図面 (/)

技術 電流検出装置

出願人 株式会社デンソーアスモ株式会社
発明者 青木康明
出願日 2017年10月26日 (2年0ヶ月経過) 出願番号 2017-207645
公開日 2019年5月23日 (5ヶ月経過) 公開番号 2019-080465
状態 未査定
技術分野 交流電動機の制御一般
主要キーワード 補正用電流 漸増速度 制御用電流 変動中心 検出機会 アームスイッチ 電流検出期間 振幅設定
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2019年5月23日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (20)

課題

本発明は、相電流補正精度を高めることができる電流検出装置、及び電流検出装置を備える回転電機制御装置を提供する。

解決手段

電流検出装置は、第1電流検出部、第2電流検出部及び補正部を備えている。第1電流検出部は、上アームスイッチから回転電機の巻線を介して下アームスイッチに至るまでの少なくとも2相分の経路上のそれぞれに流れる電流を検出する。第2電流検出部は、母線に流れる電流を検出する。補正部は、第1,第2電流検出部それぞれにより検出される電流が同じ相の巻線に流れる相電流となる期間において同時に検出された第1,第2電流検出部それぞれの電流検出値を取得し、取得した第1,第2電流検出部それぞれの複数組の電流検出値に基づいて、第1電流検出部により検出された少なくとも2相分の相電流のそれぞれを振幅が揃うように補正する。

概要

背景

従来、特許文献1に見られるように、直流電源母線を介して接続されたインバータと、インバータに接続された回転電機とを備えるシステムに適用される電流検出装置が知られている。電流検出装置は、アーム電流検出部、母線電流検出部及び振幅補正部を備えている。アーム電流検出部は、インバータの上,下アームスイッチのいずれかであってかつ少なくとも2相分の検出用スイッチ入出力端子間電位差に基づいて、回転電機に流れる少なくとも2相分の相電流を検出する。母線電流検出部は、母線に流れる母線電流のピーク値を相電流のピーク値として検出する。振幅補正部は、母線電流検出部により検出された相電流のピーク値に、アーム電流検出部により検出された相電流のピーク値が一致するように、アーム電流検出部により検出された少なくとも2相分の相電流のそれぞれを補正する。これにより、少なくとも2相分の相電流それぞれの振幅を揃えている。

概要

本発明は、相電流の補正精度を高めることができる電流検出装置、及び電流検出装置を備える回転電機の制御装置を提供する。電流検出装置は、第1電流検出部、第2電流検出部及び補正部を備えている。第1電流検出部は、上アームスイッチから回転電機の巻線を介して下アームスイッチに至るまでの少なくとも2相分の経路上のそれぞれに流れる電流を検出する。第2電流検出部は、母線に流れる電流を検出する。補正部は、第1,第2電流検出部それぞれにより検出される電流が同じ相の巻線に流れる相電流となる期間において同時に検出された第1,第2電流検出部それぞれの電流検出値を取得し、取得した第1,第2電流検出部それぞれの複数組の電流検出値に基づいて、第1電流検出部により検出された少なくとも2相分の相電流のそれぞれを振幅が揃うように補正する。

目的

本発明は、相電流の補正精度を高めることができる電流検出装置、及び電流検出装置を備える回転電機の制御装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

アームスイッチ(Sup〜Swp)及び下アームスイッチ(Sun〜Swn)の直列接続体を複数有してかつ直流電源(21)と母線(Lp,Ln1,Ln2)を介して接続されたインバータ(20)と、前記インバータに接続された回転電機(10)と、を備えるシステムに適用される電流検出装置において、前記上アームスイッチから前記回転電機の巻線(11U〜11W)を介して前記下アームスイッチに至るまでの少なくとも2相分の経路上のそれぞれに流れる電流を検出する第1電流検出部(41)と、前記母線に流れる電流を検出する第2電流検出部(43)と、前記第1電流検出部及び前記第2電流検出部それぞれにより検出される電流が同じ相の前記巻線に流れる相電流となる期間において同時に検出された前記第1電流検出部及び前記第2電流検出部それぞれの電流検出値を取得し、取得した前記第1電流検出部及び前記第2電流検出部それぞれの複数組の電流検出値に基づいて、前記第1電流検出部により検出された少なくとも2相分の相電流のそれぞれを振幅が揃うように補正する補正部(41,44,45)と、を備える電流検出装置。

請求項2

少なくとも2相分の前記下アームスイッチ又は前記上アームスイッチを検出スイッチとする場合、前記第1電流検出部は、前記各検出スイッチオン期間における前記各検出スイッチの入出力端子間電位差に基づいて、少なくとも2相分の相電流を検出し、前記補正部は、前記各検出スイッチのうち1相分の検出スイッチのみがオンされる期間において同時に検出された前記第1電流検出部及び前記第2電流検出部それぞれの電流検出値を取得する請求項1に記載の電流検出装置。

請求項3

前記補正部は、取得した前記第1電流検出部及び前記第2電流検出部それぞれの複数組の電流検出値に基づいて、前記第1電流検出部により検出された少なくとも2相分の相電流それぞれの振幅を揃えるための補正ゲインを算出し、算出した前記補正ゲインを前記第1電流検出部により検出された少なくとも2相分の相電流に乗算することにより、少なくとも2相分の相電流のそれぞれを補正し、算出された前記補正ゲインに基づいて、前記検出スイッチの温度を推定する温度推定部を備える請求項2に記載の電流検出装置。

請求項4

前記補正部は、取得した前記第1電流検出部及び前記第2電流検出部それぞれの複数組の電流検出値に基づいて、前記第1電流検出部により検出された少なくとも2相分の相電流のそれぞれを変動中心からのオフセット分を0にするようにさらに補正する請求項1〜3のいずれか1項に記載の電流検出装置。

請求項5

請求項1〜4のいずれか1項に記載の電流検出装置を備える回転電機の制御装置(30)において、前記補正部により補正された少なくとも2相分の相電流に基づいて、前記回転電機の制御量をその指令値に制御すべく前記上アームスイッチ及び前記下アームスイッチを操作するスイッチ操作部(31〜39)を備える回転電機の制御装置。

請求項6

前記スイッチ操作部は、前記第1電流検出部及び前記第2電流検出部それぞれにより検出される電流が同じ相の前記巻線に流れる相電流となる期間において前記第1電流検出部及び前記第2電流検出部それぞれにより検出される電流範囲が拡大するように、前記上アームスイッチ及び前記下アームスイッチの操作状態を一時的に変更する請求項5に記載の回転電機の制御装置。

請求項7

前記スイッチ操作部は、前記巻線の印加電圧に対する前記巻線に流れる相電流の位相を前記電流範囲が拡大する側に一時的にずらすように、前記上アームスイッチ及び前記下アームスイッチの操作状態を一時的に変更する請求項6に記載の回転電機の制御装置。

請求項8

前記スイッチ操作部は、前記回転電機の制御量を前記指令値に制御するために要求される前記巻線に印加する有効電圧ベクトルを、前記電流範囲を拡大できる他の有効電圧ベクトルに一時的に変更するように、前記上アームスイッチ及び前記下アームスイッチの操作状態を一時的に変更する請求項6に記載の回転電機の制御装置。

請求項9

前記第1電流検出部及び前記第2電流検出部それぞれにより検出される電流が同じ相の前記巻線に流れる相電流となる期間のうち、前記補正部において相電流の補正に用いられる前記第1電流検出部及び前記第2電流検出部の電流検出開始タイミングから、前記検出スイッチの温度上昇に伴うオン抵抗の増加量が、前記検出スイッチがオンに切り替えられたタイミングにおけるオン抵抗の10%となるまでの期間を規定期間とする場合、前記補正部は、前記規定期間において同時に検出された前記第1電流検出部及び前記第2電流検出部それぞれの電流検出値を取得する請求項5〜8のいずれか1項に記載の電流検出装置。

請求項10

前記スイッチ操作部は、前記第1電流検出部及び前記第2電流検出部それぞれにより検出される電流が同じ相の前記巻線に流れる相電流となる期間が前記規定期間を超えると判定した場合、前記第1電流検出部及び前記第2電流検出部それぞれによる電流検出期間を前記規定期間以下の期間に短縮する請求項9に記載の電流検出装置。

請求項11

前記補正部は、前記巻線に印加される電圧ベクトルが有効電圧ベクトルとされる期間において同時に検出された前記第1電流検出部及び前記第2電流検出部それぞれの電流検出値を取得し、取得した前記第1電流検出部及び前記第2電流検出部それぞれの複数組の電流検出値に基づいて、前記巻線に印加される電圧ベクトルがゼロ電圧ベクトルとされる期間の中央タイミングで前記第1電流検出部により検出された少なくとも2相分の相電流のそれぞれを振幅が揃うように補正する請求項5〜10のいずれか1項に記載の回転電機の制御装置。

請求項12

前記補正部は、前記巻線に印加される電圧ベクトルが有効電圧ベクトルとされる期間でのうち、前記電圧ベクトルの切り替えに伴い発生する電流のリンギング収束するタイミング以降において同時に検出された前記第1電流検出部及び前記第2電流検出部それぞれの電流検出値を取得する請求項11に記載の回転電機の制御装置。

請求項13

前記スイッチ操作部は、前記回転電機の電気角120°毎に相ごとに、前記上アームスイッチのオフ操作固定及び前記下アームスイッチのオン操作固定を順次行いつつ、操作状態が固定された相以外の2相を構成する前記上アームスイッチ及び前記下アームスイッチを指令信号及び三角波信号大小比較に基づくパルス幅変調によりオンオフ操作する第1の2相変調処理、及び、前記回転電機の電気角120°毎に相ごとに、前記上アームスイッチのオン操作固定及び前記下アームスイッチのオフ操作固定を順次行いつつ、操作状態が固定された相以外の2相を構成する前記上アームスイッチ及び前記下アームスイッチを前記指令信号及び前記三角波信号の大小比較に基づくパルス幅変調によりオンオフ操作する第2の2相変調処理のうち、少なくとも一方の2相変調処理を行い、前記補正部は、前記巻線に印加される電圧ベクトルが有効電圧ベクトルとされる期間のうち、前記三角波信号が極値となるタイミングにおいて同時に検出された前記第1電流検出部及び前記第2電流検出部それぞれの電流検出値を取得する請求項12に記載の回転電機の制御装置。

請求項14

前記スイッチ操作部は、前記第1の2相変調処理と前記第2の2相変調処理と交互に行い、前記補正部は、前記第1の2相変調処理が行われている場合、前記巻線に印加される電圧ベクトルが有効電圧ベクトルかつ偶数電圧ベクトルとされる期間において同時に検出された前記第1電流検出部及び前記第2電流検出部それぞれの電流検出値を取得し、前記第2の2相変調処理が行われている場合、前記巻線に印加される電圧ベクトルが有効電圧ベクトルかつ奇数電圧ベクトルとされる期間において同時に検出された前記第1電流検出部及び前記第2電流検出部それぞれの電流検出値を取得する請求項13に記載の回転電機の制御装置。

技術分野

0001

本発明は、電流検出装置、及び電流検出装置を備える回転電機制御装置に関する。

背景技術

0002

従来、特許文献1に見られるように、直流電源母線を介して接続されたインバータと、インバータに接続された回転電機とを備えるシステムに適用される電流検出装置が知られている。電流検出装置は、アーム電流検出部、母線電流検出部及び振幅補正部を備えている。アーム電流検出部は、インバータの上,下アームスイッチのいずれかであってかつ少なくとも2相分の検出用スイッチ入出力端子間電位差に基づいて、回転電機に流れる少なくとも2相分の相電流を検出する。母線電流検出部は、母線に流れる母線電流のピーク値を相電流のピーク値として検出する。振幅補正部は、母線電流検出部により検出された相電流のピーク値に、アーム電流検出部により検出された相電流のピーク値が一致するように、アーム電流検出部により検出された少なくとも2相分の相電流のそれぞれを補正する。これにより、少なくとも2相分の相電流それぞれの振幅を揃えている。

先行技術

0003

特開2017−123736号公報

発明が解決しようとする課題

0004

特許文献1に記載の電流検出装置では、母線電流検出部によるピーク値の検出タイミングと、アーム電流検出部によるピーク値の検出タイミングとがずれている。この場合、相電流の補正精度が低下し得る。具体的には、例えば、母線電流検出部の検出タイミングにおいて相電流に含まれるリップル成分と、アーム電流検出部の検出タイミングにおいて相電流に含まれるリップル成分とが異なることに起因して、相電流の補正精度が低下し得る。

0005

本発明は、相電流の補正精度を高めることができる電流検出装置、及び電流検出装置を備える回転電機の制御装置を提供することを主たる目的とする。

課題を解決するための手段

0006

本発明は、上アームスイッチ及び下アームスイッチの直列接続体を複数有してかつ直流電源と母線を介して接続されたインバータと、前記インバータに接続された回転電機と、を備えるシステムに適用される電流検出装置において、前記上アームスイッチから前記回転電機の巻線を介して前記下アームスイッチに至るまでの少なくとも2相分の経路上のそれぞれに流れる電流を検出する第1電流検出部と、前記母線に流れる電流を検出する第2電流検出部と、前記第1電流検出部及び前記第2電流検出部それぞれにより検出される電流が同じ相の前記巻線に流れる相電流となる期間において同時に検出された前記第1電流検出部及び前記第2電流検出部それぞれの電流検出値を取得し、取得した前記第1電流検出部及び前記第2電流検出部それぞれの複数組の電流検出値に基づいて、前記第1電流検出部により検出された少なくとも2相分の相電流のそれぞれを振幅が揃うように補正する補正部と、を備える。

0007

本発明の補正部は、第1,第2電流検出部それぞれにより検出される電流が同じ相の巻線に流れる相電流となる期間において同時に検出された第1,第2電流検出部それぞれの電流検出値を取得する。補正部は、取得した第1,第2電流検出部それぞれの複数組の電流検出値に基づいて、第1電流検出部により検出された少なくとも2相分の相電流のそれぞれを振幅が揃うように補正する。同時に検出された複数組の電流によれば、電流検出タイミングのずれが相電流の補正精度に及ぼす影響を抑制できる。このため、本発明によれば、相電流の補正精度を高めることができる。

図面の簡単な説明

0008

第1実施形態に係る回転電機の制御システムの全体構成を示す図。
電圧ベクトル、母線電流及び相電流の関係を示す図。
キャリア信号及びベクトルパターン等の推移を示すタイムチャート
制御用電流検出処理の手順を示すフローチャート
第0電圧ベクトルの長さ及び変調率の関係を示す図。
制御用電流の検出タイミングの一例を示すタイムチャート。
第1,第3,第5電圧ベクトルの長さ及び変調率の関係を示す図。
補正用電流検出処理の手順を示すフローチャート。
第2,第4,第6電圧ベクトルの長さ及び変調率の関係を示す図。
補正値算出処理の手順を示すフローチャート。
補正ゲイン及びオフセット補正値算出手法を示す図。
補正処理の手順を示すフローチャート。
補正前後の相電流の推移を示すタイムチャート。
リンギングが母線電流に及ぼす影響を示す図。
第2実施形態に係る2相変調処理を示す図。
電流検出タイミングの一例を示すタイムチャート。
補正用電流検出処理の手順を示すフローチャート。
第2実施形態に係る回転電機の制御システムの全体構成を示す図。
電圧ベクトル、母線電流及び相電流の関係を示す図。
第3実施形態に係る2相変調処理を示す図。
電流検出タイミングの一例を示すタイムチャート。
制御用電流検出処理の手順を示すフローチャート。
補正用電流検出処理の手順を示すフローチャート。
第4実施形態に係る回転電機の制御システムの全体構成を示す図。
2相変調切替処理の手順を示すフローチャート。
第5実施形態に係る回転電機の制御システムの全体構成を示す図。
第6実施形態に係る回転電機の制御システムの全体構成を示す図。
補正用電流検出処理の手順を示すフローチャート。
第7実施形態に係る電流範囲拡大手法を示す図。
第8実施形態に係る電流範囲の拡大手法を示す図。
第9実施形態に係るスイッチの温度推定処理の手順を示すフローチャート。
第11実施形態に係る電流検出期間短縮処理の手順を示すフローチャート。

実施例

0009

<第1実施形態>
以下、本発明に係る電流検出装置及びそれを備える回転電機の制御装置を具体化した第1実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

0010

図1に示すように、制御システムは、回転電機10、インバータ20、及び回転電機10を制御対象とする制御装置30を備えている。本実施形態では、回転電機10として、3相同期機が用いられている。同期機は、例えば永久磁石同期機である。なお、本実施形態において、回転電機10は車載補機を駆動するために用いられている。車載補機としては、例えば、ラジエータファンや、エアコンブロワウォーターポンプが挙げられる。

0011

インバータ20は、上アームスイッチSup,Svp,Swpと下アームスイッチSun,Svn,Swnとの直列接続体を相数分(3相分)備えている。U相上,下アームスイッチSup,Sunの接続点には、バスバー等のU相導電部材24Uを介して、回転電機10のU相巻線11Uの第1端が接続されている。V相上,下アームスイッチSvp,Svnの接続点には、バスバー等のV相導電部材24Vを介して、回転電機10のV相巻線11Vの第1端が接続されている。W相上,下アームスイッチSwp,Swnの接続点には、バスバー等のW相導電部材24Wを介して、回転電機10のW相巻線11Wの第1端が接続されている。U,V,W相巻線11U,11V,11Wの第2端同士は、中性点で接続されている。本実施形態では、各スイッチSup,Sun,Svp,Svn,Swp,Swnとして、電圧制御形半導体スイッチング素子が用いられており、より具体的には、NチャネルMOSFETが用いられている。各スイッチSup,Sun,Svp,Svn,Swp,Swnには、図示しないボディダイオードが逆並列に接続されている。

0012

直流電源である蓄電池21の負極端子と、平滑コンデンサ22の低電位側端子とには、第1負極側母線Ln1が接続されている。U,V,W相上アームスイッチSup,Svp,Swpの入力端子であるドレインと、蓄電池21の正極端子と、平滑コンデンサ22の高電位側端子とには、正極側母線Lpが接続されている。U,V,W相下アームスイッチSun,Svn,Swnの出力端子であるソースには、第2負極側母線Ln2が接続されている。

0013

第1負極側母線Ln1と第2負極側母線Ln2とは、シャント抵抗23により接続されている。詳しくは、第1負極側母線Ln1のうち、平滑コンデンサ22との接続点よりも各下アームスイッチSun,Svn,Swn側と、第2負極側母線Ln2のうち、平滑コンデンサ22側とがシャント抵抗23により接続されている。

0014

制御装置30は、マイコン主体として構成され、回転電機10の回転速度を指令回転速度Ntgtに制御すべく、インバータ20を操作する。本実施形態において、制御装置30は、特開2004−64860号公報の図1に記載された手法により、ホール素子レゾルバ等の回転角検出部により検出される回転電機10の回転角情報を用いることなく、回転電機10の回転速度を制御する。以下、この制御について説明する。

0015

振幅設定部31は、指令回転速度Ntgtに基づいて、インバータ20の電圧ベクトルの振幅である電圧振幅を設定する。電圧振幅は、d軸電圧Vdの2乗値とq軸電圧Vqの2乗値との和の平方根として定義されている。d,q軸電圧Vd,Vqは、電圧ベクトルのd,q軸成分である。なお、電圧振幅は、例えば、指令回転速度Ntgtと電圧振幅とが関係付けられたマップ情報に基づいて設定されればよい。また、指令回転速度Ntgtは、例えば、制御装置30よりも上位の制御装置から制御装置30に入力される。

0016

電圧位相設定部32は、指令回転速度Ntgtに基づいて、電圧ベクトルの位相基本値である電圧位相基本値を設定する。電圧ベクトルの位相は、例えば、dq座標系におけるd軸と電圧ベクトルとのなす角度として定義されている。なお、電圧位相基本値は、例えば、指令回転速度Ntgtと電圧位相基本値とが関係付けられたマップ情報に基づいて設定されればよい。

0017

基本関数生成部33は、指令回転速度Ntgtに基づいて決定される回転電機10の電気角速度と、後述する第2偏差算出部38により補正された電圧位相基本値とに基づいて、回転電機10の3相それぞれの印加電圧正弦波基本関数を生成する。3相それぞれの正弦波基本関数は、電気角で位相が互いに120°ずれた正弦波信号である。

0018

基本関数積分器34は、基本関数生成部33により生成された正弦波基本関数を積分期間において積分することにより、基本関数積分値を算出する。上記積分期間は、後述する電流検出装置を構成するアーム電流検出部41から出力された補正後の相電流Icu,Icv,Icwに基づいて決定される。基本関数積分値は、回転電機10に流れる相電流と正弦波基本関数との位相差相関値である。

0019

目標積分値設定部35は、指令回転速度Ntgtに基づいて、回転電機10に流れる相電流と正弦波基本関数との目標位相差に対応する正弦波基本関数の積分値である目標積分値を設定する。なお、目標積分値は、例えば、指令回転速度Ntgtと目標積分値とが関係付けられたマップ情報に基づいて設定されればよい。

0020

第1偏差算出部36は、目標積分値設定部35により設定された目標積分値から、基本関数積分器34により算出された基本関数積分値を減算することにより、積分値の偏差を算出する。ゲイ乗算部37は、積分値の偏差にゲインA(>0)を乗算する。第2偏差算出部38は、電圧位相設定部32により設定された電圧位相基本値から、積分値の偏差とゲインAとの乗算値を減算することにより、電圧位相基本値を補正する。補正された電圧位相基本値は、基本関数生成部33に入力される。

0021

信号生成部39は、振幅設定部31により設定された電圧振幅と、基本関数生成部33により生成された正弦波基本関数とに基づいて、3相変調により、インバータ20を構成する各スイッチSup,Sun,Svp,Svn,Swp,SwnをオンオフするPWM信号である各操作信号gup,gun,gvp,gvn,gwp,gwnを生成する。信号生成部39は、生成した各操作信号gup,gun,gvp,gvn,gwp,gwnを各スイッチSup,Sun,Svp,Svn,Swp,Swnに対して出力する。なお、上アーム側の操作信号gup,gvp,gwpと、対応する下アーム側の操作信号gun,gvn,gwnとは、互いに相補的な信号となっている。すなわち、各相において、上アームスイッチと下アームスイッチとは交互にオンされる。

0022

詳しくは、信号生成部39は、電圧振幅及び正弦波基本関数に基づいて、電気角で位相が互いに120°ずれたU,V,W相指令時比率Dutyu,Dutyv,Dutyw(指令信号に相当)を算出する。本実施形態において、各指令時比率Dutyu,Dutyv,Dutywは、正弦波信号であり、蓄電池21の端子間電圧によって規格化されている。信号生成部39は、3相それぞれにおいて、指令時比率とキャリア信号SigCとの大小比較に基づくパルス幅変調により、操作信号を生成する。本実施形態において、キャリア信号SigCは、図3に示すように、振幅が1/2であり、漸増速度漸減速度とが等しい三角波信号である。キャリア信号SigCは、1/2を中心として変化する。このため、キャリア信号SigCは、0から1までの範囲の値を取る。図3において、Tcはキャリア信号SigCの1周期を示す。なお、本実施形態において、振幅設定部31、電圧位相設定部32、基本関数生成部33、基本関数積分器34、目標積分値設定部35、第1偏差算出部36、ゲイン乗算部37、第2偏差算出部38及び信号生成部39がスイッチ操作部に相当する。

0023

制御装置30は、回転速度制御に用いる相電流を検出する電流検出装置を備えている。電流検出装置は、シャント抵抗23の電圧降下量に基づいて相電流を検出する処理と、少なくとも2相分の下アームスイッチのソース及びドレイン間電圧に基づいて相電流を検出する処理とを行う。本実施形態では、下アームスイッチが検出用スイッチに相当する。

0024

まず、シャント抵抗23の電圧降下量に基づいて相電流を検出する処理について説明する。図2に示すように、インバータ20の電圧ベクトルが有効電圧ベクトルV1〜V6とされる期間において、シャント抵抗23には電圧ベクトルに応じた1相分の相電流が流れる。このため、シャント抵抗23の電圧降下量に基づいて、電圧ベクトルに応じた1相分の相電流を検出できる。キャリア信号SigCの立ち上がり及び立ち下がりからなるキャリア信号SigCの1周期において2種類の有効電圧ベクトルが各2回出現するため、キャリア信号SigCの1周期において2相分の相電流が各2回検出できる。図3には、キャリア信号SigCの1周期において、電圧ベクトルが偶数電圧ベクトルV2とされる期間の母線電流IDCがW相電流「−Iw」であり、電圧ベクトルが奇数電圧ベクトルV1とされる期間の母線電流IDCがU相電流「Iu」である例を示した。

0025

なお、以降、有効電圧ベクトルV1〜V6を第1〜第6電圧ベクトルV1〜V6と称し、ゼロ電圧ベクトルV0,V7を第0,第7電圧ベクトルV0,V7と称すこととする。また、本実施形態では、シャント抵抗23を流れる電流について、シャント抵抗23の両端のうちインバータ20側から蓄電池21の負極端子側へと流れる電流方向を正と定義する。また、実際の相電流について、インバータ20側から回転電機10側へと流れる電流方向を正と定義する。このため、図2の母線電流IDCの欄では、シャント抵抗23により検出される相電流の符号と、実際の相電流の符号とが異なる場合に負の符号を付している。

0026

シャント抵抗23の電圧降下量に基づいて相電流を検出すべく、電流検出装置は、図1に示すように、増幅器42、第2電流検出部に相当するシャント電流検出部43、及びタイミング生成部44を備えている。増幅器42は、シャント抵抗23の電圧降下量を増幅して出力する。シャント電流検出部43は、タイミング生成部44の指示する検出タイミングにおいて、増幅器42の出力信号を1相分の相電流Ipとして検出する。

0027

続いて、U,V,W相下アームスイッチSun,Svn,Swnのソース及びドレイン間電圧に基づいて相電流を検出する処理について説明する。図2に示すように、電圧ベクトルV0〜V6に応じて、オン期間中の下アームスイッチに1〜3相分の相電流が流れる。なお、本実施形態では、下アームスイッチのドレイン電位ソース電位よりも高い場合のソース及びドレイン間電圧の符号を正と定義する。また、実際の相電流について、上述したようにインバータ20側から回転電機10側へと流れる電流方向を正と定義する。このため、図2のアーム電流の欄では、ソース及びドレイン間電圧の符号と、実際の相電流の符号とが異なる場合に負の符号を付している。

0028

下アームスイッチSun,Svn,Swnのソース及びドレイン間電圧に基づいて相電流を検出すべく、電流検出装置は、図1に示すように、U,V,W相下アーム増幅器40un,40vn,40wn、第1電流検出部に相当するアーム電流検出部41、及び上述したタイミング生成部44を備えている。U,V,W相下アーム増幅器40un,40vn,40wnは、U,V,W相下アームスイッチSun,Svn,Swnのソース及びドレイン間電圧を増幅して出力する。アーム電流検出部41は、タイミング生成部44の指示する検出タイミングにおいて、各増幅器40un,40vn,40wnの出力信号を相電流として検出する。

0029

続いて、図4を用いて、回転電機10の回転速度制御に用いられる相電流の検出処理について説明する。この処理は、タイミング生成部44により実行され、アーム電流検出部41に対して電流検出タイミングを指示する処理である。この処理は、例えば、所定の制御周期毎に繰り返し実行される。

0030

テップS10では、信号生成部39で算出されたU,V,W相指令時比率Dutyu,Dutyv,Dutywの中から、最も大きい値の指令時比率である最大時比率Dmaxを選択する。そして、キャリア信号SigCの最大値である1から、最大時比率Dmaxを差し引いた値の絶対値が、第1時間閾値Dth1よりも小さいか否かを判定する。この処理は、第0電圧ベクトルV0とされる期間における相電流の検出精度が低下するおそれがあるか否かを判定するための処理である。

0031

電圧ベクトルが切り替えられると、下アームスイッチのドレイン及びソース間電圧にリンギングが生じ、ひいてはドレイン及びソース間電圧に基づいて把握される相電流にリンギングによる電流誤差が生じる。リンギング発生期間に相電流が検出されると、相電流の検出精度が低下してしまう。このため、電圧ベクトルの切り替えタイミングから相電流のリンギングが収束するまでの時間をフィルタ時間Tstaとする場合、相電流の検出タイミングは、電圧ベクトルの切り替えタイミングからフィルタ時間Tsta経過した後に設定されることが望ましい。しかし、図5に示すように、インバータ20の出力電圧の変調率Mrが大きくなると、キャリア信号SigCの1周期Tc(すなわち、各アームスイッチの1スイッチング周期)における第0電圧ベクトルV0の出現時間が短くなる。変調率Mrは、指令時比率の相関値である。そして、変調率Mrがさらに大きくなると、1スイッチング周期における第0電圧ベクトルV0の出現時間がフィルタ時間Tstaよりも短くなる。この場合、3相分の相電流を第0電圧ベクトルV0とされる期間において検出できたとしても、その検出精度は低い。このため、第0電圧ベクトルV0の出現時間がフィルタ時間Tstaよりも短くなる場合、第0電圧ベクトルV0とされる期間における電流検出を避けた方がよい。

0032

ここで、1から最大時比率Dmaxを差し引いた値の絶対値は、第0電圧ベクトルV0とされる期間と正の相関を有する。このため、ステップS10の処理により、第0電圧ベクトルV0の出現時間がフィルタ時間Tstaよりも短くなるか否かを判定でき、ひいては相電流の検出精度が低下するおそれがあるか否かを判定する。

0033

ステップS10において否定判定した場合には、ステップS11に進み、第0電圧ベクトルV0とされる期間であって、かつ、キャリア信号SigCがその最大値(1)となるタイミングであるか否かを判定する。この処理は、3相分の相電流の検出タイミングであるか否かを判定するための処理である。なお、現在の電圧ベクトルが第0電圧ベクトルV0であるか否かは、信号生成部39から出力される各操作信号に基づいて判定されればよい。

0034

ステップS11において肯定判定した場合には、ステップS12に進み、アーム電流検出部41に対して、各増幅器40un,40vn,40wnの出力信号をU,V,W相電流Irmu,Irmv,Irmwとして検出することを指示する。なお、図6に、第0電圧ベクトルV0とされる期間であって、かつ、キャリア信号SigCがその最大値となる電流検出タイミングをtdで示す。このタイミングによれば、リップル成分が含まれる相電流の変動中心で電流を検出できる。

0035

ステップS10において肯定判定した場合には、ステップS13に進み、信号生成部39で算出されたU,V,W相指令時比率Dutyu,Dutyv,Dutywのうち、U相指令時比率Dutyuが最も大きいか否かを判定する。この処理は、2相分の相電流の検出タイミングであるか否かを判定するための処理である。ステップS13において肯定判定した場合には、ステップS14に進み、アーム電流検出部41に対して、V,W相下アーム増幅器40vn,40wnの出力信号をV,W相電流Irmv,Irmwとして検出することを指示する。

0036

ステップS13において否定判定した場合には、ステップS15に進み、信号生成部39で算出されたU,V,W相指令時比率Dutyu,Dutyv,Dutywのうち、V相指令時比率Dutyvが最も大きいか否かを判定する。ステップS15において肯定判定した場合には、ステップS16に進み、アーム電流検出部41に対して、U,W相下アーム増幅器40un,40wnの出力信号をU,W相電流Irmu,Irmwとして検出することを指示する。

0037

ステップS15において否定判定した場合には、ステップS17に進み、信号生成部39で算出されたU,V,W相指令時比率Dutyu,Dutyv,Dutywのうち、W相指令時比率Dutywが最も大きいか否かを判定する。ステップS17において肯定判定した場合には、ステップS18に進み、アーム電流検出部41に対して、U,V相下アーム増幅器40un,40vnの出力信号をU,V相電流Iruu,Irmvとして検出することを指示する。

0038

なお、本実施形態において、ステップS13、S15、S17で肯定判定された場合に2相分の相電流の検出を許可するのは、図7に示すように、変調率Mrがその最大値となっても、1スイッチング周期における奇数電圧ベクトルV1,V3,V5とされる時間がフィルタ時間Tstaよりも短くならないためである。ちなみに、1スイッチング周期における奇数電圧ベクトルV1,V3,V5とされる時間がフィルタ時間Tstaよりも短くなる制御システムにおいては、リンギング発生期間を避けた電流検出タイミングが設定されるのが望ましい。

0039

ところで、各下アームスイッチSun,Svn,Swnに所定のドレイン電流Idが流れる場合における各下アームスイッチSun,Svn,Swnのソース及びドレイン間電圧は、各下アームスイッチSun,Svn,Swmの個体差及び温度に起因してばらつく。各相のソース及びドレイン間電圧がばらつくと、検出された3相分の相電流それぞれの振幅がばらつくこととなる。振幅がばらついた相電流が回転電機10の回転速度制御に用いられると、回転速度が変動する等、回転速度の制御性が低下する懸念がある。また、実際の相電流の変動中心(例えば0)に対する検出された相電流の変動中心のオフセット分であるオフセット誤差が含まれることがある。この場合にも、回転速度の制御性が低下する懸念がある。

0040

そこで、本実施形態では、シャント電流検出部43により検出された相電流に基づいて、アーム電流検出部41により検出された各相電流それぞれを補正する。このために、タイミング生成部44は、補正用電流検出処理を行い、制御装置30は、補正値算出部45記憶部としてのメモリ46、及びアーム電流検出部41を備えている。

0041

まず、図8を用いて、補正用電流検出処理について説明する。この処理は、タイミング生成部44により実行され、アーム電流検出部41及びシャント電流検出部43に対して電流検出タイミングを指示する処理である。この処理は、例えば、所定の制御周期毎に繰り返し実行される。

0042

ステップS20では、信号生成部39で算出されたU,V,W相指令時比率Dutyu,Dutyv,Dutywの中から、中間の値の指令時比率である中間時比率Dmdと、最も小さい値の指令時比率である最小時比率Dminとを選択する。そして、中間時比率Dmdから最小時比率Dminを差し引いた値の絶対値が、第2時間閾値Dth2以上であるか否かを判定する。この処理は、シャント抵抗23の電圧降下量に基づく相電流と、1相分の下アームスイッチのドレイン及びソース間電圧に基づく相電流とを同時に検出できるか否かを判定するための処理である。

0043

本実施形態において、シャント抵抗23の電圧降下量に基づく相電流と、1相分の下アームスイッチのドレイン及びソース間電圧に基づく相電流とを同時に検出できるのは、偶数電圧ベクトルV2,V4,V6とされる期間である。しかし、図9に示すように、その期間は、1スイッチング周期における偶数電圧ベクトルV2,V4,V6の出現時間がフィルタ時間Tsta以上となる必要がある。ここで、中間時比率Dmdから最小時比率Dminを差し引いた値の絶対値は、偶数電圧ベクトルV2,V4,V6とされる期間と正の相関を有する。このため、ステップS20の処理により、偶数電圧ベクトルV2,V4,V6の出現時間がフィルタ時間Tsta以上となるか否かを判定する。

0044

ステップS20において肯定判定した場合には、ステップS21に進み、第2電圧ベクトルV2とされる期間であるか否かを判定する。ステップS21において肯定判定した場合には、ステップS22に進み、シャント電流検出部43に対して、増幅器42の出力信号をW相電流として検出することを指示する。また、アーム電流検出部41に対して、W相下アーム増幅器40wnの出力信号をW相電流Irmwとして検出することを指示する。検出された電流は、メモリ46に記憶される。

0045

ステップS21において否定判定した場合には、ステップS23に進み、第4電圧ベクトルV4とされる期間であるか否かを判定する。ステップS23において肯定判定した場合には、ステップS24に進み、シャント電流検出部43に対して、増幅器42の出力信号をU相電流として検出することを指示する。また、アーム電流検出部41に対して、U相下アーム増幅器40unの出力信号をU相電流Irmuとして検出することを指示する。検出された電流は、メモリ46に記憶される。

0046

ステップS23において否定判定した場合には、ステップS25に進み、第6電圧ベクトルV6とされる期間であるか否かを判定する。ステップS25において肯定判定した場合には、ステップS26に進み、シャント電流検出部43に対して、増幅器42の出力信号をV相電流として検出することを指示する。また、アーム電流検出部41に対して、V相下アーム増幅器40vnの出力信号をV相電流Irmvとして検出することを指示する。検出された電流は、メモリ46に記憶される。

0047

図10を用いて、補正値算出処理について説明する。この処理は、補正値算出部45により、例えば、所定の制御周期毎に繰り返し実行される。

0048

ステップS30では、U相補正ゲインau及びU相オフセット補正値buの算出条件成立したか否かを判定する。この条件は、例えば、図8のステップS24の処理により検出されてかつメモリ46に記憶されているアーム電流検出部41,シャント電流検出部43による電流検出値の組が2以上の所定数になったとの条件にすればよい。

0049

ステップS30において肯定判定した場合には、ステップS30に進み、ステップS24の処理によりシャント電流検出部43により検出されたU相の相電流Ip及びアーム電流検出部41により検出されたU相電流Irmuの複数組のデータに基づいて、U相補正ゲインau及びU相オフセット補正値buを算出する。本実施形態では、図11に示すように、最小2乗法に基づいて、U相補正ゲインau及びU相オフセット補正値buを算出する。なお、最小2乗法に代えて、例えば2点間を補間する方法により、U相補正ゲインau及びU相オフセット補正値buを算出してもよい。

0050

ステップS32では、算出したU相補正ゲインau及びU相オフセット補正値buをメモリ46に記憶させて更新する。

0051

ステップS32の処理が完了した場合、又はステップS30において否定判定した場合には、ステップS33に進み、V相補正ゲインav及びV相オフセット補正値bvの算出条件が成立したか否かを判定する。この条件は、例えば、図8のステップS26の処理により検出されてかつメモリ46に記憶されているアーム電流検出部41,シャント電流検出部43による電流検出値の組が2以上の所定数になったとの条件にすればよい。

0052

ステップS33において肯定判定した場合には、ステップS34に進み、ステップS26の処理によりシャント電流検出部43により検出されたV相の相電流Ip及びアーム電流検出部41により検出されたV相電流Irmvの複数組のデータに基づいて、V相補正ゲインav及びV相オフセット補正値bvを算出する。本実施形態では、最小2乗法に基づいて、V相補正ゲインav及びV相オフセット補正値bvを算出する。

0053

ステップS35では、算出したV相補正ゲインav及びV相オフセット補正値bvをメモリ46に記憶させて更新する。

0054

ステップS35の処理が完了した場合、又はステップS33において否定判定した場合には、ステップS36に進み、W相補正ゲインaw及びW相オフセット補正値bwの算出条件が成立したか否かを判定する。この条件は、例えば、図8のステップS22の処理により検出されてかつメモリ46に記憶されているアーム電流検出部41,シャント電流検出部43による電流検出値の組が2以上の所定数になったとの条件にすればよい。

0055

ステップS36において肯定判定した場合には、ステップS37に進み、ステップS22の処理によりシャント電流検出部43により検出されたW相の相電流Ip及びアーム電流検出部41により検出されたW相電流Irmwの複数組のデータに基づいて、W相補正ゲインaw及びW相オフセット補正値bwを算出する。本実施形態では、最小2乗法に基づいて、W相補正ゲインaw及びW相オフセット補正値bwを算出する。

0056

ステップS38では、算出したW相補正ゲインaw及びW相オフセット補正値bwをメモリ46に記憶させて更新する。

0057

図12を用いて、補正処理について説明する。この処理は、アーム電流検出部41により、例えば、所定の制御周期毎に繰り返し実行される。

0058

ステップS40では、U,V,W相補正ゲインau,av,awと、U,V,W相オフセット補正値bu,bv,bwとをメモリ46から取得する。

0059

ステップS41では、図4の処理で検出したU相電流Irmu及びU相補正ゲインauの乗算値にU相オフセット補正値buを加算することにより、U相補正後電流Icuを算出する。また、図4の処理で検出したV相電流Irmv及びV相補正ゲインavの乗算値にV相オフセット補正値bvを加算することにより、V相補正後電流Icvを算出する。また、図4の処理で検出したW相電流Irmw及びW相補正ゲインawの乗算値にW相オフセット補正値bwを加算することにより、W相補正後電流Icwを算出する。各補正後電流Icu,Icv,Icwは、基本関数積分器34に入力される。

0060

なお、図4のステップS14、S16、S18で2相分の相電流がアーム電流検出部41により検出された場合、まず、検出した2相の相電流を図12の処理により補正し、補正した2相の相電流に基づいて、残りの1相の相電流を算出すればよい。また、本実施形態において、タイミング生成部44、補正値算出部45、及びアーム電流検出部41による補正処理が補正部に相当する。

0061

図8図10図12の処理によれば、図13に示すように、アーム電流検出部41により検出された補正前の各相電流Irmu,Irmv,Irmwの振幅を揃えることができ、また、各相電流Irmu,Irmv,Irmwの変動中心からのオフセット分を0にできる。図13(a)は、アーム電流検出部41により検出された補正前のU,V,W相電流Irmu,Irmv,Irmwと、実際のU,V,W相電流Iu,Iv,Iwとの推移を示す。図13(b)は、U,V,W相補正後電流Icu,Icv,Icwの推移を示す。

0062

図14に、アーム電流検出部41により検出された補正前のU,V,W相電流Irmu,Irmv,Irmwと、実際のU,V,W相電流Iu,Iv,Iwと、シャント電流検出部43により検出された相電流Ipとの推移を示す。シャント電流検出部43により検出された相電流Ipにリンギングが発生している。本実施形態では、図8のステップS20の処理により、このリンギングが相電流の補正精度に及ぼす影響を抑制している。

0063

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。

0064

アーム電流検出部41及びシャント電流検出部43それぞれにより検出される電流が同じ相の巻線に流れる相電流となる第2,第4,第6電圧ベクトルV2,V4,V6とされる期間において、アーム電流検出部41及びシャント電流検出部43それぞれが同時に検出した電流がアーム電流検出部41により取得される。そして、取得されたアーム電流検出部41及びシャント電流検出部43それぞれの複数組の電流検出値に基づいて、アーム電流検出部41により検出された少なくとも2相分の相電流のそれぞれの振幅が揃うように補正される。これにより、アーム電流検出部41により検出された補正対象となる相電流の検出タイミングと、シャント電流検出部43により検出された補正に用いられる電流の検出タイミングとを一致させることができる。したがって、アーム電流検出部41により検出された相電流の補正精度を高めることができる。

0065

<第2実施形態>
以下、第2実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態の信号生成部39は、図15に示すように、3相変調に代えて、2相変調により各操作信号gup,gun,gvp,gvn,gwp,gwnを生成する。本実施形態の2相変調は、第1の2相変調処理に相当する。

0066

信号生成部39は、電気角120°毎に相ごとに上アームスイッチのオフ操作固定及び下アームスイッチのオン操作固定が順次行われるようなU,V,W指令時比率Dutyu,Dutyv,Dutywを算出する。ここでは、相間電圧正弦波となるように操作状態が固定される2相の指令時比率が算出される。オフ操作固定される相の指令変調率は、その最小値(0)に固定される。

0067

図15に示すように、アーム電流検出部41により3相分の相電流を同時に検出できるタイミングは、t1〜t7の期間において、第1実施形態と同じタイミングである。

0068

電気角で60°に渡るt1〜t2の期間においては、U相指令時比率Dutyuが最大時比率Dmaxとなり、V相指令時比率Dutyvが中間時比率Dmdとなり、W相指令時比率Dutywが最小時比率Dminとなる。アーム電流検出部41により2相分の相電流を同時に検出できる期間は、第1電圧ベクトルV1とされる期間である。また、t1〜t2の期間において、シャント電流検出部43及びアーム電流検出部41それぞれにより1相分の相電流を同時に検出できるタイミングは、図16に示すように、第2電圧ベクトルV2とされる期間である。本実施形態では、第2電圧ベクトルV2とされる期間のうち、キャリア信号SigCがその最小値となるタイミングで電流を検出する。これにより、制御装置30に電流検出処理実装することが容易となる。

0069

t2〜t3の期間においては、V相指令時比率Dutyvが最大時比率Dmaxとなり、U相指令時比率Dutyuが中間時比率Dmdとなり、W相指令時比率Dutywが最小時比率Dminとなる。t2〜t3の期間において、アーム電流検出部41により2相分の相電流を同時に検出できる期間は、第3電圧ベクトルV3とされる期間である。また、t2〜t3の期間において、シャント電流検出部43及びアーム電流検出部41それぞれにより1相分の相電流を同時に検出できるタイミングは、t1〜t2の期間と同じである。

0070

t3〜t4の期間においては、V相指令時比率Dutyvが最大時比率Dmaxとなり、W相指令時比率Dutywが中間時比率Dmdとなり、U相指令時比率Dutyuが最小時比率Dminとなる。t3〜t4の期間において、アーム電流検出部41により2相分の相電流を同時に検出できる期間は、t2〜t3の期間と同じである。また、t3〜t4の期間において、シャント電流検出部43及びアーム電流検出部41それぞれにより1相分の相電流を同時に検出できるタイミングは、第4電圧ベクトルV4とされる期間である。

0071

t4〜t5の期間においては、W相指令時比率Dutywが最大時比率Dmaxとなり、V相指令時比率Dutyvが中間時比率Dmdとなり、U相指令時比率Dutyuが最小時比率Dminとなる。t4〜t5の期間において、アーム電流検出部41により2相分の相電流を同時に検出できる期間は、第5電圧ベクトルV5とされる期間である。また、t4〜t5の期間において、シャント電流検出部43及びアーム電流検出部41それぞれにより1相分の相電流を同時に検出できるタイミングは、t3〜t4の期間と同じである。

0072

t5〜t6の期間においては、W相指令時比率Dutywが最大時比率Dmaxとなり、U相指令時比率Dutyuが中間時比率Dmdとなり、V相指令時比率Dutyvが最小時比率Dminとなる。t5〜t6の期間において、アーム電流検出部41により2相分の相電流を同時に検出できる期間は、t4〜t5の期間と同じである。また、t5〜t6の期間において、シャント電流検出部43及びアーム電流検出部41それぞれにより1相分の相電流を同時に検出できるタイミングは、第6電圧ベクトルV6とされる期間である。

0073

t6〜t7の期間においては、U相指令時比率Dutyuが最大時比率Dmaxとなり、W相指令時比率Dutywが中間時比率Dmdとなり、V相指令時比率Dutyvが最小時比率Dminとなる。t6〜t7の期間において、アーム電流検出部41により2相分の相電流を同時に検出できる期間は、第1電圧ベクトルV1とされる期間である。また、t6〜t7の期間において、シャント電流検出部43及びアーム電流検出部41それぞれにより1相分の相電流を同時に検出できるタイミングは、t5〜t6の期間と同じである。

0074

図17に、本実施形態に係る補正用電流検出処理の手順を示す。この処理は、タイミング生成部44により、例えば、所定の制御周期毎に繰り返し実行される。なお、図17において、先の図8に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一の符号を付している。

0075

ステップS20aでは、信号生成部39で算出されたU,V,W相指令時比率Dutyu,Dutyv,Dutywの中から、中間時比率Dmdと最小時比率Dminとを選択する。そして、中間時比率Dmdから最小時比率Dminを差し引いた値の絶対値が、第3時間閾値Dth3以上であるか否かを判定する。この処理は、シャント抵抗23の電圧降下量に基づく相電流と、1相分の下アームスイッチのドレイン及びソース間電圧に基づく相電流とを同時に検出できるか否かを判定するための処理である。第3時間閾値Dth3は、第2時間閾値Dth2よりも大きい値に設定され、具体的には、第2時間閾値Dth2を2倍した値に設定されている。ステップS20aにおいて肯定判定した場合には、ステップS27に進み、第2電圧ベクトルV2とされる期間であって、かつ、キャリア信号SigCがその最小値(0)であるか否かを判定する。ステップS27において肯定判定した場合には、ステップS22に進む。

0076

ステップS27において否定判定した場合には、ステップS28に進み、第4電圧ベクトルV4とされる期間であって、かつ、キャリア信号SigCがその最小値であるか否かを判定する。ステップS28において肯定判定した場合には、ステップS24に進む。

0077

ステップS28において否定判定した場合には、ステップS29に進み、第6電圧ベクトルV6とされる期間であって、かつ、キャリア信号SigCがその最小値であるか否かを判定する。ステップS29において肯定判定した場合には、ステップS26に進む。

0078

以上説明した本実施形態によれば、第1実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。

0079

<第3実施形態>
以下、第3実施形態について、第2実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、2相変調方法を変更する。

0080

図18に、本実施形態に係る制御システムの全体構成図を示す。なお、図18において、先の図1に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。

0081

上アームスイッチSup,Svp,Swpのソース及びドレイン間電圧に基づいて相電流を検出すべく、電流検出装置は、U,V,W相上アーム増幅器40up,40vp,40wpを備えている。U,V,W相上アーム増幅器40up,40vp,40wpは、U,V,W相上アームスイッチSup,Svp,Swpのソース及びドレイン間電圧を増幅して出力する。アーム電流検出部41は、タイミング生成部44の指示する検出タイミングにおいて、各増幅器40up,40vp,40wpの出力信号を相電流として検出する。本実施形態では、上アームスイッチが検出スイッチに相当する。

0082

本実施形態では、図19に示すように、電圧ベクトルが有効電圧ベクトルV1〜V6とされる期間において、シャント抵抗23には電圧ベクトルに応じた1相分の相電流が流れる。このため、シャント抵抗23の電圧降下量に基づいて、電圧ベクトルに応じた1相分の相電流を検出できる。

0083

信号生成部39は、図20に示すように、電気角120°毎に相ごとに上アームスイッチのオン操作固定及び下アームスイッチのオフ操作固定が順次行われるようなU,V,W相指令時比率Dutyu,Dutyv,Dutywを算出する。オン操作固定される相の指令変調率は、その最大値(1)に固定される。本実施形態の2相変調は、第2の2相変調処理に相当する。

0084

図20に示すように、アーム電流検出部41により3相分の相電流を同時に検出できるタイミングは、t1〜t7の期間において、第7電圧ベクトルV7とされる期間である。図21に、そのタイミングを示す。

0085

電気角で60°に渡るt1〜t2の期間においては、W相指令時比率Dutywが最大時比率Dmaxとなり、V相指令時比率Dutyvが中間時比率Dmdとなり、U相指令時比率Dutyuが最小時比率Dminとなる。アーム電流検出部41により2相分の相電流を同時に検出できる期間は、第4電圧ベクトルV4とされる期間である。また、t1〜t2の期間において、シャント電流検出部43及びアーム電流検出部41それぞれにより1相分の相電流を同時に検出できるタイミングは、第5電圧ベクトルV5とされる期間である。本実施形態では、第5電圧ベクトルV5とされる期間のうち、キャリア信号SigCがその最大値となるタイミングで電流を検出する。これにより、制御装置30に電流検出処理を実装することが容易となる。

0086

t2〜t3の期間においては、W相指令時比率Dutywが最大時比率Dmaxとなり、U相指令時比率Dutyuが中間時比率Dmdとなり、V相指令時比率Dutyvが最小時比率Dminとなる。t2〜t3の期間において、アーム電流検出部41により2相分の相電流を同時に検出できる期間は、第6電圧ベクトルV6とされる期間である。また、t2〜t3の期間において、シャント電流検出部43及びアーム電流検出部41それぞれにより1相分の相電流を同時に検出できるタイミングは、t1〜t2の期間と同じである。

0087

t3〜t4の期間においては、U相指令時比率Dutyuが最大時比率Dmaxとなり、W相指令時比率Dutywが中間時比率Dmdとなり、V相指令時比率Dutyvが最小時比率Dminとなる。t3〜t4の期間において、アーム電流検出部41により2相分の相電流を同時に検出できる期間は、t2〜t3の期間と同じである。また、t3〜t4の期間において、シャント電流検出部43及びアーム電流検出部41それぞれにより1相分の相電流を同時に検出できるタイミングは、第1電圧ベクトルV1とされる期間である。

0088

t4〜t5の期間においては、U相指令時比率Dutyuが最大時比率Dmaxとなり、V相指令時比率Dutyvが中間時比率Dmdとなり、W相指令時比率Dutywが最小時比率Dminとなる。t4〜t5の期間において、アーム電流検出部41により2相分の相電流を同時に検出できる期間は、第2電圧ベクトルV2とされる期間である。また、t4〜t5の期間において、シャント電流検出部43及びアーム電流検出部41それぞれにより1相分の相電流を同時に検出できるタイミングは、t3〜t4の期間と同じである。詳しくは、そのタイミングを図21に示す。

0089

t5〜t6の期間においては、V相指令時比率Dutyvが最大時比率Dmaxとなり、U相指令時比率Dutyuが中間時比率Dmdとなり、W相指令時比率Dutywが最小時比率Dminとなる。t5〜t6の期間において、アーム電流検出部41により2相分の相電流を同時に検出できる期間は、t4〜t5の期間と同じである。また、t4〜t5の期間において、シャント電流検出部43及びアーム電流検出部41それぞれにより1相分の相電流を同時に検出できるタイミングは、第3電圧ベクトルV3とされる期間である。

0090

t6〜t7の期間においては、V相指令時比率Dutyvが最大時比率Dmaxとなり、W相指令時比率Dutywが中間時比率Dmdとなり、U相指令時比率Dutyuが最小時比率Dminとなる。t6〜t7の期間において、アーム電流検出部41により2相分の相電流を同時に検出できる期間は、第4電圧ベクトルV4とされる期間である。また、t6〜t7の期間において、シャント電流検出部43及びアーム電流検出部41それぞれにより1相分の相電流を同時に検出できるタイミングは、t5〜t6の期間と同じである。

0091

図22に、回転速度制御に用いられる相電流の検出処理について説明する。この処理は、タイミング生成部44により、例えば、所定の制御周期毎に繰り返し実行される。なお、図22において、先の図4に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一の符号を付している。

0092

ステップS40では、信号生成部39で算出されたU,V,W相指令時比率Dutyu,Dutyv,Dutywの中から、最小時比率Dminを選択する。そして、最小時比率Dminの絶対値が第1時間閾値Dth1以上であるか否かを判定する。この処理は、第7電圧ベクトルV7とされる期間における相電流の検出精度が低下するおそれがあるか否かを判定するための処理である。

0093

ステップS40において肯定判定した場合には、相電流の検出精度が低下するおそれがないと判定し、ステップS41に進む。ステップS41では、第7電圧ベクトルV7とされる期間であって、かつ、キャリア信号SigCがその最小値(0)であるか否かを判定する。ステップS41において肯定判定した場合には、ステップS12に進む。

0094

ステップS40において否定判定した場合には、ステップS42に進み、信号生成部39で算出されたU,V,W相指令時比率Dutyu,Dutyv,Dutywのうち、U相指令時比率Dutyuが最も小さいか否かを判定する。この処理は、2相分の相電流の検出タイミングであるか否かを判定するための処理である。ステップS42において肯定判定した場合には、ステップS14に進む。

0095

ステップS42において否定判定した場合には、ステップS43に進み、信号生成部39で算出されたU,V,W相指令時比率Dutyu,Dutyv,Dutywのうち、V相指令時比率Dutyvが最も小さいか否かを判定する。ステップS43において肯定判定した場合には、ステップS16に進む。

0096

ステップS43において否定判定した場合には、ステップS44に進み、信号生成部39で算出されたU,V,W相指令時比率Dutyu,Dutyv,Dutywのうち、W相指令時比率Dutywが最も小さいか否かを判定する。ステップS44において肯定判定した場合には、ステップS18に進む。

0097

図23に、補正用電流検出処理の手順を示す。この処理は、タイミング生成部44により、例えば、所定の制御周期毎に繰り返し実行される。なお、図23において、先の図17に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一の符号を付している。

0098

ステップS20bでは、信号生成部39で算出されたU,V,W相指令時比率Dutyu,Dutyv,Dutywの中から、最大時比率Dmaxと中間時比率Dmdとを選択する。そして、最大時比率Dmaxから中間時比率Dmdを差し引いた値の絶対値が、第3時間閾値Dth3以上であるか否かを判定する。ステップS20bにおいて肯定判定した場合には、ステップS50に進み、第1電圧ベクトルV1とされる期間であって、かつ、キャリア信号SigCがその最大値であるか否かを判定する。ステップS50において肯定判定した場合には、ステップS51に進み、シャント電流検出部43に対して、増幅器42の出力信号をU相電流として検出することを指示する。また、アーム電流検出部41に対して、U相上アーム増幅器40upの出力信号をU相電流Irmuとして検出することを指示する。

0099

ステップS50において否定判定した場合には、ステップS52に進み、第3電圧ベクトルV3とされる期間であって、かつ、キャリア信号SigCがその最大値であるか否かを判定する。ステップS52において肯定判定した場合には、ステップS53に進み、シャント電流検出部43に対して、増幅器42の出力信号をV相電流として検出することを指示する。また、アーム電流検出部41に対して、V相上アーム増幅器40vpの出力信号をV相電流Irmvとして検出することを指示する。

0100

ステップS52において否定判定した場合には、ステップS54に進み、第5電圧ベクトルV5とされる期間であって、かつ、キャリア信号SigCがその最大値であるか否かを判定する。ステップS54において肯定判定した場合には、ステップS55に進み、シャント電流検出部43に対して、増幅器42の出力信号をW相電流として検出することを指示する。また、アーム電流検出部41に対して、W相上アーム増幅器40wpの出力信号をW相電流Irmwとして検出することを指示する。

0101

以上説明した本実施形態によれば、第2実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。

0102

<第4実施形態>
以下、第4実施形態について、第2,第3実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、第2実施形態で説明した2相変調処理と、第3実施形態で説明した2相変調処理とが交互に実施される。

0103

図24に、本実施形態に係る制御システムの全体構成図を示す。なお、図24において、先の図1図18に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。

0104

電流検出装置は、U,V,W相下アーム増幅器40un,40vn,40wn及びU,V,W相上アーム増幅器40up,40vp,40wpを備えている。アーム電流検出部41は、タイミング生成部44の指示する検出タイミングにおいて、U,V,W相上アーム増幅器40up,40vp,40wpの出力信号又はU,V,W相下アーム増幅器40un,40vn,40wnの出力信号を相電流として検出する。

0105

図25に、信号生成部39により実行される2相変調の切替処理の手順を示す。この処理は、例えば、所定の制御周期毎に繰り返し実行される。

0106

ステップS60では、第2実施形態の図15に示す2相変調処理への切り替え条件が成立しているか否かを判定する。この条件は、例えば、第3実施形態の図20に示す2相変調処理が開始されてから判定時間経過したとの条件とすればよい。判定時間は、例えば、1電気角周期以上の期間に設定されればよい。

0107

ステップS60において肯定判定した場合には、ステップS61に進み、図15に示す2相変調処理を行う。この場合、図4に示す処理と、図17に示す処理とを行う。

0108

ステップS60において否定判定した場合には、ステップS62に進み、第3実施形態の図20に示す2相変調処理への切り替え条件が成立しているか否かを判定する。この条件は、例えば、第2実施形態の図15に示す2相変調処理が開始されてから判定時間経過したとの条件とすればよい。

0109

ステップS62において肯定判定した場合には、ステップS63に進み、図20に示す2相変調処理を行う。この場合、図22に示す処理と、図23に示す処理とを行う。

0110

以上説明した本実施形態によれば、各相において、上アームスイッチ又は下アームスイッチが交互に使用されるため、上アームスイッチ又は下アームスイッチが過熱状態となることを抑制できる。

0111

<第5実施形態>
以下、第5実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、図26に示すように、シャント電流検出部43により検出された相電流又はアーム電流検出部41により検出された相電流が、電流選択部47により選択されて基本関数積分器34に対して出力される。なお、図26において、先の図1に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。

0112

本実施形態において、タイミング生成部44は、図4のステップS10の処理及び図8のステップS20の処理を行わない。このため、リンギング発生期間に相電流が検出されることによる影響を抑制すべく、電流選択部47が設けられている。

0113

アーム電流検出部41により検出された相電流は、電流選択部47に入力される。シャント電流検出部43により検出された相電流も、電流選択部47に入力される。電流選択部47は、変調率Mrに基づいて、アーム電流検出部41から出力された各相補正後電流Icu,Icv,Icw、及びシャント電流検出部43により検出された相電流のうち、少なくとも一方を回転速度制御に用いる相電流として選択する。
する。

0114

電流選択部47は、変調率Mrが低変調領域にあると判定した場合、アーム電流検出部41から出力された3相分の補正後電流を選択して基本関数積分器34に対して出力する。低変調領域は、0以上であってかつ第1規定値M1未満の領域である。第1規定値M1は、電圧ベクトルが有効電圧ベクトルとされる時間が、電圧ベクトルが切り替えられてからリンギングが収束するまでの規定時間Tstaと等しくなる変調率に設定されている。有効電圧ベクトルとされる時間は、変調率Mrが大きくなるほど長くなる。

0115

電流選択部47は、変調率Mrが中変調領域にあると判定した場合、3相それぞれについて、アーム電流検出部41から出力された補正後電流と、シャント電流検出部43により検出された相電流との平均値を出力する。中変調領域は、第1規定値M1以上であってかつ第2規定値M2未満の領域である。平均値を算出するのは、アーム電流検出部41により検出された相電流、及びシャント電流検出部43により検出された相電流のいずれかにリンギングに起因するノイズ混入する場合であっても、その影響を緩和するためである。なお、第2規定値M2は、電圧ベクトルがゼロ電圧ベクトルとされる時間が上記規定時間Tstaと等しくなる変調率に設定されている。ゼロ電圧ベクトルとされる時間は、変調率Mrが大きくなるほど短くなる。

0116

電流選択部47は、変調率Mrが高変調領域にあると判定した場合、シャント電流検出部43により検出された相電流を3相のそれぞれについて順次出力する。高変調領域は、第2規定値M2以上の領域である。

0117

以上説明した本実施形態によれば、第1実施形態の効果に準じた効果を得ることができる。

0118

<第6実施形態>
以下、第6実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、電流の検出手法を変更する。

0119

図27に、本実施形態に係る制御システムの全体構成図を示す。なお、図27において、先の図1に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。

0120

制御システムは、U相導電部材24Uに流れるU相電流Iruを検出するU相電流センサ25U、V相導電部材24Vに流れるV相電流Irvを検出するV相電流センサ25V、及びW相導電部材24Wに流れるW相電流Irwを検出するW相電流センサ25Wを備えている。本実施形態において、各相電流センサ25U〜25Wは、カレントトランス式のセンサである。

0121

制御システムは、第1負極側母線Ln1のうち平滑コンデンサ22との接続点よりも各下アームスイッチSun,Svn,Swn側に流れる電流を検出する母線電流センサ26を備えている。本実施形態において、母線電流センサ26は、カレントトランス式のセンサである。また、本実施形態では、シャント抵抗23が無いため、第1負極側母線Ln1と第2負極側母線Ln2とが直接接続されている。

0122

アーム電流検出部41は、タイミング生成部44の指示する検出タイミングにおいて、各相電流センサ25U〜25Wの出力信号を相電流として検出する。シャント電流検出部43は、タイミング生成部44の指示する検出タイミングにおいて、母線電流センサ26の出力信号を相電流として検出する。なお、本実施形態では、各電流センサ25U〜25W,26の検出値に、上述したリンギングの影響が及ばない。また、本実施形態では、電圧ベクトルがどの電圧ベクトルであっても、各電流センサ25U〜25Wにより3相分の相電流が検出できる。このため、タイミング生成部44は、例えば、所定の制御周期毎に、シャント電流検出部43に対して母線電流センサ26の出力信号の検出タイミングを指示する。

0123

図28に、本実施形態に係る補正用電流検出処理の手順を示す。この処理は、タイミング生成部44により、例えば所定の制御周期毎に繰り返し実行される。

0124

ステップS70では、第2電圧ベクトルV2とされる期間、または第5電圧ベクトルV5とされる期間であるか否かを判定する。

0125

ステップS70において肯定判定した場合には、ステップS71に進み、シャント電流検出部43に対して、母線電流センサ26の出力信号IpをW相電流として検出することを指示する。また、アーム電流検出部41に対して、W相電流センサ25Wの出力信号をW相電流Irwとして検出することを指示する。

0126

ステップS70において否定判定した場合には、ステップS72に進み、第4電圧ベクトルV4とされる期間、または第1電圧ベクトルV1とされる期間であるか否かを判定する。

0127

ステップS72において肯定判定した場合には、ステップS73に進み、シャント電流検出部43に対して、母線電流センサ26の出力信号IpをU相電流として検出することを指示する。また、アーム電流検出部41に対して、U相電流センサ25Uの出力信号をU相電流Iruとして検出することを指示する。

0128

ステップS72において否定判定した場合には、ステップS74に進み、第6電圧ベクトルV6とされる期間、または第3電圧ベクトルV3とされる期間であるか否かを判定する。

0129

ステップS74において肯定判定した場合には、ステップS75に進み、シャント電流検出部43に対して、母線電流センサ26の出力信号IpをV相電流として検出することを指示する。また、アーム電流検出部41に対して、V相電流センサ25Vの出力信号をV相電流Irvとして検出することを指示する。

0130

なお、ステップS71、S73、S75の処理により検出された相電流は、メモリ46に記憶される。記憶された相電流は、補正値算出部45で用いられる。

0131

以上説明した本実施形態によれば、補正用の相電流の検出機会を増やすことができる。

0132

<第7実施形態>
以下、第7実施形態について、第1,第2実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、アーム電流検出部41及びシャント電流検出部43により検出される電流範囲を拡大させる。このため、信号生成部39は、回転速度制御により決まる上,下アームスイッチの操作状態を一時的に変更する。具体的には、図29に示すように、信号生成部39は、各相それぞれにおいて、指令時比率Dutyu,Dutyv,Dutywに対する相電流の位相を電流範囲が拡大する側にずらすように、上,下アームスイッチの操作状態を一時的に変更する。図29には、U相について、指令時比率及び相電流から定まる力率が1よりも小さくなるほど、電流範囲が拡大することを示す。また、図29には、第1実施形態の3相変調及び第2実施形態の2相変調それぞれが実施される場合における各指令時比率Dutyu,Dutyv,Dutywの推移を示す。2相変調時の各指令時比率の推移とともに示す電圧ベクトルの推移は、図15に示した補正用電流の検出期間における電圧ベクトルに対応している。なお、操作状態の一時的な変更は、所定時間毎に実施されればよい。所定時間は、例えば、1電気角周期以上の期間に設定されればよい。

0133

本実施形態によれば、補正ゲインの算出精度を高めることができ、ひいては相電流の補正精度をより高めることができる。

0134

<第8実施形態>
以下、第8実施形態について、第7実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、電流範囲を拡大するための上,下アームスイッチの操作状態の一時的な変更手法を変更する。

0135

信号生成部39は、図30に示すように、回転電機10の回転速度を指令回転速度Ntgtに制御するために要求される有効電圧ベクトルを、電流範囲を拡大できる他の有効電圧ベクトルに一時的に変更するように、上,下アームスイッチの操作状態を一時的に変更する。図30補正パルス無しの欄は、第1実施形態の3相変調及び第2実施形態の2相変調それぞれが実施される場合において、操作状態の一時的な変更がないときの各指令時比率Dutyu,Dutyv,Dutywの推移を示す。2相変調時の各指令時比率の推移とともに示す電圧ベクトルの推移は、図15に示した補正用電流の検出期間における電圧ベクトルに対応している。

0136

図30の補正パルスあり(1)の欄は、補正用電流の検出期間である第2電圧ベクトルV2とされる期間において、第4電圧ベクトルV4が1回出現するように、各相指令時比率に1回パルス信号重畳される例を示す。これにより、補正パルスが無い場合と比較して、補正用電流の電流範囲が拡大する。

0137

図30の補正パルスあり(2)の欄は、補正用電流の検出期間である第2電圧ベクトルV2とされる期間において、第4電圧ベクトルV4が2回出現するように、各相指令時比率に2回パルス信号が重畳される例を示す。これにより、補正パルスが無い場合と比較して、補正用電流の電流範囲がさらに拡大する。

0138

以上説明した本実施形態によれば、第7実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。

0139

<第9実施形態>
以下、第9実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、補正ゲインに基づいて、下アームスイッチの温度を推定する。

0140

図31に、温度推定処理の手順を示す。この処理は、補正値算出部45により、例えば、所定の制御周期毎に繰り返し実行される。

0141

ステップS80では、算出したU,V,W相補正ゲインau,av,awに基づいて、U,V,W相下アームスイッチSun,Svn,Swnを推定する。本実施形態では、各相について、補正ゲイン及び下アームスイッチの温度が関係付けられたマップ情報に基づいて、下アームスイッチの温度を推定する。

0142

下アームスイッチの温度が上昇すると、下アームスイッチの端子間電圧が上昇し、ひいては下アームスイッチの端子間電圧に基づいて算出される補正ゲインが変わる。このため、補正ゲインは、下アームスイッチの温度と相関を有する。したがって、補正ゲインに基づいて、下アームスイッチの温度が推定できる。なお、本実施形態において、ステップS80の処理が温度推定部に相当する。

0143

ステップS81では、推定したU相下アームスイッチSunの温度Tuが閾値温度Tthを超えているとの第1条件、推定したV相下アームスイッチSvnの温度Tvが閾値温度Tthを超えているとの第2条件、及び推定したW相下アームスイッチSwnの温度Twが閾値温度Tthを超えているとの第3条件の論理和が真であるか否かを判定する。

0144

ステップS82において第1〜第3条件の少なくとも1つが成立したと判定した場合には、ステップS82に進む。ステップS82では、閾値温度Tthを超えた相に対応する下アームスイッチが過熱状態である旨を外部に通知する。

0145

以上説明した本実施形態によれば、温度センサを備えることなく、下アームスイッチの温度を把握することができる。

0146

<第10実施形態>
以下、第10実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、タイミング生成部44は、アーム電流検出部41及びシャント電流検出部43それぞれにより検出される電流が同じ相の巻線に流れる相電流となる期間のうち、補正ゲイン及びオフセット補正値の算出に用いられる電流検出開始タイミングから規定期間Lα経過するまでの期間において、各電流検出部41,43それぞれが同時に電流を検出するように検出タイミングを指示する。規定期間Lαは、補正ゲイン及びオフセット補正値の算出に用いられる電流検出開始タイミングから、下アームスイッチの温度上昇に伴うオン抵抗の増加量が、上記電流検出開始タイミングにおけるオン抵抗の10%となるまでの期間に設定されている。具体的には、規定期間Lαは、下アームスイッチに流れる電流がその範囲の最大値になると仮定した場合において、上記電流検出開始タイミングから、下アームスイッチの温度上昇に伴うオン抵抗の増加量が、上記電流検出開始タイミングにおけるオン抵抗の10%となるまでの期間に設定されている。このため、本実施形態では、規定期間Lαが固定値に設定されている。

0147

以上説明した本実施形態によれば、補正ゲインの温度依存性の影響を抑制でき、ひいては相電流の補正精度を高めることができる。

0148

<第11実施形態>
以下、第11実施形態について、第10実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、信号生成部39は、アーム電流検出部41及びシャント電流検出部43それぞれにより検出される電流が同じ相の巻線に流れる相電流となる期間が上記規定期間Lαを超えるか否かを判定する。信号生成部39は、規定期間Lαを超えると判定した場合、アーム電流検出部41及びシャント電流検出部43それぞれによる電流検出期間を規定期間Lα以下の期間に短縮する。図32に、この処理の手順を示す。この処理は、例えば、所定の制御周期毎に繰り返し実行される。

0149

ステップS90では、回転電機10のトルクTrqがトルク閾値Tαを超えて、かつ、指令回転速度Ntgtが速度閾値Nth未満であるか否かを判定する。この処理は、同じ相の巻線に流れる相電流となる期間が規定期間Lαを超えるか否かを判定するための処理である。つまり、電気角範囲が同じであっても、回転速度が低いほど、その電気角範囲に対応する時間が長くなる。この場合、下アームスイッチに電流が流れる時間が長くなり、下アームスイッチの発熱量が大きくなる。また、トルクが大きいと、下アームスイッチに流れる電流が大きくなり、下アームスイッチの発熱量が大きくなる。発熱量が大きくなると、下アームスイッチのオン抵抗が大きくなる。その結果、アーム電流検出部41及びシャント電流検出部43それぞれにより検出される電流が同じ相の巻線に流れる相電流となる期間よりも、規定期間Lαが短くなる。このため、ステップS90で肯定判定される状況は、同じ相の巻線に流れる相電流となる期間が規定期間Lαを超える状況である可能性が高い。なお、トルクは、例えば、各相補正後電流Icu,Icv,Icwに基づいて算出されればよい。また、ステップS90において、トルクに代えて、各相補正後電流Icu,Icv,Icwに基づいて算出される電流ベクトルの振幅が用いられてもよい。

0150

ステップS90において肯定判定した場合には、規定期間Lαを超えると判定し、ステップS91に進む。ステップS91では、上述したように電流検出期間を短縮する。このため、アーム電流検出部41及びシャント電流検出部43それぞれにより検出される電流が同じ相の巻線に流れる相電流となる期間のうち、下アームスイッチのオン切替タイミングから規定期間Lα経過後における電流検出を禁止する処理又は電流検出値が補正値算出部45において用いられないようにする処理が行われる。

0151

以上説明した本実施形態によれば、スイッチの温度の変化に起因した相電流の補正精度の低下を抑制することができる。

0152

<その他の実施形態>
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。

0153

図4のステップS10において、指令時比率に代えて、変調率Mrが用いられてもよい。

0154

図10に示す処理において、各相オフセット補正値bu,bv,bwが算出されなくてもよい。

0155

・第1負極側母線Ln1に代えて、正極側母線Lpにシャント抵抗又は母線電流センサが設けられてもよい。具体的には、正極側母線Lpにおいて各上アームスイッチSup,Svp,Swpとの接続点のうち最も蓄電池21側と、正極側母線Lpにおいて平滑コンデンサ22との接続点との間にシャント抵抗又は母線電流センサが設けられてもよい。

0156

・インバータ20を構成するスイッチとしては、MOSFETに限らず、例えばIGBTであってもよい。この場合、IGBTにフリーホイールダイオードが逆並列に接続されていればよい。また、インバータ20を構成するスイッチとしては、電圧制御形のものに限らず、バイポーラトランジスタ等の電流制御形のものであってもよい。

0157

・回転電機の制御量としては、回転速度に限らず、例えばトルクであってもよい。

0158

・回転電機としては、3相以外のものであってもよい。また、回転電機としては、星形結線されているものに限らず、Δ結線されているものであってもよい。また、回転電機としては、車載補機を駆動するために用いられるものに限らず、車両の走行動力源となる車載主機として用いられるものであってもよい。加えて、回転電機としては、永久磁石同期機に限らず、例えば、巻線界磁型同期機シンクロナスリラクタンスモータであってもよい。加えて、回転電機としては、同期機に限らず、誘導機等、他の回転電機であってもよい。

0159

・インバータに接続される負荷としては、回転電機に限らず、例えば、他の誘導負荷抵抗負荷であってもよい。

0160

10…回転電機、20…インバータ、21…直流電源、30…制御装置、41…アーム電流検出部、43…シャント電流検出部、45…補正値算出部。

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ