專利名稱：電動驅(qū)動控制裝置、電動驅(qū)動控制方法及其程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電動驅(qū)動控制裝置、電動驅(qū)動控制方法及其程序。
背景技術(shù)：
過去，在作為電動機械而配置的驅(qū)動馬達或者發(fā)電機中配置有以自由旋轉(zhuǎn)的方式配置的、由N極和S極的永久磁鐵構(gòu)成的磁極對的轉(zhuǎn)子；在該轉(zhuǎn)子的徑向外側(cè)配置的、具有U相、V相和W相的定子線圈的定子等。
為了對驅(qū)動馬達或發(fā)電機進行驅(qū)動，產(chǎn)生作為驅(qū)動馬達的轉(zhuǎn)矩的驅(qū)動馬達轉(zhuǎn)矩或作為發(fā)電機的轉(zhuǎn)矩的發(fā)電機轉(zhuǎn)矩，設(shè)置有電動驅(qū)動裝置及對該電動驅(qū)動裝置進行控制的電動驅(qū)動控制裝置。為了對驅(qū)動馬達進行驅(qū)動而設(shè)置有驅(qū)動馬達控制裝置，為了對發(fā)電機進行驅(qū)動而設(shè)置有發(fā)電機控制裝置，而作為電動機械控制裝置，該電動機械控制裝置中產(chǎn)生的U相、V相和W相的非同步PWM信號(脈寬調(diào)制信號)被傳送到變換器，將該變換器中產(chǎn)生的相電流、即U相、V相和W相的電流供給到上述各定子線圈，由此進行非同步PWM控制，產(chǎn)生上述驅(qū)動馬達轉(zhuǎn)矩，或產(chǎn)生發(fā)電機轉(zhuǎn)矩。
但是，在上述非同步PWM控制中，各相的非同步PWM信號產(chǎn)生后，各相的電壓施加到各定子線圈上，而在所施加的電壓較低的區(qū)域中，利用正弦波PWM波形產(chǎn)生非同步PWM信號。在電壓高的過調(diào)制區(qū)域中，利用過調(diào)制PWM波形產(chǎn)生非同步PWM信號。但是，能夠施加于各定子線圈的各相電壓的振幅存在上限，如果施加的電壓超過上限，則在比例積分運算中，就不能隨著電流指令值的變動計算出電壓指令值，電壓指令值會產(chǎn)生振動。
還有，由于利用變換器的晶體管進行切換的時刻沒有與表示電壓指令值的相位的電壓相位角保持同步，因此在高速旋轉(zhuǎn)區(qū)域?qū)︱?qū)動馬達進行驅(qū)動時，各相電壓會產(chǎn)生振動，從而出現(xiàn)差拍現(xiàn)象。
可以切換上述非同步PWM控制和同步PWM控制、例如矩形波電壓控制，在中速旋轉(zhuǎn)區(qū)域或低速旋轉(zhuǎn)區(qū)域，利用正弦波PWM波形或過調(diào)制PWM波形產(chǎn)生非同步PWM信號，進行非同步PWM控制。在高速旋轉(zhuǎn)區(qū)域，利用具有1個脈沖的1脈沖波形產(chǎn)生同步PWM信號，進行矩形波電壓控制(例如參照專利文獻1)。
然而，在該矩形波電壓控制中，雖然利用1脈沖波形產(chǎn)生同步PWM信號時，可以超過電壓振幅的上限施加電壓，但切換非同步PWM控制和利用1脈沖波形的矩形波電壓控制時，由于1脈沖波形的同步PWM信號中所含有的高次諧波成分，會對電動驅(qū)動裝置產(chǎn)生沖擊。
從非同步PWM控制切換到矩形波電壓控制時，利用高次諧波成分小的5脈沖波形產(chǎn)生同步PWM信號，接著，在電壓高的區(qū)域，利用高次諧波成分小的3脈沖波形產(chǎn)生同步PWM信號，然后產(chǎn)生1脈沖波形的同步PWM信號。
專利文獻1JP特開平6-78558號公報。
但是，上述過去的電動驅(qū)動控制裝置中，如果利用5脈沖波形、3脈沖波形及1脈沖波形的各脈沖波形產(chǎn)生同步PWM信號，將使控制變得復(fù)雜，從而增加了電動驅(qū)動控制裝置的成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種電動驅(qū)動控制裝置、電動驅(qū)動控制方法及其程序，解決了上述過去的電動驅(qū)動控制裝置的問題，在切換非同步PWM控制和同步PWM控制時，能夠簡化控制，降低成本。
因此，本發(fā)明的電動驅(qū)動控制裝置中，具有第一脈沖波形產(chǎn)生處理機構(gòu)，其根據(jù)電壓指令值，利用由根據(jù)2個以上的參數(shù)規(guī)定的多個脈沖構(gòu)成的第一脈沖波形產(chǎn)生同步PWM信號；第二脈沖波形產(chǎn)生處理機構(gòu)，其根據(jù)上述電壓指令值，利用由1個脈沖構(gòu)成的第二脈沖波形產(chǎn)生同步PWM信號。
上述第一脈沖波形產(chǎn)生處理機構(gòu)具有脈沖波形變更處理機構(gòu)，該脈沖波形變更處理機構(gòu)在利用第一脈沖波形和第二脈沖波形使脈沖波形轉(zhuǎn)變時，根據(jù)電壓振幅的變化，變更上述各參數(shù)。
本發(fā)明的其它的電動驅(qū)動控制裝置中，進一步上述脈沖波形變更處理機構(gòu)在電壓振幅達到規(guī)定的切換點時，逐漸變更各參數(shù)，使得脈沖間寬度為零(0)。
本發(fā)明的其它另外的電動驅(qū)動控制裝置中，進一步在上述電壓振幅達到上述切換點的高次諧波衰減區(qū)域，設(shè)定上述各參數(shù)，以抑制施加在電動機械上的電壓的高次諧波成分。
本發(fā)明的其它另外的電動驅(qū)動控制裝置中，進一步設(shè)定上述各參數(shù)，以使上述高次諧波成分的平方和為最小。
本發(fā)明的其它另外的電動驅(qū)動控制裝置中，進一步在從上述切換點到各參數(shù)的脈沖間隔為零的過渡區(qū)域，設(shè)定各參數(shù)，以抑制極小脈沖的產(chǎn)生。
本發(fā)明的其它另外的電動驅(qū)動控制裝置中，進一步當(dāng)設(shè)定上述各參數(shù)，以抑制施加在電動機械上的電壓的高次諧波成分時，上述切換點為能夠保持各參數(shù)的連續(xù)性的最大值。
本發(fā)明的其它另外的電動驅(qū)動控制裝置中，進一步上述第一脈沖波形由5個以上的脈沖構(gòu)成。
本發(fā)明的其它另外的電動驅(qū)動控制裝置中，進一步上述電壓振幅為調(diào)制率。
本發(fā)明的電動驅(qū)動控制方法中，根據(jù)電壓指令值，利用由根據(jù)2個以上的參數(shù)規(guī)定的多個脈沖構(gòu)成的第一脈沖波形產(chǎn)生同步PWM信號，根據(jù)上述電壓指令值，利用由1個脈沖構(gòu)成的第二脈沖波形產(chǎn)生同步PWM信號。
而且，在利用第一脈沖波形和第二脈沖波形使脈沖波形轉(zhuǎn)變時，根據(jù)電壓振幅的變化，變更上述各參數(shù)。
本發(fā)明的電動驅(qū)動控制方法的程序中，使計算機具有第一脈沖波形產(chǎn)生處理機構(gòu)和第二脈沖波形產(chǎn)生處理機構(gòu)的功能，該第一脈沖波形產(chǎn)生處理機構(gòu)根據(jù)電壓指令值，利用由根據(jù)2個以上的參數(shù)規(guī)定的多個脈沖構(gòu)成的第一脈沖波形產(chǎn)生同步PWM信號；該第二脈沖波形產(chǎn)生處理機構(gòu)根據(jù)上述電壓指令值，利用由1個脈沖構(gòu)成的第二脈沖波形產(chǎn)生同步PWM信號。
而上述第一脈沖波形產(chǎn)生處理機構(gòu)具有脈沖波形變更處理機構(gòu)，該脈沖波形變更處理機構(gòu)在利用第一脈沖波形和第二脈沖波形使脈沖波形轉(zhuǎn)變時，根據(jù)電壓振幅的變化，變更上述各參數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明，在電動驅(qū)動控制裝置中，具有第一脈沖波形產(chǎn)生處理機構(gòu)，其根據(jù)電壓指令值，利用由根據(jù)2個以上的參數(shù)規(guī)定的多個脈沖構(gòu)成的第一脈沖波形產(chǎn)生同步PWM信號；第二脈沖波形產(chǎn)生處理機構(gòu)，其根據(jù)上述電壓指令值，利用由1個脈沖構(gòu)成的第二脈沖波形產(chǎn)生同步PWM信號。
而上述第一脈沖波形產(chǎn)生處理機構(gòu)具有脈沖波形變更處理機構(gòu)，該脈沖波形變更處理機構(gòu)在利用第一脈沖波形和第二脈沖波形使脈沖波形轉(zhuǎn)變時，根據(jù)電壓振幅的變化，變更上述各參數(shù)。
該情況下，由于通過變更各參數(shù)，可以利用第一脈沖波形和第二脈沖波形使脈沖波形轉(zhuǎn)變，從而能夠從第一脈沖波形直接切換到第二脈沖波形，不僅能夠簡化控制，而且能夠降低電動驅(qū)動控制裝置的成本。


圖1為表示本發(fā)明的第一實施形式的驅(qū)動馬達控制裝置的方框圖。
圖2為表示本發(fā)明的第一實施形式的電動驅(qū)動控制裝置的概念圖。
圖3為表示本發(fā)明的第一實施形式的最大驅(qū)動馬達目標轉(zhuǎn)矩映射關(guān)系的圖。
圖4為表示本發(fā)明的第一實施形式的第一電流指令值映射關(guān)系的圖。
圖5為表示本發(fā)明的第一實施形式的第二電流指令值映射關(guān)系的圖。
圖6為說明本發(fā)明的第一實施形式的電壓模式切換處理的圖。
圖7為說明本發(fā)明的第一實施形式的脈沖波形的圖。
圖8為說明本發(fā)明的第一實施形式的脈沖波形變更處理的圖。
圖9為說明本發(fā)明的第二實施形式的脈沖波形變更處理的圖。
具體實施例方式
下面，結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明的實施形式。此時，對適用于作為電動機械控制裝置的驅(qū)動馬達控制裝置的電動驅(qū)動控制裝置進行說明。
圖1為表示本發(fā)明的第一實施形式的驅(qū)動馬達控制裝置的方框圖，圖2為表示本發(fā)明的第一實施形式的電動驅(qū)動控制裝置的概念圖，圖3為表示本發(fā)明的第一實施形式的最大驅(qū)動馬達目標轉(zhuǎn)矩映射關(guān)系的圖，圖4為表示本發(fā)明的第一實施形式的第一電流指令值映射關(guān)系的圖，圖5為表示本發(fā)明的第一實施形式的第二電流指令值映射關(guān)系的圖。另外，圖3中，橫軸為角速度ω，縱軸為最大驅(qū)動馬達目標轉(zhuǎn)矩TMmax*。圖4中，橫軸為表示作為驅(qū)動馬達31的轉(zhuǎn)矩的驅(qū)動馬達轉(zhuǎn)矩的目標值的驅(qū)動馬達目標轉(zhuǎn)矩TM*，縱軸為d軸電流指令值id*。圖5中，橫軸為d軸電流指令值id*，縱軸為q軸電流指令值iq*。
圖2中，31為作為電動機械的驅(qū)動馬達，該驅(qū)動馬達31安裝在電動車輛、例如電動汽車的驅(qū)動軸上，具有以自由旋轉(zhuǎn)的方式配置的圖中未表示的轉(zhuǎn)子、及設(shè)置在該轉(zhuǎn)子的徑向外側(cè)的定子。上述轉(zhuǎn)子具有轉(zhuǎn)子芯、以及在該轉(zhuǎn)子芯的圓周方向的多個位置上等間距配置的永久磁鐵，該永久磁鐵的S極與N極構(gòu)成磁極對。還有，上述定子具有在圓周方向的多個位置上向徑向內(nèi)側(cè)突出而形成T形齒的定子芯、及繞在上述T形齒上的作為U相、V相和W相線圈的定子線圈11-13。
上述轉(zhuǎn)子的輸出軸上，作為檢測出轉(zhuǎn)子的磁極位置的磁極位置檢出部而設(shè)置有磁極位置傳感器21，該磁極位置傳感器21產(chǎn)生作為傳感器輸出的磁極位置信號SGθ，傳送到驅(qū)動馬達控制裝置45。另外，本實施形式中，采用解算裝置作為磁極位置傳感器21。
為了驅(qū)動上述驅(qū)動馬達31而使電動汽車行駛，來自電池14的直流電流經(jīng)過作為電流發(fā)生裝置的變換器40轉(zhuǎn)變?yōu)橄嚯娏?、即U相、V相和W相的電流Iu、Iv、Iw，各相的電流Iu、Iv、Iw分別供給到定子線圈11-13。
因此，上述變換器40具有作為6個切換元件的晶體管Tr1-Tr6，在驅(qū)動電路51中產(chǎn)生的驅(qū)動信號傳送到各晶體管Tr1-Tr6，通過使該各晶體管Tr1-Tr6切換(有選擇地接通·斷開)，可以產(chǎn)生上述各相的電流Iu、Iv、Iw。作為上述變換器40，可以采用通過將2-6個切換元件組成1組而形成的IGBT等功率模塊，或采用在IGBT中安裝驅(qū)動電路而形成的IPM。
在從上述電池14向變換器40供給電流時的入口側(cè)設(shè)置有作為電壓檢出部的電壓傳感器15，該電壓傳感器15檢測出變換器40的入口側(cè)的直流電壓Vdc，并傳送到驅(qū)動馬達控制裝置45。另外，作為直流電壓Vdc可以使用電池電壓，此時在上述電池14上設(shè)置有作為電壓檢出部的電壓傳感器。
另外，上述驅(qū)動馬達31、變換器40、驅(qū)動電路51、圖中未表示的驅(qū)動輪等構(gòu)成電動驅(qū)動裝置。還有，17為電容器。
然而，由于上述定子線圈11-13為星型接法，所以在確定了各相中的2個相的電流后，剩下的1個相的電流的值也就確定。因此，為了控制各相的電流Iu、Iv、Iw，在例如U相和V相的定子線圈11、12的引線上設(shè)置檢測出U相和V相電流Iu、Iv的作為電流檢出部的電流傳感器33、34，該電流傳感器33、34將檢測出的電流作為檢出電流iu、iv而傳送到驅(qū)動馬達控制裝置45。
該驅(qū)動馬達控制裝置45中，除了起計算機作用的圖中未表示的CPU外，還設(shè)置有用于存儲數(shù)據(jù)或存儲各種程序的RAM、ROM等圖中未表示的存儲裝置，該存儲裝置內(nèi)設(shè)定有第一、第二電流指令值映射關(guān)系。還有，也可以采用MPU取代CPU。
雖然在上述ROM內(nèi)存儲有各種程序、數(shù)據(jù)等，但程序、數(shù)據(jù)等也可以存儲在作為外部存儲裝置而配置的硬盤等其它存儲介質(zhì)中。此時，例如在上述驅(qū)動馬達控制裝置45中設(shè)置有閃存，從上述存儲介質(zhì)讀出上述程序、數(shù)據(jù)，存儲在閃存中。因此，通過與外部的存儲介質(zhì)進行交換，可以更新上述程序、數(shù)據(jù)。
接著，說明上述驅(qū)動馬達控制裝置45的動作。
首先，上述驅(qū)動馬達控制裝置45的圖中未表示的位置檢出處理機構(gòu)進行位置檢出處理，讀入從上述磁極位置傳感器21傳送過來的磁極位置信號SGθ，根據(jù)該磁極位置信號SGθ，檢測出磁極位置θ。還有，上述位置檢出處理機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)速度算出處理機構(gòu)進行旋轉(zhuǎn)速度算出處理，根據(jù)上述磁極位置信號SGθ，計算出驅(qū)動馬達31的角速度ω。另外，上述旋轉(zhuǎn)速度算出處理機構(gòu)在磁極數(shù)為p時，根據(jù)上述角速度ω計算出作為驅(qū)動馬達31的旋轉(zhuǎn)速度的驅(qū)動馬達旋轉(zhuǎn)速度NN＝60·(2/p)·ω/2π，該驅(qū)動馬達旋轉(zhuǎn)速度N構(gòu)成電動機械旋轉(zhuǎn)速度。
另外，上述驅(qū)動馬達控制裝置45的圖中未表示的檢出電流獲取處理機構(gòu)進行檢出電流獲取處理，讀入并獲取上述檢出電流iu、iv，同時根據(jù)上述檢出電流iu、iv，計算并獲取檢出電流iwiw＝-iu-iv。
接著，上述驅(qū)動馬達控制裝置45的圖中未表示的驅(qū)動馬達控制處理機構(gòu)進行驅(qū)動馬達控制處理，根據(jù)表示作為驅(qū)動馬達31的轉(zhuǎn)矩的驅(qū)動馬達轉(zhuǎn)矩TM的目標值的驅(qū)動馬達目標轉(zhuǎn)矩TM*、檢出電流iu、iv、iw、磁極位置θ、直流電壓Vdc等，對驅(qū)動馬達31進行驅(qū)動。另外，驅(qū)動馬達轉(zhuǎn)矩TM構(gòu)成電動機械轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動馬達目標轉(zhuǎn)矩TM*構(gòu)成電動機械目標轉(zhuǎn)矩。
這樣，上述驅(qū)動馬達控制裝置45的圖中未表示的車速檢出處理機構(gòu)進行車速檢出處理，根據(jù)上述驅(qū)動馬達旋轉(zhuǎn)速度N，檢測出與該驅(qū)動馬達旋轉(zhuǎn)速度N相對應(yīng)的車速V，將檢測出的車速V傳送到進行電動汽車整體控制的圖中未表示的車輛控制裝置。然后，該車輛控制裝置的車輛用指令值算出處理機構(gòu)進行車輛用指令值算出處理，讀入上述車速V及加速踏板開度α，基于車速V及加速踏板開度α，計算出車輛要求轉(zhuǎn)矩TO*，與該車輛要求轉(zhuǎn)矩TO*相對應(yīng)，產(chǎn)生驅(qū)動馬達目標轉(zhuǎn)矩TM*，并傳送到上述驅(qū)動馬達控制裝置45。
該驅(qū)動馬達控制裝置45中，上述驅(qū)動馬達控制處理機構(gòu)具有作為電流指令值算出處理機構(gòu)的電流指令值算出部46；作為磁場削弱控制處理機構(gòu)的磁場削弱控制處理部47；作為電壓指令值算出處理機構(gòu)的電壓指令值算出處理部48；作為第一相變換處理機構(gòu)的三相兩相變換部49；以及作為輸出信號產(chǎn)生處理機構(gòu)的PWM發(fā)生器50。
在本實施形式中，上述驅(qū)動馬達控制裝置45在分別沿轉(zhuǎn)子的磁極對的方向取d軸、和沿與該d軸垂直的方向取q軸的d-q座標上，通過矢量控制運算進行反饋控制。
上述電流指令值算出部46為了進行電流指令值算出處理，具有作為轉(zhuǎn)矩指令值限制處理機構(gòu)的轉(zhuǎn)矩指令值限制部22、作為第一電流指令值算出處理機構(gòu)的d軸電流指令值算出部53和減法器55、以及作為第二電流指令值算出處理機構(gòu)的q軸電流指令值算出部54，上述d軸電流指令值算出部53和減法器55進行第一電流指令值算出處理，計算出表示d軸電流id的目標值的作為第一電流指令值的d軸電流指令值id*。q軸電流指令值算出部54進行第二電流指令值算出處理，計算出表示q軸電流iq的目標值的作為第二電流指令值的q軸電流指令值iq*。另外，上述減法器55構(gòu)成電流指令值調(diào)整處理機構(gòu)。
還有，磁場削弱控制處理部47具有作為電壓飽和算定值算出處理機構(gòu)的減法器58、及作為電壓飽和判定處理機構(gòu)且作為調(diào)整值算出處理機構(gòu)的積分器59，進行磁場削弱控制處理，當(dāng)電池電壓變低，或驅(qū)動馬達旋轉(zhuǎn)速度N變高時，自動進行磁場削弱控制。
上述電壓指令值算出處理部48為了進行電壓指令值算出處理，具有作為電流控制處理機構(gòu)的電流控制部61及作為電壓控制處理機構(gòu)的電壓控制部62。上述電流控制部61進行電流控制處理，計算出作為第一、第二軸電壓指令值的d軸電壓指令值vd*和q軸電壓指令值vq*。上述電壓控制部62具有作為第一矢量軸電壓指令值算出處理機構(gòu)且作為電壓相位角算出處理機構(gòu)的電壓相位角算出部64、作為第二矢量軸電壓指令值算出處理機構(gòu)且作為電壓振幅算出處理機構(gòu)的電壓振幅算出部63、以及作為第二相變換處理機構(gòu)且作為電壓相位角變換處理機構(gòu)的加法器65，進行電壓控制處理，計算出作為第一、第二矢量軸電壓指令值的電壓振幅值m及電壓相位角γ。另外，上述d軸電壓指令值vd*和q軸電壓指令值vq*構(gòu)成電壓指令值。
還有，上述PWM發(fā)生器50為了進行輸出信號產(chǎn)生處理，具有作為過調(diào)制PWM波形產(chǎn)生處理機構(gòu)的過調(diào)制PWM波形產(chǎn)生部72、作為正弦波PWM波形產(chǎn)生處理機構(gòu)的正弦波PWM波形產(chǎn)生部73、作為第一脈沖波形產(chǎn)生處理機構(gòu)且作為5脈沖波形產(chǎn)生處理機構(gòu)的5脈沖波形產(chǎn)生部74、作為第二脈沖波形產(chǎn)生處理機構(gòu)且作為1脈沖波形產(chǎn)生處理機構(gòu)的1脈沖波形產(chǎn)生部75、以及作為電壓模式切換處理機構(gòu)的電壓模式切換部77，選擇過調(diào)制PWM波形、正弦波PWM波形、5脈沖波形及1脈沖波形的第一～第四波形中的1個波形，利用所選擇的波形產(chǎn)生作為各相的非同步PWM信號或同步PWM信號的脈寬調(diào)制信號Mu、Mv、Mw而作為輸出信號，傳送到上述驅(qū)動電路51。
該驅(qū)動電路51接收上述各相的脈寬調(diào)制信號Mu、Mv、Mw，產(chǎn)生6個驅(qū)動信號，將該各驅(qū)動信號傳送到變換器40。該變換器40根據(jù)上述脈寬調(diào)制信號Mu、Mv、Mw，切換晶體管Tr1-Tr6，產(chǎn)生各相的電流Iu、Iv、Iw，將該各相的電流Iu、Iv、Iw供給到上述驅(qū)動馬達31的各定子線圈11-13。
這樣，基于驅(qū)動馬達目標轉(zhuǎn)矩TM*，進行轉(zhuǎn)矩控制，從而對驅(qū)動馬達31進行驅(qū)動，使電動汽車行駛。
接著，上述電流指令值算出部46讀入驅(qū)動馬達目標轉(zhuǎn)矩TM*、角速度ω及直流電壓Vdc，計算出表示d軸電流id及q軸電流iq的目標值的d軸電流指令值id*及q軸電流指令值iq*，傳送到電流控制部61。
這樣，從上述車輛用指令值算出處理機構(gòu)向驅(qū)動馬達控制裝置45傳送驅(qū)動馬達目標轉(zhuǎn)矩TM*時，上述轉(zhuǎn)矩指令值限制部22進行轉(zhuǎn)矩指令值限制處理，讀入上述直流電壓Vdc、角速度ω和驅(qū)動馬達目標轉(zhuǎn)矩TM*，參照在上述存儲裝置中設(shè)定的圖3的最大驅(qū)動目標轉(zhuǎn)矩映射關(guān)系，讀入與上述直流電壓Vdc和角速度ω對應(yīng)的表示驅(qū)動馬達目標轉(zhuǎn)矩TM*的最大值的最大驅(qū)動馬達目標轉(zhuǎn)矩TMmax*，限制驅(qū)動馬達目標轉(zhuǎn)矩TM*不超過最大驅(qū)動馬達目標轉(zhuǎn)矩TMmax*。另外，上述最大驅(qū)動馬達目標轉(zhuǎn)矩映射關(guān)系構(gòu)成最大電動機械目標轉(zhuǎn)矩映射關(guān)系，上述最大驅(qū)動馬達目標轉(zhuǎn)矩TMmax*構(gòu)成最大電動機械目標轉(zhuǎn)矩。
另外，在上述最大驅(qū)動馬達目標轉(zhuǎn)矩映射關(guān)系中，當(dāng)角速度ω為規(guī)定值ω1以下時，最大驅(qū)動馬達目標轉(zhuǎn)矩TMmax*為一定值。當(dāng)角速度ω超過規(guī)定值ω1時，最大驅(qū)動馬達目標轉(zhuǎn)矩TMmax*呈曲線狀減小。在角速度ω超過規(guī)定值ω1的區(qū)域，設(shè)定最大驅(qū)動馬達目標轉(zhuǎn)矩TMmax*隨著直流電壓Vdc的增高而增加，隨著直流電壓Vdc的降低而減小。
接著，上述d軸電流指令值算出部53進行第一電流指令值算出處理和最大轉(zhuǎn)距控制處理，接受在上述轉(zhuǎn)矩指令值限制部22限制的驅(qū)動馬達目標轉(zhuǎn)矩TM*，參照在上述存儲裝置中設(shè)定的圖4的第一電流指令值映射關(guān)系，讀入與驅(qū)動馬達目標轉(zhuǎn)矩TM*對應(yīng)的d軸電流指令值id*，將該d軸電流指令值id*通過減法器55而傳送到電流控制部61。
此時，在第一電流指令值映射關(guān)系中，設(shè)定d軸電流指令值id*，為了達到驅(qū)動馬達目標轉(zhuǎn)矩TM*而使得電流振幅的指令值的絕對值變得最小。在上述第一電流指令值映射關(guān)系中，驅(qū)動馬達目標轉(zhuǎn)矩TM*取正值，與此對應(yīng)，d軸電流指令值id*取負值。當(dāng)驅(qū)動馬達目標轉(zhuǎn)矩TM*為零時，d軸電流指令值id*為零，隨著驅(qū)動馬達目標轉(zhuǎn)矩TM*的增加，d軸電流指令值id*朝負方向增大。
這樣，計算出d軸電流指令值id*后，上述q軸電流指令值算出部54讀入在上述轉(zhuǎn)矩指令值限制部22中限制的驅(qū)動馬達目標轉(zhuǎn)矩TM*、及d軸電流指令值id*，參照在上述存儲裝置中設(shè)定的圖5的第二電流指令值映射關(guān)系，計算出與驅(qū)動馬達目標轉(zhuǎn)矩TM*及d軸電流指令值id*對應(yīng)的q軸電流指令值iq*，將該q軸電流指令值iq*傳送到上述電流控制部61。
另外，設(shè)定在上述第二電流指令值映射關(guān)系中，隨著驅(qū)動馬達目標轉(zhuǎn)矩TM*增大，d軸電流指令值id*在負方向增加，q軸電流指令值iq*在正方向增加。隨著驅(qū)動馬達目標轉(zhuǎn)矩TM*減小，d軸電流指令值id*在負方向減小，q軸電流指令值iq*在正方向減小。還有，當(dāng)驅(qū)動馬達目標轉(zhuǎn)矩TM*為一定時，隨著d軸電流指令值id*在負方向增加，q軸電流指令值iq*在正方向減小。
然而，上述三相兩相變換部49進行作為第一相變換處理的三相/兩相變換，讀入磁極位置θ，將檢出電流iu、iv、iw分別變換為d軸電流id和q軸電流iq。計算出作為實際電流的d軸電流id和q軸電流iq，并傳送到電流控制部61。電流控制部61經(jīng)過減法器55接收從d軸電流指令值算出部53傳送來的d軸電流指令值id*和從q軸電流指令值算出部54傳送來的q軸電流指令值iq*，從三相兩相變換部49接受上述d軸電流id和q軸電流iq后，進行反饋控制。
因此，電流控制部61計算出上述d軸電流指令值id*與d軸電流id的電流偏差δid、及q軸電流指令值iq*與q軸電流iq的電流偏差δiq，基于各電流偏差δid、δiq，進行由比例控制和積分控制構(gòu)成的比例積分運算。
即，上述電流控制部61基于電流偏差δid計算出表示比例成分的電壓指令值的電壓降Vzdp、及表示積分成分的電壓指令值的電壓降Vzdi，將電壓降Vzdp與Vzdi相加，計算電壓降VzdVzd＝Vzdp+Vzdi。
還有，上述電流控制部61讀入角速度ω及q軸電流iq，基于角速度ω、q軸電流iq及q軸電感Lq，計算出q軸電流iq感應(yīng)生成的感應(yīng)電壓eded＝ω·Lq·iq，同時，從上述電壓降Vzd減去感應(yīng)電壓ed，計算出作為輸出電壓的d軸電壓指令值vd*vd*＝Vzd-ed＝Vzd-ω·Lq·iq。
還有，電流控制部61基于電流偏差δiq計算出表示比例成分的電壓指令值的電壓降Vzqp、及表示積分成分的電壓指令值的電壓降Vzqi，將電壓降Vzqp與Vzqi相加，計算出電壓降VzqVzq＝Vzqp+Vzqi。
還有，電流控制部61讀入角速度ω及d軸電流id，基于角速度ω、逆起電壓常數(shù)MIf、d軸電流id及d軸上的電感Ld，計算出d軸電流id感應(yīng)生成的感應(yīng)電壓eqeq＝ω(MIf+Ld·id)，同時，在電壓降Vzq加上感應(yīng)電壓eq，計算出作為輸出電壓的q軸電壓指令值vq*vq*＝Vzq+eq＝Vzd+ω(MIf+Ld·id)。
接著，上述電壓控制部62讀入上述d軸電壓指令值vd*、q軸電壓指令值vq*、直流電壓Vdc及磁極位置θ，計算出電壓振幅值m及d-q座標上的電壓相位角γ，將該電壓相位角γ變換為固定座標上的電壓相位角β，將電壓振幅值m及電壓相位角β傳送到PWM發(fā)生器50。
因此，上述電壓相位算出部64進行第一電壓指令值算出處理及電壓相位算出處理，計算出d-q座標上的電壓相位角γγ＝arctan(vq*/vd*)而傳送到電壓振幅算出部63和加法器65，該加法器65進行第二相變換處理及電壓相位角變換處理，將電壓相位角γ與磁極位置θ相加，計算出固定座標上的上述電壓相位角ββ＝γ+θ，還有，上述電壓振幅算出部63進行第二電壓指令值算出處理及電壓振幅算出處理，計算出將電壓振幅|v|(式一)|v|=vd2+vq2···(1)]]>除以直流電壓Vdc而得到的值，即電壓振幅值m(式二)m=|v|/Vdc=vd2+vq2/Vdc···(2)]]>并將計算結(jié)果傳送到PWM發(fā)生器50。
然而，在上述驅(qū)動馬達31中，隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生逆起電力，但是驅(qū)動馬達的旋轉(zhuǎn)速度N越高，驅(qū)動馬達31的接點電壓越高，當(dāng)該接點電壓超過閾值時，產(chǎn)生電壓飽和，從而不能進行驅(qū)動馬達31的輸出。
從而上述電壓控制部62的圖中未表示的電壓飽和判定指標算出處理機構(gòu)進行電壓飽和判定指標算出處理，作為表示電壓飽和程度的值，將電壓振幅值m作為電壓飽和判定指標而傳送到減法器58。
該減法器58進行電壓飽和算定值算出處理，從上述電壓振幅值m，減去將表示變換器40的最大輸出電壓的閾值作為比較值VmaxVmax＝k·Vdc時的常數(shù)k(本實施形式中為0.78)，計算出電壓飽和算定值ΔVΔV＝m-k，并傳送到積分器59。
接著，積分器59進行電壓飽和判定處理和調(diào)整值算出處理，在每個控制時刻，累積計算上述電壓飽和算定值ΔV，計算出累積值∑ΔV，當(dāng)該累積值∑ΔV為正值時，將累積值∑ΔV乘以比例常數(shù)，計算出并設(shè)定進行磁場削弱控制的調(diào)整值Δid，當(dāng)電壓飽和算定值ΔV或累積值∑ΔV為零以下的值時，上述調(diào)整值Δid為零。
減法器55進行電流指令值調(diào)整處理，接受調(diào)整值Δid，通過從上述d軸電流指令值id*減去調(diào)整值Δid，調(diào)整d軸電流指令值id*，將調(diào)整值Δid傳送到q軸電流指令值算出部54和電流控制部61。
此時，當(dāng)調(diào)整值Δid取零值時，實際上不進行d軸電流指令值id*的調(diào)整，也不進行磁場削弱控制。另一方面，當(dāng)調(diào)整值Δid取正值時，調(diào)整d軸電流指令值id*，使其值向負方向增大，進行磁場削弱控制。
因此，當(dāng)上述調(diào)整值Δid取零值、不進行磁場削弱控制時，由于調(diào)整值Δid為零，所以將調(diào)整值Δid傳送到q軸電流指令值算出部54，在q軸電流指令值算出部54，q軸電流指令值iq*的值為iqa*。與此對應(yīng)，當(dāng)調(diào)整值Δid取正值、進行磁場削弱控制時，例如在傳送到減法器55的d軸電流指令值id*的值為ida*的情況下，在減法器55，d軸電流指令值id*在負方向為僅增加了調(diào)整值Δid的值idb*，然后傳送到q軸電流指令值算出部54，在q軸電流指令值算出部54，q軸電流指令值iq*在正方向小于值iqa*，變?yōu)橹礽qb*。
然而如前所述，當(dāng)接收電壓振幅值m和電壓相位角β后，PWM發(fā)生器50進行輸出信號產(chǎn)生處理，選擇過調(diào)制PWM波形、正弦波PWM波形、5脈沖波形及1脈沖波形的各波形中的1個波形，利用所選擇的波形產(chǎn)生各相的脈寬調(diào)制信號Mu、Mv、Mw。另外，利用上述5脈沖波形，構(gòu)成多(奇數(shù))個、本實施形式中為5個脈沖構(gòu)成的第一脈沖波形，利用1脈沖波形構(gòu)成由1個脈沖構(gòu)成的第二脈沖波形。
接著，說明上述PWM發(fā)生器50的動作。
圖6是說明本發(fā)明的第一實施形式的電壓模式切換處理的圖。圖7是本發(fā)明的第一實施形式的脈沖波形的圖。圖8是說明本發(fā)明的第一實施形式的脈沖波形變更處理的圖。還有，圖6中，橫軸為驅(qū)動馬達旋轉(zhuǎn)速度N，縱軸為電壓振幅|v|。圖8中，橫軸為表示電壓利用率的調(diào)制率ρ，縱軸為第一、第二參數(shù)θ1、θ2。
此時，如圖6所示，電壓振幅|v|在低于第一值v1的區(qū)域AR1，電壓模式切換部77(圖1)進行電壓模式切換處理，接受正弦波PWM波形產(chǎn)生部73產(chǎn)生的正弦波PWM波形的非同步PWM信號，傳送到上述驅(qū)動電路51(圖2)。另外，上述區(qū)域AR1構(gòu)成正弦波區(qū)域。
因此，上述正弦波PWM波形產(chǎn)生部73進行正弦波PWM波形產(chǎn)生處理，接收電壓振幅值m和電壓相位角β，根據(jù)電壓振幅值m和電壓相位角β，產(chǎn)生各相的正弦波，將該正弦波與以一定頻率和一定振幅振蕩的三角波進行比較，產(chǎn)生由具有不相等的脈沖寬度的多個脈沖構(gòu)成的脈寬調(diào)制信號Mu、Mv、Mw，將該脈寬調(diào)制信號Mu、Mv、Mw傳送到電壓模式切換部77。這樣，根據(jù)利用正弦波PWM波形產(chǎn)生的非同步PWM信號，進行非同步PWM控制。另外，上述區(qū)域AR1中，當(dāng)驅(qū)動馬達旋轉(zhuǎn)速度N超過許可值N2后，被許可的電壓振幅|v|的值降低，當(dāng)為邊界值N3時，所許可的電壓振幅|v|的值變?yōu)榱恪?br> 但是，上述非同步PWM信號產(chǎn)生后，各相的電壓施加到各定子線圈11-13上，但是各相的電壓的振幅存在上限，如果超過上限而施加電壓時，電壓振幅值m和電壓相位角β會產(chǎn)生振動。
這里，當(dāng)電壓振幅|v|為第一值v1以上時，電壓模式切換部77的圖中未表示的過調(diào)制區(qū)域判定處理機構(gòu)進行過調(diào)制區(qū)域判定處理，判定是否電壓振幅|v|為第一值v1以上且小于第二值，另外驅(qū)動馬達旋轉(zhuǎn)速度N處在低于規(guī)定的值N1的區(qū)域AR2，如果電壓振幅|v|和驅(qū)動馬達旋轉(zhuǎn)速度N處于區(qū)域AR2，則接受過調(diào)制PWM波形產(chǎn)生部72產(chǎn)生的過調(diào)制PWM波形的非同步PWM信號，傳送到上述驅(qū)動電路51。另外，上述區(qū)域AR2構(gòu)成過調(diào)制區(qū)域。還有，上述第一值v1為利用正弦波PWM波形產(chǎn)生非同步PWM信號時的電壓振幅|v|的最大值，第二值v2為利用1脈沖波形產(chǎn)生同步PWM信號時的電壓振幅|v|的最大值。
過調(diào)制PWM波形產(chǎn)生部72在區(qū)域AR2進行過調(diào)制PWM波形產(chǎn)生處理，產(chǎn)生根據(jù)電壓相位角β削去各相的上述第一值v1以上的部分、即正弦波的峰值附近的正弦波，將該正弦波與以一定頻率和一定振幅振蕩的三角波進行比較，產(chǎn)生由具有不相等的脈寬的多個脈沖構(gòu)成的脈寬調(diào)制信號Mu、Mv、Mw，將該脈寬調(diào)制信號Mu、Mv、Mw傳送到電壓模式切換部77。這樣，根據(jù)過調(diào)制PWM波形產(chǎn)生的非同步PWM信號，進行非同步PWM控制。
然而，由于上述變換器40的各晶體管Tr1-Tr6的切換的時刻沒有與電壓相位角β保持同步，因此在高速旋轉(zhuǎn)區(qū)域?qū)︱?qū)動馬達31進行驅(qū)動時，各相電壓會產(chǎn)生振動，從而出現(xiàn)差拍現(xiàn)象。
此時，可以切換利用上述非同步PWM信號的非同步PWM控制和利用同步PWM信號的同步PWM控制，在如上述區(qū)域AR2這樣的驅(qū)動馬達旋轉(zhuǎn)速度N低于上述值N1的中速旋轉(zhuǎn)區(qū)域或低速旋轉(zhuǎn)區(qū)域中，利用過調(diào)制PWM波形產(chǎn)生非同步PWM信號，進行非同步PWM控制，在電壓振幅|v|為第一值以上、且驅(qū)動馬達旋轉(zhuǎn)速度N為值N1以上的高速旋轉(zhuǎn)區(qū)域，如圖7所示，在按照電角以原點為中心±180(°)的范圍內(nèi)，利用由1個脈沖ps1構(gòu)成的1脈沖波形產(chǎn)生同步PWM信號，從而能夠進行同步PWM控制中的1脈沖控制。另外，上述脈沖ps1在以原點為中心±90(°)范圍內(nèi)形成。
然而，上述矩形波電壓控制中，利用1脈沖波形產(chǎn)生同步PWM信號時，所施加的電壓可以超過施加在各定子線圈11-13上的電壓振幅的上限，但如果在上述區(qū)域AP1利用上述正弦波PWM波形進行非同步PWM控制時，電壓振幅|v|為第一值v1以上，或者在利用過調(diào)制PWM波形進行非同步PWM控制時，驅(qū)動馬達旋轉(zhuǎn)速度N高于規(guī)定值N1，利用1脈沖波形進行矩形波電壓控制時，則會由于包含在1脈沖波形的同步PWM信號中的高次諧波成分而在電動驅(qū)動裝置中產(chǎn)生沖擊。
這里，電壓模式切換部77的圖中未表示的非同步·同步切換處理機構(gòu)進行非同步·同步切換處理，在從非同步PWM控制切換到同步PWM控制時，判定是否電壓振幅|v|為第一值v1以上且小于第二值v2，另外，驅(qū)動馬達旋轉(zhuǎn)速度N處在規(guī)定值N1以上的區(qū)域AR3中，在電壓振幅|v|和驅(qū)動馬達旋轉(zhuǎn)速度N處于區(qū)域AR3中的情況下，接受根據(jù)2個以上的參數(shù)而被規(guī)定的多個脈沖構(gòu)成的脈沖波形的同步PWM信號、在本實施形式中是利用5脈沖波形產(chǎn)生部74產(chǎn)生的、圖7所示那樣的5脈沖波形的同步PWM信號，傳送到上述驅(qū)動電路51。
因此，上述5脈沖波形產(chǎn)生部74進行第一脈沖波形產(chǎn)生處理和5脈沖波形產(chǎn)生處理，接受電壓振幅值m及電壓相位角β，根據(jù)電壓振幅值m及電壓相位角β，產(chǎn)生如圖7所示那樣的、在以原點為中心±180(°)的范圍內(nèi)具有5個脈沖ps11-ps15的5脈沖波形的同步PWM信號。此時，脈沖ps11構(gòu)成基本脈沖，脈沖ps12-ps15構(gòu)成調(diào)整用脈沖。另外，脈沖ps14、ps15隨著波形的正負反轉(zhuǎn)而形成，當(dāng)上述脈沖ps12、ps13的脈寬為ε1、脈沖ps11與各脈沖ps12、ps13之間的脈沖間寬度為ε2時，脈沖ps12、ps13和脈沖ps14、ps15之間的脈沖間寬度與上述脈寬ε1相等，脈沖ps14、ps15的脈寬與脈沖間寬度ε2相等。
如果從脈沖ps11的原點到下降邊緣的間隔為第一參數(shù)θ1，從原點到上述脈沖ps12、ps13的上升邊緣的間隔為第二參數(shù)θ2，則第二參數(shù)θ2為θ2＝90(°)-ε1＝θ1+ε2。
上述5脈沖波形產(chǎn)生部74的圖中未表示的脈沖波形變更處理機構(gòu)進行脈沖波形變更處理，通過根據(jù)電壓振幅值m的變化而變更5個脈沖ps11-pd15的上述第一、第二參數(shù)θ1、θ2，在5脈沖波形和1脈沖波形之間移動、變更脈沖波形。因此，脈沖波形變更處理機構(gòu)根據(jù)上述電壓振幅|v|和第二值v2，計算出調(diào)制率ρρ＝|v|/(0.78×Vdc)，如圖8所示，設(shè)定了調(diào)制率ρ低于表示切換點的值ρ1的高次諧波衰減區(qū)域AP11、和調(diào)制率ρ為上述值ρ1以上的過渡區(qū)域AR12。另外，圖8中，L1為表示第一參數(shù)θ1的線，L2為表示第二參數(shù)θ2的線。
本實施形式中，預(yù)先計算出每個調(diào)制率ρ的第一、第二參數(shù)θ1、θ2，在上述存儲裝置中設(shè)定圖8所示那樣的參數(shù)映射關(guān)系，上述脈沖波形變更處理機構(gòu)參照參數(shù)映射關(guān)系，讀出每個調(diào)制率ρ的第一、第二參數(shù)θ1、θ2，但可以根據(jù)調(diào)制率ρ逐次計算并設(shè)定第一、第二參數(shù)θ1、θ2。
接著，說明上述第一、第二參數(shù)θ1、θ2的算出方法。
首先，在高次諧波衰減區(qū)域AR11，計算出第一、第二參數(shù)θ1、θ2，從而能夠抑制各相的電流Iu、Iv、Iw中產(chǎn)生的高次諧波成分。因此，使施加在各定子線圈11-13上的電壓的高次諧波成分、本實施形式中的5次諧波成分和7次諧波成分的平方和為最小。
然而，如果從上述脈沖ps11的原點到規(guī)定點的間隔為θ’，上述規(guī)定點的電壓為v(θ’)，則各次諧波可以利用下式表示(式3)an=4π∫0π/2v(θ)cosnθdθ···(3)]]>根據(jù)第一、第二參數(shù)θ1、θ2產(chǎn)生5脈沖波形時，基波a1、5次諧波成分和7次諧波成分可以利用下式表示(式4)a1＝(4/π)(1+2sinθ1-2sinθ2)...(4)a5＝(4/5π)(1+2sin5θ1-2sin5θ2)...(5)a7＝(4/7π)(-1+2sin7θ1-2sin7θ2)...(6)另外，利用直流電壓Vdc除上述基波a1，而得到調(diào)制率ρ。
接著，將5次諧波成分和7次諧波成分的平方和作為高次諧波成分指標Min(？)時，該高次諧波成分指標Min(？)可以利用下式表示(式5)Min[σ]=(a55)2+(a77)2···(7)]]>上述高次諧波衰減區(qū)域AR11中，計算出第一、第二參數(shù)θ1、θ2，使上述高次諧波成分指標Min(？)為最小。此時，如上所述，隨著調(diào)制率ρ的增加，第一、第二參數(shù)θ1、θ2增加，但當(dāng)調(diào)制率ρ為值ρ1時，不能保持第一、第二參數(shù)θ1、θ2的連續(xù)性。即，值ρ為能夠保持第一、第二參數(shù)θ1、θ2的連續(xù)性的最大值。
這里，當(dāng)調(diào)制率ρ為值ρ1時，切換第一、第二參數(shù)θ1、θ2的算出方法。如果調(diào)制率ρ從ρ1到1為止的部分為過渡區(qū)域AR12，在該過渡區(qū)域AR12，使第一參數(shù)θ1為一定值，第二參數(shù)θ2逐漸接近第一參數(shù)θ1。另外，也可以使第二參數(shù)θ2為一定值，第一參數(shù)θ1逐漸接近第二參數(shù)θ2。
此時，規(guī)定基波a1和第一參數(shù)θ1后，可以利用下式計算出第二參數(shù)θ2。
(式6)θ2＝sin-1[1/2+sinθ1-(π/8)a1]...(8)接著，電壓模式切換部77的圖中未表示的脈沖波形切換處理機構(gòu)進行脈沖波形切換處理，判定是否電壓振幅|v|為第二值v2，同時處于驅(qū)動馬達旋轉(zhuǎn)速度N為規(guī)定值N1以上的區(qū)域AR4，如果電壓振幅|v|和驅(qū)動馬達旋轉(zhuǎn)速度N處于區(qū)域AR4，接受圖7所示的1脈沖波形的同步PWM信號，傳送到上述驅(qū)動電路51。
因此，上述1脈沖波形產(chǎn)生部75進行第二脈沖波形產(chǎn)生處理和1脈沖波形產(chǎn)生處理，接受電壓相位角β，根據(jù)該電壓相位角β，產(chǎn)生如圖7所示那樣的、具有1個脈沖ps1的1脈沖波形的同步PWM信號。上述脈沖波形變更處理中，當(dāng)調(diào)制率ρ為值ρ1時，由于5脈沖波形的脈沖ps11的脈寬為±90(°)，所以可以隨著5脈沖波形產(chǎn)生處理的結(jié)束，利用1脈沖波形產(chǎn)生同步PWM信號。
因此，在5脈沖波形產(chǎn)生處理結(jié)束時，以及開始1脈沖波形產(chǎn)生處理時，可以消除施加在各定子線圈11-13的電壓的變化，所以可以防止電動驅(qū)動裝置產(chǎn)生沖擊。
還有，可以從5脈沖波形直接切換到1脈沖波形，由于不需要在5脈沖波形和1脈沖波形之間利用其它的脈沖波形、例如3脈沖波形產(chǎn)生同步PWM信號，因此不僅可以簡化控制，而且可以降低電動驅(qū)動控制裝置的成本。
而且，利用5脈沖波形產(chǎn)生同步PWM信號時，由于在高次諧波衰減區(qū)域AR11和過渡區(qū)域AR12，均能抑制在同步PWM信號及電流Iu、Iv、Iw產(chǎn)生高次諧波成分，因此不僅可以進一步防止電動驅(qū)動裝置產(chǎn)生沖擊，而且可以防止電動驅(qū)動裝置產(chǎn)生噪聲。
另外，由于形成有過渡區(qū)域AR12，且在該過渡區(qū)域AR12，第一、第二參數(shù)θ1、θ2逐漸相等，因此不僅可以確保脈沖切換角的連續(xù)性，而且可以防止產(chǎn)生極小脈沖。
接著，說明本發(fā)明的第二實施形式。
圖9是說明本發(fā)明的第二實施形式的脈沖波形變更處理的圖。另外，圖中，橫軸為調(diào)制率ρ，縱軸為第一、第二參數(shù)θ1、θ2。
此時，L11為表示第一參數(shù)θ1的線，L12為表示第二參數(shù)θ2的線。作為第一脈沖波形產(chǎn)生處理機構(gòu)且作為5脈沖波形產(chǎn)生處理機構(gòu)的5脈沖波形產(chǎn)生部74(圖1)的上述脈沖波形變更處理機構(gòu)進行脈沖波形變更處理，通過變更5個脈沖ps11(圖7)-ps15的上述第一、第二參數(shù)θ1、θ2，變更波形。因此，脈沖波形變更處理機構(gòu)設(shè)定了調(diào)制率ρ低于表示切換點的值ρ1的高次諧波衰減區(qū)域AP21、和調(diào)制率ρ為上述值ρ1以上的過渡區(qū)域AR22。
接著，上述脈沖波形變更處理機構(gòu)在高次諧波衰減區(qū)域AR21，隨著調(diào)制率ρ的增加，逐漸增加第一參數(shù)θ1，與此同時，增加第二參數(shù)θ2。此時，由于隨著調(diào)制率ρ的增加，脈沖ps11的脈寬增加，因此可以逐漸增大施加在各定子線圈11-13的電壓的振幅。
還有，上述脈沖波形變更處理機構(gòu)在過渡區(qū)域AR22，隨著調(diào)制率ρ的增加，按照規(guī)定的斜率增加第二參數(shù)θ2，第一參數(shù)θ1以大于第二參數(shù)θ2斜率的斜率、即線性進行增加，脈沖間寬度ε2逐漸縮小。此時，由于第二參數(shù)θ2與調(diào)制率ρ成比例，因此可以利用上述式(4)計算出第一參數(shù)θ1。
當(dāng)調(diào)制率ρ達到1時，上述脈沖波形變更處理機構(gòu)使脈沖ps11的脈寬大致為±90(°)，與1脈沖波形的脈沖ps1的脈寬相等，脈沖間寬度ε2為零。
上述各實施形式中，作為第一脈沖波形而使用5脈沖波形，但也可以使用具有7脈沖波形、9脈沖波形等奇數(shù)個脈沖的脈沖波形。
還有，上述各實施形式中，根據(jù)調(diào)制率ρ設(shè)定高次諧波區(qū)域AR11、AR21以及過渡區(qū)域AR12、AR22，但也可以根據(jù)電壓振幅|v|和電壓振幅值m，設(shè)定高次諧波區(qū)域AR11、AR21以及過渡區(qū)域AR12、AR22。
還有，本發(fā)明不局限于上述實施形式，可以在本發(fā)明原則的基礎(chǔ)上進行變形，這些變形仍屬于本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種電動驅(qū)動控制裝置，其特征在于，包括第一脈沖波形產(chǎn)生處理機構(gòu)，其根據(jù)電壓指令值，利用由根據(jù)2個以上的參數(shù)規(guī)定的多個脈沖構(gòu)成的第一脈沖波形產(chǎn)生同步脈寬調(diào)制信號；第二脈沖波形產(chǎn)生處理機構(gòu)，其根據(jù)上述電壓指令值，利用由1個脈沖構(gòu)成的第二脈沖波形產(chǎn)生同步脈寬調(diào)制信號，同時上述第一脈沖波形產(chǎn)生處理機構(gòu)具有脈沖波形變更處理機構(gòu)，該脈沖波形變更處理機構(gòu)在利用第一脈沖波形和第二脈沖波形使脈沖波形轉(zhuǎn)變時，根據(jù)電壓振幅的變化，變更上述各參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動驅(qū)動控制裝置，其特征在于，上述脈沖波形變更處理機構(gòu)在電壓振幅達到規(guī)定的切換點時，逐漸變更各參數(shù)，使得脈沖間寬度為零。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動驅(qū)動控制裝置，其特征在于，在上述電壓振幅達到上述切換點的高次諧波衰減區(qū)域，設(shè)定上述各參數(shù)，以抑制施加在電動機械上的電壓的高次諧波成分。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動驅(qū)動控制裝置，其特征在于，設(shè)定上述各參數(shù)，以使上述高次諧波成分的平方和為最小。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動驅(qū)動控制裝置，其特征在于，在從上述切換點到各參數(shù)的脈沖間隔為零的過渡區(qū)域，設(shè)定各參數(shù)，以抑制極小脈沖的產(chǎn)生。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任一項所述的電動驅(qū)動控制裝置，其特征在于，當(dāng)設(shè)定上述各參數(shù)，以抑制施加在電動機械上的電壓的高次諧波成分時，上述切換點為能夠保持各參數(shù)的連續(xù)性的最大值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動驅(qū)動控制裝置，其特征在于，上述第一脈沖波形由5個以上的脈沖構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1～7中任一項所述的電動驅(qū)動控制裝置，其特征在于，上述電壓振幅為調(diào)制率。
9.一種電動驅(qū)動控制方法，其特征在于，根據(jù)電壓指令值，利用由根據(jù)2個以上的參數(shù)規(guī)定的多個脈沖構(gòu)成的第一脈沖波形產(chǎn)生同步脈寬調(diào)制信號，根據(jù)上述電壓指令值，利用由1個脈沖構(gòu)成的第二脈沖波形產(chǎn)生同步脈寬調(diào)制信號，同時在利用第一脈沖波形和第二脈沖波形使脈沖波形轉(zhuǎn)變時，根據(jù)電壓振幅的變化，變更上述各參數(shù)。
10.一種電動驅(qū)動控制方法的程序，其特征在于，使計算機具有第一脈沖波形產(chǎn)生處理機構(gòu)和第二脈沖波形產(chǎn)生處理機構(gòu)的功能，該第一脈沖波形產(chǎn)生處理機構(gòu)根據(jù)電壓指令值，利用由根據(jù)2個以上的參數(shù)規(guī)定的多個脈沖構(gòu)成的第一脈沖波形產(chǎn)生同步脈寬調(diào)制信號；該第二脈沖波形產(chǎn)生處理機構(gòu)根據(jù)上述電壓指令值，利用由1個脈沖構(gòu)成的第二脈沖波形產(chǎn)生同步脈寬調(diào)制信號，同時上述第一脈沖波形產(chǎn)生處理機構(gòu)具有脈沖波形變更處理機構(gòu)，該脈沖波形變更處理機構(gòu)在利用第一脈沖波形和第二脈沖波形使脈沖波形轉(zhuǎn)變時，根據(jù)電壓振幅的變化，變更上述各參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電動驅(qū)動控制裝置、電動驅(qū)動控制方法及其程序，在切換非同步PWM控制和同步PWM控制時，能夠簡化控制。具有第一脈沖波形產(chǎn)生處理機構(gòu)，其根據(jù)電壓指令值，利用由根據(jù)2個以上的參數(shù)規(guī)定的多個脈沖構(gòu)成的第一脈沖波形產(chǎn)生同步PWM信號；第二脈沖波形產(chǎn)生處理機構(gòu)，其利用由1個脈沖構(gòu)成的第二脈沖波形產(chǎn)生同步PWM信號。第一脈沖波形產(chǎn)生處理機構(gòu)在利用第一脈沖波形和第二脈沖波形使脈沖波形轉(zhuǎn)變時，變更各參數(shù)。由于可以通過變更各參數(shù)來轉(zhuǎn)變脈沖波形，因此可以簡化控制。
文檔編號B60L9/16GK1747306SQ20051009267
公開日2006年3月15日 申請日期2005年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月9日
發(fā)明者陳志謙, 藤原勛 申請人:愛信艾達株式會社