JPWO2016067982A1 - モータ制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
PWM生成部96は、電圧指令値と平滑コンデンサ電圧Vdcに基づいて、スイッチング素子部51をオンオフ制御するためのPWM駆動信号を生成する。
〔放電処理の概要〕
放電制御部93は、モータ30の巻き線による放電に必要なd軸とq軸の目標電流値を出力する。リレー20が開状態となり平滑コンデンサ60の放電処理を行う場合、放電制御部93は、PI制御部94に放電制御部93から出力された目標電流値が入力されるように切り替えを行う。
ステップ100において、電流センサ補正処理を起動する。ステップ110において、電流センサ補正部95はモータ30の電流の状態を判定し、電流が流れていないと判断すると、ステップ120で電流センサ検出値を取得する。
ステップ130において、電流センサ補正部95はステップ120で取得した電流センサ検出値を、オフセット誤差補正値として設定する。
電流センサ補正部95は、モータ制御システムが起動中、電流センサ検出値からオフセット誤差補正値を減算することで、オフセット誤差を補正した補正後電流値Iu’,Iv’,Iw’を生成する。 オフセット誤差補正値の初期値は0であり、電流センサ補正処理が実施される毎に更新される。
図4は、電流値(真値)に対する電流センサ検出値と、検出値に含まれるオフセット誤差の関係を示した図である。
電流センサ検出値は、実際に流れている電流量である電流値(真値)に対し、オフセット誤差とよばれる検出誤差が加算されている。オフセット誤差は、電流値(真値)の大小にかかわらず、一定の値となる。オフセット誤差の大きさは、電流センサの個体差により変化する。
〔電流センサオフセット誤差の算出方法〕
これらの関係から、電流センサ80のオフセット誤差は、電流値(真値)がゼロ、つまり電流が流れてない状態における電流センサ検出値と同じになる。図5は、電流値(真値)に対する電流センサ検出値と、オフセット誤差の温度特性を示した図である。 オフセット誤差は、電流センサの温度により変化する特性を持つ(温度特性)。
図6は、システム起動時に電流センサ補正処理を実施した場合の、システムの起動から停止までのオフセット誤差(温度特性あり)、オフセット誤差補正値、電流値(真値)、補正後電流値を示した図である。ここでは、温度が高いほどオフセット誤差が大きい電流センサについて説明する。
電流センサ80の温度は、モータ30の制御可能状態開始(時刻T1) より徐々に上昇し、放電処理開始時(時刻T3)にはシステム起動時(時刻T0〜時刻T1)より高い状態となっている。オフセット誤差は、電流センサ温度と同様に時刻T1より徐々に上昇する。
ここで時刻T5に電流センサ補正処理を実施すると、時刻T5においてオフセット誤差補正値がオフセット誤差(温度特性あり)と同じ値になる。 図6の下部に、電流値(真値)と補正後電流値の関係を示す。
これにより、放電処理開始時(時刻T3)において補正後電流値は電流値(真値)と差異があり、モータに意図しない電流が流れトルクが発生してしまう可能性がある。
これにより、放電開始時(時刻T3)において補正後電流値は電流値(真値)と略同じになり、放電処理にてモータ30へ意図しない電流が流れることを防止できる。
電流センサ補正部95は、モータ制御装置が起動中、電流センサ検出値からオフセット誤差補正値を減算することで、オフセット誤差を補正した補正後電流値Iu’,Iv’,Iw’を生成する。オフセット誤差補正値の初期値は0であり、電流センサ補正処理が実施される毎に更新される。
図1に示される電流センサ補正部95による電流センサのオフセット誤差補正は、インバータ50とモータ30間で、電流が流れていないことが前提となる。制御装置90は、リレー20遮断後から放電処理開始までの間で、インバータ50を制御しモータ30へ電流を流すことはない。つまり、インバータ50のスイッチング素子部51がスイッチング動作をしていないということである。
しかしながら、リレー20開状態時にモータ30がまだ回転している状態でモータ30に誘起電圧が発生した場合に、平滑コンデンサ電圧値Vdcの大きさによっては、インバータ50のスイッチング素子部51のダイオードを通って、平滑コンデンサ60へ電流が流れてしまう。 結果として、平滑コンデンサ電圧Vdcは上昇する。
そこで電流センサ補正部95は、図8のステップ113に示すように、平滑コンデンサ電圧Vdcが上昇していないと判断した場合に、電流センサ補正処理を実施する。
平滑コンデンサ電圧Vdcが上昇していないと判断した場合は、モータ30の誘起電圧による電圧上昇が発生していない。つまり、モータ30からインバータ50を経由して平滑コンデンサ60に電流が流れていないことを示している。これにより、平滑コンデンサ電圧Vdcの上昇を判定することで、電流センサ補正の実施可否を判断できる。
20…リレー
30…モータ
40…磁極位置検出回路
50…インバータ
51…スイッチング素子部
60…平滑コンデンサ
70…電圧検出回路
80…電流センサ
90…制御装置
91…回転数演算部
92…電流指令生成部
93…放電制御部
94…PI制御部
95…電流センサ補正部
Iu,Iv,Iw…電流値
Iu’,Iv’,Iw’…補正後電流値
96…PWM生成部
Vdc…平滑コンデンサ電圧
Trq…トルク指令
θ…磁極位置
ω…モータ回転数
Claims (2)
- リレーを介して電源と接続される平滑コンデンサを有するインバータと、前記インバータと接続されるモータと、前記モータに流れる電流を検出する電流センサと、を有するシステムを制御するモータ制御装置であって、
前記インバータを介して前記平滑コンデンサに溜まった電荷を前記モータで放電する放電制御部と、
前記リレーが遮断された後から前記放電制御部による放電制御開始までの間に前記モータの電流が流れていない状態で前記電流センサの補正を行う電流センサ補正部と、を備え、
前記放電制御部は、前記電流センサ補正部により補正された前記電流センサの値に基づいてモータの電流を制御することで放電を行うモータ制御装置。 - 請求項1に記載のモータ制御装置であって、
前記電流センサ補正部は、前記平滑コンデンサの電圧変化から前記モータに電流が流れていない状態を検知するモータ制御装置。
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