[发明专利]电机驱动装置的控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及对具备生成直流系统电压的系统电压生成部和将系统电压变换成彼此相位错位的多相交流电压来供给交流电机的直流交流变换部的电机驱动装置进行控制的控制装置。

背景技术

普遍地使用电机驱动装置，其利用逆变器将来自直流电源的直流电压变换成交流电压来驱动交流电机。在这样的电机驱动装置中，为了对交流电机的各相线圈供给正弦波状的交流电压来高效地产生转矩，多进行基于矢量控制的PWM(脉宽调制)控制以及最大转矩控制。然而，对于交流电机而言，随着旋转速度变高感应电压变高，从而驱动交流电机所需的交流电压(以下，称为“必要电压”。)也变高。而且，当该必要电压超过对系统电压进行变换而从逆变器所能输出的最大的交流电压(以下，称为“最大输出电压”。)时，变为无法在线圈中流过所需的电流，从而就无法适当地控制交流电机。因此，为了降低该感应电压，进行使交流电机的励磁磁通变弱的弱磁场控制。然而，当进行弱磁场控制时，无法进行最大转矩控制，因此可输出的最大转矩会降低并且效率也降低。

对于这样的问题，下述的专利文献1记载了一种电机驱动装置，其具备使来自直流电源的电源电压升压的升压转换器，能够提高系统电压。对该电机驱动装置进行控制的控制装置通过与必要电压的上升对应地提高系统电压，能够使最大输出电压上升，从而使最大转矩控制区域扩大到更高的旋转速度区域。而且构成为：即使在系统电压达到升压转换器可升压的上限电压(以下，称为“最大系统电压”。)的状态，也就是说，即使在最大输出电压变成其上限电压的状态下，也是必要电压越超过最大输出电压，旋转速度越高，由该控制装置进行基于弱磁场控制的矩形波控制。即，专利文献1所述的控制装置构成为：在系统电压与使电源电压升压而得到的最大系统电压相等后，换言之，在交流电机的旋转速度比较高之后，进行矩形波控制。

专利文献1：日本特开2006-311770号公报(段落0046～0048等)

然而，通过矩形波控制，与PWM控制相比能够使构成逆变器的开关元件的导通截止次数大幅度地减少，因此能够抑制开关损耗。因此，为了提高电机驱动装置的效率，考虑过从更低的旋转速度区域开始进行矩形波控制的构成。然而，当执行矩形波控制中进行系统电压的升压时，被供给各相线圈的电压的平衡会失衡，从而产生交流电机的输出转矩根据旋转角度的不同而发生变动的转矩波动。在专利文献1所记载的构成中，PWM控制中进行系统电压的升压，自系统电压与使电源电压升压而得到的最大系统电压相等开始进行矩形波控制。因此，在系统电压被升压到最大系统电压为止的期间不进行矩形波控制，开关损耗少的矩形波控制的使用区域被限制在高旋转速度区域。

然而，在不变更使用了升压转换器的主动系统电压而直接供给来自直流电源的直流电压的运转条件或者系统中，也会产生系统电压的变化。即，直流电源的输出电压与直流电源的放电电流或者充电电流对应地发生变化，系统电压与此相应地也会发生变化。假如，在系统电压的变化中，不进行矩形波控制，该情况下尽管防止了由于矩形波控制而产生的转矩波动，但是开关损耗少的矩形波控制的执行被限制住了。另一方面，假如在系统电压的变化中，也要进行了矩形波控制时，该情况下尽管能够执行开关损耗少的矩形波控制，但是有可能会由于矩形波控制而产生转矩波动。

本发明是鉴于上述的问题而完成的，其目的在于提供一种能够将开关损耗少的矩形波控制的使用区域扩大到低旋转速度区域侧，即使在矩形波控制中系统电压发生了变化，也能够抑制交流电机的振动的电机驱动装置的控制装置。

发明内容

为了实现上述目的，本发明提供一种对电机驱动装置进行控制的控制装置，该电机驱动装置具备生成直流的系统电压的系统电压生成部；和将上述系统电压变换成彼此相位错位的多相交流电压并供给交流电机的直流交流变换部，该控制装置的特征构成在于，具备开关控制部，该开关控制部对上述直流交流变换部所具备的多个开关元件进行导通截止控制，进行输出多相矩形波状电压的矩形波控制，在执行上述矩形波控制中上述系统电压发生变化的情况下，上述开关控制部基于上述系统电压的变化率进行矩形波宽度调整控制，该矩形波宽度调整控制按照被设定成电角度一周的整数倍长度的控制周期内的各相的上述矩形波状电压的时间积分值在各相间大致相等的方式来设定上述多个开关元件的导通截止定时。

根据上述特征构成，即使在执行矩形波控制中系统电压发生变化的情况下，也能够抑制在被设定成电角度一周的整数倍长度的控制周期内被供给各相线圈的电压的平衡发生失衡，从而能够抑制转矩波动的产生。