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JP2010011687A - Electric driving controller, electric vehicle, and overvoltage prevention method - Google Patents

Electric driving controller, electric vehicle, and overvoltage prevention method Download PDF

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JP2010011687A JP2008170394A JP2008170394A JP2010011687A JP 2010011687 A JP2010011687 A JP 2010011687A JP 2008170394 A JP2008170394 A JP 2008170394A JP 2008170394 A JP2008170394 A JP 2008170394A JP 2010011687 A JP2010011687 A JP 2010011687A
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Satoru Ono
悟 大野
Yuichiro Takamune
裕一郎 高宗
Kenta Katsuhama
健太 勝濱
Satoru Kaneko
金子  悟
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Hitachi Ltd
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Abstract

【課題】電力供給源の出力に接続された電子機器に過電圧印加が発生するのを防止できる電動駆動制御装置の提供。
【解決手段】本発明による電動駆動制御装置は、
走行用の交流モータ1と、交流モータ1を駆動するための電力変換装置2と、電力変換装置2に電力を供給する電力供給源4と、電力供給源4の出力を平滑するための平滑手段5とを備えた車両に用いられる電動駆動制御装置であって、平滑手段5に印加される直流電圧Vdcを検出する直流電圧検出手段51と、直流電圧検出手段51で検出された直流電圧Vdcが所定電圧以上となった場合に、モータ制御部11は、電力変換装置2の入力特性を直流電圧Vdcが減少するような入力特性に補正する。その結果、電力供給源の出力に接続された電子機器への過電圧印加の発生を防止できる。
【選択図】図1
An electric drive control device capable of preventing an overvoltage from occurring in an electronic device connected to an output of a power supply source.
An electric drive control apparatus according to the present invention includes:
AC motor 1 for traveling, power conversion device 2 for driving AC motor 1, power supply source 4 for supplying power to power conversion device 2, and smoothing means for smoothing the output of power supply source 4 5, an electric drive control device used for a vehicle equipped with a DC voltage detecting means 51 for detecting a DC voltage V dc applied to the smoothing means 5, and a DC voltage V detected by the DC voltage detecting means 51. When dc becomes equal to or higher than a predetermined voltage, the motor control unit 11 corrects the input characteristics of the power conversion device 2 so that the DC voltage V dc decreases. As a result, it is possible to prevent the occurrence of overvoltage application to the electronic device connected to the output of the power supply source.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は,電力供給源からの電力を、電力変換装置を介して交流モータに供給して走行する車両の電動駆動制御装置、電動車両および過電圧防止方法に関するものである。   The present invention relates to an electric drive control device, an electric vehicle, and an overvoltage prevention method for a vehicle that travels by supplying power from a power supply source to an AC motor via a power converter.

電力供給源からの電力を電力変換装置を介して交流モータに供給し、車両を駆動させる車両用電動駆動制御装置が知られている。この車両用電動駆動制御装置では、例えば、発電用途で車両の内燃機関に接続された交流モータからの電力を、整流器や昇降圧コンバータ、インバータなど電力変換装置を介して他方の駆動用交流モータに供給する。このような車両用電動駆動制御装置では、直流電圧の変動を抑制するために平滑コンデンサが用いられているが、装置の大型化および高コスト化を避けるために小型のコンデンサが用いられている。   2. Description of the Related Art There is known a vehicle electric drive control device that supplies power from a power supply source to an AC motor via a power converter and drives the vehicle. In this vehicle electric drive control device, for example, electric power from an AC motor connected to the internal combustion engine of the vehicle for power generation is transferred to the other drive AC motor via a power converter such as a rectifier, a buck-boost converter, or an inverter. Supply. In such an electric drive control device for a vehicle, a smoothing capacitor is used to suppress fluctuations in the DC voltage, but a small capacitor is used to avoid an increase in size and cost of the device.

車両状態の変化等により電力供給源と交流モータの間で電力不均衡が生じた場合、余剰に発生した電力を小型の平滑コンデンサで吸収しきれず、電圧の変動が発生するおそれがあるため、電圧安定化を図る技術が従来から提案されている(例えば、特許文献1参照)。   If a power imbalance occurs between the power supply source and the AC motor due to changes in the vehicle status, etc., excessive power generated cannot be absorbed by the small smoothing capacitor, and voltage fluctuations may occur. Techniques for achieving stabilization have been conventionally proposed (see, for example, Patent Document 1).

特開2007−252181号公報JP 2007-252181 A

しかしながら、上述した従来の技術は、平滑コンデンサの容量低下による電圧の変動が大きくなり過ぎると、十分に抑制できなくなって過大な電圧変動が発生し、電力供給源の出力に接続された電子機器に過電圧印加が発生するおそれがあった。   However, in the conventional technology described above, if the voltage fluctuation due to the decrease in the capacity of the smoothing capacitor becomes too large, the voltage cannot be sufficiently suppressed and an excessive voltage fluctuation occurs, and the electronic device connected to the output of the power supply source There was a risk of overvoltage application.

請求項1の発明は、走行用の交流モータと、交流モータを駆動するための電力変換装置と、電力変換装置に電力を供給する電力供給源と、電力供給源の出力を平滑するための平滑手段とを備えた車両に用いられる電動駆動制御装置である。そして、平滑手段に印加される直流電圧を直流電圧検出手段により検出し、検出された直流電圧が所定電圧以上となった場合に、入力特性補正手段により、電力変換装置の入力特性を直流電圧が減少するような入力特性に補正する。その結果、電力供給源の出力に接続された電子機器に過電圧印加が発生するのを防止できる。また、請求項5の発明により、過電圧印加を確実に防止できる。
請求項7の発明に係る電動車両は、走行用の交流モータと、交流モータを駆動するための電力変換装置と、電力変換装置に電力を供給する電力供給源と、電力供給源の出力を平滑するための平滑手段と、平滑手段に印加される直流電圧を検出する直流電圧検出手段と、電力変換装置を制御する制御手段とを備える。そして、制御手段は、直流電圧検出手段で検出された直流電圧が所定電圧以上となった場合に、交流モータの電圧位相を補正し、直流電圧が減少するような電圧位相となるように電力変換装置を制御する。
請求項8の発明は、車両の前輪を駆動するエンジンと、エンジンにより駆動されて直流電力を発生するオルタネータと、オルタネータの出力を平滑する平滑手段と、直流電力を交流電力に変換する電力変換装置と、変換された交流電力により車両の後輪を駆動する交流モータとを備える車両に用いられる過電圧防止方法であって、平滑手段に印加される直流電圧を直流電圧検出手段により検出し、検出された直流電圧が所定電圧以上となった場合に、電力変換装置の入力特性を直流電圧が減少するような入力特性に補正することを特徴とする。
The invention of claim 1 is an AC motor for driving, a power converter for driving the AC motor, a power supply source for supplying power to the power converter, and a smoothing for smoothing the output of the power supply source. An electric drive control device used for a vehicle provided with a means. Then, the DC voltage applied to the smoothing means is detected by the DC voltage detecting means, and when the detected DC voltage becomes equal to or higher than a predetermined voltage, the input characteristics of the power converter is converted to DC voltage by the input characteristic correcting means. Correct the input characteristics to decrease. As a result, overvoltage application can be prevented from occurring in the electronic device connected to the output of the power supply source. Further, according to the invention of claim 5, overvoltage application can be reliably prevented.
An electric vehicle according to a seventh aspect of the invention includes an AC motor for driving, a power converter for driving the AC motor, a power supply source that supplies power to the power converter, and a smooth output from the power supply source. Smoothing means, DC voltage detecting means for detecting a DC voltage applied to the smoothing means, and control means for controlling the power converter. The control means corrects the voltage phase of the AC motor when the DC voltage detected by the DC voltage detection means exceeds a predetermined voltage, and converts the power so that the voltage phase is such that the DC voltage decreases. Control the device.
The invention of claim 8 is an engine for driving front wheels of a vehicle, an alternator driven by the engine to generate DC power, a smoothing means for smoothing the output of the alternator, and a power converter for converting DC power to AC power. And an overvoltage prevention method used in a vehicle comprising an AC motor that drives the rear wheels of the vehicle with converted AC power, wherein the DC voltage applied to the smoothing means is detected and detected by the DC voltage detection means. When the direct current voltage becomes equal to or higher than a predetermined voltage, the input characteristics of the power converter are corrected to input characteristics that reduce the direct current voltage.

本発明によれば、電力供給源の出力に接続された電子機器に過電圧印加が発生するのを防止できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can prevent that an overvoltage application generate | occur | produces in the electronic device connected to the output of the electric power supply source.

以下、図を参照して発明を実施するための最良の形態について説明する。
―第1の実施の形態―
図1は、本発明による電動駆動制御装置の第1の実施の形態を示すブロック図である。電動駆動制御装置は、車両駆動に用いられる交流モータ1と、交流モータ1を駆動するための電力変換装置2と、電力変換装置2を制御するコントローラ3と、電力変換装置2に電力を供給する電力供給源4と、電力供給源4の出力を平滑するための平滑手段5とを備えている。
Hereinafter, the best mode for carrying out the invention will be described with reference to the drawings.
-First embodiment-
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of an electric drive control device according to the present invention. The electric drive control device supplies power to the AC converter 1 used for driving the vehicle, the power converter 2 for driving the AC motor 1, the controller 3 for controlling the power converter 2, and the power converter 2. The power supply source 4 and the smoothing means 5 for smoothing the output of the power supply source 4 are provided.

図1では、電動駆動制御装置を電動4輪駆動車に適用した場合を示している。電力供給源4は、発電機41と、発電機41の界磁を制御する界磁制御部42と、発電機41の出力を整流する整流手段43とを備えている。発電機41は前輪を駆動するエンジン(不図示)により回転駆動される。電力変換装置2はインバータを構成しており、以下ではインバータ2と称することにする。平滑手段5には、平滑手段5に印加される直流電圧を検出する直流電圧検出手段(電圧センサ)51と、電力供給源4の出力を平滑するための平滑コンデンサ52とが並列に設けられている。     FIG. 1 shows a case where the electric drive control device is applied to an electric four-wheel drive vehicle. The power supply source 4 includes a generator 41, a field control unit 42 that controls the field of the generator 41, and a rectifier 43 that rectifies the output of the generator 41. The generator 41 is rotationally driven by an engine (not shown) that drives the front wheels. The power conversion device 2 constitutes an inverter and will be referred to as an inverter 2 below. The smoothing means 5 is provided with a DC voltage detecting means (voltage sensor) 51 for detecting a DC voltage applied to the smoothing means 5 and a smoothing capacitor 52 for smoothing the output of the power supply source 4 in parallel. Yes.

上述した各部の詳細について説明する。コントローラ3においてトルク指令導出部6は、車両に搭載された上位制御装置(不図示)からの車両情報に基づいて、交流モータ1を制御するために必要なトルク指令T*をテーブルやマップ,数式等により導出し、出力する。車両情報としては、アクセル開度、車輪速度およびエンジン回転数等がある。位置検出手段14(例えば、レゾルバ)は、モータ回転位置θを検出する。なお、位置検出手段14を用いる代わりに、交流モータ1の交流電流などから回転位置を推定するようにしても良い。速度導出部16は、位置検出手段14からのモータ回転位置θに基づいて、モータ回転数ωを導出する。   Details of the above-described units will be described. In the controller 3, the torque command deriving unit 6 displays a torque command T * necessary for controlling the AC motor 1 based on vehicle information from a host control device (not shown) mounted on the vehicle in a table, map, Etc. and output. The vehicle information includes accelerator opening, wheel speed, engine speed, and the like. The position detector 14 (for example, a resolver) detects the motor rotation position θ. Instead of using the position detecting means 14, the rotational position may be estimated from the AC current of the AC motor 1 or the like. The speed deriving unit 16 derives the motor rotation speed ω based on the motor rotation position θ from the position detection unit 14.

モータ制御電流指令導出部7は、トルク指令導出部6からのトルク指令T*および速度導出部16からのモータ回転数ωに基づき、すなわち、交流モータ1の駆動状態に応じて、モータ制御電流指令I* d,I* qをテーブルやマップ,数式等により導出する。一方、直流電圧指令導出部8は、トルク指令導出部6からのトルク指令T*および速度導出部16からのモータ回転数ωに基づき、交流モータ1の駆動状態に応じた直流電圧指令V* dcをテーブルやマップ,数式等により導出する。 The motor control current command deriving unit 7 is based on the torque command T * from the torque command deriving unit 6 and the motor rotational speed ω from the speed deriving unit 16, that is, according to the driving state of the AC motor 1. I * d and I * q are derived from a table, map, mathematical expression, or the like. On the other hand, the DC voltage command deriving unit 8 is based on the torque command T * from the torque command deriving unit 6 and the motor rotational speed ω from the speed deriving unit 16, and the DC voltage command V * dc corresponding to the driving state of the AC motor 1. Is derived from a table, a map, a mathematical formula or the like.

また、回転座標変換部15は、交流電流検出手段13で検出された3相交流電流Iu,IV,IW及び位置検出手段14で検出されたモータ回転位置θに基づいて、モータ制御電流であるd軸電流Id及びq軸電流Iqを、テーブルやマップ、数式等により導出する。ここで、d軸およびq軸は交流モータ1の回転子磁束とともに回転する回転座標系の軸であり、d軸は磁極位置(磁束)の方向を示し、q軸はd軸に対して電気的に直交する方向を示す。 Further, the rotation coordinate conversion unit 15 is based on the three-phase AC currents I u , I V , I W detected by the AC current detection unit 13 and the motor rotation position θ detected by the position detection unit 14. The d-axis current I d and the q-axis current I q are derived from a table, a map, a mathematical expression, or the like. Here, the d axis and the q axis are axes of a rotating coordinate system that rotates together with the rotor magnetic flux of the AC motor 1, the d axis indicates the direction of the magnetic pole position (magnetic flux), and the q axis is electrically with respect to the d axis. The direction orthogonal to is shown.

なお、ここでは、交流電流検出手段13によりu相,v相,w相の電流値をそれぞれ検出したが、u相,v相,w相の内いずれか1つ乃至2つを交流電流検出手段13により検出し、他の相の電流値を推定するようにしても良い。さらに,交流電流フィードバック制御を用いない場合であれば、交流電流検出手段13を省略できる。   Here, although the current values of the u-phase, the v-phase, and the w-phase are detected by the AC current detection means 13, respectively, one or two of the u-phase, the v-phase, and the w-phase are detected as the AC current detection means. 13 may be used to estimate the current value of the other phase. Further, if the alternating current feedback control is not used, the alternating current detecting means 13 can be omitted.

平滑手段5の直流電圧検出手段51により検出された直流電圧Vdcは、コントローラ3の減算部9に入力される。減算部9は、直流電圧指令導出部8の出力である直流電圧指令V* dcから、検出された直流電圧Vdcを減算し、偏差ΔVdcを出力する。本実施の形態では、過電圧印加を防止するために、コントローラ3に電圧位相補正値導出部10をさらに設けた。電圧位相補正値導出部10は、減算部9から出力される偏差ΔVdcに基づいて、後述する電圧位相補正値θhlmtを導出するものである。 The DC voltage V dc detected by the DC voltage detection means 51 of the smoothing means 5 is input to the subtraction unit 9 of the controller 3. The subtracting unit 9 subtracts the detected DC voltage V dc from the DC voltage command V * dc output from the DC voltage command deriving unit 8, and outputs a deviation ΔV dc . In the present embodiment, a voltage phase correction value deriving unit 10 is further provided in the controller 3 in order to prevent overvoltage application. The voltage phase correction value deriving unit 10 derives a voltage phase correction value θ hlmt described later based on the deviation ΔV dc output from the subtraction unit 9.

モータ制御部11は、モータ制御電流指令I* d,I* q、モータ制御電流Id,Iq、モータ回転位置θ、モータ回転数ωおよび電圧位相補正値θhlmtに基づいて交流モータ1の制御を行う。モータ制御部11は、インバータ2に設けられたスイッチング素子(IGBTなどのパワー素子)を制御するゲート信号(UP信号〜WN信号)を生成する。ゲート信号(UP信号〜WN信号)は、ゲートドライバ12に入力される。ゲートドライバ12は、ゲート信号によりインバータ2を駆動する。 The motor control unit 11, the motor control current command I * d, I * q, the motor control current I d, I q, the motor rotational position theta, of the AC motor 1 based on the motor rotation speed ω and the voltage phase correction value theta Hlmt Take control. The motor control unit 11 generates a gate signal (UP signal to WN signal) for controlling a switching element (power element such as IGBT) provided in the inverter 2. The gate signal (UP signal to WN signal) is input to the gate driver 12. The gate driver 12 drives the inverter 2 with a gate signal.

本実施の形態では、モータ制御部11は、モータ回転数ωに応じてモータ制御方式を切替えるようにしている。モータ回転数ωが所定モータ回転数以下の場合にはパルス幅変調制御方式もしくは変調率固定制御方式で駆動し、モータ回転数ωが所定モータ回転数よりも高い場合には矩形波制御方式で駆動する。   In the present embodiment, the motor control unit 11 switches the motor control method according to the motor rotation speed ω. When the motor rotation speed ω is equal to or less than the predetermined motor rotation speed, it is driven by the pulse width modulation control method or the modulation rate fixed control method. When the motor rotation speed ω is higher than the predetermined motor rotation speed, it is driven by the rectangular wave control method. To do.

減算部9から出力された偏差ΔVdcは電力供給源4の界磁制御部42にも入力される。界磁制御部42は、電力供給源4の出力電圧Vdcが直流電圧指令V* dcと一致するように発電機41の界磁をフィードバック制御することで、電力供給源4と交流モータ1との間の電力協調制御を行っている。この電力協調制御により、平滑コンデンサ52を大容量化する対応策をとることなく、車両用電動駆動制御装置の小型化・低コスト化を図れる。 The deviation ΔV dc output from the subtraction unit 9 is also input to the field control unit 42 of the power supply source 4. The field control unit 42 feedback-controls the field of the generator 41 so that the output voltage V dc of the power supply source 4 matches the DC voltage command V * dc , so that the field control unit 42 is connected between the power supply source 4 and the AC motor 1. Power coordination control is performed. By this power cooperative control, the vehicle electric drive control device can be reduced in size and cost without taking a countermeasure to increase the capacity of the smoothing capacitor 52.

しかし、車両の運転状態の変化により、電力供給源4と交流モータ1との間で電力不均衡が過渡的に生じ、余剰に発生した電力を平滑コンデンサ52で吸収しきれない場合には、直流電圧の変動が発生することになる。例えば、要求トルクの変化に対応してインバータ2の要求電力が急変した場合、インバータ側出力電力の変化に比べて発電機側の界磁電流の応答が遅いため、電力供給源4と交流モータ1との間で電力不均衡が過渡的に生じる。その結果、電力供給源4の出力に接続された電子機器に電圧許容値以上の過電圧が印加される可能性がある。   However, if a power imbalance is transiently generated between the power supply source 4 and the AC motor 1 due to a change in the driving state of the vehicle, and the excessively generated power cannot be absorbed by the smoothing capacitor 52, the DC Voltage fluctuations will occur. For example, when the required power of the inverter 2 changes suddenly in response to a change in the required torque, the field current response on the generator side is slower than the change in the inverter side output power, so the power supply source 4 and the AC motor 1 A power imbalance transiently occurs between As a result, there is a possibility that an overvoltage exceeding the voltage allowable value is applied to the electronic device connected to the output of the power supply source 4.

《過電圧印加発生メカニズムの説明》
電力供給源4の出力特性について説明する。電力供給源4の出力特性は、発電機41の回転数ωgおよび回転子巻線へ供給する界磁電流Ifの大きさにより異なる。発電機41の回転数ωgが低い場合には図2に示すような出力特性となり、発電機41の回転数ωgが高い場合には図3に示すような出力特性となる。図2,3のいずれの場合にも、特性曲線は電流が小さくなるにつれて電圧が上昇する左上がりの傾向を有しており、発電機41の回転数ωgによらず、界磁電流Iが上昇すると出力できる直流電流が大きくなることがわかる。
<Description of overvoltage application mechanism>
The output characteristics of the power supply source 4 will be described. Output characteristic of the power supply source 4 will vary depending on the size of the supplied field current I f to rotation speed ωg and rotor windings of the generator 41. When the rotational speed ωg of the generator 41 is low, the output characteristics are as shown in FIG. 2, and when the rotational speed ωg of the generator 41 is high, the output characteristics are as shown in FIG. In both cases of FIGS. 2 and 3, the characteristic curve has a tendency that the voltage increases as the current decreases, and the field current If is independent of the rotational speed ωg of the generator 41. It can be seen that the DC current that can be output increases as it rises.

発電機41の回転数ωgが低い場合(図2)には、界磁電流Iが上昇するにしたがい、磁気飽和の影響により直流電圧上昇が頭打ちになる。一方、回転数ωgが高い場合(図3)には、界磁電流Ifが上昇しても磁気飽和の影響を受けず、直流電圧上昇も頭打ちにならない。図3では、電力供給源4の特性曲線の間隔が等間隔となり、また傾きが大きくなる。電力供給源4の出力特性は、発電機41の回転数ωgや界磁電流Ifなどの変化により大きく変化することがわかる。 When the rotational speed ωg of the generator 41 is low (FIG. 2), the DC voltage rises due to the influence of magnetic saturation as the field current If increases. On the other hand, when the rotational speed ωg is high (FIG. 3), even if the field current If increases, it is not affected by magnetic saturation and the DC voltage rise does not reach its peak. In FIG. 3, the intervals between the characteristic curves of the power supply source 4 are equal intervals, and the inclination is large. It can be seen that the output characteristics of the power supply source 4 change greatly due to changes in the rotational speed ωg of the generator 41 and the field current If .

一方,インバータ2の入力特性は、図4に示すようにモータ制御方式によって異なる。交流モータ1の出力トルクTおよびモータ回転数ωが一定である場合、パルス幅変調制御方式では、入力する直流電圧が変化しても、変調率を変化させることにより入力する直流電流を変化させて、常に一定の入力パワーが得られるようにした上で交流モータを制御する。そのため、パルス幅変調制御方式のインバータ2の入力特性は等パワー特性を示す。なお、変調率とはキャリア波の振幅と変調波の振幅との比を示す。   On the other hand, the input characteristics of the inverter 2 differ depending on the motor control method as shown in FIG. When the output torque T of the AC motor 1 and the motor rotational speed ω are constant, the pulse width modulation control method changes the input DC current by changing the modulation factor even if the input DC voltage changes. The AC motor is controlled after always obtaining a constant input power. Therefore, the input characteristics of the pulse width modulation control type inverter 2 show equal power characteristics. The modulation rate indicates a ratio between the amplitude of the carrier wave and the amplitude of the modulation wave.

矩形波制御方式では変調率が一定となるため、入力する直流電圧が変化すると入力する直流電流も変化し、その値は直流電圧とインピーダンスの関係から一義的に決まる。そのため,矩形波制御方式におけるインバータ2の入力特性は等インピーダンス特性を示す。さらに、パルス幅変調制御方式においても、変調率を固定して動作させる変調率固定制御方式の場合は,矩形波制御方式と同様に等インピーダンス特性を示す。   Since the modulation factor is constant in the rectangular wave control method, when the input DC voltage changes, the input DC current also changes, and the value is uniquely determined from the relationship between the DC voltage and the impedance. Therefore, the input characteristic of the inverter 2 in the rectangular wave control system shows an equiimpedance characteristic. Further, in the pulse width modulation control method, the modulation rate fixed control method that operates with the modulation rate fixed exhibits the same impedance characteristic as the rectangular wave control method.

過電圧印加は、発電機41の回転数ωgの高低に関わらず、インバータ2の入力特性が等インピーダンス特性を取った場合に発生しやすい。以下では、等インピーダンス特性に焦点を絞って説明をする。しかし、本実施の形態の電動駆動制御装置は等インピーダンス特性に限定されるものではなく、インバータ2の入力特性が等パワー特性である場合にも適用でき、いずれの場合も過電圧印加を防止するという効果を十分に奏する。   The overvoltage application is likely to occur when the input characteristics of the inverter 2 have an equal impedance characteristic regardless of the rotational speed ωg of the generator 41. In the following, the explanation will focus on the isoimpedance characteristics. However, the electric drive control device of the present embodiment is not limited to the equiimpedance characteristic, and can be applied to the case where the input characteristic of the inverter 2 is the equipower characteristic. In any case, the overvoltage application is prevented. Fully effective.

本実施の形態では、前述したように、電力供給源4の出力電圧Vdcが直流電圧指令V* dcと一致するように発電機41の界磁をフィードバック制御することで、電力供給源4と交流モータ1との間の電力協調制御を行っている。そのため、電力供給源4の出力特性とインバータ2の入力特性とが一致する点が、システム動作点となる。そして、過電圧印加は、このシステム動作点が発電機41およびインバータ2の駆動状態によって過渡的に変動するために発生する。 In the present embodiment, as described above, the field of the generator 41 is feedback-controlled so that the output voltage V dc of the power supply source 4 matches the DC voltage command V * dc. Power cooperative control with the AC motor 1 is performed. Therefore, the point at which the output characteristics of the power supply source 4 and the input characteristics of the inverter 2 coincide with each other is the system operating point. The overvoltage application occurs because the system operating point changes transiently depending on the driving state of the generator 41 and the inverter 2.

図5は、発電機41の回転数ωgが高い運転状態において、界磁電流Ifが変動した場合における過電圧印加を説明する図である。このような状況は車両ノイズの影響などに起こり得る。界磁電流Ifが変動する前は、電力供給源4の出力特性は「界磁電流値If小」で示す特性曲線であって、インバータ2の入力特性は「初期インバータの入力特性」で示す特性曲線となっている。そのため、このときのシステム動作点はこれらの特性曲線の交点「初期動作点」となる。 FIG. 5 is a diagram for explaining overvoltage application when the field current If f fluctuates in an operating state where the rotational speed ωg of the generator 41 is high. Such a situation may occur due to the influence of vehicle noise. Before the field current If changes, the output characteristic of the power supply source 4 is a characteristic curve indicated by “small field current value If ”, and the input characteristic of the inverter 2 is “input characteristic of the initial inverter”. The characteristic curve is shown. Therefore, the system operating point at this time is an intersection “initial operating point” of these characteristic curves.

発電機41の界磁電流Ifが急上昇して電力供給源4の出力特性が「界磁電流値If大」で示す特性曲線へと変動した場合、「界磁電流値If大」で示す特性曲線と「初期インバータの入力特性」で示す特性曲線との交点が変動後の過渡的な動作点となる。その結果、たとえ交流モータ1の出力が一定でインバータ2の入力特性が一定であったとしても、電力供給源4の出力特性が変動することで直流電圧が電圧許容値を超えてしまうことになる。すなわち、過電圧印加が発生することになる。 If the output characteristics of the power supply source 4 the field current I f is soaring of the generator 41 is changed to the characteristic curve indicated by "field current value I f large", in "the field current value I f large" The intersection of the characteristic curve shown and the characteristic curve shown in “Input characteristics of the initial inverter” is the transient operating point after the fluctuation. As a result, even if the output of the AC motor 1 is constant and the input characteristics of the inverter 2 are constant, the output voltage of the power supply source 4 varies and the DC voltage exceeds the allowable voltage value. . That is, overvoltage application occurs.

特に、「初期動作点」の電圧が電圧許容値に近い場合には、発電機41の界磁電流Iの微小な上昇であっても過電圧印加が引き起こす原因となる。また、図2,3に示す出力特性から、発電機41の回転数ωgが高い場合には、発電機41の界磁電流Iの微小な変動でも、過電圧印可を引き起こす原因となることが分かる。 In particular, when the voltage of the "initial operating point" is close to the allowable voltage value becomes a cause even overvoltage a small increase in the field current I f of the generator 41. Also, the output characteristics shown in FIG. 2 and 3, when the rotation speed ωg of the generator 41 is high, even a minute fluctuation of the field current I f of the generator 41, it is understood that the cause of the overvoltage applied .

図6は、発電機41の回転数ωgが急上昇した場合における過電圧印加を説明する図である。図6に示す例では、発電機41の回転数ωgが急上昇して、電力供給源4の出力特性が、図2に示す回転数ωgが低い状態から図3に示す回転数ωgが高い状態へと変化した場合を示している。このような状況は前輪のみがμの低い場所(氷雪路等)に進入、空転し、後輪に接続された交流モータ出力は変化しない場合に起こり得る。変化前のシステム動作点「初期動作点」は、電力供給源4の出力特性である「発電機回転数ωg低」で示す特性曲線と、「初期インバータの入力特性」で示す特性曲線との交点となる。このときの直流電圧は電圧許容値よりも低くなっている。   FIG. 6 is a diagram for explaining overvoltage application when the number of revolutions ωg of the generator 41 rises rapidly. In the example shown in FIG. 6, the rotational speed ωg of the generator 41 rises rapidly, and the output characteristic of the power supply source 4 changes from a state where the rotational speed ωg shown in FIG. 2 is low to a state where the rotational speed ωg shown in FIG. It shows the case of changing. Such a situation can occur when only the front wheels enter a place with a low μ (such as an snowy road) and run idle, and the output of the AC motor connected to the rear wheels does not change. The system operating point “initial operating point” before the change is the intersection of the characteristic curve indicated by “low generator speed ωg” that is the output characteristic of the power supply source 4 and the characteristic curve indicated by “input characteristic of the initial inverter”. It becomes. The DC voltage at this time is lower than the allowable voltage value.

その後、発電機41の回転数ωgが急上昇して電力供給源4の出力特性が「発電機回転数ωg高」で示す特性曲線へと変化すると、「発電機回転数ωg高」で示す特性曲線と「初期インバータの入力特性」で示す特性曲線との交点「変化後動作点」がシステム動作点となる。その結果、たとえ交流モータ1の出力、インバータ2の入力特性、および発電機41の界磁電流Ifがのいずれもが一定であったとしても、発電機41の回転数ωgが急上昇することで直流電圧が電圧許容値を超えてしまうことになる。すなわち、過電圧印加が発生することになる。 Thereafter, when the rotational speed ωg of the generator 41 rises rapidly and the output characteristic of the power supply source 4 changes to a characteristic curve indicated by “high generator rotational speed ωg”, a characteristic curve indicated by “high generator rotational speed ωg”. The system operating point is the intersection “operating point after change” of the characteristic curve indicated by “input characteristic of initial inverter”. By a result, even if the output of the AC motor 1, as an input characteristic of the inverter 2, and both the field current I f of the generator 41 is is constant, the rotational speed ωg of the generator 41 rises abruptly The DC voltage will exceed the allowable voltage value. That is, overvoltage application occurs.

図7は、インバータ2の入力特性が変化した場合における過電圧印加を説明する図である。図7に示す例では、発電機41の回転数ωgおよび界磁電流Ifが一定であって、インバータ2の入力特性が急変した場合を示している。このような状況は、後輪のみが障害物に衝突することにより、交流モータ1の出力トルクTおよびモータ回転数ωが急変した場合に起こり得る。なお、図7では、電力供給源4の出力特性は、発電機41の回転数ωgが高い状態にあるとして示した。図7に示すように、急変後の動作点「変化後動作点」は電圧許容値を超えてしまい、たとえ界磁電流Ifが一定で、電力供給源4の出力特性が一定であっても、インバータ2の入力特性が急変することで、過電圧印加が発生することになる。 FIG. 7 is a diagram for explaining overvoltage application when the input characteristics of the inverter 2 change. In the example shown in FIG. 7, the rotational speed ωg and the field current I f of the generator 41 is constant, shows the case where the input characteristic of the inverter 2 changes rapidly. Such a situation can occur when only the output torque T of the AC motor 1 and the motor rotational speed ω change suddenly due to the collision of only the rear wheels with the obstacle. In FIG. 7, the output characteristics of the power supply source 4 are shown as being in a state where the rotational speed ωg of the generator 41 is high. As shown in FIG. 7, the operating point after the sudden change “the operating point after change” exceeds the allowable voltage value, even if the field current If is constant and the output characteristics of the power supply source 4 are constant. As a result of sudden changes in the input characteristics of the inverter 2, overvoltage application occurs.

《過電圧印加に対する対応》
本実施の形態では、以下に説明するように、直流電圧指令導出部8による直流電圧指令V* dcと直流電圧検出手段51で検出された直流電圧Vdcとの間の偏差ΔVdcに基づいて、交流モータ1の電圧位相補正値θhlmtを導出し、導出した電圧位相補正値θhlmtをモータ制御に反映することで、上述したような過電圧印加の発生を防止するようにした。
<Response to overvoltage application>
In the present embodiment, as described below, based on the deviation ΔV dc between the DC voltage command V * dc by the DC voltage command deriving unit 8 and the DC voltage V dc detected by the DC voltage detection means 51. The voltage phase correction value θ hlmt of the AC motor 1 is derived, and the derived voltage phase correction value θ hlmt is reflected in the motor control, thereby preventing the occurrence of overvoltage application as described above.

図8は、図1の電圧位相補正値導出部10の構成を示したものである。減算部9は、直流電圧指令V* dcと直流電圧Vdcとの偏差ΔVdcを算出する。算出された偏差ΔVdcは電圧位相補正値導出部10に入力される。電圧位相補正値導出部10は、入力された偏差ΔVdcに対応する電圧位相補正値θhlmtを、電圧位相補正値決定テーブル101にてテーブル検索することにより導出する。電圧位相補正値決定テーブル101は、偏差ΔVdcが大きくなった場合には偏差ΔVdcがゼロとなるような電圧位相補正値θhlmtを与え、偏差ΔVdcが小さく過電圧とならないような場合には値θhlmt=0のように設定し、いたずらに補正が行われないようにしている。 FIG. 8 shows the configuration of the voltage phase correction value deriving unit 10 of FIG. The subtraction unit 9 calculates a deviation ΔV dc between the DC voltage command V * dc and the DC voltage V dc . The calculated deviation ΔV dc is input to the voltage phase correction value deriving unit 10. The voltage phase correction value deriving unit 10 derives the voltage phase correction value θ hlmt corresponding to the input deviation ΔV dc by performing a table search in the voltage phase correction value determination table 101. The voltage phase correction value determination table 101 gives a voltage phase correction value θ hlmt so that the deviation ΔV dc becomes zero when the deviation ΔV dc becomes large, and when the deviation ΔV dc is small and does not become an overvoltage. The value θ hlmt = 0 is set so that correction is not performed unnecessarily.

例えば、過電圧となる偏差ΔVdcの閾値をΔV0とすると、直流電圧値Vdcが「V* dc+ΔV0」以上となった場合には電圧位相補正を行う。本実施の形態では、電圧位相補正値θhlmtの変化率を制限するために変化率制限部102を電圧位相補正値決定テーブル101の後段に設けているが、変化率制限部102は省略しても良い。 For example, if the threshold value of the deviation ΔV dc that becomes an overvoltage is ΔV 0, the voltage phase correction is performed when the DC voltage value V dc is equal to or greater than “V * dc + ΔV 0”. In the present embodiment, the change rate limiting unit 102 is provided in the subsequent stage of the voltage phase correction value determination table 101 in order to limit the change rate of the voltage phase correction value θ hlmt , but the change rate limiting unit 102 is omitted. Also good.

また、電圧位相補正値θhlmtを決定する際、テーブルを用いる代わりにマップや数式、または偏差ΔVdcを用いたフィードバック制御等により電圧位相補正値θhlmtを導出しても良い。なお、フィードバック制御を行う際はフィードフォワード制御と併用して速応性を失わないようにする。さらに、ここでは電圧位相補正値θhlmtを電圧の偏差ΔVdcのみに応じて導出しているが、導出の際に、トルク指令Tもしくはモータ回転数ωのいずれかを考慮するようにしても良い。また、コントローラ3の内部にて推定トルクを演算し、トルク指令Tの代わりにこの推定トルクを用いるようにしても良い。車両情報として、トルク指令Tの代わりに車輪軸上トルクを、モータ回転数ωの代わりに車輪速度を用いても良い。 Further, when determining the voltage phase correction value theta Hlmt, it may be derived voltage phase correction value theta Hlmt by the feedback control or the like using the map, the mathematical expression or the deviation [Delta] V dc, instead of using the table. In addition, when performing feedback control, it is used together with feedforward control so as not to lose speediness. Further, although the voltage phase correction value θ hlmt is derived only in accordance with the voltage deviation ΔV dc here, either the torque command T * or the motor rotational speed ω may be taken into consideration when deriving. good. Further, the estimated torque may be calculated inside the controller 3, and this estimated torque may be used instead of the torque command T * . As vehicle information, the torque on the wheel shaft may be used instead of the torque command T * , and the wheel speed may be used instead of the motor rotational speed ω.

モータ制御部11は、このようにして導出された電圧位相補正値θhlmtと、モータ制御電流指令I* d,I* q、モータ制御電流Id,Iq、モータ回転位置θおよびモータ回転数ωに基づいてゲート信号を生成することでインバータ2の入力特性を図7のように変化させ、過電圧印加を防止する。 The motor control unit 11 determines the voltage phase correction value θ hlmt derived in this way, the motor control current commands I * d and I * q , the motor control currents I d and I q , the motor rotation position θ and the motor rotation speed. By generating a gate signal based on ω, the input characteristics of the inverter 2 are changed as shown in FIG. 7 to prevent overvoltage application.

図9はモータ制御部11のブロック図を示したものである。前述したように、モータ制御部11は、モータ回転数ωに応じてパルス幅変調制御方式(変調率固定制御方式も含む)と矩形波制御方式とを切替えるようにしている。モータ制御部11にはパルス幅変調制御方式ブロック111と矩形波制御方式ブロック112とが設けられており、電圧位相補正値θhlmtは各ブロック111,112に入力される。各ブロック111,112で生成されたゲート信号は、切換部113に入力される。切換部113は、パルス幅変調制御方式ブロック111および矩形波制御方式ブロック112で生成されたゲート信号のいずれか一方を、モータ回転数ωに応じてゲートドライバ12(図1参照)へ出力する。 FIG. 9 is a block diagram of the motor control unit 11. As described above, the motor control unit 11 switches between the pulse width modulation control method (including the modulation factor fixed control method) and the rectangular wave control method in accordance with the motor rotation speed ω. The motor control unit 11 is provided with a pulse width modulation control method block 111 and a rectangular wave control method block 112, and the voltage phase correction value θ hlmt is input to each of the blocks 111 and 112. The gate signal generated in each block 111 and 112 is input to the switching unit 113. The switching unit 113 outputs one of the gate signals generated by the pulse width modulation control method block 111 and the rectangular wave control method block 112 to the gate driver 12 (see FIG. 1) according to the motor rotation speed ω.

図10は、パルス幅変調制御方式ブロック111を示す図である。パルス幅変調制御方式ブロック111には、モータ制御電流指令I* d,I* q、モータ制御電流Id,Iq、モータ回転位置θおよび電圧位相補正値θhlmtが入力される。パルス幅変調制御方式においては、モータ制御電流指令I* d,I* q、モータ制御電流Id,Iqおよび比例積分制御部30に基づいてd軸電圧指令V* dおよびq軸電圧指令V* qを導出し、導出されたd軸電圧指令V* dおよびq軸電圧指令V* qに基づいてゲート信号を生成する。そのため、電圧位相補正値θhlmtに基づいてd軸電圧比率εdおよびq軸電圧比率εqを導出し、導出した比率εd,εqをd軸電圧指令V* dおよびq軸電圧指令V* qに掛け合わせることで補正を行う。 FIG. 10 is a diagram showing the pulse width modulation control scheme block 111. As shown in FIG. A pulse width modulation control scheme block 111, the motor control current command I * d, I * q, the motor control current I d, I q, the motor rotational position theta and voltage phase correction value theta Hlmt is input. In the pulse width modulation control scheme, the motor control current command I * d, I * q, the motor control current I d, I q and the d-axis voltage based on the proportional-integral control unit 30 commands V * d and q-axis voltage command V * q is derived, and a gate signal is generated based on the derived d-axis voltage command V * d and q-axis voltage command V * q . Therefore, the d-axis voltage ratio ε d and the q-axis voltage ratio ε q are derived based on the voltage phase correction value θ hlmt , and the derived ratios ε d and ε q are used as the d-axis voltage command V * d and the q-axis voltage command V. * Correct by multiplying by q .

まず、モータ制御電流指令I* d,I* qとモータ制御電流Id,Iqとの偏差ΔI* dおよびΔI* qを比例積分制御部30において比例積分制御し、d軸電圧指令V* dおよびq軸電圧指令V* qを導出する。d軸電圧指令V* dおよびq軸電圧指令V* qは基本角導出部31に入力され、そこでパルス幅変調制御方式の基本角θbが導出される。この基本角θbは、加算部32および比率導出部33に入力される。加算部32では、電圧位相補正値導出部10からの電圧位相補正値θhlmtと基本角θbとが足し合わされ、その結果は電圧位相補正後基本角θbhとして比率導出部33に入力される。比率導出部33では、テーブルやマップ、数式等によりd軸電圧比率εdおよびq軸電圧比率εqを導出する。 First, the proportional integration control unit 30 controls the deviations ΔI * d and ΔI * q between the motor control current commands I * d , I * q and the motor control currents Id , Iq, and the d-axis voltage command V *. d and q-axis voltage command V * q is derived. d-axis voltage command V * d and q-axis voltage command V * q are input to the basic angle derivation section 31, where the basic angle theta b of the pulse width modulation control scheme is derived. This basic angle θ b is input to the adding unit 32 and the ratio deriving unit 33. In the adding unit 32, the voltage phase correction value θ hlmt from the voltage phase correction value deriving unit 10 and the basic angle θ b are added, and the result is input to the ratio deriving unit 33 as the basic angle θ bh after voltage phase correction. . The ratio deriving unit 33 derives the d-axis voltage ratio ε d and the q-axis voltage ratio ε q from a table, a map, a mathematical expression, or the like.

なお、本実施の形態では、電圧位相補正値θhlmtに制限を加えるために、上下限値設定部34および上下限値設定部35によりd軸電圧比率εdおよびq軸電圧比率εqに上下限値を設定しているが、省略しても良い。上下限値設定部34から出力されたd軸電圧比率εdlmtは、乗算部36によりd軸電圧指令V* dに掛け合わされる。一方、上下限値設定部35から出力されたq軸電圧比率εqlmtは、乗算部37によりq軸電圧指令V* qに掛け合わされる。このようにd軸電圧比率εdlmt,q軸電圧比率εqlmtを掛け合わせることで、d軸電圧指令V* d,q軸電圧指令V* qに電圧位相補正値θhlmtが反映される。 In this embodiment, in order to limit the voltage phase correction value θ hlmt , the upper and lower limit value setting unit 34 and the upper and lower limit value setting unit 35 increase the d axis voltage ratio ε d and the q axis voltage ratio ε q . A lower limit is set but may be omitted. The d-axis voltage ratio ε dlmt output from the upper / lower limit value setting unit 34 is multiplied by the d-axis voltage command V * d by the multiplication unit 36. On the other hand, the q-axis voltage ratio ε qlmt output from the upper / lower limit value setting unit 35 is multiplied by the q-axis voltage command V * q by the multiplication unit 37. Thus, by multiplying the d-axis voltage ratio ε dlmt and the q-axis voltage ratio ε qlmt , the voltage phase correction value θ hlmt is reflected in the d-axis voltage command V * d and the q-axis voltage command V * q .

その後,回転座標変換部38にて回転座標変換することで、3相交流電圧指令V* U,V* V,V* Wが導出される。ゲート信号生成部39は、これらの3相交流電圧指令V* U,V* V,V* Wに基づいてゲート信号を生成し、それらゲートドライバ12へ出力する。 Thereafter, the rotation coordinate conversion unit 38 performs rotation coordinate conversion to derive three-phase AC voltage commands V * U , V * V , and V * W. The gate signal generation unit 39 generates a gate signal based on these three-phase AC voltage commands V * U , V * V , and V * W , and outputs the gate signal to the gate driver 12.

このように、直流電圧指令V* dcと直流電圧Vdcとの偏差ΔVdcが検知されると、偏差ΔVdcに基づいて算出された電圧位相補正値θhlmtにて電圧ベクトルVの位相を進角させ、負のd軸電圧指令Vdを増加させる。それにより、負のd軸電流が増加すると共に弱め界磁制御の効果が高くなり、インバータ2の入力特性が変化し、過電圧印加を防止できる。なお、電圧ベクトルVの位相を遅らせるように補正すると、特性曲線は進角させた場合と逆の方向に移動し、動作点の電圧が増加する。 Thus, the deviation [Delta] V dc is detected between the DC voltage command V * dc and the DC voltage V dc, the phase of the voltage vector V at the calculated voltage phase correction value theta Hlmt based on the deviation [Delta] V dc Susumu To increase the negative d-axis voltage command V d . As a result, the negative d-axis current increases and the effect of field weakening control is enhanced, the input characteristics of the inverter 2 are changed, and overvoltage application can be prevented. If the phase of the voltage vector V is corrected so as to be delayed, the characteristic curve moves in the opposite direction to that when the angle is advanced, and the voltage at the operating point increases.

なお、上述した例では、偏差ΔI* dおよびΔI* qから比例積分制御によりd軸電圧指令V* d,q軸電圧指令V* qを導出したが、モータ制御電流指令I* d,I* qからテーブルやマップ,数式等によりd軸電圧指令V* d,q軸電圧指令V* qを導出するようにしても良い。また、d軸電圧比率εdlmt,q軸電圧比率εqlmtをd軸電圧指令V* d,q軸電圧指令V* qに乗算することで補正を行ったが、乗算に限らず比率を除算しても良いし、比率ではなく基本角θbおよび電圧位相補正後基本角θbhから数値をテーブルやマップ,数式等により導出し、d軸電圧指令V* d,q軸電圧指令V* qに加算,減算することで補正しても良い。 In the above example, the d-axis voltage command V * d and the q-axis voltage command V * q are derived from the deviations ΔI * d and ΔI * q by proportional-integral control, but the motor control current commands I * d , I * The d-axis voltage command V * d and the q-axis voltage command V * q may be derived from q using a table, map, mathematical formula, or the like. In addition, the correction was performed by multiplying the d-axis voltage ratio ε dlmt and the q-axis voltage ratio ε qlmt by the d-axis voltage command V * d and the q-axis voltage command V * q. Alternatively , numerical values may be derived from the basic angle θ b and the basic angle θ bh after voltage phase correction instead of the ratio by using a table, a map, a mathematical formula, or the like, and converted into the d-axis voltage command V * d and the q-axis voltage command V * q . Correction may be made by addition or subtraction.

図11は、矩形波制御方式ブロック112を示す図である。矩形波制御方式ブロック112には、モータ制御電流指令I* d,I* q、モータ回転数ω、モータ回転位置θおよび電圧位相補正値θhlmtが入力される。矩形波制御方式においては、モータ回転位置θ,矩形波基本角θrecおよび電気角速度ωreを用いることでモータ制御を行う。そのため、補正は矩形波基本角θrecに電圧位相補正値θhlmtを足し合わせることで行う。 FIG. 11 is a diagram showing the rectangular wave control scheme block 112. As shown in FIG. The rectangular wave control method block 112 is inputted with motor control current commands I * d and I * q , motor rotation speed ω, motor rotation position θ, and voltage phase correction value θ hlmt . In the rectangular wave control method, motor control is performed by using the motor rotation position θ, the rectangular wave basic angle θ rec, and the electrical angular velocity ω re . Therefore, the correction is performed by adding the voltage phase correction value θ hlmt to the rectangular wave basic angle θ rec .

電気角速度導出部60において、モータ回転数ωから電気角速度ωreを導出する。電圧指令導出部61は、モータ制御電流指令I* d,I* qと電気角速度ωreとに基づいて、テーブルやマップ,数式等によりd軸電圧指令V* d,q軸電圧指令V* qを導出する。基本角導出部62は、これらのd軸電圧指令V* d,q軸電圧指令V* qに基づき、テーブルやマップ,数式等により矩形波基本角θrecを導出する。導出された矩形波基本角θrecは加算部63において電圧位相補正値導出部10からの電圧位相補正値θhlmtと足し合わせられ、その結果、補正後矩形波基本角θrechが導出される。なお、補正後矩形波基本角θrechは上下限値設定部64により制限が加えられるが、上下限値設定部64を設けなくても良い。 The electrical angular velocity deriving unit 60 derives the electrical angular velocity ω re from the motor rotational speed ω. Based on the motor control current commands I * d and I * q and the electrical angular velocity ω re , the voltage command deriving unit 61 uses a table, map, formula, or the like to determine the d-axis voltage command V * d and q-axis voltage command V * q. Is derived. The basic angle deriving unit 62 derives the rectangular wave basic angle θ rec by a table, a map, a mathematical expression, or the like based on the d-axis voltage command V * d and the q-axis voltage command V * q . The derived rectangular wave basic angle θ rec is added to the voltage phase correction value θ hlmt from the voltage phase correction value deriving unit 10 in the adding unit 63, and as a result, a corrected rectangular wave basic angle θ rech is derived. The corrected rectangular wave basic angle θ rech is limited by the upper / lower limit value setting unit 64, but the upper / lower limit value setting unit 64 may not be provided.

上下限値設定部64から出力された補正後矩形波基本角θrechは、加算部65において位置検出手段14からのモータ回転位置θに足し合わされ、矩形波制御角θvが導出される。ゲート信号生成部66には矩形波制御角θvと電気角速度導出部60からの電気角速度ωreが入力され、それらに基づいてゲート信号が生成される。このように、矩形波制御方式においても、パルス幅変調制御方式の場合と同様に電圧ベクトルVの位相を進角させることで、過電圧印加を防止できる。 The corrected rectangular wave basic angle θ rech output from the upper / lower limit value setting unit 64 is added to the motor rotation position θ from the position detecting unit 14 in the adding unit 65, and a rectangular wave control angle θ v is derived. The gate signal generator 66 electrical angular velocity omega re from the rectangular wave control angle theta v and the electrical angular velocity derivation section 60 is inputted, the gate signal is generated based on them. As described above, also in the rectangular wave control method, it is possible to prevent overvoltage application by advancing the phase of the voltage vector V as in the case of the pulse width modulation control method.

図12〜14は、補正前後の動作点を説明する図である。図12は、図5に対応する図であり、発電機41の回転数ωgが高い運転状態において、界磁電流Ifが変動した場合における過電圧印加が防止される状況を示したものである。補正前は、界磁界電流値がIf小からIf大へ変動すると「初期動作点」から「補正前動作点」へ移動してしまい、直流電圧値が跳ね上がり、すなわち過電圧印加が発生していた。一方、上述した電圧ベクトルVの位相を進角させるような補正を行うことにより、インバータ2の入力特性は、「初期インバータの入力特性(補正前)」で示す特性曲線(破線)から「補正後」で示す特性曲線(実線)に変化する。その結果、入力特性曲線と出力特性曲線との交点である「補正後動作点」の直流電圧値は電圧許容値よりも低くなり、過電圧印加が防止される。 12-14 is a figure explaining the operating point before and behind correction | amendment. FIG. 12 is a diagram corresponding to FIG. 5 and shows a situation in which overvoltage application is prevented when the field current If f fluctuates in an operating state where the rotational speed ωg of the generator 41 is high. Before correction is will move the field pole current value varies from I f small to I f Univ from the "initial operating point" to the "uncorrected operating point", the DC voltage value jumps up, i.e. have overvoltage occurs It was. On the other hand, by performing the correction to advance the phase of the voltage vector V described above, the input characteristic of the inverter 2 is changed from a characteristic curve (broken line) indicated by “input characteristic of initial inverter (before correction)” to “after correction”. To a characteristic curve (solid line). As a result, the DC voltage value of the “corrected operating point” that is the intersection of the input characteristic curve and the output characteristic curve becomes lower than the allowable voltage value, and overvoltage application is prevented.

図13は、図6に対応する図であり、発電機41の回転数ωgが急上昇した場合における過電圧印加が防止される状況を示したものである。「補正後」を示す特性曲線と「発電機回転数ωg高」で示す特性曲線との交点である「補正後動作点」は、電圧許容値よりも低くなり、過電圧印加が防止される。   FIG. 13 is a diagram corresponding to FIG. 6 and shows a situation in which overvoltage application is prevented when the rotational speed ωg of the generator 41 rises rapidly. The “corrected operating point”, which is the intersection of the characteristic curve indicating “after correction” and the characteristic curve indicated by “high generator speed ωg”, is lower than the allowable voltage value, preventing overvoltage application.

図14は、図7に対応する図であり、インバータ2の入力特性が変化した場合の過電圧印加が防止される状況を示したものである。補正前のインバータ2の入力特性は「初期インバータの入力特性」で示す特性曲線(実線)から「補正前」で示す特性曲線(破線)に変化する。しかし、上述した補正によって電圧ベクトルVの位相を進角させることにより、補正後の入力特性は破線の右側に示す特性曲線「補正後」(太線)に変化する。その結果、「補正後動作点」の位置は電圧許容値よりも低くなり、過電圧印加が防止される。   FIG. 14 is a diagram corresponding to FIG. 7 and shows a situation in which overvoltage application is prevented when the input characteristics of the inverter 2 change. The input characteristic of the inverter 2 before correction changes from a characteristic curve (solid line) indicated by “initial inverter input characteristic” to a characteristic curve (dashed line) indicated by “before correction”. However, by advancing the phase of the voltage vector V by the correction described above, the corrected input characteristic changes to a characteristic curve “after correction” (thick line) shown on the right side of the broken line. As a result, the position of the “post-correction operating point” is lower than the allowable voltage value, and overvoltage application is prevented.

上述した第1の実施の形態では、偏差ΔVdcが大きく過電圧印加が発生するような状況になると、図12〜14に示すように動作点の電圧値が電圧許容値よりも小さくなるようにインバータ2の入力特性を変化させた。その結果、平滑コンデンサ52を大容量化せずに、過電圧印加を防止できる。また、平滑コンデンサ52が劣化しても、同様の効果を奏する。入力特性を変更する方法の一つとしては、上述したように、電圧ベクトルVの位相を進角させるように交流モータ1の電圧位相を変える方法がある。 In the above-described first embodiment, when the deviation ΔV dc is large and overvoltage application occurs, the inverter is set so that the voltage value at the operating point becomes smaller than the allowable voltage value as shown in FIGS. 2 input characteristics were changed. As a result, overvoltage application can be prevented without increasing the capacity of the smoothing capacitor 52. Further, even if the smoothing capacitor 52 is deteriorated, the same effect is obtained. One method of changing the input characteristics is to change the voltage phase of the AC motor 1 so as to advance the phase of the voltage vector V as described above.

―第2の実施の形態―
図15は、第2の実施の形態の車両用電動駆動制御装置を示すブロック図である。第2の実施の形態においては、平滑コンデンサ52と並列に放電手段17を設けた点が図1に示した車両用電動駆動制御装置と異なる。放電手段17には、放電用の抵抗が設けられている。
-Second embodiment-
FIG. 15 is a block diagram illustrating an electric drive control device for a vehicle according to the second embodiment. The second embodiment is different from the vehicle electric drive control device shown in FIG. 1 in that the discharge means 17 is provided in parallel with the smoothing capacitor 52. The discharging means 17 is provided with a discharging resistor.

放電手段17にはコンパレータとスイッチとが設置されており、任意の電圧閾値にて放電手段17が動作するように構成されている。放電手段17内のコンパレータは、直流電圧が所定の電圧閾値を超えたと判断した場合にスイッチをオンし、放電手段17の放電用の抵抗により余剰電力を消費させる。その結果、直流電圧を下げられる。なお、直流電圧が電圧閾値以下となった場合は、スイッチ・オフとなる。スイッチがオン/オフする電圧閾値は同一値に設定しても良いし、ヒステリシスを持たせるようにしても良い。   The discharging unit 17 is provided with a comparator and a switch, and is configured such that the discharging unit 17 operates at an arbitrary voltage threshold. The comparator in the discharging unit 17 turns on the switch when it is determined that the DC voltage exceeds a predetermined voltage threshold, and the surplus power is consumed by the discharging resistor of the discharging unit 17. As a result, the DC voltage can be lowered. Note that when the DC voltage falls below the voltage threshold, the switch is turned off. The voltage threshold at which the switch is turned on / off may be set to the same value, or may have hysteresis.

第2の実施の形態では、放電手段17を平滑コンデンサ52と並列に設け、前述した電圧位相補正と併用する構成とした。そのため、電圧位相補正の処理速度を超える速さで直流電圧が変動した場合であっても、確実に過電圧印加を防止できる。   In the second embodiment, the discharging means 17 is provided in parallel with the smoothing capacitor 52 and is used in combination with the voltage phase correction described above. Therefore, even when the DC voltage fluctuates at a speed exceeding the processing speed of voltage phase correction, it is possible to reliably prevent overvoltage application.

以上説明したように、本発明による電動駆動制御装置の実施の形態では、車両駆動に用いられる交流モータ1と、交流モータ1を駆動するための電力変換装置2と、電力変換装置2を制御するコントローラ3と、電力変換装置2に電力を供給する電力供給源4と、電力供給源4の出力を平滑するための平滑手段5とを備える車両に用いられる。この電動駆動制御装置は、平滑手段5に印加される直流電圧Vdcを検出する直流電圧検出手段51と、直流電圧検出手段51で検出された直流電圧Vdcが所定電圧以上となった場合に、電力変換装置2の入力特性を直流電圧Vdcが減少するような入力特性に補正するモータ制御部11とを備える。モータ制御部11の動作により、電力供給源4の出力に接続された機器への過電圧印加の発生を防止できる。 As described above, in the embodiment of the electric drive control device according to the present invention, the AC motor 1 used for driving the vehicle, the power conversion device 2 for driving the AC motor 1, and the power conversion device 2 are controlled. It is used in a vehicle including a controller 3, a power supply source 4 that supplies power to the power converter 2, and smoothing means 5 for smoothing the output of the power supply source 4. The electric drive control device, a DC voltage detector 51 for detecting the DC voltage V dc applied to the smoothing unit 5, when the DC voltage V dc detected by the DC voltage detection unit 51 becomes a predetermined voltage or higher The motor control unit 11 corrects the input characteristics of the power conversion device 2 so that the DC voltage V dc decreases. By the operation of the motor control unit 11, it is possible to prevent the occurrence of overvoltage application to the device connected to the output of the power supply source 4.

モータ制御部11は、モータ電圧位相を補正することで入力特性の補正を行うようにしてもよい。また、モータ電圧位相の補正を、電力供給源4の直流電圧指令V* dcと直流電圧Vdcとの偏差ΔVdcに基づいて行うようにしても良いし、交流モータ1に関するトルク指令Tおよびモータ回転数ωのいずれか一つと偏差ΔVdcとに基づいて行うようにしても良い。さらに、平滑コンデンサ52と並列接続された放電手段17を備え、直流電圧検出手段51で検出された直流電圧Vdcが所定電圧以上となった場合に、放電手段17の放電用抵抗で放電することにより、過電圧印加の発生を確実に防止できる。 The motor control unit 11 may correct the input characteristics by correcting the motor voltage phase. Further, the correction of the motor voltage phase, may be performed based on the deviation [Delta] V dc between the DC voltage command V * dc power source 4 and the DC voltage V dc, the torque command T * and to the AC motor 1 The determination may be performed based on any one of the motor rotation speed ω and the deviation ΔV dc . Further, the discharge means 17 is connected in parallel with the smoothing capacitor 52, and when the DC voltage V dc detected by the DC voltage detection means 51 becomes equal to or higher than a predetermined voltage, discharge is performed by the discharge resistor of the discharge means 17. Thus, the occurrence of overvoltage application can be reliably prevented.

前述した従来の技術では、平滑コンデンサ52の容量低下による電圧の変動が大きくなり過ぎると、十分に抑制できなくなって過大な電圧変動が発生し、電力供給源4の出力に接続された電子機器に過電圧印加が発生するおそれがあった。   In the above-described conventional technique, if the voltage fluctuation due to the capacity reduction of the smoothing capacitor 52 becomes too large, the voltage cannot be sufficiently suppressed and an excessive voltage fluctuation occurs, and the electronic device connected to the output of the power supply source 4 There was a risk of overvoltage application.

一方、本実施の形態の電動駆動制御装置では、偏差ΔVdcが大きく過電圧印加が発生するような状況が検知されると、偏差ΔVdcから電圧位相補正値θhlmtを算出し、その電圧位相補正値θhlmtに基づいて交流モータ1の電圧位相を補正することで直流電圧の跳ね上がりを抑えているので、即応性に優れている。そのため、急速な電圧の跳ね上がりにも対応でき、過電圧印加の発生を確実に防止できる。さらに、第2の実施の形態では、平滑コンデンサ52と並列に放電手段17を設け、偏差ΔVdcが大きくなったときには、交流モータ1の電圧位相を補正するとともに、放電手段17の放電用の抵抗により電力を放電するようにしたので、過電圧印加の発生をより確実に防止できる。 On the other hand, in the electric drive control device of the present embodiment, when a situation in which the deviation ΔV dc is large and an overvoltage application occurs is detected, the voltage phase correction value θ hlmt is calculated from the deviation ΔV dc and the voltage phase correction is performed. Since the jump of the DC voltage is suppressed by correcting the voltage phase of the AC motor 1 based on the value θ hlmt , the responsiveness is excellent. For this reason, it is possible to cope with a rapid jump in voltage and to reliably prevent the occurrence of overvoltage application. Further, in the second embodiment, the discharge means 17 is provided in parallel with the smoothing capacitor 52, and when the deviation ΔV dc increases, the voltage phase of the AC motor 1 is corrected and the discharge resistance of the discharge means 17 is corrected. Therefore, it is possible to more reliably prevent the occurrence of overvoltage application.

本発明による過電圧防止方法は、車両の前輪を駆動するエンジンと、エンジンにより駆動されて直流電力を発生するオルタネータ4と、オルタネータ4の出力を平滑する平滑手段5と、直流電力を交流電力に変換する電力変換装置2と、変換された交流電力により車両の後輪を駆動する交流モータ1とを備える車両に用いられる。この過電圧防止方法は、平滑手段5に印加される直流電圧を検出し、検出された直流電圧が所定電圧以上となった場合に、電力変換装置2の入力特性を直流電圧が減少するような入力特性に補正する工程を含む。   The overvoltage prevention method according to the present invention includes an engine that drives the front wheels of a vehicle, an alternator 4 that is driven by the engine to generate DC power, a smoothing means 5 that smoothes the output of the alternator 4, and converts DC power into AC power. Used in a vehicle including the power conversion device 2 that performs this operation and the AC motor 1 that drives the rear wheels of the vehicle using the converted AC power. In this overvoltage prevention method, a DC voltage applied to the smoothing means 5 is detected, and when the detected DC voltage becomes equal to or higher than a predetermined voltage, the input characteristic of the power converter 2 is such that the DC voltage decreases. A step of correcting the characteristic.

電力変換装置の入力特性の補正工程は以下の工程を含む。交流モータ1の回転数(ω)を検出する工程と、車両情報より車両が要求するトルク指令(T)を算出する工程と、検出された交流モータ1の回転数(ω)および算出されたトルク指令(T)に基づいて、電力供給源4の直流電圧指令(V* dc)を算出する工程と、算出された直流電圧指令(V* dc)と直流電圧検出手段51で検出された直流電圧(Vdc)との偏差(ΔVdc)を算出する工程と、偏差(ΔVdc)に基づいて電圧位相補正値(θhlmt)を算出する工程と、電圧位相補正値(θhlmt)に基づいて交流モータ1の電圧位相を補正する工程。 The step of correcting the input characteristics of the power conversion device includes the following steps. The step of detecting the rotational speed (ω) of the AC motor 1, the step of calculating the torque command (T * ) required by the vehicle from the vehicle information, the detected rotational speed (ω) of the AC motor 1 and the calculated Based on the torque command (T * ), the DC voltage command (V * dc ) of the power supply source 4 is calculated, and the calculated DC voltage command (V * dc ) and the DC voltage detection means 51 detect the DC voltage command (V * dc ). A step of calculating a deviation (ΔV dc ) from the DC voltage (V dc ), a step of calculating a voltage phase correction value (θ hlmt ) based on the deviation (ΔV dc ), and a voltage phase correction value (θ hlm t) Correcting the voltage phase of AC motor 1 based on

電力変換装置の入力特性の補正工程はさらに以下の工程を含む。検出された交流モータ1の回転数(ω)および算出されたトルク指令(T*)に基づいて、モータ制御電流指令(I* d),(I* q)を算出する工程と、モータ制御電流(Id),(Iq)を検出する工程と、モータ回転位置(θ)を検出する工程と、算出されたモータ制御電流指令(I* d),(I* q)、検出されたモータ制御電流(Id),(Iq)、検出されたモータ回転位置(θ)、検出された交流モータの回転数(ω)および算出された電圧位相補正値(θhlmt)に基づいて、電力変換装置の駆動信号(U,V,W相の各相駆動素子のそれぞれのゲート信号)を生成する工程。 The step of correcting the input characteristics of the power converter further includes the following steps. A step of calculating motor control current commands (I * d ) and (I * q ) based on the detected rotational speed (ω) of the AC motor 1 and the calculated torque command (T * ), and a motor control current A step of detecting (I d ), (I q ), a step of detecting the motor rotational position (θ), the calculated motor control current commands (I * d ), (I * q ), and the detected motor Based on the control current (I d ), (I q ), the detected motor rotational position (θ), the detected rotational speed of the AC motor (ω), and the calculated voltage phase correction value (θ hlmt ), A step of generating a drive signal for the conversion device (respective gate signals of the U, V, and W phase drive elements).

入力特性の補正工程は、オルタネータ4の出力電圧が算出された直流電圧指令と一致するように、偏差(ΔVdc)をオルタネータ4の界磁制御部42に入力して界磁電流を制御する工程をさらに付加してもよい。 The step of correcting the input characteristics further includes a step of controlling the field current by inputting the deviation (ΔV dc ) to the field controller 42 of the alternator 4 so that the output voltage of the alternator 4 matches the calculated DC voltage command. It may be added.

なお、上述した実施の形態では、電動4輪駆動車を例に説明したがこれに限定されるものではない。例えば、DC−DCコンバータが設けられているハイブリッド自動車(HEV)にも適用できる。また、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではない。   In the above-described embodiment, the electric four-wheel drive vehicle has been described as an example, but the present invention is not limited to this. For example, the present invention can be applied to a hybrid vehicle (HEV) provided with a DC-DC converter. In addition, the present invention is not limited to the above embodiment as long as the characteristics of the present invention are not impaired.

本発明による電動駆動制御装置の第1の実施の形態を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a first embodiment of an electric drive control device according to the present invention. FIG. 発電機41の回転数ωgが低い場合の電力供給源4の出力特性を示す図である。It is a figure which shows the output characteristic of the electric power supply source 4 when the rotation speed (omega) g of the generator 41 is low. 発電機41の回転数ωgが高い場合の電力供給源4の出力特性を示す図である。It is a figure which shows the output characteristic of the electric power supply source 4 when the rotation speed (omega) g of the generator 41 is high. インバータ2の入力特性を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing input characteristics of an inverter 2. 発電機41の回転数ωgが高い運転状態において、界磁電流Ifが変動した場合における過電圧印加を説明する図である。It is a figure explaining the overvoltage application in case the field current If fluctuates in the driving | running state with the high rotation speed (omega) g of the generator 41. 発電機41の回転数ωgが急上昇した場合における過電圧印加を説明する図である。It is a figure explaining the overvoltage application in case the rotation speed (omega) g of the generator 41 rises rapidly. 発電機41の回転数ωgが高い運転状態において、インバータ2の入力特性が変化した場合における過電圧印加を説明する図である。It is a figure explaining the overvoltage application in case the input characteristic of the inverter 2 changes in the driving | running state in which the rotation speed (omega) g of the generator 41 is high. 電圧位相補正値導出部10の構成を示す図である。3 is a diagram illustrating a configuration of a voltage phase correction value deriving unit 10. FIG. モータ制御部11のブロック図である。3 is a block diagram of a motor control unit 11. FIG. パルス幅変調制御方式ブロック111を示す図である。It is a figure which shows the pulse width modulation control system block. 矩形波制御方式ブロック112を示す図である。It is a figure which shows the rectangular wave control system block 112. FIG. 発電機41の回転数ωgが高い運転状態において、界磁電流Iが変動した場合における電圧位相補正後の動作点を説明する図である。In the rotation speed ωg of the generator 41 is high operating state is a diagram for explaining the operation point after the voltage phase correction in the case where the field current I f is varied. 発電機41の回転数ωgが急上昇した場合における電圧位相補正後の動作点を説明する図である。It is a figure explaining the operating point after voltage phase correction | amendment when the rotation speed (omega) g of the generator 41 rises rapidly. 発電機41の回転数ωgが高い運転状態において、インバータ2の入力特性が変化した場合における電圧位相補正後の動作点を説明する図である。It is a figure explaining the operating point after voltage phase correction | amendment in case the input characteristic of the inverter 2 changes in the driving | running state where the rotation speed (omega) g of the generator 41 is high. 本発明による電動駆動制御装置の第2の実施の形態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows 2nd Embodiment of the electric drive control apparatus by this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1:交流モータ、2:電力変換装置(インバータ)、3:コントローラ、4:電力供給源(オルタネータ)、5:平滑手段、6:トルク指令導出部、7:モータ制御電流指令導出部、8:直流電圧指令導出部、9:減算部、10:電圧位相補正値導出部、11:モータ制御部、12:ゲートドライバ、13:交流電流検出手段、14:位置検出手段、15,38:回転座標変換部、16:速度導出部、17:放電手段、30:比例積分制御部、31,62:基本角導出部、32,63,65:加算部、33:比率導出部、34,35,64:上下限値設定部、36,37:乗算部、39,66:ゲート信号生成部、41:発電機、42:界磁制御部、43:整流手段、51:直流電圧検出手段、52:平滑コンデンサ、60:電気角速度導出部、61:電圧指令導出部、101:電圧位相補正値決定テーブル、102:変化率制限部、111:パルス幅変調制御方式ブロック、112:矩形波制御方式ブロック、113:切替部
1: AC motor, 2: Power converter (inverter), 3: Controller, 4: Power supply source (alternator), 5: Smoothing means, 6: Torque command deriving unit, 7: Motor control current command deriving unit, 8: DC voltage command derivation unit, 9: subtraction unit, 10: voltage phase correction value derivation unit, 11: motor control unit, 12: gate driver, 13: AC current detection unit, 14: position detection unit, 15, 38: rotational coordinates Conversion unit, 16: Speed deriving unit, 17: Discharging means, 30: Proportional integral control unit, 31, 62: Basic angle deriving unit, 32, 63, 65: Adding unit, 33: Ratio deriving unit, 34, 35, 64 : Upper and lower limit value setting unit, 36, 37: multiplication unit, 39, 66: gate signal generation unit, 41: generator, 42: field control unit, 43: rectification unit, 51: DC voltage detection unit, 52: smoothing capacitor, 60: Electrical angular velocity derivation , 61: voltage command derivation unit, 101: Voltage phase correction value determination table 102: change rate restriction unit, 111: PWM control method block 112: rectangular wave control method block 113: switching unit

Claims (11)

走行用の交流モータと、前記交流モータを駆動するための電力変換装置と、前記電力変換装置に電力を供給する電力供給源と、前記電力供給源の出力を平滑するための平滑手段とを備えた車両に用いられる電動駆動制御装置であって、
前記平滑手段に印加される直流電圧を検出する直流電圧検出手段と、前記直流電圧検出手段で検出された直流電圧が所定電圧以上となった場合に、前記電力変換装置の入力特性を前記直流電圧が減少するような入力特性に補正する入力特性補正手段を備えたことを特徴とする電動駆動制御装置。
An AC motor for traveling, a power converter for driving the AC motor, a power supply source for supplying power to the power converter, and a smoothing means for smoothing the output of the power supply source An electric drive control device used for a vehicle,
DC voltage detecting means for detecting a DC voltage applied to the smoothing means, and when the DC voltage detected by the DC voltage detecting means is equal to or higher than a predetermined voltage, the input characteristics of the power converter are converted to the DC voltage. An electric drive control device comprising input characteristic correction means for correcting the input characteristic so that the current decreases.
請求項1に記載の電動駆動制御装置において、
前記入力特性補正手段は、前記交流モータのモータ電圧位相を補正することを特徴とする電動駆動制御装置。
The electric drive control device according to claim 1,
The electric drive control device, wherein the input characteristic correction means corrects a motor voltage phase of the AC motor.
請求項2に記載の電動駆動制御装置において、
前記入力特性補正手段は、前記電力供給源の直流電圧指令と前記直流電圧との偏差に基づいて前記モータ電圧位相の補正を行うことを特徴とする電動駆動制御装置。
In the electric drive control device according to claim 2,
The electric drive control device, wherein the input characteristic correction means corrects the motor voltage phase based on a deviation between a DC voltage command of the power supply source and the DC voltage.
請求項3に記載の電動駆動制御装置において、
前記入力特性補正手段は、前記交流モータに関するトルク指令および前記交流モータの回転数のいずれか一つと前記偏差とに基づいて前記モータ電圧位相を補正することを特徴とする電動駆動制御装置。
In the electric drive control device according to claim 3,
The electric drive control device, wherein the input characteristic correction means corrects the motor voltage phase based on any one of a torque command related to the AC motor, a rotational speed of the AC motor, and the deviation.
請求項1〜4のいずれか一項に記載の電動駆動制御装置において、
前記平滑手段と並列接続された放電手段をさらに備え、
前記平滑手段に印加される直流電圧が所定電圧以上となった場合に、前記放電手段による放電を行うことを特徴とする電動駆動制御装置。
In the electric drive control device according to any one of claims 1 to 4,
It further comprises discharge means connected in parallel with the smoothing means,
An electric drive control device characterized by performing discharge by the discharge means when a DC voltage applied to the smoothing means becomes equal to or higher than a predetermined voltage.
請求項1〜5のいずれか一項に記載の電動駆動制御装置において、
前記電力供給源はオルタネータを含むことを特徴とする電動駆動制御装置。
In the electric drive control device according to any one of claims 1 to 5,
The electric drive control apparatus, wherein the power supply source includes an alternator.
走行用の交流モータと、
前記交流モータを駆動するための電力変換装置と、
前記電力変換装置に電力を供給する電力供給源と、
前記電力供給源の出力を平滑するための平滑手段と、
前記平滑手段に印加される直流電圧を検出する直流電圧検出手段と、
前記直流電圧検出手段で検出された直流電圧が所定電圧以上となった場合に、前記交流モータの電圧位相を補正し、直流電圧が減少するような電圧位相となるように、前記電力変換装置を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする電動車両。
AC motor for traveling,
A power converter for driving the AC motor;
A power supply source for supplying power to the power converter;
Smoothing means for smoothing the output of the power supply source;
DC voltage detection means for detecting a DC voltage applied to the smoothing means;
When the DC voltage detected by the DC voltage detection means becomes a predetermined voltage or higher, the voltage phase of the AC motor is corrected, and the power conversion device is adjusted so that the DC voltage is reduced. An electric vehicle comprising control means for controlling.
車両の前輪を駆動するエンジンと、前記エンジンにより駆動されて直流電力を発生するオルタネータと、前記オルタネータの出力を平滑するための平滑手段と、前記直流電力を交流電力に変換する電力変換装置と、前記変換された交流電力により車両の後輪を駆動する交流モータとを備える車両に用いられる過電圧防止方法であって、
前記直流電圧検出手段で検出された直流電圧が所定電圧以上となった場合に、前記電力変換装置の入力特性を前記直流電圧が減少するような入力特性に補正することを特徴とする過電圧防止方法。
An engine that drives the front wheels of the vehicle, an alternator that is driven by the engine to generate DC power, a smoothing means for smoothing the output of the alternator, and a power converter that converts the DC power into AC power; An overvoltage prevention method used for a vehicle including an AC motor that drives a rear wheel of the vehicle with the converted AC power,
An overvoltage prevention method for correcting an input characteristic of the power conversion device to an input characteristic that reduces the DC voltage when a DC voltage detected by the DC voltage detection means exceeds a predetermined voltage. .
請求項8に記載の過電圧防止方法において、
前記電力変換装置の入力特性の補正工程は、
前記交流モータの回転数を検出する工程と、
車両情報より車両が要求するトルク指令を算出する工程と、
前記検出された交流モータの回転数および前記算出されたトルク指令に基づいて、前記電力供給源の直流電圧指令を算出する工程と、
前記算出された直流電圧指令と前記直流電圧検出手段で検出された直流電圧との偏差を算出する工程と、
前記偏差に基づいて電圧位相補正値を算出する工程と、
前記電圧位相補正値に基づいて前記交流モータの電圧位相を補正する工程を含むことを特徴とする過電圧防止方法。
In the overvoltage prevention method of Claim 8,
The step of correcting the input characteristics of the power converter is
Detecting the rotational speed of the AC motor;
Calculating a torque command required by the vehicle from the vehicle information;
Calculating a DC voltage command of the power supply source based on the detected rotational speed of the AC motor and the calculated torque command;
Calculating a deviation between the calculated DC voltage command and the DC voltage detected by the DC voltage detecting means;
Calculating a voltage phase correction value based on the deviation;
An overvoltage prevention method comprising a step of correcting a voltage phase of the AC motor based on the voltage phase correction value.
請求項9に記載の過電圧防止方法において、
前記入力特性を補正する工程は、さらに、
前記検出された交流モータの回転数および前記算出されたトルク指令に基づいてモータ制御電流指令を算出する工程と、
前記交流モータのモータ制御電流を検出する工程と、
前記交流モータのモータ回転位置を検出する工程と、
前記算出されたモータ制御電流指令、前記検出されたモータ制御電流、前記検出されたモータ回転位置、前記検出された交流モータの回転数および前記算出された電圧位相補正値に基づいて、前記電力変換装置の駆動信号を生成する工程を含むことを特徴とする過電圧防止方法。
In the overvoltage prevention method according to claim 9,
The step of correcting the input characteristics further includes:
Calculating a motor control current command based on the detected rotational speed of the AC motor and the calculated torque command;
Detecting a motor control current of the AC motor;
Detecting a motor rotation position of the AC motor;
Based on the calculated motor control current command, the detected motor control current, the detected motor rotation position, the detected rotational speed of the AC motor, and the calculated voltage phase correction value, the power conversion An overvoltage prevention method comprising a step of generating a drive signal for a device.
請求項8乃至10のいずれか1項に記載の過電圧防止方法において、
前記オルタネータの出力電圧が前記算出された直流電圧指令と一致するように、前記偏差を前記オルタネータの界磁制御部に入力して界磁電流を制御することを特徴とする過電圧防止方法。
The overvoltage prevention method according to any one of claims 8 to 10,
An overvoltage prevention method, wherein a field current is controlled by inputting the deviation into a field controller of the alternator so that an output voltage of the alternator matches the calculated DC voltage command.
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