[發(fā)明專利]交流電動機(jī)的控制裝置以及控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980141973.4
• 申請日: 2009-10-06
• 公開（公告）號: CN102197581A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 洲濱將圭;田中昭吾
• 申請（專利權(quán)）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H02P6/08
• 分類號: H02P6/08;H02P21/00;H02P27/04;H02P27/08
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 段承恩;楊光軍

1.一種交流電動機(jī)(M1)的控制裝置，所述交流電動機(jī)通過變換器(14)控制施加電壓，該控制裝置具備：

脈沖寬度調(diào)制控制部，其用于通過脈沖寬度調(diào)制控制來產(chǎn)生所述變換器的控制指令，所述脈沖寬度調(diào)制控制是基于用于使所述交流電動機(jī)(M1)按照動作指令進(jìn)行動作的正弦波狀的電壓指令信號與載波信號的比較而進(jìn)行的控制；和

模式切換判定部，其用于指示通過過調(diào)制模式和正弦波調(diào)制模式的哪一控制模式來執(zhí)行由所述脈沖寬度調(diào)制控制部進(jìn)行的所述脈沖寬度調(diào)制控制，所述過調(diào)制模式為所述電壓指令信號的振幅比所述載波信號的振幅大的模式，所述正弦波調(diào)制模式為所述電壓指令信號的振幅處于所述載波信號的振幅以下的模式，

所述變換器(14)包括按照來自所述脈沖寬度調(diào)制控制部的所述控制指令進(jìn)行接通斷開的電力半導(dǎo)體開關(guān)元件(Q3～Q8)，

所述脈沖寬度調(diào)制控制部，在從所述模式切換判定部指示了所述過調(diào)制模式與所述正弦波調(diào)制模式之間的控制模式的切換時(shí)，基于所述變換器(14)的電力變換動作的狀態(tài)，對所述電壓指令信號的振幅進(jìn)行修正，使得抑制控制模式切換時(shí)的死區(qū)時(shí)間對所述交流電動機(jī)(M1)的施加電壓的影響的變化。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流電動機(jī)的控制裝置，其中，

所述脈沖寬度調(diào)制控制部包括：

頻率控制部，其在所述過調(diào)制模式下，根據(jù)所述交流電動機(jī)(M1)的轉(zhuǎn)速控制所述載波信號的頻率，使得所述載波信號的頻率成為所述交流電動機(jī)(M1)的旋轉(zhuǎn)頻率的整數(shù)倍，另一方面，在所述正弦波模式下，根據(jù)所述變換器(14)以及所述交流電動機(jī)(M1)的動作狀態(tài)，與所述交流電動機(jī)(M1)的轉(zhuǎn)速無關(guān)地控制所述載波信號的頻率；

電壓變化量推定部，其基于當(dāng)前的控制模式下的關(guān)于所述載波信號的頻率的當(dāng)前值及切換了控制模式時(shí)的關(guān)于所述載波信號的頻率的預(yù)測值、死區(qū)時(shí)間的大小、在所述變換器(14)和所述交流電動機(jī)(M1)之間授受的交流電力的功率因數(shù)、以及所述交流電動機(jī)(M1)的運(yùn)行狀態(tài)中的至少一方，推定控制模式切換時(shí)的所述交流電動機(jī)(M1)的施加電壓的變化量；和

電壓指令修正部，其對所述電壓指令信號的振幅進(jìn)行修正，使得補(bǔ)償由所述電壓變化量推定部推定出的所述交流電動機(jī)(M1)的施加電壓的變化量。

3.一種交流電動機(jī)(M1)的控制方法，所述交流電動機(jī)通過變換器(14)控制施加電壓，該控制方法包括如下步驟：

通過脈沖寬度調(diào)制控制來產(chǎn)生所述變換器(14)的控制指令的步驟，所述脈沖寬度調(diào)制控制是基于用于使所述交流電動機(jī)(M1)按照動作指令進(jìn)行動作的正弦波狀的電壓指令信號與載波信號的比較而進(jìn)行的控制；和

指示通過過調(diào)制模式和正弦波調(diào)制模式的哪一控制模式來執(zhí)行所述脈沖寬度調(diào)制控制的步驟，所述過調(diào)制模式為所述電壓指令信號的振幅比所述載波信號的振幅大的模式，所述正弦波調(diào)制模式為所述電壓指令信號的振幅處于所述載波信號的振幅以下的模式，

所述變換器(14)包括按照所述控制指令進(jìn)行接通斷開的電力半導(dǎo)體開關(guān)元件(Q3～Q8)，

產(chǎn)生所述變換器(14)的控制指令的步驟，在指示了所述過調(diào)制模式與所述正弦波調(diào)制模式之間的控制模式的切換時(shí)，基于所述變換器(14)的電力變換動作的狀態(tài)，對所述電壓指令信號的振幅進(jìn)行修正，使得抑制控制模式切換時(shí)的死區(qū)時(shí)間對所述交流電動機(jī)(M1)的施加電壓的影響的變化。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的交流電動機(jī)的控制方法，其中，

產(chǎn)生所述變換器(14)的控制指令的步驟包括如下步驟：

控制步驟，在所述過調(diào)制模式下，根據(jù)所述交流電動機(jī)(M1)的轉(zhuǎn)速控制所述載波信號的頻率，使得所述載波信號的頻率成為所述交流電動機(jī)(M1)的旋轉(zhuǎn)頻率的整數(shù)倍，另一方面，在所述正弦波模式下，根據(jù)所述變換器(14)以及所述交流電動機(jī)(M1)的動作狀態(tài)，與所述交流電動機(jī)(M1)的轉(zhuǎn)速無關(guān)地控制所述載波信號的頻率；

推定步驟，基于當(dāng)前的控制模式下的關(guān)于所述載波信號的頻率的當(dāng)前值及切換了控制模式時(shí)的關(guān)于所述載波信號的頻率的預(yù)測值、死區(qū)時(shí)間的大小、在所述變換器(14)和所述交流電動機(jī)(M1)之間授受的交流電力的功率因數(shù)、以及所述交流電動機(jī)(M1)的運(yùn)行狀態(tài)中的至少一方，推定控制模式切換時(shí)的所述交流電動機(jī)(M1)的施加電壓的變化量；和

修正步驟，對所述電壓指令信號的振幅進(jìn)行修正，使得補(bǔ)償所推定出的所述交流電動機(jī)(M1)的施加電壓的變化量。