特許ウォッチ

公開番号2024039423
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-22
出願番号2022143962
出願日2022-09-09
発明の名称制御装置
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人,個人
主分類H02M 7/48 20070101AFI20240314BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】オフセット電圧検出のための専用部品を必要とせず、かつモータを停止することなくオフセット電圧を検出可能な制御装置を提供する。
【解決手段】制御装置1は、3相のモータ5の各相に対して一対一で対応する三つの上下アームを構成する複数のスイッチング素子SW1～SW6を含むインバータ回路10を備える。制御装置1は、シャント抵抗4と、PWM駆動信号をインバータ回路に出力する制御回路2と、増幅回路3とを備える。定期制御中に、モータ制御部24は複数のスイッチング素子のスイッチングを制御するパルス信号を変更する。モータ制御部24は、このパルス信号の変更によりシャント抵抗4が接続されている電位ライン側に位置するアームに含まれるスイッチング素子に電流を流さない状態にする。この状態において電流値取得部22は、シャント抵抗4によって変換されたオフセット電圧を取得する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
３相のモータ（５）の各相に対して一対一で対応する三つの上下アームを構成する複数のスイッチング素子（ＳＷ１～ＳＷ６）を含み、ＰＷＭ駆動信号に基づいた前記スイッチング素子のスイッチングにより前記モータへの駆動電圧を出力するインバータ回路（１０）と、
前記インバータ回路の接地側電位ライン（１０Ｎ）とグランドとの間に、または、前記インバータ回路の高電位ライン（１０Ｐ）と電源部（６）との間に設けられているシャント抵抗（４）と、
ＰＷＭ駆動信号を前記インバータ回路に出力する制御回路（２）と、
前記シャント抵抗によって電流から変換された電圧を増幅して前記制御回路に出力する増幅回路（３）と、
を備え、
前記制御回路は、前記増幅回路を介して入力された信号に基づいて電流値を算出する電流値取得部（２２）と、前記増幅回路の出力電圧からオフセット電圧をキャンセルする処理を行うオフセット補正部（２３）と、目標回転数を満たすように前記スイッチング素子を制御して前記モータの定期制御を実行するモータ制御部（２４）とを含み、
前記定期制御中に、前記モータ制御部は、複数の前記スイッチング素子のスイッチングを制御するパルス信号を変更することにより前記シャント抵抗が接続されている電位ライン側に位置するアームに含まれる前記スイッチング素子に電流を流さない状態にし、この状態において前記電流値取得部は、前記シャント抵抗が変換した前記オフセット電圧を取得する制御装置。
続きを表示（約 660 文字）【請求項２】
前記定期制御中に、オフセット補正のトリガが成立した場合に、前記モータ制御部は、前記スイッチング素子のスイッチングを制御するパルス信号を変更する請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記定期制御中に前記モータの回転数が基準値を上回った場合に、前記モータ制御部は、前記スイッチング素子のスイッチングを制御するパルス信号を変更する請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記定期制御中に、前記モータの３相のうち、無通電相に発生する前記モータからの誘起電圧と通電相電圧の平均とが重なるタイミングを検出した場合に、前記モータ制御部は、前記タイミングからずらして、前記スイッチング素子のスイッチングを制御するパルス信号を変更する請求項１に記載の制御装置。
【請求項５】
前記定期制御中に、オフセット補正のトリガが成立し、かつ前記モータの回転数が予め定めた回転数分減少したことを検出した場合に、前記モータ制御部は、前記スイッチング素子のスイッチングを制御するパルス信号を変更する請求項１に記載の制御装置。
【請求項６】
前記定期制御中に、前記モータの３相のうち、無通電相に発生する前記モータからの誘起電圧と通電相電圧の平均とが重なるタイミングを検出した後に、さらに前記モータの回転数が予め定めた回転数分減少したことを検出した場合に、前記モータ制御部は、前記スイッチング素子のスイッチングを制御するパルス信号を変更する請求項１に記載の制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この明細書における開示は、モータを制御する制御装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、差動アンプのオフセット電圧を検出するために、入力スイッチによって、差動アンプに入力する設定電圧を０Ｖにする電流検出回路を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第５０７２５６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の電流検出回路によれば、オフセット電圧を検出するために、専用部品である入力スイッチを必要とする。
【０００５】
この明細書に開示する目的は、オフセット電圧検出のための専用部品を必要とせず、かつモータを停止することなくオフセット電圧を検出可能な制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この明細書に開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。また、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例であって、技術的範囲を限定するものではない。
【０００７】
開示された制御装置の一つは、３相のモータ（５）の各相に対して一対一で対応する三つの上下アームを構成する複数のスイッチング素子（ＳＷ１～ＳＷ６）を含み、ＰＷＭ駆動信号に基づいたスイッチング素子のスイッチングによりモータへの駆動電圧を出力するインバータ回路（１０）と、
インバータ回路の接地側電位ライン（１０Ｎ）とグランドとの間に、または、インバータ回路の高電位ライン（１０Ｐ）と電源部（６）との間に設けられているシャント抵抗（４）と、
ＰＷＭ駆動信号をインバータ回路に出力する制御回路（２）と、
シャント抵抗によって電流から変換された電圧を増幅して制御回路に出力する増幅回路（３）と、
を備え、
制御回路は、増幅回路を介して入力された信号に基づいて電流値を算出する電流値取得部（２２）と、増幅回路の出力電圧からオフセット電圧をキャンセルする処理を行うオフセット補正部（２３）と、目標回転数を満たすようにスイッチング素子を制御してモータの定期制御を実行するモータ制御部（２４）とを含み、
定期制御中に、モータ制御部は、複数のスイッチング素子のスイッチングを制御するパルス信号を変更することによりシャント抵抗が接続されている電位ライン側に位置するアームに含まれるスイッチング素子に電流を流さない状態にし、この状態において電流値取得部は、シャント抵抗が変換したオフセット電圧を取得する。
【０００８】
この制御装置によれば、モータの定期制御中に変更したパルス信号により、シャント抵抗に電流が流れない状態を一時的に提供できる。この状態においてオフセット電圧を取得することにより、モータを惰性で回転させてモータが停止していない間にオフセット電圧を検出できる。オフセット補正部は、このように検出した精度の高いオフセット電圧をキャンセルする。精度の高いオフセット電圧の検出と、モータを止めることなく定期制御に復帰することとを実現できる。したがって、制御装置は、オフセット電圧検出のための専用部品を必要とせず、かつモータを停止することなくオフセット電圧を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
制御装置を含む構成例を示した図である。
Ｕ相－Ｖ相通電における電流値検出時のスイッチング例を示す図である。
Ｕ相－Ｖ相通電時のスイッチングを示すタイミングチャートである。
Ｕ相－Ｖ相通電におけるスイッチング例を示す図である。
Ｕ相－Ｖ相通電におけるオフセット電圧取得時のスイッチング例を示す図である。
Ｕ相－Ｖ相通電におけるオフセット電圧取得後のスイッチング例を示す図である。
第１実施形態に係る制御装置の制御処理を示すフローチャートである。
第２実施形態に係る制御装置の制御処理を示すフローチャートである。
第３実施形態に係る制御装置の制御処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
（【００１１】以降は省略されています）

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