JP7797342B2 - Vehicle drive control device and control method for vehicle drive control device - Google Patents
Vehicle drive control device and control method for vehicle drive control deviceInfo
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Description
本発明は、車両駆動制御装置、及び車両駆動制御装置の制御方法に関する。 The present invention relates to a vehicle drive control device and a control method for a vehicle drive control device.
従来、車両に搭載され、モータで駆動する車両駆動制御装置に関する技術が知られている。
例えば、特許文献1には、異常発生時にモータドライバ(インバータ)の交流出力端子を短絡する制御(三相短絡制御)を実行するモータドライバが記載されている。また、モータ駆動中にコンタクタがオフになった場合に、モータ誘起電圧が上昇すると制御回路等の各部品が起動し、耐圧を超えないような制御を行うことが開示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a technique relating to a vehicle drive control device that is mounted on a vehicle and driven by a motor.
For example, Patent Document 1 describes a motor driver that executes control (three-phase short-circuit control) to short-circuit the AC output terminals of the motor driver (inverter) when an abnormality occurs. It also discloses that when the contactor is turned off while the motor is being driven, if the motor induced voltage rises, various components such as the control circuit are activated to perform control so that the withstand voltage is not exceeded.
しかしながら、モータドライバの交流出力端子を短絡する制御(三相短絡制御)を実行中に、三相短絡制御を終了するために、モータドライバを構成するスイッチング素子をオフにすると、サージ電圧が発生してしまう。また、サージ電圧がスイッチング素子の耐電圧よりも大きい場合には、スイッチング素子が損傷する可能性がある。
本発明は、三相短絡制御を実行中にスイッチング素子をオフにするときのサージ電圧を抑制することを目的とする。
However, when the switching elements of the motor driver are turned off to terminate control of shorting the AC output terminals of the motor driver (three-phase short-circuit control), a surge voltage is generated. If the surge voltage is greater than the withstand voltage of the switching elements, the switching elements may be damaged.
An object of the present invention is to suppress surge voltages that occur when switching elements are turned off during execution of three-phase short-circuit control.
本発明の一の態様は、電源と車両を駆動する三相モータとの間に配置され、スイッチング素子で構成され、前記三相モータを制御するモータドライバと、前記モータドライバを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記三相モータの各コイルに流れる電流値を取得する電流取得部と、前記三相モータの回転速度を取得する速度取得部と、前記モータドライバが三相短絡制御を実行中において、前記回転速度が所定閾値以下である場合に、前記三相モータの3つのコイルに流れる電流値のうち、1つのコイルに流れる電流値が、零より大きい第1閾値以下で、且つ零以上であるときに、前記1つのコイルに対応するマイナス側のスイッチング素子をオフにする第1解除処理部と、前記3つのコイルのうち、前記1つのコイルを除く2つのコイルに流れる電流値が第2閾値以下であるときに、前記2つのコイルの各々に対応する前記マイナス側のスイッチング素子をオフにする第2解除処理部と、を備え、前記第2閾値は、所定値以下であり、且つ、前記第1閾値よりも大きい値に設定される、車両駆動制御装置である。 One aspect of the present invention is a vehicle drive control device comprising: a motor driver arranged between a power source and a three-phase motor that drives a vehicle, the motor driver being composed of switching elements and controlling the three-phase motor; and a control device that controls the motor driver, wherein the control device comprises: a current acquisition unit that acquires current values flowing in each coil of the three-phase motor; a speed acquisition unit that acquires the rotational speed of the three-phase motor; a first release processing unit that, when the motor driver is performing three-phase short circuit control and the rotational speed is below a predetermined threshold, turns off a negative-side switching element corresponding to one of the current values flowing in the three coils of the three-phase motor when the current value flowing in the one coil is below a first threshold greater than zero and above zero; and a second release processing unit that turns off the negative-side switching elements corresponding to each of the two coils when the current values flowing in the two coils other than the one coil are below a second threshold, wherein the second threshold is set to a value below a predetermined value and greater than the first threshold .
本発明によれば、三相短絡制御を実行中にスイッチング素子をオフにするときのサージ電圧を抑制できる。 This invention makes it possible to suppress surge voltages that occur when switching elements are turned off during three-phase short-circuit control.
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[1.車両駆動制御装置の構成]
まず、図1を参照して車両駆動制御装置100の構成について説明する。図1は、車両駆動制御装置100の構成の一例を示す図である。
図1に示すように、車両駆動制御装置100は、モータ駆動回路1と、ドライバ駆動回路2と、制御装置3とを備える。
モータ駆動回路1は、三相モータ15を駆動する回路であって、バッテリ11と、コンタクタ12と、キャパシタ13と、モータドライバ14と、を備える。
[1. Configuration of vehicle drive control device]
First, the configuration of a vehicle drive control device 100 will be described with reference to Fig. 1. Fig. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a vehicle drive control device 100.
As shown in FIG. 1, the vehicle drive control device 100 includes a motor drive circuit 1, a driver drive circuit 2, and a control device 3.
The motor drive circuit 1 is a circuit for driving a three-phase motor 15 and includes a battery 11 , a contactor 12 , a capacitor 13 , and a motor driver 14 .
バッテリ11は、モータドライバ14を介して、三相モータ15に電力を供給する。
バッテリ11は、「電源」の一例に対応する。
コンタクタ12は、バッテリ11とモータドライバ14との間に配置される。コンタクタ12は、車両に異常が発生したときにオフにされる。コンタクタ12がオフにされた場合には、バッテリ11からモータドライバ14への電力の供給が遮断される。
コンタクタ12は、「スイッチ」の一例に対応する。
The battery 11 supplies power to a three-phase motor 15 via a motor driver 14 .
The battery 11 corresponds to an example of a "power source."
The contactor 12 is disposed between the battery 11 and the motor driver 14. The contactor 12 is turned off when an abnormality occurs in the vehicle. When the contactor 12 is turned off, the supply of power from the battery 11 to the motor driver 14 is cut off.
The contactor 12 corresponds to an example of a "switch."
キャパシタ13は、モータドライバ14のプラス側端子14Pとマイナス側端子14Mとの間に配置される。コンタクタ12がオフにされた場合には、キャパシタ13は、モータドライバ14のプラス側端子14Pとマイナス側端子14Mとの間に、キャパシタ電圧を印加する。 Capacitor 13 is disposed between the positive terminal 14P and the negative terminal 14M of motor driver 14. When contactor 12 is turned off, capacitor 13 applies a capacitor voltage between the positive terminal 14P and the negative terminal 14M of motor driver 14.
モータドライバ14は、MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor)14U1、MOSFET14U2、MOSFET14V1、MOSFET14V2、MOSFET14W1、及びMOSFET14W2で構成される。これら6つのMOSFETの各々は、ドライバ駆動回路2からの指示に従ってオンオフする。
MOSFETは、「スイッチング素子」の一例に対応する。
モータドライバ14は、「インバータ」として機能する。
The motor driver 14 is composed of MOSFETs (Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistors) 14U1, 14U2, 14V1, 14V2, 14W1, and 14W2. Each of these six MOSFETs is turned on and off in accordance with instructions from the driver drive circuit 2.
The MOSFET corresponds to an example of a "switching element."
The motor driver 14 functions as an "inverter."
三相モータ15は、例えば、永久磁石を用いた三相同期モータである。また、図1に示すように、三相モータ15は、モータコイル15U、モータコイル15V、及びモータコイル15Wを備える。
三相モータ15は、バッテリ11からモータドライバ14を介して供給される電力によって、車両を駆動する。車両は、例えば、モーターバイク(自動二輪車)である。
The three-phase motor 15 is, for example, a three-phase synchronous motor using a permanent magnet. As shown in Fig. 1, the three-phase motor 15 includes a motor coil 15U, a motor coil 15V, and a motor coil 15W.
The three-phase motor 15 drives the vehicle with power supplied from the battery 11 via the motor driver 14. The vehicle is, for example, a motorbike (motorcycle).
本実施形態では、車両がモーターバイク(自動二輪車)である場合について説明するが、これに限定されない。車両が、例えば、4輪乗用車であってもよいし、4輪大型車であってもよい。また、車両が、例えば、トラクター等の作業用車両であってもよい。 In this embodiment, the vehicle is described as a motorbike (two-wheeled motor vehicle), but is not limited to this. The vehicle may be, for example, a four-wheeled passenger car or a four-wheeled large vehicle. The vehicle may also be, for example, a work vehicle such as a tractor.
モータドライバ14と三相モータ15との間には、電流センサSCが配置される。電流センサSCは、三相モータ15の各コイルに流れる電流値を検出する。すなわち、電流センサSCは、モータコイル15Uに流れる電流値IU、モータコイル15Vに流れる電流値IV、及びモータコイル15Wに流れる電流値IWを検出する。電流センサSCは、検出した電流値IU、電流値IV、及び電流値IWを制御装置3へ出力する。 A current sensor SC is disposed between the motor driver 14 and the three-phase motor 15. The current sensor SC detects the current value flowing through each coil of the three-phase motor 15. That is, the current sensor SC detects the current value IU flowing through motor coil 15U, the current value IV flowing through motor coil 15V, and the current value IW flowing through motor coil 15W. The current sensor SC outputs the detected current values IU, IV, and IW to the control device 3.
ドライバ駆動回路2は、制御装置3からの指示に従って、モータドライバ14を制御する。すなわち、ドライバ駆動回路2は、制御装置3からの指示に従って、モータドライバ14を構成する6つのMOSFETの各々のオンオフを制御する。 The driver drive circuit 2 controls the motor driver 14 in accordance with instructions from the control device 3. That is, the driver drive circuit 2 controls the on/off of each of the six MOSFETs that make up the motor driver 14 in accordance with instructions from the control device 3.
制御装置3は、電流値IU、電流値IV、及び電流値IWに基づき、ドライバ駆動回路2を制御する。また、コンタクタ12がオフにされたときに、制御装置3は、モータドライバ14を三相短絡制御する。
三相短絡制御については、図2を参照して更に説明する。
The control device 3 controls the driver drive circuit 2 based on the current values IU, IV, and IW. When the contactor 12 is turned off, the control device 3 performs three-phase short-circuit control on the motor driver 14.
The three-phase short circuit control will be further explained with reference to FIG.
[2.制御装置の構成]
次に、図2を参照して、制御装置3の構成について説明する。図2は、制御装置3の構成の一例を示す図である。
制御装置3は、電流センサSCの検出結果に基づいて、ドライバ駆動回路2、及びモータドライバ14を介して、三相モータ15を制御する。
制御装置3は、例えば、ECU(Electronic Control Unit)で構成される。制御装置3は、プロセッサー31、メモリー32、及び速度検出回路33を備える。
速度検出回路33は、電流値IU、電流値IV、及び電流値IWに基づいて、三相モータ15の回転速度RSを検出する。
速度検出回路33は、「速度取得部」の一部を構成する。
速度検出回路33については、速度取得部313の説明において更に説明し、図3を参照して更に説明する。
[2. Configuration of the control device]
Next, the configuration of the control device 3 will be described with reference to Fig. 2. Fig. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the control device 3.
The control device 3 controls the three-phase motor 15 via the driver drive circuit 2 and the motor driver 14 based on the detection result of the current sensor SC.
The control device 3 is configured by, for example, an ECU (Electronic Control Unit), and includes a processor 31, a memory 32, and a speed detection circuit 33.
The speed detection circuit 33 detects the rotation speed RS of the three-phase motor 15 based on the current values IU, IV, and IW.
The speed detection circuit 33 constitutes a part of the "speed acquisition unit."
The speed detection circuit 33 will be further explained in the explanation of the speed acquisition unit 313, and further explained with reference to FIG.
メモリー32は、プロセッサー31が実行するプログラム、データ等を不揮発的に記憶する記憶装置である。メモリー32は、磁気的記憶装置、フラッシュROM(Read Only Memory)等の半導体記憶素子、或いはその他の種類の不揮発性記憶装置により構成される。また、メモリー32は、プロセッサー31のワークエリアを構成するRAM(Random Access Memory)を含んでもよい。メモリー32は、制御装置3により処理されるデータ、及び、プロセッサー31が実行する制御プログラム321を記憶する。 Memory 32 is a storage device that non-volatilely stores programs, data, etc. executed by processor 31. Memory 32 is composed of a magnetic storage device, a semiconductor storage element such as flash ROM (Read Only Memory), or other types of non-volatile storage device. Memory 32 may also include RAM (Random Access Memory) that forms the work area of processor 31. Memory 32 stores data processed by control device 3 and control program 321 executed by processor 31.
プロセッサー31は、単一のプロセッサーで構成されてもよいし、複数のプロセッサーがプロセッサー31として機能する構成であってもよい。プロセッサー31は、制御プログラム321を実行して、ドライバ駆動回路2、及びモータドライバ14を介して、三相モータ15を制御する。
制御装置3は、短絡制御部311と、電流取得部312と、速度取得部313と、第1解除処理部314と、第2解除処理部315と、を備える。具体的には、制御装置3のプロセッサー31が制御プログラム321を実行することによって、短絡制御部311、電流取得部312、速度取得部313、第1解除処理部314、及び、第2解除処理部315、として機能する。
The processor 31 may be configured as a single processor, or a plurality of processors may function as the processor 31. The processor 31 executes a control program 321 to control the three-phase motor 15 via the driver driving circuit 2 and the motor driver 14.
The control device 3 includes a short circuit control unit 311, a current acquisition unit 312, a speed acquisition unit 313, a first release processing unit 314, and a second release processing unit 315. Specifically, the processor 31 of the control device 3 executes a control program 321 to function as the short circuit control unit 311, the current acquisition unit 312, the speed acquisition unit 313, the first release processing unit 314, and the second release processing unit 315.
短絡制御部311は、コンタクタ12がオフである場合に、モータドライバ14に三相短絡制御を実行させる。三相短絡制御とは、短絡制御部311が、モータドライバ14のプラス側のMOSFETを全てオフにし、モータドライバ14のマイナス側のMOSFETを全てオンにする制御である。
なお、プラス側のMOSFETとは、モータドライバ14のプラス側端子14Pに接続されたMOSFET14U1、MOSFET14V1、及びMOSFET14W1である。マイナス側のMOSFETとは、モータドライバ14のマイナス側端子14Mに接続されたMOSFET14U2、MOSFET14V2、及びMOSFET14W2である。
When the contactor 12 is off, the short circuit control unit 311 causes the motor driver 14 to execute three-phase short circuit control. The three-phase short circuit control is a control in which the short circuit control unit 311 turns off all of the MOSFETs on the positive side of the motor driver 14 and turns on all of the MOSFETs on the negative side of the motor driver 14.
The positive-side MOSFETs are MOSFET 14U1, MOSFET 14V1, and MOSFET 14W1 connected to the positive-side terminal 14P of the motor driver 14. The negative-side MOSFETs are MOSFET 14U2, MOSFET 14V2, and MOSFET 14W2 connected to the negative-side terminal 14M of the motor driver 14.
短絡制御部311は、コンタクタ12がオフである場合に、モータドライバ14に三相短絡制御を実行させることによって、モータコイル15U、モータコイル15V、及びモータコイル15Wに蓄積されたエネルギを効率的に開放できる。その結果、短絡制御部311は、三相短絡制御を実行することによって、三相モータ15を短期間で停止させることができる。 When the contactor 12 is off, the short-circuit control unit 311 causes the motor driver 14 to execute three-phase short-circuit control, thereby efficiently releasing the energy stored in the motor coils 15U, 15V, and 15W. As a result, the short-circuit control unit 311 can stop the three-phase motor 15 in a short period of time by executing three-phase short-circuit control.
電流取得部312は、電流センサSCから電流値IU、電流値IV、及び電流値IWを取得する。電流値IUは、モータコイル15Uに流れる電流の値である。電流値IVは、モータコイル15Vに流れる電流の値である。電流値IWは、モータコイル15Wに流れる電流の値である。 The current acquisition unit 312 acquires the current values IU, IV, and IW from the current sensor SC. The current value IU is the value of the current flowing through the motor coil 15U. The current value IV is the value of the current flowing through the motor coil 15V. The current value IW is the value of the current flowing through the motor coil 15W.
速度取得部313は、速度検出回路33から三相モータ15の回転速度RSを取得する。
速度検出回路33については、図3を参照して説明する。
The speed acquisition unit 313 acquires the rotation speed RS of the three-phase motor 15 from the speed detection circuit 33 .
The speed detection circuit 33 will be described with reference to FIG.
第1解除処理部314は、モータドライバ14が三相短絡制御を実行中において、速度取得部313が取得した回転速度RSが速度閾値RTH以下である場合に、以下の処理を実行する。すなわち、第1解除処理部314は、三相モータ15の3つのコイル(15U、15V、15W)に流れる電流値IU、IV、IWのうち、1つのコイル(例えば、モータコイル15U)に流れる電流値が、零より大きい第1閾値TH1以下で、且つ零以上であるときに、1つのコイル(例えば、モータコイル15U)に対応するマイナス側のMOSFET(例えば、MOSFET14U2)をオフにする。
速度閾値RTHは、「所定閾値」の一例に対応する。
The first release processing unit 314 executes the following process when the rotation speed RS acquired by the speed acquisition unit 313 is equal to or less than the speed threshold value RTH while the motor driver 14 is executing three-phase short-circuit control. That is, when the current value flowing through one coil (e.g., motor coil 15U) of the current values IU, IV, and IW flowing through the three coils (15U, 15V, and 15W) of the three-phase motor 15 is equal to or less than a first threshold value TH1 that is greater than zero and equal to or greater than zero, the first release processing unit 314 turns off a negative-side MOSFET (e.g., MOSFET 14U2) corresponding to one coil (e.g., motor coil 15U).
The speed threshold RTH corresponds to an example of a "predetermined threshold."
また、第1解除処理部314は、回転速度RSが、速度閾値RTH以下に到達した後、三相モータ15の各コイルに流れる電流値IU、IV、IWのうち、1つのコイルに流れる電流値が、零より大きい第1閾値TH1以下で、且つ零以上であるとの条件を初めて満たしたときに、1つのコイル(例えば、モータコイル15U)に対応するマイナス側のMOSFET(例えば、MOSFET14U2)をオフにする。 Furthermore, after the rotation speed RS reaches or falls below the speed threshold RTH, the first release processing unit 314 turns off the negative-side MOSFET (e.g., MOSFET 14U2) corresponding to one coil (e.g., motor coil 15U) when the condition that the current value flowing through one of the current values IU, IV, and IW flowing through each coil of the three-phase motor 15 is equal to or less than a first threshold TH1 that is greater than zero and equal to or greater than zero is first satisfied.
本実施形態では、「1つのコイル」がモータコイル15Uである場合について説明する。すなわち、第1解除処理部314が、MOSFET14U2をオフにする場合について説明する。MOSFET14U2は、「マイナス側のスイッチング素子」の一例に対応する。
なお、本実施形態では、「1つのコイル」がモータコイル15Uである場合について説明するが、「1つのコイル」がモータコイル15Vでもよいし、モータコイル15Wでもよい。例えば、「1つのコイル」がモータコイル15Vである場合には、「マイナス側のスイッチング素子」は、MOSFET14V2である。また、例えば、「1つのコイル」がモータコイル15Wである場合には、「マイナス側のスイッチング素子」は、MOSFET14W2である。
In this embodiment, the case where the "one coil" is the motor coil 15U will be described. That is, the case where the first release processing unit 314 turns off the MOSFET 14U2 will be described. The MOSFET 14U2 corresponds to an example of a "negative-side switching element."
In this embodiment, the case where the "one coil" is motor coil 15U will be described, but the "one coil" may be motor coil 15V or motor coil 15W. For example, if the "one coil" is motor coil 15V, the "negative side switching element" is MOSFET 14V2. Also, for example, if the "one coil" is motor coil 15W, the "negative side switching element" is MOSFET 14W2.
速度閾値RTHは、例えば、100rpmである。速度閾値RTHが大きい程、三相短絡制御を早期に終了できる。速度閾値RTHが小さい程、マイナス側のMOSFETをオフにする際に発生するサージ電圧を抑制できる。
第1閾値TH1は、例えば、0.1Aである。制御装置3の制御精度が高い程、第1閾値TH1を小さくできる。第1閾値TH1が小さい程、第1解除処理部314がマイナス側のMOSFET(例えば、MOSFET14U2)をオフにする際に発生するサージ電圧VSを抑制できる。また、第1閾値TH1が大きい程、制御装置3の制御精度に対する要求を低減できる。
The speed threshold RTH is, for example, 100 rpm. The larger the speed threshold RTH, the earlier the three-phase short circuit control can be terminated. The smaller the speed threshold RTH, the more the surge voltage generated when the negative-side MOSFET is turned off can be suppressed.
The first threshold TH1 is, for example, 0.1 A. The higher the control accuracy of the control device 3, the smaller the first threshold TH1 can be. The smaller the first threshold TH1, the more the surge voltage VS that occurs when the first release processing unit 314 turns off the negative-side MOSFET (e.g., MOSFET 14U2). Furthermore, the larger the first threshold TH1, the less the requirement for control accuracy of the control device 3 can be.
また、第1解除処理部314は、電流値IU、IV、IWのうち、1つのコイルに流れる電流値が、零より大きい第1閾値TH1以下で、且つ零以上であるとの条件を初めて満たしたときに、1つのコイル(例えば、モータコイル15U)に対応するマイナス側のMOSFET(例えば、MOSFET14U2)をオフにする。よって、三相短絡制御を早期に終了できる。したがって、三相短絡制御に伴う三相モータ15の加熱を抑制できる。 Furthermore, the first release processing unit 314 turns off the negative-side MOSFET (e.g., MOSFET 14U2) corresponding to one coil (e.g., motor coil 15U) when the current value flowing through one of the current values IU, IV, and IW is equal to or less than a first threshold value TH1 greater than zero and equal to or greater than zero for the first time. This allows the three-phase short circuit control to be terminated early. This also prevents the three-phase motor 15 from overheating due to the three-phase short circuit control.
また、第2解除処理部315は、3つのコイルのうち、1つのコイル(例えば、モータコイル15U)を除く2つのコイル(例えば、モータコイル15V、15W)に流れる電流値(例えば、電流値IV,IW)が、第2閾値TH2以下であるときに、2つのコイル(例えば、モータコイル15V、15W)の各々に対応するマイナス側のMOSFET(例えば、MOSFET14V2、及びMOSFET14W2)をオフにする。 Furthermore, when the current value (e.g., current values IV and IW) flowing through two of the three coils (e.g., motor coils 15V and 15W) excluding one coil (e.g., motor coil 15U) is less than or equal to the second threshold value TH2, the second release processing unit 315 turns off the negative-side MOSFETs (e.g., MOSFET 14V2 and MOSFET 14W2) corresponding to each of the two coils (e.g., motor coils 15V and 15W).
本実施形態では、「1つのコイル」がモータコイル15Uである場合について説明する。すなわち、第2解除処理部315が、MOSFET14V2、及びMOSFET14W2をオフにする場合について説明する。MOSFET14V2、及びMOSFET14W2は、「2つのコイルの各々に対応するマイナス側のスイッチング素子」の一例に対応する。 In this embodiment, the case where the "one coil" is motor coil 15U will be described. That is, the case where the second release processing unit 315 turns off MOSFET 14V2 and MOSFET 14W2 will be described. MOSFET 14V2 and MOSFET 14W2 correspond to an example of "negative-side switching elements corresponding to each of the two coils."
第2閾値TH2は、第1閾値TH1よりも大きい値に設定される。第2閾値TH2は、例えば、0.3Aである。第2閾値TH2が大きい程、2つのコイルの各々に対応するマイナス側のMOSFET(例えば、MOSFET14V2、及びMOSFET14W2)を早期にオフにできる。よって、三相短絡制御を早期に終了できる。したがって、三相短絡制御に伴う三相モータ15の加熱を抑制できる。また、第2閾値TH2が小さい程、マイナス側のMOSFET(例えば、MOSFET14V2、及びMOSFET14W2)をオフにする際に発生するサージ電圧を抑制できる。 The second threshold TH2 is set to a value greater than the first threshold TH1. The second threshold TH2 is, for example, 0.3 A. The larger the second threshold TH2, the earlier the negative-side MOSFETs corresponding to each of the two coils (e.g., MOSFET 14V2 and MOSFET 14W2) can be turned off. This allows the three-phase short-circuit control to be terminated earlier. This makes it possible to suppress heating of the three-phase motor 15 that accompanies the three-phase short-circuit control. Furthermore, the smaller the second threshold TH2, the more the surge voltage that occurs when the negative-side MOSFETs (e.g., MOSFET 14V2 and MOSFET 14W2) are turned off can be suppressed.
[3.速度検出回路の構成]
次に、図3を参照して、速度検出回路33の構成について説明する。図3は、速度検出回路33の構成の一例を示す図である。速度検出回路33は、電流センサSCから電流値IU、電流値IV、及び電流値IWが入力され、三相モータ15の回転速度RSが出力される。
図3に示すように、速度検出回路33は、零時間検出回路331と、周期算出回路332と、回転速度算出回路333と、を備える。
[3. Configuration of Speed Detection Circuit]
Next, the configuration of the speed detection circuit 33 will be described with reference to Fig. 3. Fig. 3 is a diagram showing an example of the configuration of the speed detection circuit 33. The speed detection circuit 33 receives the current values IU, IV, and IW from the current sensor SC and outputs the rotation speed RS of the three-phase motor 15.
As shown in FIG. 3, the speed detection circuit 33 includes a zero time detection circuit 331 , a period calculation circuit 332 , and a rotation speed calculation circuit 333 .
零時間検出回路331は、電流センサSCから電流値IU、電流値IV、及び電流値IWが入力され、零時間TZを周期算出回路332に対して出力する。零時間TZは、電流値IU、電流値IV、及び電流値IWの各々が零になる時間Tである。
本実施形態では、零時間検出回路331が、例えば、電流センサSCから電流値IU、が入力され、電流値IUが零になる時間である零時間TZを周期算出回路332に対して出力する場合について説明する。
The zero time detection circuit 331 receives the current values IU, IV, and IW from the current sensor SC and outputs the zero time TZ to the period calculation circuit 332. The zero time TZ is the time T at which each of the current values IU, IV, and IW becomes zero.
In this embodiment, a case will be described in which the zero time detection circuit 331 receives, for example, a current value IU from a current sensor SC and outputs the zero time TZ, which is the time at which the current value IU becomes zero, to the period calculation circuit 332.
周期算出回路332は、零時間検出回路331から出力された零時間TZに基づいて、電流値IUの周期TMを算出する。周期算出回路332は、例えば、式(1)に示すように、今回の零時間TZと前回の零時間TZとの差分ΔTZを算出し、差分ΔTZの2倍を周期TMとして算出する。
TM=ΔTZ×2 (1)
The period calculation circuit 332 calculates the period TM of the current value IU based on the zero time TZ output from the zero time detection circuit 331. The period calculation circuit 332 calculates the difference ΔTZ between the current zero time TZ and the previous zero time TZ, and calculates twice the difference ΔTZ as the period TM, as shown in, for example, equation (1).
TM=ΔTZ×2 (1)
回転速度算出回路333は、周期算出回路332から出力された周期TMに基づいて、三相モータ15の回転速度RSを算出する。回転速度算出回路333は、例えば、次の式(2)によって、回転速度RSを算出する。
RS=60×(1/TM) (2)
周期TMの単位は、例えば、秒であり。回転速度RSの単位は、例えば、rpmである。「60」は、換算係数である。
回転速度算出回路333は、回転速度RSを速度取得部313へ出力する。
The rotation speed calculation circuit 333 calculates the rotation speed RS of the three-phase motor 15 based on the period TM output from the period calculation circuit 332. The rotation speed calculation circuit 333 calculates the rotation speed RS, for example, by the following equation (2).
RS=60×(1/TM) (2)
The period TM is expressed in units of seconds, for example. The rotation speed RS is expressed in units of rpm, for example. "60" is a conversion factor.
The rotation speed calculation circuit 333 outputs the rotation speed RS to the speed acquisition unit 313 .
このようにして、速度検出回路33によって、電流センサSCからの電流値IU、電流値IV、及び電流値IWに基づいて、回転速度RSが算出されるため、回転速度RSを短時間で算出できる。例えば、三相モータ15の回転角度を検出する角度センサを備え、速度取得部313が、角度センサから回転角度を取得し、回転速度RSを算出する場合と比較して、速度検出回路33は回転速度RSを短時間で算出できる。
したがって、第1解除処理部314は、回転速度RSが、速度閾値RTH以下に到達したか否かを適正に判定できる。
In this way, the speed detection circuit 33 calculates the rotation speed RS based on the current values IU, IV, and IW from the current sensor SC, so that the rotation speed RS can be calculated in a short time. For example, the speed detection circuit 33 can calculate the rotation speed RS in a short time compared to a case where an angle sensor that detects the rotation angle of the three-phase motor 15 is provided and the speed acquisition unit 313 acquires the rotation angle from the angle sensor and calculates the rotation speed RS.
Therefore, the first release processing unit 314 can properly determine whether the rotation speed RS has reached or exceeded the speed threshold RTH.
[4.制御装置の動作]
次に、図4を参照して、制御装置3の動作の一例について説明する。図4は、制御装置3の動作の一例を示すグラフである。
図4の上段には、時間Tと回転速度RSとの関係を示すグラフを記載している。グラフの横軸は、時間Tであり、縦軸は、回転速度RSである。
グラフG1は、回転速度RSの経時変化を示す。グラフG1に示すように、短絡制御部311が三相短絡制御を実行するため、回転速度RSは減少する。そして、回転速度RSは、時間T1において、回転速度RSが速度閾値RTHに到達する。
また、短絡制御部311が三相短絡制御を実行するため、モータドライバ14のプラス側のMOSFETを全てオフにし、モータドライバ14のマイナス側のMOSFETを全てオンにする。すなわち、短絡制御部311によって、モータドライバ14のプラス側端子14Pに接続されたMOSFET14U1、MOSFET14V1、及びMOSFET14W1が全てオフにされる。また、短絡制御部311によって、モータドライバ14のマイナス側端子14Mに接続されたMOSFET14U2、MOSFET14V2、及びMOSFET14W2は、が全てオンにされる。
4. Operation of the Control Device
Next, an example of the operation of the control device 3 will be described with reference to Fig. 4. Fig. 4 is a graph showing an example of the operation of the control device 3.
4 shows a graph showing the relationship between time T and rotation speed RS. The horizontal axis of the graph represents time T, and the vertical axis represents rotation speed RS.
Graph G1 shows the change in rotation speed RS over time. As shown in graph G1, rotation speed RS decreases as short circuit control unit 311 executes three-phase short circuit control. Then, rotation speed RS reaches speed threshold value RTH at time T1.
Furthermore, in order for the short-circuit control unit 311 to execute three-phase short-circuit control, all of the MOSFETs on the positive side of the motor driver 14 are turned off and all of the MOSFETs on the negative side of the motor driver 14 are turned on. That is, the short-circuit control unit 311 turns off all of the MOSFETs 14U1, 14V1, and 14W1 connected to the positive terminal 14P of the motor driver 14. The short-circuit control unit 311 also turns on all of the MOSFETs 14U2, 14V2, and 14W2 connected to the negative terminal 14M of the motor driver 14.
第1解除処理部314は、時間T1において以下の制御を開始する。すなわち、第1解除処理部314は、三相モータ15の3つのコイル(15U、15V、15W)に流れる電流値IU、IV、IWのうち、1つのコイル(例えば、モータコイル15U)に流れる電流値が、零より大きい第1閾値TH1以下で、且つ零以上であるときに、1つのコイル(例えば、モータコイル15U)に対応する前記マイナス側のMOSFET(例えば、MOSFET14U2)をオフにする。 At time T1, the first release processing unit 314 starts the following control. That is, when the current value IU, IV, IW flowing through one coil (e.g., motor coil 15U) of the three coils (15U, 15V, 15W) of the three-phase motor 15 is less than or equal to a first threshold value TH1 that is greater than zero and greater than or equal to zero, the first release processing unit 314 turns off the negative-side MOSFET (e.g., MOSFET 14U2) corresponding to that coil (e.g., motor coil 15U).
図4の中段には、時間Tと電流値IU、IV、IWとの関係を示すグラフを記載している。グラフの横軸は、時間Tであり、縦軸は電流値IU、IV、IWである。グラフG21は、電流値IUの経時変化を示し、グラフG22は、電流値IVの経時変化を示し、グラフG23は、電流値IWの経時変化を示す。 The middle section of Figure 4 shows a graph showing the relationship between time T and current values IU, IV, and IW. The horizontal axis of the graph represents time T, and the vertical axis represents current values IU, IV, and IW. Graph G21 shows the change in current value IU over time, graph G22 shows the change in current value IV over time, and graph G23 shows the change in current value IW over time.
グラフG21に示すように、電流値IUは、時間T2において、零になる。そこで、第1解除処理部314は、例えば、時間T2において、電流値IUが、零より大きい第1閾値TH1以下で、且つ零以上であると判定する。そして、第1解除処理部314は、モータコイル15Uに対応するマイナス側のMOSFET14U2をオフにする。その結果、電流値IUは、時間T2以降、零に保持される。 As shown in graph G21, the current value IU becomes zero at time T2. Therefore, the first release processing unit 314 determines that, for example, at time T2, the current value IU is equal to or less than the first threshold value TH1, which is greater than zero, and is equal to or greater than zero. The first release processing unit 314 then turns off the negative-side MOSFET 14U2 corresponding to the motor coil 15U. As a result, the current value IU is maintained at zero from time T2 onwards.
電流値IUは、時間T2以降、零に保持されるため、図4の上段のグラフG1に示すように、三相短絡制御を実行中と比較して、回転速度RSの単位時間当たりの速度変化が減少する。 Since the current value IU is maintained at zero from time T2 onwards, as shown in the upper graph G1 in Figure 4, the change in rotation speed RS per unit time is reduced compared to when three-phase short-circuit control is being executed.
また、グラフG22、及びグラフG23に示すように、電流値IV、及び電流値IWの各々は時間T3において、零になる。そこで、第2解除処理部315は、例えば、時間T3において、電流値IV、及び電流値IWの各々が、第2閾値TH2以下であると判定する。そして、第2解除処理部315は、モータコイル15Vに対応するマイナス側のMOSFET14V2、及び、モータコイル15Wに対応するマイナス側のMOSFET14W2をオフにする。その結果、電流値IV及び電流値IWは、時間T3以降、零に保持される。 Furthermore, as shown in graphs G22 and G23, the current values IV and IW each become zero at time T3. Therefore, the second release processing unit 315 determines that, for example, at time T3, the current values IV and IW are each equal to or less than the second threshold value TH2. The second release processing unit 315 then turns off the negative-side MOSFET 14V2 corresponding to motor coil 15V and the negative-side MOSFET 14W2 corresponding to motor coil 15W. As a result, the current values IV and IW are maintained at zero from time T3 onwards.
図4の下段には、時間Tとサージ電圧VSとの関係を示すグラフを記載している。グラフの横軸は、時間Tであり、縦軸はサージ電圧VSである。破線で示す電圧VMは、MOSFETの耐電圧を示す。グラフG31は、モータコイル15Uに発生するサージ電圧VS1の一例を示し、グラフG32は、モータコイル15V、及びモータコイル15Wに発生するサージ電圧VS2の一例を示す。 The bottom part of Figure 4 shows a graph showing the relationship between time T and surge voltage VS. The horizontal axis of the graph represents time T, and the vertical axis represents surge voltage VS. The voltage VM shown by the dashed line represents the withstand voltage of the MOSFET. Graph G31 shows an example of surge voltage VS1 generated in motor coil 15U, and graph G32 shows an example of surge voltage VS2 generated in motor coil 15V and motor coil 15W.
グラフG31に示すように、モータコイル15Uに発生するサージ電圧VS1は、時間T2で増加を開始し、時間T4で一定値になる。グラフG32に示すように、モータコイル15V、及びモータコイル15Wに発生するサージ電圧VS2は、時間T3で増加を開始し、時間T5で一定値になる。本実施形態では、サージ電圧VS1の最大値は、サージ電圧VS2の最大値と略一致する。 As shown in graph G31, surge voltage VS1 generated in motor coil 15U begins to increase at time T2 and reaches a constant value at time T4. As shown in graph G32, surge voltage VS2 generated in motor coil 15V and motor coil 15W begins to increase at time T3 and reaches a constant value at time T5. In this embodiment, the maximum value of surge voltage VS1 approximately coincides with the maximum value of surge voltage VS2.
また、グラフG31及びグラフG32に示すように、サージ電圧VS1の最大値、及びサージ電圧VS2の最大値は、MOSFETの耐電圧VMよりも小さいため、サージ電圧VS1及びサージ電圧VS2によってMOSFETが損傷することを抑制できる。 Furthermore, as shown in graphs G31 and G32, the maximum values of surge voltage VS1 and surge voltage VS2 are smaller than the withstand voltage VM of the MOSFET, thereby preventing damage to the MOSFET due to surge voltage VS1 and surge voltage VS2.
図4では、第1解除処理部314は、電流値IUが零になる時間T2で、モータコイル15Uに対応するマイナス側のMOSFET14U2をオフにする場合について説明するが、これに限定されない。第1解除処理部314は、電流値IUが第1閾値TH1以下で、且つ零以上であるときに、モータコイル15Uに対応するマイナス側のMOSFET14U2をオフにすればよい。
また、図4では、第2解除処理部315は、電流値IV及び電流値IWが零になる時間T3で、MOSFET14V2、及びMOSFET14W2をオフにする場合について説明するが、これに限定されない。第2解除処理部315は、電流値IV及び電流値IWが第2閾値TH2以下であるときに、MOSFET14V2、及びMOSFET14W2をオフにすればよい。
4 illustrates a case in which first release processing unit 314 turns off negative-side MOSFET 14U2 corresponding to motor coil 15U at time T2 when current value IU becomes zero, but the present invention is not limited to this. First release processing unit 314 may turn off negative-side MOSFET 14U2 corresponding to motor coil 15U when current value IU is equal to or less than first threshold value TH1 and equal to or greater than zero.
4 illustrates a case in which the second release processing unit 315 turns off the MOSFET 14V2 and the MOSFET 14W2 at time T3 when the current value IV and the current value IW become zero, but the present invention is not limited to this. The second release processing unit 315 may turn off the MOSFET 14V2 and the MOSFET 14W2 when the current value IV and the current value IW are equal to or less than the second threshold value TH2.
また、図4では、第1解除処理部314がモータコイル15Uに対応するマイナス側のMOSFET14U2をオフにし、第2解除処理部315がモータコイル15Vに対応するマイナス側のMOSFET14V2、及びモータコイル15Wに対応するマイナス側のMOSFET14W2をオフにする場合について説明するがこれに限定されない。
例えば、第1解除処理部314がモータコイル15Vに対応するマイナス側のMOSFET14V2をオフにし、第2解除処理部315がモータコイル15Uに対応するマイナス側のMOSFET14U2、及びモータコイル15Wに対応するマイナス側のMOSFET14W2をオフにしてもよい。また、例えば、第1解除処理部314がモータコイル15Wに対応するマイナス側のMOSFET14W2をオフにし、第2解除処理部315がモータコイル15Uに対応するマイナス側のMOSFET14U2、及びモータコイル15Vに対応するマイナス側のMOSFET14V2をオフにしてもよい。
Also, in FIG. 4, a case is described in which the first release processing unit 314 turns off the negative-side MOSFET 14U2 corresponding to the motor coil 15U, and the second release processing unit 315 turns off the negative-side MOSFET 14V2 corresponding to the motor coil 15V and the negative-side MOSFET 14W2 corresponding to the motor coil 15W, but this is not limiting.
For example, the first release processing unit 314 may turn off the negative-side MOSFET 14V2 corresponding to the motor coil 15V, and the second release processing unit 315 may turn off the negative-side MOSFET 14U2 corresponding to the motor coil 15U and the negative-side MOSFET 14W2 corresponding to the motor coil 15W. Alternatively, for example, the first release processing unit 314 may turn off the negative-side MOSFET 14W2 corresponding to the motor coil 15W, and the second release processing unit 315 may turn off the negative-side MOSFET 14U2 corresponding to the motor coil 15U and the negative-side MOSFET 14V2 corresponding to the motor coil 15V.
[5.制御装置の処理]
次に、図5を参照して、制御装置3の処理について説明する。図5は、制御装置3の処理の一例を示すフローチャートである。
まず、ステップS101において、短絡制御部311は、コンタクタ12がオフであるか否かを判定する。
コンタクタ12がオフではないと短絡制御部311が判定した場合(ステップS101;NO)には、処理が待機状態になる。コンタクタ12がオフであると短絡制御部311が判定した場合(ステップS101;YES)には、処理がステップS103へ進む。
そして、ステップS103において、短絡制御部311は、モータドライバ14が三相短絡制御を実行中であるか否かを判定する。
モータドライバ14が三相短絡制御を実行中ではないと短絡制御部311が判定した場合(ステップS103;NO)には、処理が待機状態になる。モータドライバ14が三相短絡制御を実行中であると短絡制御部311が判定した場合(ステップS103;YES)には、処理がステップS105へ進む。
[5. Processing of the control device]
Next, the processing of the control device 3 will be described with reference to Fig. 5. Fig. 5 is a flowchart showing an example of the processing of the control device 3.
First, in step S101, the short circuit control unit 311 determines whether the contactor 12 is off.
If the short-circuit control unit 311 determines that the contactor 12 is not off (step S101; NO), the process goes to a standby state. If the short-circuit control unit 311 determines that the contactor 12 is off (step S101; YES), the process proceeds to step S103.
Then, in step S103, the short circuit control unit 311 determines whether or not the motor driver 14 is executing three-phase short circuit control.
If the short circuit control unit 311 determines that the motor driver 14 is not executing three-phase short circuit control (step S103; NO), the process goes to a standby state. If the short circuit control unit 311 determines that the motor driver 14 is executing three-phase short circuit control (step S103; YES), the process proceeds to step S105.
そして、ステップS105において、速度取得部313は、速度検出回路33から三相モータ15の回転速度RSを取得する。
次に、ステップS107において、第1解除処理部314は、ステップS105で取得得した回転速度RSが、速度閾値RTH以下であるか否かを判定する。
回転速度RSが速度閾値RTH以下ではないと第1解除処理部314が判定した場合(ステップS107;NO)には、処理がステップS105に戻る。回転速度RSが速度閾値RTH以下であると第1解除処理部314が判定した場合(ステップS107;YES)には、処理がステップS109へ進む。
そして、ステップS109において、電流取得部312は、電流センサSCから電流値IU、電流値IV、及び電流値IWを取得する。電流値IUは、モータコイル15Uに流れる電流の値である。電流値IVは、モータコイル15Vに流れる電流の値である。電流値IWは、モータコイル15Wに流れる電流の値である。
次に、ステップS111において、第1解除処理部314は、電流値IU、IV、IWのいずれか1つの電流値が零以上、且つ、第1閾値TH1以下であるか否かを判定する。
Then, in step S<b>105 , the speed acquisition unit 313 acquires the rotation speed RS of the three-phase motor 15 from the speed detection circuit 33 .
Next, in step S107, the first release processing unit 314 determines whether the rotation speed RS acquired in step S105 is equal to or less than the speed threshold value RTH.
If the first release processing unit 314 determines that the rotation speed RS is not equal to or less than the speed threshold RTH (step S107; NO), the process returns to step S105. If the first release processing unit 314 determines that the rotation speed RS is equal to or less than the speed threshold RTH (step S107; YES), the process proceeds to step S109.
Then, in step S109, the current acquisition unit 312 acquires the current values IU, IV, and IW from the current sensor SC. The current value IU is the value of the current flowing through the motor coil 15U. The current value IV is the value of the current flowing through the motor coil 15V. The current value IW is the value of the current flowing through the motor coil 15W.
Next, in step S111, the first release processing unit 314 determines whether any one of the current values IU, IV, and IW is equal to or greater than zero and equal to or less than a first threshold value TH1.
電流値IU、IV、IWのいずれか1つの電流値が零以上、且つ、第1閾値TH1以下ではないと第1解除処理部314が判定した場合(ステップS111;NO)には、処理がステップS109に戻る。電流値IU、IV、IWのいずれか1つの電流値が零以上、且つ、第1閾値以下TH1であると第1解除処理部314が判定した場合(ステップS111;YES)には、処理がステップS113に進む。
そして、ステップS113において、第1解除処理部314は、1つの電流値に対応する1つのモータコイルのマイナス側のMOSFETをオフにする。例えば、1つの電流値が電流値IUである場合には、第1解除処理部314は、MOSFET14U2をオフにする。
次に、ステップS115において、電流取得部312は、電流センサSCから電流値IU、電流値IV、及び電流値IWを取得する。
次に、ステップS117において、第2解除処理部315は、1つの電流値を除く2つの電流値が第2閾値TH2以下であるか否かを判定する。例えば、1つの電流値が電流値IUである場合には、2つの電流値は、電流値IV、及び電流値IWである。
If the first release processing unit 314 determines that any one of the current values IU, IV, and IW is equal to or greater than zero and equal to or less than the first threshold value TH1 (step S111; NO), the process returns to step S109. If the first release processing unit 314 determines that any one of the current values IU, IV, and IW is equal to or greater than zero and equal to or less than the first threshold value TH1 (step S111; YES), the process proceeds to step S113.
Then, in step S113, the first release processing unit 314 turns off the MOSFET on the negative side of one motor coil corresponding to one current value. For example, if the one current value is current value IU, the first release processing unit 314 turns off MOSFET 14U2.
Next, in step S115, the current obtaining unit 312 obtains the current values IU, IV, and IW from the current sensor SC.
Next, in step S117, the second release processing unit 315 determines whether the other two current values are equal to or less than the second threshold value TH2. For example, if the other current value is the current value IU, the other two current values are the current value IV and the current value IW.
2つの電流値が第2閾値TH2以下ではないと第2解除処理部315が判定した場合(ステップS117;NO)には、処理がステップS115に戻る。2つの電流値が第2閾値TH2以下であると第2解除処理部315が判定した場合(ステップS117;YES)には、処理がステップS119へ進む。
そして、ステップS119において、第2解除処理部315は、2つの電流値に対応する2つのモータコイルのマイナス側のMOSFETをオフにする。例えば、2つの電流値が、電流値IV、及び電流値IWである場合には、第2解除処理部315は、MOSFET14V2、及びMOSFET14W2をオフにする。その後、処理が終了する。
If the second release processing unit 315 determines that the two current values are not equal to or less than the second threshold value TH2 (step S117; NO), the process returns to step S115. If the second release processing unit 315 determines that the two current values are equal to or less than the second threshold value TH2 (step S117; YES), the process proceeds to step S119.
Then, in step S119, the second release processing unit 315 turns off the MOSFETs on the negative sides of the two motor coils corresponding to the two current values. For example, if the two current values are current value IV and current value IW, the second release processing unit 315 turns off MOSFET 14V2 and MOSFET 14W2. The process then ends.
ステップS109、及びステップS115は、「電流取得ステップ」の一例に対応する。ステップS105は、「速度取得ステップ」の一例に対応する。ステップS111、及びステップS113は、「第1解除処理ステップ」の一例に対応する。ステップS117、及びステップS119は、「第2解除処理ステップ」の一例に対応する。 Steps S109 and S115 correspond to an example of a "current acquisition step." Step S105 corresponds to an example of a "speed acquisition step." Steps S111 and S113 correspond to an example of a "first release processing step." Steps S117 and S119 correspond to an example of a "second release processing step."
[6.構成と効果]
以上説明したように、本実施形態に係る車両駆動制御装置100は、バッテリ11と車両を駆動する三相モータ15との間に配置され、MOSFETで構成され、三相モータ15を制御するモータドライバ14と、モータドライバ14を制御する制御装置3と、を備え、制御装置3は、三相モータ15の各モータコイル15U、15V、15Wに流れる電流値IU,IV,IWを取得する電流取得部312と、三相モータ15の回転速度RSを取得する速度取得部313と、モータドライバ14が三相短絡制御を実行中において、回転速度RSが速度閾値RTH以下である場合に、三相モータ15の3つのモータコイル15U、15V、15Wに流れる電流値IU,IV,IWのうち、1つのコイルに流れる電流値が、零より大きい第1閾値TH1以下で、且つ零以上であるときに、前記1つのコイルに対応する前記マイナス側のMOSFETをオフにする第1解除処理部314と、3つのモータコイル15U、15V、15Wのうち、前記1つのコイルを除く2つのコイルに流れる電流値が、第2閾値TH2以下であるときに、前記2つのコイルの各々に対応する前記マイナス側のMOSFETをオフにする第2解除処理部315と、を備える。
この構成によれば、三相モータ15の3つのモータコイル15U、15V、15Wに流れる電流値IU,IV,IWのうち、1つのコイル(例えば、モータコイル15U)に流れる電流値が、零より大きい第1閾値TH1以下で、且つ零以上であるときに、1つのコイル(例えば、モータコイル15U)に対応するマイナス側のMOSFET(例えば、MOSFET14U2)をオフにする。よって、第1閾値TH1を適正な値に設定することによって、1つのコイル(例えば、モータコイル15U)に発生するサージ電圧VS1を抑制できる。
また、3つのモータコイル15U、15V、15Wのうち、1つのコイル(例えば、モータコイル15U)を除く2つのコイル(例えば、モータコイル15V、15W)に流れる電流値(例えば、電流値IV,IW)が、第2閾値TH2以下であるときに、2つのコイル(例えば、モータコイル15V、15W)の各々に対応するマイナス側のMOSFET(例えば、MOSFET14V2、及びMOSFET14W2)をオフにする。よって、第2閾値TH2を適正な値に設定することによって、2つのコイル(例えば、MOSFET14V2、及びMOSFET14W2)に発生するサージ電圧VS2を抑制できる。
[6. Composition and Effects]
As described above, the vehicle drive control device 100 according to this embodiment is arranged between the battery 11 and the three-phase motor 15 that drives the vehicle, and includes a motor driver 14 configured with MOSFETs and controlling the three-phase motor 15, and a control device 3 that controls the motor driver 14. The control device 3 includes a current acquisition unit 312 that acquires current values IU, IV, and IW flowing through the motor coils 15U, 15V, and 15W of the three-phase motor 15, a speed acquisition unit 313 that acquires the rotation speed RS of the three-phase motor 15, and a speed acquisition unit 314 that acquires the rotation speed RS of the three-phase motor 15 when the rotation speed RS is equal to or less than the speed threshold RTH while the motor driver 14 is executing three-phase short-circuit control. In this case, the three-phase motor 15 includes a first release processing unit 314 that turns off the negative-side MOSFET corresponding to one of the three motor coils 15U, 15V, 15W of the three-phase motor 15 when the current value flowing through one of the three motor coils 15U, 15V, IW is equal to or less than a first threshold value TH1 that is greater than zero and is equal to or greater than zero, and a second release processing unit 315 that turns off the negative-side MOSFET corresponding to each of the two coils of the three motor coils 15U, 15V, 15W when the current value flowing through the other two coils is equal to or less than a second threshold value TH2.
According to this configuration, when the current value flowing through one coil (e.g., motor coil 15U) of the current values IU, IV, and IW flowing through the three motor coils 15U, 15V, and 15W of the three-phase motor 15 is equal to or less than a first threshold value TH1 that is greater than zero and is equal to or greater than zero, the negative-side MOSFET (e.g., MOSFET 14U2) corresponding to the one coil (e.g., motor coil 15U) is turned off. Therefore, by setting the first threshold value TH1 to an appropriate value, it is possible to suppress the surge voltage VS1 generated in the one coil (e.g., motor coil 15U).
Furthermore, when the value of the current (e.g., current values IV and IW) flowing through two of the three motor coils 15U, 15V, and 15W (e.g., motor coils 15V and 15W) other than one coil (e.g., motor coil 15U) is equal to or less than the second threshold value TH2, the negative-side MOSFETs (e.g., MOSFET 14V2 and MOSFET 14W2) corresponding to each of the two coils (e.g., motor coils 15V and 15W) are turned off. Therefore, by setting the second threshold value TH2 to an appropriate value, the surge voltage VS2 generated in the two coils (e.g., MOSFET 14V2 and MOSFET 14W2) can be suppressed.
また、車両駆動制御装置100において、第2閾値TH2は、第1閾値TH1よりも大きい値に設定される。
この構成によれば、2つのコイル(例えば、MOSFET14V2、及びMOSFET14W2)に流れる電流値(例えば、電流値IV,IW)が互いに対応するように変化しない場合であっても、2つのコイル(例えば、モータコイル15V、15W)の各々に対応するマイナス側のMOSFET(例えば、MOSFET14V2、及びMOSFET14W2)を早期にオフにできる。
In the vehicle drive control device 100, the second threshold value TH2 is set to a value greater than the first threshold value TH1.
According to this configuration, even if the current values (e.g., current values IV and IW) flowing through two coils (e.g., MOSFET 14V2 and MOSFET 14W2) do not change to correspond to each other, the negative-side MOSFETs (e.g., MOSFET 14V2 and MOSFET 14W2) corresponding to each of the two coils (e.g., motor coils 15V and 15W) can be turned off early.
また、車両駆動制御装置100において、第1解除処理部314は、回転速度RSが、速度閾値RTH以下に到達した後、三相モータ15の各モータコイル15U、15V、15Wに流れる電流値IU,IV,IWのうち、1つのコイル(例えば、モータコイル15U)に流れる電流値が、零より大きい第1閾値TH1以下で、且つ零以上であるとの条件を初めて満たしたときに、1つのコイル(例えば、モータコイル15U)に対応するマイナス側のMOSFET(例えば、MOSFET14U2)をオフにする。
この構成によれば、1つのコイル(例えば、モータコイル15U)に対応するマイナス側のMOSFET(例えば、MOSFET14U2)を早期にオフにできる。したがって、三相短絡制御を実行する期間を短縮できる。その結果、三相モータ15が高温になることを抑制できる。
Furthermore, in the vehicle drive control device 100, after the rotation speed RS reaches or falls below the speed threshold value RTH, the first release processing unit 314 turns off the negative-side MOSFET (e.g., MOSFET 14U2) corresponding to one coil (e.g., motor coil 15U) when the condition that the current value IU, IV, IW flowing through each motor coil 15U, 15V, 15W of the three-phase motor 15 is less than or equal to a first threshold value TH1 that is greater than zero and greater than or equal to zero is met for the first time.
This configuration allows the negative-side MOSFET (e.g., MOSFET 14U2) corresponding to one coil (e.g., motor coil 15U) to be turned off early, thereby shortening the period during which three-phase short-circuit control is performed. As a result, the three-phase motor 15 can be prevented from becoming too hot.
また、車両駆動制御装置100において、制御装置3は、三相モータ15の各モータコイル15U、15V、15Wに流れる電流値IU,IV,IWから回転速度RSを算出する速度検出回路33を備える。
この構成によれば、速度検出回路33が三相モータ15の各モータコイル15U、15V、15Wに流れる電流値IU,IV,IWから回転速度RSを算出するため、回転速度RSを算出するために要する時間を短縮できる。したがって、第1解除処理部314が1つのコイル(例えば、モータコイル15U)に対応するマイナス側のMOSFET(例えば、MOSFET14U2)を適正なタイミングでオフにできる。
In the vehicle drive control device 100, the control device 3 also includes a speed detection circuit 33 that calculates the rotation speed RS from the current values IU, IV, IW flowing through the motor coils 15U, 15V, 15W of the three-phase motor 15.
With this configuration, the time required to calculate the rotation speed RS can be reduced because the speed detection circuit 33 calculates the rotation speed RS from the current values IU, IV, and IW flowing through each of the motor coils 15U, 15V, and 15W of the three-phase motor 15. Therefore, the first release processing unit 314 can turn off the negative-side MOSFET (e.g., MOSFET 14U2) corresponding to one coil (e.g., motor coil 15U) at the appropriate timing.
また、車両駆動制御装置100において、バッテリ11とモータドライバ14との間に配置されるコンタクタ12を備え、コンタクタ12がオフである場合に、第1解除処理部314は、1つのコイル(例えば、モータコイル15U)に対応するマイナス側のMOSFET(例えば、MOSFET14U2)をオフにし、第2解除処理部315は、2つのコイル(例えば、モータコイル15V、15W)の各々に対応するマイナス側のMOSFET(例えば、MOSFET14V2、及びMOSFET14W2)をオフにする。
この構成によれば、コンタクタ12がオフである場合に、マイナス側のMOSFET(MOSFET14U2、MOSFET14V2、及びMOSFET14W2)をオフにするときに発生するサージ電圧VS1、VS2を抑制できる。
The vehicle drive control device 100 also includes a contactor 12 disposed between the battery 11 and the motor driver 14. When the contactor 12 is off, the first release processing unit 314 turns off the negative-side MOSFET (e.g., MOSFET 14U2) corresponding to one coil (e.g., motor coil 15U), and the second release processing unit 315 turns off the negative-side MOSFET (e.g., MOSFET 14V2 and MOSFET 14W2) corresponding to each of the two coils (e.g., motor coils 15V and 15W).
According to this configuration, when the contactor 12 is off, it is possible to suppress the surge voltages VS1 and VS2 that are generated when the negative-side MOSFETs (MOSFET 14U2, MOSFET 14V2, and MOSFET 14W2) are turned off.
本実施形態に係る車両駆動制御装置100の制御方法は、バッテリ11と車両を駆動する三相モータ15との間に配置され、MOSFETで構成され、三相モータ15を制御するモータドライバ14と、モータドライバ14を制御する制御装置3と、を備える車両駆動制御装置100の制御方法であって、制御装置3は、三相モータ15の各モータコイル15U、15V、15Wに流れる電流値IU,IV,IWを取得する電流取得ステップと、三相モータ15の回転速度RSを取得する速度取得ステップと、モータドライバ14が三相短絡制御を実行中において、回転速度RSが速度閾値RTH以下である場合に、三相モータ15の3つのモータコイル15U、15V、15Wに流れる電流値IU,IV,IWのうち、1つのコイル(例えば、モータコイル15U)に流れる電流値が、零より大きい第1閾値TH1以下で、且つ零以上であるときに、1つのコイル(例えば、モータコイル15U)に対応するマイナス側のMOSFET(例えば、MOSFET14U2)をオフにする第1解除処理ステップと、3つのモータコイル15U、15V、15Wのうち、1つのコイル(例えば、モータコイル15U)を除く2つのコイル(例えば、モータコイル15V、15W)に流れる電流値(例えば、電流値IV,IW)が第2閾値TH2以下であるときに、2つのコイル(例えば、モータコイル15V、15W)の各々に対応するマイナス側のMOSFET(例えば、MOSFET14V2、及びMOSFET14W2)をオフにする第2解除処理ステップと、を実行する。
この構成によれば、三相モータ15の3つのモータコイル15U、15V、15Wに流れる電流値IU,IV,IWのうち、1つのコイル(例えば、モータコイル15U)に流れる電流値が、零より大きい第1閾値TH1以下で、且つ零以上であるときに、1つのコイル(例えば、モータコイル15U)に対応するマイナス側のMOSFET(例えば、MOSFET14U2)をオフにする。したがって、第1閾値TH1を適正な値に設定することによって、1つのコイル(例えば、モータコイル15U)に発生するサージ電圧VS1を抑制できる。
また、3つのモータコイル15U、15V、15Wのうち、1つのコイル(例えば、モータコイル15U)を除く2つのコイル(例えば、モータコイル15V、15W)に流れる電流値(例えば、電流値IV,IW)が第2閾値TH2以下であるときに、2つのコイル(例えば、モータコイル15V、15W)の各々に対応するマイナス側のMOSFET(例えば、MOSFET14V2、及びMOSFET14W2)をオフにする。したがって、第2閾値TH2を適正な値に設定することによって、2つのコイル(例えば、MOSFET14V2、及びMOSFET14W2)に発生するサージ電圧VS2を抑制できる。
The control method for the vehicle drive control device 100 according to this embodiment is a control method for the vehicle drive control device 100, which includes a motor driver 14 configured with MOSFETs and arranged between a battery 11 and a three-phase motor 15 that drives the vehicle, and which controls the three-phase motor 15, and a control device 3 that controls the motor driver 14, in which the control device 3 includes a current acquisition step of acquiring current values IU, IV, IW flowing through each of motor coils 15U, 15V, 15W of the three-phase motor 15, a speed acquisition step of acquiring a rotation speed RS of the three-phase motor 15, and a step of acquiring a current value IU, IV, IW flowing through one coil (e.g., 15U, 15V, 15W) of the three-phase motor 15 when the rotation speed RS is equal to or less than a speed threshold RTH while the motor driver 14 is performing three-phase short-circuit control. For example, a first release process step is executed in which a negative-side MOSFET (e.g., MOSFET 14U2) corresponding to one coil (e.g., motor coil 15U) is turned off when the value of the current flowing through the coil is equal to or less than a first threshold value TH1 greater than zero and equal to or greater than zero; and a second release process step is executed in which a negative-side MOSFET (e.g., MOSFET 14V2 and MOSFET 14W2) corresponding to each of two coils (e.g., motor coils 15V and 15W) other than one coil (e.g., motor coil 15U) out of the three motor coils 15U, 15V, and 15W is turned off when the value of the current (e.g., current values IV and IW) flowing through two coils (e.g., motor coils 15V and 15W) other than one coil (e.g., motor coil 15U) is equal to or less than a second threshold value TH2.
According to this configuration, when the current value flowing through one coil (e.g., motor coil 15U) of the current values IU, IV, and IW flowing through the three motor coils 15U, 15V, and 15W of the three-phase motor 15 is equal to or less than a first threshold value TH1 that is greater than zero and is equal to or greater than zero, the negative-side MOSFET (e.g., MOSFET 14U2) corresponding to the one coil (e.g., motor coil 15U) is turned off. Therefore, by setting the first threshold value TH1 to an appropriate value, it is possible to suppress the surge voltage VS1 generated in the one coil (e.g., motor coil 15U).
Furthermore, when the value of the current (e.g., current values IV and IW) flowing through two of the three motor coils 15U, 15V, and 15W (e.g., motor coils 15V and 15W) other than one coil (e.g., motor coil 15U) is equal to or less than the second threshold value TH2, the negative-side MOSFETs (e.g., MOSFET 14V2 and MOSFET 14W2) corresponding to each of the two coils (e.g., motor coils 15V and 15W) are turned off. Therefore, by setting the second threshold value TH2 to an appropriate value, the surge voltage VS2 generated in the two coils (e.g., MOSFET 14V2 and MOSFET 14W2) can be suppressed.
[7.他の実施形態]
なお、本発明は上記実施形態の構成に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能である。
7. Other Embodiments
The present invention is not limited to the configurations of the above-described embodiments, and can be implemented in various forms without departing from the spirit of the invention.
例えば、上記実施形態では、「スイッチング素子」がMOSFETである場合について説明するが、これに限定されない。「スイッチング素子」が、例えば、パワートランジスタでもよいし、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)でもよい。 For example, in the above embodiment, the "switching element" is described as a MOSFET, but this is not limited to this. The "switching element" may also be, for example, a power transistor or an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor).
また、上記実施形態では、制御装置3が、速度検出回路33を備える場合について説明するが、これに限定されない。例えば、制御装置3が、三相モータ15の回転角度を検出する角度センサを備え、速度取得部313が、角度センサから回転角度を取得し、回転速度RSを算出してもよい。 In addition, in the above embodiment, the control device 3 is described as including a speed detection circuit 33, but this is not limited to this. For example, the control device 3 may include an angle sensor that detects the rotation angle of the three-phase motor 15, and the speed acquisition unit 313 may acquire the rotation angle from the angle sensor and calculate the rotation speed RS.
図2に示した各機能ブロックのうち少なくとも一部は、ハードウェアで実現してもよいし、ハードウェアとソフトウェアとにより実現される構成としてもよく、図に示した通りに独立したハードウェア資源を配置する構成に限定されない。
車両駆動制御装置100の制御装置3のプロセッサー31が実行する制御プログラム321は、メモリー32に記憶されているが、制御プログラム321は、外付けのHDD等に記憶されてもよい。
At least some of the functional blocks shown in FIG. 2 may be realized by hardware, or may be realized by a combination of hardware and software, and are not limited to a configuration in which independent hardware resources are arranged as shown in the figure.
The control program 321 executed by the processor 31 of the control device 3 of the vehicle drive control device 100 is stored in the memory 32, but the control program 321 may also be stored in an external HDD or the like.
図5に示すフローチャートの処理単位は、車両駆動制御装置100の制御装置3の処理に関する理解を容易にするために、主な処理内容に応じて分割したものである。図5のフローチャートに示す処理単位の分割の仕方や名称によって実施形態が制限されることはない。制御装置3の処理は、処理内容に応じて、更に多くの処理単位に分割することもできるし、1つの処理単位が更に多くの処理を含むように分割することもできる。上記のフローチャートの処理順序は、図示した例に限られるものではない。 The processing units in the flowchart shown in Figure 5 are divided according to the main processing content to facilitate understanding of the processing of the control device 3 of the vehicle drive control device 100. The method of division and names of the processing units shown in the flowchart in Figure 5 do not limit the embodiment. The processing of the control device 3 can be divided into more processing units depending on the processing content, or one processing unit can be divided so that it includes more processes. The processing order of the above flowchart is not limited to the example shown.
制御装置3の制御方法は、制御装置3のプロセッサー31に、制御装置3の制御方法に対応した制御プログラム321を実行させることで実現できる。制御プログラム321は、コンピューターで読み取り可能に記録した記録媒体に記録しておくことが可能である。記録媒体は、磁気的、光学的記録媒体又は半導体メモリーデバイスを用いることができる。
具体的には、フレキシブルディスク、CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory)、DVD(Digital Versatile Disc)、Blu-ray(登録商標)Disc、光磁気ディスク、フラッシュメモリー、カード型記録媒体等の可搬型、或いは固定式の記録媒体が挙げられる。
記録媒体は、制御装置3が備える内部記憶装置であるRAM、ROM、HDD等の不揮発性記憶装置であってもよい。制御装置3の制御方法に対応した制御プログラム321は、サーバー装置等に記憶し、サーバー装置から制御装置3に、制御プログラム321をダウンロードすることで制御装置3の制御方法を実現することができる。
The control method of the control device 3 can be realized by having the processor 31 of the control device 3 execute a control program 321 corresponding to the control method of the control device 3. The control program 321 can be recorded on a computer-readable recording medium. The recording medium can be a magnetic or optical recording medium or a semiconductor memory device.
Specific examples include portable or fixed recording media such as flexible disks, CD-ROMs (Compact Disk Read Only Memory), DVDs (Digital Versatile Discs), Blu-ray (registered trademark) Discs, magneto-optical disks, flash memories, and card-type recording media.
The recording medium may be a non-volatile storage device such as a RAM, ROM, or HDD that is an internal storage device provided in the control device 3. The control program 321 corresponding to the control method of the control device 3 is stored in a server device or the like, and the control method of the control device 3 can be realized by downloading the control program 321 from the server device to the control device 3.
[8.上記実施形態によりサポートされる構成]
上記実施形態は、以下の構成をサポートする。
8. Configurations supported by the above embodiments
The above embodiment supports the following configurations.
(構成1)電源と車両を駆動する三相モータとの間に配置され、スイッチング素子で構成され、前記三相モータを制御するモータドライバと、前記モータドライバを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記三相モータの各コイルに流れる電流値を取得する電流取得部と、前記三相モータの回転速度を取得する速度取得部と、前記モータドライバが三相短絡制御を実行中において、前記回転速度が所定閾値以下である場合に、前記三相モータの3つのコイルに流れる電流値のうち、1つのコイルに流れる電流値が、零より大きい第1閾値以下で、且つ零以上であるときに、前記1つのコイルに対応するマイナス側のスイッチング素子をオフにする第1解除処理部と、前記3つのコイルのうち、前記1つのコイルを除く2つのコイルに流れる電流値が第2閾値以下であるときに、前記2つのコイルの各々に対応する前記マイナス側のスイッチング素子をオフにする第2解除処理部と、を備える、車両駆動制御装置。
構成1の車両駆動制御装置によれば、前記第1閾値を適正な値に設定することによって、前記1つのコイルに発生するサージ電圧を抑制できる。また、前記第2閾値を適正な値に設定することによって、前記2つのコイルに発生するサージ電圧を抑制できる。したがって、三相短絡制御を終了するときのサージ電圧を抑制できる。
(Configuration 1) A vehicle drive control device comprising: a motor driver arranged between a power source and a three-phase motor that drives a vehicle, the motor driver being composed of switching elements and controlling the three-phase motor; and a control device that controls the motor driver, wherein the control device comprises: a current acquisition unit that acquires current values flowing in each coil of the three-phase motor; a speed acquisition unit that acquires the rotational speed of the three-phase motor; a first release processing unit that, when the motor driver is performing three-phase short circuit control and the rotational speed is below a predetermined threshold, turns off a negative-side switching element corresponding to one of the current values flowing in the one coil when the current value flowing in the one coil is below a first threshold greater than zero and above zero; and a second release processing unit that turns off the negative-side switching elements corresponding to each of the two coils when the current values flowing in two of the three coils excluding the one coil are below a second threshold.
According to the vehicle drive control device of configuration 1, by setting the first threshold value to an appropriate value, it is possible to suppress the surge voltage generated in the one coil. Also, by setting the second threshold value to an appropriate value, it is possible to suppress the surge voltage generated in the two coils. Therefore, it is possible to suppress the surge voltage when three-phase short circuit control is terminated.
(構成2)前記第2閾値は、前記第1閾値よりも大きい値に設定される、構成1に記載の車両駆動制御装置。
構成2の車両駆動制御装置によれば、前記2つのコイルの各々に対応する前記マイナス側のスイッチング素子を早期にオフにできる。
(Configuration 2) The vehicle drive control device according to configuration 1, wherein the second threshold value is set to a value greater than the first threshold value.
According to the vehicle drive control device of configuration 2, the negative side switching elements corresponding to the two coils can be turned off early.
(構成3)前記第1解除処理部は、前記回転速度が、所定閾値以下に到達した後、前記三相モータの各コイルに流れる電流値のうち、1つのコイルに流れる電流値が、零より大きい第1閾値以下で、且つ零以上であるとの条件を初めて満たしたときに、前記1つのコイルに対応する前記マイナス側のスイッチング素子をオフにする、構成1又は構成2に記載の車両駆動制御装置。
構成3の車両駆動制御装置によれば、前記1つのコイルに対応する前記マイナス側のスイッチング素子を早期にオフにできる。
(Configuration 3) The vehicle drive control device described in Configuration 1 or Configuration 2, wherein the first release processing unit turns off the negative side switching element corresponding to one coil when, after the rotational speed reaches a predetermined threshold or less, the condition that the current value flowing through one coil of the three-phase motor is less than or equal to a first threshold greater than zero and greater than or equal to zero is met for the first time.
According to the vehicle drive control device of configuration 3, the negative side switching element corresponding to the one coil can be turned off early.
(構成4)前記制御装置は、前記三相モータの各コイルに流れる電流値から前記回転速度を算出する回路を備える、構成1から構成3のいずれかに記載の車両駆動制御装置。
構成4の車両駆動制御装置によれば、前記回転速度を算出するために要する時間を短縮できる。したがって、前記1つのコイルに対応する前記マイナス側のスイッチング素子を適正なタイミングでオフにできる。
(Configuration 4) The vehicle drive control device according to any one of configurations 1 to 3, wherein the control device includes a circuit that calculates the rotation speed from a current value flowing through each coil of the three-phase motor.
According to the vehicle drive control device of configuration 4, the time required to calculate the rotation speed can be reduced, and therefore the negative side switching element corresponding to one of the coils can be turned off at an appropriate timing.
(構成5)前記電源と前記モータドライバとの間に配置されるスイッチを備え、前記スイッチがオフである場合に、前記第1解除処理部は、前記1つのコイルに対応する前記マイナス側のスイッチング素子をオフにし、前記第2解除処理部は、前記2つのコイルの各々に対応する前記マイナス側のスイッチング素子をオフにする、構成1から構成4のいずれかに記載の車両駆動制御装置。
構成5の車両駆動制御装置によれば、前記スイッチがオフである場合に、三相短絡制御を終了するときに発生するサージ電圧VS2を抑制できる。
(Configuration 5) A vehicle drive control device according to any one of configurations 1 to 4, further comprising a switch arranged between the power supply and the motor driver, wherein when the switch is off, the first release processing unit turns off the negative-side switching element corresponding to one of the coils, and the second release processing unit turns off the negative-side switching elements corresponding to each of the two coils.
According to the vehicle drive control device of configuration 5, when the switch is off, the surge voltage VS2 that occurs when the three-phase short circuit control is terminated can be suppressed.
(構成6)電源と車両を駆動する三相モータとの間に配置され、スイッチング素子で構成され、前記三相モータを制御するモータドライバと、前記モータドライバを制御する制御装置と、を備える車両駆動制御装置の制御方法であって、前記制御装置は、前記三相モータの各コイルに流れる電流値を取得する電流取得ステップと、前記三相モータの回転速度を取得する速度取得ステップと、前記モータドライバが三相短絡制御を実行中において、前記回転速度が所定閾値以下である場合に、前記三相モータの3つのコイルに流れる電流値のうち、1つのコイルに流れる電流値が、零より大きい第1閾値以下で、且つ零以上であるときに、前記1つのコイルに対応するマイナス側のスイッチング素子をオフにする第1解除処理ステップと、前記3つのコイルのうち、前記1つのコイルを除く2つのコイルに流れる電流値が第2閾値以下であるときに、前記2つのコイルの各々に対応する前記マイナス側のスイッチング素子をオフにする第2解除処理ステップと、を実行する、車両駆動制御装置の制御方法。
構成6の車両駆動制御装置の制御方法によれば、前記第1閾値を適正な値に設定することによって、前記1つのコイルに発生するサージ電圧を抑制できる。また、前記第2閾値を適正な値に設定することによって、前記2つのコイルに発生するサージ電圧を抑制できる。したがって、三相短絡制御を終了するときのサージ電圧を抑制できる。
(Configuration 6) A control method for a vehicle drive control device comprising: a motor driver arranged between a power source and a three-phase motor that drives a vehicle, the motor driver being composed of switching elements and controlling the three-phase motor; and a control device that controls the motor driver, wherein the control device executes the following steps: a current acquisition step for acquiring current values flowing in each coil of the three-phase motor; a speed acquisition step for acquiring the rotational speed of the three-phase motor; a first release processing step for turning off a negative-side switching element corresponding to one of the current values flowing in one coil of the three-phase motor when the current value flowing in the one coil is less than or equal to a first threshold greater than zero and greater than or equal to zero when the rotational speed is less than or equal to a predetermined threshold while the motor driver is performing three-phase short circuit control; and a second release processing step for turning off the negative-side switching elements corresponding to each of the two coils when the current values flowing in two of the three coils excluding the one coil are less than or equal to a second threshold.
According to the control method for a vehicle drive control device of configuration 6, the surge voltage generated in the one coil can be suppressed by setting the first threshold to an appropriate value. Also, the surge voltage generated in the two coils can be suppressed by setting the second threshold to an appropriate value. Therefore, the surge voltage generated when three-phase short circuit control is terminated can be suppressed.
100 車両駆動制御装置
1 モータ駆動回路
11 バッテリ(電源)
12 コンタクタ(スイッチ)
13 キャパシタ
14 モータドライバ
14P プラス側端子
14M マイナス側端子
14U1、14U2、14V1、14V2、14W1、14W2 MOSFET(スイッチング素子)
15 三相モータ、
15U、15V、15W モータコイル
2 ドライバ駆動回路
3 制御装置
31 プロセッサー
311 短絡制御部
312 電流取得部
313 速度取得部
314 第1解除処理部
315 第2解除処理部
32 メモリー
321 制御プログラム
33 速度検出回路(速度取得部の一部)
331 零時間検出回路
332 周期算出回路
333 回転速度算出回路
IU、IV、IW 電流値
RS 回転速度
RTH 速度閾値(速度閾値)
SC 電流センサ
T 時間
TH1 第1閾値
TH2 第2閾値
TM 周期
TZ 零時間
VM 耐電圧
VS、VS1、VS2 サージ電圧
ΔTZ 差分
100 Vehicle drive control device 1 Motor drive circuit 11 Battery (power source)
12 Contactor (switch)
13 Capacitor 14 Motor driver 14P Positive terminal 14M Negative terminal 14U1, 14U2, 14V1, 14V2, 14W1, 14W2 MOSFET (switching element)
15 three-phase motor,
15U, 15V, 15W Motor coil 2 Driver drive circuit 3 Control device 31 Processor 311 Short circuit control unit 312 Current acquisition unit 313 Speed acquisition unit 314 First release processing unit 315 Second release processing unit 32 Memory 321 Control program 33 Speed detection circuit (part of the speed acquisition unit)
331 Zero time detection circuit 332 Period calculation circuit 333 Rotation speed calculation circuit IU, IV, IW Current value RS Rotation speed RTH Speed threshold (speed threshold)
SC Current sensor T Time TH1 First threshold TH2 Second threshold TM Period TZ Zero time VM Withstand voltage VS, VS1, VS2 Surge voltage ΔTZ Difference
Claims (5)
前記モータドライバを制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記三相モータの各コイルに流れる電流値を取得する電流取得部と、
前記三相モータの回転速度を取得する速度取得部と、
前記モータドライバが三相短絡制御を実行中において、前記回転速度が、所定閾値以下である場合に、前記三相モータの3つのコイルに流れる電流値のうち、1つのコイルに流れる電流値が、零より大きい第1閾値以下で、且つ零以上であるときに、前記1つのコイルに対応するマイナス側のスイッチング素子をオフにする第1解除処理部と、
前記3つのコイルのうち、前記1つのコイルを除く2つのコイルに流れる電流値が、第2閾値以下であるときに、前記2つのコイルの各々に対応する前記マイナス側のスイッチング素子をオフにする第2解除処理部と、
を備え、
前記第2閾値は、所定値以下であり、且つ、前記第1閾値よりも大きい値に設定される、車両駆動制御装置。 a motor driver that is arranged between a power source and a three-phase motor that drives a vehicle, the motor driver being configured with switching elements and controlling the three-phase motor;
a control device that controls the motor driver,
The control device
a current acquisition unit that acquires a current value flowing through each coil of the three-phase motor;
a speed acquisition unit that acquires a rotational speed of the three-phase motor;
a first release processing unit that turns off a negative-side switching element corresponding to one coil when a current value flowing through one of three coils of the three-phase motor is equal to or less than a first threshold value greater than zero and equal to or greater than zero when the rotation speed is equal to or less than a predetermined threshold value while the motor driver is executing three-phase short circuit control;
a second release processing unit that turns off the negative-side switching elements corresponding to the two coils when a value of a current flowing through two coils other than the one coil among the three coils is equal to or less than a second threshold value;
Equipped with
The second threshold value is set to a value equal to or less than a predetermined value and greater than the first threshold value .
請求項1に記載の車両駆動制御装置。 the first release processing unit turns off the negative-side switching element corresponding to one coil when, after the rotation speed reaches a predetermined threshold or less, a condition is satisfied for the first time that a current value flowing through one coil among current values flowing through the coils of the three-phase motor is equal to or less than a first threshold value greater than zero and equal to or greater than zero;
The vehicle drive control device according to claim 1.
請求項1に記載の車両駆動制御装置。 The control device includes a circuit for calculating the rotation speed from a current value flowing through each coil of the three-phase motor.
The vehicle drive control device according to claim 1.
前記スイッチがオフである場合に、前記第1解除処理部は、前記1つのコイルに対応する前記マイナス側のスイッチング素子をオフにし、前記第2解除処理部は、前記2つのコイルの各々に対応する前記マイナス側のスイッチング素子をオフにする、
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の車両駆動制御装置。 a switch disposed between the power supply and the motor driver;
When the switch is off, the first release processing unit turns off the negative-side switching element corresponding to the one coil, and the second release processing unit turns off the negative-side switching elements corresponding to each of the two coils.
The vehicle drive control device according to any one of claims 1 to 3 .
前記モータドライバを制御する制御装置と、を備える車両駆動制御装置の制御方法であって、
前記制御装置は、
前記三相モータの各コイルに流れる電流値を取得する電流取得ステップと、
前記三相モータの回転速度を取得する速度取得ステップと、
前記モータドライバが三相短絡制御を実行中において、前記回転速度が、所定閾値以下である場合に、前記三相モータの3つのコイルに流れる電流値のうち、1つのコイルに流れる電流値が、零より大きい第1閾値以下で、且つ零以上であるときに、前記1つのコイルに対応するマイナス側のスイッチング素子をオフにする第1解除処理ステップと、
前記3つのコイルのうち、前記1つのコイルを除く2つのコイルに流れる電流値が、第2閾値以下であるときに、前記2つのコイルの各々に対応する前記マイナス側のスイッチング素子をオフにする第2解除処理ステップと、
を実行し、
前記第2閾値は、所定値以下であり、且つ、前記第1閾値よりも大きい値に設定される、車両駆動制御装置の制御方法。 a motor driver that is arranged between a power source and a three-phase motor that drives a vehicle, the motor driver being configured with switching elements and controlling the three-phase motor;
a control device that controls the motor driver,
The control device
a current acquisition step of acquiring a current value flowing through each coil of the three-phase motor;
a speed acquisition step of acquiring a rotational speed of the three-phase motor;
a first release processing step of turning off a negative-side switching element corresponding to one coil when a current value flowing through one of three coils of the three-phase motor is equal to or less than a first threshold value greater than zero and equal to or greater than zero while the rotation speed is equal to or less than a predetermined threshold value while the motor driver is executing three-phase short circuit control;
a second release process step of turning off the negative-side switching elements corresponding to the two coils, when the current values flowing through the two coils other than the one coil among the three coils are equal to or less than a second threshold value;
Run
The second threshold value is set to a value equal to or less than a predetermined value and greater than the first threshold value .
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