旋轉電機控制裝置的制造方法
【專利說明】旋轉電機控制裝置
[0001]在2014年5月21日提出的日本專利申請2014-105609的說明書、附圖及摘要作為參照而包含于此。
技術領域
[0002]本發明涉及旋轉電機控制裝置。
【背景技術】
[0003]以往，作為對使用從蓄電池等電源供給的電力來驅動旋轉電機的驅動電路進行控制的旋轉電機控制裝置，存在例如日本特開2009-225634號公報記載的旋轉電機控制裝置。在該旋轉電機控制裝置中，將從蓄電池供給的電力的電壓經由升壓轉換器進行升壓而向逆變器供給，由此電動機能夠發揮蓄電池電壓以上的輸出。并且，為了提高對電動機的驅動進行控制時的效率，對應于控制電動機的驅動時的電壓而變更逆變器的PWM控制的內容。
[0004]在日本特開2009-225634號公報記載的技術中，根據確定向逆變器供給的電壓的升壓/非升壓、升壓時升壓多少等的電壓設定用映射，原則上確定將蓄電池電壓以上的電壓向逆變器供給。作為電動機的輸出若始終需要蓄電池電壓以上的輸出，則如上述電壓設定用映射那樣確定是有效的。然而，在作為電動機的輸出而以小于蓄電池電壓的輸出就足夠的狀況下，向逆變器供給的電壓升高為必要以上，可能會導致逆變器的效率下降。
【發明內容】
[0005]本發明的目的之一在于提供一種提高驅動電路的效率的旋轉電機控制裝置。
[0006]本發明的一方案的旋轉電機控制裝置具備:信號控制部；驅動電路，基于該信號控制部輸出的控制信號而向旋轉電機供給驅動電力；及電壓控制部，將直流電源的電源電壓以該電源電壓以上或小于該電源電壓向驅動電路施加。并且，信號控制部使用電壓控制部施加的施加電壓，通過將基于PWM控制而運算出的電壓指令值與PWM載波電流進行比較來生成控制信號，并且作為電壓控制部施加小于電源電壓的施加電壓時的PWM控制，基于過調制PffM控制來進行運算，所述過調制PffM控制輸出具有比上述PWM載波電流的周期長的脈沖寬度的控制信號。
[0007]根據該結構，在作為旋轉電機的輸出以小于電源電壓的輸出就足夠的狀況下，可以使用小于電源電壓的施加電壓，能夠抑制向驅動電路施加的施加電壓升高為必要以上的情況。因此，在使用小于電源電壓的施加電壓的狀況下，能夠減少基于脈沖的接通斷開的切換的損失。
[0008]而且，在使用這樣的小于電源電壓的施加電壓的情況下，作為PffM控制，基于輸出具有比PWM載波電流的周期長的脈沖寬度的控制信號的過調制PWM控制進行運算，由此與基于通常PffM控制、所謂正弦波PffM控制進行運算的情況相比，增大輸出電壓的振幅。因此，在使用小于電源電壓的施加電壓的情況下，與基于通常PWM控制進行運算的情況相比，能夠將向驅動電路施加的施加電壓抑制得更低，并且能夠減少脈沖的接通斷開的切換次數。因此，能夠實現基于脈沖的接通斷開的切換的損失的進一步減少，能夠提尚驅動電路的效率。
[0009]在上述方案的旋轉電機控制裝置中，也可以是，作為電壓控制部施加電源電壓以上的施加電壓時的PWM控制，信號控制部根據旋轉電機的輸出及轉速來切換包括通常PWM控制及過調制PWM控制在內的控制。
[0010]根據該結構，在施加電源電壓以上的施加電壓的狀況下，根據旋轉電機的輸出及轉速能夠切換PWM控制的內容。由此，對應于使用旋轉電機的場景的輸出及轉速特性，能夠實現驅動電路的效率的提尚。
[0011]例如，在施加電源電壓以上的施加電壓的狀況下，在旋轉電機的轉速比較低的情況下基于通常PffM控制進行運算，在旋轉電機的轉速比較高的情況下基于過調制PWM控制進行運算，能夠在旋轉電機的轉速比較高的情況下，旋轉電機的輸出越低，越提高基于過調制PffM控制運算的比例。并且，根據該例子，在施加電源電壓以上的施加電壓的狀況下，在旋轉電機的轉速低時，基于通常PWM控制進行運算，由此能細微地控制旋轉電機的驅動而有效地得到必要的輸出。另一方面，在施加電源電壓以上的施加電壓的狀況下，在旋轉電機的轉速升高一定程度的情況下，基于過調制PWM控制進行運算，由此能夠粗略地控制旋轉電機的驅動而將向驅動電路供給的施加電壓抑制得較低。因此，能夠實現根據基于電源電壓以上的施加電壓的PWM控制進行運算的狀況下的驅動電路的效率的提高。
【附圖說明】
[0012]圖1是表示車輛的概略的圖。
[0013]圖2是表示車輛用控制裝置的概略的框圖。
[0014]圖3是表示微型處理器的結構的框圖。
[0015]圖4是表示控制區域映射的圖。
[0016]圖5是說明開關的動作的圖。
[0017]圖6A是說明通常PffM控制的圖。
[0018]圖6B是說明過調制PffM控制的圖。
【具體實施方式】
[0019]以下，說明旋轉電機控制裝置的一實施方式。
[0020]如圖1所示，車輛I具備作為該車輛I的主驅動源的內燃機2。在內燃機2上機械連結有傳遞其動力的驅動軸3，并且經由該驅動軸3分別連結有車輛前方側的左右一對前輪胎4。
[0021]在內燃機2上機械連結有通過內燃機的動力而旋轉并發電的發電機(在本實施方式中為三相無刷電動機)5。在發電機5上電連接有例如由鋰離子電池構成的二次電池6作為通過發電機5的發電而充電的電源。在二次電池6上電連接有通過二次電池6的電力進行動作的作為旋轉電機控制裝置的車輛用控制裝置10，并經由該車輛用控制裝置10電連接有作為車輛I的副驅動源的驅動電動機(在本實施方式中為三相無刷電動機)11。
[0022]在車輛用控制裝置10上電連接有檢測車輛I的行駛狀態等的制動傳感器7A、油門傳感器8A及車速傳感器9A的各種傳感器。制動傳感器7A是檢測制動踏板7的制動操作量BRK的傳感器，油門傳感器8A是檢測油門踏板8的油門操作量ACC的傳感器，車速傳感器9A是檢測車輛I的車速SP的傳感器。
[0023]如圖2所示，車輛用控制裝置10基于來自這些傳感器的檢測信號來掌握車輛I的行駛狀態，根據其掌握的行駛狀態來控制各種車載裝置。在本實施方式中，控制作為這樣的車載裝置而例示的驅動電動機11 (產生車輛I的驅動力的裝置)的驅動。
[0024]在驅動電動機11上連結有調整其動力而向驅動軸14傳遞的減速器12及差動齒輪13，并且經由這些減速器12及差動齒輪13、進而驅動軸14而分別連結車輛后方側的左右一對后輪胎15。
[0025]這樣，車輛I是通過裝備在車輛I的前方側的內燃機2的動力而使前輪胎4產生車輛I的驅動力的所謂FF方式的汽車。車輛I是通過內燃機2的動力使發電機5發電而對二次電池6進行充電，通過從該二次電池6供給電力，而使驅動電動機11產生車輛I (在本實施方式中為各后輪胎15)的驅動力的所謂混合動力車。
[0026]車輛I的驅動力通過驅動電動機11的動力作為使驅動軸14旋轉的轉矩力向各后輪胎15 (負載)傳遞而產生。
[0027]接著，說明車輛用控制裝置10的電氣結構。
[0028]如圖2所示，車輛用控制裝置10具備輸出電動機控制信號S_a(S_al?S_a6)的微型處理器(以下，稱為MPU)21。車輛用控制裝置10具備基于從MPU21輸出的電動機控制信號S_a而向驅動電動機11供給驅動電力的驅動電路22。