JP3533091B2 - AC motor drive controller - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は交流電動機の駆動制
御装置に関し、特に、擬似正弦波電圧と矩形波電圧の双
方を交流電動機に印加することのできる交流電動機の駆
動制御装置において、それらを選択的に使用するための
技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive control device for an AC motor, and more particularly to a drive control device for an AC motor capable of applying both a pseudo sine wave voltage and a rectangular wave voltage to the AC motor. Technology for intelligent use.
【0002】[0002]
【従来の技術】交流電動機を直流電源を用いて駆動する
際にはインバータが用いられる。かかるインバータはイ
ンバータ駆動回路によりスイッチング制御されており、
一般にはパルス幅変調(PWM)波形電圧が交流電動機
に印加される。2. Description of the Related Art An inverter is used when driving an AC motor using a DC power supply. Such an inverter is switching-controlled by an inverter drive circuit,
Generally, a pulse width modulation (PWM) waveform voltage is applied to the AC motor.
【0003】PWM波形電圧を交流電動機に印加すれ
ば、低回転域であっても滑らかな回転駆動が得られる。
しかしながら、PWM波形電圧を交流電動機に加えた場
合には電圧利用率に限界がある。したがって、この制御
方法では十分な交流電動機の出力が得られないという問
題がある。これに対し、弱め界磁電流を流すことにより
高回転を得る方法もあるが、銅損が増加してしまうため
妥当でない。If a PWM waveform voltage is applied to the AC motor, smooth rotation drive can be obtained even in a low rotation range.
However, when the PWM waveform voltage is applied to the AC motor, the voltage utilization rate is limited. Therefore, this control method has a problem that a sufficient output of the AC motor cannot be obtained. On the other hand, there is a method of obtaining a high rotation by passing a field weakening current, but it is not appropriate because copper loss increases.
【0004】一方、交流電動機の駆動制御には、該交流
電動機に矩形波電圧を印加する方法もある。この方法に
よれば電圧利用率を向上させることができ、この結果、
高回転域での出力を向上させることができる。また、弱
め界磁電流を減少させることができるため、銅損の発生
を抑えて、エネルギー効率を向上させることができる。
更に、インバータでのスイッチング回数を減少させるこ
とができるため、スイッチング損失も抑えられる。On the other hand, for driving control of an AC motor, there is also a method of applying a rectangular wave voltage to the AC motor. According to this method, the voltage utilization rate can be improved, and as a result,
It is possible to improve the output in the high rotation range. Further, since the field weakening current can be reduced, it is possible to suppress the occurrence of copper loss and improve energy efficiency.
Furthermore, since the number of switching times in the inverter can be reduced, switching loss can be suppressed.
【0005】このため、PWM波形電圧と矩形波電圧の
双方を交流電動機に対して印加可能に構成しておき、そ
れらを必要に応じて使い分けることが望ましい。特開昭
58−119791号公報には、PWM波形電圧と矩形
波電圧との双方を必要に応じて交流電動機に印加し、電
動機の出力を向上させる技術が開示されている。Therefore, it is desirable that both the PWM waveform voltage and the rectangular wave voltage can be applied to the AC motor, and they can be selectively used as needed. Japanese Patent Laid-Open No. 58-119791 discloses a technique of applying both a PWM waveform voltage and a rectangular wave voltage to an AC electric motor as needed to improve the output of the electric motor.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、PWM
波形電圧と矩形波電圧とでは電圧利用率が異なることか
ら、単純にこれらの波形を選択的に切り替えたのでは電
圧の急変が起こり、その結果、電動機にトルクショック
が発生する。すなわち、PWM波形電圧を用いた場合の
電圧利用率は√3/8であり、矩形波電圧を用いた場合
には√6/πである。したがって約3割の変化が生ずる
ことになる。そのため、電流の急変によるトルクショッ
クが発生し易い。However, the PWM
Since the voltage utilization factor is different between the waveform voltage and the rectangular wave voltage, a simple change of these waveforms causes a sudden change in voltage, resulting in a torque shock in the motor. That is, the voltage utilization factor when the PWM waveform voltage is used is √3 / 8, and when the rectangular wave voltage is used, it is √6 / π. Therefore, a change of about 30% will occur. Therefore, torque shock is likely to occur due to a sudden change in current.
【0007】したがって、PWM波形電圧と矩形波電圧
との双方を選択的に交流電動機に印加することができる
構成であっても、それらを直接的に切り替えたのでは電
動機にトルクショックが発生し、例えば電気自動車等に
こうしたシステムを適用したとしても、好適なドライブ
フィーリングを得ることはできない。Therefore, even if both the PWM waveform voltage and the rectangular wave voltage can be selectively applied to the AC electric motor, if they are directly switched, a torque shock occurs in the electric motor. For example, even if such a system is applied to an electric vehicle, it is impossible to obtain a suitable drive feeling.
【0008】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
あって、その目的は、PWM波形電圧と矩形波電圧との
双方を選択的に交流電動機に印加させることができる駆
動制御装置において、両波形電圧の切り替えを滑らかに
行うことのできる交流電動機の駆動制御装置を提供する
ことにある。The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a drive control device capable of selectively applying both a PWM waveform voltage and a rectangular wave voltage to an AC motor. An object of the present invention is to provide a drive control device for an AC electric motor that can smoothly switch waveform voltages.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】(1)上記課題を解決す
るために、本発明は、交流電動機に電力を供給するイン
バータに対してスイッチング制御を行う交流電動機の駆
動制御装置において、前記インバータをパルス幅変調制
御して、電流指令値に応じた擬似正弦波電圧を、前記交
流電動機に印加させる第1の駆動制御手段と、前記イン
バータを矩形波制御して、トルク指令値に応じた位相と
所定第1振幅とを有する矩形波電圧を、前記交流電動機
に印加させる第2の駆動制御手段と、前記第1の駆動制
御手段から前記第2の駆動制御手段に制御が切替えられ
る際、前記インバータをパルス幅変調制御して、その切
替えの際の前記擬似正弦波電圧の振幅から前記第1振幅
に対応する所定第2振幅まで振幅が漸次増加するととも
に、その切替えの間に前記交流電動機の出力トルクが連
続的に変化するよう位相が推移する擬似正弦波電圧を、
前記交流電動機に印加させる第3の駆動制御手段と、を
含むことを特徴とする。(1) In order to solve the above problems, the present invention provides a drive control device for an AC electric motor, which performs switching control on an inverter that supplies electric power to the AC electric motor. A pulse width modulation control is performed to apply a pseudo sine wave voltage corresponding to a current command value to the AC motor, and the inverter is subjected to rectangular wave control so that a phase corresponding to a torque command value is obtained. The second drive control means for applying a rectangular wave voltage having a predetermined first amplitude to the AC motor and the inverter when the control is switched from the first drive control means to the second drive control means. Pulse width modulation control is performed to gradually increase the amplitude from the amplitude of the pseudo sine wave voltage at the time of switching to a predetermined second amplitude corresponding to the first amplitude, and A pseudo sine wave voltage whose phase transition so that the output torque of the AC motor is continuously changed to,
Third drive control means for applying to the AC motor.
【0010】本発明によれば、前記第1の駆動制御手段
により電流指令値に応じた擬似正弦波電圧(PWM波形
電圧)が交流電動機に印加される。また、前記第2の駆
動制御手段によりトルク指令値に応じた位相と所定第1
振幅とを有する矩形波電圧が交流電動機に印加される。According to the present invention, a pseudo sine wave voltage (PWM waveform voltage) corresponding to the current command value is applied to the AC motor by the first drive control means. Further, the second drive control means sets a phase corresponding to the torque command value and a predetermined first phase.
A rectangular wave voltage having an amplitude is applied to the AC motor.
【0011】そして、第1の駆動制御手段から第2の駆
動制御手段に制御方法が切り替えられる際には、その過
渡期において、インバータはパルス幅変調制御され、そ
の際、擬似正弦波電圧の振幅は切り替え時の振幅から前
記第2振幅まで漸次増加する。また、位相は交流電動機
の出力トルクが連続的に変化するようにリアルタイムで
変更される。こうすれば、切り替え期にトルク制御を好
適に行うことができるため、異なる波形を用いた制御を
接続する際にトルクショックを低減することができる。
また、電圧振幅を漸次変化させるため、この点からも交
流電動機のトルクショックを低減することができる。When the control method is switched from the first drive control means to the second drive control means, the inverter is subjected to pulse width modulation control during the transition period, and at this time, the amplitude of the pseudo sine wave voltage is controlled. Gradually increases from the switching amplitude to the second amplitude. The phase is changed in real time so that the output torque of the AC motor changes continuously. This makes it possible to suitably perform the torque control during the switching period, so that it is possible to reduce the torque shock when connecting the control using different waveforms.
Further, since the voltage amplitude is gradually changed, the torque shock of the AC motor can be reduced also from this point.
【0012】(2)また、本発明は、交流電動機に電力
を供給するインバータに対してスイッチング制御を行う
交流電動機の駆動制御装置において、前記インバータを
パルス幅変調制御して、電流指令値に応じた擬似正弦波
電圧を、前記交流電動機に印加させる第1の駆動制御手
段と、前記インバータを矩形波制御して、トルク指令値
に応じた位相と所定第1振幅とを有する矩形波電圧を、
前記交流電動機に印加させる第2の駆動制御手段と、前
記第2の駆動制御手段から前記第1の駆動制御手段に制
御が切替えられる際、前記インバータをパルス幅変調制
御して、前記第1振幅に対応する所定第3振幅から振幅
が漸次減少するとともに、その切替えの間に前記交流電
動機の出力トルクが連続的に変化するよう位相が推移す
る擬似正弦波電圧を、前記交流電動機に印加させる第4
の駆動制御手段と、を含むことを特徴とする。(2) Further, according to the present invention, in an AC electric motor drive control device for performing switching control on an inverter for supplying electric power to an AC electric motor, the inverter is subjected to pulse width modulation control, and according to a current command value. A rectangular wave voltage having a phase corresponding to a torque command value and a predetermined first amplitude by rectangular wave controlling the first drive control means for applying the pseudo sine wave voltage to the AC motor and the inverter.
When the control is switched from the second drive control means to be applied to the AC motor to the first drive control means from the second drive control means, the inverter is subjected to pulse width modulation control to control the first amplitude. A pseudo sine wave voltage whose amplitude gradually decreases from a predetermined third amplitude corresponding to the above, and whose phase shifts so that the output torque of the AC motor continuously changes during the switching, is applied to the AC motor. Four
And a drive control means of.
【0013】本発明によれば、以上とは逆に、第2の駆
動制御手段から第1の駆動制御手段に制御が切り替えら
れる場合、その過渡期において、前記インバータをパル
ス幅変調制御して、前記第1振幅に対応する所定第3振
幅から振幅が漸次減少する。また、その切り替え期に、
交流電動機の出力トルクが連続的に変化するよう位相が
リアルタイムに変更される。こうすれば、交流電動機に
矩形波電圧を印加させた状態から擬似正弦波電圧を印加
させた状態にトルクショックを発生させることなく好適
に移行させることができる。According to the present invention, contrary to the above, when the control is switched from the second drive control means to the first drive control means, the inverter is subjected to pulse width modulation control during the transition period, The amplitude gradually decreases from the predetermined third amplitude corresponding to the first amplitude. Also, during that transition period,
The phase is changed in real time so that the output torque of the AC motor changes continuously. With this configuration, it is possible to preferably shift from the state in which the rectangular wave voltage is applied to the AC motor to the state in which the pseudo sine wave voltage is applied without generating torque shock.
【0014】(3)また、本発明の一態様では、前記第
4の駆動制御手段は、前記交流電動機に供給する電流値
が前記電流指令値に近づいた場合に、前記第1の駆動制
御手段に制御を移すことを特徴とする。(3) Further, in one aspect of the present invention, the fourth drive control means is configured such that, when a current value supplied to the AC motor approaches the current command value, the first drive control means. It is characterized by transferring control to.
【0015】本態様によれば、第4の駆動制御手段によ
り交流電動機に供給されている電流値が、その時点の電
流指令値に近づいた場合、第1の駆動制御手段に制御が
移される。このため、第1の駆動制御手段により交流電
動機が駆動された場合にも、電流値が急激に変化するこ
とがなく、トルクショックを生じさせることなく制御を
切り替えることができる。According to this aspect, when the current value supplied to the AC motor by the fourth drive control means approaches the current command value at that time, the control is transferred to the first drive control means. Therefore, even when the AC motor is driven by the first drive control means, the current value does not change suddenly, and the control can be switched without causing torque shock.
【0016】(4)また、本発明の一態様では、前記第
4の駆動制御手段は、前記交流電動機に印加する前記擬
似正弦波電圧の振幅が、所定限度を超えて減少した場合
に、前記第1の駆動制御手段に制御を移すことを特徴と
する。(4) Further, in one aspect of the present invention, the fourth drive control means is configured to: when the amplitude of the pseudo sine wave voltage applied to the AC electric motor decreases beyond a predetermined limit, The control is transferred to the first drive control means.
【0017】本態様によれば、交流電動機に供給してい
る電流値が万が一電流指令値に近づかない場合であって
も、確実に第4の駆動制御手段から第1の駆動制御手段
に制御を移すことができ、制御の破綻を防止することが
できる。According to this aspect, even if the current value supplied to the AC motor does not approach the current command value, the fourth drive control means can surely control the first drive control means. Therefore, the control failure can be prevented.
【0018】(5)また、本発明の一態様では、前記第
3又は第4の駆動制御手段は、前記交流電動機の出力ト
ルクが一定となるよう位相が推移する擬似正弦波電圧
を、前記交流電動機に印加させることを特徴とする。(5) In one aspect of the present invention, the third or fourth drive control means applies the pseudo sine wave voltage whose phase changes so that the output torque of the AC motor becomes constant. It is characterized by being applied to an electric motor.
【0019】本態様によれば、前記第3又は第4の駆動
制御手段は、交流電動機の出力トルクが一定となるよう
位相がリアルタイムに変更されるため、切り替え時の交
流電動機の出力トルクを一定に保つことができ、制御切
り替えの際のトルクショック発生を防止することができ
る。According to this aspect, the third or fourth drive control means changes the phase in real time so that the output torque of the AC motor becomes constant, so that the output torque of the AC motor at the time of switching is constant. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of torque shock when switching the control.
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について図面に基づき詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.
【0021】図1は、本発明の実施の形態にかかる交流
電動機の駆動制御装置の全体構成を示す図である。同図
に示す駆動制御装置10は電気自動車に搭載されている
ものであり、PWM電流制御モード、PWM電圧位相制
御モード、矩形波電圧位相制御モード、の3つのモータ
駆動制御モードを有している。FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a drive control device for an AC electric motor according to an embodiment of the present invention. The drive control device 10 shown in the figure is installed in an electric vehicle, and has three motor drive control modes of a PWM current control mode, a PWM voltage phase control mode, and a rectangular wave voltage phase control mode. .
【0022】ここで、PWM電流制御モードは、スイッ
チ26,28が共に図中上側に切替えられている場合の
制御モードであり、電流値をフィードバックさせ、電流
指令値に近づくよう電圧振幅|V|及び電圧位相ψを設
定し、擬似正弦波電圧をモータ38に印加する。Here, the PWM current control mode is a control mode in which both the switches 26 and 28 are switched to the upper side in the figure, and the current value is fed back so that the voltage amplitude | V | And the voltage phase ψ are set, and the pseudo sine wave voltage is applied to the motor 38.
【0023】また、PWM電圧位相制御モードでは、ス
イッチ26が図中下側に切替えられるとともにスイッチ
28が図中上側に切替えられ、擬似正弦波電圧をモータ
38に印加する。その際、電圧振幅|V|は連続的に時
間変化し、電圧位相ψは、モータ38のトルクショック
が発生しないよう、電圧振幅|V|の変化に合わせて随
時設定される。In the PWM voltage phase control mode, the switch 26 is switched to the lower side in the figure and the switch 28 is switched to the upper side in the figure, and the pseudo sine wave voltage is applied to the motor 38. At that time, the voltage amplitude | V | continuously changes with time, and the voltage phase ψ is set at any time according to the change of the voltage amplitude | V | so that the torque shock of the motor 38 does not occur.
【0024】さらに、矩形波電圧位相制御モードでは、
スイッチ28が図中下側に切替えられ、矩形波電圧をモ
ータ38に印加するものであり、その電圧振幅|V|は
直流のバッテリ電圧Vdcにより決せられ、電圧位相ψ
はトルク指令値に応じて設定される。この時、スイッチ
26の切替え方向は上下どちらでもよい。Further, in the rectangular wave voltage phase control mode,
The switch 28 is switched to the lower side in the drawing to apply a rectangular wave voltage to the motor 38, and its voltage amplitude | V | is determined by the DC battery voltage Vdc, and the voltage phase ψ
Is set according to the torque command value. At this time, the switch 26 may be switched up or down.
【0025】同図に示す駆動制御装置10においては、
図示しない電子制御装置(ECU)にてアクセル開度や
ブレーキ踏み角に応じてトルク指令値が生成され、該ト
ルク指令値が電流指令生成部12と加算部13とにパラ
レルに入力されるようになっている。電流指令生成部1
2では入力されたトルク指令値に基づき、電流指令値I
q,Idを生成する。そして、その電流指令値は電流制
御器14に入力される。該電流制御器14は比例積分制
御を行うものであり、ここで電圧指令値たる電圧振幅|
V|と電圧位相ψが生成される。ψはq軸を基準とした
電流ベクトルの角度である。これら電圧位相ψと電圧振
幅|V|はスイッチ26に供給されている。なお、特に
図示しないが、電流制御器14には電流センサ40から
電流値がフィードバックされている。In the drive control device 10 shown in FIG.
An electronic control unit (ECU) (not shown) generates a torque command value according to the accelerator opening degree and the brake depression angle, and the torque command value is input to the current command generation unit 12 and the addition unit 13 in parallel. Has become. Current command generator 1
In 2, the current command value I based on the input torque command value
Generate q and Id. Then, the current command value is input to the current controller 14. The current controller 14 performs proportional-plus-integral control, and the voltage amplitude |
V | and the voltage phase ψ are generated. ψ is the angle of the current vector with reference to the q-axis. The voltage phase ψ and the voltage amplitude | V | are supplied to the switch 26. Although not shown, the current value is fed back from the current sensor 40 to the current controller 14.
【0026】スイッチ26は、電流制御器14から供給
される電圧振幅|V|及び電圧位相ψの組と、電圧振幅
制御器16及び電圧位相制御器18からそれぞれ供給さ
れる電圧振幅|V|及び電圧位相ψの組と、を選択的に
PWM回路30に入力するための構成である。The switch 26 includes a set of a voltage amplitude | V | and a voltage phase ψ supplied from the current controller 14, and a voltage amplitude | V | and a voltage amplitude | V | supplied from the voltage amplitude controller 16 and the voltage phase controller 18, respectively. And a set of voltage phases ψ are selectively input to the PWM circuit 30.
【0027】PWM回路30では、スイッチ26から供
給される電圧振幅|V|及び電圧位相ψを有する正弦波
とあらかじめ用意した三角波とを比較することにより、
スイッチング指令を生成する。このスイッチング指令は
スイッチ28を介してインバータ36に供給される。イ
ンバータ36は電圧型インバータであり、PWM回路3
0から供給されるスイッチング指令に基づき、擬似正弦
波電圧を生成する。その擬似正弦波電圧はモータ38に
供給される。In the PWM circuit 30, by comparing the sine wave having the voltage amplitude | V | and the voltage phase ψ supplied from the switch 26 with the triangular wave prepared in advance,
Generate a switching command. This switching command is supplied to the inverter 36 via the switch 28. The inverter 36 is a voltage type inverter, and the PWM circuit 3
A pseudo sine wave voltage is generated based on the switching command supplied from 0. The pseudo sine wave voltage is supplied to the motor 38.
【0028】モータ38は永久磁石同期型(PM)モー
タである。インバータ36からモータ38への電源供給
ライン上には電流センサ40が設けられており、そこで
検出されたリアルタイムの電流値は図示しない三相二相
変換器を介して加算器24に入力されている。一方、加
算器24には電流指令生成部12で生成された電流指令
値も入力されている。そして、ここでリアルタイムに電
流偏差ΔIが生成され、電流一致判定部22に入力され
ている。電流一致判定部22は電流センサ40で検出さ
れた電流値と電流指令生成部12とで生成される電流指
令値とが一致した場合にスイッチ26の切り替えを行う
ものである。The motor 38 is a permanent magnet synchronous (PM) motor. A current sensor 40 is provided on the power supply line from the inverter 36 to the motor 38, and the real-time current value detected there is input to the adder 24 via a three-phase / two-phase converter (not shown). . On the other hand, the current command value generated by the current command generator 12 is also input to the adder 24. Then, the current deviation ΔI is generated here in real time and is input to the current coincidence determination unit 22. The current matching determination unit 22 switches the switch 26 when the current value detected by the current sensor 40 and the current command value generated by the current command generation unit 12 match.
【0029】図示しないECUで生成されたトルク指令
値は、上述したように加算器13にも供給されている。
加算器13には、トルク検出手段20で検出されたリア
ルタイムのトルク値もまた入力されており、そこでトル
ク偏差ΔTが生成されるようになっている。トルク検出
手段20はトルクセンサを用いて構成することもできる
が、その他、次式(1)に示す演算を実行してトルクを
生成するよう、構成することもできる。The torque command value generated by the ECU (not shown) is also supplied to the adder 13 as described above.
The real-time torque value detected by the torque detecting means 20 is also input to the adder 13, and the torque deviation ΔT is generated there. The torque detection means 20 can be configured using a torque sensor, but can also be configured to execute the calculation shown in the following equation (1) to generate torque.
【0030】[0030]
【数1】
T=Pin/ω
=(iu×vu+iv×vv+iw×vw)/ω (1)
ここで、Pinはモータ38に供給される電力を表す。
ωはモータ38の角速度を表す。iu,iv,iwはモ
ータ38に供給される各相の電流値を表し、vu,v
v,vwはモータ38に供給される各相の電圧値を表
す。vu,vv,vwは、インバータ22に設定される
電圧指令値を用いてもよいし、インバータ22からモー
タ24に供給される実際の値を電圧センサにより検出し
て用いてもよい。## EQU1 ## T = Pin / ω = (iu × vu + iv × vv + iw × vw) / ω (1) where Pin represents the electric power supplied to the motor 38.
ω represents the angular velocity of the motor 38. iu, iv, iw represent the current value of each phase supplied to the motor 38, and vu, v
v and vw represent the voltage value of each phase supplied to the motor 38. As vu, vv, and vw, a voltage command value set in the inverter 22 may be used, or an actual value supplied from the inverter 22 to the motor 24 may be detected by a voltage sensor and used.
【0031】或いは、次式(2)に示すように、直流電
流と直流電圧からインバータの入力電力を演算し、トル
クを演算生成してもよい。Alternatively, as shown in the following equation (2), the input power of the inverter may be calculated from the DC current and the DC voltage to calculate and generate the torque.
【0032】[0032]
【数2】
T=Pin/ω
=(IB×VB)/ω (2)
ここでIB,VBはインバータ22に接続された図示し
ないバッテリの直流電流及び直流電圧を表している。## EQU00002 ## T = Pin / .omega. = (IB.times.VB) /. Omega. (2) where IB and VB represent the DC current and DC voltage of a battery (not shown) connected to the inverter 22.
【0033】加算器13で生成されたトルク偏差ΔTは
電圧位相制御器18に供給される。電圧位相制御器18
ではトルク偏差ΔTに応じて電圧位相ψを生成する。こ
の電圧位相制御器18は、矩形波電圧位相制御モードで
は、矩形波の電圧位相ψを生成する。また、PWM電圧
位相制御モードでは、擬似正弦波電圧の電圧位相ψを生
成する。具体的には、電圧位相制御器18は、電圧位相
ψを生成する際のパラメータとして、トルク偏差ΔTと
ともに、インバータ36に接続された図示しないバッテ
リの電圧Vdcや電圧振幅制御器16で生成される電圧
振幅|V|、モータ38の角速度ωを用い、それらを所
定の演算式に代入して(或いは等価な処理を施し)必要
な電圧位相ψを生成する。なお、電圧位相制御器18
は、PWM電流制御モードと矩形波電圧位相制御モード
との間の移行期においては、トルクが一定となるよう電
圧位相ψを設定してもよい。The torque deviation ΔT generated by the adder 13 is supplied to the voltage phase controller 18. Voltage phase controller 18
Then, the voltage phase ψ is generated according to the torque deviation ΔT. This voltage phase controller 18 generates a voltage phase ψ of a rectangular wave in the rectangular wave voltage phase control mode. In the PWM voltage phase control mode, the voltage phase ψ of the pseudo sine wave voltage is generated. Specifically, the voltage phase controller 18 is generated by the voltage Vdc of the battery (not shown) connected to the inverter 36 and the voltage amplitude controller 16 together with the torque deviation ΔT as a parameter for generating the voltage phase ψ. Using the voltage amplitude | V | and the angular velocity ω of the motor 38, these are substituted into a predetermined arithmetic expression (or equivalent processing is performed) to generate the necessary voltage phase ψ. The voltage phase controller 18
In the transition period between the PWM current control mode and the rectangular wave voltage phase control mode, the voltage phase ψ may be set so that the torque becomes constant.
【0034】電圧振幅制御器16は、PWM電圧位相制
御モードのために特に設けられた構成であり、PWM電
流制御モードと矩形波電圧位相制御モードとをトルクシ
ョックを発生させることなく接続するための構成の一つ
である。すなわち、電圧振幅制御器16は、PWM電流
制御モードから矩形波電圧位相制御モードに制御が移る
際には、その動作開始時において、電流制御器14にて
その時点に出力されている電圧振幅|V|を引き継いで
出力するとともに、漸次その値を増加させ、電圧振幅|
V|をスイッチ26に供給する。また、電圧振幅制御器
16の出力である電圧振幅|V|は電圧振幅判定部34
にも供給されており、ここで電圧振幅制御器16で生成
される電圧振幅|V|と矩形波電圧に相当する電圧振幅
とが比較され、その比較結果に基づきスイッチ28が切
り替えられるようになっている。The voltage amplitude controller 16 is specially provided for the PWM voltage phase control mode, and is for connecting the PWM current control mode and the rectangular wave voltage phase control mode without causing torque shock. It is one of the configurations. That is, when the control shifts from the PWM current control mode to the rectangular wave voltage phase control mode, the voltage amplitude controller 16 starts the operation of the voltage amplitude controller 16 and outputs the voltage amplitude | V | is taken over and output, and the value is gradually increased, and the voltage amplitude |
V | is supplied to the switch 26. Further, the voltage amplitude | V | output from the voltage amplitude controller 16 is the voltage amplitude determination unit 34.
The voltage amplitude | V | generated by the voltage amplitude controller 16 is compared with the voltage amplitude corresponding to the rectangular wave voltage, and the switch 28 is switched based on the comparison result. ing.
【0035】一方、電圧振幅制御器16は、矩形波電圧
位相制御モードからPWM電流制御モードに制御が移る
際には、その動作開始時において、電圧振幅|V|とし
て矩形波電圧の基本波の振幅を引き継いで出力するとと
もに、漸次その値を減少させている。On the other hand, when the control shifts from the rectangular wave voltage phase control mode to the PWM current control mode, the voltage amplitude controller 16 sets the basic amplitude of the rectangular wave voltage as voltage amplitude | V | at the start of its operation. The amplitude is taken over and output, and the value is gradually decreased.
【0036】矩形波発生部32では電圧位相制御器18
から出力される電圧位相ψに基づいて矩形波電圧を発生
するようスイッチング指令を行う。このスイッチング指
令はスイッチ28を介してインバータ36に供給されて
おり、スイッチ28が図中下側に切り替えられている場
合には、インバータ36から矩形波電圧がモータ38に
印加されるようになっている。In the rectangular wave generator 32, the voltage phase controller 18
A switching command is issued so as to generate a rectangular wave voltage based on the voltage phase ψ output from. This switching command is supplied to the inverter 36 via the switch 28, and when the switch 28 is switched to the lower side in the drawing, a rectangular wave voltage is applied from the inverter 36 to the motor 38. There is.
【0037】図2は各制御モードでのモータ38に供給
される電圧波形を示す図である。同図(a)はPWM電
流制御モードでモータ38に供給される電圧波形を示す
図であり、上側には電流制御器14で生成される電圧振
幅|V|及び電圧位相ψを有する正弦波と三角波とが比
較される様子が示されており、下側には実際にインバー
タ36から出力される擬似正弦波電圧の波形が示されて
いる。また、同図(b)はPWM電圧位相制御モードで
モータ38に供給される電圧波形を示すものである。上
側には電圧振幅制御器16から出力される電圧振幅|V
|と電圧位相制御器18から出力される電圧位相ψとを
有する正弦波と三角波とが比較される様子が示されてお
り、下側には比較結果である擬似正弦波電圧の波形が示
されている。さらに、同図(c)には矩形波電圧位相制
御モードでの電圧波形が示されている。FIG. 2 is a diagram showing voltage waveforms supplied to the motor 38 in each control mode. FIG. 11A is a diagram showing a voltage waveform supplied to the motor 38 in the PWM current control mode, and a sine wave having a voltage amplitude | V | and a voltage phase ψ generated by the current controller 14 is shown on the upper side. The comparison with the triangular wave is shown, and the waveform of the pseudo sine wave voltage actually output from the inverter 36 is shown on the lower side. Further, FIG. 7B shows the voltage waveform supplied to the motor 38 in the PWM voltage phase control mode. On the upper side, the voltage amplitude | V output from the voltage amplitude controller 16
It is shown that the sine wave having the | and the voltage phase ψ output from the voltage phase controller 18 is compared with the triangular wave, and the waveform of the pseudo sine wave voltage which is the comparison result is shown on the lower side. ing. Further, FIG. 7C shows a voltage waveform in the rectangular wave voltage phase control mode.
【0038】図3は、以上の構成を有する駆動制御装置
10の動作を説明する図であり、特にPWM電流制御モ
ードから矩形波電圧位相制御モードへの移行時の動作を
説明するフロー図である。同図に示すように、S101
では駆動制御装置10がPWM電流制御モードにあり、
この場合、スイッチ26及びスイッチ28は共に図中上
側に切り替えられている。そして、電流指令生成部1
2、電流制御器14、PWM回路30、インバータ3
6、が夫々機能している。次に、所与のタイミングによ
り矩形波電圧位相制御モードへの移行が指示されれば、
電圧振幅制御器16に電圧初期値が設定される(S10
2)。この電圧初期値はその時点での電流制御器14か
ら出力されている電圧振幅|V|である。その後、スイ
ッチ26は図中下側に切り替えられ、PWM回路30に
は電圧振幅制御器16から出力される電圧振幅|V|と
電圧位相制御器18から出力される電圧位相ψとが入力
されるようになる(S103)。FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the drive control device 10 having the above-mentioned configuration, and is a flow chart for explaining the operation particularly when shifting from the PWM current control mode to the rectangular wave voltage phase control mode. . As shown in FIG.
Then, the drive control device 10 is in the PWM current control mode,
In this case, both the switch 26 and the switch 28 are switched to the upper side in the figure. Then, the current command generator 1
2, current controller 14, PWM circuit 30, inverter 3
6 are functioning respectively. Next, if the transition to the rectangular wave voltage phase control mode is instructed at a given timing,
An initial voltage value is set in the voltage amplitude controller 16 (S10
2). This initial voltage value is the voltage amplitude | V | output from the current controller 14 at that time. Thereafter, the switch 26 is switched to the lower side in the figure, and the voltage amplitude | V | output from the voltage amplitude controller 16 and the voltage phase ψ output from the voltage phase controller 18 are input to the PWM circuit 30. (S103).
【0039】この場合インバータ36からは電圧振幅及
び電圧位相が制御された擬似正弦波電圧が出力され、か
かる波形電圧によりモータ38が駆動される。その後、
S104において電圧振幅制御器16から出力される電
圧振幅|V|が所定ステップで増加される。S105で
は、電圧振幅判定部34により電圧振幅制御器16から
出力される電圧振幅|V|とバッテリ電圧Vdcに基づ
く所定電圧とが比較され、電圧振幅制御器16から出力
される電圧振幅|V|が小さい場合には、再びS103
に戻りPWM電圧位相制御モードでのモータ38の駆動
を続行する。In this case, the inverter 36 outputs a pseudo sine wave voltage whose voltage amplitude and voltage phase are controlled, and the waveform voltage drives the motor 38. afterwards,
In S104, the voltage amplitude | V | output from the voltage amplitude controller 16 is increased in a predetermined step. In S105, the voltage amplitude determination unit 34 compares the voltage amplitude | V | output from the voltage amplitude controller 16 with a predetermined voltage based on the battery voltage Vdc, and the voltage amplitude | V | output from the voltage amplitude controller 16 is compared. If is smaller, S103 is again set.
Then, the drive of the motor 38 in the PWM voltage phase control mode is continued.
【0040】その後、S105において電圧振幅制御器
16から出力される電圧振幅|V|が上記所定電圧より
も大きくなったと判定されれば、スイッチ28が図中下
側に切り替えられ、駆動制御装置10は矩形波電圧位相
制御モードに移行する(S106)。After that, if it is determined in S105 that the voltage amplitude | V | output from the voltage amplitude controller 16 becomes larger than the above-mentioned predetermined voltage, the switch 28 is switched to the lower side in the figure, and the drive control unit 10 is operated. Shifts to the rectangular wave voltage phase control mode (S106).
【0041】以上のようにすれば、PWM電流制御モー
ドから矩形波電圧位相制御モードに移行する際に、電圧
振幅|V|及び電圧位相ψを滑らかに接続することがで
き、モータ38でのトルクショックを低減することがで
きる。According to the above, when the PWM current control mode is changed to the rectangular wave voltage phase control mode, the voltage amplitude | V | and the voltage phase ψ can be smoothly connected, and the torque in the motor 38 can be changed. Shock can be reduced.
【0042】次に示す図4は、矩形波電圧位相制御モー
ドからPWM電流制御モードへの移行時の動作を説明す
る図である。同図において、S201では駆動制御装置
10は矩形波電圧位相制御モードにある。すなわち、こ
こではスイッチ28が図中下側に切り替えられている。
そして加算器13にはトルク値がフィードバックされて
おり、図示しないECUから出力されたトルク指令値に
基づきモータ38が駆動されている。そして、所与のタ
イミングによりPWM電流制御モードへの移行が指示さ
れた場合、電圧振幅制御器16に電圧初期値が設定され
る(S202)。この電圧初期値はインバータ36に接
続された図示しないバッテリ電圧に基づき設定される電
圧であり、例えば矩形波電圧に相当する電圧振幅が採用
される。Next, FIG. 4 is a diagram for explaining the operation at the time of shifting from the rectangular wave voltage phase control mode to the PWM current control mode. In the figure, in S201, the drive control device 10 is in the rectangular wave voltage phase control mode. That is, here, the switch 28 is switched to the lower side in the drawing.
The torque value is fed back to the adder 13, and the motor 38 is driven based on the torque command value output from the ECU (not shown). Then, when the shift to the PWM current control mode is instructed at the given timing, the voltage initial value is set in the voltage amplitude controller 16 (S202). This voltage initial value is a voltage set based on a battery voltage (not shown) connected to the inverter 36, and for example, a voltage amplitude corresponding to a rectangular wave voltage is adopted.
【0043】次にS203ではスイッチ26が図中下側
に切り替えられるとともにスイッチ28が図中上側に切
り替えられる。そして、PWM回路30には、電圧振幅
制御器16から出力される電圧振幅|V|が供給される
とともに、電圧位相制御器18から出力される電圧位相
ψが供給される。PWM回路30ではそれら振幅|V|
及び電圧位相ψを有する擬似正弦波電圧を生成するよう
スイッチング指令をインバータ36に対して行う。Next, in S203, the switch 26 is switched to the lower side in the figure and the switch 28 is switched to the upper side in the figure. The PWM circuit 30 is supplied with the voltage amplitude | V | output from the voltage amplitude controller 16 and the voltage phase ψ output from the voltage phase controller 18. In the PWM circuit 30, those amplitudes | V |
And a switching command to the inverter 36 to generate a pseudo sine wave voltage having the voltage phase ψ.
【0044】S204では電圧振幅制御器16から出力
される電圧振幅の値を所定ステップ減少させる。そし
て、S205において、電流一致判定部22により現在
の電流値と現在のトルク指令値に基づき生成された電流
指令値とが一致しているかどうかを判定する。In S204, the value of the voltage amplitude output from the voltage amplitude controller 16 is decreased by a predetermined step. Then, in S205, the current matching determination unit 22 determines whether the current value and the current command value generated based on the current torque command value match.
【0045】図5は、この判定処理を説明する図であ
る。同図はdq平面に電流ベクトルを表しており、ベク
トル50は電流指令生成部12で生成された電流指令値
を表している。ベクトル48は矩形波電圧位相制御モー
ドの場合に電流センサ40で検出される電流ベクトルを
表している。かかるベクトル48の終点は、制御モード
の過渡期において軌跡46に示すようにして推移し、電
流指令値を表すベクトル50の先端部に近づく。そし
て、ベクトル50の終点を中心とする所定半径の円内に
電流ベクトル48の終点が移動した場合に、電流一致判
定部22では、スイッチ26を図中上側に切り替えるよ
う、切替信号を送出する。FIG. 5 is a diagram for explaining this determination processing. In the figure, the current vector is represented on the dq plane, and the vector 50 represents the current command value generated by the current command generation unit 12. The vector 48 represents the current vector detected by the current sensor 40 in the rectangular wave voltage phase control mode. The end point of the vector 48 changes as shown by the locus 46 in the transition period of the control mode, and approaches the leading end of the vector 50 representing the current command value. Then, when the end point of the current vector 48 moves within a circle having a predetermined radius centered on the end point of the vector 50, the current coincidence determination unit 22 sends a switching signal to switch the switch 26 to the upper side in the drawing.
【0046】以上のような判定処理の結果、両電流が一
致していると判断されれば、次に、電流制御器14に対
し電流制御初期値が設定される(S206)。すなわ
ち、電流制御器14は上述したように比例積分制御器を
用いて構成されている。このため、その制御において積
分項に電圧振幅制御器16から出力される電圧振幅|V
|に応じた値を設定することにより、PWM電流制御モ
ードに電圧振幅を連続的に接続させつつ移行させること
ができる。その後、スイッチ26は電流一致判定部22
から出力される切り替え信号に基づいて図中上側に切り
替えられ、PWM電流制御モードに移る(S207)。As a result of the above determination process, if it is determined that the two currents match each other, then the current control initial value is set to the current controller 14 (S206). That is, the current controller 14 is configured using the proportional-plus-integral controller as described above. Therefore, in the control, the voltage amplitude | V output from the voltage amplitude controller 16 is added to the integral term.
By setting a value according to |, it is possible to shift the voltage amplitude to the PWM current control mode while continuously connecting the voltage amplitude. After that, the switch 26 switches
Based on the switching signal output from the switch, the switch is switched to the upper side in the figure, and the PWM current control mode is entered (S207).
【0047】以上のようにすれば、矩形波電圧位相制御
モードからPWM電流制御モードに移行する際に、電圧
振幅の値を連続的に接続することができるとともに、電
流値もまた連続的に接続することができる。この結果、
モータ38でトルクショックを低減することができる。With the above arrangement, when the rectangular wave voltage phase control mode is changed to the PWM current control mode, the voltage amplitude values can be continuously connected and the current values can also be continuously connected. can do. As a result,
The motor 38 can reduce the torque shock.
【0048】なお、電流一致判定部22においては、両
電流値の一致は厳密に判断される必要はなく、図6に示
すようにdq平面上で一定の範囲内に両ベクトルの終点
があればよい。また、dq平面にてベクトル48がベク
トル50に近づかない場合が考えられるが、こうした場
合に備え、図4のフロー図において、S205の判定に
おいて電流が一致しないと判定された場合であっても、
現在の電圧振幅が所定電圧振幅以下にまで減少していれ
ば、S206に進むようにしてもよい。In the current coincidence determination section 22, it is not necessary to strictly determine the coincidence of both current values, and if the end points of both vectors are within a certain range on the dq plane as shown in FIG. Good. Further, it is possible that the vector 48 does not approach the vector 50 on the dq plane, but in preparation for such a case, even if it is determined that the currents do not match in the determination of S205 in the flowchart of FIG. 4,
If the current voltage amplitude has decreased to the predetermined voltage amplitude or less, the process may proceed to S206.
【0049】図6は、制御モードの切り替えに際してモ
ータ38に供給される電圧の振幅及び電流の振幅の推移
を表す図である。同図に示すように、PWM制御モード
(I)からPWM電圧位相制御モード(II)に移行する
場合、電圧振幅42は切り替えタイミングでの値から時
間を追うにつれて増加する。この際、電圧位相制御器1
8から供給される電圧位相ψはモータ38から出力され
るトルクが一定となるよう制御されているため、電流振
幅44は時間を追うにつれて徐々に減少する。FIG. 6 is a diagram showing changes in the amplitude of the voltage and the amplitude of the current supplied to the motor 38 when the control mode is switched. As shown in the figure, when the PWM control mode (I) is shifted to the PWM voltage phase control mode (II), the voltage amplitude 42 increases from the value at the switching timing with time. At this time, the voltage phase controller 1
Since the voltage phase ψ supplied from 8 is controlled so that the torque output from the motor 38 is constant, the current amplitude 44 gradually decreases with time.
【0050】PWM電圧位相制御モード(II)から矩形
波電圧位相制御モード(III)に移行する場合、電圧振
幅判定部34での電圧振幅判定が行われる(図中矢印
A)。そして、矩形波電圧位相制御モードでは電圧振幅
42はバッテリ電圧Vdcに対応した所定値を維持す
る。また、電流振幅44もトルク指令値に応じた値をと
る。When the PWM voltage phase control mode (II) shifts to the rectangular wave voltage phase control mode (III), the voltage amplitude determination unit 34 determines the voltage amplitude (arrow A in the figure). Then, in the rectangular wave voltage phase control mode, the voltage amplitude 42 maintains a predetermined value corresponding to the battery voltage Vdc. The current amplitude 44 also takes a value according to the torque command value.
【0051】さらに、矩形波電圧位相制御モード(II
I)からPWM電圧位相制御モード(IV)に移行する場
合、電圧振幅42は矩形波電圧位相制御モードでの電圧
振幅から徐々に減少する。一方、電流振幅44は矩形波
電圧位相制御モードでの電流から徐々に増加する。そし
て、電流センサ40で検出される電流値と電流指令生成
部12で生成される電流指令値とが一致したことが電流
一致判定部22により検出された場合、PWM電流位相
制御モード(IV)からPWM電流制御モード(V)に制
御モードが移行する(図中矢印B)。Further, the rectangular wave voltage phase control mode (II
When transitioning from I) to the PWM voltage phase control mode (IV), the voltage amplitude 42 gradually decreases from the voltage amplitude in the rectangular wave voltage phase control mode. On the other hand, the current amplitude 44 gradually increases from the current in the rectangular wave voltage phase control mode. When the current match determination unit 22 detects that the current value detected by the current sensor 40 and the current command value generated by the current command generation unit 12 match, the PWM current phase control mode (IV) The control mode shifts to the PWM current control mode (V) (arrow B in the figure).
【0052】以上説明した駆動制御装置10によれば、
PWM電流制御モードと矩形波電圧位相モードとの間に
電圧振幅|V|及び電圧位相ψの双方を制御するPWM
電圧位相制御モードを介在させるようにしたので、それ
ら制御モード間の切替えを大きなトルクショックを発生
させることなく行うことができる。According to the drive controller 10 described above,
PWM for controlling both the voltage amplitude | V | and the voltage phase ψ between the PWM current control mode and the rectangular wave voltage phase mode
Since the voltage phase control mode is interposed, the switching between the control modes can be performed without causing a large torque shock.
【図1】 本発明の実施の形態に係る交流電動機の駆動
制御装置の全体構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a drive control device for an AC electric motor according to an embodiment of the present invention.
【図2】 各制御モードでの電圧波形を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing voltage waveforms in each control mode.
【図3】 PWM電流制御モードから矩形波電圧位相制
御モードへ移行する際の動作を説明するフロー図であ
る。FIG. 3 is a flowchart illustrating an operation when shifting from a PWM current control mode to a rectangular wave voltage phase control mode.
【図4】 矩形波電圧位相制御モードからPWM電流制
御モードへの移行時の動作を説明するフロー図である。FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation at the time of transition from the rectangular wave voltage phase control mode to the PWM current control mode.
【図5】 電流一致判定処理を説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating current coincidence determination processing.
【図6】 制御モード移行時における電圧振幅及び電流
振幅の推移を表す図である。FIG. 6 is a diagram showing changes in voltage amplitude and current amplitude when shifting to a control mode.
10 駆動制御装置、12 電流指令生成部、14 電
流制御器、16 電圧振幅制御器、18 電圧位相制御
器、20 トルク検出手段、22 電流一致判定部、2
4 加算器、26,28 スイッチ、30 PWM回
路、32 矩形波発生部、34 電圧振幅判定部、36
インバータ、38 モータ、40 電流センサ。DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 drive control device, 12 current command generation part, 14 current controller, 16 voltage amplitude controller, 18 voltage phase controller, 20 torque detection means, 22 current coincidence determination part, 2
4 adder, 26, 28 switch, 30 PWM circuit, 32 rectangular wave generating section, 34 voltage amplitude determining section, 36
Inverter, 38 motor, 40 current sensor.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大谷 裕樹 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41 番地の1 株式会社豊田中央研究所内 (56)参考文献 特開 平10−146090(JP,A) 特開2000−50689(JP,A) 特開 昭58−119791(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02P 5/00,6/00,7/00 B60L 15/08 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hiroki Otani No. 41 Yokomichi, Nagakute-cho, Aichi-gun, Aichi-gun 1-chome, Toyota Central Research Institute Co., Ltd. (56) Reference JP-A-10-146090 (JP, A) JP 2000-50689 (JP, A) JP 58-119791 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H02P 5 / 00,6 / 00,7 / 00 B60L 15/08
Claims (5)
に対してスイッチング制御を行う交流電動機の駆動制御
装置において、 前記インバータをパルス幅変調制御して、電流指令値に
応じた擬似正弦波電圧を、前記交流電動機に印加させる
第1の駆動制御手段と、 前記インバータを矩形波制御して、トルク指令値に応じ
た位相と所定第1振幅とを有する矩形波電圧を、前記交
流電動機に印加させる第2の駆動制御手段と、 前記第1の駆動制御手段から前記第2の駆動制御手段に
制御が切替えられる際、前記インバータをパルス幅変調
制御して、その切替えの際の前記擬似正弦波電圧の振幅
から前記第1振幅に対応する所定第2振幅まで振幅が漸
次増加するとともに、その切替えの間に前記交流電動機
の出力トルクが連続的に変化するよう位相が推移する擬
似正弦波電圧を、前記交流電動機に印加させる第3の駆
動制御手段と、 を含むことを特徴とする交流電動機の駆動制御装置。1. A drive control device for an AC electric motor that performs switching control on an inverter that supplies electric power to the AC electric motor, wherein pulse width modulation control is performed on the inverter to generate a pseudo sine wave voltage according to a current command value. A first drive control means for applying to the alternating-current motor; and a rectangular-wave voltage for controlling the inverter to apply a rectangular-wave voltage having a phase corresponding to a torque command value and a predetermined first amplitude to the alternating-current motor. 2 drive control means, and when the control is switched from the first drive control means to the second drive control means, pulse width modulation control of the inverter is performed, and the pseudo sine wave voltage at the time of switching is controlled. The amplitude gradually increases from the amplitude to a predetermined second amplitude corresponding to the first amplitude, and the phase is such that the output torque of the AC motor continuously changes during the switching. A drive control device for an AC electric motor, comprising: a third drive control unit that applies a pseudo sine wave voltage that changes to the AC electric motor to the AC electric motor.
に対してスイッチング制御を行う交流電動機の駆動制御
装置において、 前記インバータをパルス幅変調制御して、電流指令値に
応じた擬似正弦波電圧を、前記交流電動機に印加させる
第1の駆動制御手段と、 前記インバータを矩形波制御して、トルク指令値に応じ
た位相と所定第1振幅とを有する矩形波電圧を、前記交
流電動機に印加させる第2の駆動制御手段と、 前記第2の駆動制御手段から前記第1の駆動制御手段に
制御が切替えられる際、前記インバータをパルス幅変調
制御して、前記第1振幅に対応する所定第3振幅から振
幅が漸次減少するとともに、その切替えの間に前記交流
電動機の出力トルクが連続的に変化するよう位相が推移
する擬似正弦波電圧を、前記交流電動機に印加させる第
4の駆動制御手段と、 を含むことを特徴とする交流電動機の駆動制御装置。2. A drive control device for an AC electric motor that performs switching control on an inverter that supplies electric power to the AC electric motor, wherein pulse width modulation control is performed on the inverter to generate a pseudo sine wave voltage according to a current command value. A first drive control means for applying to the alternating-current motor; and a rectangular-wave voltage for controlling the inverter to apply a rectangular-wave voltage having a phase corresponding to a torque command value and a predetermined first amplitude to the alternating-current motor. 2 drive control means, and when the control is switched from the second drive control means to the first drive control means, pulse width modulation control is performed on the inverter to control a predetermined third amplitude corresponding to the first amplitude. To the AC motor, the amplitude gradually decreases and the phase shifts so that the output torque of the AC motor continuously changes during the switching. A fourth drive control means for applying the voltage, and a drive control device for an AC electric motor.
装置において、 前記第4の駆動制御手段は、前記交流電動機に供給する
電流値が前記電流指令値に近づいた場合に、前記第1の
駆動制御手段に制御を移すことを特徴とする交流電動機
の駆動制御装置。3. The drive control device for an AC electric motor according to claim 2, wherein the fourth drive control means controls the first drive control means when the current value supplied to the AC electric motor approaches the current command value. The drive control device for an AC motor, wherein control is transferred to the drive control means of the above.
動制御装置において、 前記第4の駆動制御手段は、前記交流電動機に印加する
前記擬似正弦波電圧の振幅が所定限度を超えて減少した
場合、前記第1の駆動制御手段に制御を移すことを特徴
とする交流電動機の駆動制御装置。4. The drive control device for an AC electric motor according to claim 2, wherein the fourth drive control means reduces the amplitude of the pseudo sine wave voltage applied to the AC electric motor beyond a predetermined limit. In this case, the control is transferred to the first drive control means, and the drive control device for the AC electric motor.
電動機の駆動制御装置において、 前記第3又は第4の駆動制御手段は、前記交流電動機の
出力トルクが一定となるよう位相が推移する擬似正弦波
電圧を、前記交流電動機に印加させることを特徴とする
交流電動機の駆動制御装置。5. The drive control device for an AC electric motor according to claim 1, wherein the third or fourth drive control means changes a phase so that an output torque of the AC electric motor becomes constant. A drive control device for an AC electric motor, characterized in that a pseudo sine wave voltage is applied to the AC electric motor.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8476856B2 (en) | 2009-09-18 | 2013-07-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Three-phase AC motor drive control device |
US9543882B2 (en) | 2013-10-02 | 2017-01-10 | Mitsubishi Electric Corporation | AC motor drive system |
Families Citing this family (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2803958B1 (en) * | 2000-01-18 | 2002-03-29 | Sagem | ELECTRONICALLY SWITCHED MOTOR |
JP4667608B2 (en) * | 2001-01-24 | 2011-04-13 | トヨタ自動車株式会社 | AC motor drive control device |
JP2002345283A (en) * | 2001-05-15 | 2002-11-29 | Koyo Seiko Co Ltd | Electrically operated power steering |
JP2003102153A (en) * | 2001-09-21 | 2003-04-04 | Denso Corp | Alternating current generator-motor for vehicle |
JP4604820B2 (en) * | 2005-05-02 | 2011-01-05 | トヨタ自動車株式会社 | Control device for motor drive system |
JP5181551B2 (en) * | 2006-08-11 | 2013-04-10 | 株式会社デンソー | Control device for multi-phase rotating machine |
JP4775168B2 (en) * | 2006-08-11 | 2011-09-21 | 株式会社デンソー | Control device for three-phase rotating machine |
JP4788670B2 (en) * | 2007-06-22 | 2011-10-05 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle control device |
JP4245069B2 (en) * | 2007-06-27 | 2009-03-25 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle control apparatus and vehicle drive control method |
KR100906869B1 (en) | 2007-12-13 | 2009-07-08 | 현대자동차주식회사 | Shock reduction method when creep oscillation of hybrid vehicle |
JP5233427B2 (en) * | 2008-06-11 | 2013-07-10 | 株式会社デンソー | Rotating machine control device and rotating machine control system |
JP5384068B2 (en) * | 2008-09-24 | 2014-01-08 | トヨタ自動車株式会社 | Rotating electrical machine control system |
JP5311950B2 (en) * | 2008-09-24 | 2013-10-09 | トヨタ自動車株式会社 | Rotating electrical machine control system |
JP5210822B2 (en) * | 2008-11-18 | 2013-06-12 | トヨタ自動車株式会社 | AC motor control device and electric vehicle equipped with the same |
JP5233685B2 (en) * | 2009-01-13 | 2013-07-10 | 株式会社デンソー | Rotating machine control device and control system |
JP5556054B2 (en) * | 2009-05-13 | 2014-07-23 | 日産自動車株式会社 | AC motor control device |
JP5564828B2 (en) * | 2009-05-13 | 2014-08-06 | 日産自動車株式会社 | AC motor control device |
JP5375679B2 (en) * | 2010-03-08 | 2013-12-25 | トヨタ自動車株式会社 | Control device for motor drive system |
JP5549537B2 (en) * | 2010-10-26 | 2014-07-16 | 株式会社デンソー | Rotating machine control device |
EP2717465B1 (en) | 2011-04-21 | 2019-06-19 | Nissan Motor Co., Ltd | Control device for electric motor and control method for electric motor |
US20140139150A1 (en) * | 2011-07-14 | 2014-05-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle driving device |
JP6565531B2 (en) * | 2015-09-18 | 2019-08-28 | シンフォニアテクノロジー株式会社 | Inverter control device |
EP3473485B1 (en) * | 2016-06-16 | 2023-05-03 | Mitsubishi Electric Corporation | Vehicle control device and vehicle control system |
JP6439771B2 (en) * | 2016-10-19 | 2018-12-19 | トヨタ自動車株式会社 | Driving device and automobile |
DE102017217913A1 (en) | 2017-10-09 | 2019-04-11 | Robert Bosch Gmbh | Method for switching between block control and PWM control of an electrical machine |
JP6951945B2 (en) * | 2017-11-02 | 2021-10-20 | 澤藤電機株式会社 | Motor control device and motor control method |
JP7044523B2 (en) | 2017-11-20 | 2022-03-30 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | Motor control device and electric compressor equipped with it, air conditioner for moving body, motor control method and motor control program |
JP7094859B2 (en) * | 2018-11-15 | 2022-07-04 | 澤藤電機株式会社 | Motor control device and motor control method |
JP7153168B2 (en) * | 2019-03-05 | 2022-10-14 | 株式会社デンソー | electric motor controller |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58119791A (en) * | 1981-12-30 | 1983-07-16 | Fanuc Ltd | Drive system for induction motor |
JP3481405B2 (en) * | 1996-11-12 | 2003-12-22 | 株式会社東芝 | Inverter device |
JP3746377B2 (en) * | 1998-07-24 | 2006-02-15 | トヨタ自動車株式会社 | AC motor drive control device |
-
1998
- 1998-07-29 JP JP21417698A patent/JP3533091B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8476856B2 (en) | 2009-09-18 | 2013-07-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Three-phase AC motor drive control device |
US9543882B2 (en) | 2013-10-02 | 2017-01-10 | Mitsubishi Electric Corporation | AC motor drive system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2000050686A (en) | 2000-02-18 |
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