JP5549537B2 - 回転機の制御装置 - Google Patents
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以下、本発明にかかる回転機の制御装置を車載主機としての回転機の制御装置に適用した第1の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
「PWM制御部20の処理」
モータジェネレータ10を流れる電流iv,iwは、2相変換部40において、回転2相座標系の実電流であるd軸上の実電流idとq軸上の実電流iqとに変換される。一方、指令電流設定部21は、要求トルクTrに基づき、回転2相座標系の電流の指令値であるd軸上の指令電流idrおよびq軸上の指令電流iqrを設定する。ここで、指令電流idr,iqrは、例えば、最小の電流で最大のトルクとなる最小電流最大トルク制御を実現可能なものとすればよい。
「矩形波制御部30の処理」
矩形波制御部30では、以下に詳述する態様にて、高電位側のスイッチング素子S*pのオン状態と低電位側のスイッチング素子S*nのオン状態とが1電気角周期において1度ずつとなるように操作信号g*#を生成する。
<第2の実施形態>
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。
<その他の実施形態>
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。
上記各実施形態では、デッドタイムDTを、電気角度間隔の次元を有するパラメータとしたが、これに限らない。例えば時間間隔であってもよい。この場合、矩形波信号生成部36では、タイマが規定値となるタイミングを、操作信号g*#の立ち上がりタイミングや立ち下がりタイミングとすればよい。
矩形波制御手段としては、ノルムVnを入力パラメータとしてデッドタイムDTを設定する手段を備えるものに限らない。例えば、要求トルクTr、電気角速度ωおよび電源電圧VDCを入力として、デッドタイムDTをマップ演算するものであってもよい。
位相操作手段としては、上記各実施形態において例示したものに限らない。例えば上記第1の実施形態において、q軸の指令電流iqrを実電流iqにフィードバック制御するための操作量として位相δを設定してもよい。また、d軸の指令電流idrを実電流idにフィードバック制御するための操作量として位相δを設定してもよい。ただし、回転機の制御量をフィードバック制御するための操作量として位相δを設定するに際しては、このフィードバック制御量を、トルクと強い相関を有するパラメータとすることが望ましい。
擬似正弦波制御手段としては、上記PWM制御部20のように、第1状態および第2状態からなる1周期に対する第1状態の時比率を制御量の制御のための操作量とするものや、第1状態および第2状態からなる1周期が規定されているものにも限らない。例えば、瞬時電流値制御やモデル予測制御を行うものであってもよい。
切替手段としては、変調率が大きい場合に矩形波制御部30による制御を用いて且つ変調率が小さい場合に擬似正弦波制御手段(PWM制御部20)による制御を用いるものに限らない。例えば、高次高調波を低減する要求が生じる場合に矩形波制御部30による制御から擬似正弦波制御手段(PWM制御部20)による制御に切り替えるものであってもよい。
・モータジェネレータ10の制御量としては、トルクに限らず、例えば回転速度であってもよい。
Claims (4)
- 回転機の端子を直流電源の正極に接続する高電位側スイッチング素子と前記回転機の端子を前記直流電源の負極に接続する低電位側スイッチング素子とを備える電力変換回路を操作することで前記回転機の制御量を制御する回転機の制御装置において、
前記回転機の電気角の1周期において前記高電位側スイッチング素子がオン且つ前記低電位側スイッチング素子がオフとなる第1状態と前記高電位側スイッチング素子がオフ且つ前記低電位側スイッチング素子がオンとなる第2状態とを各1度ずつ実現するように前記電力変換回路のスイッチング素子を操作する矩形波制御手段を備え、
前記矩形波制御手段は、前記電力変換回路の出力電圧の変調率を可変とすべく、前記高電位側スイッチング素子および前記低電位側スイッチング素子の双方をオフ操作する期間であるデッドタイム期間の時間間隔を可変設定する可変手段と、前記回転機の制御量を制御すべく、前記スイッチング素子がオン状態となる期間の位相を操作する位相操作手段と、を備え、
前記位相操作手段は、前記回転機の制御量をフィードバック制御するための操作量として位相を設定するフィードバック操作手段と、該フィードバック操作手段によって設定される位相を前記可変手段によって設定されるデッドタイムに応じてフィードフォワード補正するフィードフォワード補正手段とを備え、該フィードフォワード補正手段によって補正された位相に基づき前記スイッチング素子がオン状態となる期間の位相を操作することを特徴とする回転機の制御装置。 - 前記可変手段は、前記デッドタイム期間を、前記回転機の制御量を制御するための操作量とすることを特徴とする請求項1記載の回転機の制御装置。
- 前記電力変換回路の出力電圧の指令値を設定する手段を備え、
前記可変手段は、前記指令値のベクトルノルムに基づき、前記デッドタイム期間の時間間隔を操作することを特徴とする請求項1または2記載の回転機の制御装置。 - 前記第1状態および前記第2状態からなる1周期が前記電気角の1周期よりも短くなりうるように前記電力変換回路を操作する擬似正弦波制御手段と、
前記擬似正弦波制御手段による制御と前記矩形波制御手段による制御とを切り替える切替手段とをさらに備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の回転機の制御装置。
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