JP6725450B2 - 多相電動モータ制御装置 - Google Patents
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Description
これによれば、最大デューティ比の相回路におけるスイッチング素子のスイッチングにより2番目に大きいデューティ比の相回路で生ずるノイズを避けて相回路の電流を計測することで、スイッチング素子のスイッチ時に発生するノイズの影響を低減して相電流を測定する多相電動モータ制御装置を提供できる。
これによれば、第2計測期間の開始時刻を、高電位側スイッチング素子がオフからオンにスイッチングする時に発生するノイズが収束する時刻とすることで第2閾値を最少にできるので、ノイズが重畳しない第2計測期間で計測できる2番目に大きいデューティ比の相回路の低電位側スイッチング素子がオンになっている時間である中間デューティ範囲を最大にすることができる。
これによれば、ノイズがPWM信号の変化より少し遅れても、重畳を避けることができる。
これによれば、最大デューティ比の相回路におけるスイッチング素子のスイッチングにより2番目に大きいデューティ比の相回路で生ずるノイズを避けて相回路の電流を計測することで、スイッチング素子のスイッチ時に発生するノイズの影響を低減して相電流を測定する多相電動モータ制御装置を提供できる。
<第一実施例>
図1を参照し、本実施例における多相電動モータ制御装置100を説明する。多相電動モータ制御装置100は、車両の電動パワーステアリング装置(図示せず)などに用いられる3相ブラシレスモータであり、ステアリング操作に補助力を付与する3相電動モータMを駆動および制御する。多相電動モータ制御装置100は、3相電動モータMの各相U/V/Wに対応した相回路Cu/Cv/Cwを並列に接続して構成されるブリッジ回路10と、ブリッジ回路10の各相にPWM信号(Pulse Width Modulation)を出力するPWM制御部20と、本装置全体を制御する制御部30と、を備える。
図11を参照し、本実施例の多相電動モータ制御装置の相回路Cu/Cv/Cwの相電流を計測するタイミングについて説明する。なお、重複記載を避けるため上記実施例と異なる点を中心に述べる。図11は、上記実施例における図3に対応するものである。また、各相回路Cu/Cv/Cwのデューティ値は、Cu>Cv>Cwとして説明する。
図12を参照し、本実施例の多相電動モータ制御装置を説明する。上記実施例では、三角波信号の頂上をPWM信号の1周期の中央Cとして、各相回路Cu/Cv/CwへのPWM信号のオン/オフは、基本的には中央Cを挟んで対称的なタイミングで行われものとした。本実施例は、各相のPWM信号の1周期においてその1周期の始期(左端)でそろえている場合である。第1計測期間Ts1は、電流計測の開始をPWM信号の始期BGから第1計測開始遅れ時間Txだけ遅れて開始され、第2計測期間Ts2は、始期BGから第2計測開始遅れ時間Tyだけ遅れて開始される。
このように、各相のPWM信号の1周期においてその1周期の始期を基準として、各相の計測時間を設定しても同様の多相電動モータ制御装置を提供できる。
10 ブリッジ回路
20 PWM制御部
30 制御部
40 電流値推定部
Cu、Cv、Cw 相回路
Quh、Qvh、Qwh 高電位側スイッチング素子
Qul、Qvl、Qwl 低電位側スイッチング素子
Ru、Rv、Rw 電流検出器
Tu、Tv、Tw AD変換器
Vu、Vv、Vw 指令電圧
Iu、Iv、Iw 相電流値
M 3相電動モータ
BAT バッテリ(直流電源)
Lh 電源ライン
Ll グランドライン
P PWM基準信号
C PWM信号の1周期の中央
D デッドタイム
Claims (4)
- 多相電動モータを制御する多相電動モータ制御装置であって、
前記多相電動モータの各相に対応して、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、低電位側スイッチング素子より低電位側に設けられ相電流値を検出するための電流検出器とを直列に有する各相回路を、並列に接続して構成されるブリッジ回路と、
各前記電流検出器に流れる電流を第1計測期間または前記第1計測期間よりも遅れて計測を開始する第2計測期間で計測すると共に、前記各相回路に流す電流を制御するための制御信号を算出する制御部と、
各前記スイッチング素子を駆動するためのPWM信号の目標デューティ比を前記制御信号に基づいて周期毎に算出するPWM制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記相回路の高電位側スイッチング素子によるスイッチングノイズが前記第1計測期間に重畳し始めるデューティ比である第1閾値と、前記相回路の低電位側スイッチング素子がオンからオフに切り替わる時が前記第2計測期間の終了よりも後になるデューティ比である第2閾値とを記憶するとともに、
前記目標デューティ比のうち最大の目標デューティ比と前記第1閾値と比較する第1判定、および前記目標デューティ比のうち2番目に大きい目標デューティ比と前記第2閾値と比較する第2判定を行い、
前記第1判定の結果が前記最大の目標デューティ比が前記第1閾値よりも小さい場合には、前記第1計測期間で計測し、
前記第1判定の結果が前記最大の目標デューティ比が前記第1閾値よりも大きい場合であって、かつ前記第2判定の結果が前記2番目に大きい目標デューティ比が前記第2閾値より小さい場合には、前記第2計測期間で計測する、
多相電動モータ制御装置。 - 前記第2計測期間の開始時刻は、前記第1閾値のデューティ比で相回路を駆動する場合に、該相回路の高電位側スイッチング素子がオフからオンにスイッチングする時に発生するノイズが収束する時刻であることを特徴とする請求項1に記載の多相電動モータ制御装置。
- 前記第1計測期間の開始時刻は、前記PWM信号の中央から所定の遅延時間だけ遅れていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の多相電動モータ制御装置。
- 多相電動モータを制御する多相電動モータ制御装置であって、
前記多相電動モータの各相に対応して、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、低電位側スイッチング素子より低電位側に設けられ相電流値を検出するための電流検出器とを直列に有する各相回路を、並列に接続して構成されるブリッジ回路と、
各前記電流検出器に流れる電流を第1計測期間または前記第1計測期間よりも遅れて計測を開始する第2計測期間で計測すると共に、前記各相回路に流す電流を制御するための制御信号を算出する制御部と、
各前記スイッチング素子を駆動するためのPWM信号の目標デューティ比を前記制御信号に基づいて周期毎に算出するPWM制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記目標デューティ比のうち最大の目標デューティ比の相回路の高電位側スイッチング素子によるスイッチングノイズが前記第1計測期間に重畳し始める該高電位側スイッチング素子のオフ時間である第1閾値と、前記目標デューティ比のうち2番目に大きい目標デューティ比の相回路の低電位側スイッチング素子がオンからオフに切り替わる時が前記第2計測期間の終了よりも後になる該低電位側スイッチング素子のオン時間である第2閾値とを記憶するとともに、
前記最大の目標デューティ比の相回路の高電位側スイッチング素子のオフ時間と前記第1閾値と比較する第1判定、および前記2番目に大きい目標デューティ比の相回路の低電位側スイッチング素子のオン時間と前記第2閾値と比較する第2判定を行い、
前記第1判定の結果が、前記最大の目標デューティ比の相回路の高電位側スイッチング素子のオフ時間が前記第1閾値以上の場合には、前記第1計測期間で計測し、
前記第1判定の結果が前記最大の目標デューティ比の相回路の高電位側スイッチング素子のオフ時間が前記第1閾値よりも小さい場合であって、かつ前記第2判定の結果が前記2番目に大きい目標デューティ比の相回路の低電位側スイッチング素子が前記第2閾値より大きい場合には、前記第2計測期間で計測する、
多相電動モータ制御装置。
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