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公開番号2025176575
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-04
出願番号2024082820
出願日2024-05-21
発明の名称制御装置、巻線切替システム、制御方法、及び制御プログラム
出願人株式会社オートネットワーク技術研究所,住友電装株式会社,住友電気工業株式会社
代理人弁理士法人サンクレスト国際特許事務所
主分類H02P 25/18 20060101AFI20251127BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】交流モータに流れる電流の振幅が小さい場合でも、サージ電圧の発生を抑制する。
【解決手段】制御装置は、複数の巻線の接続状態を第1接続状態と第2接続状態との間で切り替えることが可能な交流モータを制御するための制御装置であって、前記交流モータに関する特定条件が成立したか否かを判定する判定部と、前記判定部によって前記特定条件が成立したと判定された場合に、前記巻線に流れる巻線電流の振幅を増加させる電流制御部と、前記巻線電流がゼロクロス点に到達した時点において前記第1接続状態から前記第2接続状態へ切り替えるゼロクロス切替の実行を、前記複数の巻線の接続状態を切り替える巻線切替装置に、前記電流制御部によって前記巻線電流の振幅を増加させた後に指示する指示部と、を備える。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
複数の巻線の接続状態を第１接続状態と第２接続状態との間で切り替えることが可能な交流モータを制御するための制御装置であって、
前記交流モータに関する特定条件が成立したか否かを判定する判定部と、
前記判定部によって前記特定条件が成立したと判定された場合に、前記巻線に流れる巻線電流の振幅を増加させる電流制御部と、
前記巻線電流がゼロクロス点に到達した時点において前記第１接続状態から前記第２接続状態へ切り替えるゼロクロス切替の実行を、前記複数の巻線の接続状態を切り替える巻線切替装置に、前記電流制御部によって前記巻線電流の振幅を増加させた後に指示する指示部と、
を備える、
制御装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記電流制御部は、前記判定部によって前記特定条件が成立しないと判定された場合に、前記巻線に流れる巻線電流の振幅を変化させず、
前記指示部は、前記判定部によって前記特定条件が成立しないと判定された場合に、前記切替装置に前記ゼロクロス切替の実行を指示する、
請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記特定条件は、前記巻線電流の振幅が第１閾値より小さくなることである、
請求項１に記載の制御装置。
【請求項４】
前記電流制御部は、前記判定部によって前記特定条件が成立したと判定された場合に、前記巻線電流の振幅が第２閾値を超えるまで前記巻線電流の振幅を増加させる、
請求項１に記載の制御装置。
【請求項５】
前記電流制御部は、前記巻線電流の振幅を増加させると共に、前記巻線電流の位相を変化させる、
請求項１に記載の制御装置。
【請求項６】
前記電流制御部は、前記交流モータの出力トルクが目標値を維持するように、前記巻線電流の位相を変化させる、
請求項５に記載の制御装置。
【請求項７】
前記電流制御部は、前記巻線電流の振幅をランプ制御により増加させる、
請求項５に記載の制御装置。
【請求項８】
前記電流制御部は、前記ゼロクロス切替が実行された後に、前記巻線電流の振幅を減少させる、
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項９】
複数の巻線の接続状態を第１接続状態と第２接続状態との間で切り替えることが可能な交流モータと、
電源から出力される電力を交流電力に変換し、前記交流電力を前記交流モータに供給する電力変換器と、
前記複数の巻線の接続状態を切り替えるための巻線切替装置と、
制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記交流モータに関する特定条件が成立したか否かを判定する判定部と、
前記判定部によって前記特定条件が成立したと判定された場合に、前記巻線に流れる巻線電流の振幅を増加させる電流制御部と、
前記巻線電流がゼロクロス点に到達した時点において前記第１接続状態から前記第２接続状態へ切り替えるゼロクロス切替の実行を、前記巻線切替装置に、前記電流制御部によって前記巻線電流の振幅を増加させた後に指示する指示部と、
を含む、
巻線切替システム。
【請求項１０】
複数の巻線の接続状態を第１接続状態と第２接続状態との間で切り替えることが可能な交流モータを制御するための制御方法であって、
前記交流モータに関する特定条件が成立したか否かを判定するステップと、
前記特定条件が成立したと判定された場合に、前記巻線に流れる巻線電流の振幅を増加させるステップと、
前記巻線電流がゼロクロス点に到達した時点において前記第１接続状態から前記第２接続状態へ切り替えるゼロクロス切替の実行を、前記複数の巻線の接続状態を切り替える巻線切替装置に、前記巻線電流の振幅を増加させた後に指示するステップと、
を含む、
制御方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、制御装置、巻線切替システム、制御方法、及び制御プログラムに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば電気自動車に搭載されるモータには、複数の巻線の接続を切り替えることによって、低速且つ高トルクの動作状態と、高速且つ低トルクの動作状態とを切り替えることが可能なものがある。特許文献１には、サージ電圧を防止するために、交流のモータ電流が所定値以下となっている期間を特定し、特定された期間において巻線を切り替える装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－０７２６３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、モータ電流の振幅が小さい場合、ノイズの影響によってモータ電流が所定値以下となる期間を正確に特定できないおそれがある。モータ電流が所定値以下となる期間の特定を誤ると、サージ電圧の発生を防ぐことは困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様に係る制御装置は、複数の巻線の接続状態を第１接続状態と第２接続状態との間で切り替えることが可能な交流モータを制御するための制御装置であって、前記交流モータに関する特定条件が成立したか否かを判定する判定部と、前記判定部によって前記特定条件が成立したと判定された場合に、前記巻線に流れる巻線電流の振幅を増加させる電流制御部と、前記巻線電流がゼロクロス点に到達した時点において前記第１接続状態から前記第２接続状態へ切り替えるゼロクロス切替の実行を、前記複数の巻線の接続状態を切り替える巻線切替装置に、前記電流制御部によって前記巻線電流の振幅を増加させた後に指示する指示部と、を備える。
【発明の効果】
【０００６】
本開示によれば、サージ電圧の発生を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、第１実施形態に係る巻線切替システムの構成の一例を示す図である。
図２は、第１実施形態に係る巻線切替装置の構成の一例を示す回路図である。
図３は、制御回路の構成の一例を示す回路図である。
図４は、第１実施形態に係る巻線切替装置の各信号の状態の遷移の一例を示すタイミングチャートである。
図５は、第１実施形態に係る制御装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
図６は、第１実施形態に係る制御装置の機能の一例を示す機能ブロック図である。
図７Ａは、巻線電流の振幅が大きい場合における巻線電流の時間的変化の一例を示すグラフである。
図７Ｂは、巻線電流の振幅が小さい場合における巻線電流の時間的変化の一例を示すグラフである。
図８は、第１実施形態に係るモータの出力トルクと巻線電流の位相との関係の第１例を示すグラフである。
図９は、第１実施形態に係るモータの出力トルクと巻線電流の位相との関係の第２例を示すグラフである。
図１０は、第１実施形態に係る制御装置による巻線接続切替制御処理の一例を示すフローチャートである。
図１１は、第１実施形態に係る制御装置による第１切替制御の一例を示すフローチャートである。
図１２は、第２実施形態に係る巻線切替装置の構成の一例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
＜本開示の実施形態の概要＞
以下、本開示の実施形態の概要を列記して説明する。
【０００９】
（１）本実施形態に係る制御装置は、複数の巻線の接続状態を第１接続状態と第２接続状態との間で切り替えることが可能な交流モータを制御するための制御装置であって、前記交流モータに関する特定条件が成立したか否かを判定する判定部と、前記判定部によって前記特定条件が成立したと判定された場合に、前記巻線に流れる巻線電流の振幅を増加させる電流制御部と、前記巻線電流がゼロクロス点に到達した時点において前記第１接続状態から前記第２接続状態へ切り替えるゼロクロス切替の実行を、前記複数の巻線の接続状態を切り替える巻線切替装置に、前記電流制御部によって前記巻線電流の振幅を増加させた後に指示する指示部と、を備える。巻線電流の振幅を増加させることより、ノイズの影響を低下させてゼロクロス点を正確に特定することができる。したがって、サージ電圧の発生を低減することができる。
【００１０】
（２）上記（１）において、前記電流制御部は、前記判定部によって前記特定条件が成立しないと判定された場合に、前記巻線に流れる巻線電流の振幅を変化させず、前記指示部は、前記判定部によって前記特定条件が成立しないと判定された場合に、前記切替装置に前記ゼロクロス切替の実行を指示してもよい。これにより、例えばノイズの影響を受けにくい場合に、巻線電流を変化させることなくゼロクロス点において接続状態を切り替えることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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