JP3353558B2 - デッドタイム補償装置、デッドタイム補償方法、モータ駆動装置及びモータ駆動方法 - Google Patents
デッドタイム補償装置、デッドタイム補償方法、モータ駆動装置及びモータ駆動方法Info
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Description
置、デッドタイム補償方法、モータ駆動装置及びモータ
駆動方法に関するものである。
ステータコイルによって構成されるモータが使用され、
モータ駆動装置によって制御された相電流を前記ステー
タコイルに供給することによりモータを駆動するように
なっている。この場合、モータ制御用コントローラは、
電流指令値発生手段、電流比較手段、パルス幅変調(P
WM)信号発生手段、三角波発生手段等を有する。そし
て、前記電流指令値発生手段において、トルク指令値に
基づいて前記ロータの位置に対応させてU相、V相及び
W相から成る3相の正弦波信号が発生させられ、該正弦
波信号が電流指令値として電流比較手段に対して出力さ
れる。
と前記モータからフィードバックされた相電流とを比較
し、その偏差をパルス幅変調信号発生手段に対して出力
する。該パルス幅変調信号発生手段は、入力された前記
偏差と三角波発生手段からの基準三角波とを比較して、
電流指令値に対応した出力パルス幅を有する3相のパル
ス幅変調信号を発生させ、該パルス幅変調信号をベース
ドライブ回路に対して出力する。
調信号に対応させてトランジスタ駆動信号を発生させ、
該トランジスタ駆動信号をインバータに対して出力す
る。該インバータは、6個のトランジスタを有し、前記
トランジスタ駆動信号がオンの間だけトランジスタをオ
ンにして、3相の相電流を発生させ、該相電流を前記ス
テータコイルに供給する。
相の相電流を発生させるために、上段及び下段のトラン
ジスタを直列に接続した対のトランジスタが3組配設さ
れるようになっている。そして、上段のトランジスタを
オンに、下段のトランジスタをオフにすることによって
前記ステータコイルに、すなわち、モータに正の極性の
相電流を供給することができ、上段のトランジスタをオ
フに、下段のトランジスタをオンにすることによって、
前記モータに負の極性の相電流を供給することができる
ようになっている。
タは直列に接続されているので、両トランジスタがわず
かな時間でも同時にオンになると、短絡が生じてトラン
ジスタを破壊してしまう。そこで、各トランジスタがオ
ンになるときに遅れが発生するようにデッドタイムが設
けられている。この場合、相電流が正の極性であるとき
は電源の負側に接続されたダイオードが導通するので、
デッドタイムの間、インバータの出力電圧は負の極性に
なり、出力電圧が正の極性である時間がその分短くな
る。
の正側に接続されたダイオードが導通するので、デッド
タイムの間、インバータの出力電圧は正の極性になり、
出力電圧が負の極性である時間がその分短くなる。そこ
で、デッドタイムによる誤差を補償するために、相電流
の極性が正である場合には、パルス幅変調信号の出力パ
ルス幅にデッドタイムを加算し、相電流の極性が負であ
る場合には、パルス幅変調信号の出力パルス幅からデッ
ドタイムを減算するようにしている。
来のモータ駆動装置においては、電流の極性が負である
場合、パルス幅変調信号のオンである時間がデッドタイ
ムより短いと、デッドタイム補償を行ったためにトラン
ジスタがオンにならず、電流波形に歪(ひず)みが生じ
ることがある。
題点を解決して、デッドタイム補償を行った場合に、電
流波形に歪みが生じることがないデッドタイム補償装
置、デッドタイム補償方法、モータ駆動装置及びモータ
駆動方法を提供することを目的とする。
ッドタイム補償装置においては、電流指令値の極性が正
である場合にパルス幅変調信号の出力パルス幅にデッド
タイムを加算し、電流指令値の極性が負である場合にパ
ルス幅変調信号の出力パルス幅からデッドタイムを減算
して補償パルス幅を計算するデッドタイム補償手段と、
前記補償パルス幅に基づいて調整パルス幅を計算し、該
調整パルス幅に従ってパルス幅調整信号を発生させるパ
ルス幅調整手段とを有する。
パルス幅が負の設定された範囲の値を採るときに、調整
パルス幅に正の値をセットし、前記負の設定された範囲
外の値を採るときに、調整パルス幅に0をセットする。
本発明のデッドタイム補償方法においては、電流指令値
の極性が正である場合にパルス幅変調信号の出力パルス
幅にデッドタイムを加算し、電流指令値の極性が負であ
る場合にパルス幅変調信号の出力パルス幅からデッドタ
イムを減算して補償パルス幅を計算し、該補償パルス幅
に基づいて調整パルス幅を計算し、該調整パルス幅に従
ってパルス幅調整信号を発生させる。
ルス幅が負の設定された範囲の値を採るときに、調整パ
ルス幅に正の値がセットされ、前記負の設定された範囲
外の値を採るときに、調整パルス幅に0がセットされ
る。本発明のモータ駆動装置においては、モータと、6
個のトランジスタを備え、かつ、該各トランジスタのオ
ン・オフによって前記モータに3相の相電流を供給する
インバータと、該インバータの各トランジスタに対して
トランジスタ駆動信号を出力するデッドタイム回路と、
モータ制御用コントローラとを有する。
電流指令値を発生させる電流指令値発生手段、前記電流
指令値と前記モータからフィードバックされた相電流と
を比較して偏差を求める電流比較手段、及び前記偏差に
基づいて、電流指令値に対応した出力パルス幅を有する
3相のパルス幅変調信号を発生させ、該パルス幅変調信
号を前記デッドタイム回路に対して出力するパルス幅変
調信号発生手段を備える。
流指令値の極性が正である場合にパルス幅変調信号の出
力パルス幅にデッドタイムを加算し、電流指令値の極性
が負である場合にパルス幅変調信号の出力パルス幅から
デッドタイムを減算して補償パルス幅を計算するデッド
タイム補償手段、並びに前記補償パルス幅に基づいて調
整パルス幅を計算し、該調整パルス幅に従ってパルス幅
調整信号を発生させるパルス幅調整手段を備える。さら
に、該パルス幅調整手段は、前記補償パルス幅が負の設
定された範囲の値を採るときに、調整パルス幅に正の値
をセットし、前記負の設定された範囲外の値を採るとき
に、調整パルス幅に0をセットする。
バータの各トランジスタに対してトランジスタ駆動信号
を出力し、各トランジスタをオン・オフさせて3相の相
電流を発生させ、該相電流をモータに供給して駆動する
ようになっている。そして、電流指令値を発生させ、該
電流指令値と前記モータからフィードバックされた相電
流とを比較して偏差を求め、該偏差に基づいて、電流指
令値に対応した出力パルス幅を有する3相のパルス幅変
調信号を発生させ、電流指令値の極性が正である場合に
パルス幅変調信号の出力パルス幅にデッドタイムを加算
し、電流指令値の極性が負である場合にパルス幅変調信
号の出力パルス幅からデッドタイムを減算して補償パル
ス幅を計算し、該補償パルス幅に基づいて調整パルス幅
を計算し、該調整パルス幅に従ってパルス幅調整信号を
発生させる。また、該パルス幅調整信号には、前記補償
パルス幅が負の設定された範囲の値を採るときに、調整
パルス幅に正の値がセットされ、前記負の設定された範
囲外の値を採るときに、調整パルス幅に0がセットされ
る。
ては、さらに、前記補償パルス幅の負の設定された範囲
は、出力パルス幅と調整パルス幅との誤差を平均すると
0になるように設定される。
デッドタイム補償装置においては、電流指令値の極性が
正である場合にパルス幅変調信号の出力パルス幅にデッ
ドタイムを加算し、電流指令値の極性が負である場合に
パルス幅変調信号の出力パルス幅からデッドタイムを減
算して補償パルス幅を計算するデッドタイム補償手段
と、前記補償パルス幅に基づいて調整パルス幅を計算
し、該調整パルス幅に従ってパルス幅調整信号を発生さ
せるパルス幅調整手段とを有する。そして、該パルス幅
調整手段は、前記補償パルス幅が負の設定された範囲の
値を採るときに、調整パルス幅に正の値をセットし、前
記負の設定された範囲外の値を採るときに、調整パルス
幅に0をセットする。
れると、デッドタイム補償手段は、電流指令値の極性が
正である場合にパルス幅変調信号の出力パルス幅にデッ
ドタイムを加算し、電流指令値の極性が負である場合に
パルス幅変調信号の出力パルス幅からデッドタイムを減
算して補償パルス幅を計算し、パルス幅調整手段は、前
記補償パルス幅に基づいて調整パルス幅を計算し、該調
整パルス幅に従ってパルス幅調整信号を発生させる。
た範囲の値を採るときに、調整パルス幅に正の値がセッ
トされ、前記負の設定された範囲外の値を採るときに、
調整パルス幅に0がセットされる。したがって、出力パ
ルス幅からデッドタイムを減算したときに、補償パルス
幅が0又は負になって、トランジスタ駆動信号がハイレ
ベルにならなくなるのを防止することができる。また、
出力パルス幅と調整パルス幅との誤差の平均を小さくす
ることができる。その結果、電流波形に歪みが生じるこ
とが少なくなる。
は、電流指令値の極性が正である場合にパルス幅変調信
号の出力パルス幅にデッドタイムを加算し、電流指令値
の極性が負である場合にパルス幅変調信号の出力パルス
幅からデッドタイムを減算して補償パルス幅を計算し、
該補償パルス幅に基づいて調整パルス幅を計算し、該調
整パルス幅に従ってパルス幅調整信号を発生させる。ま
た、該パルス幅調整信号は、前記補償パルス幅が負の設
定された範囲の値を採るときに、調整パルス幅に正の値
がセットされ、前記負の設定された範囲外の値を採ると
きに、調整パルス幅に0がセットされる。
れると、電流指令値の極性が正である場合にパルス幅変
調信号の出力パルス幅にデッドタイムが加算され、電流
指令値の極性が負である場合にパルス幅変調信号の出力
パルス幅からデッドタイムが減算されて補償パルス幅が
計算され、該補償パルス幅に基づいて調整パルス幅が計
算され、該調整パルス幅に従ってパルス幅調整信号が発
生させられる。そして、前記補償パルス幅が負の設定さ
れた範囲の値を採るときに、調整パルス幅に正の値がセ
ットされ、前記負の設定された範囲外の値を採るとき
に、調整パルス幅に0がセットされる。したがって、出
力パルス幅からデッドタイムを減算したときに、補償パ
ルス幅が0又は負になって、トランジスタ駆動信号がハ
イレベルにならなくなるのを防止することができる。ま
た、出力パルス幅と調整パルス幅との誤差の平均を小さ
くすることができる。その結果、電流波形に歪みが生じ
ることが少なくなる。
タと、6個のトランジスタを備え、かつ、該各トランジ
スタのオン・オフによって前記モータに3相の相電流を
供給するインバータと、該インバータの各トランジスタ
に対してトランジスタ駆動信号を出力するデッドタイム
回路と、モータ制御用コントローラとを有する。この場
合、デッドタイム回路が、前記インバータの各トランジ
スタに対してトランジスタ駆動信号を出力すると、前記
各トランジスタはトランジスタ駆動信号によってオン・
オフさせられ、モータに3相の相電流を供給する。
は、電流指令値を発生させる電流指令値発生手段、前記
電流指令値と前記モータからフィードバックされた相電
流とを比較して偏差を求める電流比較手段、及び前記偏
差に基づいて、電流指令値に対応した出力パルス幅を有
する3相のパルス幅変調信号を発生させ、該パルス幅変
調信号を前記デッドタイム回路に対して出力するパルス
幅変調信号発生手段を備える。
流指令値の極性が正である場合にパルス幅変調信号の出
力パルス幅にデッドタイムを加算し、電流指令値の極性
が負である場合にパルス幅変調信号の出力パルス幅から
デッドタイムを減算して補償パルス幅を計算するデッド
タイム補償手段、並びに前記補償パルス幅に基づいて調
整パルス幅を計算し、該調整パルス幅に従ってパルス幅
調整信号を発生させるパルス幅調整手段を備える。さら
に、該パルス幅調整手段は、前記補償パルス幅が負の設
定された範囲の値を採るときに、調整パルス幅に正の値
をセットし、前記負の設定された範囲外の値を採るとき
に、調整パルス幅に0をセットする。
同時にオンになるのを防止するためにデッドタイムが設
けられるようになっているが、デッドタイム補償手段
は、電流指令値の極性が正である場合にパルス幅変調信
号の出力パルス幅にデッドタイムを加算し、電流指令値
の極性が負である場合にパルス幅変調信号の出力パルス
幅からデッドタイムを減算してデッドタイムを設けたこ
とによって発生する誤差を補償する。また、パルス幅調
整手段は、前記補償パルス幅が負の設定された範囲の値
を採るときに、調整パルス幅に正の値をセットし、該調
整パルス幅に従ってパルス幅調整信号を発生させる。し
たがって、出力パルス幅からデッドタイムを減算したと
きに、補償パルス幅が0又は負になって、トランジスタ
駆動信号がハイレベルにならなくなるのを防止すること
ができる。また、出力パルス幅と調整パルス幅との誤差
の平均を小さくすることができる。その結果、電流波形
に歪みが生じることが少なくなる。
バータの各トランジスタに対してトランジスタ駆動信号
を出力し、各トランジスタをオン・オフさせて3相の相
電流を発生させ、該相電流をモータに供給して駆動する
ようになっている。そして、電流指令値を発生させ、該
電流指令値と前記モータからフィードバックされた相電
流とを比較して偏差を求め、該偏差に基づいて、電流指
令値に対応した出力パルス幅を有する3相のパルス幅変
調信号を発生させ、電流指令値の極性が正である場合に
パルス幅変調信号の出力パルス幅にデッドタイムを加算
し、電流指令値の極性が負である場合にパルス幅変調信
号の出力パルス幅からデッドタイムを減算して補償パル
ス幅を計算し、該補償パルス幅に基づいて調整パルス幅
を計算し、該調整パルス幅に従ってパルス幅調整信号を
発生させる。また、該パルス幅調整信号には、前記補償
パルス幅が負の設定された範囲の値を採るときに、調整
パルス幅に正の値がセットされ、前記負の設定された範
囲外の値を採るときに、調整パルス幅に0がセットされ
る。
を減算したときに、補償パルス幅が0又は負になって、
トランジスタ駆動信号がハイレベルにならなくなるのを
防止することができる。また、出力パルス幅と調整パル
ス幅との誤差の平均を小さくすることができる。その結
果、電流波形に歪みが生じることが少なくなる。
ては、さらに、前記補償パルス幅の負の設定された範囲
は、出力パルス幅と調整パルス幅との誤差を平均すると
0になるように設定される。この場合、出力パルス幅と
調整パルス幅との誤差の平均を0にすることができるの
で、電流波形に歪みが生じることがなくなる。
ながら詳細に説明する。図1は本発明の実施例における
モータ駆動装置の機能概念図である。図において、81
は電流指令値の極性が正である場合にパルス幅変調信号
の出力パルス幅にデッドタイムを加算し、電流指令値の
極性が負である場合にパルス幅変調信号の出力パルス幅
からデッドタイムを減算して補償パルス幅を計算するデ
ッドタイム補償手段、82は前記補償パルス幅に基づい
て調整パルス幅を計算し、該調整パルス幅に従ってパル
ス幅調整信号を発生させるパルス幅調整手段である。そ
して、該パルス幅調整手段82は、前記補償パルス幅が
負の設定された範囲の値を採るときに、調整パルス幅に
正の値をセットし、前記負の設定された範囲外の値を採
るときに、調整パルス幅に0をセットする。
装置のブロック図、図3は本発明の実施例におけるモー
タ制御用コントローラのブロック図である。図におい
て、11は電動車両の全体を制御するための車両制御用
コントローラであり、該車両制御用コントローラ11
に、図示しないアルセルペダルの操作によるアクセル踏
込量θ、図示しないブレーキペダルの操作によるブレー
キ踏込量Br 、及び図示しないシフトレバーのシフトポ
ジションに対応するシフトポジション信号Sh が入力さ
れる。
はトルク指令値発生手段11aを有し、該トルク指令値
発生手段11aは、アクセル踏込量θ、ブレーキ踏込量
Br及びシフトポジション信号Sh に基づいてトルク指
令値Tq を発生させ、モータ制御用コントローラ12に
対して出力する。また、前記車両制御用コントローラ1
1は駆動信号Dr を発生させ、モータ制御用コントロー
ラ12に対して出力する。
指令値発生手段21、電流比較手段22、パルス幅変調
(PWM)信号発生手段23、三角波発生手段25等を
有する。そして、前記電流指令値発生手段21におい
て、トルク指令値Tq に基づいて、前記ロータの位置に
対応させてU相、V相及びW相から成る3相の正弦波信
号が発生させられ、該正弦波信号が電流指令値iU 、i
V 、iW として電流比較手段22に対して出力される。
指令値iU 、iV 、iW とモータ13からフィードバッ
クされた相電流IU 、IW とを比較し、その偏差Δ
iU 、ΔiV 、ΔiW をパルス幅変調信号発生手段23
に対して出力する。なお、実際は、前記モータ13から
フィードバックされるのは2相の相電流IU 、IW だけ
であるので、偏差ΔIU 、ΔIW だけが求められる。
3は、入力された前記偏差ΔIU 、ΔIV 、ΔIW と三
角波発生手段25からの基準三角波とを比較して、電流
指令値iU 、iV 、iW に対応した出力パルス幅tU 、
tV 、tW を有する3相のパルス幅変調信号PU 、
PV 、PW を発生させ、該パルス幅変調信号PU 、
PV 、PW をベースドライブ回路15に対して出力す
る。
回路10を有し、該デッドタイム回路10は、前記パル
ス幅変調信号PU に対応させてU相上段ゲート信号
GUU、及びU相下段ゲート信号GULを、前記パルス幅変
調信号PV に対応させてV相上段ゲート信号GVU及びV
相下段ゲート信号GVLを、前記パルス幅変調信号PW に
対応させてW相上段ゲート信号GWU及びW相下段ゲート
信号GWLをそれぞれトランジスタ駆動信号として発生さ
せ、該トランジスタ駆動信号をインバータ16に対して
出力する。
6個のトランジスタを有し、前記トランジスタ駆動信号
がオンの時間だけトランジスタをオンにして、3相の相
電流IU 、IV 、IW を発生させ、該相電流IU 、
IV 、IW を前記モータ13の図示しないステータコイ
ルに供給する。また、前記相電流IU 、IV 、IW は、
前記モータ制御用コントローラ12にフィードバックさ
れる。通常、キルヒホッフの法則から、3相のうち2相
を制御することによって3相を制御することができる。
本願発明においては、相電流I U 、IW を前記モータ制
御用コントローラ12にフィードバックするようにして
いる。
においては、ロータ位置検出手段26によって検出され
たロータ位置を示す磁極位置信号bに基づいて速度vを
計算し、車両制御用コントローラ11に対して出力す
る。また、モータ制御用コントローラ12は、相電流I
U 、IV 、IW が異常に流れた場合、フェールとして異
常信号AL を発生させ、車両制御用コントローラ11に
対して出力する。さらに、バッテリ20からの電圧は、
出力パルス幅tU 、tV 、tW を計算する際に必要にな
る。
は、3相の相電流IU 、IV 、IW を発生させるため
に、直列に接続された上段及び下段のトランジスタの対
が3組配設され、各トランジスタに対して前記U相上段
ゲート信号GUU、U相下段ゲート信号GUL、V相上段ゲ
ート信号GVU、V相下段ゲート信号GVL、W相上段ゲー
ト信号GWU及びW相下段ゲート信号GWLを出力するよう
になっている。
段のトランジスタをオフにすることによって前記ステー
タコイルに、すなわち、モータに正の極性の電流を供給
することができ、上段のトランジスタをオフに、下段の
トランジスタをオンにすることによって、前記モータに
負の極性の電流を供給することができる。この場合、前
記上段及び下段のトランジスタは直列に接続されている
ので、両トランジスタがわずかな時間でも同時にオンに
なると、短絡が生じてしまう。
U相上段ゲート信号GUU、U相下段ゲート信号GUL、V
相上段ゲート信号GVU、V相下段ゲート信号GVL、W相
上段ゲート信号GWU及びW相下段ゲート信号GWLがハイ
レベルになるときに遅れが発生するように、デッドタイ
ムTd が設けられるようになっている。そして、前記デ
ッドタイム回路10は、U相上段ゲート信号GUU、U相
下段ゲート信号GUL、V相上段ゲート信号GVU、V相下
段ゲート信号GVL、W相上段ゲート信号GWU及びW相下
段ゲート信号GWLを発生させ、インバータ16に対して
出力する。
には、デッドタイムTd を設けたことによって発生する
誤差を補償するために、デッドタイム補償手段81が配
設される。該デッドタイム補償手段81は、パルス幅変
調信号PU 、PV 、PW をデッドタイム回路10に対し
て出力する時点における電流指令値iU 、iV 、iWの
極性が正であるか負であるかを判断し、電流指令値
iU 、iV 、iW の極性が正である場合は、パルス幅変
調信号PU 、PV 、PW の出力パルス幅tU 、tV、t
W にデッドタイムTd を加算し、電流指令値iU 、
iV 、iW の極性が負である場合は、パルス幅変調信号
PU 、PV 、PW の出力パルス幅tU 、tV 、t W から
デッドタイムTd を減算することによって、補償パルス
幅TU 、TV 、T W を計算する。
2は、パルス幅変調信号PU 、PV、PW の出力パルス
幅tU 、tV 、tW からデッドタイムTd を減算したと
きに、補償パルス幅TU 、TV 、TW が0又は負になっ
て、U相上段ゲート信号GUU、U相下段ゲート信号
GUL、V相上段ゲート信号GVU、V相下段ゲート信号G
VL、W相上段ゲート信号GWU及びW相下段ゲート信号G
WLがハイレベルにならなくなるのを防止するためにパル
ス幅調整手段82を有する。該パルス幅調整手段82
は、補償パルス幅TU 、TV 、TW を更に調整し、調整
パルス幅τU 、τV 、τW を計算する。前記ベースドラ
イブ回路15は、このようにして計算された調整パルス
幅τU 、τV 、τW に従ってパルス幅変調信号PU 、P
V 、PW を調整し、デッドタイム回路10に対して出力
する。
及びベースドライブ回路を示す図である。図において、
13はモータ、16はインバータ、20はバッテリ、T
r1〜Tr6はトランジスタ、Cは各トランジスタTr
1〜Tr6に流れる電流を平滑化するためのコンデンサ
である。前記各トランジスタTr1〜Tr6のコレクタ
・エミッタ間には、それぞれダイオードが接続される。
そして、上段の各トランジスタTr1、Tr3、Tr5
と下段の各トランジスタTr2、Tr4、Tr6とをそ
れぞれ直列に接続することによって、対のトランジスタ
Tr1、Tr2、対のトランジスタTr3、Tr4、及
び対のトランジスタTr5、Tr6が3組形成され、各
トランジスタTr1、Tr2間、トランジスタTr3、
Tr4間、及びトランジスタTr5、Tr6間に3相の
相電流IU 、IV 、IW (図2)が発生させられる。
デッドタイム回路10はトランジスタTr1、Tr2、
トランジスタTr3、Tr4、及びトランジスタTr
5、Tr6に対応させて形成された遅延回路31、32
を有する。なお、説明の便宜上、トランジスタTr3、
Tr4に対応する遅延回路は図示されていない。ここ
で、前記各遅延回路は同じ構造を有するので、遅延回路
31だけについて説明する。
抵抗R1〜R8、コンデンサC1、C2、ダイオードD
1〜D4から成り、対応するU相のパルス幅変調信号P
U がバッファB1、B3に入力される。この場合、バッ
ファB3はインバータから成るので、前記バッファB1
の出力信号とバッファB3の出力信号とは互いに反転さ
せられ、それぞれ抵抗R1、R5を介してダイオードD
1、D3のアノードに入力される。なお、抵抗R1の抵
抗値r1と抵抗R2の抵抗値r2、及び抵抗R5の抵抗
値r5と抵抗R6の抵抗値r6とは、それぞれ r1≪r2 r5≪r6 の関係にある。
ドは、プルアップ用の抵抗R2、R6を介して図示しな
い電源に接続されるとともに、コンデンサC1、C2を
介してグラウンドに接続される。そして、前記ダイオー
ドD1、D3のカソードと電源との間には、前記抵抗R
2、R6と並列にダイオードD2、D4が接続される。
ードは、それぞれ抵抗R3、R7を介してバッファB
2、B4に接続され、該バッファB2、B4にプルアッ
プ電圧が入力される。そして、前記バッファB2、B4
の出力信号は、それぞれ抵抗R4、R8を介して前記ト
ランジスタTr1、Tr2のベースに対して、U相上段
ゲート信号GUU及びU相下段ゲート信号GULとして出力
される。
ルス幅変調信号PU がハイレベルになると、コンデンサ
C1が充電されるのに伴ってプルアップ電圧が上昇し、
該プルアップ電圧が基準値より高くなると、U相上段ゲ
ート信号GUUがハイレベルになる。この場合、パルス幅
変調信号PU がハイレベルになった後、プルアップ電圧
が基準値より高くなるまでの遅れがデッドタイムTd に
なる。
ルになると、前記バッファB3の出力信号がローレベル
になり、コンデンサC2は抵抗R5を介して急速に放電
され、プルアップ電圧は直ちに降下し、該プルアップ電
圧が基準値より低くなると、U相下段ゲート信号GULは
ローレベルになる。この場合、パルス幅変調信号PUが
ハイレベルになった後、プルアップ電圧が基準値より低
くなるまでの遅れはない。
変調信号PU がローレベルになると、コンデンサC1は
抵抗R1を介して急速に放電され、プルアップ電圧は直
ちに降下し、該プルアップ電圧が基準値より低くなる
と、U相上段ゲート信号GUUはローレベルになる。この
場合、パルス幅変調信号PU がローレベルになった後、
プルアップ電圧が基準値より低くなるまでの遅れはな
い。
になると、前記バッファB3の出力信号がハイレベルに
なり、コンデンサC2が充電されるのに伴ってプルアッ
プ電圧が上昇し、該プルアップ電圧が基準値より高くな
ると、U相下段ゲート信号G ULはハイレベルになる。こ
の場合、パルス幅変調信号PU がローレベルになった
後、プルアップ電圧が基準値より高くなるまでの遅れが
デッドタイムTd になる。
ついて説明する。図5は本発明の実施例におけるモータ
駆動装置の動作を示すメインフローチャートである。 ステップS1 初期設定を行う。 ステップS2 モータ制御用コントローラ12(図2)
にトルク指令値Tq を入力する。 ステップS3 電流指令値発生手段21は、トルク指令
値Tq に基づいて電流指令値iU 、iV 、iW を計算す
る。
している間に、100〔μs〕ごとに図6に示す割込処
理を行う。図6は本発明の実施例におけるモータ駆動装
置の100μs割込処理を示すフローチャート、図7は
本発明の実施例における補償パルス幅と調整パルス幅と
の関係図、図8は本発明の実施例における出力パルス幅
と誤差との関係図である。なお、図7において、横軸に
補償パルス幅TU 、TV 、TW を、縦軸に調整パルス幅
τU 、τV 、τW を、図8において、横軸に出力パルス
幅tU 、tV 、tWを、縦軸に誤差ΔTを採ってある。
この場合、図6〜8において、便宜上、「T U 、TV 、
TW 」を「TUVW 」で、「τU 、τV 、τW 」を「τ
UVW 」で、「t U 、tV 、tW 」を「tUVW 」で表す。 ステップS11 相電流IU 、IW (図2)をモータ制
御用コントローラ12の電流比較手段22にフィードバ
ックして入力する。 ステップS12 モータ13のロータの磁極位置を電流
指令値発生手段21に入力する。 ステップS13 モータ制御用コントローラ12は速度
vを計算する。 ステップS14 モータ制御用コントローラ12の図示
しない電圧指令値計算手段は、電流指令値iU 、iV 、
iW 及び相電流の偏差ΔIU 、ΔIV 、ΔIW に基づい
て電圧指令値を計算する。 ステップS15 パルス幅変調信号発生手段23は、前
記電圧指令値及びバッテリ電圧に基づいて、パルス幅変
調信号PU 、PV 、PW の出力パルス幅tU 、t V 、t
W を計算する。 ステップS16 デッドタイム補償手段81は、デッド
タイム補償処理を行い、パルス幅変調信号PU 、PV 、
PW の補償パルス幅TU 、TV 、TW を計算する。 ステップS17 パルス幅調整手段82は、補償パルス
幅TU 、TV 、TW が0以下であるかどうかを判断す
る。補償パルス幅TU 、TV 、TW が0以下である場合
はステップS18に、補償パルス幅TU 、TV 、TW が
0より大きい場合はステップS21に進む。 ステップS18 パルス幅調整手段82は、補償パルス
幅TU 、TV 、TW が値−Td /2以下であるかどう
か、すなわち、 TU 、TV 、TW ≦−Td /2 であるかどうかを判断する。補償パルス幅TU 、TV 、
TW が値−Td /2以下である場合はステップS19
に、補償パルス幅TU 、TV 、TW が値−Td /2より
大きい場合はステップS20に進む。 ステップS19 パルス幅調整手段82は、図7に示す
ように、調整パルス幅τ U 、τV 、τW に0をセットす
る。 ステップS20 パルス幅調整手段82は、図8に示す
ように、調整パルス幅τ U 、τV 、τW にあらかじめ設
定された値Tmin をセットする。ただし、値Tmi n は、 Tmin ≒0 のデッドタイム回路10が応答する最小のパルス幅とす
る。 ステップS21 調整パルス幅τU 、τV 、τW の値を
図示しないPWMタイマにセットする。
するまで、パルス幅変調信号PU 、PV 、PW はハイレ
ベルになる。ところで、補償パルス幅TU 、TV 、TW
が値−Td /2より大きい場合だけ、調整パルス幅
τU 、τV 、τW にあらかじめ設定された値Tmin をセ
ットするようになっている。したがって、出力パルス幅
tU 、tV 、tW と調整パルス幅τU 、τV 、τW との
誤差ΔTは、図8に示すように、 0≧tU 、tV 、tW >Td /2 の間において次第に負の方向に大きくなり、 tU 、tV 、tW =Td /2 において正の値を採り、 Td ≧tU 、tV 、tW ≧Td /2 の間において次第に0に近くなる。
W が、 Td ≧tU 、tV 、tW ≧0 の範囲において、誤差ΔTを平均化すると0になる。し
たがって、電流波形に歪みが生じることがなくなる。図
9は本発明の実施例におけるデッドタイム補償処理の動
作を示すフローチャートである。 ステップS31 出力パルス幅tU が0であるかどうか
を判断する。出力パルス幅tU が0である場合はステッ
プS35に、0でない場合はステップS32に進む。 ステップS32 電流指令値iU が0以上であるかどう
かを判断する。電流指令値iU が0以上である場合はス
テップS33に、0より小さい場合はステップS34に
進む。 ステップS33 出力パルス幅tU にデッドタイムTd
を加算した値を補償パルス幅TU の値としてセットす
る。 ステップS34 出力パルス幅tU からデッドタイムT
d を減算した値を補償パルス幅TU の値としてセットす
る。 ステップS35 出力パルス幅tV が0であるかどうか
を判断する。出力パルス幅tV が0である場合はステッ
プS39に、0でない場合はステップS36に進む。 ステップS36 電流指令値iV が0以上であるかどう
かを判断する。電流指令値iV が0以上である場合はス
テップS37に、0より小さい場合はステップS38に
進む。 ステップS37 出力パルス幅tV にデッドタイムTd
を加算した値を補償パルス幅TV の値としてセットす
る。 ステップS38 出力パルス幅tV からデッドタイムT
d を減算した値を補償パルス幅TV の値としてセットす
る。 ステップS39 出力パルス幅tW が0であるかどうか
を判断する。出力パルス幅tW が0である場合は処理を
終了し、0でない場合はステップS40に進む。 ステップS40 電流指令値iW が0以上であるかどう
かを判断する。電流指令値iW が0以上である場合はス
テップS41に、0より小さい場合はステップS42に
進む。 ステップS41 出力パルス幅tW にデッドタイムTd
を加算した値を補償パルス幅TW の値としてセットす
る。 ステップS42 出力パルス幅tW からデッドタイムT
d を減算した値を補償パルス幅TW の値としてセットす
る。
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させるこ
とが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するも
のではない。
概念図である。
ック図である。
ーラのブロック図である。
ドライブ回路を示す図である。
を示すメインフローチャートである。
0μs割込処理を示すフローチャートである。
ルス幅との関係図である。
の関係図である。
の動作を示すフローチャートである。
Claims (5)
- 【請求項1】 電流指令値の極性が正である場合にパル
ス幅変調信号の出力パルス幅にデッドタイムを加算し、
電流指令値の極性が負である場合にパルス幅変調信号の
出力パルス幅からデッドタイムを減算して補償パルス幅
を計算するデッドタイム補償手段と、前記補償パルス幅
に基づいて調整パルス幅を計算し、該調整パルス幅に従
ってパルス幅調整信号を発生させるパルス幅調整手段と
を有するとともに、該パルス幅調整手段は、前記補償パ
ルス幅が負の設定された範囲の値を採るときに、調整パ
ルス幅に正の値をセットし、前記負の設定された範囲外
の値を採るときに、調整パルス幅に0をセットすること
を特徴とするデッドタイム補償装置。 - 【請求項2】 電流指令値の極性が正である場合にパル
ス幅変調信号の出力パルス幅にデッドタイムを加算し、
電流指令値の極性が負である場合にパルス幅変調信号の
出力パルス幅からデッドタイムを減算して補償パルス幅
を計算し、該補償パルス幅に基づいて調整パルス幅を計
算し、該調整パルス幅に従ってパルス幅調整信号を発生
させるとともに、該パルス幅調整信号は、前記補償パル
ス幅が負の設定された範囲の値を採るときに、調整パル
ス幅に正の値がセットされ、前記負の設定された範囲外
の値を採るときに、調整パルス幅に0がセットされるこ
とを特徴とするデッドタイム補償方法。 - 【請求項3】 モータと、6個のトランジスタを備え、
かつ、該各トランジスタのオン・オフによって前記モー
タに3相の相電流を供給するインバータと、該インバー
タの各トランジスタに対してトランジスタ駆動信号を出
力するデッドタイム回路と、モータ制御用コントローラ
とを有するとともに、該モータ制御用コントローラは、
電流指令値を発生させる電流指令値発生手段、前記電流
指令値と前記モータからフィードバックされた相電流と
を比較して偏差を求める電流比較手段、及び前記偏差に
基づいて、電流指令値に対応した出力パルス幅を有する
3相のパルス幅変調信号を発生させ、該パルス幅変調信
号を前記デッドタイム回路に対して出力するパルス幅変
調信号発生手段を備え、該パルス幅変調信号発生手段
は、電流指令値の極性が正である場合にパルス幅変調信
号の出力パルス幅にデッドタイムを加算し、電流指令値
の極性が負である場合にパルス幅変調信号の 出力パルス
幅からデッドタイムを減算して補償パルス幅を計算する
デッドタイム補償手段、並びに前記補償パルス幅に基づ
いて調整パルス幅を計算し、該調整パルス幅に従ってパ
ルス幅調整信号を発生させるパルス幅調整手段を備え、
かつ、該パルス幅調整手段は、前記補償パルス幅が負の
設定された範囲の値を採るときに、調整パルス幅に正の
値をセットし、前記負の設定された範囲外の値を採ると
きに、調整パルス幅に0をセットすることを特徴とする
モータ駆動装置。 - 【請求項4】 インバータの各トランジスタに対してト
ランジスタ駆動信号を出力し、各トランジスタをオン・
オフさせて3相の相電流を発生させ、該相電流をモータ
に供給して駆動するモータ駆動方法において、電流指令
値を発生させ、該電流指令値と前記モータからフィード
バックされた相電流とを比較して偏差を求め、該偏差に
基づいて、電流指令値に対応した出力パルス幅を有する
3相のパルス幅変調信号を発生させ、電流指令値の極性
が正である場合にパルス幅変調信号の出力パルス幅にデ
ッドタイムを加算し、電流指令値の極性が負である場合
にパルス幅変調信号の出力パルス幅からデッドタイムを
減算して補償パルス幅を計算し、該補償パルス幅に基づ
いて調整パルス幅を計算し、該調整パルス幅に従ってパ
ルス幅調整信号を発生させるとともに、該パルス幅調整
信号には、前記補償パルス幅が負の設定された範囲の値
を採るときに、調整パルス幅に正の値がセットされ、前
記負の設定された範囲外の値を採るときに、調整パルス
幅に0がセットされることを特徴とするモータ駆動方
法。 - 【請求項5】 前記補償パルス幅の負の設定された範囲
は、出力パルス幅と調整パルス幅との誤差を平均すると
0になるように設定される請求項1に記載のデッドタイ
ム補償装置。
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JP19766695A JP3353558B2 (ja) | 1995-08-02 | 1995-08-02 | デッドタイム補償装置、デッドタイム補償方法、モータ駆動装置及びモータ駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19766695A JP3353558B2 (ja) | 1995-08-02 | 1995-08-02 | デッドタイム補償装置、デッドタイム補償方法、モータ駆動装置及びモータ駆動方法 |
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JPH0947027A JPH0947027A (ja) | 1997-02-14 |
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Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP19766695A Expired - Fee Related JP3353558B2 (ja) | 1995-08-02 | 1995-08-02 | デッドタイム補償装置、デッドタイム補償方法、モータ駆動装置及びモータ駆動方法 |
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1995
- 1995-08-02 JP JP19766695A patent/JP3353558B2/ja not_active Expired - Fee Related
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