JP2006014406A - モータ制御装置及びその制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】キャリア周波数を切り替える際、制御部9が、比例ゲイン及び積分ゲインを変更する。また、制御部9が、キャリア周波数を切り替える前後において、キャリア周波数に合わせてモータ2の回転角度の推定演算方法を段階的に切り替える。これにより、キャリア周波数を切り替えた際、モータ2の電流挙動が不安定になることを防止できる。また、モータ2の回転角度が実際の回転角度とは異なることにより、パワー素子のスイッチングタイミングにズレが生じ、電流波形の乱れやトルクショックを引き起こすことを防止できる。
【選択図】図1
Description
本発明の実施形態となるモータ制御装置1は、図1に示すように、車両を駆動する三相交流モータ(モータ)2と、インバータ(INV)3と、θ,ω演算部4と、3相→2相変換部5と、電流PI制御部6と、2相→3相変換部7と、デューティ(DUTY)指令部8と、制御部9とを主な構成要素として備える。
一般に、PI制御の際に用いられる比例ゲインは、コイルのインダクタンスと交差角周波数の積で表され、積分ゲインは巻き線抵抗,交差角周波数,及び一演算周期(時間)の積で表される。また、キャリア周波数の低減に伴い制御可能な交差角周波数の上限値は低減する。従って、キャリア周波数を切り替える際には、電流フィードバックゲインとしての比例ゲイン及び積分ゲインを変更する必要がある。さらに、現在の演算周期で演算されたデューティ指令値がPWMパルスに反映されるタイミングは次回の演算周期であるので、θ,ω演算部4は、現在のモータ2の回転角度θから次回の演算周期における推定回転角度θ’を演算しなけばならない。しかしながら、キャリア周波数が変化すると、一回の演算周期で進むモータ2の回転角度θ(すなわち、回転角度の増加量Δθ)が変化するために、通常の演算方法では推定回転角度θ’を正確に演算することができない。そこで、本発明の実施形態となるモータ制御装置1では、制御部9が、キャリア周波数の切り替えに合わせて以下に示すように動作することにより、比例ゲイン及び積分ゲインの大きさを段階的に切り替えると共に、推定回転角度θ’の演算方法を段階的に切り替える。以下、ゲイン切り替え時の動作、及び演算方法切り替え時の動作の順に、制御部9の動作について詳しく説明する。
キャリア周波数を高周波から低周波に切り替える場合、比例ゲインは、交差角周波数の低下に伴い小さくなるが、積分ゲインは、交差角周波数と演算周期の積によってキャリア周波数切り替え時の大小が決まる。従って、キャリア周波数を高周波から低周波に切り替える際には、制御部9は、低周波キャリア時の積分ゲインと高周波キャリア時の積分ゲインの大小関係を判別し、その大小関係に応じて以下に示すようにゲインを切り替える。なお、この実施形態では、キャリア周波数を高周波から低周波に切り替える際の動作についてのみ説明するが、逆の手順を行うことによりキャリア周波数を低周波から高周波に切り替える場合にも適用できることは勿論である。
制御部9は、キャリア周波数を高周波から低周波に切り替える前に、比例ゲイン調整部12にキャリア切り替えモード信号(I)を入力することにより比例ゲインを低ゲイン値に変更する。そして、制御部9は、キャリア周波数を高周波から低周波に切り替えるのに応じて、積分ゲイン調整部14にキャリア切り替えモード信号(II)を入力することにより、積分ゲインを高ゲイン値に変更する。
制御部9は、キャリア周波数を高周波から低周波に切り替える前に、比例ゲイン調整部12及び積分ゲイン調整部14にキャリア切り替えモード信号(I)を入力することにより、比例ゲイン及び積分ゲインを低ゲイン値に変更する。そして、比例ゲイン及び積分ゲインを低ゲイン値に変更した後、制御部9は、キャリア周波数を高周波から低周波に切り替える。
図3は、キャリア周波数を10[kHz]から2.5[kHz]に低減させる際(時刻T=t2)、及びキャリア周波数を2.5[kHz]から10[kHz]に増加させる際(時刻T=t8)の制御部9の動作を説明するためのタイミングチャート図である。
2:モータ
3:インバータ
4:θ,ω演算部
5:3相→2相変換部
6:電流PI制御部
7:2相→3相変換部
8:デューティ(DUTY)指令部
9:制御部
11:差演算部
12:比例ゲイン調整部
13:比例項演算部
14:積分ゲイン調整部
15:積分項演算部
Claims (4)
- インバータを構成する複数のパワー素子のオン/オフをパルス幅変調処理で切り換えることにより、三相交流モータに交流電流を供給する共に、モータに供給する電流値を電流指令値に従うようにフィードバック制御するモータ制御装置であって、
キャリア周波数を切り替える際、前記フィードバック制御の際に用いられるフィードバックゲインをキャリア周波数に合わせて変更する制御部を備えること
を特徴とするモータ制御装置。 - 請求項1に記載のモータ制御装置であって、
前記制御部は、キャリア周波数を切り替える際、前記フィードバックゲインの値を小さくすることを特徴とするモータ制御装置。 - 請求項1又は請求項2に記載のモータ制御装置であって、
前記制御部は、キャリア周波数を切り替える前後において、切り替え前後のキャリア周波数に合わせて三相交流モータの回転角度の推定演算方法を段階的に切り替えることを特徴とするモータ制御装置。 - インバータを構成する複数のパワー素子のオン/オフをパルス幅変調処理で切り換えることにより、三相交流モータに交流電流を供給する共に、モータに供給する電流値を電流指令値に従うようにフィードバック制御するモータ制御装置の制御方法であって、
キャリア周波数を切り替える際、前記フィードバック制御の際に用いられるフィードバックゲインをキャリア周波数に合わせて変更するステップを有すること
を特徴とするモータ制御装置の制御方法。
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