本发明专利技术的课题在于恰当地实施过调制时的马达控制。在本发明专利技术的马达控制装置(1)中，载波频率调整部(16)以改变表示三相电压指令(Vu*、Vv*、Vw*)与三角波信号(Tr)的相位差的电压相位误差(Δθv)的方式调整载波频率(fc)。在与从高压电池供给至逆变器的直流电力与从逆变器输出至马达的交流电力的电压振幅比的电压振幅比相应的调制率(H)超过了规定值例如1.15时，电流控制部(14)根据表示三角波信号(Tr)的相位的载波相位差(Δθcarr)来修正d轴电压指令(Vd*)及q轴电压指令(Vq*)的振幅及相位。令(Vd*)及q轴电压指令(Vq*)的振幅及相位。令(Vd*)及q轴电压指令(Vq*)的振幅及相位。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】马达控制装置、机电一体单元、电动车辆系统、马达控制方法
[0001]本专利技术涉及马达控制装置、机电一体单元、电动车辆系统以及马达控制方法。
技术介绍
[0002]在对电压指令进行PWM(脉宽调制)控制来进行马达驱动的逆变器驱动装置中，大多采用相对于逆变器的可变输出频率而将载波的频率固定来进行PWM控制的非同步PWM方式。因此，当逆变器输出频率变为高频率、电压指令的每1周期的输出脉冲数减小时，逆变器的输出误差增大。因此，根据逆变器的可变输出频率来改变载波的频率而进行PWM控制的同步PWM方式得到采用。
[0003]在同步PWM控制中，提出有如下过调制PWM控制：在电压指令的振幅变得比三角波、锯齿波的载波的振幅大的过调制模式时，使电压指令的振幅非线性地增大，从逆变器输出的电压振幅变为期望的值(例如下述专利文献1)。现有技术文献专利文献
[0004]专利文献1：日本专利特开2008
‑
312420号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题
[0005]专利文献1的方法能够应对载波与电压指令的相位差为固定值的情况，但在不是固定值的情况下，过调制时从逆变器输出的电压的振幅和相位会根据载波与电压指令的相位差而分别发生变化。因此得知，专利文献1的方法无法恰当地实施过调制时的马达控制。解决问题的技术手段
[0006]为了解决上述问题，例如采用技术方案中记载的构成。本申请包含多种解决上述问题的技术手段，举其一例，本专利技术的一种马达控制装置与进行从直流电力向交流电力的功率转换的功率转换器连接，控制使用所述交流电力加以驱动的交流马达的驱动，该马达控制装置具备：电流控制部，其生成与转矩指令相应的电压指令；载波生成部，其生成载波；载波频率调整部，其调整所述载波的频率；以及栅极信号生成部，其使用所述载波对所述电压指令进行脉宽调制，生成用于控制所述功率转换器的动作的栅极信号，所述载波频率调整部以改变所述电压指令与所述载波的相位差的方式调整所述载波的频率，在与所述直流电力与所述交流电力的电压振幅比相应的调制率超过了规定值时，所述电流控制部根据所述载波的相位来修正所述电压指令的振幅及相位。此外，本专利技术的一种机电一体单元具备：马达控制装置；所述功率转换器，其与所述马达控制装置连接；所述交流马达，其由所述功率转换器驱动；以及齿轮，其传递所述交流马达的旋转驱动力，所述交流马达、所述功率转换器以及所述齿轮成为一体结构。此外，本专利技术的一种电动车辆系统具备：马达控制装置；所述功率转换器，其与所述马达控制装置连接；以及所述交流马达，其由所述功率转换器驱动，使用所述交流马达的
旋转驱动力来行驶。此外，本专利技术的一种马达控制方法控制进行从直流电力向交流电力的功率转换的功率转换器的动作，控制使用所述交流电力加以驱动的交流马达的驱动，在该马达控制方法中，生成与转矩指令相应的电压指令，生成载波，以改变所述电压指令与所述载波的相位差的方式调整所述载波的频率，通过使用所述载波对所述电压指令进行脉宽调制来生成用于控制所述功率转换器的动作的栅极信号，在所述电压指令的生成中，在与所述直流电力与所述交流电力的电压振幅比相应的调制率超过了规定值时，根据所述载波的相位来修正所述电压指令的振幅及相位。专利技术的效果
[0007]通过本专利技术，能够恰当地实施过调制时的马达控制。
附图说明
[0008]图1为本专利技术的一实施方式的具备马达控制装置的马达驱动系统的整体构成图。图2为表示本专利技术的第1实施方式的马达控制装置的功能构成的框图。图3为本专利技术的第1实施方式的载波频率调整部的框图。图4为本专利技术的第1实施方式的电压相位误差运算部的框图。图5为本专利技术的基准电压相位运算的概念图。图6为表示将调制率设为1.25(过调制)时的调制波与载波的关系的图。图7为表示电压指令的增益与逆变器输出电压的关系的图。图8为本专利技术的第1实施方式的电流控制部的框图。图9为表示第1电压相位为30度时的第2电压振幅与第1电压振幅及第2电压相位的关系的图。图10为表示第1电压相位为60度时的第2电压振幅与第1电压振幅及第2电压相位的关系的图。图11为表示第1电压相位为90度时的第2电压振幅与第1电压振幅及第2电压相位的关系的图。图12为表示本专利技术的第2实施方式的马达控制装置的功能构成的框图。图13为本专利技术的第2实施方式的载波频率调整部的框图。图14为本专利技术的第2实施方式的电流控制部的框图。图15为运用了本专利技术的马达驱动系统的机电一体单元的外观立体图。图16为运用了本专利技术的马达驱动系统的混合动力汽车系统的构成图。
具体实施方式
[0009](第1实施方式)下面，使用附图，对本专利技术的第1实施方式进行说明。
[0010]图1为本专利技术的一实施方式的具备马达控制装置的马达驱动系统的整体构成图。在图2中，马达驱动系统100具备马达控制装置1、永磁铁同步马达(以下简称为“马达”)2、逆变器3、旋转位置检测器41、高压电池5。
[0011]马达控制装置1根据与从车辆对马达2要求的目标转矩相应的转矩指令T*来生成用于控制马达2的驱动的栅极信号，并输出至逆变器3。再者，马达控制装置1的详情于后文
进行说明。
[0012]逆变器3具有逆变电路31、PWM信号驱动电路32以及平滑电容器33。PWM信号驱动电路32根据从马达控制装置1输入的栅极信号来生成用于控制逆变电路31所具有的各开关元件的PWM信号，并输出至逆变电路31。逆变电路31具有分别对应于U相、V相、W相的上臂及下臂的开关元件。按照从PWM信号驱动电路32输入的PWM信号来分别控制这些开关元件，由此从高压电池5供给的直流电力被转换为交流电力并输出至马达2。平滑电容器33使从高压电池5供给至逆变电路31的直流电力平滑化。
[0013]马达2是由从逆变器3供给的交流电力加以旋转驱动的同步马达，具有定子及转子。当从逆变器3输入的交流电力施加至设置在定子中的电枢线圈Lu、Lv、Lw时，在马达2中三相交流电流Iu、Iv、Iw导通，从而在各电枢线圈中产生电枢磁通。在这各电枢线圈的电枢磁通与配置在转子中的永磁铁的磁铁磁通之间产生吸引力、排斥力，由此在转子上产生转矩，旋转驱动转子。
[0014]在马达2上安装有用于检测转子的旋转位置θ的旋转位置传感器4。旋转位置检测器41根据旋转位置传感器4的输入信号来运算旋转位置θ。旋转位置检测器41的旋转位置θ的运算结果输入至马达控制装置1，在通过马达控制装置1根据马达2的感应电压的相位生成栅极信号来进行的交流电力的相位控制中加以利用。
[0015]此处，旋转位置传感器4优选为由铁心和绕组构成的旋转变压器，但也可以为GMR传感器等使用磁阻元件或霍耳元件的传感器。此外，旋转位置检测器41也可以不使用来自旋转位置传感器4的输入信号而是使用流至马达2的三相交流电流Iu、Iv、Iw或者从逆变器3施加至马达2的三相交流电压Vu、Vv、Vw来推定旋转位置θ。
[0016]在逆变器3与马达2之间配置有电流检测构件7。电流检测构件7检测在马达2中流通的三相交流本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种马达控制装置，其与进行从直流电力向交流电力的功率转换的功率转换器连接，控制使用所述交流电力加以驱动的交流马达的驱动，所述马达控制装置的特征在于，具备：电流控制部，其生成与转矩指令相应的电压指令；载波生成部，其生成载波；载波频率调整部，其调整所述载波的频率；以及栅极信号生成部，其使用所述载波对所述电压指令进行脉宽调制，生成用于控制所述功率转换器的动作的栅极信号，所述载波频率调整部以改变所述电压指令与所述载波的相位差的方式调整所述载波的频率，在与所述直流电力与所述交流电力的电压振幅比相应的调制率超过了规定值时，所述电流控制部根据所述载波的相位来修正所述电压指令的振幅及相位。2.根据权利要求1所述的马达控制装置，其特征在于，所述电流控制部以在将所述相位差设为固定的情况下根据修正前的所述电压指令而从所述功率转换器输出的交流电压的振幅及相位与在改变所述相位差的情况下根据修正后的所述电压指令而从所述功率转换器输出的交流电压的振幅及相位的差分别变为规定的范围内的方式修正所述电压指令的振幅及相位。3.根据权利要求1所述的马达控制装置，其特征在于，所述载波频率调整部根据所述转矩指令和所述交流马达的转速，以改变所述相位差的方式调整所述载波的频率。4.根据权利要求3所述的马达控制装置，其特征在于，所述载波频率调整部根据所述转矩指令、所述转速以及所述电压振幅比来改变所述相位差。5.根据权利要求1所述的马达控制装置，其特征在于，所述载波频率调整部以所述载波的频率变为所述电压指令的频率的整数倍的方式调整所述载波的频率。6.根据权利要求5所述的马达控制装置，其特征在于，所述电流控制部根据所述电压指令的每1周期的所述载波的数量来切换针对所述电压指令的振幅及相位的修正的有无。7.根据权利要求6...
【专利技术属性】
技术研发人员：原崇文，安岛俊幸，塚越贵哉，星野胜洋，
申请(专利权)人：日立安斯泰莫株式会社，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。