JP2017175778A - 回転電機制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
上記の構成では、第二制御処理において変化する設定値が二種類となる。かかる構成であれば、設定値の変化が二段階で行われるため、第二制御処理の内容がよりシンプルになる。
また、上記の回転電機制御装置において、一回の前記第二制御処理における前記第一電圧維持処理の実行期間、及び、前記第二電圧維持処理の実行期間の各々の長さが、前記回転電機の回転速度の実測値に応じて決定されるとよい。
上記の構成では、一回の第二制御処理における第一電圧維持処理の実行期間、及び、第二電圧維持処理の実行期間の各々の長さを適当な長さに決めることにより、デッドタイムが設定された相の電圧についての出力量を調整することが可能となる。この際、各処理の実行期間の長さを回転電機の回転速度の目標値や実測値に応じて決めれば、上記出力量を合理的に調整することが可能となる。
(第一算出方法):前記第二制御処理にて前記デッドタイムが設定された相の電圧を制御したときの前記出力値の波形を、一回の前記第二制御処理の開始時点から終了時点までの区間にて積分した際の積分値を前記第一算出値として算出する。
(第二算出方法):前記理想波形を、一回の前記第二制御処理の開始時点から終了時点までの区間にて積分した際の積分値を前記第二算出値として算出する。
上記の構成では、デッドタイムが設定された相電圧の出力量について、補正された場合の出力量(第一算出値に相当)が、電圧波形が理想的な正弦波となるように制御された場合の出力量(第二算出値に相当)と等しくなる。かかる構成であれば、補正がなされた相と残りの相との間で相電圧の出力がバランスするようになり、これにより、相間電圧の歪みの発生が適切に抑制されるようになる。
先ず、本実施形態に係る回転電機制御装置の構成について説明する。本実施形態に係る回転電機制御装置は、上述した三相のブラシレスモータ(以下、モータMと呼ぶ)を制御するモータ制御装置1である。このモータ制御装置1は、図1に示すように、インバータ部2と、モータ駆動制御部3と、PI制御部4と、回転指令入力部5と、モータ状態入力部6と、異常検出部7とを有する。
次に、デッドタイム設定の影響に対する補正について、本実施形態で採用されている補正内容を説明する。本実施形態に係る補正内容について説明するにあたり、先ず、デッドタイム設定の影響について図3A及び図3Bを参照しながら説明する。図3Aの(a)、(b)及び(c)は、デッドタイム設定相に属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オンオフ動作を示すタイミングチャートである。なお、図中の(a)、(b)、(c)ではデューティ比が異なっており、具体的には(a)、(b)、(c)の順に高くなっている。図3Bは、相電圧の出力値を示すグラフである。同図の縦軸は、相電圧の出力値をデューティ比換算で示しており、横軸は、モータMの回転位置を電気角にて示している。
(第一算出方法):一回の第二制御処理にてU相の相電圧を制御したときの当該相電圧の出力値の波形を、当該一回の第二制御処理の開始時点から終了時点までの区間に亘って積分した際の積分値を第一算出値として算出する。
(第二算出方法):一回の第二制御処理において仮に正弦波PWMにて制御したU相の相電圧の波形が理想波形になると仮定し、当該理想波形を上記一回の第二制御処理の開始時点から終了時点までの区間にて積分した際の積分値を第二算出値として算出する。
2 インバータ部
3 モータ駆動制御部
4 PI制御部
5 回転指令入力部
6 モータ状態入力部
7 異常検出部
10 ECU
11 サーミスタ抵抗器
12 シャント抵抗器
13 電源電圧入力回路
14a、14b、14c ホール素子
15 異常時対応トランジスタ
21、23、25 高電位側スイッチング素子
22、24、26 低電位側スイッチング素子
B 電源
Cu U相コイル
Cv V相コイル
Cw W相コイル
M モータ
Claims (5)
- 多相の回転電機を制御する回転電機制御装置であって、
高電位側に配置される高電位側スイッチング素子と、低電位側に配置される低電位側スイッチング素子と、の組み合わせを相毎に備えた回路部と、
該回路部から前記回転電機への出力電圧を制御するために、前記回路部における前記相毎の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にスイッチング動作を実施させる制御部と、を備え、
同じ相の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の一方は、他方がオフするタイミングよりもデッドタイムの分だけ遅れたタイミングにてオンし、
前記制御部は、
前記デッドタイムが設定された相の電圧を、該電圧の出力値に関する波形が前記デッドタイムの設定による影響を受けていない理想波形となるように正弦波パルス幅変調方式にて制御する第一制御処理と、
前記デッドタイムが設定された相の電圧を、前記出力値の絶対値が設定値に維持されるように制御する第二制御処理と、を交互に繰り返して実行し、
前記設定値は、前記第二制御処理の実行期間中、前記理想波形におけるピーク値よりも前記影響に応じた分だけ低い値以上、かつ、前記ピーク値以下の範囲内で段階的に変化することを特徴とする回転電機制御装置。 - 前記制御部は、前記第二制御処理において、
前記デッドタイムが設定された相の電圧を、前記出力値の絶対値が前記ピーク値よりも前記影響に応じた分だけ低い前記設定値に維持されるように制御する第一電圧維持処理と、
前記デッドタイムが設定された相の電圧を、前記出力値の絶対値が前記ピーク値に等しい前記設定値に維持されるように制御する第二電圧維持処理と、を実行することを特徴とする請求項1に記載の回転電機制御装置。 - 一回の前記第二制御処理における前記第一電圧維持処理の実行期間、及び、前記第二電圧維持処理の実行期間の各々の長さが、前記回転電機の回転速度の目標値に応じて決定されることを特徴とする請求項2に記載の回転電機制御装置。
- 一回の前記第二制御処理における前記第一電圧維持処理の実行期間、及び、前記第二電圧維持処理の実行期間の各々の長さが、前記回転電機の回転速度の実測値に応じて決定されることを特徴とする請求項2又は3に記載の回転電機制御装置。
- 一回の前記第二制御処理における前記第一電圧維持処理の実行期間、及び、前記第二電圧維持処理の実行期間の各々の長さが、下記の第一算出方法によって算出された第一算出値と下記の第二算出方法によって算出された第二算出値とが等しくなるように決定されることを特徴とする請求項2乃至4のいずれか一項に記載の回転電機制御装置。
(第一算出方法):前記第二制御処理にて前記デッドタイムが設定された相の電圧を制御したときの前記出力値の波形を、一回の前記第二制御処理の開始時点から終了時点までの区間にて積分した際の積分値を前記第一算出値として算出する。
(第二算出方法):前記理想波形を、一回の前記第二制御処理の開始時点から終了時点までの区間にて積分した際の積分値を前記第二算出値として算出する。
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