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公開番号2024176219
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-19
出願番号2023094604
出願日2023-06-08
発明の名称制御装置
出願人株式会社豊田自動織機,学校法人中部大学
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H02P 21/24 20160101AFI20241212BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】位置センサレス制御において、脱調の検出精度を向上させること。
【解決手段】制御装置は、γ軸電流値I_γとγ軸電流指令値I^* _γとに基づいて算出されたγ軸電圧指令値V^* _γ1及びδ軸電流値I_δとδ軸電流指令値I^* _δとに基づいて算出されたδ軸電圧指令値V^* _δ1と、所定の電圧値のγ軸電圧指令値V^* _γ2及びゼロボルトのδ軸電圧指令値V^* _δ2と、を選択的にγ軸電圧指令値V^* _γ及びδ軸電圧指令値V^* _δとして出力するγ-δ電圧指令値算出部53と、γ軸電圧指令値V^* _γ2及びδ軸電圧指令値V^* _δ2がγ軸電圧指令値V^* _γ及びδ軸電圧指令値V^* _δとして出力されている場合に、γ軸電流値I_γ、δ軸電流値I_δ、γ軸電圧指令値V^* _γ及びδ軸電圧指令値V^* _δに基づいて推定位置誤差Δθ^_reを算出し、推定位置誤差Δθ^_reに基づいてモータの脱調を検出する検出部56と、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
モータを駆動させるインバータを制御する駆動信号を生成する制御装置であって、
前記モータに流れる電流をγ軸電流値及びδ軸電流値に変換する電流値変換部と、
γ軸電流指令値及びδ軸電流指令値を出力するγ－δ電流指令値出力部と、
前記γ軸電流値と前記γ軸電流指令値とに基づいて算出された第１γ軸電圧指令値及び前記δ軸電流値と前記δ軸電流指令値とに基づいて算出された第１δ軸電圧指令値と、所定の電圧値の第２γ軸電圧指令値及びゼロボルトの第２δ軸電圧指令値と、を選択的にγ軸電圧指令値及びδ軸電圧指令値として出力するγ－δ電圧指令値算出部と、
前記γ軸電圧指令値及び前記δ軸電圧指令値を前記駆動信号に変換する駆動信号出力部と、
前記第２γ軸電圧指令値及び前記第２δ軸電圧指令値が前記γ軸電圧指令値及び前記δ軸電圧指令値として出力されている場合に、前記γ軸電流値、前記δ軸電流値、前記γ軸電圧指令値及び前記δ軸電圧指令値に基づいて、γ－δ座標系のγ軸とｄ－ｑ座標系のｄ軸との位置誤差の推定値である推定位置誤差を算出し、前記推定位置誤差に基づいて前記モータの脱調を検出する検出部と、
を備える、制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、制御装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
位置センサを用いないでモータを制御する位置センサレス制御が知られている。位置センサレス制御では、ｄ－ｑ座標系のｄ軸とγ－δ座標系のγ軸との電気角誤差が大きくなると、モータを制御できなくなる脱調が生じる。特許文献１には、モータに流れる電流値、モータパラメータ、及びモータの回転数指令値に基づいて、モータの磁束を演算し、演算値が閾値を下回った場合にモータが脱調を起こしたと判断する駆動装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００８－９２７８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
低回転数領域においては逆起電力が小さいので、印加電圧が小さくなり、電圧誤差の影響が相対的に大きくなる。つまり、ＳＮ比（signal-to-noise ratio）が低下する。したがって、引用文献１に記載されているような、モータの電圧方程式を用いて脱調を検出する手法では、低回転数領域において、脱調の検出精度が低下するおそれがある。
【０００５】
本開示は、位置センサレス制御において、脱調の検出精度を向上可能な制御装置を説明する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一側面に係る制御装置は、モータを駆動させるインバータを制御する駆動信号を生成する装置である。この制御装置は、モータに流れる電流をγ軸電流値及びδ軸電流値に変換する電流値変換部と、γ軸電流指令値及びδ軸電流指令値を出力するγ－δ電流指令値出力部と、γ軸電流値とγ軸電流指令値とに基づいて算出された第１γ軸電圧指令値及びδ軸電流値とδ軸電流指令値とに基づいて算出された第１δ軸電圧指令値と、所定の電圧値の第２γ軸電圧指令値及びゼロボルトの第２δ軸電圧指令値と、を選択的にγ軸電圧指令値及びδ軸電圧指令値として出力するγ－δ電圧指令値算出部と、γ軸電圧指令値及びδ軸電圧指令値を駆動信号に変換する駆動信号出力部と、第２γ軸電圧指令値及び第２δ軸電圧指令値がγ軸電圧指令値及びδ軸電圧指令値として出力されている場合に、γ軸電流値、δ軸電流値、γ軸電圧指令値及びδ軸電圧指令値に基づいて、γ－δ座標系のγ軸とｄ－ｑ座標系のｄ軸との位置誤差の推定値である推定位置誤差を算出し、推定位置誤差に基づいてモータの脱調を検出する検出部と、を備える。
【０００７】
上記制御装置においては、第２γ軸電圧指令値及び第２δ軸電圧指令値がγ軸電圧指令値及びδ軸電圧指令値として出力されている場合に、γ軸電流値、δ軸電流値、γ軸電圧指令値及びδ軸電圧指令値に基づいて推定位置誤差が算出される。第２γ軸電圧指令値は、所定の電圧値の電圧指令値であり、第２δ軸電圧指令値は、ゼロボルトの電圧指令値である。したがって、第２γ軸電圧指令値及び第２δ軸電圧指令値がγ軸電圧指令値及びδ軸電圧指令値として出力されると、γ軸電圧値は所定の電圧値に収束し、δ軸電圧値はゼロボルトに収束する。γ軸電圧値が所定の電圧値となることにより、モータのトルクの増加を抑制しつつ、推定位置誤差の算出における電圧誤差の影響を低減することができる。上述のように算出された推定位置誤差に基づいてモータの脱調が検出されることにより、脱調の検出精度が向上し得る。以上により、位置センサレス制御において、脱調の検出精度を向上させることが可能となる。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、位置センサレス制御において、脱調の検出精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、一実施形態に係る制御装置を含む制御システムの概略構成図である。
図２は、図１に示される演算器の機能構成を示すブロック図である。
図３は、ｄ軸とγ軸との関係を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照しながら一実施形態に係る制御装置を詳細に説明する。図面の説明において、同一又は同等の要素には同一符号が用いられ、重複する説明は省略される。
（【００１１】以降は省略されています）

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