电机的控制方法及电机控制装置制造方法及图纸

通过电机的控制方法，使用通过由PWM控制而驱动的逆变器对直流电压进行了转换的交流的施加电压控制电机。在控制方法中，计算相对于逆变器的电压指令值，以实现电机中所期望的扭矩输出，根据表示逆变器的转换前后的施加电压相对于直流电压的比率的调制率，计算使电压指令值和施加电压之间保持线性关系性的补偿增益，使用上限值对补偿增益进行限制，通过对电压指令值乘以被限制的补偿增益，计算补偿电压指令值，通过使用补偿电压指令值驱动逆变器，对电机施加施加电压。在调制率的变动大的情况下，上限值被设定为变小。上限值被设定为变小。上限值被设定为变小。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电机的控制方法及电机控制装置


[0001]本专利技术涉及电机的控制方法及电机控制装置。

技术介绍

[0002]为了向交流电机供给交流电力，进行通过使用了PWM(Pulse Width Modulation)控制的逆变器的操作，将从直流电源供给的直流电力转换成交流电力进行供给。在这种PWM控制中，有时成为交流电压的输出相对于直流电压的输入的比即调制率超过1的过调制控制。
[0003]为了维持电机的控制性，期望相对于作为控制对象的电机的电压指令值和实际上施加至电机的施加电压为比例关系，且具有以一次函数表示的线性响应性。在过调制控制中产生电压下降，因此，为了补偿电压下降量，预先对电压指令值乘以补偿增益，由此实现线性响应性的维持。
[0004]在此，有时由于高次谐波等的影响，PWM控制中的调制率发生变动而暂时性地变大。当考虑到电压下降而预先对电压指令值乘以补偿增益时，在调制率暂时地变大的情况下，对交流电机的施加电压可能超过适当的范围。进而，在控制装置中进行反馈控制的情况下，来自电机的输出不适当，因此，可能不能适当生成指令值。于是，已知有通过对补偿增益设定上限而实现线性响应性的维持的技术(WO2019/176109A1)。

技术实现思路

[0005]但是，根据PWM控制的方法不同，调制率的变动的产生频率及变动幅度各异。因此，存在如下课题，当一样地设定补偿增益的上限时，可能不能维持线性响应性。于是，为了解决上述课题，本专利技术的目的在于，提供实现线性响应性的维持的电机的控制方法。
[0006]用于解决问题的技术方案
[0007]根据本专利技术的某方式，通过电机的控制方法，使用通过由PWM控制而驱动的逆变器对直流电压进行了转换的交流的施加电压控制电机。在控制方法中，计算相对于逆变器的电压指令值，以实现电机中所期望的扭矩输出，根据表示逆变器的转换前后的施加电压相对于直流电压的比率的调制率，计算使电压指令值和施加电压之间保持线性关系性的补偿增益，使用上限值对补偿增益进行限制，通过对电压指令值乘以被限制的补偿增益，计算补偿电压指令值，通过使用补偿电压指令值驱动逆变器，对电机施加施加电压。在调制率的变动大的情况下，上限值被设定为变小。
附图说明
[0008]图1是第一实施方式的电机的控制装置的概略结构图。
[0009]图2是说明补偿增益的设定方法的例子的图。
[0010]图3是增益补偿控制的流程图。
[0011]图4是切换补偿增益上限值时的时序图。
[0012]图5是第二实施方式的电机的控制装置的概略结构图。
[0013]图6是增益补偿控制的流程图。
[0014]图7是切换补偿增益上限值时的时序图。
[0015]图8是第三实施方式的电机的控制装置的概略结构图。
[0016]图9是增益补偿控制的流程图。
[0017]图10是切换补偿增益上限值时的时序图。
[0018]图11是第四实施方式的电机的控制装置的概略结构图。
[0019]图12是增益补偿控制的流程图。
[0020]图13是切换补偿增益上限值时的时序图。
具体实施方式
[0021]以下，使用附图对本专利技术的各实施方式进行说明。此外，在以下的说明中，为了简化记载，如“dq轴电流值(i
d
、i
q
)”、及“三相电流值(i
u
、i
v
、i
w
)”等那样，根据需要对电流及电压等的三相成分及d－q坐标成分进行统一记载。
[0022](第一实施方式)
[0023]以下，对本专利技术的第一实施方式进行说明。
[0024]图1是第一实施方式的电机的控制装置100的概略结构图。即，本实施方式的电机的控制方法由该控制装置100执行。
[0025]如图所示，本实施方式的控制装置100是搭载于电动车辆等且控制与车辆的驱动轮连接的作为电动机的电机200的动作的装置。特别是，控制装置100根据基于加速踏板(未图示)的踏入量等而确定的扭矩指令值T
*
，控制电机200。
[0026]本实施方式的控制装置100具有：电压指令值运算部1，其基于扭矩指令值T
*
运算dq轴电压指令值(v
d*
、v
q*
)；电压补偿处理部2，其进行基于调制率m的线性补偿处理；输出控制部3，其基于线性补偿处理后的电压指令值即补偿后dq轴电压指令值(v
dcomp*
、v
qcomp*
)对电机200施加电压；控制模式判定部4，其基于电机200的驱动状态进行控制模式的判定。此外，在本实施方式中，控制模式判定部4判定通过同步PWM控制或非同步PWM控制的哪一个进行输出控制部3中进行的PMM控制。
[0027]电压指令值运算部1、电压补偿处理部2、输出控制部3、及控制模式判定部4由具备CPU等各种运算控制装置、ROM及RAM等各种存储装置、以及输入输出接口等的一个或多个计算机实现。以下，对电压指令值运算部1、电压补偿处理部2、输出控制部3、及控制模式判定部4的详细内容进行说明。
[0028]电压指令值运算部1具有电流指令生成部11、干涉电压生成部12、电流矢量控制部13。
[0029]电流指令生成部11接收扭矩指令值T
*
、输出控制部3的驱动中使用的作为电源电压的直流电压V
dc
、从转速运算部34输出的电机转速N、及从控制模式判定部4输出的调制模式信号MOD_mode。然后，电流指令生成部11基于这些输入，运算d轴电流指令值i
d*
、及q轴电流指令值i
q*
。
[0030]详细而言，调制模式信号MOD_mode表示进行同步PWM控制或非同步PWM控制的哪一个。电流指令生成部11基于针对每个控制模式设置的表即确定扭矩指令值T
*
、直流电压V
dc
、
及电机转速N和dq轴电流指令值(i
d*
、i
q*
)之间的关系的规定的表，运算dq轴电流指令值(i
d*
、i
q*
)。此外，该表例如是从在规定的电机温度的情况下得到所期望的扭矩的观点出发通过实验或解析的方法对电机转速N及扭矩指令值T
*
预先确定了适当的dq轴电流指令值(i
d*
、i
q*
)的表。
[0031]而且，电流指令生成部11将运算出的dq轴电流指令值(i
d*
、i
q*
)输出到电流矢量控制部13。
[0032]干涉电压生成部12获取扭矩指令值T
*
、输出控制部3的驱动中使用的作为电源电压的直流电压V
dc
、及电机转速N。干涉电压生成部12使用通过实验或解析而预先确定的表，根据扭矩指令值T<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电机的控制方法，使用通过由PWM控制而驱动的逆变器对直流电压进行了转换的交流的施加电压控制电机，其中，计算相对于所述逆变器的电压指令值，以实现所述电机中所期望的扭矩输出，根据表示所述逆变器的转换前后的所述施加电压相对于所述直流电压的比率的调制率，计算使所述电压指令值和所述施加电压之间保持线性关系性的补偿增益，使用上限值对所述补偿增益进行限制，通过对所述电压指令值乘以被限制的所述补偿增益，计算补偿电压指令值，通过使用所述补偿电压指令值驱动所述逆变器，对所述电机施加所述施加电压，在所述调制率的变动大的情况下，所述上限值被设定为变小。2.如权利要求1所述的电机的控制方法，其中，在所述调制率的变动小的情况下，更大地设定所述上限值或者省略对使用了所述上限值的所述补偿增益的限制。3.如权利要求1或2所述的电机的控制方法，其中，进而，判定在所述PWM控制中进行同步PWM控制或非同步PWM控制的哪一个，所述调制率的变动大的情况是判定为进行所述非同步PWM控制的情况。4.如权利要求1或2所述的电机的控制方法，其中，进而，判定根据电流矢量控制或...

【专利技术属性】
技术研发人员：木间贵行，正治满博，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：