CN111095776B - 马达控制装置 - Google Patents

马达控制装置 Download PDF

Info

Publication number
CN111095776B
CN111095776B CN201880058981.1A CN201880058981A CN111095776B CN 111095776 B CN111095776 B CN 111095776B CN 201880058981 A CN201880058981 A CN 201880058981A CN 111095776 B CN111095776 B CN 111095776B
Authority
CN
China
Prior art keywords
control
motor
current
unit
brake
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201880058981.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111095776A (zh
Inventor
冈田宏昭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsuba Corp
Original Assignee
Mitsuba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsuba Corp filed Critical Mitsuba Corp
Publication of CN111095776A publication Critical patent/CN111095776A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111095776B publication Critical patent/CN111095776B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
    • H02P25/08—Reluctance motors
    • H02P25/098—Arrangements for reducing torque ripple
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
    • H02P25/08—Reluctance motors
    • H02P25/092—Converters specially adapted for controlling reluctance motors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
    • H02P25/08—Reluctance motors
    • H02P25/086—Commutation
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P3/00—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters
    • H02P3/06—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter
    • H02P3/18—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing an ac motor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

本发明在切换驱动控制与刹车控制的情况下，抑制在SR马达产生过大的电流。本发明是一种对多相的SR马达进行旋转控制的马达控制装置，其包括控制部，所述控制部一边切换在所述SR马达产生所述驱动扭矩的驱动控制、及在所述SR马达产生制动扭矩的刹车控制，一边控制所述SR马达的旋转速度，所述控制部在从所述驱动控制与所述刹车控制中的任一者朝另一者切换的情况下，将流入通电相的线圈的电流未满规定值作为条件。

Description

马达控制装置
技术领域
本发明涉及一种马达控制装置。
背景技术
之前，存在如下的马达控制装置，其在原动机中使用开关磁阻马达(以下，SR(Switched Reluctance)马达)的情况下，针对SR马达适时切换产生驱动扭矩的驱动控制与产生制动扭矩的刹车控制，由此调整原动机的速度。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2002-058272号公报
发明内容
发明所要解决的问题
但是，例如马达控制装置在从刹车控制朝驱动控制切换的情况下，若在再生电流残留在SR马达的状态下开始驱动控制，则存在不仅无法回收所述再生电流，而且在SR马达产生过大的电流的可能性。另外，马达控制装置在从驱动控制朝刹车控制切换的情况下，存在励磁电流变大，再生电流变得过大的可能性。
本发明是鉴于此种情况而成，其目的在于提供一种在切换驱动控制与刹车控制的情况下，抑制在SR马达产生过大的电流的马达控制装置。
解决问题的技术手段
本发明的一实施例是一种马达控制装置，其是对多相的SR马达进行旋转控制的马达控制装置，其特征在于包括：控制部，一边切换在所述SR马达产生驱动扭矩的驱动控制、及在所述SR马达产生制动扭矩的刹车控制，一边控制所述SR马达的旋转速度，所述控制部在从所述驱动控制与所述刹车控制中的任一者朝另一者切换的情况下，将流入通电相的线圈的电流未满规定值作为条件。
本发明的一实施例是所述马达控制装置，所述控制部在从所述驱动控制与所述刹车控制中的任一者朝另一者切换的情况下，设置不使励磁电流流入与所述通电相对应的线圈的非通电区间，由此使流入所述通电相的线圈的电流下降至未满规定值。
本发明的一实施例是所述马达控制装置，所述控制部在从所述驱动控制与所述刹车控制中的任一者朝另一者切换的情况下，当所述SR马达的旋转速度未满规定值时，不设置非通电区间。
本发明的一实施例是所述马达控制装置，所述SR马达包括：定子，具有卷绕有线圈的多个第一凸极部；及转子，具有多个第二凸极部，所述控制部选择性地对所述各线圈进行通电，由此使所述第一凸极部磁性吸引所述第二凸极部，而在所述转子产生所述驱动扭矩或所述制动扭矩。
本发明的一实施例是所述马达控制装置，所述控制部在从所述刹车控制朝所述驱动控制切换的情况下，作为所述非通电区间，至少对当前的第二凸极部的下一个第二凸极部不进行用于产生所述驱动扭矩的所述磁性吸引。
本发明的一实施例是所述马达控制装置，所述控制部在从所述驱动控制朝所述刹车控制切换的情况下，作为所述非通电区间，至少对当前的第二凸极部不进行用于产生所述制动扭矩的磁性吸引。
发明的效果
如以上所说明的那样，根据本发明，可在切换驱动控制与刹车控制的情况下，抑制在SR马达产生过大的电流。
附图说明
图1是表示包括本发明的一实施方式的马达控制装置2的马达系统1的概略构成的一例的图。
图2是表示作为本发明的一实施方式的马达控制装置2的控制对象的SR马达M的概略构成的一例的图。
图3是表示本发明的一实施方式的马达控制装置2的运行的流程的图。
图4是表示从之前的刹车控制朝驱动控制切换时的时序图的图。
图5是表示本发明的一实施方式的从刹车控制朝驱动控制切换时的时序图的图。
图6是表示从之前的驱动控制朝刹车控制切换时的时序图的图。
图7是表示本发明的一实施方式的从驱动控制朝刹车控制切换时的时序图的图。
符号的说明
2：马达控制装置
3：电源部
4：逆变器
5：电流传感器
6：控制部
7：电流指令值生成部
8：电流检测部
9：位置检测部
10：旋转速度检测部
11：超前角、通电角设定部
12：励磁电流指令设定部
13：正负扭矩指令判定部
14：非通电判定部
15：通电时机输出部
16：电流控制部
17：PWM输出部
18：驱动控制部
具体实施方式
以下，通过发明的实施方式来对本发明进行说明，但以下的实施方式并非限定权利要求的发明。另外，实施方式中所说明的特征的所有组合未必在发明的解决手段中为必需。另外，在附图中，对相同或类似的部分赋予相同的符号，有时省略重复的说明。另外，有时为了更明确的说明而将附图中的元件的形状及大小等加以夸张。
以下，使用附图对本发明的一实施方式的马达控制装置2进行说明。
图1是表示包括本发明的一实施方式的马达控制装置2的马达系统1的概略构成的一例的图。如图1所示，马达系统1包括：马达控制装置2、多相的开关磁阻马达(SR马达)M、以及旋转角传感器K。本实施方式的马达控制装置2对三相的SR马达M进行旋转驱动。所述SR马达M例如用于对车辆的车轮进行驱动的马达。
图2是表示作为本发明的一实施方式的马达控制装置2的控制对象的SR马达M的概略构成的一例的图。
如图2所示，SR马达M包括转子R及定子S。
转子R包括在圆周上等间隔地配置的四个凸极部RP1～RP4。转子R的凸极部RP1～凸极部RP4是本发明的“第二凸极部”的一例。
定子S以从外侧包围转子R的方式设置。另外，定子S朝向内侧的转子R具有六个凸极部SP1～SP6。定子S的凸极部SP1～凸极部SP6是本发明的“第一凸极部”的一例。
在定子S的凸极部SP1～凸极部SP6分别卷绕有线圈。具体而言，在凸极部SP1及凸极部SP4卷绕有U相的线圈(以下，称为“U相线圈”)Lu。在凸极部SP2及凸极部SP5卷绕有V相的线圈(以下，称为“V相线圈”)Lv。在凸极部SP3及凸极部SP6卷绕有W相的线圈(以下，称为“W相线圈”)Lw。
旋转角传感器K设置在SR马达M。旋转角传感器K是检测SR马达M的转子R的旋转角度的检测装置，例如为旋转变压器(resolver)。旋转角传感器K将与已检测的旋转角度对应的输出信号输出至马达控制装置2。
马达控制装置2选择性地对U相线圈Lu、V相线圈Lv、及W相线圈Lw进行通电，由此定子S的凸极部SP1～凸极部SP6磁性吸引转子R的凸极部RP1～凸极部RP4，而在转子R产生正扭矩或负扭矩。由此，马达控制装置2调整SR马达M的旋转速度。另外，在以下的说明中，将在转子R产生正扭矩(驱动扭矩)称为驱动控制，将在转子R产生负扭矩(制动扭矩)称为刹车控制。
如此，马达控制装置2一边将控制SR马达M的旋转的控制模式交替地切换成驱动控制与刹车控制，一边控制SR马达M的旋转速度。
回到图1，以下对马达控制装置2的具体的构成进行说明。
马达控制装置2包括：电源部3、逆变器4、电流传感器5、以及控制部6。
电源部3例如为装载在车辆的电池。电源部3可使用镍氢电池或锂离子电池等二次电池。另外，也可以使用电双层电容器(电容器)来代替二次电池。
逆变器4与U相线圈Lu、V相线圈Lv、及W相线圈Lw分别连接。
逆变器4包括多个开关元件SW及多个二极管D。
在本实施方式中，对开关元件SW为n型沟道的场效应晶体管(Field EffectTransistor，FET)的情况进行说明，但并不限定于此，例如也可以是绝缘栅双极晶体管(Insulated gate bipolar transistor，IGBT)、及双极结型晶体管(bipolar junctiontransistor，BJT)。
多个开关元件SW包括U相、V相、及W相三相桥接的六个开关元件SWUH、SWUL、SWVH、SWVL、SWWH、SWWL。
多个二极管D包括六个二极管DUH、DUL、DVH、DVL、DWH、DWL。
开关元件SWUH的漏极与电源部3的正极端子连接，源极与二极管DUL的阴极连接。二极管DUL的阳极与电源部3的负极端子连接。
二极管DUH的阴极与电源部3的正极端子连接，阳极与开关元件SWUL的漏极连接。开关元件SWUL的源极与电源部3的负极端子连接。
开关元件SWVH的漏极与电源部3的正极端子连接，源极与二极管DVL的阴极连接。二极管DVL的阳极与电源部3的负极端子连接。
二极管DVH的阴极与电源部3的正极端子连接，阳极与开关元件SWVL的漏极连接。开关元件SWVL的源极与电源部3的负极端子连接。
开关元件SWWH的漏极与电源部3的正极端子连接，源极与二极管DWL的阴极连接。二极管DWL的阳极与电源部3的负极端子连接。
二极管DWH的阴极与电源部3的正极端子连接，阳极与开关元件SWWL的漏极连接。开关元件SWWL的源极与电源部3的负极端子连接。
在开关元件SWUH与二极管DUL的连接点连接SR马达M的U相线圈Lu的一端，在开关元件SWUL与二极管DUH的连接点连接U相线圈Lu的另一端。
在开关元件SWVH与二极管DVL的连接点连接SR马达M的V相线圈Lv的一端，在开关元件SWVL与二极管DVH的连接点连接V相线圈Lv的另一端。
在开关元件SWWH与二极管DWL的连接点连接SR马达M的W相线圈Lw的一端，在开关元件SWWL与二极管DWH的连接点连接W相线圈Lw的另一端。
电流传感器5检测分别流入SR马达M所具有的U相线圈Lu、V相线圈Lv、及W相线圈Lw的电流(以下，称为“相电流”)并输出至控制部6。
控制部6将控制信号发送至各开关元件SW的栅极，由此将各开关元件SW切换成开启状态或关闭状态。因此，来自电源部3的电流分别对U相线圈Lu、V相线圈Lv、及W相线圈Lw进行通电。即，控制部6切换SR马达M的与各相对应的线圈的通电，由此在SR马达M产生正扭矩或负扭矩，并一边调整SR马达M的旋转速度一边进行旋转驱动。
以下，对本发明的实施方式的控制部6的构成进行说明。
控制部6包括：电流指令值生成部7、电流检测部8、位置检测部9、旋转速度检测部10、超前角、通电角设定部11、励磁电流指令设定部12、正负扭矩指令判定部13、非通电判定部14、通电时机输出部15、电流控制部16、脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)输出部17、以及驱动控制部18。
电流指令值生成部7例如对应于表示车辆的油门踏板的操作量(踏力量)的油门信号、或表示刹车踏板的操作量(踏力量)的刹车信号，获取分别流入SR马达M的U相线圈Lu、V相线圈Lv、及W相线圈Lw的电流的目标值(以下，称为“电流指令值”)。而且，电流指令值生成部7将已获取的电流指令值输出至超前角、通电角设定部11、励磁电流指令设定部12、及电流控制部16。例如，电流指令值生成部7包括：将油门踏板的操作量与电流指令值建立了关联的油门电流指令值表、及将刹车踏板的操作量与电流指令值建立了关联的刹车电流指令值表。而且，电流指令值生成部7从油门电流指令值表或刹车电流指令值表获取与油门信号所示的油门踏板的操作量、或刹车信号所示的刹车踏板的操作量对应的电流指令值，由此算出电流指令值。
电流检测部8检测从电流传感器5输出的分别流入SR马达M的U相线圈Lu、V相线圈Lv、及W相线圈Lw的相电流值。而且，电流检测部8将已检测的各相的相电流值输出至非通电判定部14及电流控制部16。例如，电流检测部8根据从各电流传感器5输出的各相电流的检测信号，检测对SR马达M进行通电的相电流，并将其相电流值输出至电流控制部16。
位置检测部9根据旋转角传感器K输出的信号，检测转子R的旋转角(转子R的旋转位置)，并将其检测结果输出至旋转速度检测部10、非通电判定部14及通电时机输出部15。
旋转速度检测部10检测位置检测部9输出的表示转子R的旋转角的信号的每单位时间的变化量，并根据已检测的变化量来算出转子R的旋转速度(转速)。而且，旋转速度检测部10将已算出的旋转速度输出至超前角、通电角设定部11、励磁电流指令设定部12、正负扭矩指令判定部13、及非通电判定部14。
超前角、通电角设定部11将与从电流指令值生成部7输出的电流指令值、及从旋转速度检测部10输出的旋转速度对应的超前角及通电角输出至通电时机输出部15。例如，超前角、通电角设定部11包含超前角映射部11a及通电角映射部11b来构成。
超前角映射部11a是将超前角的值与电流指令值和转子R的旋转速度的各组合建立了对应的映射。此处，超前角表示从使分别针对SR马达M的各相的线圈的通电开始相位及通电结束相位对应于各相的电感变化的规定位置(例如，电感的增大开始相位及减少开始相位等)，使通电角朝超前角侧变化的角度。另外，超前角存在相对于电流指令值与转速的增加而增加的倾向。另外，例如，超前角映射部11a根据模拟或由实体机器所得的测定结果等来设定。
通电角映射部11b是将通电角的值与电流指令值和转子R的旋转速度的各组合建立了对应的映射。此处，通电角与SR马达M的U相线圈Lu、V相线圈Lv、及W相线圈Lw分别建立了对应。另外，例如，通电角映射部11b根据模拟或由实体机器所得的测定结果等来设定。
因此，超前角、通电角设定部11基于电流指令值生成部7输出的电流指令值、及旋转速度检测部10输出的旋转速度，根据超前角映射部11a来决定超前角。而且，超前角、通电角设定部11将已决定的超前角输出至通电时机输出部15。
另外，超前角、通电角设定部11基于电流指令值生成部7输出的电流指令值、及旋转速度检测部10输出的旋转速度，根据通电角映射部11b来决定通电角。而且，超前角、通电角设定部11将已决定的通电角输出至通电时机输出部15。
励磁电流指令设定部12包括励磁电流指令映射部121。
励磁电流指令映射部121是存储有进行SR马达M的再生控制时的SR马达M的旋转速度、及对SR马达M进行再生控制时的电流的目标值即再生控制电流指令值的映射。在所述励磁电流指令映射部121中，例如当存在刹车踏板的操作量增大，旋转速度减少的倾向时，再生控制电流指令值变化成增大倾向。另外，例如，再生控制电流指令值根据SR马达M的特性值并利用模拟来算出、或利用SR马达M的实测值来事先决定。
励磁电流指令设定部12获取来自电流指令值生成部7的电流指令值与来自旋转速度检测部10的SR马达M的旋转速度，并从已读出的励磁电流指令映射部121选择与已获取的电流指令值及旋转速度对应的再生控制电流指令值。而且，励磁电流指令设定部12将已选择的再生控制电流指令值输出至电流控制部16。
正负扭矩指令判定部13根据油门信号或刹车信号，判定是否使针对SR马达M的扭矩反转。例如，正负扭矩指令判定部13在油门信号已消失的情况或已获取刹车信号的情况下，判定使针对SR马达M的扭矩反转。在此情况下，从正扭矩朝负扭矩反转。另一方面，正负扭矩指令判定部13在刹车信号消失，并已获取油门信号的情况下，判定使针对SR马达M的扭矩反转。在此情况下，从负扭矩朝正扭矩反转。
正负扭矩指令判定部13将表示使针对SR马达M的扭矩反转的扭矩反转指令输出至非通电判定部14、通电时机输出部15及电流控制部16。
非通电判定部14在已从正负扭矩指令判定部13获取扭矩反转指令的情况下，当判定流入通电相的线圈的电流为规定值以上时，判定执行非通电处理。此处，本实施方式的非通电处理是指不使励磁电流流入与通电相对应的线圈的处理。
此处，判定流入通电相的线圈的电流(相电流)未满规定值的情况未必需要实际测定相电流。例如，判定相电流未满规定值的情况是指符合以下所列举的两个条件的至少任一者的情况。
(1)已从位置检测部9获取的相电流为规定的阈值(以下，称为“电流阈值”)以上的情况。
(2)已从旋转速度检测部10获取的旋转速度为规定的阈值(以下，称为“旋转速度阈值”)以上的情况。
非通电判定部14在判定执行非通电处理的情况下，将表示非通电处理的执行的非通电处理指令输出至通电时机输出部15。另一方面，非通电判定部14在已从正负扭矩指令判定部13获取扭矩反转指令的情况下，当流入通电相的线圈的电流未满规定值时，判定不执行非通电处理，并且将表示对SR马达M的旋转进行控制的控制模式的切换的模式切换信号输出至通电时机输出部15。
通电时机输出部15获取从位置检测部9输出的转子R的旋转位置、及从超前角、通电角设定部11输出的超前角与通电角。而且，通电时机输出部15根据已获取的转子R的旋转位置、及超前角与通电角，决定对U相线圈Lu、V相线圈Lv、及W相线圈Lw进行通电的通电时机。
例如，在对SR马达M进行驱动控制的驱动控制模式的情况下，通电时机输出部15根据已获取的超前角及通电角，决定作为产生正扭矩的时机的正扭矩通电开始时机。而且，在已获取的转子R的旋转位置为相当于正扭矩通电开始时机的位置的情况下，通电时机输出部15将表示产生正扭矩的驱动信号输出至驱动控制部18。
另一方面，在对SR马达M进行刹车控制的刹车控制模式的情况下，通电时机输出部15根据已获取的超前角及通电角，决定作为产生负扭矩的时机的负扭矩通电开始时机。而且，在已获取的转子R的旋转位置为相当于负扭矩通电开始时机的位置的情况下，通电时机输出部15将表示产生负扭矩的制动信号输出至驱动控制部18。
在从驱动控制模式朝刹车控制模式转变的情况、或从刹车控制模式朝驱动控制模式转变的情况下，通电时机输出部15暂时停止驱动信号及制动信号的输出。即，通电时机输出部15在已获取扭矩反转指令的情况下，暂时停止驱动信号及制动信号的输出。而且，通电时机输出部15在驱动控制模式的情况下，当已获取模式切换信号时，转变成刹车控制模式。另一方面，通电时机输出部15在刹车控制模式的情况下，当已获取模式切换信号时，转变成驱动控制模式。
此处，通电时机输出部15在从驱动控制模式与刹车控制模式中的任一者朝另一者转变的情况下设置非通电区间，所述非通电区间在已从非通电判定部14获取非通电处理指令的情况下，即便正扭矩通电开始时机或负扭矩通电开始时机已到来，也在规定的期间内不输出驱动信号及制动信号。
例如，通电时机输出部15在从刹车控制模式朝驱动控制模式转变的情况下，当已获取非通电处理指令时，在规定期间的范围停止驱动信号的输出。此情况下的规定期间的范围只要可确保至少对当前的凸极部RP的下一个凸极部RP不产生磁性吸引力的期间，则可任意地设定。
另外，通电时机输出部15在从驱动控制模式朝刹车控制模式转变的情况下，当已获取非通电处理指令时，在规定期间的范围停止制动信号的输出。此情况下的规定期间的范围只要可确保至少对当前的凸极部RP不产生负扭矩的磁性吸引力的期间，则可任意地设定。
电流控制部16根据来自正负扭矩指令判定部13的扭矩反转指令，判定针对SR马达M的控制模式为驱动控制模式及刹车控制模式的哪一个。在针对SR马达M的控制模式为驱动控制模式的情况下，电流控制部16算出从电流指令值生成部7供给的电流指令值与从电流检测部8供给的相电流值的偏差(以下，称为“驱动电流差值”)。而且，电流控制部16将已算出的驱动电流差值输出至PWM输出部17。
另一方面，在针对SR马达M的控制模式为刹车控制模式的情况下，电流控制部16算出从励磁电流指令设定部12供给的再生控制电流指令值与从电流检测部8供给的相电流值的偏差(以下，称为“制动电流差值”)。而且，电流控制部16将已算出的制动电流差值输出至PWM输出部17。
PWM输出部17根据驱动电流差值或制动电流差值，利用众所周知的比例-积分(Proportional Integral，PI)控制、或比例-积分-微分(Proportional IntegralDerivative，PID)控制来算出占空比。而且，PWM输出部17将已算出的占空比输出至驱动控制部18。
驱动控制部18根据从通电时机输出部15输出的驱动信号、及从PWM输出部17输出的占空比，生成第一控制信号。而且，驱动控制部18按照事先设定的多个通电模式，将已生成的第一控制信号发送至各开关元件SW的栅极，由此对SR马达M进行驱动控制。
另外，驱动控制部18根据从通电时机输出部15输出的制动信号、及从PWM输出部17输出的占空比，生成第二控制信号。而且，驱动控制部18按照事先设定的多个通电模式，将已生成的第二控制信号发送至各开关元件SW的栅极，由此对SR马达M进行刹车控制。
继而，对本实施方式的马达控制装置2的运行的流程进行说明。图3是表示本发明的一实施方式的马达控制装置2的运行的流程的图。
通电时机输出部15判定是否已从正负扭矩指令判定部13获取扭矩反转指令(步骤S101)。通电时机输出部15在已从正负扭矩指令判定部13获取扭矩反转指令的情况下，停止驱动信号或制动信号的输出(步骤S102)。由此，驱动控制部18停止第一控制信号或第二控制信号的输出。因此，在正对SR马达M供给励磁电流的情况下，停止所述励磁电流的供给。
另一方面，通电时机输出部15在未从正负扭矩指令判定部13获取扭矩反转指令的情况下，不停止驱动信号或制动信号的输出。因此，在正对SR马达M供给励磁电流的情况下，继续所述励磁电流的供给。
通电时机输出部15判定当前的控制模式是否为刹车控制模式(步骤S103)。通电时机输出部15在判定当前的控制模式为刹车控制模式的情况下，判定转子R的旋转位置是否为相当于正扭矩通电开始时机的位置(步骤S104)。
通电时机输出部15在判定转子R的旋转位置为相当于正扭矩通电开始时机的位置的情况下，判定已从旋转速度检测部10获取的旋转速度是否为旋转速度阈值以上(步骤S105)。
通电时机输出部15在判定已从旋转速度检测部10获取的旋转速度为旋转速度阈值以上的情况下，执行非通电处理(步骤S106)。即，通电时机输出部15至少对之前进行了磁性吸引的转子R的凸极部RP的下一个凸极部RP不产生磁性吸引力。例如，当转子R的凸极部RP1在之前已被磁性吸引时，作为下一个凸极部的凸极部RP2不被磁性吸引。换言之，控制部6在将针对SR马达M的控制从刹车控制朝驱动控制切换的情况下，即便获取扭矩反转信号后最初的正扭矩通电开始时机已到来，也不对通电相的线圈供给励磁电流。
通电时机输出部15判定获取扭矩反转信号后第二次的正扭矩通电开始时机是否已到来(步骤S107)。在获取扭矩反转信号后第二次的正扭矩通电开始时机已到来的情况下，通电时机输出部15将驱动信号输出至驱动控制部18。由此，控制部6从刹车控制模式朝驱动控制模式转变，对SR马达M开始驱动控制(步骤S108)。另一方面，在获取扭矩反转信号后第二次的正扭矩通电开始时机未到来的情况下，通电时机输出部15继续步骤S106的处理直至所述第二次的正扭矩通电开始时机到来为止。
在步骤S103中，通电时机输出部15在判定当前的控制模式并非刹车控制模式的情况下，判定转子R的旋转位置是否为相当于负扭矩通电开始时机的位置(步骤S109)。
通电时机输出部15在判定转子R的旋转位置为相当于负扭矩通电开始时机的位置的情况下，判定已从旋转速度检测部10获取的旋转速度是否为旋转速度阈值以上(步骤S110)。
通电时机输出部15在判定已从旋转速度检测部10获取的旋转速度为旋转速度阈值以上的情况下，执行非通电处理(步骤S111)。即，通电时机输出部15至少对当前的凸极部RP不产生负扭矩的磁性吸引力。例如，当在之前对转子R的凸极部RP1产生了正扭矩的磁性吸引力时，不对所述凸极部RP1产生负扭矩的磁性吸引力。换言之，控制部6在将针对SR马达M的控制从驱动控制朝刹车控制切换的情况下，即便获取扭矩反转信号后最初的负扭矩通电开始时机已到来，也不对通电相的线圈供给励磁电流。
通电时机输出部15判定获取扭矩反转信号后第二次的负扭矩通电开始时机是否已到来(步骤S112)。在获取扭矩反转信号后第二次的负扭矩通电开始时机已到来的情况下，通电时机输出部15将制动信号输出至驱动控制部18。由此，控制部6从驱动控制模式朝刹车控制模式转变，对SR马达M开始刹车控制(步骤S113)。另一方面，在获取扭矩反转信号后第二次的负扭矩通电开始时机未到来的情况下，通电时机输出部15继续步骤S111的处理直至所述负扭矩通电开始时机到来为止。
继而，使用图4～图7对本实施方式的作用效果进行说明。另外，在以下的说明中，对通电相为U相的情况进行说明，但V相、W相也一样。
(从刹车控制朝驱动控制的切换)
首先，使用图4及图5对本实施方式的从刹车控制朝驱动控制切换时的作用效果进行说明。图4是表示从之前的刹车控制朝驱动控制切换时的时序图的图。图5是表示本发明的一实施方式的从刹车控制朝驱动控制切换时的时序图的图。
如图4所示，现有的马达控制装置在已被输入油门信号的时间点从刹车控制朝驱动控制切换。因此，现有的马达控制装置若在已被输入油门信号的时间点在SR马达残留有再生电流，则存在因开始驱动控制而导致再生电流与励磁电流重叠，在SR马达产生过大的电流100的可能性。
另一方面，如图5所示，本实施方式的马达控制装置2在被输入油门信号并从刹车控制朝驱动控制切换的情况下，不立即进行切换，而设置非通电期间。例如，马达控制装置2在从刹车控制朝驱动控制切换的情况下，设置不使励磁电流101流入的非通电区间，至少对当前的凸极部RP的下一个凸极部RP不产生正扭矩。由此，马达控制装置2可将刹车控制状态与驱动控制状态分离，而可消除再生电流与励磁电流101的重叠。因此，马达控制装置2可抑制在SR马达M产生过大的电流。
(从驱动控制朝刹车控制的切换)
继而，使用图6及图7对本实施方式的从驱动控制朝刹车控制时的作用效果进行说明。图6是表示从之前的驱动控制朝刹车控制切换时的时序图的图。图7是表示本发明的一实施方式的从驱动控制朝刹车控制切换时的时序图的图。
如图6所示，现有的马达控制装置在刹车信号的输入或油门信号的消失的时间点从驱动控制朝刹车控制切换。因此，现有的马达控制装置若从驱动控制朝刹车控制切换，则存在励磁电流变大，再生电流200变得过大的可能性。
另一方面，如图7所示，本实施方式的马达控制装置2在因刹车信号输入或油门信号消失而从驱动控制朝刹车控制的情况下，不立即进行切换，而设置非通电期间。例如，马达控制装置2在从驱动控制朝刹车控制切换的情况下，设置不使励磁电流201流入的非通电区间，至少对当前的凸极部RP不产生负扭矩。由此，马达控制装置2可将驱动控制状态与刹车控制状态分离，而可消除再生电流与励磁电流201的重叠。因此，马达控制装置2使流入SR马达M的再生电流不会变得过大，其结果，可抑制在SR马达M产生过大的电流。
但是，马达控制装置2在从刹车控制朝驱动控制切换的情况、或从驱动控制朝刹车控制切换的情况下，未必需要设置非通电期间。例如，马达控制装置2在从驱动控制与刹车控制中的任一者朝另一者切换的情况下，若通电相的相电流下降至不产生过大的电流的程度，则也可以不设置非通电期间而从所述任一者朝另一者切换。即，马达控制装置2在从驱动控制与刹车控制中的任一者朝另一者切换的情况下，将流入通电相的线圈的电流(相电流)未满规定值(例如，相电流几乎不流入的状态)作为条件。由此，马达控制装置2在切换驱动控制与刹车控制的情况下，可抑制在SR马达M产生过大的电流。
换言之，马达控制装置2在从驱动控制与所述刹车控制中的任一者朝另一者切换的情况下，设置不使励磁电流流入与通电相对应的线圈的非通电区间，由此使流入通电相的线圈的电流下降至未满规定值。
另外，马达控制装置2在从驱动控制与刹车控制中的任一者朝另一者切换的情况下，当旋转速度未满旋转速度阈值时，也可以不设置非通电区间。其原因在于：在SR马达M为高旋转的情况下，从刹车控制朝驱动控制切换时或从驱动控制朝刹车控制切换时产生的再生电流与励磁电流的重叠在增大超前角、通电角的情况下产生。即，在SR马达M的旋转速度未满旋转速度阈值的情况，即为低旋转的情况下，无需增大超前角、通电角，电流的衰减也快。因此，在SR马达M的旋转速度未满旋转速度阈值的情况下，相电流不会变成规定值以上，因此不会产生再生电流与励磁电流的重叠。因此，马达控制装置2在SR马达M的旋转速度未满旋转速度阈值的情况下，不设置非通电区间而对SR马达M进行通电来切换控制模式。由此，马达控制装置2可使零扭矩的区间变成最小限度。
以上，参照附图对本发明的实施方式进行了详述，但具体的构成并不限定于所述实施方式，也包含不脱本发明的主旨的范围的设计等。
在所述实施方式中，在图3中，当旋转速度为旋转阈值以上时设置非通电区间，但本发明并不限定于此。例如，在图3中所示的步骤S105及步骤S110中，通电时机输出部15判定已从位置检测部9获取的相电流是否为电流阈值以上，在相电流为电流阈值以上的情况下，也可以设置非通电区间。
另外，本实施方式的控制部6所包括的各部也可以通过安装进行与从驱动控制及刹车控制中的任一者朝另一者切换的控制相关的各种处理的程序，并使计算机执行所述程序来构成。即，也可以使计算机执行进行用于切换控制部6的控制模式的各种处理的程序，由此使计算机作为控制部6所包括的各部发挥功能，由此构成控制部6。
计算机具有中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、只读存储器(ReadOnly Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、电可擦编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)(注册商标)等各种存储器，通信总线及接口，CPU读出事先作为固件(firmware)而存储在ROM的处理程序并依次执行，由此作为控制部6发挥功能。

Claims (2)

1.一种马达控制装置，是对多相的开关磁阻马达进行旋转控制的马达控制装置，其特征在于包括：
控制部，一边切换在所述开关磁阻马达产生驱动扭矩的驱动控制、及在所述开关磁阻马达产生制动扭矩的刹车控制，一边控制所述开关磁阻马达的旋转速度，
所述控制部在从所述驱动控制与所述刹车控制中的任一者朝另一者切换的情况下，将流入通电相的线圈的电流未满规定值作为条件，
所述控制部在从所述驱动控制与所述刹车控制中的任一者朝另一者切换的情况下，设置不使励磁电流流入与所述通电相对应的线圈的非通电区间，由此使流入所述通电相的线圈的电流下降至未满规定值，
所述开关磁阻马达包括：定子，具有卷绕有线圈的多个第一凸极部；及转子，具有多个第二凸极部，
所述控制部选择性地对所述各线圈进行通电，由此使所述第一凸极部磁性吸引所述第二凸极部，而在所述转子产生所述驱动扭矩或所述制动扭矩，
所述控制部在从所述刹车控制朝所述驱动控制切换的情况下，作为所述非通电区间，至少对当前的第二凸极部的下一个第二凸极部不进行用于产生所述驱动扭矩的磁性吸引，
所述控制部在从所述驱动控制朝所述刹车控制切换的情况下，作为所述非通电区间，至少对当前的第二凸极部不进行用于产生所述制动扭矩的磁性吸引。
2.根据权利要求1所述的马达控制装置，其特征在于，
所述控制部在从所述驱动控制与所述刹车控制中的任一者朝另一者切换的情况下，当所述开关磁阻马达的旋转速度未满规定值时，不设置所述非通电区间。
CN201880058981.1A 2017-12-07 2018-11-19 马达控制装置 Active CN111095776B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017235526 2017-12-07
JP2017-235526 2017-12-07
PCT/JP2018/042601 WO2019111684A1 (ja) 2017-12-07 2018-11-19 モータ制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111095776A CN111095776A (zh) 2020-05-01
CN111095776B true CN111095776B (zh) 2023-08-29

Family

ID=66751516

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880058981.1A Active CN111095776B (zh) 2017-12-07 2018-11-19 马达控制装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11146198B2 (zh)
EP (1) EP3723275B1 (zh)
JP (1) JP6925446B2 (zh)
CN (1) CN111095776B (zh)
WO (1) WO2019111684A1 (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08182365A (ja) * 1994-12-26 1996-07-12 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd モータの制御装置及び電動車用モータの制御装置
JPH11346494A (ja) * 1998-03-30 1999-12-14 Aisin Seiki Co Ltd 電気モ―タの通電制御装置
JP2002058272A (ja) * 2000-08-09 2002-02-22 Daikin Ind Ltd スイッチトリラクタンスモータ制御方法およびその装置
JP2008245495A (ja) * 2007-03-29 2008-10-09 Mitsuba Corp スイッチドリラクタンスモータの制御装置
JP2009065824A (ja) * 2007-08-13 2009-03-26 Mitsuba Corp スイッチトリラクタンスモータの制御装置
JP2009227221A (ja) * 2008-03-25 2009-10-08 Mitsuba Corp ハイブリッド電気自動車
JP2015139350A (ja) * 2014-01-24 2015-07-30 株式会社ミツバ モータ回生制御装置およびモータ回生制御方法
JP2015231323A (ja) * 2014-06-06 2015-12-21 株式会社ミツバ モータ回生制御装置及びモータ回生制御システム

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5548196A (en) * 1993-02-27 1996-08-20 Goldstar Co., Ltd. Switched reluctance motor driving circuit
US5440218A (en) * 1994-07-13 1995-08-08 General Electric Company Reversible switched reluctance motor operating without a shaft position sensor
US6422659B2 (en) * 1999-12-14 2002-07-23 Delphi Technologies, Inc. Estimated electric caliper clamp force based upon actuator motor position
JP4943719B2 (ja) * 2006-03-02 2012-05-30 株式会社ミツバ スイッチトリラクタンスモータの回生制御装置
CN102113201B (zh) * 2008-06-10 2013-01-30 梅森肃 再生开关磁阻电机驱动系统
JP6298390B2 (ja) * 2014-09-29 2018-03-20 日立オートモティブシステムズ株式会社 電動機駆動制御装置、電動パワーステアリング装置、電動ブレーキ装置、電動ポンプ装置
JP6629129B2 (ja) * 2016-04-11 2020-01-15 株式会社ミツバ モータ制御装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08182365A (ja) * 1994-12-26 1996-07-12 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd モータの制御装置及び電動車用モータの制御装置
JPH11346494A (ja) * 1998-03-30 1999-12-14 Aisin Seiki Co Ltd 電気モ―タの通電制御装置
JP2002058272A (ja) * 2000-08-09 2002-02-22 Daikin Ind Ltd スイッチトリラクタンスモータ制御方法およびその装置
JP2008245495A (ja) * 2007-03-29 2008-10-09 Mitsuba Corp スイッチドリラクタンスモータの制御装置
JP2009065824A (ja) * 2007-08-13 2009-03-26 Mitsuba Corp スイッチトリラクタンスモータの制御装置
JP2009227221A (ja) * 2008-03-25 2009-10-08 Mitsuba Corp ハイブリッド電気自動車
JP2015139350A (ja) * 2014-01-24 2015-07-30 株式会社ミツバ モータ回生制御装置およびモータ回生制御方法
JP2015231323A (ja) * 2014-06-06 2015-12-21 株式会社ミツバ モータ回生制御装置及びモータ回生制御システム

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019111684A1 (ja) 2019-06-13
US20200274476A1 (en) 2020-08-27
EP3723275B1 (en) 2023-06-07
EP3723275A1 (en) 2020-10-14
JPWO2019111684A1 (ja) 2020-10-22
US11146198B2 (en) 2021-10-12
CN111095776A (zh) 2020-05-01
JP6925446B2 (ja) 2021-08-25
EP3723275A4 (en) 2021-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20020021098A1 (en) Device and method for starting a brushless motor
CN105556828A (zh) 3相无刷电动机的驱动装置
JP5188723B2 (ja) スイッチトリラクタンスモータの制御装置
JP5724977B2 (ja) ブラシレスモータの制御システム
JP6629129B2 (ja) モータ制御装置
US9000704B2 (en) Three-phase motor driving apparatus and three-phase motor driving method
CN105518988A (zh) 电力转换装置和永磁体同步电动机的控制方法
JP5545646B2 (ja) モータ駆動制御装置
CN111095776B (zh) 马达控制装置
JP4581590B2 (ja) スイッチトリラクタンスモータの高速域制御方法
JP2007110781A (ja) モータ制御装置
US11652433B2 (en) Motor actuator for on-vehicle equipment
CN109831140B (zh) 开关磁阻马达的控制装置
JP2013183550A (ja) ブラシレスモータの駆動装置
EP3531553B1 (en) Switched reluctance motor control system and switched reluctance motor control method
JP6971777B2 (ja) モータ制御装置
JP5709464B2 (ja) モータ駆動制御装置
JP2021065074A (ja) モータ制御装置
JP2007236161A (ja) スイッチトリラクタンスモータの制御装置
JP6991079B2 (ja) モータ制御装置
US20240313681A1 (en) Wiper controller
KR102384881B1 (ko) 자동 호환 제어기능이 구비되는 ｂｌｄｃ 모터
JP2013236431A (ja) ブラシレスモータの制御方法及び制御装置
JP2018133835A (ja) モータ制御装置
JP6212145B2 (ja) ステッピングモータ駆動装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant