[发明专利]用于电动机的控制装置

说明书

一种控制装置通过过度调制脉冲宽度调制控制或矩形波控制来控制电动机到命令扭矩的输出扭矩来操作反相器。当第一条件不满足时，反相器通过过度调制脉冲宽度调制控制来操作。第一条件为振幅参数增大并且达到判定值。振幅参数为反相器的输出电压向量的振幅或反相器的输出电压的调制因子。当第一条件和第二条件满足时，反相器的操作为从由过度调制脉冲宽度调制控制的操作切换到由矩形波控制的操作。第二条件为在第一条件满足之后流到电动机的电流的电流向量的负d轴方向中的改变量达到预定量。

技术领域

本公开涉及用于电动机的控制装置，所述电动机由从反相器输出的交流电压驱动。

背景技术

作为此类控制装置，控制装置被知晓为反相器将电动机的输出扭矩控制到命令扭矩，该反相器基于过度调制脉冲宽度调制(PWM)控制或180度矩形波控制。在过度调制PWM控制中，反相器的输出电压向量的振幅和相位都可以被控制。与此同时，在180度矩形波控制中，反相器的输出电压被固定在该反相器输出电压的最大值。因此，仅输出电压向量的相位是可操纵的变量。

这里，从在过度调制PWM控制下的反相器输出的最大电压与从在180度矩形波控制下的反相器输出的电压之间呈现出显著的区别。由于此区别的结果，有一个不能从反相器输出的电压范围。因此，当流向电动机的电流的电流向量处于稳定状态时，有一电流的范围是不可获得的。当对应于命令扭矩的命令电流向量包括在不可获得的电流范围时，摆动现象(hunting phenomenon)发生。在摆动现象中，控制模式频繁地在过度调制PWM控制和180度矩形波控制之间切换。因此，电动机中发生扭矩波动。因此，用于将控制模式从过度调制PWM控制切换到180度矩形波控制，以及从180度矩形波控制切换到过度调制PWM控制的切换条件需要被适当地设置。

这里，在JP-A-2015-12662中，在过度调制PWM控制和180度矩形波控制之间提供了小于180度的矩形波控制。另外，在JP-A-2015-12662中，当控制模式，通过小于180度的矩形波控制从180度矩形波控制切换到过度调制PWM控制时，提供了在电流向量和其阈值之间执行比较的条件，或在流向电动机的d轴电流和其阈值之间执行比较的条件。结果，抑制了摆动现象的发生。

这里，为了可靠地防止摆动现象的发生，可以考虑设置上述的阈值以便相对于命令电流向量的操作线有很大的余量(margin)。然而，在此情况中，当控制模式从矩形波控制切换的过度调制PWM控制时发生的电动机中的电流波动中出现的问题增加。由此，在用于抑制摆动现象发生的技术中仍然有改善的空间。

发明内容

因此期望提供一种用于电动机的控制装置，其能够在抑制控制模式的切换期间发生的电动机中的电流波动的同时抑制摆动现象的发生。

下文描述了解决上述问题的方法以及其作用效果。

一个示例性实施例提供了应用于电动机控制系统的电动机的控制装置，该电动机控制系统包括：将直流电源的输出电压转化成交流电压并且将该交流电压输出的反相器，以及由反相器输出的交流电压驱动的电动机。该控制装置包括过度调制操作单元、矩形波操作单元、和切换单元。过度调制操作单元通过过度调制PWM控制来操作所述反相器，以将电动机的输出扭矩控制到一命令扭矩。

矩形波操作单元通过矩形波控制来操作所述反相器，以将电动机的输出扭矩控制到该命令扭矩。当第一条件不满足时，切换单元通过过度调制PWM控制来操作所述反相器。第一条件被定义为振幅参数增大并且达到判定值的条件。振幅参数被定义为反相器的输出电压向量的振幅或反相器的输出电压的调制因子。当第一条件和第二条件全部满足时，切换单元将反相器的操作从由过度调制操作单元的操作切换到由矩形波操作单元的操作。第二条件被定义为：在第一条件满足之后流到电动机的电流的电流向量的负d轴方向中的改变量达到预定量的条件。