JP2021129354A - インバータ制御装置及び車載用流体機械 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】インバータ制御装置14は、車載用蓄電装置104を用いて車載用電動モータ11を駆動させるインバータ回路13の制御に用いられる。インバータ制御装置14の回転制御部36は、外部から送信される外部指令値と実回転速度とに基づいて2相電圧指令値を導出する処理と、2相電圧指令値に基づいて3相電圧指令値を導出する処理と、を行う。ここで、回転制御部36は、2相電圧指令値と電源電圧Vinとに基づいて算出される電圧利用率に基づいて3相電圧指令値を導出する。
【選択図】図2
Description
かかる構成によれば、電圧利用率が小さくなるに従って中性点振幅が大きくなる。これにより、電圧利用率が小さくなるに従って3相電圧指令値の変化範囲が狭くなることを抑制できる。
上記目的を達成する車載用流体機械は、前記車載用電動モータと、前記インバータ回路と、上述したインバータ制御装置と、を備えていることを特徴とする。
図1に示すように、車両100に搭載されている車載用空調装置101は、車載用電動圧縮機10と、車載用電動圧縮機10に対して流体としての冷媒を供給する外部冷媒回路102とを備えている。
インバータ制御装置14は、CPU及びメモリ等といった電子部品を有するコントローラである。インバータ制御装置14は、インバータ回路13、詳細には3相スイッチング素子Qu1〜Qw2を制御することにより、車載用電動モータ11を駆動させる。
回転制御部36は、位置/速度推定部34と電気的に接続されている。これにより、回転制御部36は、位置/速度推定部34によって推定されたロータ22の回転位置及び実回転速度Nrを把握可能となっているとともに、位置/速度推定部34に対して推定に必要なパラメータを送信可能となっている。
図3に示すように、回転制御部36は、まずステップS101にて、取得部35によって取得される外部指令値(本実施形態では指令回転速度Nc)と、位置/速度推定部34によって把握(本実施形態では推定)された実回転速度Nrとに基づいて、2相電流指令値Idr,Iqrを導出する。2相電流指令値Idr,Iqrとは、d軸電流Idの目標値であるd軸電流指令値Idrと、q軸電流Iqの目標値であるq軸電流指令値Iqrとである。
3相電圧指令値Vur,Vvr,Vwrは、u相電圧指令値Vur、v相電圧指令値Vvr及びw相電圧指令値Vwrで構成されている。u相電圧指令値Vurは、u相コイル24uの印加電圧の目標値であり、v相電圧指令値Vvrは、v相コイル24vの印加電圧の目標値であり、w相電圧指令値Vwrは、w相コイル24wの印加電圧の目標値である。
(1)インバータ制御装置14は、車載用蓄電装置104を用いて車載用電動モータ11を駆動させるインバータ回路13の制御に用いられるものである。車載用電動モータ11は3相コイル24u,24v,24wを有し、インバータ回路13は3相スイッチング素子Qu1〜Qw2を有している。
かかる構成によれば、電圧利用率Rが小さくなるに従って中性点振幅fnが大きくなる。これにより、電圧利用率Rが小さくなるに従って3相電圧指令値Vur,Vvr,Vwrの変化範囲が狭くなることを抑制できる。
○ 2相電圧指令値Vdr,Vqr及び電圧利用率Rに基づいて3相電圧指令値Vur,Vvr,Vwrを導出するための具体的な構成は、実施形態に示した構成に限られず、任意である。
(イ)車載用蓄電装置を用いて車載用電動モータを駆動させるインバータ回路の制御に用いられるインバータ制御装置であって、前記車載用電動モータは、3相コイルを有し、前記インバータ回路は、3相スイッチング素子を有し、前記インバータ制御装置は、前記車載用電動モータの回転速度を把握する速度把握部と、前記車載用蓄電装置の電圧である電源電圧を把握する電圧把握部と、外部から送信される外部指令値と前記速度把握部の把握結果とに基づいて、前記車載用電動モータのd軸及びq軸に印加する電圧の目標値である2相電圧指令値を導出する2相電圧指令値導出部と、前記2相電圧指令値に基づいて、前記3相コイルに印加する3相電圧指令値を導出する3相電圧指令値導出部と、を備え、前記3相電圧指令値に基づいて、前記3相スイッチング素子をPWM制御するものであり、前記3相電圧指令値導出部は、前記2相電圧指令値と前記電圧把握部の把握結果とに基づいて算出される電圧利用率に応じて、前記2相電圧指令値を2相/3相変換して得られる3相基準指令値の振幅である基準振幅よりも大きい振幅で中性点電位を変化させることによって前記3相電圧指令値を導出する制御と、前記基準振幅よりも小さい振幅で中性点電位変化させることによって前記3相電圧指令値を導出する制御と、に切り替えることを特徴とするインバータ制御装置。
Claims (7)
- 車載用蓄電装置を用いて車載用電動モータを駆動させるインバータ回路の制御に用いられるインバータ制御装置であって、
前記車載用電動モータは、3相コイルを有し、
前記インバータ回路は、3相スイッチング素子を有し、
前記インバータ制御装置は、
前記車載用電動モータの回転速度を把握する速度把握部と、
前記車載用蓄電装置の電圧である電源電圧を把握する電圧把握部と、
外部から送信される外部指令値と前記速度把握部の把握結果とに基づいて、前記車載用電動モータのd軸及びq軸に印加する電圧の目標値である2相電圧指令値を導出する2相電圧指令値導出部と、
前記2相電圧指令値に基づいて、前記3相コイルに印加する3相電圧指令値を導出する3相電圧指令値導出部と、
を備え、前記3相電圧指令値に基づいて、前記3相スイッチング素子をPWM制御するものであり、
前記3相電圧指令値導出部は、
前記2相電圧指令値と前記電圧把握部の把握結果とに基づいて算出される電圧利用率が第1電圧利用率である場合には、前記3相電圧指令値の中性点電位を第1中性点振幅で変化させることによって得られる第1の3相電圧指令値を導出し、
前記電圧利用率が前記第1電圧利用率よりも小さい第2電圧利用率である場合には、前記中性点電位を前記第1中性点振幅よりも大きい第2中性点振幅で変化させることによって得られる第2の3相電圧指令値を導出することを特徴とするインバータ制御装置。 - 前記3相電圧指令値導出部は、
前記2相電圧指令値に基づいて、基準振幅を有する3相基準指令値を生成する基準生成部と、
前記3相基準指令値に対して前記中性点電位を重畳させることによって前記3相電圧指令値を導出する重畳部と、
を備え、
前記重畳部は、
前記電圧利用率が前記第1電圧利用率である場合には、前記3相基準指令値に対して前記第1中性点振幅の中性点電位を重畳させ、
前記電圧利用率が前記第2電圧利用率である場合には、前記3相基準指令値に対して前記第2中性点振幅の中性点電位を重畳させるものである請求項1に記載のインバータ制御装置。 - 前記3相電圧指令値導出部は、前記2相電圧指令値及び前記電圧利用率と、前記3相電圧指令値とが対応付けて設定されたマップデータを有し、当該マップデータを参照することによって、前記2相電圧指令値及び前記電圧利用率に対応した前記3相電圧指令値を導出するものであり、
前記3相電圧指令値は、前記2相電圧指令値を2相/3相変換することによって得られる3相基準指令値に対して前記電圧利用率に対応する中性点振幅を有する中性点電位を重畳させた値である請求項1に記載のインバータ制御装置。 - 前記3相電圧指令値導出部は、前記電圧利用率が小さくなるに従って前記中性点電位の振幅を大きく変化させる請求項1〜3のうちいずれか一項に記載のインバータ制御装置。
- 前記3相電圧指令値導出部は、前記電圧利用率が前記第1電圧利用率である場合に、前記第1の3相電圧指令値が前記電源電圧を超えないように前記第1中性点振幅を調整する請求項1〜4のうちいずれか一項に記載のインバータ制御装置。
- 前記車載用電動モータと、
前記インバータ回路と、
請求項1〜5のうちいずれか一項に記載のインバータ制御装置と、
を備えていることを特徴とする車載用流体機械。 - 前記車載用流体機械は、前記車載用電動モータによって駆動する圧縮部を備えた車載用電動圧縮機である請求項6に記載の車載用流体機械。
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010119201A (ja) * | 2008-11-12 | 2010-05-27 | Toyota Motor Corp | 交流電動機の制御装置 |
JP2017225297A (ja) * | 2016-06-17 | 2017-12-21 | 株式会社デンソー | 電力変換装置 |
JP2018064322A (ja) * | 2016-10-11 | 2018-04-19 | 株式会社豊田自動織機 | 車両用インバータ駆動装置及び車両用流体機械 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3796881B2 (ja) * | 1997-03-07 | 2006-07-12 | 神鋼電機株式会社 | 3レベルインバータの制御方法とその装置 |
JP3951830B2 (ja) * | 2002-06-26 | 2007-08-01 | 日産自動車株式会社 | モータ制御装置 |
US8080957B2 (en) * | 2006-04-11 | 2011-12-20 | Nsk, Ltd. | Motor control device and motor-driven power steering system using the same |
US8427087B2 (en) * | 2009-01-29 | 2013-04-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control device for AC motor |
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JP6488192B2 (ja) * | 2015-05-25 | 2019-03-20 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | インバータ制御装置 |
JP2017184329A (ja) * | 2016-03-28 | 2017-10-05 | 株式会社豊田自動織機 | インバータ制御装置及び車載流体機械 |
JP7014014B2 (ja) * | 2018-03-30 | 2022-02-01 | 株式会社豊田自動織機 | 車載流体機械 |
-
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010119201A (ja) * | 2008-11-12 | 2010-05-27 | Toyota Motor Corp | 交流電動機の制御装置 |
JP2017225297A (ja) * | 2016-06-17 | 2017-12-21 | 株式会社デンソー | 電力変換装置 |
JP2018064322A (ja) * | 2016-10-11 | 2018-04-19 | 株式会社豊田自動織機 | 車両用インバータ駆動装置及び車両用流体機械 |
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