JP3933108B2

JP3933108B2 - Electric drive control device, electric drive control method and program thereof

Info

Publication number: JP3933108B2
Application number: JP2003205259A
Authority: JP
Inventors: 将義柳田; 健岩月
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2003-08-01
Filing date: 2003-08-01
Publication date: 2007-06-20
Anticipated expiration: 2023-08-01
Also published as: JP2005057818A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動駆動制御装置、電動駆動制御方法及びそのプログラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両、例えば、電気自動車、ハイブリッド型車両等の電動車両においては、電動駆動装置が搭載され、該電動駆動装置によって電動車両を走行させることができるようになっている。
【０００３】
そして、電気自動車の場合、前記電動駆動装置に電動機械としての駆動モータが配設され、該駆動モータを駆動することによって発生させられた回転が駆動輪に伝達され、電気自動車が走行させられる。前記駆動モータは、力行（駆動）時に、バッテリから直流の電流を受けて駆動され、前記駆動モータのトルク、すなわち、駆動モータトルクを発生させ、回生（発電）時に、電気自動車のイナーシャによってトルクを受け、直流の電流を発生させ、該電流をバッテリに供給する。
【０００４】
また、ハイブリッド型車両の場合、エンジンのほかに、前記電動駆動装置に、第１の電動機械としての発電機（発電機モータ）及び第２の電動機械としての駆動モータが配設され、エンジンのトルク、すなわち、エンジントルクの一部を発電機に、残りを駆動輪に伝達するようになっている。そして、前記電動駆動装置は、サンギヤ、リングギヤ及びキャリヤを備えたプラネタリギヤユニットを有し、前記キャリヤとエンジンとが連結され、リングギヤと駆動輪とが連結され、サンギヤと発電機とが連結され、前記リングギヤ及び駆動モータから出力された回転が駆動輪に伝達され、ハイブリッド型車両が走行させられる。
【０００５】
そのために、前記駆動モータ、発電機等には、回転自在に配設され、Ｎ極及びＳ極の永久磁石から成る磁極対を備えたロータ、該ロータより径方向外方に配設され、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のステータコイルを備えたステータ等の電動機械部品が配設される。
【０００６】
また、前記電気自動車には駆動モータ制御装置が、前記ハイブリッド型車両には発電機制御装置及び駆動モータ制御装置がそれぞれ電動機械制御装置として配設され、該電動機械制御装置において発生させられたＵ相、Ｖ相及びＷ相のパルス幅変調信号をインバータに送り、該インバータにおいて発生させられた相電流、すなわち、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の電流を前記各ステータコイルに供給することによって、前記駆動モータを駆動して駆動モータトルクを発生させたり、発電機を駆動して、発電機のトルク、すなわち、発電機トルクを発生させたりするようになっている。
【０００７】
ところで、前記電動駆動装置に異常が発生することがある。そこで、各ステータコイルに供給される各相の電流を検出し、該各相の電流と、各相の電圧指令値に基づいて算出された電流の推定値との偏差に基づいて、電動駆動装置に異常が発生したかどうかを判断するようにした異常判定方法が提供されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平９−１７２７９１号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の異常判定方法においては、バッテリ電圧が変化したり、駆動モータの回転速度、すなわち、駆動モータ回転速度の変化に対応させてキャリヤ周波数を切り換えたりしたときに、それに伴って、ステータコイルに供給される各相の電流が変化するのに対して、前記電流の推定値は、各相の電圧指令値に基づいて発生させられるので変化しない。また、前記電流の推定値を算出する当たり、インバータのスイッチングに必須となるデッドタイムについての考慮がされていない。すなわち、電動駆動装置に異常が発生したかどうかを判断するに当たり、電流の推定値にバッテリ電圧の変化、キャリヤ周波数の切換え、デッドタイム等を反映させることができないので、電動駆動装置に異常が発生したかどうかを正確に判断することが困難である。
【００１０】
本発明は、前記従来の異常判定方法の問題点を解決して、電動駆動装置に異常が発生したかどうかを正確に判断することができる電動駆動制御装置、電動駆動制御方法及びそのプログラムを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の電動駆動制御装置においては、電動機械と、電圧指令値に基づいて電流発生信号であるパルス幅変調信号を発生させる信号発生処理手段と、前記パルス幅変調信号に基づいて電流を発生させ、該電流を前記電動機械のコイルに供給する電流発生部と、前記コイルに供給される電流を検出する電流検出部と、前記パルス幅変調信号に基づいて電流推定値を算出する電流推定値算出処理手段と、検出された電流を表す検出電流及び電流推定値に基づいて電動駆動装置に異常が発生したかどうかを判断する異常判定処理手段とを有する。
そして、前記電流推定値算出処理手段は、所定のタイミングの検出電流、及びパルス幅変調信号のパルス幅に基づいて電流推定値を算出する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、この場合、電動車両としての電気自動車について説明する。
【００２１】
図１は本発明の実施の形態における電動駆動制御装置の機能ブロック図である。
【００２２】
図において、３１は電動機械としての駆動モータ、６８は電圧指令値に基づいて電流発生信号を発生させる信号発生処理手段としてのＰＷＭ発生器、９０は、前記電流発生信号に基づいて電流を発生させ、該電流を前記駆動モータ３１の図示されないコイルに供給する電流発生部、３３、３４は前記コイルに供給される電流を検出する電流検出部としての電流センサ、９１は、前記電流発生信号に基づいて電流を推定し、検出された電流を表す検出電流及び推定された電流に基づいて電動駆動装置に異常が発生したかどうかを判断する異常判定処理手段である。
【００２３】
図２は本発明の実施の形態における電気自動車の概略図、図３は本発明の実施の形態における駆動モータ制御装置のブロック図である。
【００２４】
図において、３１は電動機械としての駆動モータであり、該駆動モータ３１は電気自動車の図示されない駆動軸等に取り付けられる。本実施の形態においては、前記駆動モータ３１としてＤＣブラシレス駆動モータが使用される。駆動モータ３１は、回転自在に配設された図示されないロータ、及び該ロータより径方向外方に配設されたステータを備える。前記ロータは、図示されないシャフトに図示されないハブを介して取り付けられたロータコア、及び該ロータコアの円周方向における複数箇所に配設された永久磁石を備え、該永久磁石のＳ極及びＮ極によって磁極対が構成される。また、前記ステータは、円周方向における複数箇所に、径方向内方に向けて突出させてティースが形成された図示されないステータコア、並びに前記ティースに巻装されたＵ相、Ｖ相及びＷ相のコイルとしてのステータコイル１１〜１３を備える。前記駆動モータ３１の出力軸に、磁極位置θを検出するための磁極位置検出部としてレゾルバ７１が配設され、該レゾルバ７１は、センサ出力として磁極位置信号ＳＧθを発生させ、電動機械制御装置としての駆動モータ制御装置４５に送る。なお、前記駆動モータ３１、図示されない駆動輪等によって電動駆動装置が構成される。
【００２５】
そして、前記駆動モータ３１を駆動して電気自動車を走行させるために、バッテリ１４からの直流の電流が、電流供給装置としてのインバータ４０に供給され、該インバータ４０によって相電流、すなわち、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗに変換され、各相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗはそれぞれ各ステータコイル１１〜１３に供給される。なお、前記インバータ４０及びドライブ回路５１によって電流発生部９０（図１）が構成される。
【００２６】
そのために、前記インバータ４０は、６個のスイッチング素子としてのトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６を備え、各トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６を選択的にオン・オフさせることによって、前記各相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを発生させることができるようになっている。
【００２７】
なお、本実施の形態においては、電流供給装置としてインバータ４０を使用するようになっているが、該インバータ４０として、２〜６個のスイッチング素子を一つのパッケージに組み込むことによって形成されたＩＧＢＴ等のパワーモジュールを使用したり、ＩＧＢＴにドライブ回路等を組み込むことによって形成されたＩＰＭを使用したりすることができる。
【００２８】
ところで、前記ステータコイル１１〜１３はスター結線されているので、各相のうちの二つの相の電流の値が決まると、残りの一つの相の電流の値も決まる。したがって、各相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを制御するために、例えば、ステータコイル１１、１２のリード線にＵ相及びＶ相の電流Ｉｕ、Ｉｖを検出電流ｉｕ、ｉｖとして検出する電流検出部としての電流センサ３３、３４が配設され、該電流センサ３３、３４は、検出電流ｉｕ、ｉｖを駆動モータ制御装置４５に送り、該駆動モータ制御装置４５は検出電流ｉｕ、ｉｖに基づいて検出電流ｉｗ
ｉｗ＝−ｉｕ−ｉｖ
を算出することによって検出する。なお、前記検出電流ｉｕ、ｉｖのほかに検出電流ｉｗを電流センサによって直接検出することもできる。
【００２９】
前記駆動モータ制御装置４５には、コンピュータとして機能する図示されないＣＰＵのほかに、データを記録したり、各種のプログラムを記録したりするためのＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の図示されない記録装置が配設される。そして、前記ＲＡＭには、各種のプログラム、データ等が記録されるようになっているが、プログラム、データ等をハードディスク、メモリカード等の外部の記録媒体に記録することもできる。その場合、例えば、該外部の記録媒体から前記プログラム、データ等を読み出してフラッシュメモリに記録する。したがって、外部の記録媒体を交換することによって、前記プログラム、データ等を更新することができる。また、前記ＲＯＭはｄ軸用及びｑ軸用の電流指令値マップを備える。
【００３０】
そして、前記駆動モータ制御装置４５の磁極位置算出部４６は、磁極位置信号ＳＧθを読み込み、磁極位置信号ＳＧθに従って磁極位置θを算出する。また、前記駆動モータ制御装置４５の図示されない駆動モータ回転速度算出処理手段は、駆動モータ回転速度算出処理を行い、磁極位置算出部４６によって算出された磁極位置θに基づいて駆動モータ回転速度ＮＭを算出する。そして、前記駆動モータ制御装置４５の図示されない車速検出処理手段は、車速検出処理を行い、前記駆動モータ回転速度ＮＭに対応する車速Ｖを検出し、検出された車速Ｖを、電気自動車の全体の制御を行う図示されない車両制御装置に送る。
【００３１】
そして、該車両制御装置の図示されない車両用指令値発生処理手段は、車両用指令値発生処理を行い、前記車速Ｖ及び図示されないアクセル開度検出部において検出されたアクセル開度を読み込み、車速Ｖ及びアクセル開度に基づいて車両要求トルクＴＯ^*を算出し、該車両要求トルクＴＯ^*に対応させて駆動モータトルクＴＭの目標値を表す駆動モータ目標トルク（トルク指令値）ＴＭ^*を発生させ、該駆動モータ目標トルクＴＭ^*を前記駆動モータ制御装置４５に送る。次に、該駆動モータ制御装置４５の図示されない駆動モータ制御処理手段は、前記駆動モータ目標トルクＴＭ^*を受けると、駆動モータ制御処理を行い、駆動モータ３１を駆動する。
【００３２】
そして、前記駆動モータ制御処理手段の電流用の指令値発生処理手段としてのトルク指令・電流指令変換部４７は、指令値発生処理を行い、電圧検出部としてのバッテリ電圧検出センサ１５によって検出されたバッテリ１４の電圧、すなわち、バッテリ電圧ＶＢを読み込むとともに、駆動モータ回転速度ＮＭを読み込み、前記各電流指令値マップを参照して、前記駆動モータ目標トルクＴＭ^*に対応するｄ軸電流指令値ｉｄ^*及びｑ軸電流指令値ｉｑ^*を、インバータ４０を作動させるための電流用の指令値として算出し、減算器６２、６３に送る。
【００３３】
ところで、前記駆動モータ制御装置４５においては、ロータにおける磁極対の方向にｄ軸を、該ｄ軸と直角の方向にｑ軸をそれぞれ採ったｄ−ｑ軸モデル上でベクトル制御演算によるフィードバック制御が行われるようになっている。
【００３４】
そのために、前記駆動モータ制御処理手段は、電流センサ３３、３４から検出電流ｉｕ、ｉｖを読み込む。そして、駆動モータ制御装置４５の第１の変換処理手段としてのＵＶ−ｄｑ変換部６１は、第１の変換処理を行い、前記検出電流ｉｕ、ｉｖ及び前記磁極位置θに基づいて三相／二相変換を行い、検出電流ｉｕ、ｉｖをそれぞれｄ軸電流ｉｄ及びｑ軸電流ｉｑに変換する。
【００３５】
次に、ｄ軸電流ｉｄは減算器６２に送られ、該減算器６２においてｄ軸電流ｉｄと前記ｄ軸電流指令値ｉｄ^*とのｄ軸電流偏差Δｉｄが算出され、該ｄ軸電流偏差Δｉｄが電圧指令値発生部６４に送られる。一方、ｑ軸電流ｉｑは減算器６３に送られ、該減算器６３においてｑ軸電流ｉｑと前記ｑ軸電流指令値ｉｑ^*とのｑ軸電流偏差Δｉｑが算出され、該ｑ軸電流偏差Δｉｑが電圧指令値発生部６５に送られる。
【００３６】
そして、前記電圧指令値発生部６４、６５は、前記ｄ軸電流偏差Δｉｄ及びｑ軸電流偏差Δｉｑが零（０）になるように、２軸上のインバータ出力としてのｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*をそれぞれ発生させ、該ｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*をそれぞれ駆動モータ制御装置４５の第２の変換処理手段としてのｄｑ−ＵＶ変換器６７に送る。
【００３７】
なお、前記電圧指令値発生部６４、６５によって駆動モータ制御装置４５の電圧用の第１の指令値発生処理手段が構成され、電圧指令値発生部６４、６５は、前記電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗに基づいて、前記ｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*を電圧用の第１の指令値として発生させる。
【００３８】
続いて、前記ｄｑ−ＵＶ変換器６７は、第２の変換処理を行い、前記ｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*及び磁極位置θを読み込み、二相／三相変換を行い、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ^*及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ^*をＵ相、Ｖ相及びＷ相の電圧指令値Ｖｕ^*、Ｖｖ^*、Ｖｗ^*に変換し、該電圧指令値Ｖｕ^*、Ｖｖ^*、Ｖｗ^*を信号発生処理手段としてのＰＷＭ発生器６８に送る。なお、前記ｄｑ−ＵＶ変換器６７によって駆動モータ制御装置４５の電圧用の第２の指令値発生処理手段が構成され、ｄｑ−ＵＶ変換器６７は、前記電圧指令値Ｖｕ^*、Ｖｖ^*、Ｖｗ^*を電圧用の第２の指令値として発生させる。
【００３９】
前記ＰＷＭ発生器６８は、信号発生処理を行い、前記各相の電圧指令値Ｖｕ^*、Ｖｖ^*、Ｖｗ^*及び前記バッテリ電圧ＶＢに基づいて、前記ｄ軸電流指令値ｉｄ^*及びｑ軸電流指令値ｉｑ^*に対応するパルス幅を有する各相の電流発生信号としてのパルス幅変調信号Ｍｕ、Ｍｖ、Ｍｗを発生させ、ドライブ回路５１に送る。
【００４０】
該ドライブ回路５１は、前記各相のパルス幅変調信号Ｍｕ、Ｍｖ、Ｍｗを受けて、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６を駆動するための６個のゲート信号をそれぞれ発生させ、該ゲート信号をインバータ４０に送る。該インバータ４０は、前記ゲート信号がオンの間だけトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６をオンにして各相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを発生させ、該各相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを前記各ステータコイル１１〜１３に供給する。
【００４１】
このように、駆動モータ目標トルクＴＭ^*に基づいてトルク制御が行われ、駆動モータ３１が駆動されて電気自動車が走行させられる。なお、１７はインバータ４０とバッテリ１４との間に配設された平滑用のコンデンサである。また、前記ＰＷＭ発生器６８、ドライブ回路５１、インバータ４０等によって、駆動モータ３１を駆動する駆動装置部が構成される。
【００４２】
ところで、前記電動駆動装置において、例えば、前記駆動モータ３１、駆動モータ３１の電動機械部品、インバータ４０、ゲート信号をインバータ４０に送るためのゲート信号線等に異常が発生することがあるが、その場合、前記駆動モータ制御装置４５の異常判定処理手段９１によって、異常判定処理を行い、電動駆動装置に異常が発生したかどうかを判断するようにしている。
【００４３】
次に、異常判定処理手段９１の動作について説明する。
【００４４】
図４は本発明の実施の形態における異常判定処理手段の動作を示すメインフローチャート、図５は本発明の実施の形態におけるＵ相電流異常判断処理のサブルーチンを示す図、図６は本発明の実施の形態における電流推定値算出処理のサブルーチンを示す図、図７は本発明の実施の形態におけるＶ相電流異常判断処理のサブルーチンを示す図、図８は本発明の実施の形態におけるＷ相電流異常判断処理のサブルーチンを示す図である。
【００４５】
まず、異常判定処理手段９１（図１）の図示されないＵ相電流異常判断処理手段は、Ｕ相電流異常判断処理を行い、Ｕ相の電流Ｉｕが異常であるかどうかを判断し、次に、異常判定処理手段９１の図示されないＶ相電流異常判断処理手段は、Ｖ相電流異常判断処理を行い、Ｖ相の電流Ｉｖが異常であるかどうかを判断し、続いて、異常判断処理手段９１の図示されないＷ相電流異常判断処理手段は、Ｗ相電流異常判断処理を行い、Ｗ相の電流Ｉｗが異常であるかどうかを判断する。
【００４６】
この場合、ＰＷＭ発生器６８によって発生させられた各相のパルス幅変調信号Ｍｕ、Ｍｖ、Ｍｗに基づいて、各相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗが推定され、検出電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗと、推定された電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗの値、すなわち、電流推定値ｉｕｅ、ｉｖｅ、ｉｗｅとが比較される。各相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗの波形は、理論上正弦波になり、検出電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗと電流推定値ｉｕｅ、ｉｖｅ、ｉｗｅとは一致する。そこで、検出電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗと電流推定値ｉｕｅ、ｉｖｅ、ｉｗｅとが等しくないかどうかによって各相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗが異常であるかどうかを判断するようにしている。
【００４７】
そして、各相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗのうちのいずれかの電流が異常である場合、前記異常判定処理手段９１の図示されない異常発生判断処理手段は、異常発生判断処理を行い、電動駆動装置に異常が発生したと判断し、ドライブ回路５１（図２）によって発生させられ、インバータ４０に送られるゲート信号をオフにして、駆動モータ３１のシャットダウンを行う。
【００４８】
このように、検出電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗと電流推定値ｉｕｅ、ｉｖｅ、ｉｗｅとの比較結果に基づいて、各相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗが異常であるかどうかが判断され、各相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗのうちのいずれかの電流が異常である場合に、電動駆動装置に異常が発生したと判断するようになっているので、異常が発生したかどうかを確実に判断することができる。
【００４９】
例えば、短絡によって過電流、過電圧、過熱等の現象が起こった場合に、異常が発生したと判断することができるだけでなく、過電流、過電圧、過熱等の現象が起こらない場合、例えば、インバータ４０のトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６が破損したり、ゲート信号線等が断線したりして、前記電動駆動装置に開放による異常が発生した場合においても、異常が発生したと確実に判断することができる。また、検出電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗに乱れが生じた場合等においても、異常が発生したと確実に判断することができる。
【００５０】
さらに、ノイズによって異常が発生したかどうかの判断を誤ることがなくなる。
【００５１】
また、前記パルス幅変調信号Ｍｕ、Ｍｖ、Ｍｗは、駆動モータ３１を駆動するために発生させられる各種の信号のうちの最も出力側の信号であり、制御上の最終指令値であり、デッドタイムが考慮されるので、最も電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗの変化に近似して変化する。したがって、異常が発生したかどうかの判断の速度及び精度を高くすることができる。
【００５２】
そして、前記パルス幅変調信号Ｍｕ、Ｍｖ、Ｍｗは、電圧指令値Ｖｕ^*、Ｖｖ^*、Ｖｗ^*に基づいて算出され、該電圧指令値Ｖｕ^*、Ｖｖ^*、Ｖｗ^*は、バッテリ電圧ＶＢ、制御周期を表すキャリヤ周波数ｆｃ等に基づいて、しかも、バッテリ電圧ＶＢが低下したときに行われる電圧制限等の制限情報、デッドタイム等を加えて算出される。したがって、バッテリ電圧ＶＢが変化したり、駆動モータ回転速度ＮＭ、駆動モータ目標トルクＴＭ^*等の変化に対応させてキャリヤ周波数ｆｃを切り換えたりしたときに（例えば、駆動モータ回転速度ＮＭが低く、所定の駆動モータトルクＴＭが発生させられる場合に、キャリヤ周波数ｆｃが低くされる。）、それに伴って、パルス幅変調信号Ｍｕ、Ｍｖ、Ｍｗが変化するので、電流推定値ｉｕｅ、ｉｖｅ、ｉｗｅにバッテリ電圧ＶＢの変化、キャリヤ周波数ｆｃの切換え等を反映させることができる。
【００５３】
また、インバータ４０を作動させるのに当たり、３相変調と２相変調（６個のトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６のうちの二つを休止させる方式）とを切り換えることがあるが、この場合も、３相変調と２相変調との切換えに伴ってパルス幅変調信号Ｍｕ、Ｍｖ、Ｍｗがそれに対応させて発生させられるので、電流推定値ｉｕｅ、ｉｖｅ、ｉｗｅに３相変調と２相変調との切換えを反映させることができる。
【００５４】
その結果、異常が発生したかどうかの判断の精度を一層高くすることができる。
【００５５】
次に、図４のフローチャートについて説明する。
ステップＳ１Ｕ相電流異常判断処理を行う。
ステップＳ２Ｖ相電流異常判断処理を行う。
ステップＳ３Ｗ相電流異常判断処理を行う。
ステップＳ４各相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗのうちのいずれかの電流が異常であるかどうかを判断する。各相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗのうちのいずれかの電流が異常である場合はステップＳ５に進み、各相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗがいずれも異常でない場合は処理を終了する。
ステップＳ５異常が発生したと判断し、シャットダウンを行い、処理を終了する。
【００５６】
なお、各相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗをいずれも電流センサによって検出するようにした電動駆動装置において、各相の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗのうちの１相の電流だけが異常であると判断された場合、他の２相の電流に基づいて、異常であると判断された電流を算出することができる。
【００５７】
次に、図４のステップＳ１におけるＵ相電流異常判断処理のサブルーチンについて説明する。
【００５８】
まず、前記Ｕ相電流異常判断処理手段の電流推定値算出処理手段は、電流推定値算出処理を行い、バッテリ電圧ＶＢ、電圧指令値Ｖｕ^*及びキャリヤ周期Ｔｃを読み込み、ＰＷＭ発生器６８によって発生させられたＵ相のパルス幅変調信号Ｍｕのオン時間を表すパルス幅Ｔｏｎ
Ｔｏｎ＝（Ｖｕ^*／ＶＢ）・Ｔｃ＋（Ｔｏｎｄ＋Ｔｏｆｆｄ＋２Ｔｄ）
を算出する。ただし、Ｔｏｎｄはオンディレイ時間、Ｔｏｆｆｄはオフディレイ時間、Ｔｄはデッドタイムである。
【００５９】
続いて、電流推定値算出処理手段は、電流センサ３３によって検出された電流を表す検出電流ｉｕ、バッテリ電圧検出センサ１５によって検出されたバッテリ電圧ＶＢ、Ｕ相のステータコイル１１のインダクタンスＬｕを読み込み、電流推定値ｉｕｅを算出する。
【００６０】
この場合、所定のタイミング（サンプリングタイミング）ｎにおける検出電流ｉｕのサンプリング値をｉｕ（ｎ）とすると、次のタイミングｎ＋１における電流推定値ｉｕｅ（ｎ＋１）は、
ｉｕｅ（ｎ＋１）＝ｉｕ（ｎ）＋（ＶＢ／ｐＬｕ）・Ｔｏｎ
になる。なお、ｐは微分演算子であり、ｐＬｕはインダクタンスＬｕの変化率を表す。また、値ＶＢ／ｐＬｕはバッテリ電流ＩＢと等しく、電流Ｉｕの傾きを表す。
【００６１】
続いて、前記Ｕ相電流異常判断処理手段の電流異常判断処理手段は、電流異常判断処理を行い、タイミングｎ＋１で検出電流ｉｕを読み込み、サンプリング値ｉｕ（ｎ＋１）と電流推定値ｉｕｅ（ｎ＋１）とを比較する。すなわち、電流異常判断処理手段は、サンプリング値ｉｕ（ｎ＋１）と電流推定値ｉｕｅ（ｎ＋１）との差の絶対値、すなわち、電流値差Δｉｕ
Δｉｕ＝｜ｉｕ（ｎ＋１）−ｉｕｅ（ｎ＋１）｜
を算出し、該電流値差Δｉｕが閾値ｉｕｔｈより大きいかどうかを判断する。電流値差Δｉｕが閾値ｉｕｔｈより大きい場合、電流異常判断処理手段は、電流値差Δｉｕが閾値ｉｕｔｈより大きいとの判断が連続で行われた回数、すなわち、連続検出回数Ｎｅをカウントし、該連続検出回数Ｎｅが閾値Ｎｅｔｈより大きい場合、Ｕ相の電流Ｉｕが異常であると判断する。
【００６２】
また、電流値差Δｉｕが閾値ｉｕｔｈ以下である場合、電流異常判断処理手段は、連続検出回数Ｎｅをクリアし、処理を終了する。そして、連続検出回数Ｎｅが閾値Ｎｅｔｈ以下である場合、電流異常判断処理手段は処理を終了する。
【００６３】
次に、図５のフローチャートについて説明する。
ステップＳ１−１電流推定値算出処理を行う。
ステップＳ１−２検出電流ｉｕを読み込む。
ステップＳ１−３電流値差Δｉｕが閾値ｉｕｔｈより大きいかどうかを判断する。電流値差Δｉｕが閾値ｉｕｔｈより大きい場合はステップＳ１−５に、電流値差Δｉｕが閾値ｉｕｔｈ以下である場合はステップＳ１−４に進む。
ステップＳ１−４連続検出回数Ｎｅをクリアし、リターンする。
ステップＳ１−５連続検出回数Ｎｅをカウントする。
ステップＳ１−６連続検出回数Ｎｅが閾値Ｎｅｔｈより大きいかどうかを判断する。連続検出回数Ｎｅが閾値Ｎｅｔｈより大きい場合はステップＳ１−７に進み、連続検出回数Ｎｅが閾値Ｎｅｔｈ以下である場合はリターンする。
ステップＳ１−７Ｕ相の電流Ｉｕが異常であると判断し、リターンする。
【００６４】
次に、図６のフローチャートについて説明する。
ステップＳ１−１−１パルス幅Ｔｏｎを算出する。
ステップＳ１−１−２電流推定値ｉｕｅを算出し、リターンする。
【００６５】
次に、図４のステップＳ２におけるＶ相電流異常判断処理のサブルーチンについて説明する。
【００６６】
まず、前記Ｖ相電流異常判断処理手段の電流推定値算出処理手段は、電流推定値算出処理を行い、バッテリ電圧ＶＢ、電圧指令値Ｖｖ^*及びキャリヤ周期Ｔｃを読み込み、ＰＷＭ発生器６８によって発生させられたＶ相のパルス幅変調信号Ｍｖのオン時間を表すパルス幅Ｔｏｎ
Ｔｏｎ＝（Ｖｖ^*／ＶＢ）・Ｔｃ＋（Ｔｏｎｄ＋Ｔｏｆｆｄ＋２Ｔｄ）
を算出する。ただし、Ｔｏｎｄはオンディレイ時間、Ｔｏｆｆｄはオフディレイ時間、Ｔｄはデッドタイムである。
【００６７】
続いて、電流推定値算出処理手段は、電流センサ３４によって検出された検出電流ｉｖ、バッテリ電圧ＶＢ、Ｖ相のステータコイル１２のインダクタンスＬｖを読み込み、電流推定値ｉｖｅを算出する。
【００６８】
この場合、所定のタイミングｎにおける検出電流ｉｖのサンプリング値をｉｖ（ｎ）とすると、次のタイミングｎ＋１における電流推定値ｉｖｅ（ｎ＋１）は、
ｉｖｅ（ｎ＋１）＝ｉｖ（ｎ）＋（ＶＢ／ｐＬｖ）・Ｔｏｎ
になる。なお、ｐは微分演算子であり、ｐＬｖはインダクタンスＬｖの変化率を表す。
【００６９】
続いて、前記Ｖ相電流異常判断処理手段の電流異常判断処理手段は、電流異常判断処理を行い、タイミングｎ＋１で検出電流ｉｖを読み込み、サンプリング値ｉｖ（ｎ＋１）と電流推定値ｉｖｅ（ｎ＋１）とを比較する。すなわち、電流異常判断処理手段は、サンプリング値ｉｖ（ｎ＋１）と電流推定値ｉｖｅ（ｎ＋１）との差の絶対値、すなわち、電流値差Δｉｖ
Δｉｖ＝｜ｉｖ（ｎ＋１）−ｉｖｅ（ｎ＋１）｜
を算出し、該電流値差Δｉｖが閾値ｉｖｔｈより大きいかどうかを判断する。電流値差Δｉｖが閾値ｉｖｔｈより大きい場合、電流異常判断処理手段は、電流値差Δｉｖが閾値ｉｖｔｈより大きいとの判断が連続で行われた回数、すなわち、連続検出回数Ｎｅをカウントし、該連続検出回数Ｎｅが閾値Ｎｅｔｈより大きい場合、Ｖ相の電流Ｉｖが異常であると判断する。
【００７０】
また、電流値差Δｉｖが閾値ｉｖｔｈ以下である場合、電流異常判断処理手段は、連続検出回数Ｎｅをクリアし、処理を終了する。そして、連続検出回数Ｎｅが閾値Ｎｅｔｈ以下である場合、電流異常判断処理手段は処理を終了する。
【００７１】
次に、図７のフローチャートについて説明する。
ステップＳ２−１電流推定値算出処理を行う。
ステップＳ２−２検出電流ｉｖを読み込む。
ステップＳ２−３電流値差Δｉｖが閾値ｉｖｔｈより大きいかどうかを判断する。電流値差Δｉｖが閾値ｉｖｔｈより大きい場合はステップＳ２−５に、電流値差Δｉｖが閾値ｉｖｔｈ以下である場合はステップＳ２−４に進む。
ステップＳ２−４連続検出回数Ｎｅをクリアし、リターンする。
ステップＳ２−５連続検出回数Ｎｅをカウントする。
ステップＳ２−６連続検出回数Ｎｅが閾値Ｎｅｔｈより大きいかどうかを判断する。連続検出回数Ｎｅが閾値Ｎｅｔｈより大きい場合はステップＳ２−７に進み、連続検出回数Ｎｅが閾値Ｎｅｔｈ以下である場合はリターンする。
ステップＳ２−７Ｖ相の電流Ｉｖが異常であると判断し、リターンする。
【００７２】
次に、図４のステップＳ３におけるＷ相電流異常判断処理のサブルーチンについて説明する。
【００７３】
まず、前記Ｗ相電流異常判断処理手段の電流推定値算出処理手段は、電流推定値算出処理を行い、バッテリ電圧ＶＢ、電圧指令値Ｖｗ^*及びキャリヤ周期Ｔｃを読み込み、ＰＷＭ発生器６８によって発生させられたＷ相のパルス幅変調信号Ｍｗのオン時間を表すパルス幅Ｔｏｎ
Ｔｏｎ＝（Ｖｗ^*／ＶＢ）・Ｔｃ＋（Ｔｏｎｄ＋Ｔｏｆｆｄ＋２Ｔｄ）
を算出する。ただし、Ｔｏｎｄはオンディレイ時間、Ｔｏｆｆｄはオフディレイ時間、Ｔｄはデッドタイムである。
【００７４】
続いて、電流推定値算出処理手段は、検出電流ｉｕ、ｉｖから算出された検出電流ｉｗ、バッテリ電圧ＶＢ、Ｗ相のステータコイル１３のインダクタンスＬｗを読み込み、電流推定値ｉｗｅを算出する。
【００７５】
この場合、所定のタイミングｎにおける検出電流ｉｗのサンプリング値をｉｗ（ｎ）とすると、次のタイミングｎ＋１における電流推定値ｉｗｅ（ｎ＋１）は、
ｉｗｅ（ｎ＋１）＝ｉｗ（ｎ）＋（ＶＢ／ｐＬｗ）・Ｔｏｎ
になる。なお、ｐは微分演算子であり、ｐＬｗはインダクタンスＬｗの変化率を表す。
【００７６】
続いて、前記Ｗ相電流異常判断処理手段の電流異常判断処理手段は、電流異常判断処理を行い、タイミングｎ＋１で検出電流ｉｗを読み込み、サンプリング値ｉｗ（ｎ＋１）と電流推定値ｉｗｅ（ｎ＋１）とを比較する。すなわち、電流異常判断処理手段は、サンプリング値ｉｗ（ｎ＋１）と電流推定値ｉｗｅ（ｎ＋１）との差の絶対値、すなわち、電流値差Δｉｗ
Δｉｗ＝｜ｉｗ（ｎ＋１）−ｉｗｅ（ｎ＋１）｜
を算出し、該電流値差Δｉｗが閾値ｉｗｔｈより大きいかどうかを判断する。電流値差Δｉｗが閾値ｉｗｔｈより大きい場合、電流異常判断処理手段は、電流値差Δｉｗが閾値ｉｗｔｈより大きいとの判断が連続で行われた回数、すなわち、連続検出回数Ｎｅをカウントし、該連続検出回数Ｎｅが閾値Ｎｅｔｈより大きい場合、Ｗ相の電流Ｉｗが異常であると判断する。
【００７７】
また、電流値差Δｉｗが閾値ｉｗｔｈ以下である場合、電流異常判断処理手段は、連続検出回数Ｎｅをクリアし、処理を終了する。そして、連続検出回数Ｎｅが閾値Ｎｅｔｈ以下である場合、電流異常判断処理手段は処理を終了する。
【００７８】
次に、図８のフローチャートについて説明する。
ステップＳ３−１電流推定値算出処理を行う。
ステップＳ３−２検出電流ｉｗを読み込む。
ステップＳ３−３電流値差Δｉｗが閾値ｉｗｔｈより大きいかどうかを判断する。電流値差Δｉｗが閾値ｉｗｔｈより大きい場合はステップＳ３−５に、電流値差Δｉｗが閾値ｉｗｔｈ以下である場合はステップＳ３−４に進む。
ステップＳ３−４連続検出回数Ｎｅをクリアし、リターンする。
ステップＳ３−５連続検出回数Ｎｅをカウントする。
ステップＳ３−６連続検出回数Ｎｅが閾値Ｎｅｔｈより大きいかどうかを判断する。連続検出回数Ｎｅが閾値Ｎｅｔｈより大きい場合はステップＳ３−７に進み、連続検出回数Ｎｅが閾値Ｎｅｔｈ以下である場合はリターンする。
ステップＳ３−７Ｗ相の電流Ｉｗが異常であると判断し、リターンする。
【００７９】
ところで、Ｕ相電流異常判断処理、Ｖ相電流異常判断処理及びＷ相電流異常判断処理において、実際に検出電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗを読み込むタイミングと、電流推定値ｉｕｅ、ｉｖｅ、ｉｗｅを算出するタイミングｎ＋１との間に差があり、タイミングｎ＋１における実際の電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗとサンプリング値ｉｕ（ｎ＋１）、ｉｖ（ｎ＋１）、ｉｗ（ｎ＋１）との間にずれが生じてしまう。ところが、本実施の形態においては、検出電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗと電流推定値ｉｕｅ、ｉｖｅ、ｉｗｅとを比較する際に閾値ｉｕｔｈ、ｉｖｔｈ、ｉｗｔｈが設定されるので、電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗが異常であるかどうかを正確に判断することができる。
【００８０】
また、連続検出回数Ｎｅが閾値Ｎｅｔｈより大きい場合に、電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗが異常であると判断するようになっているので、ノイズによって誤って判断されることもない。
【００８１】
さらに、Ｕ相電流異常判断処理、Ｖ相電流異常判断処理及びＷ相電流異常判断処理において、検出電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗの積分値、ピーク値等を使用すると、電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗが異常であると判断するまでに少なくとも半周期にわたってサンプリングを行う必要があるのに対して、電流推定値ｉｕｅ、ｉｖｅ、ｉｗｅを算出するためには、二つのサンプリング値が必要なだけであり、しかも、連続検出回数Ｎｅが閾値Ｎｅｔｈより大きくなると、電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗが異常であると判断することができる。したがって、半周期にわたってサンプリングを行う必要がないので、異常判定処理に必要な時間を短くすることができる。
【００８２】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００８３】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、電動駆動制御装置においては、電動機械と、電圧指令値に基づいて電流発生信号であるパルス幅変調信号を発生させる信号発生処理手段と、前記パルス幅変調信号に基づいて電流を発生させ、該電流を前記電動機械のコイルに供給する電流発生部と、前記コイルに供給される電流を検出する電流検出部と、前記パルス幅変調信号に基づいて電流推定値を算出する電流推定値算出処理手段と、検出された電流を表す検出電流及び電流推定値に基づいて電動駆動装置に異常が発生したかどうかを判断する異常判定処理手段とを有する。
そして、前記電流推定値算出処理手段は、所定のタイミングの検出電流、及びパルス幅変調信号のパルス幅に基づいて電流推定値を算出する。
【００８４】
この場合、検出電流及び電流推定値に基づいて、各相の電流が異常であるかどうかが判断され、各相の電流のうちのいずれかの電流が異常である場合に、電動駆動装置に異常が発生したと判断するようになっているので、異常が発生したかどうかを確実に判断することができる。
【００８５】
例えば、短絡によって過電流、過電圧、過熱等の現象が起こった場合に、異常が発生したと判断することができるだけでなく、過電流、過電圧、過熱等の現象が起こらない場合、例えば、電流発生部のスイッチング素子が破損したり、ゲート信号線等が断線したりして、前記電動駆動装置に開放による異常が発生した場合においても、異常が発生したと確実に判断することができる。また、レゾルバ、Ｒ／Ｄコンバータ等のように磁極位置を算出するために必要な電動機械部品に異常が発生した場合、検出電流に乱れが生じた場合等においても、異常が発生したと確実に判断することができる。
【００８６】
さらに、ノイズによって異常が発生したかどうかの判断を誤ることがなくなる。
【００８７】
また、パルス幅変調信号は、電動機械を駆動するために発生させられる各種の信号のうちの最も出力側の信号であり、制御上の最終指令値であるので、最もコイルに供給される電流の変化に近似して変化する。したがって、異常が発生したかどうかの判断の速度及び精度を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における電動駆動制御装置の機能ブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態における電気自動車の概略図である。
【図３】本発明の実施の形態における駆動モータ制御装置のブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態における異常判定処理手段の動作を示すメインフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態におけるＵ相電流異常判断処理のサブルーチンを示す図である。
【図６】本発明の実施の形態における電流推定値算出処理のサブルーチンを示す図である。
【図７】本発明の実施の形態におけるＶ相電流異常判断処理のサブルーチンを示す図である。
【図８】本発明の実施の形態におけるＷ相電流異常判断処理のサブルーチンを示す図である。
【符号の説明】
１１〜１３ステータコイル
３１駆動モータ
３３、３４電流センサ
４５駆動モータ制御装置
６８ＰＷＭ発生器
９０電流発生部
９１異常判定処理手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric drive control device, an electric drive control method, and a program thereof.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in an electric vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle, an electric drive device is mounted, and the electric vehicle can be driven by the electric drive device.
[0003]
In the case of an electric vehicle, a drive motor as an electric machine is disposed in the electric drive device, and rotation generated by driving the drive motor is transmitted to drive wheels, and the electric vehicle is caused to travel. The drive motor is driven by receiving a direct current from a battery during power running (driving) to generate torque of the drive motor, that is, drive motor torque, and torque is generated by inertia of the electric vehicle during regeneration (power generation). In response, a direct current is generated and supplied to the battery.
[0004]
In the case of a hybrid vehicle, in addition to the engine, the electric drive device is provided with a generator (generator motor) as a first electric machine and a drive motor as a second electric machine. Torque, that is, part of the engine torque is transmitted to the generator, and the rest is transmitted to the drive wheels. The electric drive device includes a planetary gear unit including a sun gear, a ring gear, and a carrier, the carrier and the engine are connected, the ring gear and the driving wheel are connected, the sun gear and the generator are connected, The rotation output from the ring gear and the drive motor is transmitted to the drive wheels, and the hybrid vehicle is caused to travel.
[0005]
For this purpose, the drive motor, the generator, etc. are rotatably disposed, and are provided with a rotor having a magnetic pole pair composed of N-pole and S-pole permanent magnets, radially outward from the rotor, and U Electric machine parts such as a stator having phase, V-phase, and W-phase stator coils are disposed.
[0006]
The electric vehicle is provided with a drive motor control device, and the hybrid vehicle is provided with a generator control device and a drive motor control device as an electric machine control device, and U generated in the electric machine control device. By sending phase, V and W phase pulse width modulation signals to the inverter and supplying the phase currents generated in the inverter, i.e. U phase, V phase and W phase currents to the respective stator coils, The drive motor is driven to generate drive motor torque, or the generator is driven to generate generator torque, that is, generator torque.
[0007]
Incidentally, an abnormality may occur in the electric drive device. Therefore, the electric drive device detects the current of each phase supplied to each stator coil, and based on the deviation between the current of each phase and the estimated value of the current calculated based on the voltage command value of each phase There is provided an abnormality determination method for determining whether or not an abnormality has occurred (see, for example, Patent Document 1).
[0008]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 9-172791
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional abnormality determination method, when the battery voltage changes or the carrier frequency is switched in response to the rotation speed of the drive motor, that is, the change in the drive motor rotation speed, the stator is While the current of each phase supplied to the coil changes, the estimated value of the current does not change because it is generated based on the voltage command value of each phase. Further, when calculating the estimated value of the current, no consideration is given to the dead time that is essential for switching of the inverter. In other words, in determining whether an abnormality has occurred in the electric drive device, it is not possible to reflect changes in battery voltage, carrier frequency switching, dead time, etc. in the estimated current value. It is difficult to accurately determine whether or not
[0010]
The present invention provides an electric drive control device, an electric drive control method, and a program thereof that can solve the problems of the conventional abnormality determination method and can accurately determine whether an abnormality has occurred in the electric drive device. The purpose is to do.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, in the electric drive control device of the present invention, the electric machine, the signal generation processing means for generating a pulse width modulation signal that is a current generation signal based on the voltage command value, and the current based on the pulse width modulation signal. A current generation unit that supplies the current to the coil of the electric machine, a current detection unit that detects a current supplied to the coil, and a current that calculates a current estimation value based on the pulse width modulation signal Estimated value calculation processing means, and abnormality determination processing means for determining whether or not an abnormality has occurred in the electric drive device based on the detected current representing the detected current and the current estimated value.
Then, the current estimated value calculation processing means calculates a current estimated value based on the detection current at a predetermined timing and the pulse width of the pulse width modulation signal.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In this case, an electric vehicle as an electric vehicle will be described.
[0021]
FIG. 1 is a functional block diagram of an electric drive control device according to an embodiment of the present invention.
[0022]
In the figure, 31 is a drive motor as an electric machine, 68 is a PWM generator as signal generation processing means for generating a current generation signal based on a voltage command value, and 90 is a current generator based on the current generation signal. A current generator for supplying the current to a coil (not shown) of the drive motor 31, 33 and 34 as a current sensor for detecting a current supplied to the coil, and 91 based on the current generation signal. And an abnormality determination processing means for determining whether or not an abnormality has occurred in the electric drive device based on the detected current representing the detected current and the estimated current.
[0023]
FIG. 2 is a schematic diagram of an electric vehicle according to the embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a block diagram of a drive motor control device according to the embodiment of the present invention.
[0024]
In the figure, 31 is a drive motor as an electric machine, and the drive motor 31 is attached to a drive shaft (not shown) of an electric vehicle. In the present embodiment, a DC brushless drive motor is used as the drive motor 31. The drive motor 31 includes a rotor (not shown) disposed rotatably and a stator disposed radially outward from the rotor. The rotor includes a rotor core attached to a shaft (not shown) via a hub (not shown), and permanent magnets arranged at a plurality of locations in the circumferential direction of the rotor core, and a magnetic pole is formed by the S pole and the N pole of the permanent magnet. Pairs are constructed. In addition, the stator includes a stator core (not shown) that protrudes radially inward at a plurality of locations in the circumferential direction, and a U-phase, a V-phase, and a W-phase wound around the teeth. Stator coils 11 to 13 are provided as coils. A resolver 71 is disposed on the output shaft of the drive motor 31 as a magnetic pole position detector for detecting the magnetic pole position θ. The resolver 71 generates a magnetic pole position signal SGθ as a sensor output, and serves as an electric machine control device. To the drive motor controller 45. The drive motor 31 and drive wheels (not shown) constitute an electric drive device.
[0025]
In order to drive the drive motor 31 and drive the electric vehicle, a direct current from the battery 14 is supplied to an inverter 40 as a current supply device. The inverter 40 causes a phase current, that is, a U phase, It is converted into currents Iu, Iv, Iw of V phase and W phase, and currents Iu, Iv, Iw of each phase are supplied to the respective stator coils 11-13. The inverter 40 and the drive circuit 51 constitute a current generator 90 (FIG. 1).
[0026]
Therefore, the inverter 40 includes transistors Tr1 to Tr6 as six switching elements, and generates currents Iu, Iv, and Iw of each phase by selectively turning on and off the transistors Tr1 to Tr6. It can be made to.
[0027]
In the present embodiment, the inverter 40 is used as the current supply device. However, as the inverter 40, an IGBT or the like formed by incorporating 2 to 6 switching elements in one package, etc. Or an IPM formed by incorporating a drive circuit or the like into the IGBT.
[0028]
By the way, since the stator coils 11 to 13 are star-connected, when the current values of two phases of each phase are determined, the current values of the remaining one phase are also determined. Therefore, in order to control the currents Iu, Iv, and Iw of each phase, for example, a current detection unit that detects U-phase and V-phase currents Iu and Iv as detection currents iu and iv on the lead wires of the stator coils 11 and 12. Current sensors 33 and 34 are provided, the current sensors 33 and 34 send detection currents iu and iv to the drive motor control device 45, and the drive motor control device 45 detects based on the detection currents iu and iv. Current iw
iw = -iu-iv
It detects by calculating. In addition to the detection currents iu and iv, the detection current iw can be directly detected by a current sensor.
[0029]
In addition to a CPU (not shown) that functions as a computer, the drive motor control device 45 is provided with a recording device (not shown) such as a RAM, a ROM, a flash memory, etc. for recording data and various programs. Established. Various programs, data, and the like are recorded in the RAM, but the programs, data, and the like can be recorded on an external recording medium such as a hard disk or a memory card. In this case, for example, the program, data, etc. are read from the external recording medium and recorded in the flash memory. Therefore, the program, data, etc. can be updated by exchanging an external recording medium. The ROM includes d-axis and q-axis current command value maps.
[0030]
Then, the magnetic pole position calculation unit 46 of the drive motor control device 45 reads the magnetic pole position signal SGθ and calculates the magnetic pole position θ according to the magnetic pole position signal SGθ. The drive motor rotation speed calculation processing means (not shown) of the drive motor control device 45 performs a drive motor rotation speed calculation process, and calculates the drive motor rotation speed NM based on the magnetic pole position θ calculated by the magnetic pole position calculation unit 46. calculate. A vehicle speed detection processing unit (not shown) of the drive motor control device 45 performs a vehicle speed detection process, detects a vehicle speed V corresponding to the drive motor rotation speed NM, and uses the detected vehicle speed V for the entire electric vehicle. The data is sent to a vehicle control device (not shown) that performs control.
[0031]
The vehicle command value generation processing means (not shown) of the vehicle control device performs vehicle command value generation processing, reads the vehicle speed V and the accelerator opening detected by an accelerator opening detector (not shown), and And the vehicle required torque TO based on the accelerator opening ^* And the vehicle required torque TO ^* Drive motor target torque (torque command value) TM representing the target value of the drive motor torque TM corresponding to ^* And the drive motor target torque TM ^* Is sent to the drive motor controller 45. Next, the drive motor control processing means (not shown) of the drive motor control device 45 is configured to output the drive motor target torque TM. ^* Then, the drive motor control process is performed, and the drive motor 31 is driven.
[0032]
Then, the torque command / current command conversion unit 47 as the command value generation processing unit for current of the drive motor control processing unit performs the command value generation processing and is detected by the battery voltage detection sensor 15 as the voltage detection unit. The voltage of the battery 14, that is, the battery voltage VB is read, the drive motor rotational speed NM is read, and the drive motor target torque TM is read with reference to each current command value map ^* D-axis current command value id corresponding to ^* And q-axis current command value iq ^* Is calculated as a command value for current for operating the inverter 40 and sent to the subtracters 62 and 63.
[0033]
By the way, in the drive motor control device 45, feedback control by vector control calculation is performed on a dq axis model in which the d axis is taken in the direction of the magnetic pole pair in the rotor and the q axis is taken in the direction perpendicular to the d axis. To be done.
[0034]
For this purpose, the drive motor control processing means reads the detected currents iu and iv from the current sensors 33 and 34. Then, the UV-dq converter 61 as the first conversion processing means of the drive motor control device 45 performs the first conversion processing, and based on the detected currents iu and iv and the magnetic pole position θ, three-phase / 2 Phase conversion is performed to convert the detected currents iu and iv into a d-axis current id and a q-axis current iq, respectively.
[0035]
Next, the d-axis current id is sent to the subtractor 62, where the d-axis current id and the d-axis current command value id are sent. ^* The d-axis current deviation Δid is calculated, and the d-axis current deviation Δid is sent to the voltage command value generator 64. On the other hand, the q-axis current iq is sent to the subtracter 63, where the q-axis current iq and the q-axis current command value iq ^* Q-axis current deviation Δiq is calculated, and the q-axis current deviation Δiq is sent to the voltage command value generator 65.
[0036]
The voltage command value generators 64 and 65 are configured to output a d-axis voltage command value Vd as an inverter output on two axes so that the d-axis current deviation Δid and the q-axis current deviation Δiq become zero (0). ^* And q-axis voltage command value Vq ^* Respectively, and the d-axis voltage command value Vd ^* And q-axis voltage command value Vq ^* Are sent to the dq-UV converter 67 as the second conversion processing means of the drive motor controller 45.
[0037]
The voltage command value generation units 64 and 65 constitute a first command value generation processing means for voltage of the drive motor control device 45, and the voltage command value generation units 64 and 65 include the currents Iu, Iv, Iw. Based on the d-axis voltage command value Vd ^* And q-axis voltage command value Vq ^* Is generated as a first command value for voltage.
[0038]
Subsequently, the dq-UV converter 67 performs a second conversion process, and the d-axis voltage command value Vd ^* Q-axis voltage command value Vq ^* And magnetic pole position θ are read, two-phase / three-phase conversion is performed, and d-axis voltage command value Vd ^* And q-axis voltage command value Vq ^* U-phase, V-phase and W-phase voltage command values Vu ^* , Vv ^* , Vw ^* And the voltage command value Vu ^* , Vv ^* , Vw ^* Is sent to a PWM generator 68 as signal generation processing means. The dq-UV converter 67 constitutes a second command value generation processing means for the voltage of the drive motor control device 45, and the dq-UV converter 67 has the voltage command value Vu. ^* , Vv ^* , Vw ^* Is generated as a second command value for voltage.
[0039]
The PWM generator 68 performs signal generation processing, and the voltage command value Vu for each phase. ^* , Vv ^* , Vw ^* And the d-axis current command value id based on the battery voltage VB ^* And q-axis current command value iq ^* The pulse width modulation signals Mu, Mv, and Mw as the current generation signals of the respective phases having the pulse widths corresponding to are generated and sent to the drive circuit 51.
[0040]
The drive circuit 51 receives the pulse width modulation signals Mu, Mv, and Mw of each phase, generates six gate signals for driving the transistors Tr1 to Tr6, and sends the gate signals to the inverter 40. . The inverter 40 turns on the transistors Tr1 to Tr6 to generate currents Iu, Iv, and Iw of each phase only while the gate signal is on, and outputs the currents Iu, Iv, and Iw of each phase to the stator coils 11. To ~ 13.
[0041]
Thus, the drive motor target torque TM ^* Based on the torque control, the drive motor 31 is driven to run the electric vehicle. Reference numeral 17 denotes a smoothing capacitor disposed between the inverter 40 and the battery 14. The PWM generator 68, the drive circuit 51, the inverter 40, and the like constitute a drive unit that drives the drive motor 31.
[0042]
By the way, in the electric drive device, for example, an abnormality may occur in the drive motor 31, the electric machine parts of the drive motor 31, the inverter 40, the gate signal line for sending the gate signal to the inverter 40, etc. In this case, the abnormality determination processing means 91 of the drive motor control device 45 performs abnormality determination processing to determine whether or not an abnormality has occurred in the electric drive device.
[0043]
Next, the operation of the abnormality determination processing unit 91 will be described.
[0044]
FIG. 4 is a main flowchart showing the operation of the abnormality determination processing means in the embodiment of the present invention, FIG. 5 is a diagram showing a subroutine of the U-phase current abnormality determination processing in the embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 7 is a diagram showing a subroutine of V-phase current abnormality determination processing in the embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a W-phase current abnormality in the embodiment of the present invention. It is a figure which shows the subroutine of a judgment process.
[0045]
First, a U-phase current abnormality determination processing unit (not shown) of the abnormality determination processing unit 91 (FIG. 1) performs a U-phase current abnormality determination process to determine whether or not the U-phase current Iu is abnormal. The V-phase current abnormality determination processing unit (not shown) of the abnormality determination processing unit 91 performs V-phase current abnormality determination processing to determine whether or not the V-phase current Iv is abnormal. W phase current abnormality determination processing means (not shown) performs W phase current abnormality determination processing, and determines whether or not the W phase current Iw is abnormal.
[0046]
In this case, the currents Iu, Iv, Iw of each phase are estimated based on the pulse width modulation signals Mu, Mv, Mw of each phase generated by the PWM generator 68, and the detected currents iu, iv, iw, The values of the estimated currents Iu, Iv, Iw, that is, the current estimated values iue, ive, iwe are compared. The waveforms of the currents Iu, Iv, Iw in each phase are theoretically sine waves, and the detected currents iu, iv, iw and the current estimated values iue, ive, iwe coincide. Therefore, it is determined whether or not the currents Iu, Iv, Iw of each phase are abnormal depending on whether the detected currents iu, iv, iw are not equal to the current estimated values iue, ive, iwe.
[0047]
When any one of the currents Iu, Iv, and Iw of each phase is abnormal, an abnormality occurrence determination processing unit (not shown) of the abnormality determination processing unit 91 performs an abnormality generation determination process, and the electric drive device The drive motor 31 is shut down by turning off the gate signal generated by the drive circuit 51 (FIG. 2) and sent to the inverter 40.
[0048]
In this way, based on the comparison results between the detected currents iu, iv, iw and the current estimated values iue, ive, iwe, it is determined whether the currents Iu, Iv, Iw of each phase are abnormal. When any of the currents Iu, Iv, and Iw is abnormal, it is determined that an abnormality has occurred in the electric drive device, so that it is possible to reliably determine whether an abnormality has occurred. Can do.
[0049]
For example, when a phenomenon such as overcurrent, overvoltage, or overheating occurs due to a short circuit, not only can it be determined that an abnormality has occurred, but also when an overcurrent, overvoltage, overheating, or other phenomenon does not occur, for example, the inverter 40 Even when the transistors Tr1 to Tr6 are broken or the gate signal line or the like is disconnected, and an abnormality due to opening occurs in the electric drive device, it can be reliably determined that an abnormality has occurred. Further, even when the detection currents iu, iv, iw are disturbed, it can be reliably determined that an abnormality has occurred.
[0050]
Furthermore, it is possible to avoid making a mistake in determining whether an abnormality has occurred due to noise.
[0051]
The pulse width modulation signals Mu, Mv, and Mw are signals on the most output side among various signals generated to drive the drive motor 31, are final command values for control, and dead time. Therefore, it changes most closely to the changes of the currents Iu, Iv, and Iw. Therefore, it is possible to increase the speed and accuracy of determining whether or not an abnormality has occurred.
[0052]
The pulse width modulation signals Mu, Mv, Mw are the voltage command values Vu. ^* , Vv ^* , Vw ^* Is calculated based on the voltage command value Vu ^* , Vv ^* , Vw ^* Is calculated based on the battery voltage VB, the carrier frequency fc representing the control cycle, and the like, and by adding limit information such as a voltage limit that is performed when the battery voltage VB decreases, dead time, and the like. Therefore, the battery voltage VB changes, the drive motor rotational speed NM, the drive motor target torque TM ^* When the carrier frequency fc is switched in response to a change such as (for example, when the drive motor rotational speed NM is low and a predetermined drive motor torque TM is generated, the carrier frequency fc is lowered). Accordingly, since the pulse width modulation signals Mu, Mv, and Mw change, it is possible to reflect changes in the battery voltage VB, switching of the carrier frequency fc, and the like in the current estimated values iue, eve, and iwe.
[0053]
Further, when the inverter 40 is operated, there are cases where switching between three-phase modulation and two-phase modulation (a method in which two of the six transistors Tr1 to Tr6 are deactivated) is performed. As the pulse width modulation signals Mu, Mv, and Mw are generated corresponding to the switching between the two-phase modulation and the two-phase modulation, the current estimated values iue, ive, and iwe reflect the switching between the three-phase modulation and the two-phase modulation. Can be made.
[0054]
As a result, the accuracy of determining whether or not an abnormality has occurred can be further increased.
[0055]
Next, the flowchart of FIG. 4 will be described.
Step S1: A U-phase current abnormality determination process is performed.
Step S2: V-phase current abnormality determination processing is performed.
Step S3 A W-phase current abnormality determination process is performed.
Step S4: It is determined whether any one of the currents Iu, Iv, Iw of each phase is abnormal. If any of the currents Iu, Iv, and Iw of each phase is abnormal, the process proceeds to step S5, and if none of the currents Iu, Iv, and Iw of each phase is abnormal, the process ends.
Step S5: It is determined that an abnormality has occurred, shutdown is performed, and the process is terminated.
[0056]
In the electric drive apparatus in which each of the currents Iu, Iv, and Iw of each phase is detected by the current sensor, it is determined that only one phase of the currents Iu, Iv, and Iw of each phase is abnormal. In such a case, the current determined to be abnormal can be calculated based on the other two-phase currents.
[0057]
Next, a subroutine of the U-phase current abnormality determination process in step S1 of FIG. 4 will be described.
[0058]
First, the current estimated value calculation processing means of the U-phase current abnormality determination processing means performs current estimated value calculation processing, and performs battery voltage VB, voltage command value Vu. ^* And the carrier period Tc, and the pulse width Ton representing the ON time of the U-phase pulse width modulation signal Mu generated by the PWM generator 68
Ton = (Vu ^* / VB) · Tc + (Tond + Toffd + 2Td)
Is calculated. However, Tond is an on-delay time, Toffd is an off-delay time, and Td is a dead time.
[0059]
Subsequently, the current estimated value calculation processing means reads the detection current iu representing the current detected by the current sensor 33, the battery voltage VB detected by the battery voltage detection sensor 15, and the inductance Lu of the U-phase stator coil 11, An estimated current value iue is calculated.
[0060]
In this case, if the sampling value of the detection current iu at a predetermined timing (sampling timing) n is iu (n), the current estimated value iue (n + 1) at the next timing n + 1 is
iue (n + 1) = iu (n) + (VB / pLu) · Ton
become. Note that p is a differential operator, and pLu represents the rate of change of the inductance Lu. The value VB / pLu is equal to the battery current IB and represents the slope of the current Iu.
[0061]
Subsequently, the current abnormality determination processing means of the U-phase current abnormality determination processing means performs current abnormality determination processing, reads the detected current iu at timing n + 1, and obtains the sampling value iu (n + 1) and the current estimated value iue (n + 1). Compare That is, the current abnormality determination processing means calculates the absolute value of the difference between the sampling value iu (n + 1) and the current estimated value iue (n + 1), that is, the current value difference Δiu.
Δiu = | iu (n + 1) −iue (n + 1) |
To determine whether the current value difference Δiu is larger than the threshold value iuth. When the current value difference Δiu is larger than the threshold value iuth, the current abnormality determination processing means counts the number of times that the determination that the current value difference Δiu is larger than the threshold value ith, that is, the continuous detection number Ne, If the detection count Ne is greater than the threshold value Neth, it is determined that the U-phase current Iu is abnormal.
[0062]
On the other hand, when the current value difference Δiu is equal to or smaller than the threshold value iuth, the current abnormality determination processing means clears the continuous detection count Ne and ends the processing. Then, when the continuous detection number Ne is equal to or less than the threshold value Neth, the current abnormality determination processing unit ends the process.
[0063]
Next, the flowchart of FIG. 5 will be described.
Step S1-1: An estimated current value calculation process is performed.
Step S1-2 Read the detected current iu.
Step S1-3: It is determined whether or not the current value difference Δiu is larger than the threshold value ith. If the current value difference Δiu is larger than the threshold value iuth, the process proceeds to step S1-5. If the current value difference Δiu is equal to or smaller than the threshold value ith, the process proceeds to step S1-4.
Step S1-4: The number of continuous detections Ne is cleared and the process returns.
Step S1-5: Count the number of continuous detections Ne.
Step S1-6: It is determined whether the continuous detection frequency Ne is larger than a threshold value Neth. If the continuous detection count Ne is greater than the threshold value Neth, the process proceeds to step S1-7. If the continuous detection count Ne is equal to or less than the threshold value Neth, the process returns.
Step S1-7: It is determined that the U-phase current Iu is abnormal, and the process returns.
[0064]
Next, the flowchart of FIG. 6 will be described.
Step S1-1-1: The pulse width Ton is calculated.
Step S1-1-2: Calculates an estimated current value iue and returns.
[0065]
Next, the subroutine of the V-phase current abnormality determination process in step S2 of FIG. 4 will be described.
[0066]
First, the current estimated value calculation processing means of the V-phase current abnormality determination processing means performs current estimated value calculation processing, and performs battery voltage VB, voltage command value Vv. ^* And the carrier period Tc, and the pulse width Ton representing the ON time of the V-phase pulse width modulation signal Mv generated by the PWM generator 68
Ton = (Vv ^* / VB) · Tc + (Tond + Toffd + 2Td)
Is calculated. However, Tond is an on-delay time, Toffd is an off-delay time, and Td is a dead time.
[0067]
Subsequently, the estimated current value calculation processing means reads the detected current iv detected by the current sensor 34, the battery voltage VB, and the inductance Lv of the V-phase stator coil 12, and calculates the estimated current value eve.
[0068]
In this case, if the sampling value of the detected current iv at a predetermined timing n is iv (n), the current estimated value eve (n + 1) at the next timing n + 1 is
ive (n + 1) = iv (n) + (VB / pLv) · Ton
become. Note that p is a differential operator, and pLv represents the rate of change of the inductance Lv.
[0069]
Subsequently, the current abnormality determination processing means of the V-phase current abnormality determination processing means performs current abnormality determination processing, reads the detected current iv at timing n + 1, and obtains the sampling value iv (n + 1) and the current estimated value eve (n + 1). Compare That is, the current abnormality determination processing means calculates the absolute value of the difference between the sampling value iv (n + 1) and the current estimated value ive (n + 1), that is, the current value difference Δiv.
Δiv = | iv (n + 1) −ive (n + 1) |
To determine whether the current value difference Δiv is larger than the threshold value ivth. When the current value difference Δiv is greater than the threshold value ivth, the current abnormality determination processing means counts the number of times that the determination that the current value difference Δiv is greater than the threshold value ivth is performed continuously, that is, the number of consecutive detections Ne. If the detection count Ne is greater than the threshold value Neth, it is determined that the V-phase current Iv is abnormal.
[0070]
On the other hand, when the current value difference Δiv is equal to or smaller than the threshold value ivth, the current abnormality determination processing means clears the continuous detection number Ne and ends the processing. Then, when the continuous detection number Ne is equal to or less than the threshold value Neth, the current abnormality determination processing unit ends the process.
[0071]
Next, the flowchart of FIG. 7 will be described.
Step S2-1: An estimated current value calculation process is performed.
Step S2-2: The detection current iv is read.
Step S2-3: It is determined whether or not the current value difference Δiv is larger than the threshold value ivth. If the current value difference Δiv is larger than the threshold value ivth, the process proceeds to step S2-5. If the current value difference Δiv is equal to or smaller than the threshold value ivth, the process proceeds to step S2-4.
Step S2-4: The number of continuous detections Ne is cleared and the process returns.
Step S2-5: Count the number of continuous detections Ne.
Step S2-6: It is determined whether the continuous detection frequency Ne is greater than a threshold value Neth. When the continuous detection frequency Ne is larger than the threshold value Neth, the process proceeds to step S2-7, and when the continuous detection frequency Ne is equal to or less than the threshold value Neth, the process returns.
Step S2-7: Determine that the V-phase current Iv is abnormal, and return.
[0072]
Next, the subroutine of the W-phase current abnormality determination process in step S3 of FIG. 4 will be described.
[0073]
First, the current estimated value calculation processing means of the W-phase current abnormality determination processing means performs current estimated value calculation processing, and performs battery voltage VB, voltage command value Vw ^* And the carrier period Tc, and the pulse width Ton representing the ON time of the W-phase pulse width modulation signal Mw generated by the PWM generator 68
Ton = (Vw ^* / VB) · Tc + (Tond + Toffd + 2Td)
Is calculated. However, Tond is an on-delay time, Toffd is an off-delay time, and Td is a dead time.
[0074]
Subsequently, the estimated current value calculation processing means reads the detected current iw calculated from the detected currents iu and iv, the battery voltage VB, and the inductance Lw of the W-phase stator coil 13 to calculate the estimated current value iwe.
[0075]
In this case, if the sampling value of the detection current iw at a predetermined timing n is iw (n), the current estimation value iwe (n + 1) at the next timing n + 1 is
iwe (n + 1) = iw (n) + (VB / pLw) · Ton
become. Note that p is a differential operator, and pLw represents the rate of change of the inductance Lw.
[0076]
Subsequently, the current abnormality determination processing means of the W-phase current abnormality determination processing means performs current abnormality determination processing, reads the detected current iw at timing n + 1, and obtains the sampling value iw (n + 1) and the current estimation value iwe (n + 1). Compare That is, the current abnormality determination processing means calculates the absolute value of the difference between the sampling value iw (n + 1) and the current estimation value iwe (n + 1), that is, the current value difference Δiw.
Δiw = | iw (n + 1) −iwe (n + 1) |
Is calculated, and it is determined whether or not the current value difference Δiw is larger than the threshold value iwhth. When the current value difference Δiw is greater than the threshold value iwth, the current abnormality determination processing means counts the number of times that the determination that the current value difference Δiw is greater than the threshold value iwth, that is, the number of consecutive detections Ne, If the detection count Ne is greater than the threshold value Neth, it is determined that the W-phase current Iw is abnormal.
[0077]
On the other hand, if the current value difference Δiw is equal to or smaller than the threshold value iwth, the current abnormality determination processing means clears the continuous detection count Ne and ends the processing. Then, when the continuous detection number Ne is equal to or less than the threshold value Neth, the current abnormality determination processing unit ends the process.
[0078]
Next, the flowchart of FIG. 8 will be described.
Step S3-1: An estimated current value calculation process is performed.
Step S3-2: The detection current iw is read.
Step S3-3: It is determined whether or not the current value difference Δiw is larger than the threshold value iwhth. If the current value difference Δiw is greater than the threshold value iwth, the process proceeds to step S3-5. If the current value difference Δiw is equal to or less than the threshold value iwth, the process proceeds to step S3-4.
Step S3-4: Clears the number of continuous detections Ne and returns.
Step S3-5: Count the number of consecutive detections Ne.
Step S3-6: It is determined whether or not the continuous detection frequency Ne is larger than a threshold value Neth. If the continuous detection frequency Ne is greater than the threshold value Neth, the process proceeds to step S3-7. If the continuous detection frequency Ne is equal to or less than the threshold value Neth, the process returns.
Step S3-7: It is determined that the W-phase current Iw is abnormal, and the process returns.
[0079]
By the way, in the U-phase current abnormality determination process, the V-phase current abnormality determination process, and the W-phase current abnormality determination process, the timing for actually reading the detected currents iu, iv, and iw and the timing for calculating the estimated current values iu, ive, and iwe. There is a difference between n + 1 and a deviation occurs between the actual currents Iu, Iv, Iw at the timing n + 1 and the sampling values iu (n + 1), iv (n + 1), iw (n + 1). However, in the present embodiment, the thresholds iuth, ivth, and iwth are set when the detected currents iu, iv, and iw are compared with the current estimated values iue, ive, and iwe, so that the currents Iu, Iv, and Iw are It is possible to accurately determine whether or not there is an abnormality.
[0080]
Further, since the currents Iu, Iv, and Iw are determined to be abnormal when the number of consecutive detections Ne is greater than the threshold value Neth, they are not erroneously determined due to noise.
[0081]
Further, if the detected currents iu, iv, iw integrated values, peak values, etc. are used in the U-phase current abnormality determination process, the V-phase current abnormality determination process, and the W-phase current abnormality determination process, the currents Iu, Iv, Iw are abnormal. In order to calculate the current estimated values iue, eve, and iwe, only two sampling values are necessary, while it is necessary to perform sampling for at least half a period until it is determined that When the number of consecutive detections Ne becomes larger than the threshold value Neth, it can be determined that the currents Iu, Iv, and Iw are abnormal. Therefore, since it is not necessary to perform sampling over a half cycle, the time required for the abnormality determination process can be shortened.
[0082]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can change variously based on the meaning of this invention, and does not exclude them from the scope of the present invention.
[0083]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, in the electric drive control device, the electric machine, the signal generation processing means for generating the pulse width modulation signal that is the current generation signal based on the voltage command value, Based on the pulse width modulation signal, a current generation unit that generates a current based on the pulse width modulation signal, supplies the current to the coil of the electric machine, a current detection unit that detects a current supplied to the coil, Current estimation value calculation processing means for calculating the current estimation value, and abnormality determination processing means for determining whether an abnormality has occurred in the electric drive device based on the detected current representing the detected current and the current estimation value. .
Then, the current estimated value calculation processing means calculates a current estimated value based on the detection current at a predetermined timing and the pulse width of the pulse width modulation signal.
[0084]
In this case, whether or not the current of each phase is abnormal is determined based on the detected current and the estimated current value, and if any of the currents of each phase is abnormal, the electric drive device is abnormal. Therefore, it can be reliably determined whether or not an abnormality has occurred.
[0085]
For example, when a phenomenon such as overcurrent, overvoltage, or overheating occurs due to a short circuit, not only can it be determined that an abnormality has occurred, but also when a phenomenon such as overcurrent, overvoltage, or overheating does not occur, Even when the switching element of the part is damaged or the gate signal line or the like is disconnected, and an abnormality due to opening occurs in the electric drive device, it can be reliably determined that an abnormality has occurred. In addition, when an abnormality occurs in the electric machine parts necessary for calculating the magnetic pole position, such as a resolver, R / D converter, etc., even if the detected current is disturbed, it is ensured that the abnormality has occurred. Judgment can be made.
[0086]
Furthermore, it is possible to avoid making a mistake in determining whether an abnormality has occurred due to noise.
[0087]
The pulse width modulation signal is a signal on the most output side among various signals generated for driving the electric machine, and is a final command value for control. It changes to approximate the change. Therefore, it is possible to increase the speed and accuracy of determining whether or not an abnormality has occurred.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a functional block diagram of an electric drive control device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram of a drive motor control device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a main flowchart showing the operation of the abnormality determination processing means in the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a subroutine of U-phase current abnormality determination processing in the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a subroutine of estimated current value calculation processing in the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing a subroutine of V-phase current abnormality determination processing in the embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a subroutine of W-phase current abnormality determination processing in the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
11-13 Stator coil
31 Drive motor
33, 34 Current sensor
45 Drive motor controller
68 PWM generator
90 Current generator
91 Abnormality determination processing means

Claims

An electric machine, signal generation processing means for generating a pulse width modulation signal , which is a current generation signal based on a voltage command value, and generating a current based on the pulse width modulation signal , and supplying the current to a coil of the electric machine A current generation unit to supply, a current detection unit for detecting a current supplied to the coil, a current estimation value calculation processing means for calculating a current estimation value based on the pulse width modulation signal, and a detected current An abnormality determination processing means for determining whether or not an abnormality has occurred in the electric drive device based on the detected current and the current estimated value , and the current estimated value calculation processing means includes a detection current and a pulse width at a predetermined timing. An electric drive control device that calculates an estimated current value based on a pulse width of a modulation signal .

Before SL current generating signal electric drive control apparatus according to claim 1 which is generated based on the battery voltage and the dead time.

Before SL abnormality determination process unit is configured to determine whether the abnormality occurs in the electric drive device by comparing the detected current and the current estimated value, the threshold value when comparing the detected current and the current estimated value The electric drive control device according to claim 1 or 2 , wherein:

When the number of times of continuous detection representing the number of times that the current deviation between the detected current and the current estimated value is large is continuously determined, the abnormality determination processing unit determines that an abnormality has occurred in the electric drive device. The electric drive control device according to claim 1 or 2 .

A pulse width modulation signal which is a current generation signal is generated based on the voltage command value, a current is generated based on the pulse width modulation signal , the current is supplied to the coil of the electric machine, and the current supplied to the coil detects said calculating a current estimated value based on the pulse width modulation signal, the abnormality in the electric drive unit based on the detected current and the current estimated value representing the detected current is determined whether a generated, the The electric drive control method, wherein the estimated current value is calculated based on a detection current at a predetermined timing and a pulse width of the pulse width modulation signal .

Signal generation processing means for generating a pulse width modulation signal that is a current generation signal based on a voltage command value, a current estimation value calculation processing means for calculating a current estimation value based on the pulse width modulation signal, and the pulse An abnormality has occurred in the electric drive unit based on the detected current that is generated based on the width modulation signal, supplied to the coil of the electric machine, and that represents the current detected by the current detection unit, and the current estimation value . The current estimation value calculation processing means calculates a current estimation value based on a detection current at a predetermined timing and a pulse width of the pulse width modulation signal. A program of an electric drive control method.