JP2015056919A - 電動機制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電動機制御装置(15)は、電力変換器(13)と平滑コンデンサ(14)と三相交流電動機(14)と電流センサ(14v、14w)とを備える電動機システムを制御する電動機制御装置であって、電流センサの検出値(Iv*、Iw*)から生成される3つの相電圧指令信号(Vu、Vv、Vw)に基づいて、信号レベルが最大でなく且つ最小でない第1の相電圧指令信号との差分が最も大きい第2の相電圧指令信号の相であるターゲット相を特定する特定手段(156)と、平滑コンデンサの端子間電圧(VH)が所望電圧値と一致するように、ターゲット相の相電流を検出する電流センサの検出値を補正する補正手段(157v、157w、158v、158w)とを備える。
【選択図】図2
Description
本発明の電動機制御装置は、直流電源と、前記直流電源から供給される直流電力を交流電力に変換する電力変換器と、前記電力変換器に対して電気的に並列に接続される平滑コンデンサと、前記電力変換器から出力される交流電力を用いて駆動する三相交流電動機と、前記三相交流電動機に供給される相電流を検出する電流センサとを備える電動機システムを制御する電動機制御装置であって、前記電流センサの検出値から生成され且つ前記三相交流電動機の動作を規定する3つの相電圧指令信号に基づいて、信号レベルが最大でなく且つ最小でない第1の相電圧指令信号との差分が最も大きい第2の相電圧指令信号の相であるターゲット相を特定する特定手段と、前記平滑コンデンサの端子間電圧が所望電圧値と一致するように、前記ターゲット相の相電流を検出する前記電流センサの検出値を補正する補正手段とを備える。
本発明の電動機制御装置の他の態様では、前記補正手段は、(i)前記ターゲット相の相電流の極性及び(ii)前記端子間電圧の変化の傾向に基づいて、前記ターゲット相の相電流を検出する前記電流センサの検出値の補正態様を決定する。
上述の如くターゲット相の相電流の極性及び端子間電圧の変化の傾向に基づいて電流センサの検出値の補正態様を決定する電動機制御装置の他の態様では、前記補正手段は、(i)前記ターゲット相の相電流の極性が第1の極性であり、且つ、(ii)前記端子間電圧が第1の変化態様で変化している場合には、前記ターゲット相の相電流を検出する前記電流センサの検出値を第1の補正態様で補正し、前記補正手段は、(i)前記ターゲット相の相電流の極性が前記第1の極性とは異なる第2の極性であり、且つ、(ii)前記端子間電圧が前記第1の変化態様で変化している場合には、前記ターゲット相の相電流を検出する前記電流センサの検出値を前記第1の補正態様とは異なる第2の補正態様で補正する。
上述の如くターゲット相の相電流の極性の違いに応じて電流センサの検出値の補正態様が変わるように、電流センサの検出値の補正態様を決定する電動機制御装置の他の態様では、前記第1の極性は、正極性及び負極性のうちのいずれか一方の極性であり、前記第2の極性は、正極性及び負極性のうち前記第1の極性とは異なる極性であり、前記第1の変化態様は、前記端子間電圧が減少する変化態様及び前記端子間電圧が増加する変化態様のうちのいずれか一方であり、前記第1の補正態様は、前記検出値を大きくする補正態様及び前記検出値を小さくする補正態様のうちのいずれか一方の補正態様であり、前記第2の補正態様は、前記検出値を大きくする補正態様及び前記検出値を小さくする補正態様のうち前記第1の補正態様とは異なる補正態様である。
上述の如くターゲット相の相電流の極性及び端子間電圧の変化の傾向に基づいて電流センサの検出値の補正態様を決定する電動機制御装置の他の態様では、前記補正手段は、(i)前記ターゲット相の相電流の極性が第1の極性であり、且つ、(ii)前記端子間電圧が第1の変化態様で変化している場合には、前記ターゲット相の相電流を検出する前記電流センサの検出値を第1の補正態様で補正し、前記補正手段は、(i)前記ターゲット相の相電流の極性が前記第1の極性であり、且つ、(ii)前記端子間電圧が前記第1の変化態様とは異なる第2の変化態様で変化している場合には、前記ターゲット相の相電流を検出する前記電流センサの検出値を前記第1の補正態様とは異なる第2の補正態様で補正する。
上述の如く端子間電圧の変化態様の違いに応じて電流センサの検出値の補正態様が変わるように、電流センサの検出値の補正態様を決定する電動機制御装置の他の態様では、前記第1の極性は、正極性及び負極性のうちのいずれか一方の極性であり、前記第1の変化態様は、前記端子間電圧が減少する変化態様及び前記端子間電圧が増加する変化態様のうちのいずれか一方の変化態様であり、前記第2の変化態様は、前記端子間電圧が減少する変化態様及び前記端子間電圧が増加する変化態様のうち前記第1の変化態様とは異なる変化態様であり、前記第1の補正態様は、前記検出値を大きくする補正態様及び前記検出値を小さくする補正態様のうちのいずれか一方の補正態様であり、前記第2の補正態様は、前記検出値を大きくする補正態様及び前記検出値を小さくする補正態様のうち前記第1の補正態様とは異なる補正態様である。
上述の如くターゲット相の相電流の極性及び端子間電圧の変化の傾向に基づいて電流センサの検出値の補正態様を決定する電動機制御装置の他の態様では、前記補正手段は、(i)前記ターゲット相の相電流の極性が負極性であり、且つ、(ii)前記端子間電圧が減少している場合には、前記ターゲット相の相電流を検出する前記電流センサの検出値を、当該検出値を小さくするように補正する。
上述の如くターゲット相の相電流の極性及び端子間電圧の変化の傾向に基づいて電流センサの検出値の補正態様を決定する電動機制御装置の他の態様では、前記補正手段は、(i)前記ターゲット相の相電流の極性が正極性であり、且つ、(ii)前記端子間電圧が減少している場合には、前記ターゲット相の相電流を検出する前記電流センサの検出値を、当該検出値を大きくするように補正する。
上述の如くターゲット相の相電流の極性及び端子間電圧の変化の傾向に基づいて電流センサの検出値の補正態様を決定する電動機制御装置の他の態様では、前記補正手段は、(i)前記ターゲット相の相電流の極性が負極性であり、且つ、(ii)前記端子間電圧が増加している場合には、前記ターゲット相の相電流を検出する前記電流センサの検出値を、当該検出値を大きくするように補正する。
上述の如くターゲット相の相電流の極性及び端子間電圧の変化の傾向に基づいて電流センサの検出値の補正態様を決定する電動機制御装置の他の態様では、前記補正手段は、(i)前記ターゲット相の相電流の極性が正極性であり、且つ、(ii)前記端子間電圧が増加している場合には、前記ターゲット相の相電流を検出する前記電流センサの検出値を、当該検出値を小さくするように補正する。
本発明の電動機制御装置の他の態様では、前記電動機システムは、前記端子間電圧を検出する電圧センサを更に備えており、前記電圧センサの検出値から、前記相電圧指令信号の周波数と同一の周波数の電圧成分を抽出する抽出手段を更に備え、前記補正手段は、前記抽出手段が抽出した前記電圧成分の電圧値が前記所望電圧値と一致するように、前記ターゲット相の相電流を検出する前記電流センサの検出値を補正する。
本発明の電動機制御装置の他の態様では、前記電動機システムは、前記端子間電圧を検出する電圧センサを更に備えており、前記電圧センサの検出値から、前記相電圧指令信号の周波数の2倍の周波数の電圧成分を抽出する抽出手段を更に備え、前記補正手段は、前記抽出手段が抽出した前記電圧成分の電圧値が前記所望電圧値と一致するように、前記ターゲット相の相電流を検出する前記電流センサの検出値を補正する。
本発明の電動機制御装置の他の態様では、前記電動機システムは、前記端子間電圧を検出する電圧センサと、前記直流電源から供給される直流電力の電圧値を、当該電圧値が前記所望電圧値に一致するように変換する電圧変換器とを更に備えており、前記電力変換器は、前記電圧変換器から供給される電圧値が変換された直流電力を交流電力に変換し、前記補正手段は、前記電圧センサの検出値から前記電圧変換器による電圧値の変換動作に起因した当該端子間電圧の変動分の影響を除去することで得られる電圧成分が前記所望電圧値と一致するように、前記ターゲット相の相電流を検出する前記電流センサの検出値を補正する。
本発明の電動機制御装置の他の態様では、前記電動機システムは、前記端子間電圧を検出する電圧センサと、前記直流電源から供給される直流電力の電圧値を、前記電圧センサの検出値から前記相電圧指令信号の周波数と同一の周波数の電圧成分及び前記相電圧指令信号の周波数の2倍の周波数の電圧成分を除去することで得られる電圧成分が前記所望電圧値と一致するように変換する電圧変換器とを更に備えており、前記電力変換器は、前記電圧変換器から供給される電圧値が変換された直流電力を交流電力に変換する。
本発明の電動機制御装置の他の態様では、前記補正手段は、前記平滑コンデンサに流れるコンデンサ電流が所望電流値と一致するように、前記ターゲット相の相電流を検出する前記電流センサの検出値を補正する。
初めに、図1から図9を参照しながら、第1実施形態について説明する。
まず、図1を参照しながら、第1実施形態の車両1の構成について説明する。図1は、第1実施形態の車両1の構成を示すブロック図である。
続いて、図3を参照しながら、第1実施形態の車両1において行われるインバータ制御動作(つまり、ECU15が行うインバータ制御動作)の流れについて説明する。図3は、第1実施形態におけるインバータ制御動作の流れを示すフローチャートである。
続いて、図10を参照しながら、第2実施形態の車両2について説明する。図10は、第2実施形態の車両2の構成を示すブロック図である。尚、第1実施形態の車両1における構成要素及び動作については、同一の参照符号及びステップ番号を付することで、これらの詳細な説明を省略する。
続いて、図11を参照しながら、第3実施形態について説明する。図11は、第3実施形態の車両3の構成を示すブロック図である。尚、第1実施形態の車両1から第2実施形態の車両2における構成要素及び動作については、同一の参照符号及びステップ番号を付することで、これらの詳細な説明を省略する。
続いて、図12を参照しながら、第4実施形態について説明する。図12は、第4実施形態の車両4の構成を示すブロック図である。尚、第1実施形態の車両1から第3実施形態の車両3における構成要素及び動作については、同一の参照符号及びステップ番号を付することで、これらの詳細な説明を省略する。
続いて、図13及び14を参照しながら、第5実施形態について説明する。図13は、第5実施形態の車両5の構成を示すブロック図である。図14は、第5実施形態のECU55の構成(特に、インバータ13の動作を制御するための構成)を示すブロック図である。尚、第1実施形態の車両1から第4実施形態の車両4における構成要素及び動作については、同一の参照符号及びステップ番号を付することで、これらの詳細な説明を省略する。
11 直流電源
12 平滑コンデンサ
12V 電圧センサ
13 インバータ
14 モータジェネレータ
14v V相電流センサ
14w W相電流センサ
15 ECU
151 電流指令変換部
152 三相/二相変換部
153 電流制御部
154 二相/三相変換部
155 PWM変換部
156 コンデンサ電流相特定部
157v V相補正量算出部
157w W相補正量算出部
158v V相加算器
158w W相加算器
251 BPF
31 昇圧コンバータ
41 電源電流センサ
51 コンデンサ電流センサ
Iu U相電流
Iv V相電流
Iw W相電流
Iv* V相電流検出信号
Iw* W相電流検出信号
Ic コンデンサ電流
Ic* コンデンサ電流検出信号
IL 電源電流
IL* 電源電流検出信号
Cv V相補正量
Cw W相補正量
Vu U相電圧指令信号
Vv V相電圧指令信号
Vw W相電圧指令信号
VH 端子間電圧
VH* 端子間電圧検出信号
Qup、Qvp、Qwp p側スイッチング素子
Qun Qvn、Qwn n側スイッチング素子
Dup、Dun、Dvp、Dvn、Dwp、Dwn 整流用ダイオード
Claims (15)
- 直流電源と、前記直流電源から供給される直流電力を交流電力に変換する電力変換器と、前記電力変換器に対して電気的に並列に接続される平滑コンデンサと、前記電力変換器から出力される交流電力を用いて駆動する三相交流電動機と、前記三相交流電動機に供給される相電流を検出する電流センサとを備える電動機システムを制御する電動機制御装置であって、
前記電流センサの検出値から生成され且つ前記三相交流電動機の動作を規定する3つの相電圧指令信号に基づいて、信号レベルが最大でなく且つ最小でない第1の相電圧指令信号との差分が最も大きい第2の相電圧指令信号の相であるターゲット相を特定する特定手段と、
前記平滑コンデンサの端子間電圧が所望電圧値と一致するように、前記ターゲット相の相電流を検出する前記電流センサの検出値を補正する補正手段と
を備えることを特徴とする電動機制御装置。 - 前記補正手段は、(i)前記ターゲット相の相電流の極性及び(ii)前記端子間電圧の変化の傾向に基づいて、前記ターゲット相の相電流を検出する前記電流センサの検出値を補正する態様を決定する
ことを特徴とする請求項1に記載の電動機制御装置。 - 前記補正手段は、(i)前記ターゲット相の相電流の極性が第1の極性であり、且つ、(ii)前記端子間電圧が第1の変化態様で変化している場合には、前記ターゲット相の相電流を検出する前記電流センサの検出値を第1の補正態様で補正し、
前記補正手段は、(i)前記ターゲット相の相電流の極性が前記第1の極性とは異なる第2の極性であり、且つ、(ii)前記端子間電圧が前記第1の変化態様で変化している場合には、前記ターゲット相の相電流を検出する前記電流センサの検出値を前記第1の補正態様とは異なる第2の補正態様で補正する
ことを特徴とする請求項2に記載の電動機制御装置。 - 前記第1の極性は、正極性及び負極性のうちのいずれか一方の極性であり、
前記第2の極性は、正極性及び負極性のうち前記第1の極性とは異なる極性であり、
前記第1の変化態様は、前記端子間電圧が減少する変化態様及び前記端子間電圧が増加する変化態様のうちのいずれか一方であり、
前記第1の補正態様は、前記検出値を大きくする補正態様及び前記検出値を小さくする補正態様のうちのいずれか一方の補正態様であり、
前記第2の補正態様は、前記検出値を大きくする補正態様及び前記検出値を小さくする補正態様のうち前記第1の補正他いようとは異なる補正態様である
ことを特徴とする請求項3に記載の電動機制御装置。 - 前記補正手段は、(i)前記ターゲット相の相電流の極性が第1の極性であり、且つ、(ii)前記端子間電圧が第1の変化態様で変化している場合には、前記ターゲット相の相電流を検出する前記電流センサの検出値を第1の補正態様で補正し、
前記補正手段は、(i)前記ターゲット相の相電流の極性が前記第1の極性であり、且つ、(ii)前記端子間電圧が前記第1の変化態様とは異なる第2の変化態様で変化している場合には、前記ターゲット相の相電流を検出する前記電流センサの検出値を前記第1の補正態様とは異なる第2の補正態様で補正する
ことを特徴とする請求項2から4のいずれか一項に記載の電動機制御装置。 - 前記第1の極性は、正極性及び負極性のうちのいずれか一方の極性であり、
前記第1の変化態様は、前記端子間電圧が減少する変化態様及び前記端子間電圧が増加する変化態様のうちのいずれか一方の変化態様であり、
前記第2の変化態様は、前記端子間電圧が減少する変化態様及び前記端子間電圧が増加する変化態様のうち前記第1の変化態様とは異なる変化態様であり、
前記第1の補正態様は、前記検出値を大きくする補正態様及び前記検出値を小さくする補正態様のうちのいずれか一方の補正態様であり、
前記第2の補正態様は、前記検出値を大きくする補正態様及び前記検出値を小さくする補正態様のうち前記第1の補正態様とは異なる補正態様である
ことを特徴とする請求項5に記載の電動機制御装置。 - 前記補正手段は、(i)前記ターゲット相の相電流の極性が負極性であり、且つ、(ii)前記端子間電圧が減少している場合には、前記ターゲット相の相電流を検出する前記電流センサの検出値を、当該検出値を小さくするように補正する
ことを特徴とする請求項2から6のいずれか一項に記載の電動機制御装置。 - 前記補正手段は、(i)前記ターゲット相の相電流の極性が正極性であり、且つ、(ii)前記端子間電圧が減少している場合には、前記ターゲット相の相電流を検出する前記電流センサの検出値を、当該検出値を大きくするように補正する
ことを特徴とする請求項2から7のいずれか一項に記載の電動機制御装置。 - 前記補正手段は、(i)前記ターゲット相の相電流の極性が負極性であり、且つ、(ii)前記端子間電圧が増加している場合には、前記ターゲット相の相電流を検出する前記電流センサの検出値を、当該検出値を大きくするように補正する
ことを特徴とする請求項2から8のいずれか一項に記載の電動機制御装置。 - 前記補正手段は、(i)前記ターゲット相の相電流の極性が正極性であり、且つ、(ii)前記端子間電圧が増加している場合には、前記ターゲット相の相電流を検出する前記電流センサの検出値を、当該検出値を小さくするように補正する
ことを特徴とする請求項2から9のいずれか一項に記載の電動機制御装置。 - 前記電動機システムは、前記端子間電圧を検出する電圧センサを更に備えており、
前記電圧センサの検出値から、前記相電圧指令信号の周波数と同一の周波数の電圧成分を抽出する抽出手段を更に備え、
前記補正手段は、前記抽出手段が抽出した前記電圧成分の電圧値が前記所望電圧値と一致するように、前記ターゲット相の相電流を検出する前記電流センサの検出値を補正する
ことを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載の電動機制御装置。 - 前記電動機システムは、前記端子間電圧を検出する電圧センサを更に備えており、
前記電圧センサの検出値から、前記相電圧指令信号の周波数の2倍の周波数の電圧成分を抽出する抽出手段を更に備え、
前記補正手段は、前記抽出手段が抽出した前記電圧成分の電圧値が前記所望電圧値と一致するように、前記ターゲット相の相電流を検出する前記電流センサの検出値を補正する
ことを特徴とする請求項1から11のいずれか一項に記載の電動機制御装置。 - 前記電動機システムは、
前記端子間電圧を検出する電圧センサと、
前記直流電源から供給される直流電力の電圧値を、当該電圧値が前記所望電圧値に一致するように変換する電圧変換器と
を更に備えており、
前記電力変換器は、前記電圧変換器から供給される電圧値が変換された直流電力を交流電力に変換し、
前記補正手段は、前記電圧センサの検出値から前記電圧変換器による電圧値の変換動作に起因した当該端子間電圧の変動分の影響を除去することで得られる電圧成分が前記所望電圧値と一致するように、前記ターゲット相の相電流を検出する前記電流センサの検出値を補正する
ことを特徴とする請求項1から12のいずれか一項に記載の電動機制御装置。 - 前記電動機システムは、
前記端子間電圧を検出する電圧センサと、
前記直流電源から供給される直流電力の電圧値を、前記電圧センサの検出値から前記相電圧指令信号の周波数と同一の周波数の電圧成分及び前記相電圧指令信号の周波数の2倍の周波数の電圧成分を除去することで得られる電圧成分が前記所望電圧値と一致するように変換する電圧変換器と
を更に備えており、
前記電力変換器は、前記電圧変換器から供給される電圧値が変換された直流電力を交流電力に変換する
ことを特徴とする請求項1から13のいずれか一項に記載の電動機制御装置。 - 前記補正手段は、前記平滑コンデンサに流れるコンデンサ電流が所望電流値と一致するように、前記ターゲット相の相電流を検出する前記電流センサの検出値を補正する
ことを特徴とする請求項1から14のいずれか一項に記載の電動機制御装置。
Priority Applications (11)
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