[发明专利]交流旋转电机的控制装置及电动助力转向装置

说明书

本发明提供一种交流旋转电机的控制装置及电动助力转向装置，能够使用于抵消转矩纹波分量的抵消电流以前馈方式叠加在绕组电流上，从而抵消转矩纹波分量。交流旋转电机的控制装置(30)计算具有与转矩纹波分量(ΔT)相同的频率的q轴振动电压指令值(ΔVqoc)，基于电流信息和磁极位置(θ)计算转矩纹波分量的相反相位，计算与实际电流相对于q轴振动电压指令值(ΔVqoc)的相位延迟相对应的校正相位(α)，并将q轴振动电压指令值的相位设定为使转矩纹波分量的相反相位提前校正相位(α)后的相位。

技术领域

本发明涉及交流旋转电机的控制装置及电动助力转向装置。

背景技术

在控制交流旋转电机时，希望减小叠加在输出转矩上的转矩纹波分量。在专利文献1的技术中，如专利文献1的段落0033、图2和段落0041等所述那样，即使将基波的交流电压施加到绕组，由于磁饱和引起的空间高次谐波，绕组电流从基波失真，由于电流的失真而产生转矩纹波分量，因此构成为将用于使基波电流流过绕组的高次谐波的校正电压vdh、vqh叠加到电压指令。

此外，在专利文献2的技术中，如专利文献2的图2等所示那样，基于电流反馈控制的P控制值PFBq计算用于校正q轴电压指令值GFBq的q轴校正值WFBq。在专利文献2的段落0056中，记载了q轴校正值WFBq成为q轴电流检测值的相反相位，并且在专利文献2的图9(a)、(b)中，可以确认成为相反相位。此外，在专利文献2的段落0058中，记载了q轴校正值WFBq是为了抑制q轴电流的纹波而与通常的反馈控制分开执行的用于纹波抑制的反馈控制。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2016-111788号公报

专利文献2：日本专利特开2017-17899号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

专利文献1和专利文献2的技术构成为通过在电压指令值上叠加校正电压来抑制电流的失真或振动。然而，在交流旋转电机中，若抑制电流的失真或振动，则转矩纹波分量未必得到抑制。在交流旋转电机中，由于磁饱和引起的空间高次谐波等，转矩常数(转矩与电流之比)有时会随着磁极位置而变动。特别是在针对转矩常数的变动对策不足的廉价交流旋转电机中，这种倾向变大。由于该转矩常数的变动，转矩纹波分量叠加在输出转矩上。此外，由转矩常数的变动引起的转矩纹波分量在电流检测值中没有体现。因此，为了抵消转矩纹波分量，需要将用于抵消转矩纹波分量的电流振动分量以前馈方式叠加在绕组电流上。

然而，由于转矩纹波分量是磁极位置的旋转频率的高次谐波分量(例如，6阶)，因此转矩纹波分量的频率随着转子(磁极位置)的旋转角速度的增加而增加。因此，即使使抵消电流振动分量叠加在电流指令值上，若旋转角速度变高，则电流振动分量的频率也会变得高于电流反馈控制的截止频率，从而使得实际绕组电流不能跟随电流指令值的电流振动分量。因此，在使抵消电流振动分量叠加在电流指令值上的方法中，若变为高旋转区域，则存在抵消电流振动分量不能叠加在绕组电流上，从而无法抵消转矩纹波分量的问题。

另外，由于交流旋转电机是一种电感负载，在交流旋转电机旋转时，q轴电流与q轴电压之间存在相位偏移。因此，如专利文献2所示，如果将q轴校正电压的相位设定为与q轴电流的相位相同的转矩纹波分量的相反相位，则不能高精度地抵消转矩纹波分量。

希望得到一种交流旋转电机的控制装置和电动助力转向装置，能够使用于抵消转矩纹波分量的抵消电流以前馈方式叠加在绕组电流上，从而能够抵消转矩纹波分量。

用于解决技术问题的技术手段

本申请所涉及的交流旋转电机的控制装置是经由逆变器控制具有设置有绕组的定子和转子的交流旋转电机的交流旋转电机的控制装置，包括：

磁极位置检测部，该磁极位置检测部检测所述转子的磁极位置；