JP6925446B2 - モータ制御装置 - Google Patents
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Description
図2に示すように、SRモータMは、ロータR及びステータSを備える。
ステータSは、ロータRを外囲するように設けられている。また、ステータSは、内側のロータRに向かって6つの突極部SP1〜SP6を有する。ステータSの突極部SP1〜SP6は、本発明の「第1の突極部」の一例である。
このように、モータ制御装置2は、SRモータMの回転を制御する制御モードを、駆動制御とブレーキ制御とに交互に切り替えながらSRモータMの回転速度を制御する。
本実施形態では、スイッチング素子SWがn型チャネルのFET(Field Effective Transistor)である場合について説明するが、これに限定されず、例えば、IGBT(Insulated gate bipolar transistor)、及びBJT(bipolar junction transistor)であってもよい。
複数のダイオードDは、6つのダイオードDUH,DUL,DVH,DVL,DWH,DWLを備えている。
ダイオードDUHは、カソードが電源部3の正極端子に接続され、アノードがスイッチング素子SWULのドレインに接続される。スイッチング素子SWULのソースは、電源部3の負極端子に接続される。
ダイオードDVHは、カソードが電源部3の正極端子に接続され、アノードがスイッチング素子SWVLのドレインに接続される。スイッチング素子SWVLのソースは、電源部3の負極端子に接続される。
ダイオードDWHは、カソードが電源部3の正極端子に接続され、アノードがスイッチング素子SWWLのドレインに接続される。スイッチング素子SWWLのソースは、電源部3の負極端子に接続される。
スイッチング素子SWVHとダイオードDVLとの接続点には、SRモータMのV相巻線Lvの一端が接続され、スイッチング素子SWVLとダイオードDVHとの接続点には、V相巻線Lvの他端が接続される。
スイッチング素子SWWHとダイオードDWLとの接続点には、SRモータMのW相巻線Lwの一端が接続され、スイッチング素子SWWLとダイオードDWHとの接続点には、W相巻線Lwの他端が接続される。
以下に、本発明の実施形態に係る制御部6の構成について、説明する。
また、進角・通電角設定部11は、電流指令値生成部7が出力する電流指令値と、回転速度検出部10が出力する回転速度とに基づいて、通電角マップ部11bから通電角を決定する。そして、進角・通電角設定部11は、決定した通電角を通電タイミング出力部15に出力する。
励磁電流指令マップ部121は、SRモータMの回生制御を行うときのSRモータMの回転速度と、SRモータMを回生制御するときの電流の目標値である回生制御電流指令値とが記憶されたマップである。この励磁電流指令マップ部121では、例えば、ブレーキペダルの操作量が増大し、回転速度が減少する傾向にある場合、回生制御電流指令値は、増大傾向に変化する。なお、例えば、回生制御電流指令値は、SRモータMの特性値よりシミュレーションを用いて算出されるか、又は、SRモータMの実測値により予め定められる。
正負トルク指令判定部13は、SRモータMに対するトルクを反転させることを示すトルク反転指令を非通電判定部14、通電タイミング出力部15及び電流制御部16に出力する。
(1)位置検出部9から取得した相電流が所定の閾値(以下、「電流閾値」という。)以上である場合。
(2)回転速度検出部10から取得した回転速度が所定の閾値(以下、「回転速度閾値」という。)以上である場合。
一方、電流制御部16は、SRモータMへの制御モードがブレーキ制御モードである場合には、励磁電流指令設定部12から供給される回生制御電流指令値と電流検出部8から供給される相電流値との偏差(以下、「制動電流差分値」という。)を算出する。そして、電流制御部16は、算出した制動電流差分値をPWM出力部17に出力する。
まず、本実施形態に係るブレーキ制御から駆動制御に切り替える場合における作用効果について、図4及び図5を用いて説明する。図4は、従来のブレーキ制御から駆動制御への切り替える場合におけるタイミングチャートを示す図である。図5は、本発明の一実施形態に係るブレーキ制御から駆動制御への切り替える場合におけるタイミングチャートを示す図である。
次に、本実施形態に係る駆動制御からブレーキ制御に切り替える場合における作用効果について、図6及び図7を用いて説明する。図6は、従来の駆動制御からブレーキ制御への切り替える場合におけるタイミングチャートを示す図である。図7は、本発明の一実施形態に係る駆動制御からブレーキ制御への切り替える場合におけるタイミングチャートを示す図である。
コンピュータはCPU、ROM、RAM、EEPROM(登録商標)等の各種メモリ、通信バス及びインタフェースを有し、予めファームウェアとしてROMに格納された処理プログラムをCPUが読み出して順次実行することで、制御部6として機能する。
3 電源部
4 インバータ
5 電流センサ
6 制御部
7 電流指令値生成部
8 電流検出部
9 位置検出部
10 回転速度検出部
11 進角・通電角設定部
12 励磁電流指令設定部
13 正負トルク指令判定部
14 非通電判定部
15 通電タイミング出力部
16 電流制御部
17 PWM出力部
18 駆動制御部
Claims (5)
- 多相のSRモータを回転制御するモータ制御装置であって、
前記SRモータに駆動トルクを発生させる駆動制御と、前記SRモータに制動トルクを発生させるブレーキ制御とを切り替えながら前記SRモータの回転速度を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記駆動制御と前記ブレーキ制御とのうち、いずれか一方から他方へ切り替える場合には、通電相の巻線に流れている電流が所定値未満であることを条件とし、
前記制御部は、前記駆動制御と前記ブレーキ制御とのうち、いずれか一方から他方へ切り替える場合に、前記通電相に対応する巻線に励磁電流を流さない非通電区間を設けることで、前記通電相の巻線に流れている電流を所定値未満に低下させることを特徴とするモータ制御装置。 - 前記制御部は、前記駆動制御と前記ブレーキ制御とのうち、いずれか一方から他方へ切り替える場合に、前記SRモータの回転速度が所定値未満である場合には、非通電区間を設けないことを特徴とする、請求項1に記載のモータ制御装置。
- 前記SRモータは、巻線が巻回されている複数の第1の突極部を有するステータと、複数の第2の突極部を有するロータとを備え、
前記制御部は、前記各巻線に対して選択的に通電することにより、前記第1の突極部に前記第2の突極部を磁気吸引させて、前記ロータに前記駆動トルク又は前記制動トルクを発生させることを特徴とする、請求項1又は2のいずれか一項に記載のモータ制御装置。 - 前記制御部は、前記ブレーキ制御から前記駆動制御に切り替える場合には、前記非通電区間として、少なくとも現在の第2の突極部の次の第2の突極部に対して、前記駆動トルクを発生させるための前記磁気吸引を行わないことを特徴とする、請求項3に記載のモータ制御装置。
- 前記制御部は、前記駆動制御から前記ブレーキ制御に切り替える場合には、前記非通電区間として、少なくとも現在の第2の突極部に対して、前記制動トルクを発生させるための磁気吸引を行わないことを特徴とする、請求項3又は4に記載のモータ制御装置。
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