JP2014128087A - 回転機の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】インバータINVを構成する高電位側スイッチング素子及び低電位側スイッチング素子の操作状態を電気角120°毎に相ごとに順次固定しつつ、インバータINVの固定された相以外の2相を構成する高電位側スイッチング素子及び低電位側スイッチング素子を指令変調率D¥*及びキャリアtaの大小比較に基づくパルス幅変調によりオンオフ操作する。こうした構成において、インバータINVの3相全てについて、高電位側スイッチング素子及び低電位側スイッチング素子のうち一方がオン操作又はオフ操作される期間以外の期間であってかつキャリアtaが極小値となるタイミングにおいて電流センサ18によって母線電流を検出する。
【選択図】 図1
Description
以下、本発明にかかる回転機の制御装置を車載電動パワーステアリングの制御システムに適用した第1の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
以下、第2の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
以下、第3の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
以下、第4の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
以下、第5の実施形態について、先の第2の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
以下、第6の実施形態について、先の第3の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
以下、第7の実施形態について、先の第3の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
以下、第8の実施形態について、先の第7の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
Claims (10)
- 直流電源(12)と、3相回転機(10)と、前記直流電源及び前記回転機を電気的に接続可能な3相インバータ(INV)と、を備える回転機の制御システムに適用され、
前記直流電源及び前記インバータを電気的に接続する母線(Ln)に流れる電流を検出する電流検出手段(18)と、
前記インバータを構成する高電位側スイッチング素子及び低電位側スイッチング素子の操作状態を所定期間毎に相ごとに順次固定しつつ、前記インバータの固定された相以外の2相を構成する高電位側スイッチング素子及び低電位側スイッチング素子を指令信号及び三角波信号の大小比較に基づくパルス幅変調によりオンオフ操作する2相変調手段(24,28,90)と、
を備え、
前記電流検出手段は、前記インバータの3相全てについて前記2相変調手段によって前記高電位側スイッチング素子及び前記低電位側スイッチング素子のうち一方がオン操作又はオフ操作される期間以外の検出可能期間であってかつ、前記三角波信号が極値となるタイミングにおいて前記母線に流れる電流を検出することを特徴とする回転機の制御装置。 - 前記2相変調手段は、前記回転機の電気角60°毎に相ごとに前記高電位側スイッチング素子及び前記低電位側スイッチング素子の操作状態を順次固定してかつ、前記電気角60°毎に相ごとに前記操作状態を固定する前記高電位側スイッチング素子及び前記低電位側スイッチング素子のそれぞれのオン操作固定及びオフ操作固定を交互に切り替え、
前記三角波信号が極値となるタイミングとは、該三角波信号が極小値となるタイミング及び該三角波信号が極大値となるタイミングのそれぞれであることを特徴とする請求項1記載の回転機の制御装置。 - 前記2相変調手段は、前記回転機の電気角120°毎に相ごとに、前記高電位側スイッチング素子のオフ操作固定及び前記低電位側スイッチング素子のオン操作固定を順次行い、
前記三角波信号が極値となるタイミングとは、該三角波信号が極小値となるタイミングであることを特徴とする請求項1記載の回転機の制御装置。 - 前記2相変調手段は、前記回転機の電気角120°毎に相ごとに、前記高電位側スイッチング素子のオン操作固定及び前記低電位側スイッチング素子のオフ操作固定を順次行い、
前記三角波信号が極値となるタイミングとは、該三角波信号が極大値となるタイミングであることを特徴とする請求項1記載の回転機の制御装置。 - 前記2相変調手段によって前記高電位側スイッチング素子が前記パルス幅変調によるオンオフ操作からオフ操作固定に切り替えられてかつ前記低電位側スイッチング素子が前記パルス幅変調によるオンオフ操作からオン操作固定に切り替えられるに先立ち、デッドタイムを設定する設定手段(28)を更に備えることを特徴とする請求項2又は3記載の回転機の制御装置。
- 前記設定手段によって設定されるデッドタイム中において前記電流検出手段による電流の検出を禁止する禁止手段(52)を更に備えることを特徴とする請求項5記載の回転機の制御装置。
- 前記インバータの3相全てについて前記高電位側スイッチング素子及び前記低電位側スイッチング素子のうち一方がオフ操作される期間であってかつ、前記三角波信号が極値となるタイミングにおいて、前記母線に流れる電流を補正値として検出する補正値検出手段と、
前記電流検出手段の検出値を前記補正値によって補正するオフセット補正手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の回転機の制御装置。 - 前記インバータの3相全てを構成する前記高電位側スイッチング素子及び前記低電位側スイッチング素子を前記指令信号及び前記三角波信号の大小比較に基づくパルス幅変調によりオンオフ操作する3相変調手段(24,28,90)と、
前記指令信号が2相変調領域にある場合、前記2相変調手段によって前記インバータを構成する前記スイッチング素子を操作し、前記指令信号が3相変調領域にある場合、前記3相変調手段によって前記インバータを構成する前記スイッチング素子を操作する切替操作手段(90)と、
前記3相変調手段によって前記スイッチング素子が操作される場合、前記電流検出手段による電流の検出を禁止する第2の禁止手段(52)と、
を更に備え、
前記2相変調領域は、前記指令信号の取り得る指令範囲のうち、該指令範囲の下限値よりも大きい第1の規定値と、該第1の規定値よりも大きくてかつ前記指令範囲の上限値よりも小さい第2の規定値とで区画される領域であり、
前記3相変調領域は、前記指令範囲の下限値及び前記第1の規定値で区画される領域、並びに前記第2の規定値及び前記指令範囲の上限値で区画される領域のうち少なくとも一方であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の回転機の制御装置。 - 前記インバータの3相全てを構成する前記高電位側スイッチング素子及び前記低電位側スイッチング素子を前記指令信号及び前記三角波信号の大小比較に基づくパルス幅変調によりオンオフ操作する3相変調手段(24,28,90)と、
前記指令信号が2相変調領域にある場合、前記2相変調手段によって前記インバータを構成する前記スイッチング素子を操作し、前記指令信号が3相変調領域にある場合、前記3相変調手段によって前記インバータを構成する前記スイッチング素子を操作する切替操作手段(90)と、
前記3相変調手段によって前記スイッチング素子が操作される場合、前記電流検出手段による電流の検出を禁止する第2の禁止手段(52)と、
を更に備え、
前記2相変調領域は、前記指令信号の取り得る指令範囲のうち、該指令範囲の下限値よりも大きい規定値と、前記指令範囲の上限値とで区画される領域であり、
前記3相変調領域は、前記指令範囲の下限値及び前記規定値で区画される領域であり、
前記規定値は、前記2相変調手段によって前記インバータを構成する前記スイッチング素子の操作状態が切り替えられてから、前記電流検出手段の検出値がその想定値の許容範囲内となるまでの時間が前記検出可能期間より短くなるように設定されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の回転機の制御装置。 - 前記2相変調手段は、
前記回転機のトルク及び回転速度の少なくとも一方である制御量をその指令値に制御すべく、該指令値を入力として前記制御量のフィードフォワード操作量としての前記回転機の指令電圧を設定する指令電圧設定手段(24,90)と、
前記指令電圧設定手段によって設定された前記指令電圧及び前記三角波信号に基づくパルス幅変調により前記固定された相以外の2相を構成する前記高電位側スイッチング素子及び前記低電位側スイッチング素子をオンオフ操作するオンオフ操作手段(28)と、
を備え、
前記電流検出手段の検出値が前記回転機のいずれの相電流であるかを識別する識別手段(52)と、
前記識別手段による識別結果及び前記電流検出手段の検出値に基づき、前記回転機に流れる交流電流の振幅のずれを低減すべく、前記インバータの3相のそれぞれに対応する前記指令電圧を個別に補正する振幅補正手段(30〜34,40〜44,60〜64,70〜74,80〜84)と、
を更に備えることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の回転機の制御装置。
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