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JP7631745B2 - Inverter control device, program - Google Patents
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Description

本発明は、インバータ制御装置及びプログラムに関する。 The present invention relates to an inverter control device and a program .

従来、特許文献1に記載されているように、回転電機及びインバータを備えるシステムが知られている。回転電機は、永久磁石を有するロータと、複数相のコイルを有するステータとを備え、車両の走行動力源となる。インバータは、各相毎に上,下アームスイッチを備え、蓄電部及びコイルを電気的に接続する。上,下アームスイッチは、外付けダイオードが逆並列接続されたスイッチ、又は寄生ダイオードが内蔵されたスイッチである。このシステムに適用されるインバータ制御装置は、上,下アームスイッチをスイッチング制御する。 As described in Patent Document 1, a system equipped with a rotating electric machine and an inverter is known. The rotating electric machine has a rotor with a permanent magnet and a stator with coils of multiple phases, and serves as a power source for running a vehicle. The inverter has upper and lower arm switches for each phase, and electrically connects the power storage unit and the coils. The upper and lower arm switches are switches with external diodes connected in inverse parallel, or switches with built-in parasitic diodes. An inverter control device applied to this system controls the switching of the upper and lower arm switches.

特開2017-112680号公報JP 2017-112680 A

車両の移動に伴い車両の駆動輪が回転すると、ロータが回転し、永久磁石の磁束によってコイルに逆起電圧が発生する。ロータの回転速度が高くなると、逆起電圧が高くなる。その結果、例えば上,下アームスイッチが全てOFFされている場合であっても、コイルからダイオードを介して蓄電部へと電流が流れ、蓄電部の電圧が過度に高くなり得る。この場合、蓄電部が故障するといった問題が生じ得る。また、例えば、システムメインリレー(SMR)をOFFに切り替えることにより蓄電部への充電は回避することができる。しかしながら、この場合、逆起電圧がそのままインバータや、インバータと並列接続される他の機器へ印加される。この場合において、逆起電圧がそれら構成部品の耐圧以上になると、それら構成部品が故障する可能性がある。 When the drive wheels of the vehicle rotate as the vehicle moves, the rotor rotates and a back electromotive force is generated in the coil by the magnetic flux of the permanent magnet. As the rotor rotates faster, the back electromotive force increases. As a result, even if the upper and lower arm switches are all turned off, current flows from the coil through the diode to the storage unit, and the voltage of the storage unit may become excessively high. In this case, problems such as the failure of the storage unit may occur. Also, for example, charging of the storage unit can be avoided by switching the system main relay (SMR) to OFF. However, in this case, the back electromotive force is applied as is to the inverter and other devices connected in parallel with the inverter. In this case, if the back electromotive force exceeds the withstand voltage of those components, those components may fail.

この問題は、例えば、自車両が他車両に牽引される場合に発生し得る。牽引される自車両の走行速度が高くなると、ロータの回転速度も高くなり、逆起電圧が高くなる。その結果、蓄電部の電圧が過度に高くなり得る。 This problem can occur, for example, when the vehicle is towed by another vehicle. When the towed vehicle's traveling speed increases, the rotor's rotation speed also increases, and the back electromotive force increases. As a result, the voltage of the storage unit can become excessively high.

特許文献1には、d軸電流の正負を交互に切り替えることにより永久磁石を加熱した後、d軸電流を負方向に流すことにより永久磁石を不可逆減磁させる方法が記載されている。これにより、逆起電圧を低減させる。しかしながら、この方法では、d軸電流の複雑な制御が必要となる。 Patent Document 1 describes a method in which a permanent magnet is heated by alternately switching the d-axis current between positive and negative, and then the d-axis current is made to flow in the negative direction, thereby irreversibly demagnetizing the permanent magnet. This reduces the back electromotive force. However, this method requires complex control of the d-axis current.

なお、車両に限らず、移動動力源となる回転電機を備える移動体であれば、上述した問題は同様に生じ得る。 The above-mentioned problems can occur not only in vehicles, but also in any moving object equipped with a rotating electric machine as a power source for movement.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、簡易な方法で永久磁石を減磁できるインバータ制御装置及びプログラムを提供することを主たる目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and has as its main object to provide an inverter control device and a program capable of demagnetizing a permanent magnet in a simple manner.

本発明は、蓄電部と、
永久磁石を有するロータ、及び複数相のコイルを有するステータを備え、移動体の移動動力源となる回転電機と、
ダイオードが逆並列接続された上,下アームスイッチを有し、前記蓄電部及び前記コイルを電気的に接続するインバータと、
を備えるシステムに適用されるインバータ制御装置において、
前記永久磁石の減磁が必要であるか否かを判定する要否判定部と、
前記要否判定部により減磁が必要であると判定された場合、前記上,下アームスイッチのうち、一方のアームスイッチを全相ONにし、かつ、他方のアームスイッチを全相OFFにすることにより、ONにした前記アームスイッチ及び前記コイルを含む閉回路に還流電流を流す短絡制御を実行し、前記短絡制御の実行後に、前記還流電流が流れない状態にする遮断制御を行う遮断制御部と、を備える。
The present invention includes a power storage unit and
a rotating electric machine including a rotor having a permanent magnet and a stator having coils for multiple phases, the rotating electric machine serving as a power source for moving a moving body;
an inverter having upper and lower arm switches with diodes connected in anti-parallel, electrically connecting the power storage unit and the coil;
An inverter control device applied to a system including:
a necessity determination unit that determines whether demagnetization of the permanent magnet is necessary;
When the necessity determination unit determines that demagnetization is necessary, one of the upper and lower arm switches is turned ON for all phases and the other arm switch is turned OFF for all phases, thereby executing short-circuit control to flow a return current through a closed circuit including the arm switch that is turned ON and the coil, and after executing the short-circuit control, performs cut-off control to prevent the return current from flowing.

本発明では、要否判定部により永久磁石の減磁が必要であると判定された場合、遮断制御部により短絡制御が実行される。これにより、ONにしたアームスイッチ及びコイルを含む閉回路に還流電流が流れるようになる。 In the present invention, when the necessity determination unit determines that demagnetization of the permanent magnet is necessary, the cutoff control unit executes short-circuit control. This causes a return current to flow through the closed circuit that includes the arm switch and coil that are turned on.

ここで、短絡制御が実行される場合、dq座標系においてd,q軸電流値で特定される動作点は、最終的には、q軸電流値が0であって、かつ、d軸電流値が負の所定値になる最終到達位置に収束する。この場合、動作点は、短絡制御の開始時における動作点から最終到達位置に直線的に向かうのではなく、最終到達位置を中心に渦を巻く軌跡を描いて最終到達位置に向かう。最終到達位置に向かう過程において、d軸電流は、負方向に断続的に大きくなる。このd軸電流を利用することにより、永久磁石を減磁させることができる。 When short circuit control is executed, the operating point specified by the d- and q-axis current values in the dq coordinate system eventually converges to a final destination position where the q-axis current value is zero and the d-axis current value is a predetermined negative value. In this case, the operating point does not move linearly from the operating point at the start of short circuit control to the final destination position, but moves toward the final destination position by tracing a spiral trajectory centered on the final destination position. In the process of moving toward the final destination position, the d-axis current intermittently increases in the negative direction. By utilizing this d-axis current, the permanent magnet can be demagnetized.

しかしながら、短絡制御が実行され続けると、還流電流が流れ続ける。この場合、d軸電流が流れ続けることとなり、永久磁石が減磁され過ぎるおそれがある。また、短絡制御によりONされているアームスイッチに電流が流れ続け、電流が流れ続けたアームスイッチが故障するおそれもある。 However, if short circuit control continues to be executed, the return current continues to flow. In this case, the d-axis current continues to flow, and there is a risk that the permanent magnet will be demagnetized excessively. In addition, current will continue to flow to the arm switch that is turned on by the short circuit control, and there is a risk that the arm switch through which current continues to flow will break down.

そこで、本発明では、減磁用の還流電流を流す短絡制御の実行後に、還流電流が流れない状態にする遮断制御が実行される。このため、永久磁石が減磁され過ぎたり、ONされるアームスイッチが故障したりする事態の発生を抑制できる。 Therefore, in the present invention, after short-circuit control is performed to pass a return current for demagnetization, cut-off control is performed to stop the return current from flowing. This makes it possible to prevent the permanent magnet from being demagnetized too much or to prevent the arm switch from breaking down when it is turned on.

以上説明した本発明によれば、短絡制御及び遮断制御といった簡易な制御により、インバータ等の故障の発生を抑制しつつ、永久磁石を減磁させることができる。 According to the present invention described above, it is possible to demagnetize permanent magnets while suppressing the occurrence of failures in inverters, etc., through simple controls such as short circuit control and cutoff control.

第1実施形態に係る車載制御システムの全体構成図。1 is an overall configuration diagram of an in-vehicle control system according to a first embodiment. インバータ、回転電機及びそれらの周辺構成を示す図。FIG. 2 is a diagram showing an inverter, a rotating electric machine, and their peripheral configuration. インバータ制御装置の機能ブロック図。FIG. 2 is a functional block diagram of an inverter control device. 3相短絡制御が継続された場合のd,q軸電流値の推移を示す図。FIG. 13 is a diagram showing changes in d- and q-axis current values when three-phase short-circuit control is continued. 要否判定部、減磁実行部及びそれらの周辺構成を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a necessity determination unit, a demagnetization execution unit, and their peripheral configurations. 減磁制御の手順を示すフローチャート。4 is a flowchart showing a procedure of demagnetization control. 減磁制御が実行された場合のd,q軸電流値の推移を示す図。FIG. 13 is a diagram showing changes in d- and q-axis current values when demagnetization control is executed. 3相短絡制御及びシャットダウン制御の継続時間の推移を示すタイムチャート。5 is a time chart showing transition of duration of three-phase short circuit control and shutdown control. 第2実施形態に係る磁石温度及び3相短絡制御の継続時間の関係を示す図。FIG. 11 is a diagram showing the relationship between magnet temperature and the duration of three-phase short circuit control according to the second embodiment. 第3実施形態に係る減磁制御の手順を示すフローチャート。13 is a flowchart showing a procedure of demagnetization control according to a third embodiment. 第4実施形態に係る減磁制御の手順を示すフローチャート。13 is a flowchart showing a procedure of demagnetization control according to a fourth embodiment. 第5実施形態に係る減磁制御の手順を示すフローチャート。13 is a flowchart showing a procedure of demagnetization control according to a fifth embodiment. 第6実施形態に係る減磁制御の手順を示すフローチャート。13 is a flowchart showing a procedure of demagnetization control according to a sixth embodiment. その他の実施形態に係るインバータ、回転電機及びそれらの周辺構成を示す図。FIG. 13 is a diagram showing an inverter, a rotating electric machine, and their peripheral configuration according to another embodiment.

<第1実施形態>
以下、本発明に係る制御装置を具体化した第1実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態に係る制御装置は、走行動力源としての回転電機とともに制御システムを構成し、制御システムは車両に搭載されている。
First Embodiment
A first embodiment of a control device according to the present invention will now be described with reference to the drawings. The control device according to the present embodiment configures a control system together with a rotating electric machine as a driving power source, and the control system is mounted on a vehicle.

図1に示すように、車両10は、左右の前輪11a、左右の後輪11b及び高圧バッテリ20を備えている。高圧バッテリ20は、例えばリチウムイオン蓄電池又はニッケル水素蓄電池である。なお、以下では、前輪11a及び後輪11bを単に駆動輪11と称すこともある。 As shown in FIG. 1, the vehicle 10 has left and right front wheels 11a, left and right rear wheels 11b, and a high-voltage battery 20. The high-voltage battery 20 is, for example, a lithium-ion battery or a nickel-metal hydride battery. In the following description, the front wheels 11a and rear wheels 11b may be simply referred to as drive wheels 11.

車両10に搭載される制御システムは、回転電機30と、高圧バッテリ20及び回転電機30とを電気的に接続するインバータ40と、インバータ40を制御するインバータ制御装置50と、上位制御装置80(図2参照)とを備えている。本実施形態において、回転電機30は、オンボード用のモータである。また、制御システムは、回転電機30及びインバータ40を2組備えている。2組の回転電機30及びインバータ40のうち、一方の組は、前輪11aに駆動力を付与するための動力システムを構成し、他方の組は、後輪11bに駆動力を付与するための動力システムを構成する。本実施形態において、回転電機30は、同期機であり、より具体的には永久磁石同期機である。本実施形態では、2組の回転電機30及びインバータ40それぞれの構成は基本的には同様である。このため、以下では、2組のうち一方の組について主に説明する。 The control system mounted on the vehicle 10 includes a rotating electric machine 30, an inverter 40 that electrically connects the high-voltage battery 20 and the rotating electric machine 30, an inverter control device 50 that controls the inverter 40, and a host control device 80 (see FIG. 2). In this embodiment, the rotating electric machine 30 is an on-board motor. The control system also includes two sets of rotating electric machines 30 and inverters 40. Of the two sets of rotating electric machines 30 and inverters 40, one set constitutes a power system for applying driving force to the front wheels 11a, and the other set constitutes a power system for applying driving force to the rear wheels 11b. In this embodiment, the rotating electric machine 30 is a synchronous machine, more specifically, a permanent magnet synchronous machine. In this embodiment, the configurations of the two sets of rotating electric machines 30 and inverters 40 are basically the same. For this reason, one of the two sets will be mainly described below.

図2は、回転電機30及びインバータ40の電気的な構成を示す図である。 Figure 2 shows the electrical configuration of the rotating electric machine 30 and the inverter 40.

回転電機30は、ステータ32及びロータ33を備えている。ロータ33の回転軸は、図示しない変速機及びシャフト12等を介して、駆動輪11に接続されている。ステータ32には、3相のコイル31が設けられている。ロータ33には、永久磁石34が設けられている。 The rotating electric machine 30 includes a stator 32 and a rotor 33. The rotating shaft of the rotor 33 is connected to the drive wheels 11 via a transmission and a shaft 12 (not shown). The stator 32 is provided with a three-phase coil 31. The rotor 33 is provided with a permanent magnet 34.

インバータ40は、上アームスイッチSWpと下アームスイッチSWnとの直列接続体を3相分備えている。本実施形態において、各スイッチSWp,SWnは、電圧制御形の半導体スイッチング素子であり、より具体的にはIGBTである。上,下アームスイッチSWp,SWpには、フリーホイールダイオードである上,下アームダイオードDp,Dnが逆並列に接続されている。 The inverter 40 has three phases of series connections of upper arm switches SWp and lower arm switches SWn. In this embodiment, each switch SWp, SWn is a voltage-controlled semiconductor switching element, more specifically an IGBT. Upper and lower arm diodes Dp, Dn, which are freewheel diodes, are connected in inverse parallel to the upper and lower arm switches SWp, SWp.

各相において、上アームスイッチSWpの低電位側端子であるエミッタと、下アームスイッチSWnの高電位側端子であるコレクタとには、バスバー等の導電部材Lmを介して、コイル31の第1端が接続されている。各相のコイル31の第2端は、中性点で接続されている。すなわち、各相のコイル31は、スター結線されている。各相のコイル31は、電気角で互いに120°ずらされて配置されている。 In each phase, the first end of the coil 31 is connected to the emitter, which is the low potential terminal of the upper arm switch SWp, and the collector, which is the high potential terminal of the lower arm switch SWn, via a conductive member Lm such as a bus bar. The second end of the coil 31 of each phase is connected at the neutral point. In other words, the coils 31 of each phase are star-connected. The coils 31 of each phase are arranged with a 120° electrical angle offset from each other.

各相の上アームスイッチSWpのコレクタには、高電位側経路Lpを介して、第1遮断スイッチSWRpの第1端が接続されている。各相の下アームスイッチSWnのエミッタには、低電位側経路Lnを介して、第2遮断スイッチSWRnの第1端が接続されている。第1遮断スイッチSWRpの第2端には、高圧バッテリ20の正極端子が接続され、第2遮断スイッチSWRnの第2端には、高圧バッテリ20の負極端子が接続されている。本実施形態において、各遮断スイッチSWRp,SWRnは、リレー(具体的には例えば、システムメインリレー)である。各遮断スイッチSWRp,SWRnは、インバータ制御装置50又は上位制御装置80により操作される。 The collector of the upper arm switch SWp of each phase is connected to a first terminal of a first cutoff switch SWRp via a high potential side path Lp. The emitter of the lower arm switch SWn of each phase is connected to a first terminal of a second cutoff switch SWRn via a low potential side path Ln. The second terminal of the first cutoff switch SWRp is connected to the positive terminal of the high voltage battery 20, and the second terminal of the second cutoff switch SWRn is connected to the negative terminal of the high voltage battery 20. In this embodiment, each cutoff switch SWRp, SWRn is a relay (specifically, for example, a system main relay). Each cutoff switch SWRp, SWRn is operated by the inverter control device 50 or the upper control device 80.

制御システムは、平滑コンデンサ41及び車載電気機器42を備えている。平滑コンデンサ41は、高電位側経路Lpと低電位側経路Lnとを接続している。電気機器42は、高電位側経路Lp及び低電位側経路Lnに接続されている。電気機器42は、例えば、電動コンプレッサ及びDCDCコンバータのうち少なくとも一方を含む。電動コンプレッサは、車室内空調装置を構成し、車載冷凍サイクルの冷媒を循環させるべく、高圧バッテリ20から給電されて駆動される。DCDCコンバータは、高圧バッテリ20の出力電圧を降圧して車載低圧負荷に供給する。低圧負荷は、図示しない低圧バッテリを含む。低圧バッテリは、出力電圧(例えば定格電圧)が高圧バッテリ20の出力電圧(定格電圧)よりも低い2次電池であり、例えば鉛蓄電池である。 The control system includes a smoothing capacitor 41 and an on-board electrical device 42. The smoothing capacitor 41 connects the high-potential side path Lp and the low-potential side path Ln. The electrical device 42 is connected to the high-potential side path Lp and the low-potential side path Ln. The electrical device 42 includes, for example, at least one of an electric compressor and a DC-DC converter. The electric compressor constitutes an interior air conditioner and is driven by power supplied from the high-voltage battery 20 to circulate the refrigerant of the on-board refrigeration cycle. The DC-DC converter steps down the output voltage of the high-voltage battery 20 and supplies it to the on-board low-voltage load. The low-voltage load includes a low-voltage battery (not shown). The low-voltage battery is a secondary battery whose output voltage (for example, rated voltage) is lower than the output voltage (rated voltage) of the high-voltage battery 20, for example, a lead-acid battery.

各遮断スイッチSMRp,SMRnがONされている場合、高圧バッテリ20及び平滑コンデンサ41が、インバータ40及び電気機器42に対する蓄電部となる。一方、各遮断スイッチSMRp,SMRnがOFFされている場合、高圧バッテリ20及び平滑コンデンサ41のうち平滑コンデンサ41が、インバータ40及び電気機器42に対する蓄電部となる。 When each of the cutoff switches SMRp, SMRn is ON, the high-voltage battery 20 and the smoothing capacitor 41 become the power storage unit for the inverter 40 and the electrical equipment 42. On the other hand, when each of the cutoff switches SMRp, SMRn is OFF, the high-voltage battery 20 and the smoothing capacitor 41, of which the smoothing capacitor 41 becomes the power storage unit for the inverter 40 and the electrical equipment 42.

制御システムは、相電流検出部43、角度検出部44及び電圧検出部45を備えている。相電流検出部43は、回転電機30に流れる各相電流のうち、少なくとも2相分の電流を検出する。角度検出部44は、ロータ33の電気角を検出し、例えばレゾルバである。電圧検出部45は、平滑コンデンサ41の端子間電圧を検出する。 The control system includes a phase current detection unit 43, an angle detection unit 44, and a voltage detection unit 45. The phase current detection unit 43 detects at least two phases of the currents flowing through the rotating electric machine 30. The angle detection unit 44 detects the electrical angle of the rotor 33 and is, for example, a resolver. The voltage detection unit 45 detects the voltage between the terminals of the smoothing capacitor 41.

制御システムは、第1温度検出部46及び第2温度検出部47を備えている。第1温度検出部46は、インバータ40を構成するダイオードDp,Dn及びスイッチSWp,SWnの温度を検出する。第2温度検出部47は、永久磁石34の温度を検出する。 The control system includes a first temperature detection unit 46 and a second temperature detection unit 47. The first temperature detection unit 46 detects the temperature of the diodes Dp, Dn and the switches SWp, SWn that constitute the inverter 40. The second temperature detection unit 47 detects the temperature of the permanent magnet 34.

制御システムは、直流電流検出部48を備えている。直流電流検出部48は、高電位側経路Lpに流れる電流を検出する。各検出部43~48の検出値は、インバータ制御装置50に入力される。 The control system includes a DC current detection unit 48. The DC current detection unit 48 detects the current flowing through the high potential side path Lp. The detection values of each of the detection units 43 to 48 are input to the inverter control device 50.

インバータ制御装置50は、CPU、RAM,ROM等を有するECU(電子制御ユニット)である。インバータ制御装置50は、力行駆動制御を行う。力行駆動制御は、高圧バッテリ20から出力される直流電力を交流電力に変換してコイル31に供給するための上,下アームスイッチSWp,SWnのスイッチング制御である。この制御が行われる場合、回転電機30は、電動機として機能し、力行トルク(>0)を発生する。また、インバータ制御装置50は、回生駆動制御を行う。回生駆動制御は、回転電機30で発電される交流電力を直流電力に変換して高圧バッテリ20に供給するための上,下アームスイッチSWp,SWnのスイッチング制御である。この制御が行われる場合、回転電機30は、発電機として機能し、回生トルク(<0)を発生する。 The inverter control device 50 is an ECU (electronic control unit) having a CPU, RAM, ROM, etc. The inverter control device 50 performs power running control. Power running control is switching control of the upper and lower arm switches SWp, SWn to convert the DC power output from the high-voltage battery 20 into AC power and supply it to the coil 31. When this control is performed, the rotating electric machine 30 functions as an electric motor and generates power running torque (>0). The inverter control device 50 also performs regenerative drive control. Regenerative drive control is switching control of the upper and lower arm switches SWp, SWn to convert the AC power generated by the rotating electric machine 30 into DC power and supply it to the high-voltage battery 20. When this control is performed, the rotating electric machine 30 functions as a generator and generates regenerative torque (<0).

図3は、インバータ制御装置50が実行する処理のブロック図である。インバータ制御装置50において、トルク指令部51は、上位制御装置80からの指令を受けることにより、トルク指令値Trq*を算出する。電流指令部52は、算出されたトルク指令値Trq*に基づいて、d軸電流指令値Id*及びq軸電流指令値Iq*を算出する。 Figure 3 is a block diagram of the process executed by the inverter control device 50. In the inverter control device 50, the torque command unit 51 calculates the torque command value Trq* by receiving a command from the upper control device 80. The current command unit 52 calculates the d-axis current command value Id* and the q-axis current command value Iq* based on the calculated torque command value Trq*.

dq変換部53は、相電流検出部43により検出された相電流と、角度検出部44により検出された電気角θeとに基づいて、dq座標系におけるd軸電流値Idr及びq軸電流値Iqrを算出する。 The dq conversion unit 53 calculates the d-axis current value Idr and the q-axis current value Iqr in the dq coordinate system based on the phase current detected by the phase current detection unit 43 and the electrical angle θe detected by the angle detection unit 44.

偏差演算部54は、d軸電流指令値Id*とd軸電流値Idrとの差であるd軸電流偏差ΔIdと、q軸電流指令値Iq*とq軸電流値Iqrとの差であるq軸電流偏差ΔIqとを算出する。 The deviation calculation unit 54 calculates the d-axis current deviation ΔId, which is the difference between the d-axis current command value Id* and the d-axis current value Idr, and the q-axis current deviation ΔIq, which is the difference between the q-axis current command value Iq* and the q-axis current value Iqr.

フィードバック制御部55は、d軸電流偏差ΔIdを0にフィードバック制御するための操作量としてd軸電圧指令値Vd*を算出し、q軸電流偏差ΔIqを0にフィードバック制御するための操作量としてq軸電圧指令値Vq*を算出する。フィードバック制御は、例えば、比例積分制御である。 The feedback control unit 55 calculates a d-axis voltage command value Vd* as an operation amount for feedback-controlling the d-axis current deviation ΔId to 0, and calculates a q-axis voltage command value Vq* as an operation amount for feedback-controlling the q-axis current deviation ΔIq to 0. The feedback control is, for example, proportional-integral control.

変調器56は、d,q軸電圧指令値Vd*,Vq*、電気角θe、及び電圧検出部45により検出された平滑コンデンサ41の端子間電圧である電源電圧Vbに基づいて、U,V,W相電圧指令値Vu*,Vv*,Vw*を算出する。詳しくは、U相を例にして説明すると、変調器56は、U相電圧指令値Vu*を電源電圧Vbで規格化した信号と、三角波信号等のキャリア信号との大小比較に基づいて、U相の上,下アームスイッチSWp,SWnのゲートに供給するU相駆動信号を生成する。同様にして、変調器56は、V相の上,下アームスイッチSWp,SWnのゲートに供給するV相駆動信号と、W相の上,下アームスイッチSWp,SWnのゲートに供給するW相駆動信号とを生成する。各駆動信号は、スイッチのOFFを指示するOFF指令又はスイッチのONを指示するON指令である。各駆動信号が上,下アームスイッチSWp,SWnのゲートに供給されることにより、各相の上,下アームスイッチSWp,SWnがスイッチング制御される。 The modulator 56 calculates the U-, V-, and W-phase voltage command values Vu*, Vv*, and Vw* based on the d- and q-axis voltage command values Vd* and Vq*, the electrical angle θe, and the power supply voltage Vb, which is the terminal voltage of the smoothing capacitor 41 detected by the voltage detection unit 45. In more detail, taking the U-phase as an example, the modulator 56 generates a U-phase drive signal to be supplied to the gates of the upper and lower arm switches SWp and SWn of the U-phase based on a comparison of the magnitude between a signal obtained by normalizing the U-phase voltage command value Vu* with the power supply voltage Vb and a carrier signal such as a triangular wave signal. Similarly, the modulator 56 generates a V-phase drive signal to be supplied to the gates of the upper and lower arm switches SWp and SWn of the V-phase, and a W-phase drive signal to be supplied to the gates of the upper and lower arm switches SWp and SWn of the W-phase. Each drive signal is an OFF command to instruct the switch to be OFF or an ON command to instruct the switch to be ON. The drive signals are supplied to the gates of the upper and lower arm switches SWp and SWn, controlling the switching of the upper and lower arm switches SWp and SWn for each phase.

インバータ制御装置50は、要否判定部57及び減磁実行部58を備えている。以下、要否判定部57及び減磁実行部58が備えられる理由について説明する。 The inverter control device 50 is provided with a necessity determination unit 57 and a demagnetization execution unit 58. The reasons for providing the necessity determination unit 57 and the demagnetization execution unit 58 are explained below.

車両10が例えば故障等により自走できなくなることがある。この場合、前輪11a及び後輪11bの双方が路面に接した状態、又は前輪11a及び後輪11bのうち、一方が持ち上げられるとともに他方が路面に接した状態で、車両10が他車両(例えばレッカー車)に牽引されることがある。この場合、他車両の走行に伴い車両10の駆動輪11が回転する。その回転に伴い、ロータ33が回転し、永久磁石34の磁束によって3相のコイル31に逆起電圧が発生する。 There are cases where the vehicle 10 is unable to move on its own due to, for example, a malfunction. In this case, the vehicle 10 may be towed by another vehicle (e.g., a tow truck) with both the front wheels 11a and the rear wheels 11b in contact with the road surface, or with one of the front wheels 11a and the rear wheels 11b lifted and the other in contact with the road surface. In this case, the drive wheels 11 of the vehicle 10 rotate as the other vehicle moves. As the wheels rotate, the rotor 33 rotates, and a back electromotive force is generated in the three-phase coil 31 by the magnetic flux of the permanent magnet 34.

車両10の牽引時には、通常、各遮断スイッチSWRp,SMRnはOFFにされ、インバータ40では、全相の上,下アームスイッチSWp,SWnがOFFにされるシャットダウン制御が実行される。この場合、逆起電圧が平滑コンデンサ41の端子間電圧を上回ると、各コイル31からインバータ40を介して平滑コンデンサ41へと電流が流れ、平滑コンデンサ41の端子間電圧が高くなる。その結果、逆起電圧が、ダイオードDp,Dn、上,下アームスイッチSWp,SWn、平滑コンデンサ41及び電気機器42のうち少なくとも1つの機器の耐圧を上回ると、その機器が故障するおそれもある。 When the vehicle 10 is towed, the shutoff switches SWRp, SMRn are normally turned OFF, and the inverter 40 executes shutdown control in which the upper and lower arm switches SWp, SWn of all phases are turned OFF. In this case, if the back electromotive force exceeds the terminal voltage of the smoothing capacitor 41, current flows from each coil 31 to the smoothing capacitor 41 via the inverter 40, and the terminal voltage of the smoothing capacitor 41 increases. As a result, if the back electromotive force exceeds the withstand voltage of at least one of the diodes Dp, Dn, the upper and lower arm switches SWp, SWn, the smoothing capacitor 41, and the electrical equipment 42, that equipment may break down.

特に、他車両の走行速度が高かったり、回転電機30の高トルク化を図るために、永久磁石34が高磁束密度を有するものであったりする場合、逆起電圧が高くなりやすく、上述した故障が発生しやすい。なお、高トルク化が図られた回転電機としては、具体的には例えば、特開2019-106866号公報に記載されているように、固有保磁力が400[kA/m]以上であり、かつ、残留磁束密度が1.0T以上の永久磁石を有するスロットレス構造のものがある。 In particular, when the traveling speed of other vehicles is high or when the permanent magnets 34 have a high magnetic flux density in order to increase the torque of the rotating electric machine 30, the back electromotive voltage is likely to be high, and the above-mentioned failures are likely to occur. Specific examples of rotating electric machines with increased torque include those with a slotless structure that has an intrinsic coercive force of 400 kA/m or more and a permanent magnet with a residual magnetic flux density of 1.0 T or more, as described in JP 2019-106866 A.

また、車両10の牽引時以外においても、2つの回転電機30のうち一方の力行駆動が実施できない場合において、他方の力行駆動により車両10の走行を継続させるときにも同様の問題が発生し得る。 Even when the vehicle 10 is not being towed, if one of the two rotating electric machines 30 cannot be powered, the same problem can occur when the vehicle 10 continues to travel by powering the other machine.

このような問題に対処すべく、減磁実行部58は、必要に応じて永久磁石34を不可逆減磁させて逆起電圧を低減する減磁制御を行う。以下では、不可逆減磁を単に減磁と称すこともある。減磁制御は、3相短絡制御、及び遮断制御に相当するシャットダウン制御を含む制御である。本実施形態の3相短絡制御は、全相の下アームスイッチSWnをONするとともに、全相の上アームスイッチSWpをOFFする制御である。なお、3相短絡制御は、ASC(Active Short Circuit)制御とも呼ばれる。 To address such problems, the demagnetization execution unit 58 performs demagnetization control to irreversibly demagnetize the permanent magnet 34 as necessary to reduce the back electromotive voltage. Hereinafter, irreversible demagnetization may be referred to simply as demagnetization. Demagnetization control includes three-phase short circuit control and shutdown control, which corresponds to cutoff control. The three-phase short circuit control of this embodiment is control that turns on the lower arm switches SWn of all phases and turns off the upper arm switches SWp of all phases. The three-phase short circuit control is also called ASC (Active Short Circuit) control.

減磁制御においては、3相短絡制御の実行後に、シャットダウン制御が実行される。以下、この理由について説明する。 In demagnetization control, shutdown control is executed after three-phase short circuit control is executed. The reason for this is explained below.

図4は、3相短絡制御を継続した場合におけるd,q軸電流値Id,Iqの推移を示すdq座標系の図である。以下では、電流値のdq座標系においてd,q軸電流値Id,Iqで特定される位置を動作点OPと称すこととする。また、本実施形態では、強め界磁を行う場合のd軸電流Idの符号を正とし、弱め界磁を行う場合のd軸電流Idの符号を負とする。また、力行駆動制御によりロータ33の第1回転方向に力行トルクを発生させる場合のq軸電流Iqの符号を正とし、回生駆動制御により第1回転方向とは逆方向の第2回転方向に回生トルクを発生させる場合におけるq軸電流Iqの符号を負とする。 Figure 4 is a diagram of the dq coordinate system showing the transition of the d-axis and q-axis current values Id and Iq when three-phase short circuit control is continued. Hereinafter, the position specified by the d-axis and q-axis current values Id and Iq in the dq coordinate system of current values will be referred to as the operating point OP. In addition, in this embodiment, the sign of the d-axis current Id is positive when performing field strengthening, and the sign of the d-axis current Id is negative when performing field weakening. In addition, the sign of the q-axis current Iq is positive when powering torque is generated in the first rotation direction of the rotor 33 by powering drive control, and the sign of the q-axis current Iq is negative when regenerative torque is generated in the second rotation direction opposite to the first rotation direction by regenerative drive control.

3相短絡制御が実行されると、インバータ40及びコイル31に還流電流が流れるようになる。この場合、図4に示すように、動作点OPは、最終的には、q軸電流値Iqが0であって、かつ、d軸電流値Idが負の所定値になる最終到達位置Mに収束する。この所定値は、例えば、永久磁石34の磁石磁束と、d軸電流値Idによりコイル31に発生する磁束であって磁石磁束を打ち消す方向の磁束とが等しくなる場合の値である。 When three-phase short circuit control is executed, a return current flows through the inverter 40 and the coil 31. In this case, as shown in FIG. 4, the operating point OP eventually converges to a final arrival position M where the q-axis current value Iq is 0 and the d-axis current value Id is a negative predetermined value. This predetermined value is, for example, a value when the magnetic flux of the permanent magnet 34 is equal to the magnetic flux generated in the coil 31 by the d-axis current value Id and in a direction that cancels out the magnetic flux.

動作点OPは、3相短絡制御が開始される開始位置Psから最終到達位置Mに直線的に向かうのではなく、最終到達位置Mを中心に時計回りに渦を巻くような軌跡を描いて最終到達位置Mに向かう。図4に示す例では、開始位置Psから最終到達位置Mに向かうまでの動作点OPの軌跡が、電流値のdq座標系において第2,第3象限及び第2,第3象限に挟まれたd軸の領域に存在している。第2象限とは、q軸電流値Iqが正の値となり、d軸電流値Idが負の値となる領域であり、第3象限とは、d,q軸電流値Id,Iqがともに負の値となる領域である。 The operating point OP does not move in a straight line from the starting position Ps where the three-phase short circuit control is started to the final destination position M, but moves in a clockwise spiral trajectory from the final destination position M toward the final destination position M. In the example shown in FIG. 4, the trajectory of the operating point OP from the starting position Ps toward the final destination position M exists in the second and third quadrants and in the d-axis region sandwiched between the second and third quadrants in the dq coordinate system of the current value. The second quadrant is the region where the q-axis current value Iq is positive and the d-axis current value Id is negative, and the third quadrant is the region where both the d-axis and q-axis current values Id and Iq are negative.

動作点OPが最終到達位置Mに向かう過程において、d軸電流は、負方向に断続的に大きくなる。このd軸電流を利用することにより、永久磁石34を減磁させることができる。しかしながら、3相短絡制御が実行され続けると、還流電流が流れ続ける。この場合、d軸電流が流れ続けることとなり、永久磁石34が減磁され過ぎたり、3相短絡制御によりONされている下アームスイッチSWnに電流が流れて下アームスイッチSWnが故障したりするおそれがある。 As the operating point OP moves toward the final destination position M, the d-axis current intermittently increases in the negative direction. This d-axis current can be used to demagnetize the permanent magnet 34. However, if the three-phase short circuit control continues to be executed, the return current continues to flow. In this case, the d-axis current continues to flow, which may cause the permanent magnet 34 to be demagnetized too much, or current may flow through the lower arm switch SWn that is turned on by the three-phase short circuit control, causing the lower arm switch SWn to break down.

そこで、本実施形態では、3相短絡制御の実行後にシャットダウン制御が実行される。これにより、還流電流が流れない状態にする。 Therefore, in this embodiment, after the three-phase short circuit control is performed, the shutdown control is performed. This prevents the return current from flowing.

図5は、要否判定部57、減磁実行部58及びそれらの周辺構成を示すブロック図である。 Figure 5 is a block diagram showing the necessity determination unit 57, the demagnetization execution unit 58, and their peripheral configuration.

上位制御装置80は、車両10に異常が発生したか否かを判定する。上位制御装置80は、例えば、以下(A1)~(A3)のいずれかの条件が成立したと判定した場合、車両10に異常が発生したと判定する。 The host control device 80 determines whether or not an abnormality has occurred in the vehicle 10. For example, when the host control device 80 determines that any of the following conditions (A1) to (A3) is satisfied, it determines that an abnormality has occurred in the vehicle 10.

(A1)車両10が衝突してエアバックが作動したとの条件
(A2)車両10が他車両に牽引されているとの条件
(A3)制御システムに異常が発生したとの条件
制御システムの異常には、各回転電機30及び各インバータ40のうち少なくとも1つの異常、及び各検出部43~48のうち少なくとも1つの異常が含まれる。インバータ40の異常には、上,下アームスイッチSWp,SWnのショート故障又はオープン故障が含まれる。
(A1) A condition that the vehicle 10 has collided and the airbag has been activated (A2) A condition that the vehicle 10 is towed by another vehicle (A3) A condition that an abnormality has occurred in the control system Abnormalities in the control system include at least one abnormality in each rotating electric machine 30 and each inverter 40, and at least one abnormality in each detection unit 43 to 48. Abnormalities in the inverter 40 include a short circuit failure or an open circuit failure in the upper and lower arm switches SWp, SWn.

上位制御装置80により車両10に異常が発生したと判定された場合、インバータ制御装置50において、変調器56から出力される各相の駆動信号がOFF指令になるように構成されている。この構成は、例えば、上位制御装置80からトルク指令部51に対してトルク指令値Trq*の算出の停止を指示することにより実現できる。 When the upper level control device 80 determines that an abnormality has occurred in the vehicle 10, the inverter control device 50 is configured so that the drive signal for each phase output from the modulator 56 becomes an OFF command. This configuration can be realized, for example, by the upper level control device 80 instructing the torque command unit 51 to stop calculating the torque command value Trq*.

また、上位制御装置80は、車両10に異常が発生したと判定した場合、要否判定部57に対して異常通知信号を送信する。 In addition, if the upper control device 80 determines that an abnormality has occurred in the vehicle 10, it sends an abnormality notification signal to the necessity determination unit 57.

要否判定部57は、上位制御装置80から異常通知信号を受信した場合、インバータ40及びインバータ制御装置50のうち、3相短絡制御及びシャットダウン制御の実行に必要な構成に異常があるか否かを判定する。本実施形態において、この異常には、以下(B1)~(B4)の異常が含まれる。 When the necessity determination unit 57 receives an abnormality notification signal from the upper control device 80, it determines whether there is an abnormality in the configuration of the inverter 40 and the inverter control device 50 that is necessary for executing three-phase short-circuit control and shutdown control. In this embodiment, this abnormality includes the following abnormalities (B1) to (B4).

(B1)下アームスイッチSWnのスイッチング状態を切り替えられなくなる異常
(B2)上アームスイッチSWpのショート故障
(B3)インバータ制御装置50において3相短絡制御及びシャットダウン制御を実行するための各相の駆動信号を生成する機能、及び生成した駆動信号を各スイッチSWp,SWnのゲートまで伝達する機能の異常
(B4)後述するステップS12で用いられる値を検出する各検出部(具体的には、直流電流検出部48、電圧検出部45及び第1温度検出部46)のうち少なくとも1つの異常
要否判定部57は、3相短絡制御及びシャットダウン制御の実行に必要な構成に異常がないと判定した場合、永久磁石34の減磁が必要であるか否かを判定する。本実施形態において、要否判定部57は、第1~第3条件のいずれかが成立する場合、減磁が必要であると判定し、第1~第3条件のいずれも成立しない場合、減磁が不要であると判定する。
(B1) An abnormality that makes it impossible to switch the switching state of the lower arm switch SWn. (B2) A short circuit failure of the upper arm switch SWp. (B3) An abnormality in the function of generating drive signals for each phase for executing the three-phase short circuit control and the shutdown control in the inverter control device 50, and in the function of transmitting the generated drive signals to the gates of each switch SWp, SWn. (B4) An abnormality in at least one of the detection units (specifically, the DC current detection unit 48, the voltage detection unit 45, and the first temperature detection unit 46) that detect values used in step S12 described later. When it is determined that there is no abnormality in the configuration required for executing the three-phase short circuit control and the shutdown control, the necessity determination unit 57 determines whether or not demagnetization of the permanent magnet 34 is necessary. In this embodiment, the necessity determination unit 57 determines that demagnetization is necessary when any of the first to third conditions is satisfied, and determines that demagnetization is unnecessary when none of the first to third conditions is satisfied.

ここで、第1条件は、直流電流検出部48により検出された直流電流値Ipが電流閾値Ithよりも小さいとの条件である。本実施形態では、高圧バッテリ20側からインバータ40側に向かって高電位側経路Lpを流れる場合の直流電流値Ipの符号を正とする。また、電流閾値Ithは、0又は0よりもやや小さい値に設定されている。 The first condition is that the DC current value Ip detected by the DC current detection unit 48 is smaller than the current threshold value Ith. In this embodiment, the sign of the DC current value Ip when it flows through the high potential side path Lp from the high voltage battery 20 side to the inverter 40 side is set to be positive. In addition, the current threshold value Ith is set to 0 or a value slightly smaller than 0.

第1条件は、平滑コンデンサ41が充電状態であるか否かを判定するための条件である。要否判定部57は、直流電流値Ipが電流閾値Ith以上であると判定した場合、平滑コンデンサ41が充電状態でないと判定し、減磁が不要であると判定する。一方、要否判定部57は、直流電流値Ipが電流閾値Ithよりも小さいと判定した場合、平滑コンデンサ41が充電状態でないと判定し、減磁が必要であると判定する。直流電流値Ipが0未満である場合、逆起電圧に起因した充電電流によって平滑コンデンサ41が充電され、平滑コンデンサ41の端子間電圧が上昇する。その結果、平滑コンデンサ41及び電気機器42等が故障するといった問題が発生し得る。この問題に対処すべく、第1条件が設定されている。 The first condition is a condition for determining whether the smoothing capacitor 41 is in a charging state. When the necessity determination unit 57 determines that the DC current value Ip is equal to or greater than the current threshold value Ith, it determines that the smoothing capacitor 41 is not in a charging state and that demagnetization is not required. On the other hand, when the necessity determination unit 57 determines that the DC current value Ip is smaller than the current threshold value Ith, it determines that the smoothing capacitor 41 is not in a charging state and that demagnetization is required. When the DC current value Ip is less than 0, the smoothing capacitor 41 is charged by the charging current caused by the back electromotive force, and the terminal-to-terminal voltage of the smoothing capacitor 41 rises. As a result, problems such as failure of the smoothing capacitor 41 and the electrical equipment 42 may occur. In order to address this problem, the first condition is set.

第2条件は、電源電圧Vbが電圧閾値Vthよりも高いとの条件である。例えば、電圧閾値Vthは、各遮断スイッチSMRp,SMRnがONされている場合、高圧バッテリ20、平滑コンデンサ41及び電気機器42それぞれの耐圧のうち、最も低い耐圧と同じ値又は最も低い耐圧よりもやや低い値に設定される。また例えば、電圧閾値Vthは、各遮断スイッチSMRp,SMRnがOFFされている場合、平滑コンデンサ41及び電気機器42それぞれの耐圧のうち、最も低い耐圧と同じ値又は最も低い耐圧よりもやや低い値に設定される。 The second condition is that the power supply voltage Vb is higher than the voltage threshold Vth. For example, when each of the cutoff switches SMRp and SMRn is ON, the voltage threshold Vth is set to a value equal to or slightly lower than the lowest withstand voltage among the withstand voltages of the high-voltage battery 20, the smoothing capacitor 41, and the electrical equipment 42. For example, when each of the cutoff switches SMRp and SMRn is OFF, the voltage threshold Vth is set to a value equal to or slightly lower than the lowest withstand voltage among the withstand voltages of the smoothing capacitor 41 and the electrical equipment 42.

要否判定部57は、電源電圧Vbが電圧閾値Vth以下であると判定した場合、減磁が不要であると判定する。一方、要否判定部57は、電源電圧Vbが電圧閾値Vthよりも高いと判定した場合、減磁が必要であると判定する。第2条件が設定されていることにより、電源電圧Vbが高圧バッテリ20、平滑コンデンサ41及び電気機器42のうち少なくとも1つの耐圧を超える前に、減磁が必要であると判定できる。 When the necessity determination unit 57 determines that the power supply voltage Vb is equal to or lower than the voltage threshold Vth, it determines that demagnetization is unnecessary. On the other hand, when the necessity determination unit 57 determines that the power supply voltage Vb is higher than the voltage threshold Vth, it determines that demagnetization is necessary. By setting the second condition, it is possible to determine that demagnetization is necessary before the power supply voltage Vb exceeds the withstand voltage of at least one of the high-voltage battery 20, the smoothing capacitor 41, and the electrical device 42.

第3条件は、第1温度検出部46により検出された温度である素子温度Tdrが温度閾値Tdthよりも高いとの条件である。素子温度Tdrは、例えば、第1温度検出部46の検出対象となる部品の温度のうち、最も高い温度(例えば、ダイオードDp,Dnの温度)である。第3条件は、インバータ40の構成部品が過熱されて故障する事態の発生を抑制するための条件である。要否判定部57は、素子温度Tdrが温度閾値Tdth以下であると判定した場合、減磁が不要であると判定する。一方、要否判定部57は、素子温度Tdrが温度閾値Tdthよりも高いと判定した場合、減磁が必要であると判定する。減磁させることによって逆起電圧を抑制し、インバータ40を構成する素子を介して流れる電流を低減することができる。 The third condition is that the element temperature Tdr, which is the temperature detected by the first temperature detection unit 46, is higher than the temperature threshold value Tdth. The element temperature Tdr is, for example, the highest temperature (for example, the temperature of the diodes Dp and Dn) among the temperatures of the components detected by the first temperature detection unit 46. The third condition is a condition for suppressing the occurrence of a situation in which the components of the inverter 40 overheat and break down. When the necessity determination unit 57 determines that the element temperature Tdr is equal to or lower than the temperature threshold value Tdth, it determines that demagnetization is unnecessary. On the other hand, when the necessity determination unit 57 determines that the element temperature Tdr is higher than the temperature threshold value Tdth, it determines that demagnetization is necessary. By demagnetizing, the back electromotive force can be suppressed and the current flowing through the elements that constitute the inverter 40 can be reduced.

要否判定部57は、減磁が不要であると判定した場合、減磁実行部58に出力する減磁指令の論理をLにし、減磁が必要であると判定した場合、減磁指令の論理をHにする。 If the necessity determination unit 57 determines that demagnetization is unnecessary, it sets the logic of the demagnetization command to be output to the demagnetization execution unit 58 to L, and if it determines that demagnetization is necessary, it sets the logic of the demagnetization command to H.

減磁実行部58は、シャットダウン判定部58a、NOT回路58b及びAND回路58cを備えている。シャットダウン判定部58aには、要否判定部57の減磁指令が入力される。シャットダウン判定部58aは、減磁指令の論理がHに切り替わってからの経過時間Ltrをカウントするタイマを備えている。シャットダウン判定部58aは、カウントした経過時間Ltrが判定時間Lthになるまではシャットダウン制御の実行が不要であると判定し、カウントした経過時間Ltrが判定時間Lthに到達したと判定した場合にシャットダウン制御の実行が必要であると判定する。シャットダウン判定部58aは、シャットダウン制御の実行が不要であると判定した場合、NOT回路58bに出力するシャットダウン指令の論理をLにする。この場合、NOT回路58bからAND回路58cへの出力信号の論理がHになる。一方、シャットダウン判定部58aは、シャットダウン制御の実行が必要であると判定した場合、NOT回路58bに出力するシャットダウン指令の論理をHにする。この場合、NOT回路58bからAND回路58cへの出力信号の論理がLになる。 The demagnetization execution unit 58 includes a shutdown determination unit 58a, a NOT circuit 58b, and an AND circuit 58c. The demagnetization command of the necessity determination unit 57 is input to the shutdown determination unit 58a. The shutdown determination unit 58a includes a timer that counts the elapsed time Ltr after the logic of the demagnetization command is switched to H. The shutdown determination unit 58a determines that execution of the shutdown control is unnecessary until the counted elapsed time Ltr reaches the determination time Lth, and determines that execution of the shutdown control is necessary when it is determined that the counted elapsed time Ltr has reached the determination time Lth. When the shutdown determination unit 58a determines that execution of the shutdown control is unnecessary, it sets the logic of the shutdown command to be output to the NOT circuit 58b to L. In this case, the logic of the output signal from the NOT circuit 58b to the AND circuit 58c becomes H. On the other hand, when the shutdown determination unit 58a determines that execution of the shutdown control is necessary, it sets the logic of the shutdown command to be output to the NOT circuit 58b to H. In this case, the logic of the output signal from NOT circuit 58b to AND circuit 58c becomes L.

AND回路58cは、NOT回路58bの出力信号の論理がLの場合、減磁指令の論理にかかわらず、変調器56に出力する指示信号Sigの論理をLにする。この場合、変調器56からインバータ40を構成する各相の上,下アームスイッチSWp,SWnに対して出力される駆動信号が全てOFF指令とされる。その結果、シャットダウン制御が実行される。 When the logic of the output signal of the NOT circuit 58b is L, the AND circuit 58c sets the logic of the instruction signal Sig output to the modulator 56 to L, regardless of the logic of the demagnetization command. In this case, the drive signals output from the modulator 56 to the upper and lower arm switches SWp and SWn of each phase that constitute the inverter 40 are all set to OFF commands. As a result, shutdown control is executed.

AND回路58cは、NOT回路58bの出力信号及び減磁指令それぞれの論理がHの場合、変調器56に出力する指示信号Sigの論理をHにする。この場合、変調器56から各相の下アームスイッチSWnに対して出力される駆動信号がON指令とされ、変調器56から各相の上アームスイッチSWpに対して出力される駆動信号がOFF指令とされる。その結果、3相短絡制御が実行される。 When the logic of the output signal of the NOT circuit 58b and the demagnetization command are both H, the AND circuit 58c sets the logic of the instruction signal Sig output to the modulator 56 to H. In this case, the drive signal output from the modulator 56 to the lower arm switch SWn of each phase is set to an ON command, and the drive signal output from the modulator 56 to the upper arm switch SWp of each phase is set to an OFF command. As a result, three-phase short circuit control is executed.

図6は、減磁制御の手順を示すフローチャートである。 Figure 6 is a flowchart showing the demagnetization control procedure.

ステップS10において、上位制御装置80は、車両10に異常が発生したか否かを判定する。 In step S10, the host control device 80 determines whether an abnormality has occurred in the vehicle 10.

上位制御装置80により車両10に異常が発生したと判定された場合、ステップS11において、要否判定部57は、3相短絡制御及びシャットダウン制御の実行に必要な構成に異常があるか否かを判定する。 If the upper control device 80 determines that an abnormality has occurred in the vehicle 10, in step S11, the necessity determination unit 57 determines whether or not there is an abnormality in the configuration required to execute the three-phase short circuit control and the shutdown control.

要否判定部57は、この構成に異常がないと判定した場合には、ステップS12に進み、永久磁石34の減磁が必要であるか否かを判定する。詳しくは、要否判定部57は、上述した第1~第3条件のいずれかが成立する場合、減磁が必要であると判定し、第1~第3条件のいずれも成立しない場合、減磁が不要であると判定する。 If the necessity determination unit 57 determines that there is no abnormality in this configuration, it proceeds to step S12 and determines whether demagnetization of the permanent magnet 34 is necessary. In more detail, the necessity determination unit 57 determines that demagnetization is necessary if any of the first to third conditions described above is satisfied, and determines that demagnetization is not necessary if none of the first to third conditions is satisfied.

要否判定部57は、第1~第3条件のいずれも成立していないと判定した場合、減磁が不要であると判定し、減磁指令の論理をLにする。そして、減磁制御を終了する。一方、要否判定部57は、第1~第3条件のいずれかが成立していると判定した場合、減磁が必要であると判定する。 If the necessity determination unit 57 determines that none of the first to third conditions are met, it determines that demagnetization is unnecessary and sets the logic of the demagnetization command to L. Then, it ends the demagnetization control. On the other hand, if the necessity determination unit 57 determines that any of the first to third conditions are met, it determines that demagnetization is necessary.

ステップS13では、要否判定部57は、減磁指令の論理をHにする。その後、シャットダウン判定部58aは、減磁指令の論理がHに切り替わってからの経過時間Ltrが判定時間Lthになるまでは、NOT回路58bに出力するシャットダウン指令の論理をLにする。これにより、NOT回路58bからAND回路58cへの出力信号の論理がHになり、AND回路58cから出力される指示信号Sigの論理がHになる。その結果、インバータ40において3相短絡制御が実行される。 In step S13, the necessity determination unit 57 sets the logic of the demagnetization command to H. Thereafter, the shutdown determination unit 58a sets the logic of the shutdown command output to the NOT circuit 58b to L until the elapsed time Ltr from when the logic of the demagnetization command was switched to H reaches the determination time Lth. As a result, the logic of the output signal from the NOT circuit 58b to the AND circuit 58c becomes H, and the logic of the instruction signal Sig output from the AND circuit 58c becomes H. As a result, three-phase short-circuit control is executed in the inverter 40.

ステップS14において、シャットダウン判定部58aは、経過時間Ltrが判定時間Lthに到達したと判定した場合、ステップS15に進み、NOT回路58bに出力するシャットダウン指令の論理をHにする。これにより、NOT回路58bからAND回路58cへの出力信号の論理がLになり、AND回路58cから出力される指示信号Sigの論理がLになる。その結果、インバータ40においてシャットダウン制御が実行される。 If the shutdown determination unit 58a determines in step S14 that the elapsed time Ltr has reached the determination time Lth, the process proceeds to step S15, where the logic of the shutdown command output to the NOT circuit 58b is set to H. As a result, the logic of the output signal from the NOT circuit 58b to the AND circuit 58c becomes L, and the logic of the instruction signal Sig output from the AND circuit 58c becomes L. As a result, shutdown control is executed in the inverter 40.

図6に示した処理において、例えば、上位制御装置80は、車両10が他車両に牽引されていると判定した場合、例えば角度検出部44の検出値に基づいて、前輪11a及び後輪11bのうちいずれの駆動輪11が回転しているかを判定する。ここで、2つの回転電機30のうち、回転している駆動輪11に駆動トルクを付与する回転電機を対象回転電機とする。インバータ制御装置50は、2つのインバータ40のうち、対象回転電機に接続されたインバータに対して、ステップS11~S15の処理を行う。 In the process shown in FIG. 6, for example, when the host control device 80 determines that the vehicle 10 is being towed by another vehicle, it determines which of the front wheels 11a and the rear wheels 11b is rotating, for example based on the detection value of the angle detection unit 44. Here, of the two rotating electric machines 30, the rotating electric machine that applies driving torque to the rotating driving wheel 11 is set as the target rotating electric machine. The inverter control device 50 performs the process of steps S11 to S15 on the inverter of the two inverters 40 that is connected to the target rotating electric machine.

また例えば、上位制御装置80は、各回転電機30及び各インバータ40のうち少なくとも1つの異常、及び各検出部43~48のうち少なくとも1つの異常のいずれかが発生したと判定した場合、2つの回転電機30のうち、駆動輪11に駆動トルクを付与可能な回転電機を選択する。インバータ制御装置50は、2つのインバータ40のうち、選択された回転電機に接続されたインバータに対しては、ステップS11~S15の処理を行い、残りのインバータに対しては、力行駆動制御又は回生駆動制御を行う。これにより、車両10の走行を極力継続させることができる。 For example, when the host control device 80 determines that at least one abnormality has occurred in each rotating electric machine 30 and each inverter 40, or at least one abnormality has occurred in each detection unit 43-48, it selects one of the two rotating electric machines 30 that can apply drive torque to the drive wheels 11. The inverter control device 50 performs the processes of steps S11-S15 for the inverter connected to the selected rotating electric machine out of the two inverters 40, and performs power drive control or regenerative drive control for the remaining inverter. This allows the vehicle 10 to continue traveling as long as possible.

続いて、減磁制御の実行態様の一例について説明する。ここでは、車両10に異常が発生し、車両10が他車両に牽引される場合について説明する。 Next, an example of how demagnetization control is executed will be described. Here, we will explain a case where an abnormality occurs in the vehicle 10 and the vehicle 10 is towed by another vehicle.

まず、上位制御装置80により車両10に異常が発生したと判定される。これにより、上位制御装置80からトルク指令部51に対する指令が停止され、インバータ40においてシャットダウン制御が実行される。 First, the host controller 80 determines that an abnormality has occurred in the vehicle 10. As a result, the host controller 80 stops issuing commands to the torque command unit 51, and shutdown control is performed in the inverter 40.

上位制御装置80は、異常通知信号を要否判定部57に送信する。これにより、要否判定部57は、減磁が必要であるか否かの判定を開始する。車両10が牽引される前においては、路面に接している駆動輪11が回転していないため、コイル31に逆起電圧が発生しない。このため、要否判定部57は、直流電流値Ipが電流閾値Ith以上であると判定し、減磁指令の論理をLにする。この場合、AND回路58cから出力される指示信号Sigの論理がLになる。その結果、シャットダウン制御の実行が維持される。 The upper control device 80 sends an abnormality notification signal to the necessity determination unit 57. This causes the necessity determination unit 57 to start determining whether demagnetization is necessary. Before the vehicle 10 is towed, the drive wheels 11 in contact with the road surface are not rotating, so no back electromotive force is generated in the coil 31. Therefore, the necessity determination unit 57 determines that the DC current value Ip is equal to or greater than the current threshold Ith, and sets the logic of the demagnetization command to L. In this case, the logic of the instruction signal Sig output from the AND circuit 58c becomes L. As a result, the execution of the shutdown control is maintained.

その後、車両10が牽引され、路面に接している駆動輪11が回転する。これにより、コイル31に逆起電圧が発生し、逆起電圧が平滑コンデンサ41の端子間電圧を上回ると、インバータ40側から平滑コンデンサ41側に電流が流れるようになり、直流電流値Ipが負の値になる。直流電流値Ipが電流閾値Ithを下回ると、要否判定部57は、減磁指令の論理をHに切り替える。減磁指令の論理がHに切り替えられてからの経過時間Ltrが判定時間Lthに到達するまでは、指示信号Sigの論理がLに維持される。その後、経過時間Ltrが判定時間Lthに到達すると、指示信号Sigの論理がHに切り替えられる。その結果、3相短絡制御が開始される。これにより、図7に示すように、動作点OPは、開始位置Psから、図4の場合と同様に、渦を巻くように移動し始める。なお、開始位置Psを特定するq軸電流値Iqが負の値になっているのは、逆起電圧が平滑コンデンサ41の端子間電圧を上回ることにより、平滑コンデンサ41が充電状態になっているからである。また、図7に示す例では、開始位置Psが、d,q軸電流値Id,Iqが負となる第3象限に存在しているが、開始位置Psは必ずしも第3象限に存在するとは限らない。 After that, the vehicle 10 is towed, and the drive wheels 11 in contact with the road surface rotate. As a result, a back electromotive force is generated in the coil 31, and when the back electromotive force exceeds the terminal voltage of the smoothing capacitor 41, current flows from the inverter 40 side to the smoothing capacitor 41 side, and the DC current value Ip becomes a negative value. When the DC current value Ip falls below the current threshold Ith, the necessity determination unit 57 switches the logic of the demagnetization command to H. The logic of the instruction signal Sig is maintained at L until the elapsed time Ltr after the logic of the demagnetization command is switched to H reaches the judgment time Lth. After that, when the elapsed time Ltr reaches the judgment time Lth, the logic of the instruction signal Sig is switched to H. As a result, three-phase short circuit control is started. As a result, as shown in FIG. 7, the operating point OP starts to move in a spiral from the start position Ps, as in the case of FIG. 4. The q-axis current value Iq that specifies the start position Ps is a negative value because the back electromotive force exceeds the terminal voltage of the smoothing capacitor 41, causing the smoothing capacitor 41 to be in a charged state. In the example shown in FIG. 7, the start position Ps is in the third quadrant where the d-axis and q-axis current values Id and Iq are negative, but the start position Ps is not necessarily in the third quadrant.

その後、経過時間Ltrが判定時間Lthに到達するため、ステップS15の処理により、第1動作点P1においてシャットダウン制御が開始される。その後、ステップS10において肯定判定され、ステップS11において否定判定され、さらにステップS12において第1条件が成立していると判定される。このため、ステップS13の処理により、第2動作点P2において3相短絡制御が再度開始され、その後、第3動作点P3においてシャットダウン制御が再度開始される。 After that, the elapsed time Ltr reaches the judgment time Lth, and therefore the process of step S15 starts shutdown control at the first operating point P1. Then, a positive judgment is made in step S10, a negative judgment is made in step S11, and further, it is determined in step S12 that the first condition is satisfied. Therefore, the process of step S13 starts three-phase short circuit control again at the second operating point P2, and then the shutdown control starts again at the third operating point P3.

その後、第4動作点P4において3相短絡制御が開始され、その後、第5動作点P5においてシャットダウン制御が開始される。そして、ステップS12において否定判定され、減磁制御は、第6動作点P6において終了する。 Then, three-phase short circuit control is started at the fourth operating point P4, and then shutdown control is started at the fifth operating point P5. Then, a negative determination is made in step S12, and the demagnetization control ends at the sixth operating point P6.

図7に示す例では、3相短絡制御及びシャットダウン制御が繰り返される。これら制御の繰り替し回数が多くなるほど、3相短絡制御の終了タイミングにおける負のd軸電流Idの絶対値が小さくなっていく。 In the example shown in FIG. 7, three-phase short circuit control and shutdown control are repeated. The more times these controls are repeated, the smaller the absolute value of the negative d-axis current Id becomes at the end timing of the three-phase short circuit control.

なお、図7に示す例では、減磁制御において描かれる動作点OPの軌跡が第3象限に収まっている。ただし、本実施形態では、経過時間Ltrに基づいて3相短絡制御からシャットダウン制御への切り替えが実施されるため、動作点OPの軌跡は、第3象限に収まらず、第2象限になることもあり得る。この場合であっても、負のd軸電流により、永久磁石34を減磁させることができる。 In the example shown in FIG. 7, the trajectory of the operating point OP in the demagnetization control falls within the third quadrant. However, in this embodiment, since switching from three-phase short circuit control to shutdown control is performed based on the elapsed time Ltr, the trajectory of the operating point OP may not fall within the third quadrant, but may fall within the second quadrant. Even in this case, the permanent magnet 34 can be demagnetized by the negative d-axis current.

また、減磁制御において、3相短絡制御及びシャットダウン制御が繰り返される場合、図8に示すように、経過時間Ltrと比較される判定時間Lthが、前回の判定時間Lthよりも短く設定されてもよい。この場合、3相短絡制御の継続時間が、3相短絡制御の前回の継続時間よりも短くなる。3相短絡制御が実施されるたびに永久磁石34の磁束密度が低下する。このため、継続時間を徐々に短縮していくことにより、永久磁石34が減磁され過ぎることを好適に抑制できる。なお、図8には、シャットダウン制御の継続時間Lsdnも徐々に短縮される例を示したが、各回の継続時間Lsdnは一定であってもよい。 In addition, when three-phase short circuit control and shutdown control are repeated in the demagnetization control, as shown in FIG. 8, the judgment time Lth compared with the elapsed time Ltr may be set shorter than the previous judgment time Lth. In this case, the duration of the three-phase short circuit control becomes shorter than the previous duration of the three-phase short circuit control. Each time the three-phase short circuit control is performed, the magnetic flux density of the permanent magnet 34 decreases. Therefore, by gradually shortening the duration, it is possible to suitably prevent the permanent magnet 34 from being demagnetized excessively. Note that, although FIG. 8 shows an example in which the duration Lsdn of the shutdown control is also gradually shortened, the duration Lsdn of each time may be constant.

以上説明した本実施形態によれば、3相短絡制御及びシャットダウン制御といった簡易な制御により、インバータ40等の故障の発生を抑制しつつ、永久磁石34を不可逆減磁させることができる。 According to the present embodiment described above, it is possible to irreversibly demagnetize the permanent magnet 34 while suppressing the occurrence of failures in the inverter 40, etc., through simple controls such as three-phase short circuit control and shutdown control.

直流電流値Ipが電流閾値Ithよりも小さいと判定された場合、永久磁石34の減磁が必要であると判定される。このため、平滑コンデンサ41の端子間電圧が過度に上昇したり、高圧バッテリ20が過充電になったりする前に永久磁石34を減磁させることができる。 If it is determined that the DC current value Ip is smaller than the current threshold Ith, it is determined that demagnetization of the permanent magnet 34 is necessary. Therefore, the permanent magnet 34 can be demagnetized before the terminal voltage of the smoothing capacitor 41 rises excessively or the high-voltage battery 20 becomes overcharged.

電源電圧Vbが電圧閾値Vthよりも高いと判定された場合、永久磁石34の減磁が必要であると判定される。このため、高圧バッテリ20、平滑コンデンサ41、電気機器42及びインバータ40のうち少なくとも1つの耐圧を超える前に、減磁が必要であることを把握できる。これにより、高圧バッテリ20、平滑コンデンサ41、電気機器42及びインバータ40を保護することができる。 When it is determined that the power supply voltage Vb is higher than the voltage threshold Vth, it is determined that demagnetization of the permanent magnet 34 is necessary. Therefore, it is possible to know that demagnetization is necessary before the withstand voltage of at least one of the high-voltage battery 20, the smoothing capacitor 41, the electrical equipment 42, and the inverter 40 is exceeded. This makes it possible to protect the high-voltage battery 20, the smoothing capacitor 41, the electrical equipment 42, and the inverter 40.

素子温度Tdrが温度閾値Tdthよりも高いと判定された場合、永久磁石34の減磁が必要であると判定される。このため、インバータ40の構成部品を保護することができる。 If it is determined that the element temperature Tdr is higher than the temperature threshold value Tdth, it is determined that demagnetization of the permanent magnet 34 is necessary. This makes it possible to protect the components of the inverter 40.

3相短絡制御が開始されてからの経過時間Ltrが判定時間Lthに到達したと判定された場合、3相短絡制御からシャットダウン制御に切り替えられる。この構成によれば、シャットダウン制御の開始タイミングの判定に電気角θeを用いる判定方法とは異なり、角度検出部44の故障等により電気角θeを把握することができなくなる異常が発生した場合であっても、シャットダウン制御の開始タイミングを適正に判定できる。 When it is determined that the elapsed time Ltr since the start of the three-phase short circuit control has reached the determination time Lth, the three-phase short circuit control is switched to the shutdown control. With this configuration, unlike a determination method that uses the electrical angle θe to determine the start timing of the shutdown control, even if an abnormality occurs that makes it impossible to grasp the electrical angle θe due to a failure of the angle detection unit 44, the start timing of the shutdown control can be properly determined.

3相短絡制御とシャットダウン制御とが実行された後、永久磁石34の減磁が必要であるか否かが再度判定される。そして、減磁が不要であると判定されるまで、3相短絡制御及びシャットダウン制御が繰り返される。これにより、例えば、永久磁石34をどの程度減磁させる必要があるのか正確に把握することが困難な場合であっても、永久磁石34の磁束密度が所望の密度になるまで極力過不足なく減磁できる。 After the three-phase short circuit control and the shutdown control are performed, it is determined again whether or not demagnetization of the permanent magnet 34 is necessary. Then, the three-phase short circuit control and the shutdown control are repeated until it is determined that demagnetization is not necessary. As a result, even if it is difficult to accurately determine the extent to which the permanent magnet 34 needs to be demagnetized, the permanent magnet 34 can be demagnetized as accurately as possible until the magnetic flux density of the permanent magnet 34 reaches the desired density.

なお、本実施形態によれば、減磁制御においてシャットダウン制御が実行されるため、永久磁石34が減磁され過ぎるのを防止できるのに加え、コイル31及びインバータ40の構成部品が過熱状態になるのを防止できる。このため、減磁された後の回転電機30やインバータ40を、比較的質の良い中古品としてアフターマーケットで販売することもできる。 In addition, according to this embodiment, since the shutdown control is executed in the demagnetization control, it is possible to prevent the permanent magnet 34 from being demagnetized too much, and also to prevent the components of the coil 31 and the inverter 40 from becoming overheated. Therefore, the rotating electric machine 30 and the inverter 40 after being demagnetized can be sold in the aftermarket as relatively good quality second-hand goods.

<第1実施形態の変形例>
・図6のステップS12において、第1条件が、直流電流値Ipの符号が負であるとの条件であってもよい。詳しくは、要否判定部57は、直流電流値Ipの符号が正であると判定した場合、平滑コンデンサ41が充電状態でないと判定し、減磁が不要であると判定する。そして、要否判定部57は、減磁指令の論理をLにする。一方、要否判定部57は、直流電流値Ipの符号が負であると判定した場合、平滑コンデンサ41が充電状態であると判定し、減磁が必要であると判定する。そして、要否判定部57は、減磁指令の論理をHにする。直流電流値Ipの符号が負である場合、平滑コンデンサ41が充電される方向に高電位側経路Lpに電流が流れていると考えられる。
<Modification of the First Embodiment>
In step S12 of FIG. 6, the first condition may be that the sign of the DC current value Ip is negative. In more detail, when the necessity determination unit 57 determines that the sign of the DC current value Ip is positive, it determines that the smoothing capacitor 41 is not in a charged state and determines that demagnetization is not necessary. Then, the necessity determination unit 57 sets the logic of the demagnetization command to L. On the other hand, when the necessity determination unit 57 determines that the sign of the DC current value Ip is negative, it determines that the smoothing capacitor 41 is in a charged state and determines that demagnetization is necessary. Then, the necessity determination unit 57 sets the logic of the demagnetization command to H. When the sign of the DC current value Ip is negative, it is considered that a current flows through the high potential side path Lp in a direction in which the smoothing capacitor 41 is charged.

・図6のステップS12において、第1条件が、dq変換部53により算出されたq軸電流値Iqrがq軸電流閾値Iqthよりも小さいとの条件であってもよい。詳しくは、要否判定部57は、q軸電流値Iqrがq軸電流閾値Iqth以上であると判定した場合、平滑コンデンサ41が充電状態でないと判定し、減磁が不要であると判定する。一方、要否判定部57は、q軸電流値Iqrがq軸電流閾値Iqthよりも小さいと判定した場合、平滑コンデンサ41が充電状態であると判定し、減磁が必要であると判定する。 - In step S12 of FIG. 6, the first condition may be that the q-axis current value Iqr calculated by the dq conversion unit 53 is smaller than the q-axis current threshold Iqth. In more detail, when the necessity determination unit 57 determines that the q-axis current value Iqr is equal to or greater than the q-axis current threshold Iqth, it determines that the smoothing capacitor 41 is not in a charged state and that demagnetization is not required. On the other hand, when the necessity determination unit 57 determines that the q-axis current value Iqr is smaller than the q-axis current threshold Iqth, it determines that the smoothing capacitor 41 is in a charged state and that demagnetization is required.

q軸電流閾値Iqthは、0又は0よりもやや小さい値に設定されている。このため、q軸電流値Iqrがq軸電流閾値Iqthよりも小さい場合、平滑コンデンサ41が充電されていると考えられる。 The q-axis current threshold Iqth is set to 0 or a value slightly smaller than 0. Therefore, when the q-axis current value Iqr is smaller than the q-axis current threshold Iqth, it is considered that the smoothing capacitor 41 is being charged.

ちなみに、この場合、q軸電流値Iqrの算出に電気角θeを用いる必要がある。このため、ステップS11において、3相短絡制御及びシャットダウン制御の実行に必要な構成の異常に、電気角θe及び相電流検出値を取得できなくなる異常が含まれればよい。電気角θeを取得できなくなる異常には、角度検出部44の異常が含まれる。相電流検出値を取得できなくなる異常には、相電流検出部43の異常が含まれる。 Incidentally, in this case, it is necessary to use the electrical angle θe to calculate the q-axis current value Iqr. For this reason, in step S11, it is sufficient that the abnormality in the configuration required to execute the three-phase short circuit control and shutdown control includes an abnormality in which the electrical angle θe and the phase current detection values cannot be obtained. An abnormality in which the electrical angle θe cannot be obtained includes an abnormality in the angle detection unit 44. An abnormality in which the phase current detection values cannot be obtained includes an abnormality in the phase current detection unit 43.

なお、q軸電流値Iqrのみならず、d,q軸電流値Idr,Iqrが用いられてもよい。この場合、要否判定部57は、例えば、d,q軸電流値Idr,Iqrから定まる回転電機30のトルクが回生トルク(<0)であると判定した場合、平滑コンデンサ41が充電状態であると判定すればよい。 In addition to the q-axis current value Iqr, the d- and q-axis current values Idr and Iqr may be used. In this case, the necessity determination unit 57 may determine that the smoothing capacitor 41 is in a charged state, for example, when it determines that the torque of the rotating electric machine 30 determined from the d- and q-axis current values Idr and Iqr is a regenerative torque (<0).

また、平滑コンデンサ41が充電状態であるか否かを判定するための電流値は、回転座標系(dq座標系)における電流値に限らず、固定座標系(UVW座標系)における電流値(例えば、相電流検出部43の検出値)であってもよい。また、電流値に代えて、コイル31の線間電圧又は相電圧が用いられてもよい。 The current value for determining whether the smoothing capacitor 41 is in a charging state is not limited to the current value in a rotating coordinate system (dq coordinate system), but may be the current value in a fixed coordinate system (UVW coordinate system) (e.g., the detection value of the phase current detection unit 43). In addition, the line voltage or phase voltage of the coil 31 may be used instead of the current value.

・図6のステップS12において、第1条件が、コイル31で発生する逆起電圧Vmが起電圧閾値Vαよりも高いとの条件であってもよい。起電圧閾値Vαは、例えば、電源電圧Vbよりも低い値に設定されている。要否判定部57は、逆起電圧Vmが起電圧閾値Vα以下であると判定した場合、平滑コンデンサ41が充電状態でないと判定し、減磁が不要であると判定する。一方、要否判定部57は、逆起電圧Vmが起電圧閾値Vαよりも高いと判定した場合、平滑コンデンサ41が充電状態であると判定し、減磁が必要であると判定する。なお、要否判定部57は、例えば、ロータ33の電気角速度ωeに基づいて逆起電圧Vmを算出すればよい。この場合、要否判定部57は、電気角θeに基づいて電気角速度ωeを算出すればよい。 - In step S12 of FIG. 6, the first condition may be that the back electromotive voltage Vm generated in the coil 31 is higher than the electromotive voltage threshold Vα. The electromotive voltage threshold Vα is set to a value lower than the power supply voltage Vb, for example. When the necessity determination unit 57 determines that the back electromotive voltage Vm is equal to or lower than the electromotive voltage threshold Vα, it determines that the smoothing capacitor 41 is not in a charged state and that demagnetization is not required. On the other hand, when the necessity determination unit 57 determines that the back electromotive voltage Vm is higher than the electromotive voltage threshold Vα, it determines that the smoothing capacitor 41 is in a charged state and that demagnetization is required. Note that the necessity determination unit 57 may calculate the back electromotive voltage Vm based on, for example, the electrical angular velocity ωe of the rotor 33. In this case, the necessity determination unit 57 may calculate the electrical angular velocity ωe based on the electrical angle θe.

このように、逆起電圧Vmが起電圧閾値Vαよりも高い場合、逆起電圧の方が平滑コンデンサ41の実際の端子間電圧よりも高くなり、平滑コンデンサ41が充電されている可能性が高い。 In this way, when the back electromotive voltage Vm is higher than the electromotive voltage threshold Vα, the back electromotive voltage becomes higher than the actual terminal voltage of the smoothing capacitor 41, and it is highly likely that the smoothing capacitor 41 is being charged.

・図6のステップS12において、直流電流値Ipの絶対値が許容電流値(>0)よりも高いとの第4条件が加えられていてもよい。この場合、要否判定部57は、第1~第4条件のいずれかが成立する場合、減磁が必要であると判定し、第1~第4条件のいずれも成立しない場合、減磁が不要であると判定する。 - In step S12 of FIG. 6, a fourth condition may be added that the absolute value of the DC current value Ip is higher than the allowable current value (>0). In this case, the necessity determination unit 57 determines that demagnetization is necessary if any of the first to fourth conditions is met, and determines that demagnetization is not necessary if none of the first to fourth conditions is met.

<第2実施形態>
以下、第2実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、インバータ制御装置50は、図6のステップS14で用いる判定時間Lthを、図9に示すように、第2温度検出部47により検出された磁石温度Tmagが低いほど長く設定する。この設定は、永久磁石34の温度が低いほど、永久磁石34の磁束密度が高くなり、減磁させる度合いを大きくする必要があることに基づくものである。
Second Embodiment
The second embodiment will be described below with reference to the drawings, focusing on the differences from the first embodiment. In this embodiment, the inverter control device 50 sets the determination time Lth used in step S14 in Fig. 6 to be longer as the magnet temperature Tmag detected by the second temperature detection unit 47 decreases, as shown in Fig. 9. This setting is based on the fact that the lower the temperature of the permanent magnet 34, the higher the magnetic flux density of the permanent magnet 34 becomes, and the greater the degree of demagnetization becomes necessary.

なお、インバータ制御装置50は、判定時間Lthの設定に、第1温度検出部46の検出値に代えて、永久磁石34の温度推定値を用いてもよい。 The inverter control device 50 may use the estimated temperature value of the permanent magnet 34 instead of the detection value of the first temperature detection unit 46 to set the judgment time Lth.

<第3実施形態>
以下、第3実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図10に示すように、第1条件が電気角速度ωeに関する条件に変更されている。なお、図10において、先の図6に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一の符号を付している。
Third Embodiment
The third embodiment will be described below with reference to the drawings, focusing on the differences from the first embodiment. In this embodiment, the first condition is changed to a condition related to the electrical angular velocity ωe, as shown in Fig. 10. In Fig. 10, the same processes as those shown in Fig. 6 are denoted by the same reference numerals for convenience.

ステップS16において、第1条件は、電気角速度ωeが速度閾値ωthよりも高いとの条件である。この条件は、平滑コンデンサ41が充電状態であるか否かを判定するための条件である。速度閾値ωthは、例えば、永久磁石34の温度が、取り得る温度範囲の下限値(例えば-40℃)になる場合において、コイル31の逆起電圧が、正常な高圧バッテリ20が取り得る端子間電圧範囲の下限値よりも高くなる電気角速度に設定されていればよい。 In step S16, the first condition is that the electrical angular velocity ωe is higher than the speed threshold ωth. This condition is for determining whether the smoothing capacitor 41 is in a charging state. The speed threshold ωth may be set to an electrical angular velocity at which the back electromotive voltage of the coil 31 is higher than the lower limit of the possible terminal voltage range of the normal high-voltage battery 20 when the temperature of the permanent magnet 34 is at the lower limit of the possible temperature range (e.g., -40°C).

要否判定部57は、電気角速度ωeが速度閾値ωth以下であると判定した場合、減磁が不要であると判定する。一方、要否判定部57は、電気角速度ωeが速度閾値ωthよりも高いと判定した場合、減磁が必要であると判定する。なお、電気角速度ωeに代えて、例えば、ロータ33の機械角速度が用いられてもよい。 When the necessity determination unit 57 determines that the electrical angular velocity ωe is equal to or less than the speed threshold value ωth, it determines that demagnetization is unnecessary. On the other hand, when the necessity determination unit 57 determines that the electrical angular velocity ωe is higher than the speed threshold value ωth, it determines that demagnetization is necessary. Note that, for example, the mechanical angular velocity of the rotor 33 may be used instead of the electrical angular velocity ωe.

<第4実施形態>
以下、第4実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図11に示すように、第1条件が磁石温度Tmagに関する条件に変更されている。なお、図11において、先の図6に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一の符号を付している。
Fourth Embodiment
The fourth embodiment will be described below with reference to the drawings, focusing on the differences from the first embodiment. In this embodiment, the first condition is changed to a condition related to the magnet temperature Tmag, as shown in Fig. 11. In Fig. 11, the same processes as those shown in Fig. 6 are denoted by the same reference numerals for convenience.

ステップS17において、第1条件は、磁石温度Tmagが磁石閾値Tgthよりも低いとの条件である。この条件は、平滑コンデンサ41が充電状態であるか否かを判定するための条件である。磁石閾値Tgthは、例えば、ロータ33の回転速度が、取り得る速度範囲の上限値(最高回転速度)になる場合において、コイル31の逆起電圧が、正常な高圧バッテリ20が取り得る端子間電圧範囲の下限値よりも高くなる永久磁石34の温度に設定されていればよい。 In step S17, the first condition is that the magnet temperature Tmag is lower than the magnet threshold value Tgth. This condition is for determining whether the smoothing capacitor 41 is in a charged state. The magnet threshold value Tgth may be set to the temperature of the permanent magnet 34 at which the back electromotive force of the coil 31 becomes higher than the lower limit of the terminal voltage range that a normal high-voltage battery 20 can have when the rotation speed of the rotor 33 is at the upper limit (maximum rotation speed) of the possible speed range.

要否判定部57は、磁石温度Tmagが磁石閾値Tgth以上であると判定した場合、減磁が不要であると判定する。一方、要否判定部57は、磁石温度Tmagが磁石閾値Tgthよりも低いと判定した場合、減磁が必要であると判定する。 When the necessity determination unit 57 determines that the magnet temperature Tmag is equal to or higher than the magnet threshold value Tgth, it determines that demagnetization is unnecessary. On the other hand, when the necessity determination unit 57 determines that the magnet temperature Tmag is lower than the magnet threshold value Tgth, it determines that demagnetization is necessary.

なお、インバータ制御装置50は、磁石閾値Tgthと比較する温度として、第1温度検出部46の検出値に代えて、永久磁石34の温度推定値を用いてもよい。 In addition, the inverter control device 50 may use the estimated temperature value of the permanent magnet 34 instead of the detection value of the first temperature detection unit 46 as the temperature to be compared with the magnet threshold value Tgth.

<第5実施形態>
以下、第5実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図12に示すように、3相短絡制御からシャットダウン制御に切り替える条件が変更されている。なお、図12において、先の図6に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一の符号を付している。
Fifth Embodiment
The fifth embodiment will be described below with reference to the drawings, focusing on the differences from the first embodiment. In this embodiment, the condition for switching from the three-phase short circuit control to the shutdown control is changed as shown in Fig. 12. In Fig. 12, the same processes as those shown in Fig. 6 are denoted by the same reference numerals for convenience.

ステップS18では、要否判定部57は、減磁指令の論理をHにする。その後、シャットダウン判定部58aは、d軸電流値Idrを取得し、取得したd軸電流値Idrが負の値であって、かつ、d軸電流値Idrの絶対値がd軸電流閾値Idth(>0)を超えたか否かを判定する。シャットダウン判定部58aは、ステップS18において肯定判定した場合、NOT回路58bに出力するシャットダウン指令の論理をHからLに切り替える。これにより、ステップS15においてシャットダウン制御が実行される。 In step S18, the necessity determination unit 57 sets the logic of the demagnetization command to H. Thereafter, the shutdown determination unit 58a acquires the d-axis current value Idr and determines whether the acquired d-axis current value Idr is a negative value and whether the absolute value of the d-axis current value Idr exceeds the d-axis current threshold value Idth (>0). If the shutdown determination unit 58a makes a positive determination in step S18, it switches the logic of the shutdown command output to the NOT circuit 58b from H to L. This causes the shutdown control to be executed in step S15.

以上説明した本実施形態によれば、永久磁石34の減磁に必要なd軸電流を把握することができるため、永久磁石34を適正に減磁させることができる。 According to the present embodiment described above, the d-axis current required to demagnetize the permanent magnet 34 can be grasped, so that the permanent magnet 34 can be appropriately demagnetized.

なお、減磁制御において3相短絡制御及びシャットダウン制御が繰り返されるたびに、d軸電流閾値Idthが小さくされてもよい。 In addition, the d-axis current threshold Idth may be reduced each time the three-phase short circuit control and shutdown control are repeated in the demagnetization control.

<第6実施形態>
以下、第6実施形態について、第5実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図13に示すように、3相短絡制御からシャットダウン制御に切り替える条件が変更されている。なお、図13において、先の図6に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一の符号を付している。
Sixth Embodiment
The sixth embodiment will be described below with reference to the drawings, focusing on the differences from the fifth embodiment. In this embodiment, the condition for switching from the three-phase short circuit control to the shutdown control is changed as shown in Fig. 13. In Fig. 13, the same processes as those shown in Fig. 6 are denoted by the same reference numerals for convenience.

ステップS19では、要否判定部57は、減磁指令の論理をHにする。その後、シャットダウン判定部58aは、q軸電流値Iqrを取得し、取得したq軸電流値Iqrが負の値から正の値に切り替わったか否かを判定する。シャットダウン判定部58aは、ステップS19において肯定判定した場合、回転電機30が発電状態から力行状態に切り替わったと判定し、NOT回路58bに出力するシャットダウン指令の論理をHからLに切り替える。これにより、ステップS15においてシャットダウン制御が実行される。 In step S19, the necessity determination unit 57 sets the logic of the demagnetization command to H. Thereafter, the shutdown determination unit 58a acquires the q-axis current value Iqr and determines whether the acquired q-axis current value Iqr has switched from a negative value to a positive value. If the shutdown determination unit 58a makes a positive determination in step S19, it determines that the rotating electric machine 30 has switched from a power generation state to a power running state, and switches the logic of the shutdown command output to the NOT circuit 58b from H to L. This causes the shutdown control to be executed in step S15.

以上説明した本実施形態によれば、平滑コンデンサ41の端子間電圧の上昇が想定される期間においてのみ、減磁制御を実行することができる。 According to the present embodiment described above, demagnetization control can be performed only during periods when an increase in the terminal voltage of the smoothing capacitor 41 is expected.

<その他の実施形態>
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
<Other embodiments>
Each of the above embodiments may be modified as follows.

・3相短絡制御は、全相の上アームスイッチSWpをONするとともに、全相の下アームスイッチSWnをOFFする制御であってもよい。 - Three-phase short circuit control may be control that turns on the upper arm switches SWp of all phases and turns off the lower arm switches SWn of all phases.

・図14に示すように、各相において、上,下アームスイッチSWp,SWnの接続点とコイル31の第1端との間に接続スイッチSWφが設けられていてもよい。この場合、インバータ制御装置50は、図6のステップS15において、シャットダウン制御に代えて、各相の接続スイッチSWφをOFFにする制御(「遮断制御」に相当)を実行してもよい。 - As shown in FIG. 14, in each phase, a connection switch SWφ may be provided between the connection point of the upper and lower arm switches SWp, SWn and the first end of the coil 31. In this case, in step S15 of FIG. 6, the inverter control device 50 may execute control to turn off the connection switch SWφ of each phase (corresponding to "shutdown control") instead of the shutdown control.

・減磁制御としては、永久磁石34を不可逆減磁させるものに限らない。例えば、減磁制御において、永久磁石34を可逆減磁できる程度の負のd軸電流が流されてもよい。 - Demagnetization control is not limited to irreversible demagnetization of the permanent magnet 34. For example, in demagnetization control, a negative d-axis current that can reversibly demagnetize the permanent magnet 34 may be passed.

・インバータを構成するスイッチとしては、IGBTに限らず、例えば、ボディダイオードを内蔵するNチャネルMOSFETであってもよい。 - The switches that make up the inverter are not limited to IGBTs, but may be, for example, N-channel MOSFETs with built-in body diodes.

・回転電機及びインバータとしては、3相のものに限らず、2相のもの、又は4相以上のものであってもよい。また、回転電機としては、オンボード用のモータに限らず、車輪に内蔵されるインホイールモータであってもよい。 - The rotating electric machine and inverter are not limited to three-phase machines, but may be two-phase machines or four or more phase machines. Also, the rotating electric machine is not limited to an on-board motor, but may be an in-wheel motor built into the wheel.

・車両としては、四輪駆動のものに限らず、例えば、前輪11a及び後輪11bのうちいずれかが駆動輪とされるものであってもよい。 - The vehicle is not limited to being a four-wheel drive vehicle, and may be one in which, for example, either the front wheels 11a or the rear wheels 11b are the drive wheels.

・制御システムが搭載される移動体としては、車両に限らず、例えば、航空機又は船舶であってもよい。例えば、移動体が航空機の場合、制御システムを構成する回転電機は航空機の飛行動力源となる。また、例えば、移動体が船舶の場合、制御システムを構成する回転電機は船舶の航行動力源となる。 - The moving body on which the control system is mounted is not limited to a vehicle, but may be, for example, an aircraft or a ship. For example, if the moving body is an aircraft, the rotating electric machine that constitutes the control system serves as the power source for the aircraft's flight. Also, for example, if the moving body is a ship, the rotating electric machine that constitutes the control system serves as the power source for the ship's navigation.

・本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。 The control unit and the method described in the present disclosure may be realized by a dedicated computer provided by configuring a processor and memory programmed to execute one or more functions embodied in a computer program. Alternatively, the control unit and the method described in the present disclosure may be realized by a dedicated computer provided by configuring a processor with one or more dedicated hardware logic circuits. Alternatively, the control unit and the method described in the present disclosure may be realized by one or more dedicated computers configured by combining a processor and memory programmed to execute one or more functions with a processor configured with one or more hardware logic circuits. In addition, the computer program may be stored in a computer-readable non-transient tangible recording medium as instructions executed by the computer.

10…車両、20…高圧バッテリ、30…回転電機、40…インバータ、50…インバータ制御装置、57…要否判定部、58…減磁実行部、SWp,SWn…上,下アームスイッチ。 10...vehicle, 20...high voltage battery, 30...rotating electric machine, 40...inverter, 50...inverter control device, 57...necessity determination unit, 58...demagnetization execution unit, SWp, SWn...upper and lower arm switches.

Claims (16)

蓄電部(20,41)と、
永久磁石(34)を有するロータ(33)、及び複数相のコイル(31)を有するステータ(32)を備え、移動体(10)の移動動力源となる回転電機(30)と、
ダイオード(Dp,Dn)が逆並列接続された上,下アームスイッチ(SWp,SWn)を有し、前記蓄電部及び前記コイルを電気的に接続するインバータ(40)と、
を備えるシステムに適用されるインバータ制御装置(50)において、
前記永久磁石の減磁が必要であるか否かを判定する要否判定部(57)と、
前記要否判定部により減磁が必要であると判定された場合、前記上,下アームスイッチのうち、一方のアームスイッチ(SWn)を全相ONにし、かつ、他方のアームスイッチ(SWp)を全相OFFにすることにより、ONにした前記アームスイッチ及び前記コイルを含む閉回路に還流電流を流す短絡制御を実行し、前記短絡制御の実行後に、前記還流電流が流れない状態にする遮断制御を行う減磁実行部(58)と、を備え
前記要否判定部は、前記減磁実行部により前記短絡制御及び前記遮断制御が実行された後に減磁が再度必要であるか否かを判定し、
前記減磁実行部は、前記要否判定部により減磁が不要であると判定されるまで、前記短絡制御及び前記遮断制御の実行を繰り返す、インバータ制御装置。
A power storage unit (20, 41);
a rotating electric machine (30) including a rotor (33) having a permanent magnet (34) and a stator (32) having a multi-phase coil (31), and serving as a power source for moving a moving body (10);
an inverter (40) having upper and lower arm switches (SWp, SWn) with diodes (Dp, Dn) connected in inverse parallel, electrically connecting the power storage unit and the coil;
In an inverter control device (50) applied to a system including:
a necessity determination unit (57) for determining whether demagnetization of the permanent magnet is necessary;
a demagnetization execution unit (58) that, when it is determined by the necessity determination unit that demagnetization is necessary, executes short-circuit control to flow a return current through a closed circuit including the arm switch (SWn) that has been turned ON and the coil by turning off all phases of the other arm switch (SWp) of the upper and lower arm switches, and performs cut-off control to prevent the return current from flowing after the short-circuit control is executed ;
The necessity determination unit determines whether or not demagnetization is necessary again after the short circuit control and the cut-off control are executed by the demagnetization execution unit,
The demagnetization execution unit repeats execution of the short-circuit control and the cut-off control until the necessity determination unit determines that demagnetization is unnecessary .
蓄電部(20,41)と、
永久磁石(34)を有するロータ(33)、及び複数相のコイル(31)を有するステータ(32)を備え、移動体(10)の移動動力源となる回転電機(30)と、
ダイオード(Dp,Dn)が逆並列接続された上,下アームスイッチ(SWp,SWn)を有し、前記蓄電部及び前記コイルを電気的に接続するインバータ(40)と、
を備えるシステムに適用されるインバータ制御装置(50)において、
前記永久磁石の減磁が必要であるか否かを判定する要否判定部(57)と、
前記要否判定部により減磁が必要であると判定された場合、前記上,下アームスイッチのうち、一方のアームスイッチ(SWn)を全相ONにし、かつ、他方のアームスイッチ(SWp)を全相OFFにすることにより、ONにした前記アームスイッチ及び前記コイルを含む閉回路に還流電流を流す短絡制御を実行し、前記短絡制御の実行後に、前記還流電流が流れない状態にする遮断制御を行う減磁実行部(58)と、を備え
前記減磁実行部は、前記短絡制御を開始した後、弱め界磁用のd軸電流(Idr)がd軸電流閾値(Idth)を上回ったと判定した場合に前記遮断制御を開始する、インバータ制御装置。
A power storage unit (20, 41);
a rotating electric machine (30) including a rotor (33) having a permanent magnet (34) and a stator (32) having a multi-phase coil (31), and serving as a power source for moving a moving body (10);
an inverter (40) having upper and lower arm switches (SWp, SWn) with diodes (Dp, Dn) connected in inverse parallel, electrically connecting the power storage unit and the coil;
In an inverter control device (50) applied to a system including:
a necessity determination unit (57) for determining whether demagnetization of the permanent magnet is necessary;
a demagnetization execution unit (58) that, when it is determined by the necessity determination unit that demagnetization is necessary, executes short-circuit control to flow a return current through a closed circuit including the arm switch (SWn) that has been turned ON and the coil by turning off all phases of the other arm switch (SWp) of the upper and lower arm switches, and performs cut-off control to prevent the return current from flowing after the short-circuit control is executed ;
The demagnetization execution unit starts the cut-off control when it determines that a d-axis current (Idr) for field weakening exceeds a d-axis current threshold (Idth) after starting the short-circuit control .
蓄電部(20,41)と、
永久磁石(34)を有するロータ(33)、及び複数相のコイル(31)を有するステータ(32)を備え、移動体(10)の移動動力源となる回転電機(30)と、
ダイオード(Dp,Dn)が逆並列接続された上,下アームスイッチ(SWp,SWn)を有し、前記蓄電部及び前記コイルを電気的に接続するインバータ(40)と、
を備えるシステムに適用されるインバータ制御装置(50)において、
前記永久磁石の減磁が必要であるか否かを判定する要否判定部(57)と、
前記要否判定部により減磁が必要であると判定された場合、前記上,下アームスイッチのうち、一方のアームスイッチ(SWn)を全相ONにし、かつ、他方のアームスイッチ(SWp)を全相OFFにすることにより、ONにした前記アームスイッチ及び前記コイルを含む閉回路に還流電流を流す短絡制御を実行し、前記短絡制御の実行後に、前記還流電流が流れない状態にする遮断制御を行う減磁実行部(58)と、を備え
前記減磁実行部は、前記短絡制御を開始した後、前記回転電機が発電状態から力行状態に切り替わったと判定した場合に前記遮断制御を開始する、インバータ制御装置。
A power storage unit (20, 41);
a rotating electric machine (30) including a rotor (33) having a permanent magnet (34) and a stator (32) having a multi-phase coil (31), and serving as a power source for moving a moving body (10);
an inverter (40) having upper and lower arm switches (SWp, SWn) with diodes (Dp, Dn) connected in inverse parallel, electrically connecting the power storage unit and the coil;
In an inverter control device (50) applied to a system including:
a necessity determination unit (57) for determining whether demagnetization of the permanent magnet is necessary;
a demagnetization execution unit (58) that, when it is determined by the necessity determination unit that demagnetization is necessary, executes short-circuit control to flow a return current through a closed circuit including the arm switch (SWn) that has been turned ON and the coil by turning off all phases of the other arm switch (SWp) of the upper and lower arm switches, and performs cut-off control to prevent the return current from flowing after the short-circuit control is executed ;
The demagnetization execution unit starts the cutoff control when it determines that the rotating electric machine has switched from a power generation state to a power running state after starting the short circuit control .
前記減磁実行部は、前記短絡制御の継続時間(Lth)を、前回の前記短絡制御の継続時間よりも短くする、請求項1~3のいずれか1項に記載のインバータ制御装置。 4. The inverter control device according to claim 1, wherein the demagnetization execution unit sets a duration (Lth) of the short circuit control to be shorter than a duration of a previous short circuit control. 蓄電部(20,41)と、
永久磁石(34)を有するロータ(33)、及び複数相のコイル(31)を有するステータ(32)を備え、移動体(10)の移動動力源となる回転電機(30)と、
ダイオード(Dp,Dn)が逆並列接続された上,下アームスイッチ(SWp,SWn)を有し、前記蓄電部及び前記コイルを電気的に接続するインバータ(40)と、
を備えるシステムに適用されるインバータ制御装置(50)において、
前記永久磁石の減磁が必要であるか否かを判定する要否判定部(57)と、
前記要否判定部により減磁が必要であると判定された場合、前記上,下アームスイッチのうち、一方のアームスイッチ(SWn)を全相ONにし、かつ、他方のアームスイッチ(SWp)を全相OFFにすることにより、ONにした前記アームスイッチ及び前記コイルを含む閉回路に還流電流を流す短絡制御を実行し、前記短絡制御の実行後に、前記還流電流が流れない状態にする遮断制御を行う減磁実行部(58)と、を備え
前記減磁実行部は、前記永久磁石の温度(Tmag)が低いほど、前記短絡制御の継続時間(Lth)を長くする、インバータ制御装置。
A power storage unit (20, 41);
a rotating electric machine (30) including a rotor (33) having a permanent magnet (34) and a stator (32) having a multi-phase coil (31), and serving as a power source for moving a moving body (10);
an inverter (40) having upper and lower arm switches (SWp, SWn) with diodes (Dp, Dn) connected in inverse parallel, electrically connecting the power storage unit and the coil;
In an inverter control device (50) applied to a system including:
a necessity determination unit (57) for determining whether demagnetization of the permanent magnet is necessary;
a demagnetization execution unit (58) that, when it is determined by the necessity determination unit that demagnetization is necessary, executes short-circuit control to flow a return current through a closed circuit including the arm switch (SWn) that has been turned ON and the coil by turning off all phases of the other arm switch (SWp) of the upper and lower arm switches, and performs cut-off control to prevent the return current from flowing after the short-circuit control is executed ;
The demagnetization execution unit extends the duration (Lth) of the short circuit control as the temperature (Tmag) of the permanent magnet decreases .
前記要否判定部は、前記蓄電部の電圧(Vb)が、前記蓄電部の耐圧よりも低い電圧閾値(Vth)を超えたと判定した場合に減磁が必要であると判定する、請求項1~のいずれか1項に記載のインバータ制御装置。 6. The inverter control device according to claim 1 , wherein the necessity determination unit determines that demagnetization is necessary when it is determined that the voltage (Vb) of the power storage unit has exceeded a voltage threshold ( Vth ) that is lower than a withstand voltage of the power storage unit. 前記要否判定部は、前記蓄電部が充電状態であると判定したことを条件に減磁が必要であると判定する、請求項1~のいずれか1項に記載のインバータ制御装置。 The inverter control device according to claim 1 , wherein the necessity determining unit determines that demagnetization is necessary on condition that it is determined that the power storage unit is in a charged state. 前記要否判定部は、前記蓄電部及び前記インバータの間に流れる直流電流(Ip)、前記コイルから前記インバータを介して出力される逆起電圧(Vm)、前記ロータの回転速度(ωe)、又は前記永久磁石の温度(Tmag)に基づいて、前記蓄電部が充電状態であるか否かを判定する、請求項に記載のインバータ制御装置。 8. The inverter control device according to claim 7, wherein the necessity determination unit determines whether the power storage unit is in a charged state, based on a direct current (Ip) flowing between the power storage unit and the inverter, a back electromotive force (Vm) output from the coil via the inverter, a rotational speed (ωe) of the rotor, or a temperature ( Tmag ) of the permanent magnet. 前記要否判定部は、前記ダイオード、前記上アームスイッチ又は前記下アームスイッチの温度(Tdr)が温度閾値(Tdth)よりも高い場合に減磁が必要であると判定する、請求項1~のいずれか1項に記載のインバータ制御装置。 The inverter control device according to any one of claims 1 to 8 , wherein the necessity determination unit determines that demagnetization is necessary when a temperature (Tdr) of the diode, the upper arm switch, or the lower arm switch is higher than a temperature threshold (Tdth). 前記要否判定部は、前記インバータ制御装置の外部に設けられる上位制御装置(80)から前記永久磁石の減磁判定を指示されたことを条件として、減磁が必要であるか否かを判定する、請求項1~のいずれか1項に記載のインバータ制御装置。 The inverter control device according to any one of claims 1 to 9, wherein the necessity determining unit determines whether or not demagnetization is necessary on condition that a command to determine demagnetization of the permanent magnet is received from a host control device ( 80 ) provided outside the inverter control device. 前記減磁実行部は、前記短絡制御を開始してからの経過時間(Ltr)が判定時間(Lth)に到達したと判定した場合に前記遮断制御を開始する、請求項1又は5に記載のインバータ制御装置。 6. The inverter control device according to claim 1, wherein the demagnetization execution unit starts the cutoff control when it is determined that an elapsed time (Ltr) from the start of the short circuit control has reached a judgment time (Lth). 前記遮断制御は、全相の前記上,下アームスイッチをOFFにする制御である、請求項1~11のいずれか1項に記載のインバータ制御装置。 The inverter control device according to any one of claims 1 to 11 , wherein the cutoff control is a control for turning off the upper and lower arm switches of all phases. 蓄電部(20,41)と、A power storage unit (20, 41);
永久磁石(34)を有するロータ(33)、及び複数相のコイル(31)を有するステータ(32)を備え、移動体(10)の移動動力源となる回転電機(30)と、a rotating electric machine (30) including a rotor (33) having a permanent magnet (34) and a stator (32) having a multi-phase coil (31), and serving as a power source for moving a moving body (10);
ダイオード(Dp,Dn)が逆並列接続された上,下アームスイッチ(SWp,SWn)を有し、前記蓄電部及び前記コイルを電気的に接続するインバータ(40)と、an inverter (40) having upper and lower arm switches (SWp, SWn) with diodes (Dp, Dn) connected in inverse parallel, electrically connecting the power storage unit and the coil;
インバータ制御装置(50)と、An inverter control device (50);
を備えるシステムに適用されるプログラムにおいて、In a program applied to a system comprising:
前記インバータ制御装置に、The inverter control device includes:
前記永久磁石の減磁が必要であるか否かを判定する要否判定処理と、a necessity determination process for determining whether demagnetization of the permanent magnet is necessary;
前記要否判定処理により減磁が必要であると判定された場合、前記上,下アームスイッチのうち、一方のアームスイッチ(SWn)を全相ONにし、かつ、他方のアームスイッチ(SWp)を全相OFFにすることにより、ONにした前記アームスイッチ及び前記コイルを含む閉回路に還流電流を流す短絡制御を実行し、前記短絡制御の実行後に、前記還流電流が流れない状態にする遮断制御を行う減磁実行処理と、を実行させ、when it is determined by the necessity determination process that demagnetization is necessary, one of the upper and lower arm switches (SWn) is turned ON for all phases and the other arm switch (SWp) is turned OFF for all phases, thereby executing a short-circuit control for flowing a return current through a closed circuit including the arm switch that is turned ON and the coil, and after the short-circuit control is executed, a demagnetization execution process is executed to perform a cut-off control for preventing the return current from flowing,
前記要否判定処理において、前記減磁実行処理により前記短絡制御及び前記遮断制御が実行された後に減磁が再度必要であるか否かを判定し、In the necessity determination process, it is determined whether or not demagnetization is necessary again after the short circuit control and the cut-off control are executed by the demagnetization execution process,
前記減磁実行処理において、前記要否判定処理により減磁が不要であると判定されるまで、前記短絡制御及び前記遮断制御の実行を繰り返す、プログラム。a program for repeating execution of the short circuit control and the cut-off control in the demagnetization execution process until it is determined by the necessity determination process that demagnetization is unnecessary;
蓄電部(20,41)と、A power storage unit (20, 41);
永久磁石(34)を有するロータ(33)、及び複数相のコイル(31)を有するステータ(32)を備え、移動体(10)の移動動力源となる回転電機(30)と、a rotating electric machine (30) including a rotor (33) having a permanent magnet (34) and a stator (32) having a multi-phase coil (31), and serving as a power source for moving a moving body (10);
ダイオード(Dp,Dn)が逆並列接続された上,下アームスイッチ(SWp,SWn)を有し、前記蓄電部及び前記コイルを電気的に接続するインバータ(40)と、an inverter (40) having upper and lower arm switches (SWp, SWn) with diodes (Dp, Dn) connected in inverse parallel, electrically connecting the power storage unit and the coil;
インバータ制御装置(50)と、An inverter control device (50);
を備えるシステムに適用されるプログラムにおいて、In a program applied to a system comprising:
前記インバータ制御装置に、The inverter control device includes:
前記永久磁石の減磁が必要であるか否かを判定する要否判定処理と、a necessity determination process for determining whether demagnetization of the permanent magnet is necessary;
前記要否判定処理により減磁が必要であると判定された場合、前記上,下アームスイッチのうち、一方のアームスイッチ(SWn)を全相ONにし、かつ、他方のアームスイッチ(SWp)を全相OFFにすることにより、ONにした前記アームスイッチ及び前記コイルを含む閉回路に還流電流を流す短絡制御を実行し、前記短絡制御の実行後に、前記還流電流が流れない状態にする遮断制御を行う減磁実行処理と、を実行させ、when it is determined by the necessity determination process that demagnetization is necessary, one of the upper and lower arm switches (SWn) is turned ON for all phases and the other arm switch (SWp) is turned OFF for all phases, thereby executing a short-circuit control for flowing a return current through a closed circuit including the arm switch that is turned ON and the coil, and after the short-circuit control is executed, a demagnetization execution process is executed to perform a cut-off control for preventing the return current from flowing,
前記減磁実行処理において、前記短絡制御を開始した後、弱め界磁用のd軸電流(Idr)がd軸電流閾値(Idth)を上回ったと判定した場合に前記遮断制御を開始する、プログラム。a program for starting the cut-off control when it is determined in the demagnetization execution process that a d-axis current (Idr) for field weakening exceeds a d-axis current threshold (Idth) after starting the short circuit control.
蓄電部(20,41)と、A power storage unit (20, 41);
永久磁石(34)を有するロータ(33)、及び複数相のコイル(31)を有するステータ(32)を備え、移動体(10)の移動動力源となる回転電機(30)と、a rotating electric machine (30) including a rotor (33) having a permanent magnet (34) and a stator (32) having a multi-phase coil (31), and serving as a power source for moving a moving body (10);
ダイオード(Dp,Dn)が逆並列接続された上,下アームスイッチ(SWp,SWn)を有し、前記蓄電部及び前記コイルを電気的に接続するインバータ(40)と、an inverter (40) having upper and lower arm switches (SWp, SWn) with diodes (Dp, Dn) connected in inverse parallel, electrically connecting the power storage unit and the coil;
インバータ制御装置(50)と、An inverter control device (50);
を備えるシステムに適用されるプログラムにおいて、In a program applied to a system comprising:
前記インバータ制御装置に、The inverter control device includes:
前記永久磁石の減磁が必要であるか否かを判定する要否判定処理と、a necessity determination process for determining whether demagnetization of the permanent magnet is necessary;
前記要否判定処理により減磁が必要であると判定された場合、前記上,下アームスイッチのうち、一方のアームスイッチ(SWn)を全相ONにし、かつ、他方のアームスイッチ(SWp)を全相OFFにすることにより、ONにした前記アームスイッチ及び前記コイルを含む閉回路に還流電流を流す短絡制御を実行し、前記短絡制御の実行後に、前記還流電流が流れない状態にする遮断制御を行う減磁実行処理と、を実行させ、when it is determined by the necessity determination process that demagnetization is necessary, one of the upper and lower arm switches (SWn) is turned ON for all phases and the other arm switch (SWp) is turned OFF for all phases, thereby executing a short-circuit control for flowing a return current through a closed circuit including the arm switch that is turned ON and the coil, and after the short-circuit control is executed, a demagnetization execution process is executed to perform a cut-off control for preventing the return current from flowing,
前記減磁実行処理において、前記短絡制御を開始した後、前記回転電機が発電状態から力行状態に切り替わったと判定した場合に前記遮断制御を開始する、プログラム。a program for starting the cutoff control when it is determined that the rotating electric machine has switched from a power generation state to a power running state after starting the short circuit control in the demagnetization execution process;
蓄電部(20,41)と、A power storage unit (20, 41);
永久磁石(34)を有するロータ(33)、及び複数相のコイル(31)を有するステータ(32)を備え、移動体(10)の移動動力源となる回転電機(30)と、a rotating electric machine (30) including a rotor (33) having a permanent magnet (34) and a stator (32) having a multi-phase coil (31), and serving as a power source for moving a moving body (10);
ダイオード(Dp,Dn)が逆並列接続された上,下アームスイッチ(SWp,SWn)を有し、前記蓄電部及び前記コイルを電気的に接続するインバータ(40)と、an inverter (40) having upper and lower arm switches (SWp, SWn) with diodes (Dp, Dn) connected in inverse parallel, electrically connecting the power storage unit and the coil;
インバータ制御装置(50)と、An inverter control device (50);
を備えるシステムに適用されるプログラムにおいて、In a program applied to a system comprising:
前記インバータ制御装置に、The inverter control device includes:
前記永久磁石の減磁が必要であるか否かを判定する要否判定処理と、a necessity determination process for determining whether demagnetization of the permanent magnet is necessary;
前記要否判定処理により減磁が必要であると判定された場合、前記上,下アームスイッチのうち、一方のアームスイッチ(SWn)を全相ONにし、かつ、他方のアームスイッチ(SWp)を全相OFFにすることにより、ONにした前記アームスイッチ及び前記コイルを含む閉回路に還流電流を流す短絡制御を実行し、前記短絡制御の実行後に、前記還流電流が流れない状態にする遮断制御を行う減磁実行処理と、を実行させ、when it is determined by the necessity determination process that demagnetization is necessary, one of the upper and lower arm switches (SWn) is turned ON for all phases and the other arm switch (SWp) is turned OFF for all phases, thereby executing a short-circuit control for flowing a return current through a closed circuit including the arm switch that is turned ON and the coil, and after the short-circuit control is executed, a demagnetization execution process is executed to perform a cut-off control for preventing the return current from flowing,
前記減磁実行処理において、前記永久磁石の温度(Tmag)が低いほど、前記短絡制御の継続時間(Lth)を長くする、プログラム。A program in which, in the demagnetization execution process, the lower the temperature (Tmag) of the permanent magnet, the longer the duration (Lth) of the short circuit control.
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