되고, 온도에 따라 모터 회전자 저항이 변하됨으로써 같은 전류를 인버터에서 출력 하더라도 모터의 출력토크는 기준보다 더 나올 수 있고 덜 나올 수 있다.However, in the MTPA control, the motor rotor temperature is very sensitive to generating the motor output torque at the same current, and the motor rotor resistance varies with temperature, so that even if the same current is output from the inverter, You can get more and less.
이러한 모터의 출력토크 불안정은 특히 가혹한 환경에서도 안정적이어야 하는 친환경 차량에 불리하게 작용될 수밖에 없다. The unstable output torque of such a motor is inevitably detrimental to an environmentally friendly vehicle which must be stable even in a harsh environment.
상기 특허문헌은 MTPA 제어에 있어 주요한 모터 회전자 온도를 모터 고정자에서 측정된 온도로 가정하지 않고 구동모터(영구자석 동기전동기)의 주위온도(엔진룸 온도, 100℃)를 기반으로 하는 기술의 예를 나타낸다.This patent document describes an example of a technique based on the ambient temperature (engine room temperature, 100 ° C) of a drive motor (permanent magnet synchronous motor) without assuming that the main motor rotor temperature in MTPA control is the temperature measured in the motor stator .
이를 위해, 상기 특허문헌은 엔진룸 온도(100℃)를 기준으로 하여 1개의 전류제어 맵을 구성하고, 모터의 부하조건인 속도 및 토크에 따라 온도보상이 필요한 영역을 판별하며, 도출된 토크 지령 보상을 위한 최적화 식을 이용하여 새로운 토크 지령을 생성한 다음 이를 1개의 상기 전류제어 맵으로 인가함으로써 구동모터를 제어한다.To this end, the patent document describes one current control map on the basis of the engine room temperature (100 ° C), identifies an area requiring temperature compensation according to speed and torque, which are load conditions of the motor, A new torque command is generated using an optimization formula for compensation, and then the torque command is applied to one current control map to control the drive motor.
이를 통해, 상기 특허문헌은 조합할 수 있는 전류지령을 모두 인가하여 실측토크를 측정함으로써 1개의 전류제어맵이 구성되고, 이러한 과정을 모터의 모든 운전영역에서 수행해 n개의 전류제어맵이 구성되던 방식을 단순화할 수 있고, MCU(Motor Control Unit)의 메모리 용량 축소로 원가도 절감할 수 있다.In this way, the above-mentioned patent document discloses a current control map by measuring all of the current commands that can be combined and measuring the actual torque, and this process is performed in all operating regions of the motor, And it is possible to reduce the cost by reducing the memory capacity of the MCU (Motor Control Unit).
하지만, 상기 특허문헌은 모터 고정자에서 측정된 온도로 모터 회전자 온도를 가정할 때와 달리 모터 회전자 온도가 고려되지 못하는 근본적인 한계를 갖게 된다.However, the above patent document has a fundamental limitation in that the temperature of the motor rotor is not considered, unlike the case where the temperature of the motor rotor is assumed to be the temperature measured by the motor stator.
그러므로, 상기 특허문헌과 같이 엔진룸 온도를 이용해 1개의 전류제어맵이 구성되거나 또는 모터 고정자에서 측정한 온도로 가정된 모터 회전자 온도를 이용해 n개의 전류제어맵이 구성되더라도, 구동 모터에서는 온도변화에 따른 모터 회전자의 저항변화로 발생되는 모터출력토크의 불안정이 해소되기 어려울 수밖에 없다.Therefore, even if n current control maps are constructed using the motor rotor temperature assumed to be the temperature measured in the motor stator or one current control map is constructed using the engine room temperature as in the above-mentioned patent document, The instability of the motor output torque caused by the change of the resistance of the motor rotor due to the change of the output torque of the motor is hardly solved.
상기와 같이 모터의 출력토크가 불안정하면, 가혹한 환경에서도 모터의 출력토크를 안정적으로 유지해야 하는 친환경 차량 특히 하이브리드 차량에서는 더욱 불리할 수밖에 없다. As described above, if the output torque of the motor is unstable, it is inevitably disadvantageous in an environmentally friendly vehicle, particularly a hybrid vehicle, in which the output torque of the motor must be stably maintained even in a severe environment.
이에 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 본 발명은 모터 고정자에 설치된 온도센서로부터 얻은 온도를 기반으로 실제 모터제어에 영향을 미치는 모터 회전자의 온도가 추정되고, 추정된 상기 모터 회전자의 온도로 전류제어 맵이 구성됨으로써 MTPA제어(약계자제어)시 온도변화에 따른 모터 출력 토크 선형성과 정밀도를 향상시킬 수 있는 모터 회전자 온도를 이용한 구동모터제어방법을 제공하는데 목적이 있다. According to the present invention, the temperature of the motor rotor, which affects the actual motor control, is estimated based on the temperature obtained from the temperature sensor installed in the motor stator, and the estimated temperature of the motor rotor The present invention aims at providing a drive motor control method using a motor rotor temperature that can improve linearity and accuracy of motor output torque according to temperature change in MTPA control (weak field control) by constituting a current control map.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 모터 회전자 온도를 이용한 구동모터제어방법은 인버터에서 출력전류가 측정되고, 모터에서 모터의 고정자 부위에 대한 온도가 측정되는 최소정보수집단계;According to another aspect of the present invention, there is provided a driving motor control method using a motor rotor temperature, comprising: a minimum information collecting step of measuring an output current in an inverter and measuring a temperature of a stator of the motor in a motor;
측정된 상기 인버터 출력전류를 이용해 상기 모터의 소비전력 값이 계산되고, 측정된 상기 고정자 부위에 대한 온도의 평균값이 계산되어 모터 고정자 온도 값으로 정의되는 정보가공단계;An information processing step of calculating a power consumption value of the motor by using the measured inverter output current and calculating an average value of temperatures of the measured stator part and defining the motor stator temperature value;
계산된 상기 소비전력 값으로 상기 모터의 회전자 온도가 추정되어 모터 회전자 추정 온도 값으로 정의되는 제어인자확립단계;A control factor establishing step in which the rotor temperature of the motor is estimated to be the motor rotor estimated temperature value with the calculated power consumption value;
상기 모터 회전자 추정 온도 값이 상기 모터 고정자 온도 값을 이용해 모터 회전자 온도 값으로 정의되는 제어인자확정단계; 로 수행되는 모터 회전자 온도 산출로직이 더 포함된 것을 특징으로 한다.Determining the motor rotor estimated temperature value as a motor rotor temperature value using the motor stator temperature value; And a motor rotor temperature calculation logic which is performed by the motor rotor temperature calculation logic.
상기 최소정보수집단계에서, 상기 인버터 출력전류는 전류센서로 측정되고, 상기 모터의 고정자 부위에 대한 온도는 온도센서로 측정되며, 상기 온도센서는 상기 고정자 부위의 각각 다른 위치에 장착된 2개로 구성된다. In the minimum information collecting step, the inverter output current is measured by a current sensor, the temperature of the stator part of the motor is measured by a temperature sensor, and the temperature sensor is composed of two parts mounted at different positions of the stator part do.
상기 정보가공단계에서, 상기 소비전력 값은 좌표 변환을 거쳐 변환된 전류값과 상기 모터의 고정자 권선의 저항값의 관계로부터 계산되고, 상기 모터 고정자 온도 값은 상기 고정자 부위의 각각 다른 위치에서 측정된 2개의 온도를 평균하여 계산된다. In the information processing step, the power consumption value is calculated from the relationship between the current value converted by the coordinate conversion and the resistance value of the stator winding of the motor, and the motor stator temperature value is measured at different positions It is calculated by averaging the two temperatures.
상기 제어인자확립단계에서, 상기 모터 회전자 추정 온도 값은 상기 모터 고정자의 온도 값에서 소비전력과 열저항계수를 곱한 값을 빼서 구해진다. In the control factor establishing step, the motor rotor estimated temperature value is obtained by subtracting the temperature value of the motor stator multiplied by the power consumption and the thermal resistance coefficient.
상기 제어인자확정단계에서, 상기 모터 회전자 온도 값은 상기 모터 회전자 추정 온도 값을 상기 모터 고정자 온도 값과 서로 비교하여 결정된다. In the control factor determining step, the motor rotor temperature value is determined by comparing the motor rotor estimated temperature value with the motor stator temperature value.
상기 제어인자확정단계가 수행되고 나면, 상기 모터 회전자 온도 값이 MTPA제어(약계자제어)의 온도정보로 이용되어 전류제어 맵으로 구성되고, 상기 전류제어 맵이 상기 모터의 새로운 토크 지령의 생성을 위해 적용되는 토크 변화 보상로직; 이 더 수행되는 것을 특징으로 한다.After the control factor determination step is performed, the motor rotor temperature value is used as temperature information of the MTPA control (weak field control) to constitute a current control map, and the current control map is used to generate a new torque command A torque change compensation logic applied to the torque converter; Is further performed.
이러한 본 발명은 MTPA제어(약계자제어)의 한 인자가 되는 모터의 온도가 모터 고정자에 설치된 온도센서로부터 얻은 온도를 기반으로 추정된 모터 회전자의 온도로 적용됨으로써, 모터 고정자에서 측정된 온도를 모터 회전자의 온도로 단정할 때에 비해 MTPA제어의 효율이 크게 향상되는 효과가 있다.In the present invention, the temperature of the motor, which is a factor of the MTPA control (weak field control), is applied to the temperature of the motor rotor estimated based on the temperature obtained from the temperature sensor installed in the motor stator, The efficiency of the MTPA control is significantly improved as compared with the case where the temperature is determined by the temperature of the motor rotor.
또한, 본 발명은 MTPA제어(약계자제어)의 전류제어맵이 가장 최적화된 모터 회전자 온도를 이용해 구성됨으로써, 모터에서는 온도변화에 따른 모터 회전자의 저항변화로 발생되는 모터출력토크의 불안정이 크게 개선되는 효과도 있다.Further, since the current control map of the MTPA control (weak field control) is optimized by using the motor rotor temperature most optimized, the motor output torque unstable due to the change in the resistance of the motor rotor due to the temperature change There is also a significant improvement.
또한, 본 발명은 MTPA제어(약계자제어)에 실제 모터제어에 영향을 미치는 모터 회전자의 온도 적용으로 모터출력토크의 불안정이 크게 개선됨으로써, 특히 영구자석 동기전동기가 적용되는 하이브리드 차량과 같은 친환경 차량에서 모터로 인한 불안정이 극복되는 효과도 있다.In addition, since the instability of the motor output torque is greatly improved by applying the temperature of the motor rotor, which affects the actual motor control, to the MTPA control (weak field control), particularly, There is also an effect of overcoming the instability caused by the motor in the vehicle.
또한, 본 발명은 하이브리드 차량과 같은 친환경 차량에 적용된 영구자석 동기전동기의 모터출력토크의 불안정이 별도의 하드웨어(Hardware)없이 단지 소프웨어(Software)적으로 크게 개선됨으로써, 별도의 비용추가 없이도 하이브리드 차량과 같은 친환경 차량의 성능을 크게 개선할 수 있는 효과도 있다.In addition, the present invention improves software output stability of a motor output torque of a permanent magnet synchronous motor applied to an eco-friendly vehicle such as a hybrid vehicle without any additional hardware, The performance of the environmentally friendly vehicle can be greatly improved.
도 1은 본 발명에 따른 구동모터의 구성과 모터 회전자 온도를 이용한 구동모터제어로직의 구성이며, 도 2는 본 발명에 따른 모터 회전자 온도를 산출하는데 이용되는 방정식이다.FIG. 1 shows the configuration of a drive motor according to the present invention and the configuration of a drive motor control logic using the temperature of the motor rotor. FIG. 2 is an equation used to calculate the motor rotor temperature according to the present invention.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which illustrate exemplary embodiments of the present invention. The present invention is not limited to these embodiments.
도 1은 본 실시예에 따른 구동모터의 구성과 모터 회전자 온도를 이용한 구동모터제어 로직을 나타낸다.1 shows the configuration of the drive motor according to the present embodiment and the drive motor control logic using the motor rotor temperature.
도시된 바와 같이, 구동모터(10)는 인버터(11)와 모터(12)로 구성되며, 센서(20)가 구동모터(10)에 장착됨으로써 MTPA제어(약계자제어)의 인자를 측정하고, MCU(30,Motor Control Unit)가 센서(20)의 측정값을 이용한 토크 변화 보상로직으로 구동모터(10)의 출력토크를 제어한다.As shown in the drawing, the
상기 구동모터(10)는 영구자석 동기전동기이다.The
상기 센서(20)는 전류센서(21)와 온도센서(22)로 구성되고, 상기 전류센서(21)는 인버터(11)의 출력전류를 측정하며, 상기 온도센서(22)는 모터(12)의 고정자 부위에 설치되어 모터온도를 측정한다.The
상기 전류센서(21)의 측정된 출력전류 값과 상기 온도센서(22)의 측정된 모터온도 값은 MCU(30)로 입력된다.The measured output current value of the
통상, 온도센서(22)는 2개를 한 쌍으로 모터(12)의 고정자 부위에 장착되고, 그 장착위치는 모터(12)의 내부온도를 보다 실제에 가깝게 측정할 수 있는 위치이다.Normally, two
상기 MCU(30)는 토크 변화 보상로직과 함께 모터 회전자 온도 산출로직을 수행하는 로직연산부(31)와, 로직연산부(31)에서 생성된 제어값을 구동모터(10)로 출력하는 출력부(32)를 포함해 구성된다.The MCU 30 includes a
상기 로직연산부(31)에서 수행되는 모터 회전자 온도 산출로직은 S10내지 S60을 통해 이루어진다.The motor rotor temperature calculation logic performed in the
S10은 인버터(11)에서 측정된 출력전류를 체크하는 과정으로서, 상기 인버터 출력전류는 전류센서(21)로부터 제공된다.S10 is a step of checking the output current measured by the
이어, 인버터 출력전류가 체크되면, S20과 같이 제공된 인버터 출력전류를 벡터 합하여 모터(12)의 소비전력이 계산된다.Then, when the inverter output current is checked, the power consumption of the
본 실시예에서 구현되는 모터(12)의 소비전력 계산방식은 전류센서(21)로부터 제공된 인버터 출력 전류 값을 좌표 변환함으로써 출력 전류 RMS 값으로 변환하고, 이어 변환된 전류값과 모터(12)의 고정자 권선의 저항값을 이용함으로써 모터(12)에서 소비되는 전력을 계산하는 방식이다.The power consumption calculation method of the
이와 같이 모터 회전자 온도 산출로직에서는 전류센서(21)가 인버터(11)에서 직접 측정한 인버터 출력전류 값이 이용되고, 측정된 인버터 출력전류 값이 모터(12)의 고정자 권선의 저항 값과 함께 이용되어 모터(12)에서 필요한 소비전력 값으로 계산됨으로써, 구동모터(10)의 소비전력은 보다 정밀하게 제어될 수 있다.In this manner, in the motor rotor temperature calculation logic, the inverter output current value measured by the
S30은 모터(12)의 고정자 온도 값을 처리하는 과정으로서, 온도센서(22)에서 제공되는 고정자 온도 값은 2개가 제공된다.S30 is a process of processing the stator temperature value of the
이는, 2개의 온도센서(22)가 각각 다른 모터(12)의 고정자 부위로 장착됨에 기인된다.This is due to the fact that the two
그러므로, 2개의 서로 다른 고정자 온도 값이 체크되면, 모터 회전자 온도 산출로직에서는 2개의 서로 다른 고정자 온도 값이 평균값으로 계산됨으로써 실제에 보다 가까운 모터(12)의 내부 온도가 산출될 수 있다.Therefore, when two different stator temperature values are checked, two different stator temperature values are calculated as average values in the motor rotor temperature calculation logic, so that the internal temperature of the
이와 같이 계산된 온도 평균값은 모터 고정자 온도 값으로 정의된다.The temperature average value thus calculated is defined as the motor stator temperature value.
한편, S40은 모터(12)의 회전자 온도를 추정하는 과정으로서, 이를 위해 인버터 출력전류로부터 기 산출된 소비전력 값과 모터(12)의 열저항 정보를 이용한다.S40 is a process of estimating the rotor temperature of the
통상, 모터(12)의 열저항 정보는 모터(12)의 회전자와 고정자의 온도차와 소비전력의 비에 대한 특성을 담고 있고, 이로 부터 모터(12)의 회전자에 대한 온도 값이 추정된다.Generally, the thermal resistance information of the
도 2는 모터(12)의 회전자에 대한 온도 값이 추정될 수 있는 회전자와 고정자의 관계식으로서, 이로부터 모터 회전자의 온도 값은 모터 고정자의 온도 값에서 소비전력과 열저항계수를 곱한 값으로부터 얻을 수 있음을 알 수 있다.2 is a relational expression of a stator and a rotor in which a temperature value for the rotor of the
이와 같이 추정된 모터(12)의 회전자에 대한 온도 값은 모터 회전자 추정 온도 값으로 정의된다. The estimated temperature value for the rotor of the
이어, S50은 모터(12)의 회전자 온도 값이 결정되는 과정으로서, 이는 기 산출된 모터 회전자 추정 온도 값과 기 산출된 모터 고정자 온도 값을 서로 비교함으로써 계산된다.S50 is a process of determining the rotor temperature value of the
이와 같이 계산된 모터(12)의 회전자에 대한 온도 값은 모터 회전자 온도 값으로 정의된다.The temperature value for the rotor of the
S60은 모터 회전자 온도 산출로직이 수행된 후, 이를 이용해 토크 변화 보상로직이 수행되는 과정으로서, 통상 토크 변화 보상로직은 전류제어 맵을 구성하고, 모터의 부하조건인 속도 및 토크에 따라 온도보상이 필요한 영역을 판별하며, 도출된 토크 지령 보상을 위한 최적화 식을 이용하여 새로운 토크 지령을 생성한 다음 이를 상기 전류제어 맵으로 인가하는 절차로 수행된다.S60 is a process in which the torque change compensation logic is performed using the motor rotor temperature calculation logic after the motor rotor temperature calculation logic is performed. In general, the torque change compensation logic forms a current control map, A new torque command is generated by using an optimization formula for compensating the derived torque command, and then the new torque command is applied to the current control map.
상기와 같은 토크 변화 보상로직은 모터 온도에 따른 n개의 전류제어 맵(또는 1개의 전류제어 맵)을 구성하여 전류지령을 보간하는 방법으로서, 통상적인 토크 변화 보상 방법중 하나의 방법임을 의미한다.The torque change compensation logic as described above is a method of interpolating the current command by constructing n current control maps (or one current control map) according to the motor temperature, which means one of the conventional torque change compensation methods.
그러므로, 본 실시예에 따른 토크 변화 보상로직에서는 MTPA제어(약계자제어)에 실제 모터제어에 영향을 미치는 모터 회전자의 온도로 전류제어 맵이 구성될 수 있고, 이를 통해 영구자석 동기전동기의 모터 출력 토크 선형성과 정밀도가 크게 향상됨으로써 하이브리드 차량과 같은 친환경 차량에서 모터로 인한 불안정이 해소될 수 있다. Therefore, in the torque change compensation logic according to the present embodiment, the current control map can be constituted by the temperature of the motor rotor affecting the actual motor control in the MTPA control (weak field control) Significant improvements in output torque linearity and accuracy can eliminate motor instability in environmentally friendly vehicles such as hybrid vehicles.
10 : 구동모터 11 : 인버터
12 : 모터
20 : 센서 21 : 전류센서
22 : 온도센서 30 : MCU(Motor Control Unit)
31 : 로직연산부 32 : 출력부10: drive motor 11: inverter
12: Motor
20: sensor 21: current sensor
22: Temperature sensor 30: MCU (Motor Control Unit)
31: logic operation unit 32: output unit
Claims (6)
측정된 상기 인버터 출력전류를 이용해 상기 모터의 소비전력 값이 계산되고, 측정된 상기 고정자 부위에 대한 온도의 평균값이 계산되어 모터 고정자 온도 값으로 정의되는 정보가공단계;
계산된 상기 소비전력 값으로 상기 모터의 회전자 온도가 추정되어 모터 회전자 추정 온도 값으로 정의되는 제어인자확립단계;
상기 모터 회전자 추정 온도 값이 상기 모터 고정자 온도 값을 이용해 모터 회전자 온도 값으로 정의되는 제어인자확정단계; 로 수행되는 모터 회전자 온도 산출로직이 더 포함되고,
상기 제어인자확립단계에서, 상기 모터 회전자 추정 온도 값은 상기 모터 고정자의 온도 값에서 소비전력과 열저항계수를 곱한 값을 빼서 구해지는
것을 특징으로 하는 모터 회전자 온도를 이용한 구동모터제어방법.
A minimum information collecting step in which the output current is measured in the inverter and the temperature of the stator portion of the motor is measured in the motor;
An information processing step of calculating a power consumption value of the motor by using the measured inverter output current and calculating an average value of temperatures of the measured stator part and defining the motor stator temperature value;
A control factor establishing step in which the rotor temperature of the motor is estimated to be the motor rotor estimated temperature value with the calculated power consumption value;
Determining the motor rotor estimated temperature value as a motor rotor temperature value using the motor stator temperature value; Lt; RTI ID = 0.0 > a < / RTI > motor rotor temperature calculation logic,
In the control factor establishing step, the motor rotor estimated temperature value is obtained by subtracting a value obtained by multiplying power consumption by a thermal resistance coefficient at a temperature value of the motor stator
Wherein the motor rotator temperature is set to a predetermined value.
2. The method according to claim 1, wherein in the information processing step, the power consumption value is calculated from a relationship between a current value converted through coordinate conversion and a resistance value of a stator winding of the motor, and the motor stator temperature value Wherein the second temperature is calculated by averaging two temperatures measured at different positions.
The motor control apparatus according to claim 1, wherein, in the control factor determination step, the motor rotor temperature value is determined by comparing the motor rotor estimated temperature value with the motor stator temperature value. Control method.
이 더 수행되는 것을 특징으로 하는 모터 회전자 온도를 이용한 구동모터제어방법. The motor control apparatus according to claim 1, wherein, when the control factor determining step is performed, the motor rotor temperature value is used as temperature information of an MTPA control (weak field control) to constitute a current control map, Torque change compensation logic applied for generation of a new torque command;
Wherein the motor rotator temperature is determined based on the temperature of the motor rotor.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120047333A KR101920080B1 (en) | 2012-05-04 | 2012-05-04 | Driven Motor Control Method using Motor's Rotor Temperature |
| CN201310089158.6A CN103384129B (en) | 2012-05-04 | 2013-03-20 | Utilize the drive motor control method of motor rotor temperature |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120047333A KR101920080B1 (en) | 2012-05-04 | 2012-05-04 | Driven Motor Control Method using Motor's Rotor Temperature |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20130123866A KR20130123866A (en) | 2013-11-13 |
| KR101920080B1 true KR101920080B1 (en) | 2018-11-19 |
Family
ID=49491849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020120047333A KR101920080B1 (en) | 2012-05-04 | 2012-05-04 | Driven Motor Control Method using Motor's Rotor Temperature |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101920080B1 (en) |
| CN (1) | CN103384129B (en) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150229249A1 (en) * | 2014-02-13 | 2015-08-13 | GM Global Technology Operations LLC | Electronic motor-generator system and method for controlling an electric motor-generator |
| KR101542994B1 (en) * | 2014-04-14 | 2015-08-07 | 현대자동차 주식회사 | Method of estimating temperature of rotor of motor |
| CN104283479B (en) * | 2014-09-30 | 2017-02-01 | 卧龙电气集团杭州研究院有限公司 | Permanent magnet synchronous motor load torque monitoring system based on three-dimensional motor parameter tables |
| CN105584519B (en) * | 2014-11-12 | 2019-01-01 | 上海航天汽车机电股份有限公司 | A kind of thermal management algorithm and system of electric boosting steering system |
| KR101717712B1 (en) | 2015-10-27 | 2017-03-17 | 현대위아(주) | Method and system of estimating temparature for 4wd driving force distribution device |
| WO2018083744A1 (en) | 2016-11-01 | 2018-05-11 | 日産自動車株式会社 | Motor control method and motor control device |
| DE102018204159A1 (en) * | 2018-03-19 | 2019-09-19 | Robert Bosch Gmbh | Method for controlling an electric motor |
| CN108377116B (en) * | 2018-04-11 | 2019-09-10 | 东软集团股份有限公司 | A kind of the current work point given system and method for permanent magnet AC motor |
| KR102570296B1 (en) | 2018-11-08 | 2023-08-24 | 현대자동차주식회사 | Vehicle and method for controlling thereof |
| CN112078378B (en) * | 2019-06-14 | 2022-06-21 | 北汽福田汽车股份有限公司 | Motor control method and device and vehicle |
| CN111884552B (en) * | 2020-07-02 | 2021-11-02 | 华中科技大学 | Permanent magnet synchronous motor flux weakening optimization control method and system based on voltage feedback |
| CN113872496B (en) * | 2021-09-27 | 2023-07-21 | 深蓝汽车科技有限公司 | Motor control method and system for automobile electric drive system and vehicle |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004194406A (en) | 2002-12-10 | 2004-07-08 | Toyota Motor Corp | Controlling equipment and control method of permanent magnet motor |
| JP2004266944A (en) | 2003-03-03 | 2004-09-24 | Hitachi Ltd | Drive system of induction machine |
| JP2006226155A (en) | 2005-02-16 | 2006-08-31 | Denso Corp | Supercharging assist control system |
| JP2010200515A (en) * | 2009-02-26 | 2010-09-09 | Nissan Motor Co Ltd | Device for estimating magnet temperature of motor |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200146129Y1 (en) * | 1996-11-19 | 1999-06-15 | 윤종용 | Revolution tray of refrigerator |
| US7570074B2 (en) * | 2005-05-09 | 2009-08-04 | Square D Company | Electronic overload relay for mains-fed induction motors |
| JP4853321B2 (en) * | 2007-02-21 | 2012-01-11 | トヨタ自動車株式会社 | Rotating electric machine drive control device and vehicle |
| JP2009083583A (en) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Toyota Motor Corp | Control device for vehicle |
| KR100957330B1 (en) * | 2007-12-13 | 2010-05-12 | 현대자동차주식회사 | Method for controlling motor torque of HEV |
| CN102549910B (en) * | 2009-09-29 | 2016-05-25 | 胡斯华纳有限公司 | Motor and for controlling the method for this motor |
-
2012
- 2012-05-04 KR KR1020120047333A patent/KR101920080B1/en active IP Right Grant
-
2013
- 2013-03-20 CN CN201310089158.6A patent/CN103384129B/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004194406A (en) | 2002-12-10 | 2004-07-08 | Toyota Motor Corp | Controlling equipment and control method of permanent magnet motor |
| JP2004266944A (en) | 2003-03-03 | 2004-09-24 | Hitachi Ltd | Drive system of induction machine |
| JP2006226155A (en) | 2005-02-16 | 2006-08-31 | Denso Corp | Supercharging assist control system |
| JP2010200515A (en) * | 2009-02-26 | 2010-09-09 | Nissan Motor Co Ltd | Device for estimating magnet temperature of motor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103384129B (en) | 2016-07-06 |
| KR20130123866A (en) | 2013-11-13 |
| CN103384129A (en) | 2013-11-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101920080B1 (en) | Driven Motor Control Method using Motor's Rotor Temperature | |
| CN107645259B (en) | Driving motor torque closed-loop control method for electric automobile | |
| US8508162B2 (en) | System and method for controlling torque of induction motor in electric vehicle | |
| US9054630B2 (en) | Synchronous machine controller | |
| JP2014515244A (en) | Method and system for controlling an electric motor with temperature compensation | |
| JP4572907B2 (en) | Motor control device, control method, and control program | |
| JP4221307B2 (en) | Synchronous motor control device, electrical equipment and module | |
| CN107046386B (en) | Novel method for weak magnetic calibration of permanent magnet synchronous motor controller of pure electric vehicle | |
| JP2006353091A (en) | On-line minimum copper loss control of embedded permanent magnet synchronous machine for vehicle | |
| CN104052361A (en) | Motor control system to compensate for torque ripple | |
| KR101093517B1 (en) | Method for compensation motor position offset of HEV | |
| JP5744169B2 (en) | Method and apparatus for determining output torque of electric drive | |
| JP2014511667A (en) | DC bus voltage control | |
| CN103402801A (en) | Method and system for controlling an electric motor at or near stall conditions | |
| KR20130115677A (en) | Method for correcting resolver offset | |
| KR101755922B1 (en) | Method for determining offset of resolver | |
| CN107681943A (en) | A kind of method of estimation of Electric Vehicle's Alternating motor output torque | |
| Gao et al. | A practical analytical expression and estimation for average torque of high saturation permanent magnet synchronous motor for special vehicles | |
| JP5788057B1 (en) | Synchronous machine controller | |
| JP2013172593A (en) | Controller for ac motor | |
| JP5050387B2 (en) | Motor control device | |
| JP6183194B2 (en) | Motor control device | |
| KR101543002B1 (en) | System and method for compensating a motor torque of green car | |
| JP5262267B2 (en) | Three-phase AC motor drive device | |
| JP6152740B2 (en) | Motor control device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |