JP5641335B2 - 電力変換装置 - Google Patents
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Description
また、特許文献2では、例えばインバータが2系統の場合、一方の系統では電圧指令値を電源電圧の1/4分上側にバイアスしている。電圧指令値を上側にバイアスすると、低電位側に設けられる低電位側スイッチング素子よりも高電位側に設けられる高電位側スイッチング素子がオンされている時間が長くなる。また、他方の系統では電圧指令値を電源電圧の1/4分下側にバイアスしている。電圧指令値を下側にバイアスすると、高電位側スイッチング素子よりも低電位側スイッチング素子がオンされている時間が長くなる。高電位側スイッチング素子と低電位側スイッチング素子とでオンされている時間が異なると、通電量が異なることに伴い、熱損失に偏りが生じる。スイッチング素子間で熱損失に偏りが生じると、余裕をもった熱設計や非対称な放熱設計が必要となる。或いは、スイッチング素子ごとに異なる素子を用いる必要がある。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、コンデンサのリップル電流を低減しつつ、スイッチング素子間の熱損失の偏りを低減する電力変換装置を提供することにある。
また、制御部は、第1の電圧指令信号の中心値が出力可能なデューティ範囲の中心値である出力中心値よりも下側にシフトされ、第2の電圧指令信号の中心値が出力中心値よりも上側にシフトされる第1状態と、第1の電圧指令信号の中心値が出力中心値よりも上側にシフトされ、第2の電圧指令信号の中心値が出力中心値よりも下側にシフトされる第2状態と、を操舵部材の操舵状態に応じて切り替える。
制御部は、操舵部材の操舵状態である操舵トルクに基づき、左方向の操舵トルクが検出された場合と右方向への操舵トルクが検出された場合とで、第1状態と第2状態とを切り替える。
また、それぞれのインバータ部の駆動に係る電圧指令信号のシフト方向を操舵部材の操舵状態に応じて切り替えているので、スイッチング素子ごとのオン時間の差を小さくすることができ、スイッチング素子ごとの熱損失の偏りを低減することができる。
また、制御部は、第1の電圧指令信号の中心値が出力可能なデューティ範囲の中心値である出力中心値よりも下側にシフトされ、第2の電圧指令信号の中心値が出力中心値よりも上側にシフトされる第1状態と、第1の電圧指令信号の中心値が出力中心値よりも上側にシフトされ、第2の電圧指令信号の中心値が出力中心値よりも下側にシフトされる第2状態と、を操舵部材の操舵状態に応じて切り替える。
制御部は、操舵部材の操舵状態である操舵トルクに基づいて駆動される回転電機の回転方向に基づいて第1状態と第2状態とを切り替える。回転電機の回転方向は、操舵部材の操舵トルクの方向と略一致するので、回転電機の回転方向に基づいて第1状態と第2状態とを切り替えても、スイッチング素子ごとの熱損失の偏りを低減することができる。なお、回転電機の回転方向は、レゾルバ等の回転角センサのセンサ値に基づいて検出してもよいし、回転角センサを設けず推定回転数演算の演算結果に基づいて検出してもよい。
また、制御部は、第1の電圧指令信号の中心値が出力可能なデューティ範囲の中心値である出力中心値よりも下側にシフトされ、第2の電圧指令信号の中心値が出力中心値よりも上側にシフトされる第1状態と、第1の電圧指令信号の中心値が出力中心値よりも上側にシフトされ、第2の電圧指令信号の中心値が出力中心値よりも下側にシフトされる第2状態と、を操舵部材の操舵状態に応じて切り替える。
制御部は、操舵部材の操舵状態である操舵角度を算出する。また、制御部は、操舵角度に基づき、操舵部材が左方向に操舵されている場合と右方向に操舵されている場合とで、第1状態と第2状態とを切り替える。このように構成しても、スイッチング素子ごとの熱損失の偏りを低減することができる。
また、制御部は、第1の電圧指令信号の中心値が出力可能なデューティ範囲の中心値である出力中心値よりも下側にシフトされ、第2の電圧指令信号の中心値が出力中心値よりも上側にシフトされる第1状態と、第1の電圧指令信号の中心値が出力中心値よりも上側にシフトされ、第2の電圧指令信号の中心値が出力中心値よりも下側にシフトされる第2状態と、を操舵部材の操舵状態に応じて切り替える。
制御部は、操舵部材の操舵状態である操舵角度を算出する。また、制御部は、操舵角度に基づき、操舵部材の転舵位置が中心から右側にある場合と左側にある場合とで、第1状態と第2状態とを切り替える。このように構成しても、スイッチング素子ごとの熱損失の偏りを低減することができる。
請求項5に記載の発明では、制御部は、回転電機の回転角度を取得し、取得された回転角度に基づいて前記操舵角度を算出する。これにより、操舵角度を検出するためのセンサ等を省略することができるので、部品点数を低減することができる。
請求項6に記載の発明では、制御部は、操舵部材の操舵角度に応じた操舵角信号を検出する操舵角センサにより検出される操舵角信号に基づいて操舵角度を算出する。これにより、操舵角度を直接的に算出することができる。
なお、以下、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態による電力変換装置は、電動パワーステアリング装置に適用される。電動パワーステアリング装置を図1〜図3に示す。
モータ10は、減速機89を正逆回転させるモータであって、本実施形態では三相ブラシレスモータであるが、どのようなモータを用いてもよい。減速機89は、モータ10の回転を減速してモータ10の回転により生じるトルクをステアリングシャフト92に伝達する。すなわち、モータ10は、運転者によるステアリングホイール91を操舵するための操舵トルクを軽減するための補助トルクを発生し、補助トルクをステアリングホイール91に付与するものである。
また、モータ10には、モータ10の回転角度θeを検出するためのレゾルバ55が設けられる。制御部としてのマイコン(CPU)51は、レゾルバ55により検出された回転角信号を取得し、モータ10の回転角度θeを算出する。
また、操舵角センサ95は、ステアリングシャフト92に設けられ、ステアリングホイール91の操舵角度に応じた操舵角信号を検出し、マイコン51に出力する。マイコン51では、操舵角センサ95により検出された操舵角信号に基づき、ステアリングホイール91の操舵角度θsを算出する。なお、操舵角度θsは、ステアリングホイール91が中心にあるときを0度とし、中心から右方向に操舵された場合を正の値、中心から左方向に操舵された場合を負の値とする。
対になっているMOS21とMOS24との接続点は、U1コイル11の一端に接続している。また、対になっているMOS22MOS25との接続点は、V1コイル12の一端に接続している。さらにまた、対になっているMOS23とMOS26との接続点は、W1コイル13の一端に接続している。
対になっているMOS31とMOS34との接続点は、U2コイル14の一端に接続している。また、対になっているMOS32とMOS35との接続点は、V2コイル15の一端に接続している。さらにまた、対になっているMOS33とMOS36との接続点は、W2コイル16の一端に接続している。
三相二相変換部62は、電流検出回路52にて算出された電流検出値Iu1、Iv1、Iw1、Iu2、Iv2、Iw2、および、モータ10の回転角度θeを読み込み、d軸電流検出値Idおよびq軸電流検出値Iqを算出する。
二相三相変換部64では、制御器63で算出された電圧指令値Vd*、Vq*、および、モータ10の回転角度θeに基づき、三相電圧指令値Vu*、Vv*、Vw*を算出する。
シフト方向特定部67におけるシフト方向特定処理については後述する。
詳細には、U相デューティDu1とPWM基準信号Pとを比較し、U相デューティDu1がPWM基準信号P以上のとき、U1上MOS21がオンされ、U1下MOS24がオフされる。U相デューティDu1がPWM基準信号P未満のとき、U1上MOS21がオフされ、U1下MOS24がオンされる。また、V相デューティDv1とPWM基準信号Pとを比較し、V相デューティDv1がPWM基準信号P以上のとき、V1上MOS22がオンされ、V1下MOS25がオフされる。U相デューティDv1がPWM基準信号P未満のとき、V1上MOS22がオフされ、V1下MOS25がオンされる。さらにまた、W相デューティDw1とPWM基準信号Pとを比較し、W相デューティDw1がPWM基準信号P以上のとき、W1上MOS23がオンされ、W1下MOS26がオフされる。W相デューティDw1がPWM基準信号P未満のとき、W1上MOS23がオフされ、W1下MOS26がオンされる。
詳細には、U相デューティDu2とPWM基準信号Pとを比較し、U相デューティDu2がPWM基準信号P以上のとき、U2上MOS31がオンされ、U2下MOS34がオフされる。U相デューティDu2がPWM基準信号P未満のとき、U2上MOS31がオフされ、U2下MOS34がオンされる。また、V相デューティDv2とPWM基準信号Pとを比較し、V相デューティDv2がPWM基準信号P以上のとき、V2上MOS32がオンされ、V2下MOS35がオフされる。V相デューティDv2がPWM基準信号P未満のとき、V2上MOS32がオフされ、V2下MOS35がオンされる。さらにまた、W相デューティDw2とPWM基準信号Pとを比較し、W相デューティDw2がPWM基準信号P以上のとき、W2上MOS33がオンされ、W2下MOS36がオフされる。W相デューティDw2がPWM基準信号P未満のとき、W2上MOS33がオフされ、W2下MOS36がオンされる。
本実施形態では、出力可能なデューティ範囲は、電源電圧の0%〜100%であり、出力可能なデューティ範囲の中心値である出力中心値Rcは、50%である。なお、本実施形態では、バッテリ70の電圧は12Vであり、出力可能なデューティ範囲を電圧に換算すると、0V〜12Vまで出力可能であり、出力中心値Rcは6Vに対応している。また、PWM基準信号Pの周波数は20kHzである。なお、第1インバータ部20の駆動に係るPWM基準信号Pと第2インバータ部30の駆動に係るPWM基準信号Pは、同一のまたは位相の等しい三角波信号を用いる。また、第1デューティ指令信号D1の振幅と第2デューティ指令信号D2の振幅とは等しい。なお、ここでは第1デューティ指令信号D1および第2デューティ指令信号D2は、いずれも正弦波信号(すなわちAsinδ+Bで表される。)であるので、振幅は各指令信号の最大値から最小値を減じた値を2で除した値(すなわちA)が振幅である。
また、第1デューティ指令信号D1を下側にシフトした場合、PWM基準信号Pの山側におけるコンデンサ50の充電期間が比較的長く、コンデンサ50の放電期間はPWM1周期の谷側に寄っている。
また、第2デューティ指令信号D2を上側にシフトした場合、PWM基準信号Pの山側におけるコンデンサ50の充電期間が比較的短く、コンデンサ50の放電期間が比較的中央に寄っている。また、PWM基準信号の谷側における充電期間が比較的長い。
なお、デューティ指令信号D1、D2を上側または下側にシフトしたとしても、線間電圧が変わらなければ、巻線組18、19に印加される電圧は変わらない。
図8(a)に示すように、第1デューティ指令信号D1を下側にシフトすると、例えばW1下MOS26は、W1上MOS23と比較して、オンされている時間が長くなる。U1下MOS24とU1上MOS21、V1下MOS25とV1上MOS22についても同様である。
一方、図8(b)に示すように、第2デューティ指令信号D2を上側にシフトすると、例えばU2上MOS31は、U2下MOS34と比較してオンされている時間が長くなる。V2上MOS32とV2下MOS35、W2上MOS33とW2下MOS36についても同様である。
そこで、上MOSと下MOSとの電流積算値が同じになるように、第1デューティ指令信号D1および第2デューティ指令信号D2のシフト方向を適宜入れ替えることが好ましい。
そこで本実施形態では、通電量が多くなる据え切り作動時においてステアリングホイール91を右に操舵する時間と左に操舵する時間とが略同じになる特性を利用し、ステアリングホイール91の操舵状態に応じて第1デューティ指令信号D1および第2デューティ指令信号D2のシフト方向を切り替え、上MOSと下MOSとの通電量を略同じにすることによりMOS21〜26、31〜36ごとの熱損失の偏りを低減している。
最初のステップS101(以下、「ステップ」を省略し、単に記号「S」で示す。)では、デフォルトとして切替フラグ=1をセットする。切替フラグ=1であるとき、第1デューティ中心値Dc1が出力中心値Rcよりも下側にシフトされ、第2デューティ中心値Dc2が出力中心値Rcよりも上側にシフトされる第1状態であるものとする。なお、切替フラグ=0であるとき、第1デューティ中心値Dc1が出力中心値Rcよりも上側にシフトされ、第2デューティ中心値Dc2が出力中心値Rcよりも下側にシフトされる第2状態であるものとする。
また、切替カウンタをリセットする。なお、切替カウンタは、q軸電流Iqの正負が入れ替わってからの時間を計時するためのものである。本実施形態ではカウンタを用いているが、タイマ等によって計時してもよい。
Iu=Iu1+Iu2
Iv=Iv1+Iv2
Iw=Iw1+Iw2
S106では、切替カウンタをインクリメントする。
S110では、切替カウンタをインクリメントする。
また、それぞれのインバータ部20、30の駆動に係るデューティ指令信号D1、D2のシフト方向をステアリングホイール91の操舵状態に応じて切り替えているので、MOS21〜26、31〜36ごとのオン時間の差を小さくすることでき、MOS21〜26、31〜36ごとの熱損失の偏りを低減することができる。
なお、本実施形態では、q軸電流Iqが正のとき第1状態、負のとき第2状態としたが、q軸電流Iqが正のとき第2状態、負のとき第1状態としてもよい。
第2実施形態による電力変換装置は、シフト方向特定処理が第1実施形態と異なっているので、シフト方向特定処理を中心に説明し、他の構成等については説明を省略する。
本実施形態によるシフト方向特定処理を図10に示すフローチャートに基づいて説明する。
S201では、デフォルトとして切替フラグ=1をセットする。第1実施形態と同様、切替フラグ=1であるとき、第1デューティ中心値Dc1が出力中心値Rcよりも下側にシフトされ、第2デューティ中心値Dc2が出力中心値Rcよりも上側にシフトされる第1状態であり、切替フラグ=0であるとき、第1デューティ中心値Dc1が出力中心値Rcよりも上側にシフトされ、第2デューティ中心値Dc2が出力中心値Rcよりも下側にシフトされる第2状態であるものとする。
また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
なお、本実施形態では、q軸電流Iqが第1の閾値以上のとき第1状態、第2の閾値以下のとき第2状態としたが、q軸電流Iqが第1の閾値以上のとき第2状態、第2の閾値以下のとき第1状態としてもよい。
第3実施形態による電力変換装置では、シフト方向特定処理が上記実施形態と異なっているので、シフト方向特定処理を中心に説明し、他の構成等については説明を省略する。本実施形態では、q軸電流Iqに替えて、ステアリングホイール91の操舵角度θsに基づき、ステアリングホイール91が右方向に操舵されているとき、第1デューティ中心値Dc1が出力中心値Rcよりも下側にシフトされ、第2デューティ中心値Dc2が出力中心値Rcよりも上側にシフトされる第1状態とし、ステアリングホイール91が左方向に操舵されているとき、第1デューティ中心値Dc1が出力中心値Rcよりも上側にシフトされ、第2デューティ中心値Dc2が出力中心値Rcよりも下側にシフトされる第2状態とする。
ここでは、運転者によりステアリングホイール91が操舵され、操舵角度θsが図11(a)の如く推移したものとする。
また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
なお、本実施形態では、ステアリングホイール91が右方向に操舵されているときに第1状態とし、左方向に操舵されているときに第2状態としたが、左方向に操舵されているときに第2状態とし、右方向に操舵されているときに第1状態としてもよい。
第4実施形態による電力変換装置では、シフト方向特定処理が上記実施形態と異なっているので、シフト方向特定処理を中心に説明し、他の構成等については説明を省略する。
本実施形態では、ステアリングホイール91の操舵角度θsに基づき、ステアリングホイール91の転舵位置が中心より右側である場合、第1デューティ中心値Dc1が出力中心値Rcよりも下側にシフトされ、第2デューティ中心値Dc2が出力中心値Rcよりも上側にシフトされる第1状態とし、ステアリングホイール91の転舵位置が中心より左側である場合、第1デューティ中心値Dc1が出力中心値Rcよりも上側にシフトされ、第2デューティ中心値Dc2が出力中心値Rcよりも下側にシフトされる第2状態とする。
ここでは、運転者によりステアリングホイール91が操舵され、操舵角度θsが図12(a)の如く推移したものとする。
また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
なお、本実施形態では、ステアリングホイール91の転舵位置が中心より右側であるときに第1状態とし、左側であるときに第2状態としたが、右側であるときに第2状態とし、左側であるときに第1状態としてもよい。
(ア)電流指令値に基づくシフト方向の切り替え
上記第1実施形態および第2実施形態では、q軸電流Iqに基づいて第1状態と第2状態とを切り替えたが、他の実施形態では、q軸電流Iqに替えて、巻線組18、19に通電される電流に係る電流指令値、例えばq軸電流指令値Iq*に基づいて第1状態と第2状態とを切り替えてもよい。このようにしても上記実施形態と同様、MOS21〜26、31〜36の熱損失の偏りを適切に低減することができる。また、電流指令値は、一般的に操舵トルク0Nm付近に対してアシスト電流の不感帯を有しているので、各センサの検出ノイズ等の影響を受けることなく、安定して第1状態と第2状態との切り替えを行うことができる。
また、他の実施形態では、操舵トルクに基づき、左方向の操舵トルクが検出された場合と右方向への操舵トルクが検出された場合とで、第1状態と第2状態とを切り替えるようにしてもよい。例えば、右方向の操舵トルクが検出された場合に第1状態とし、左方向の操舵トルクが検出された場合に第2状態とする。また、右方向の操舵トルクが検出された場合に第2状態とし、左方向の操舵トルクが検出された場合に第1状態としてもよい。このようにしても、上記実施形態と同様、MOS21〜26、31〜36の熱損失の偏りを適切に低減することができる。
また、他の実施形態では、操舵トルクに基づいて駆動されるモータ10の回転方向に基づいて第1状態と第2状態とを切り替えてもよい。モータ10の回転方向は、操舵トルクの方向と略一致するので、モータ10の回転方向に基づいて第1状態と第2状態との切り替えを行っても、上記実施形態と同様、MOS21〜26、31〜36の熱損失の偏りを適切に低減することができる。
なお、モータ10の回転方向は、上記実施形態のようにレゾルバ55のセンサ値により検出することができる。レゾルバ以外の回転角センサを用いてもよい。また、回転角センサを設けず、所謂センサレスの構成とし、マイコン51における推定回転数演算により検出してもよい。
上記第3実施形態では、操舵角度θsに基づき、ステアリングホイール91が右方向に操舵されている場合と左方向に操舵されている場合とで、第1状態と第2状態とを切り替えていた。他の実施形態では、第1実施形態のように、所定時間が経過したと判断された後に第1状態と第2状態との切り替えを行うようにしてもよい。また例えば操舵方向を操舵角速度に基づいて判断するように構成し、第2実施形態のように、第1状態と第2状態との切り替えに係る第1の閾値と第2の閾値とを異なる値としてヒステリシスを設けるようにしてもよい。
このように構成することにより、第1状態と第2状態との切り替えが頻繁に行われるのを避けることができる。
また、図10中のS206の処理を省略し、S204にて否定判断された場合、S207へ移行するようにしてもよい。
さらにまた、上記実施形態では、デューティ指令信号の振幅に応じてシフト量を可変としたが、他の実施形態では、デューティ指令信号の中心値の出力中心値からのシフト量を可変とせず、所定量(例えば出力可能なデューティ範囲の25%)としてもよい。
上記実施形態では、回転角センサとしてレゾルバを用いていたが、他の実施形態ではレゾルバ以外の回転角センサとしてもよい。また、回転角センサを設けず、所謂センサレスの構成とし、マイコン51にて推定回転数演算を行ってもよい。
(カ)操舵角センサ
上記実施形態では、操舵角センサのセンサ値に基づいて操舵角度θsを算出した。他の実施形態では、操舵角センサを設けず、マイコンにてモータの回転角度を取得し、取得されたモータの回転角度に基づいて操舵角度を算出するようにしてもよい。これにより、操舵角度を検出するためのセンサ等を省略することができるので、部品点数を低減することができる。
上記実施形態では、デューティ指令信号は、正弦波信号であったが、電圧利用率を向上すべく、2相変調処理または3相変調処理を行うことにより、中性点電圧操作を行ってもよい。例えば、以下のような変調処理を行ってもよい。
(i)最も小さい相のデューティが所定の下限値となるように、最も小さい相のデューティから所定の下限値を差し引いた値を全ての相のデューティから減算してもよい。
(ii)最も大きい相のデューティが所定の上限値となるように、最も大きい相のデューティから所定の上限値を差し引いた値を全ての相のデューティから減算してもよい。
(iii)全ての相のデューティに3次高調波を加算してもよい。
(iv)最も大きい相のデューティと最も小さい相のデューティとの平均値を全ての相のデューティから減算してもよい。
(v)所定の下限値を下回るデューティを所定の下限値から差し引いた値、または、所定の上限値を上回るデューティから所定の上限値を差し引いた値を、全ての相のデューティから減算してもよい。
また、三相電圧指令値Vu*、Vv*、Vw*において変調処理を行った後にデューティに変換してもよいし、三相電圧指令値Vu*、Vv*、Vw*をデューティに変換した後に変調処理を行ってもよい。
電流検出部の位置の例を図13に示す。なお、図13中においては、第1インバータ部20のMOS21〜26および第1巻線組18のみを示し、第2インバータ部および第2巻線組等の構成は省略している。また、図13(a)は、図3と対応している。
また、図13(c)に示すように、電流検出部41〜43は、上MOS21〜23の電源側に設けることができる。また、図13(d)に示すように、W上MOS23と電源との間の電流検出部43を省略してもよい。n相のうちの1相の電流検出部を省く点については、図13(b)にて説明したのと同様である。
また、図13(g)に示すように、第1インバータ部20のバッテリ70の正極側のブリッジ回路分岐点とバッテリ70の正極との間に1つの電流検出部47を設けてもよい。この場合、電流検出部47では、図13(c)のように上MOS側に設けられた電流検出部41〜43による電流検出値の合計値を検出する。
さらにまた、図13(h)に示すように、第1インバータ部20のグランド側のブリッジ回路分岐点とグランドとの間に1つの電流検出部48を設けてもよい。この場合、電流検出部48では、図13(a)の電流検出部41〜43による電流検出値の合計値を検出する。
上記実施形態では、電流検出部としてシャント抵抗を用いたが、他の実施形態では、ホール素子等を用いてもよい。特に、図13(e)、(f)に示す位置に電流検出部を設ける場合、シャント抵抗に替えてホール素子を用いることが好ましい。
これにより、電流検出部により巻線組に通電される電流を適切に検出することができる。
なお、第1インバータ部20および第1巻線組18の電流検出について説明したが、第2インバータ部30および第2巻線組19の電流検出についても同様である。
上記実施形態では、図14(a)に模式的に示すように、2系統のインバータ部が1つのモータ10を駆動していた。他の実施形態では、図14(b)に模式的に示すように、2系統のインバータ部がそれぞれ別のモータを駆動するように構成してもよい。すなわち、電力変換装置3では、第1インバータ部120が第1モータ110を駆動し、第2インバータ部130が第2モータ111を駆動する、といった具合である。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
10・・・モータ(回転電機)
11〜16・・・コイル(巻線)
18・・・第1巻線組(巻線組)
19・・・第2巻線組(巻線組)
20・・・第1インバータ部(インバータ部)
21〜26・・・MOS(スイッチング素子)
30・・・第2インバータ部(インバータ部)
31〜36・・・MOS(スイッチング素子)
40・・・電流検出部
50・・・コンデンサ
51・・・マイコン(制御部)
55・・・レゾルバ
70・・・バッテリ
90・・・ステアリングシステム
91・・・ステアリングホイール(操舵部材)
92・・・ステアリングシャフト
94・・・トルクセンサ
95・・・操舵角センサ
96・・・ピニオンギア
97・・・ラックギア
98・・・タイヤ
100・・・電動パワーステアリング装置
Claims (9)
- 操舵部材に補助トルクを付与する電動パワーステアリング装置の回転電機の各相に対応する巻線から構成される2つの巻線組を有する多相回転電機の電力変換装置であって、
前記巻線の各相に対応するスイッチング素子を有し、前記巻線組ごとに設けられるインバータ部と、
前記インバータ部に接続されるコンデンサと、
一方の前記巻線組に印加される電圧に係る第1の電圧指令信号および他方の前記巻線組に印加される電圧に係る第2の電圧指令信号に基づいて前記スイッチング素子のオンおよびオフを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記操舵部材の操舵状態である操舵トルクに基づき、左方向の操舵トルクが検出された場合と右方向への操舵トルクが検出された場合とで、前記第1の電圧指令信号の中心値が出力可能なデューティ範囲の中心値である出力中心値よりも下側にシフトされ、前記第2の電圧指令信号の中心値が前記出力中心値よりも上側にシフトされる第1状態と、前記第1の電圧指令信号の中心値が前記出力中心値よりも上側にシフトされ、前記第2の電圧指令信号の中心値が前記出力中心値よりも下側にシフトされる第2状態と、を切り替えることを特徴とする電力変換装置。 - 操舵部材に補助トルクを付与する電動パワーステアリング装置の回転電機の各相に対応する巻線から構成される2つの巻線組を有する多相回転電機の電力変換装置であって、
前記巻線の各相に対応するスイッチング素子を有し、前記巻線組ごとに設けられるインバータ部と、
前記インバータ部に接続されるコンデンサと、
一方の前記巻線組に印加される電圧に係る第1の電圧指令信号および他方の前記巻線組に印加される電圧に係る第2の電圧指令信号に基づいて前記スイッチング素子のオンおよびオフを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記操舵部材の操舵状態である操舵トルクに基づいて駆動される前記回転電機の回転方向に基づき、前記第1の電圧指令信号の中心値が出力可能なデューティ範囲の中心値である出力中心値よりも下側にシフトされ、前記第2の電圧指令信号の中心値が前記出力中心値よりも上側にシフトされる第1状態と、前記第1の電圧指令信号の中心値が前記出力中心値よりも上側にシフトされ、前記第2の電圧指令信号の中心値が前記出力中心値よりも下側にシフトされる第2状態と、を切り替えることを特徴とする電力変換装置。 - 操舵部材に補助トルクを付与する電動パワーステアリング装置の回転電機の各相に対応する巻線から構成される2つの巻線組を有する多相回転電機の電力変換装置であって、
前記巻線の各相に対応するスイッチング素子を有し、前記巻線組ごとに設けられるインバータ部と、
前記インバータ部に接続されるコンデンサと、
一方の前記巻線組に印加される電圧に係る第1の電圧指令信号および他方の前記巻線組に印加される電圧に係る第2の電圧指令信号に基づいて前記スイッチング素子のオンおよびオフを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記操舵部材の操舵状態である操舵角度を算出し、前記操舵角度に基づき、前記操舵部材が左方向に操舵されている場合と右方向に操舵されている場合とで、前記第1の電圧指令信号の中心値が出力可能なデューティ範囲の中心値である出力中心値よりも下側にシフトされ、前記第2の電圧指令信号の中心値が前記出力中心値よりも上側にシフトされる第1状態と、前記第1の電圧指令信号の中心値が前記出力中心値よりも上側にシフトされ、前記第2の電圧指令信号の中心値が前記出力中心値よりも下側にシフトされる第2状態と、を切り替えることを特徴とする電力変換装置。 - 操舵部材に補助トルクを付与する電動パワーステアリング装置の回転電機の各相に対応する巻線から構成される2つの巻線組を有する多相回転電機の電力変換装置であって、
前記巻線の各相に対応するスイッチング素子を有し、前記巻線組ごとに設けられるインバータ部と、
前記インバータ部に接続されるコンデンサと、
一方の前記巻線組に印加される電圧に係る第1の電圧指令信号および他方の前記巻線組に印加される電圧に係る第2の電圧指令信号に基づいて前記スイッチング素子のオンおよびオフを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記操舵部材の操舵状態である操舵角度を算出し、前記操舵角度に基づき、前記操舵部材の転舵位置が中心から右側である場合と左側である場合とで、前記第1の電圧指令信号の中心値が出力可能なデューティ範囲の中心値である出力中心値よりも下側にシフトされ、前記第2の電圧指令信号の中心値が前記出力中心値よりも上側にシフトされる第1状態と、前記第1の電圧指令信号の中心値が前記出力中心値よりも上側にシフトされ、前記第2の電圧指令信号の中心値が前記出力中心値よりも下側にシフトされる第2状態と、を切り替えることを特徴とする電力変換装置。 - 前記制御部は、前記回転電機の回転角度を取得し、取得された前記回転角度に基づいて前記操舵角度を算出することを特徴とする請求項3または4に記載の電力変換装置。
- 前記制御部は、前記操舵部材の操舵角度に応じた操舵角信号を検出する操舵角センサにより検出される前記操舵角信号に基づいて前記操舵角度を算出することを特徴とする請求項3または4に記載の電力変換装置。
- 前記制御部は、前記第1状態または前記第2状態の一方から他方への切り替えが行われてから所定時間が経過していない場合、前記第1状態または前記第2状態の他方から一方への切り替えを行わないことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の電力変換装置。
- 前記第2状態から前記第1状態への切り替えに係る第1の閾値と、前記第1状態から前記第2状態への切り替えに係る第2の閾値とは、異なる値であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の電力変換装置。
- 前記第1の電圧指令信号の中心値の前記出力中心値からのシフト量は、前記第1の電圧指令信号の振幅に応じて可変であり、
前記第2の電圧指令信号の中心値の前記出力中心値からのシフト量は、前記第2の電圧指令信号の振幅に応じて可変であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の電力変換装置。
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