电力控制方法以及电力控制装置制造方法及图纸

电力控制方法具有如下步骤：电流测定步骤；指令值计算步骤；操作步骤；判定步骤，判定是否将在该期间内执行操作步骤的操作期间变更为比载波的1个周期长；第1抑制步骤，其在判定为对操作期间进行变更的情况下，在变更后的操作期间的最初的载波的半个周期，抑制开关元件的切换操作；比较步骤，在变更后的操作期间中的最初的半个周期和最后的半个周期之间的中间期间，对载波的斜率进行变更，根据载波和占空指令值的比较结果对开关元件进行切换操作；以及第2抑制步骤，在最后的半个周期，抑制开关元件的开关操作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电力控制方法以及电力控制装置
本专利技术涉及电力控制方法以及电力控制装置。
技术介绍
作为将直流电力变换为交流电力并施加于三相交流电机的电力控制方法之一，已知脉冲宽度调制(PulseWidthModulation：PWM)电力控制方法。在通常的PWM电力控制方法中，依次测定在载波最大或最小的定时对电机供给的电流，根据其测定电流、以及电机的请求扭矩而求出占空指令值。而且，对占空指令值和载波的大小进行比较，基于比较结果而对逆变器的开关元件的接通/断开进行操作。由此，控制对电机的施加电压的脉冲宽度，对电机供给所需的电力。与这样的PWM电力控制方法相关的处理利用半导体芯片实现。在多数情况下，对于半导体芯片规定能够稳定地进行动作的温度范围。因此，在半导体芯片本身的温度升高等情况下，如果半导体芯片因开关元件的操作而发热，则半导体芯片的温度有可能会超过上述温度范围。因此，根据日本特开2009-100599号公报公开的技术，通过将载波的频率变更得较低，延长了能够进行开关元件的操作的操作期间。由此，开关元件的操作频率下降，因此半导体芯片的发热得到抑制。
技术实现思路
在上述这样的PWM电力控制方法中，在测定对电机供给的电流之后直至根据其测定电流而进行开关元件的操作的操作期间开始为止的期间，必须等待与操作期间相当的时间。这里，在使用专利文献1中公开的技术的情况下，存在如下问题，即，其延迟时间会与操作期间的延长相应地延长，因此电机的旋转控制的精度有可能会下降。本专利技术就是着眼于这样的问题而提出的，其目的在于提供能够提高电机的旋转控制的精度的电力控制方法以及电力控制装置。根据本专利技术的电力控制装置的控制方法的一个方式，一种控制对电机供给的电力的电力控制方法，包含如下步骤：电流测定步骤，对在载波最大或最小的定时向电机供给的电流进行测定；指令值计算步骤，根据电流测定步骤中的测定电流、以及电机的请求扭矩而对占空指令值进行计算；操作步骤，在载波从最大值以及最小值中的一者向另一者单调地变化的期间，对载波和占空指令值的大小进行比较，根据该比较的结果对开关元件进行切换操作；判定步骤，判定是否将在该期间内执行操作步骤的操作期间变更为比载波的1个周期长；第1抑制步骤，在判定步骤中判定为对操作期间进行变更的情况下，在载波从变更后的操作期间的开始定时单调地变化的最初的载波的半个周期内，抑制开关元件的切换操作；比较步骤，在变更后的操作期间中的最初的半个周期和最后的载波的半个周期之间的中间期间，对所述载波的斜率进行变更，对载波和占空指令值的大小进行比较，根据该比较的结果而对开关元件进行切换操作；以及第2抑制步骤，在最后的载波的半个周期内，抑制开关元件的开关操作。附图说明图1是第1实施方式的电源系统的概略结构图。图2是对开关元件的操作频率进行变更的处理的说明图。图3是对开关元件的操作频率进行变更的处理的说明图。图4A是表示比较处理和PWM信号的一个例子的图。图4B是表示比较处理和PWM信号的一个例子的图。图5是表示电机控制器的结构的框图。图6是增益控制处理的说明图。图7是第2实施方式的对开关元件的操作频率进行变更的处理的说明图。图8是对开关元件的操作频率进行变更的处理的说明图。具体实施方式下面，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。(第1实施方式)图1是第1实施方式的电源系统的概略结构图。图1所示的电源系统100载置于电动车辆。根据该系统，从电池101经由继电器102以及逆变器103而对电机104供给电力。电池101是二次电池，将直流电力输出。继电器102对电源系统100整体的驱动或停止进行控制。逆变器103具有多个开关元件(绝缘栅双极型晶体管IGBT)Tr1～Tr6、整流元件(二极管)D1～D6。整流元件D1～D6与开关元件Tr1～Tr6分别并联设置。与此同时，整流元件D1～D6设置为使得电流向开关元件Tr1～Tr6的整流方向的相反方向流动。另外，开关元件分别串联连接有2个，串联连接的2个开关元件之间与电机104的三相(UVW)的输入部中的任一相分别连接。具体而言，开关元件Tr1以及Tr2、开关元件Tr3以及Tr4、开关元件Tr5以及Tr6分别串联连接。而且，开关元件Tr1以及Tr2的连接点与电机104的U相的输入部连接，开关元件Tr3以及Tr4的连接点与电机104的V相的输入部连接，开关元件Tr5以及Tr6的连接点与电机104的W相的输入部连接。根据从电机控制器111输出的PWM信号而对这样设置的开关元件Tr1～Tr6进行切换操作，由此对从电池101施加于电机104的电压的脉冲宽度进行控制。正常情况下，将这种控制成为PWM电力控制。此外，下面，将对开关元件Tr的切换操作简称为开关元件Tr的操作进行说明。此外，将未从逆变器103施加电压的情况下的电机104的各相的输入部的电位设为零。另外，电容器105的电位差为Vcap。因此，施加于电机104的各相的输入部的电压的电位设为“-Vcap/2”至“+Vcap/2”的范围的值。电机104是在转子具有永磁体的永磁体型的三相交流电机，对于三相(UVW相)分别具有输入部。电机104是对电动车辆的驱动轮进行驱动的驱动源，电动车辆的驱动轮随着电机104的旋转而旋转。电容器105配置于继电器102与逆变器103之间，与逆变器103并联连接。电容器105对从电池101向逆变器103输入的直流电力进行平滑化。电流传感器106对从逆变器103向电机104的各相的输入部流动的各电流的大小分别进行测定。在本实施方式中，电流传感器106U、106V、106W这3个电流传感器设置于针对电机104的各相的输入部的电源线。电流传感器106U、106V、106W分别将测定所得的各相的三相交流电流Iu、Iv、Iw向电机控制器111反馈输出。转子位置传感器107例如是旋转编码器、编码器等。转子位置传感器107设置于电机104的转子的附近，对电机104的转子的相位θ进行测定。而且，转子位置传感器107将表示测定所得的转子的相位θ的转子位置传感器信号输出至电机控制器111。电压传感器108与电容器105并联设置。如果对作为电容器105的两端的电位差的电容器电压Vcap进行测定，则电压传感器108将电容器电压Vcap输出至栅极驱动电路109。栅极驱动电路109根据从电机控制器111输入的PWM信号而对逆变器103的开关元件Tr1～Tr6进行操作。另外，栅极驱动电路109对开关元件Tr1～Tr6的温度进行测定，并且检测是否正常地进行动作。栅极驱动电路109将表示对开关元件Tr1～Tr6测定所得的温度、检测出的状态等的IGBT信号向电机控制器111输出。栅极驱动电路109将表示利用电压传感器108测定所得的电容器电压Vcap的电容器电压信号输出至电机控制器111。如果对表示作为对电机104请求的扭矩的请求扭矩的扭矩指令值T*进行计算，则车辆控制器110将计算出的扭矩指令值T*输出至电机控制器111。电机控制器111为了控制向电机104施加的施加电压的脉冲宽度而分别对逆变器103的开关元件Tr1～Tr6输出脉冲宽度调制(PWM)信号。具体而言，电机控制器111基于从电流传感器106输出的三相交流电流Iu、Iv、Iw、从转子位置传感器107输出的转子的相位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力控制方法，其控制对电机供给的电力，该电力控制方法具有：电流测定步骤，在载波最大或最小的定时，测定向所述电机供给的电流；指令值计算步骤，根据所述电流测定步骤中的测定电流以及所述电机的请求扭矩，对占空指令值进行计算；操作步骤，在所述载波从最大值以及最小值中的一者向另一者单调地变化的期间，对所述载波和所述占空指令值的大小进行比较，根据该比较的结果，对开关元件进行切换操作；判定步骤，判定是否将在该期间内执行所述操作步骤的操作期间变更为比所述载波的1个周期长；第1抑制步骤，在所述判定步骤中判定为对所述操作期间进行变更的情况下，在从所述变更后的操作期间的开始定时起载波单调地变化的最初的载波的半个周期内，抑制所述开关元件的切换操作；比较步骤，在所述变更后的操作期间中的所述最初的载波的半个周期和最后的载波的半个周期之间的中间期间，对所述载波的斜率进行变更，对所述载波和所述占空指令值的大小进行比较，根据该比较的结果而对所述开关元件进行切换操作；以及第2抑制步骤，在所述最后的载波的半个周期，抑制所述开关元件的开关操作。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电力控制方法，其控制对电机供给的电力，该电力控制方法具有：电流测定步骤，在载波最大或最小的定时，测定向所述电机供给的电流；指令值计算步骤，根据所述电流测定步骤中的测定电流以及所述电机的请求扭矩，对占空指令值进行计算；操作步骤，在所述载波从最大值以及最小值中的一者向另一者单调地变化的期间，对所述载波和所述占空指令值的大小进行比较，根据该比较的结果，对开关元件进行切换操作；判定步骤，判定是否将在该期间内执行所述操作步骤的操作期间变更为比所述载波的1个周期长；第1抑制步骤，在所述判定步骤中判定为对所述操作期间进行变更的情况下，在从所述变更后的操作期间的开始定时起载波单调地变化的最初的载波的半个周期内，抑制所述开关元件的切换操作；比较步骤，在所述变更后的操作期间中的所述最初的载波的半个周期和最后的载波的半个周期之间的中间期间，对所述载波的斜率进行变更，对所述载波和所述占空指令值的大小进行比较，根据该比较的结果而对所述开关元件进行切换操作；以及第2抑制步骤，在所述最后的载波的半个周期，抑制所述开关元件的开关操作。2.根据权利要求1所述的电力控制方法，其中，在所述第1抑制步骤中，根据所述中间期间的载波的斜率的正负，将所述载波的最大值以及最小值中的一者设定为所述占空指令值，在所述第2抑制步骤中，将另一者设定为所述占空指令值。3.根据权利要求1或2所述的电力控制方法，其中，在所述第1抑制步骤以及所述第2抑制步骤中，不对所述载波的斜率进行变更。4.根据权利要求1或2所述的电力控制方法，其中，在所述第1抑制步骤、所述比较步骤以及所述第2抑制步骤中，所述载波的斜率的绝对值相等，在所述第1抑制步骤的开始定时，对所述载波的斜率的正负进行切换。5.根据权利要求1至4中任一项所述的电力控制方法，其中，在所述比较步骤中...

【专利技术属性】
技术研发人员：川村弘道，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP