旋转电机驱动控制装置的制作方法

1.本技术涉及旋转电机驱动控制装置。


背景技术：

2.以往以来，作为旋转电机驱动控制装置，广泛地使用应用脉冲宽度调制(pwm：pulse width modulation)的逆变器。逆变器是通过适当控制开关元件将直流电转换成交流电的装置。该逆变器中，作为控制在旋转电机中流过的电流的电流控制方法，多采用脉冲宽度调制控制。脉冲宽度调制控制是利用作为调制波的三角波载体波信号、以及作为被调制波的电压指令之间的大小关系生成开关元件的控制信号的方法。本技术涉及旋转电机驱动控制装置的脉冲宽度调制控制中的载体波周期的计算方法。
3.载体波周期(三角波载体波信号的周期)在设定上具有高自由度。如果减少作为调制波的载体波周期则开关损耗减少，因此，能实现旋转电机驱动控制装置的高效率化。另一方面，由于载体波周期越低，因开关而造成的峰值电流越大，因此，流过旋转电机的电流的最大值增加。流经旋转电机的电流的最大值的增加可能引起线圈中产生的损耗增加、永磁体同步电机中的磁体不可逆消磁等旋转电机的损坏。
4.作为避免旋转电机驱动控制装置中的上述问题的方法，已知专利文献1中公开的电动机控制装置。该专利文献1中记载的电动机控制装置选择一个电气角周期中的脉冲数，以使电流的失真率变为最小。在专利文献1的方法中，通过降低电流的失真率(高次谐波的比例)，能够降低由高次谐波而引起的旋转电机的损耗，但未必能降低由电动机电流的大小而引起的损耗。此外，由于无法将电动机电流的最大值抑制到阈值以下，因此不能防止磁体的不可逆消磁等旋转电机的损坏。现有技术文献专利文献
5.专利文献1：日本专利第5845115号公报


技术实现要素：

发明所要解决的技术问题
6.本技术是为了解决上述那样的旋转电机驱动控制装置中的问题而完成的。即，在产生流过旋转电机的电动机电流的旋转电机驱动控制装置中，将流过旋转电机的电动机电流的最大值抑制在规定值以下，从而，降低因电动机电流的大小而引起的损耗。用于解决技术问题的技术手段
7.本技术所涉及的旋转电机驱动控制装置的特征在于，包括：载波载体波生成部，该载波载体波生成部将电压指令、感应电压和电动机电流作为输入，生成载波载体波；以及脉冲宽度调制电压生成部，该脉冲宽度调制电压生成部将直流电压、所述电压指令和所述载波载体波作为输入，在对于所述载波载体波而言电压指令较大的情况下输出直
流电压，在对于所述载波载体波而言电压指令较小的情况下输出零电压；所述载波载体波生成部决定所述载波载体波的载体波周期以使得与载体波周期的下限值一致，所述载体波周期的下限值根据电动机电流的最大值、电阻分量的电流和电流变化率进行计算。发明效果
8.本技术所涉及的旋转电机驱动控制装置如以上那样构成，能够将流过旋转电机的电动机电流的最大值抑制为规定值以下，因此，可以获得能将因电动机电流的大小而引起的损耗降低这样的以往没有的效果。
附图说明
9.图1是示出本技术的实施方式1中的旋转电机驱动控制装置的结构的方框结构图。图2是示出本技术的实施方式中的脉冲宽度调制电压与电动机电流之间的关系的图。图3是示出本发明的实施方式1中的用于求出载体波周期的步骤的流程图。图4是示出本技术的实施方式2中的旋转电机驱动控制装置的结构的方框结构图。图5是示出本发明的实施方式2中的用于求出载体波周期的步骤的流程图。图6是示出本技术的实施方式3中的旋转电机驱动控制装置的结构的方框结构图。图7是示出本发明的实施方式3中的用于求出载体波周期的步骤的流程图。图8是示出本技术的实施方式4中的旋转电机驱动控制装置的结构的方框结构图。图9是表示本技术的实施方式4中电流变化率与载体波周期之间的关系的映射的图。图10是示出本发明的实施方式4中的用于求出载体波周期的步骤的流程图。图11是示出本技术的实施方式5中的旋转电机驱动控制装置的结构的方框结构图。图12是示出本发明的实施方式5中的用于求出载体波周期的步骤的流程图。图13是示出本技术的实施方式6中的旋转电机驱动控制装置的结构的方框结构图。图14是示出本发明的实施方式6中的用于求出载体波周期的步骤的流程图。图15是示出本技术的实施方式7中的旋转电机驱动控制装置的结构的方框结构图。图16是表示本技术的实施方式7中电压指令值与电流变化率之间的关系的映射的图。图17是示出本发明的实施方式7中的用于求出载体波周期的步骤的流程图。图18是示出本技术的实施方式8中的旋转电机驱动控制装置的结构的方框结构图。图19是表示本技术的实施方式8中电动机电流的最大值与电流变化率之间的关系的映射的图。图20是示出本发明的实施方式8中的用于求出载体波周期的步骤的流程图。
图21是示出本技术的实施方式9中的旋转电机驱动控制装置的结构的方框结构图。图22是表示本技术的实施方式9中电阻分量的电流与载体波周期之间的关系的映射的图。图23是示出本发明的实施方式9中的用于求出载体波周期的步骤的第一流程图。图24是示出本发明的实施方式9中的用于求出载体波周期的步骤的第二流程图。图25是示出本技术的实施方式10中的旋转电机驱动控制装置的结构的方框结构图。图26是表示本技术的实施方式10中d轴电流和q轴电流的相位的定义的图。图27是表示本技术的实施方式10中d轴电流和q轴电流的相位与电流制约之间的关系的映射的图。图28是示出本发明的实施方式10中的用于求出载体波周期的步骤的流程图。图29是示出本技术的实施方式11中的旋转电机驱动控制装置的结构的方框结构图。图30是表示本技术的实施方式11中d轴电流与d轴电感之间的关系的映射的图。图31是表示本技术的实施方式11中q轴电流与q轴电感之间的关系的映射的图。图32是示出本发明的实施方式11中的用于求出载体波周期的步骤的流程图。图33是示出本技术的实施方式涉及的旋转电机驱动控制装置的内部结构的概略图。
具体实施方式
10.下面参照附图对本技术的实施方式涉及的旋转电机驱动控制装置进行说明。另外，在各图中，对同一或同样的构成部分标注相同的标号，所对应的各结构部的尺寸、比例尺分别独立。例如在改变了结构的一部分的剖视图之间，在图示出未改变的同一构成部分时，有时同一构成部分的尺寸、比例尺不同。另外，旋转电机驱动控制装置实际上还包括多个构件，但为了简化说明，仅记载了说明所必需的部分，而省略了其它部分。
11.实施方式1.首先参照附图对本技术的实施方式1涉及的旋转电机驱动控制装置1的结构进行说明。图1为包含作为控制对象的旋转电机4在内的旋转电机驱动控制装置1的结构图。本实施方式涉及的旋转电机驱动控制装置1由脉冲宽度调制电压生成部2和载波载体波生成部3构成。载波载体波生成部3生成载波载体波，并输出到脉冲宽度调制电压生成部2。脉冲宽度调制电压生成部2基于直流电压、电压指令以及载波载体波，生成施加到旋转电机4的脉冲宽度调制电压(pwm电压)。
12.以下，依顺序说明旋转电机驱动控制装置1的各部分的结构、功能及动作。首先，进行对脉冲宽度调制电压生成部2的说明。脉冲宽度调制电压生成部2中，基于从外部输入的电压指令[vu、vv、vw]，利用脉冲宽度调制(pwm：pulse width modulation)将直流电压(v)转换为脉冲宽度调制电压(pwm电压)。另外，在电压指令[vu、vv、vw]中，从外部输入具有电压的量纲的值(电压指令值)或者无量纲的值(例如，占空比、电压利用率)。脉冲宽度调制是指，将电压指令值(vu、vv、vw)与载波载体波进行比较，在对于载波载体波而言电压指令较
大的情况下输出等于直流电压(v)的脉冲宽度调制电压，在对于载波载体波而言电压指令较小的情况下输出等于零伏特(零电压)的脉冲宽度调制电压。
[0013]
接着，对载波载体波生成部3的作用进行说明。载波载体波生成部3根据电压指令值(vu、vv、vw)、感应电压(eu、ev、ew)、电动机电流(iu、iv、iw)来决定载体波周期(pc)，将所生成的载波载体波发送到脉冲宽度调制电压生成部2。利用脉冲宽度调制来生成脉冲宽度调制电压以使得平均电压与电压指令一致。载体波周期(pc)是在载波载体波生成部3中通过以下说明的载体波周期计算来决定的。
[0014]
图2中示出将脉冲宽度调制电压施加至旋转电机4时流过旋转电机的电流(电动机电流)的波形。在将脉冲宽度调制电压施加至旋转电机4时，旋转电机4中流过将相对于电压呈线性的电阻分量的电流(ir)与相对于电压呈非线性的电感分量的电流(il)进行合成而得到的电流(电动机电流)。因此，脉冲宽度调制中的电动机电流(i)的最大值(imax)为式(1)所示的关系。此外，通过使用电动机电流的电流变化率(di/dt)和载波载体波的载体波周期(pc)，流过旋转电机4的电感分量的电流(il)为式(2)。imax＝ir il
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)il＝(di/dt)
×
pc
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0015]
由式(1)和式(2)可知，当电流变化率(di/dt)是恒定的情况下，流过旋转电机4的最大电流相对于载体波周期成比例地增大。从防止旋转电机4的定子绕组的烧毁和磁体的不可逆消磁的观点出发，对于可流过旋转电机4的最大电流的大小存在制约。为了抑制流过旋转电机4的最大电流，降低载体波周期是有效的。另一方面，由于载体波周期的降低，脉冲宽度调制电压的输出切换的周期也降低。在脉冲宽度调制电压生成部2中，每次脉冲宽度调制电压的输出切换时产生损耗，因此载体波周期的降低造成旋转电机驱动控制装置1的效率下降。
[0016]
因此，载波载体波生成部3中，选择载体波周期，以可满足旋转电机4的电流制约，并使在脉冲宽度调制电压生成部2中产生的损耗最小化。另外，与其他的工业用设备不同，应用在电动汽车和混合动力车中的旋转电机邻接发动机配置的情况较多。发动机中产生的热量使旋转电机的线圈和磁体为高温状态。在这样的高温条件下，希望减小向旋转电机供电的电动机电流的最大值，并抑制因电动机电流的大小而引起的损耗所导致的发热。
[0017]
此外，电动汽车和混合动力车中，旋转电机以低旋转的方式进行动作的频率较高。这样的动作条件下，因电动机电流的大小而引起的损耗占总损耗的比例较大。因此，抑制电动机电流的最大值并且减小因电动机电流的大小而引起的损耗导致旋转电机的冷却装置的小型化和轻量化，因而对于电动汽车和混合动力车而言特别有效。
[0018]
接着，对载波载体波的载体波周期(pc)的选择以及计算进行说明。在式(1)和式(2)中，在将电动机电流的最大值(imax)设为旋转电机4的电流制约(icon)时，满足旋转电机4的电流制约的载体波周期的下限值利用式(3a)或式(3b)计算。这里，相对于电压呈线性的电阻分量的电流(ir)可设为流过旋转电机4的电动机电流的平均值，也可设为通过将电压指令值除以旋转电机4的绕组电阻值(r)而得出的值。载体波周期的下限值＝(icon
‑
ir)/(di/dt)
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(3a)载体波周期的下限值＝(imax
‑
ir)/(di/dt)
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(3b)
[0019]
此外，为了选定载波载体波的载体波周期(pc)，对于电流变化率(di/dt)或电阻分
量的电流(ir)，预先保持满足旋转电机4的电流制约(icon)的载体波周期作为映射的方法也是有效的。根据该方法，根据预先生成的映射计算与电流变化率或电阻分量的电流对应的载体波周期。载波载体波生成部3将通过以上的方法计算出的载体波周期设定成载波载体波中的载体波周期的下限值。
[0020]
接着，说明电流变化率(di/dt)的计算方法。使用旋转电机4的绕组电阻值(ru、rv、rw)、微分算子(p)、以及互感(muv、mvw和mwu)，旋转电机4的电压方程由式(4a)至式(4c)表示。vu＝(ru plu)
×
iu pmuv
×
iv pmwu
×
iw eu
ꢀꢀꢀꢀ
(4a)vv＝(rv plv)
×
iv pmvw
×
iw pmuv
×
iu ev
ꢀꢀꢀꢀ
(4b)vw＝(rw plw)
×
iw pmwu
×
iu pmvw
×
iv ew
ꢀꢀꢀꢀ
(4c)
[0021]
这里，u相电压指令值(vu)、v相电压指令值(vv)和w相电压指令值(vw)具有电压的量纲，分别对应于u相的电压指令[vu]、v相的电压指令[vv]和w相的电压指令[vw]。u相感应电压(eu)、v相感应电压(ev)和w相感应电压(ew)表示旋转电机的端子电压(将pwm电压生成部2和旋转电机4连接的线路的电压)。u相电动机电流(iu)、v相电动机电流(iv)和w相电动机电流(iw)分别表示u相pwm电流、v相pwm电流和w相pwm电流。另外，pwm电流表示流过连接pwm电压生成部2和旋转电机4的线路的电流。u相电感值、v相电感值和w相电感值分别设为lu、lv和lw。
[0022]
为了简单化，假设将互感(muv、mvw和mwu)设为能忽略的互感，那么可以将式(4a)至式(4c)分别变形为式(5a)至式(5c)。这里，将u相、v相、w相的电流变化率(di/dt)分别表示为diu/dt、div/dt、diw/dt。另外，向旋转电机4供电的电流与流过旋转电机4的电流为相同的值。另外，以下，有时将diu/dt、div/dt和diw/dt统称为电流变化率(di/dt)。diu/dt＝(vu
‑
eu)/lu
‑
ru/lu
×
iu
ꢀꢀꢀꢀ
(5a)div/dt＝(vv
‑
ev)/lv
‑
rv/lv
×
iv
ꢀꢀꢀꢀ
(5b)diw/dt＝(vw
‑
ew)/lw
‑
rw/lw
×
iw
ꢀꢀꢀꢀ
(5c)
[0023]
由式(5a)可知，u相电流变化率(diu/dt)可根据u相电压指令值(vu)、u相感应电压(eu)、u相电动机电流(iu)、u相电感值(lu)和旋转电机4的u相绕组电阻值(ru)进行计算。另外，由式(5b)可知，v相电流变化率(div/dt)可根据v相电压指令值(vv)、v相感应电压(ev)、v相电动机电流(iv)、v相电感值(lv)、旋转电机4的v相绕组电阻值(rv)进行计算。此外，由式(5c)可知，w相电流变化率(diw/dt)可根据w相电压指令值(vw)、w相感应电压(ew)、w相电动机电流(iw)、w相电感值(lw)和旋转电机4的w相绕组电阻值(rw)进行计算。
[0024]
本实施方式所涉及的旋转电机驱动控制装置中，载波载体波生成部3基于式(5a)至式(5c)计算电流变化率，然后决定载体波周期的下限值。根据图3说明载波载体波生成部3决定载体波周期的流程。以下，有时将式(5a)至式(5c)统称为式(5)。当在步骤st100中载体波周期的计算流程开始时，载波载体波生成部3基于式(5)计算电流变化率(步骤st101)。
[0025]
式(5)中，根据电压指令值(vu、vv、vw)、感应电压(eu、ev、ew)、电动机电流(iu、iv、iw)、电感值(lu、lv、lw)以及旋转电机4的绕组电阻值(ru、rv、rw)计算u相电流变化率(diu/dt)、v相电流变化率(div/dt)以及w相电流变化率(diw/dt)。在步骤st102中，将电流变化率(di/dt)设定为判定参数，在步骤st103中，对该判定参数是否在阈值以下进行判定。
[0026]
如果判断为判定参数在阈值以下，则载波载体波生成部3前进到步骤st104，使下
次的载体波周期相对于当前时间点的载体波周期例如增加一个单位。如果判断为判定参数大于阈值，则载波载体波生成部3前进到步骤st105，使下次的载体波周期相对于当前时间点的载体波周期减小例如一个单位。若步骤st104或步骤st105结束，则本次的载体波周期的计算结束(步骤st106)。
[0027]
接着，说明电流变化率的阈值的设定方法。决定电流变化率的阈值，使得电动机电流的最大值(imax)变为旋转电机的电流制约(icon)以下。为了使电动机电流的最大值为旋转电机4的电流制约以下，需要满足使用电感分量的电流(il)和电阻分量的电流(ir)的式(6a)。这里，电阻分量的电流(ir)可设为流过旋转电机4的电动机电流的平均值，也可设为通过将电压指令值除以旋转电机4的绕组电阻值(r)而得到的值。若对式(6a)进行变形，则变成式(6b)。icon≤ir il
ꢀꢀꢀꢀ
(6a)icon
‑
ir≤il
ꢀꢀꢀꢀ
(6b)
[0028]
这里，il(电感分量的电流)是根据电流变化率(di/dt)和载体波周期(pc)的乘积而求出的，因此，用于使最大电流为旋转电机的电流制约以下的旋转电机的电流制约(icon)用式(7)表示。根据该式，将电流变化率的阈值(判定参数的阈值)设为式(8)。如以上那样，通过将电流变化率的阈值设定为判定参数的阈值，能够决定载体波周期，使得电动机电流的最大值(imax)变为旋转电机的电流制约以下。(icon
‑
ir)/当前时间点的载体波周期≤di/dt
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(7)(icon
‑
ir)/当前时间点的载体波周期＝电流变化率的阈值
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(8)
[0029]
在采用在同步脉冲宽度调制的前提下切换至能够减小电流失真率的脉冲数的方法的情况下，需要使脉冲数的切换不影响控制这样的复杂的切换处理。另一方面，如在上述实施方式中描述地，本技术的旋转电机驱动控制装置可改变载波载体波的载体波周期以减小峰值电流。由于载波载体波的载体波周期能够与旋转电机的驱动状态无关地变更，因此无需特殊的切换处理。此外，由于变更作为脉冲宽度调制的基础的载波载体波的载体波周期，因此，具有能够应用于同步脉冲宽度调制、非同步脉冲宽度调制中的任一方这一特征。另外，可以将旋转速度乘以感应电压系数来求出感应电压。
[0030]
因此，本技术涉及的旋转电机驱动控制装置的特征在于，包括：载波载体波生成部，该载波载体波生成部将电压指令、感应电压和电动机电流作为输入，生成载波载体波；以及脉冲宽度调制电压生成部，该脉冲宽度调制电压生成部将直流电压、所述电压指令和所述载波载体波作为输入，在对于所述载波载体波而言电压指令较大的情况下输出直流电压，在对于所述载波载体波而言电压指令较小的情况下输出零电压，所述载波载体波生成部决定所述载波载体波的载体波周期以使得与载体波周期的下限值一致，所述载体波周期的下限值根据电动机电流的最大值、电阻分量的电流和电流变化率来进行计算。
[0031]
此外，在本技术涉及的旋转电机驱动控制装置中，其特征在于，所述电压指令作为具有电压的量纲的电压指令值从外部输入至所述脉冲宽度调制电压生成部和所述载波载体波生成部。
此外，在本技术涉及的旋转电机驱动控制装置中，其特征在于，所述载波载体波生成部根据电压指令值、感应电压、电动机电流、电感值和绕组电阻值计算电流变化率。此外，在本技术涉及的旋转电机驱动控制装置中，其特征在于，所述载波载体波生成部将旋转速度乘以感应电压系数来求出感应电压。
[0032]
此外，在本技术涉及的旋转电机驱动控制装置中，其特征在于，所述载波载体波生成部将计算出的电流变化率与阈值进行比较，若判定为计算出的电流变化率小于阈值，则将下次的载体波周期相比于当前时间点的载体波周期增加，若判定为计算出的电流变化率大于阈值，则将下次的载体波周期相比于当前时间点的载体波周期减小。即，如以上那样，载波载体波生成部3构成为计算载波载体波的周期，使得根据旋转电机驱动控制装置1向旋转电机4供电的电流和电流变化率计算出的判定参数变为阈值以下，因而，实现能够满足旋转电机4的电流制约并且使旋转电机驱动控制装置1高效率化这样的效果。
[0033]
实施方式2.接着，参照附图对实施方式2涉及的旋转电机驱动控制装置进行说明。图4为包含作为控制对象的旋转电机4在内的旋转电机驱动控制装置1的结构图。电压指令不仅可以是电压的量纲，有时也设为电压利用率(输出电压与直流电压之比)。当电压指令作为电压利用率被提供的情况下，需要直流电压(v)来计算电压指令值(vu、vv、vw)。本实施方式涉及的旋转电机驱动控制装置1由脉冲宽度调制电压生成部2和载波载体波生成部3构成。
[0034]
脉冲宽度调制电压生成部2基于直流电压、电压指令以及载波载体波，生成施加到旋转电机4的脉冲宽度调制电压(pwm电压)。载波载体波生成部3生成载波载体波，并输出到脉冲宽度调制电压生成部2。本实施方式所涉及的旋转电机驱动控制装置1示出了以电压利用率(输出电压与直流电压之比)的形式从外部提供电压指令的情况。载波载体波生成部3根据电压利用率及直流电压(v)计算电压指令值(vu、vv、vw)。本实施方式所涉及的旋转电机驱动控制装置中，载波载体波生成部3根据电压利用率计算电压指令，然后基于式(5a)至式(5c)计算电流变化率。然后，将电流变化率(判定参数)与电流变化率的阈值进行比较。
[0035]
根据图5说明载波载体波生成部3决定载体波周期的流程。当在步骤st200中载体波周期的计算流程开始时，载波载体波生成部3将输出电压(v)乘以从外部提供的电压利用率，计算电压指令值(vu、vv、vw)(步骤st201)。在步骤st202中，基于式(5)计算电流变化率。式(5)中，根据电压指令值(vu、vv、vw)、感应电压(eu、ev、ew)、电动机电流(iu、iv、iw)、电感值(lu、lv、lw)以及旋转电机4的绕组电阻值(ru、rv、rw)计算u相电流变化率(diu/dt)、v相电流变化率(div/dt)以及w相电流变化率(diw/dt)。
[0036]
在步骤st203中，将电流变化率(di/dt)设定为判定参数，在步骤st204中，对该判定参数是否在阈值以下进行判定。若判断为判定参数在阈值以下，则载波载体波生成部3前进到步骤st205，使下次的载体波周期相对于当前时间点的载体波周期增加例如一个单位。若判断为判定参数大于阈值，则载波载体波生成部3前进到步骤st206，使下次的载体波周期相对于当前时间点的载体波周期减小例如一个单位。若步骤st205或步骤st206结束，则
本次的载体波周期的计算结束(步骤st207)。
[0037]
即，在本技术涉及的旋转电机驱动控制装置中，其特征在于，所述电压指令作为电压利用率从外部输入至所述脉冲宽度调制电压生成部和所述载波载体波生成部，所述载波载体波生成部根据该输入的电压利用率计算电压指令值。因此，根据本实施方式，载波载体波生成部3构成为计算载波载体波的周期，使得根据旋转电机驱动控制装置1向旋转电机4供电的电流和电流变化率计算出的判定参数变为阈值以下，因而，实现能够满足旋转电机4的电流制约并且使旋转电机驱动控制装置1高效率化这样的效果。
[0038]
实施方式3.接着，参照附图对实施方式3涉及的旋转电机驱动控制装置进行说明。图6为包含作为控制对象的旋转电机4在内的旋转电机驱动控制装置1的结构图。电压指令不仅可以是电压的量纲，有时也设为占空比(每一载体波周期的导通时间与截止时间之比)。当电压指令作为占空比被提供的情况下，需要直流电压(v)来计算电压指令值(vu、vv、vw)。本实施方式涉及的旋转电机驱动控制装置1由脉冲宽度调制电压生成部2和载波载体波生成部3构成。
[0039]
脉冲宽度调制电压生成部2基于直流电压、电压指令以及载波载体波，生成施加到旋转电机4的脉冲宽度调制电压(pwm电压)。载波载体波生成部3生成载波载体波，并输出到脉冲宽度调制电压生成部2。本实施方式所涉及的旋转电机驱动控制装置1示出了以占空比(每一载体波周期的导通时间与截止时间之比)的形式从外部提供电压指令的情况。载波载体波生成部3根据占空比及直流电压(v)计算电压指令值(vu、vv、vw)。
[0040]
根据图7说明载波载体波生成部3决定载体波周期的流程。当在步骤st300中载体波周期的计算流程开始时，载波载体波生成部3将直流电压(v)乘以从外部提供的占空比，计算电压指令值(vu、vv、vw)(步骤st301)。在步骤st302中，基于式(5)计算电流变化率。式(5)中，根据电压指令值(vu、vv、vw)、感应电压(eu、ev、ew)、电动机电流(iu、iv、iw)、电感值(lu、lv、lw)以及旋转电机4的绕组电阻值(ru、rv、rw)计算u相电流变化率(diu/dt)、v相电流变化率(div/dt)以及w相电流变化率(diw/dt)。
[0041]
在步骤st303中，将电流变化率(di/dt)设定为判定参数，在步骤st304中，对该判定参数是否在阈值以下进行判定。若判断为判定参数在阈值以下，则载波载体波生成部3前进到步骤st305，使下次的载体波周期相对于当前时间点的载体波周期增加例如一个单位。若判断为判定参数大于阈值，则载波载体波生成部3前进到步骤st306，使下次的载体波周期相对于当前时间点的载体波周期减小例如一个单位。若步骤st305或步骤st306结束，则本次的载体波周期的计算结束(步骤st307)。
[0042]
即，在本技术涉及的旋转电机驱动控制装置中，其特征在于，所述电压指令作为占空比从外部输入至所述脉冲宽度调制电压生成部和所述载波载体波生成部，所述载波载体波生成部根据该输入的占空比计算电压指令值。因此，根据本实施方式，载波载体波生成部3构成为计算载波载体波的周期，使得根据旋转电机驱动控制装置1向旋转电机4供电的电流和电流变化率计算出的判定参数变
为阈值以下，因而，实现能够满足旋转电机4的电流制约并且使旋转电机驱动控制装置1高效率化这样的效果。
[0043]
实施方式4.接着，参照附图对实施方式4涉及的旋转电机驱动控制装置进行说明。图8为包含作为控制对象的旋转电机4在内的旋转电机驱动控制装置1的结构图。本实施方式中，载波载体波生成部3基于表示电流变化率和载体波周期之间的关系的映射来计算载体波周期。本实施方式涉及的旋转电机驱动控制装置1由脉冲宽度调制电压生成部2和载波载体波生成部3构成。脉冲宽度调制电压生成部2基于直流电压、电压指令以及载波载体波，生成施加到旋转电机4的脉冲宽度调制电压(pwm电压)。载波载体波生成部3生成载波载体波，并输出到脉冲宽度调制电压生成部2。
[0044]
图9是表示电流变化率与载体波周期之间的关系的映射。该映射中，横轴表示电流变化率，纵轴表示载体波周期。在电流变化率较小的情况下，载体波周期示出为大约恒定值，若电流变化率增加，则载体波周期减少。若电流变化率增大到一定程度，则载体波周期恒定为较低值。整体上而言，随着电流变化率的增加，载体波周期减少。通过使用该映射，能够根据电流变化率直接求出载体波周期。
[0045]
根据图10说明载波载体波生成部3决定载体波周期的流程。当在步骤st400中载体波周期的计算流程开始时，在步骤st401中，载波载体波生成部3基于式(5)来计算电流变化率。式(5)中，根据电压指令值(vu、vv、vw)、感应电压(eu、ev、ew)、电动机电流(iu、iv、iw)、电感值(lu、lv、lw)以及旋转电机4的绕组电阻值(ru、rv、rw)计算u相电流变化率(diu/dt)、v相电流变化率(div/dt)以及w相电流变化率(diw/dt)。
[0046]
在步骤st402中，将电流变化率(di/dt)设定为判定参数，在步骤st403中，基于表示该判定参数(电流变化率)和载体波周期之间的关系的映射来计算载体波周期(pc)。若步骤st403结束，则本次的载体波周期的计算结束(步骤st404)。
[0047]
即，在本技术涉及的旋转电机驱动控制装置中，其特征在于，所述载波载体波生成部具有表示电流变化率和载体波周期之间的关系的映射，并且基于计算出的电流变化率和该映射来计算下次的载体波周期。因此，根据本实施方式，能获得与前面的实施方式相同的效果。
[0048]
实施方式5.接着，参照附图对实施方式5涉及的旋转电机驱动控制装置进行说明。图11为包含作为控制对象的旋转电机4在内的旋转电机驱动控制装置1的结构图。如式(2)所示，电感分量的电流(il)可根据电流变化率
×
载体波周期来求得。本实施方式涉及的旋转电机驱动控制装置1由脉冲宽度调制电压生成部2和载波载体波生成部3构成。
[0049]
脉冲宽度调制电压生成部2基于直流电压、电压指令以及载波载体波，生成施加到旋转电机4的脉冲宽度调制电压(pwm电压)。载波载体波生成部3生成载波载体波，并输出到脉冲宽度调制电压生成部2。本实施方式涉及的旋转电机驱动控制装置1示出了将电感分量的电流设定为判定参数的情况。载波载体波生成部3基于式(5)计算电流变化率，然后，将电感分量的电流(il)设定为判定参数。
[0050]
根据图12说明载波载体波生成部3决定载体波周期的流程。当在步骤st500中载体波周期的计算流程开始时，在步骤st501中，载波载体波生成部3基于式(5)计算电流变化
率。式(5)中，根据电压指令值(vu、vv、vw)、感应电压(eu、ev、ew)、电动机电流(iu、iv、iw)、电感值(lu、lv、lw)以及旋转电机4的绕组电阻值(ru、rv、rw)计算u相电流变化率(diu/dt)、v相电流变化率(div/dt)以及w相电流变化率(diw/dt)。在步骤st502中，将当前时间点的载体波周期乘以电流变化率(di/dt)，计算电感分量的电流(il)。
[0051]
在步骤st503中，将电感分量的电流设定为判定参数，在步骤st504中，对该判定参数是否在阈值以下进行判定。若判断为判定参数在阈值以下，则载波载体波生成部3前进到步骤st505，使下次的载体波周期相对于当前时间点的载体波周期增加例如一个单位。若判断为判定参数大于阈值，则载波载体波生成部3前进到步骤st506，并且使下次的载体波周期相对于当前时间点的载体波周期减小例如一个单位。若步骤st505或步骤st506结束，则本次的载体波周期的计算结束(步骤st507)。
[0052]
接下来，说明本实施方式中的判定参数的阈值(电感分量的电流的阈值)的设定方法。决定判定参数的阈值，使得电动机电流的最大值(imax)变为旋转电机的电流制约(icon)以下。为了使电动机电流的最大值为旋转电机的电流制约以下，需要满足使用电感分量的电流(il)和电阻分量的电流(ir)的式(6a)。这里，电阻分量的电流(ir)可设为流过旋转电机4的电动机电流的平均值，也可设为通过将电压指令值除以旋转电机的绕组电阻值(r)而得到的值。若对式(6a)进行变形，则变成式(6b)。
[0053]
式(6b)中示出用于使最大电流变为旋转电机的电流制约以下的旋转电机的电流制约(icon)。根据该式，将判定参数的阈值(电感分量的电流的阈值)设为式(9)。如以上那样，通过将电感分量的电流的阈值设定为判定参数，能够决定载体波周期，使得电流最大值变为旋转电机的电流制约以下。(icon
‑
ir)＝电感分量的电流的阈值
ꢀꢀꢀ
(9)
[0054]
如以上地，根据本实施方式，能够获得与前面的实施方式相同的效果。因此，在本技术涉及的旋转电机驱动控制装置中，其特征在于，所述载波载体波生成部根据计算出的电流变化率和当前时间点的载体波周期求出电感分量的电流，若判定为该求出的电感分量的电流小于阈值，则将下次的载体波周期相比于当前时间点的载体波周期增加，若判定为该求出的电感分量的电流大于阈值，则将下次的载体波周期相比于当前时间点的载体波周期减小。
[0055]
实施方式6.接着，参照附图对实施方式6涉及的旋转电机驱动控制装置进行说明。图13为包含作为控制对象的旋转电机4在内的旋转电机驱动控制装置1的结构图。如式(2)所示，可根据检测出的电感分量的电流(il)来求出电流变化率(di/dt)。本实施方式涉及的旋转电机驱动控制装置1由脉冲宽度调制电压生成部2和载波载体波生成部3构成。
[0056]
脉冲宽度调制电压生成部2基于直流电压、电压指令以及载波载体波，生成施加到旋转电机4的脉冲宽度调制电压(pwm电压)。载波载体波生成部3生成载波载体波，并输出到脉冲宽度调制电压生成部2。本实施方式涉及的旋转电机驱动控制装置1根据检测出的电感分量的电流计算电流变化率(di/dt)。载波载体波生成部3将计算出的电流变化率设定成判定参数。
[0057]
根据图14说明载波载体波生成部3决定载体波周期的流程。当在步骤st600中载体波周期的计算流程开始时，在步骤st601中，载波载体波生成部3检测电感分量的电流(ilu、ilv、ilw)。在步骤st602中，将电感分量的电流除以当前时间点的载体波周期，计算电流变化率(diu/dt、div/dt、diw/dt)。
[0058]
在步骤st603中，将电流变化率设定为判定参数，在步骤st604中，对该判定参数是否在阈值以下进行判定。若判断为判定参数在阈值以下，则载波载体波生成部3前进到步骤st605，使下次的载体波周期相对于当前时间点的载体波周期增加例如一个单位。若判断为判定参数大于阈值，则载波载体波生成部3前进到步骤st606，使下次的载体波周期相对于当前时间点的载体波周期减小例如一个单位。若步骤st605或步骤st606结束，则本次的载体波周期的计算结束(步骤st607)。
[0059]
即，在本技术涉及的旋转电机驱动控制装置中，其特征在于，所述载波载体波生成部在检测出电感分量的电流时，将电感分量的电流除以当前时间点的载体波周期，以求出电流变化率，若判定为该求出的电流变化率小于阈值，则将下次的载体波周期相比于当前时间点的载体波周期增加，若判定为该求出的电流变化率大于阈值，则将下次的载体波周期相比于当前时间点的载体波周期减小。因此，根据本实施方式，能够获得与前面的实施方式相同的效果。
[0060]
实施方式7.接着，参照附图对实施方式7涉及的旋转电机驱动控制装置进行说明。图15为包含作为控制对象的旋转电机4在内的旋转电机驱动控制装置1的结构图。本实施方式中，根据电流变化率相对于电压指令值的映射计算电流变化率(di/dt)。本实施方式涉及的旋转电机驱动控制装置1由脉冲宽度调制电压生成部2和载波载体波生成部3构成。
[0061]
脉冲宽度调制电压生成部2基于直流电压、电压指令以及载波载体波，生成施加到旋转电机4的脉冲宽度调制电压(pwm电压)。载波载体波生成部3生成载波载体波，并输出到脉冲宽度调制电压生成部2。本实施方式涉及的旋转电机驱动控制装置1示出了将根据电压指令值而求出的电流变化率设定为判定参数的情况。载波载体波生成部3将判定参数与阈值进行比较。
[0062]
图16是表示电压指令值与电流变化率之间的关系的映射。该映射中，横轴表示电压指令值，纵轴表示电流变化率。对于电流变化率，假定电流变化率相对于电压指令值的增加而增加的特性。若使用该映射，则可以根据电压指令值(vu、vv、vw)来求出电流变化率。在计算出电流变化率之后，可以通过实施方式1所示的方法来决定载体波周期。
[0063]
根据图17说明载波载体波生成部3决定载体波周期的流程。当在步骤st700中载体波周期的计算流程开始时，在步骤st701中，载波载体波生成部3获取从外部所输入的电压指令值(vu、vv、vw)。在步骤st702中，基于电流变化率相对于电压指令值的映射来计算电流变化率(diu/dt、div/dt、diw/dt)。在步骤st703中，将电流变化率(diu/dt、div/dt、diw/dt)设定成判定参数。
[0064]
在步骤st704中，判定该判定参数是否在阈值以下。若判断为判定参数在阈值以下，则载波载体波生成部3前进到步骤st705，使下次的载体波周期相对于当前时间点的载体波周期增加例如一个单位。若判断为判定参数大于阈值，则载波载体波生成部3前进到步
骤st706，使下次的载体波周期相对于当前时间点的载体波周期减小例如一个单位。若步骤st705或步骤st706结束，则本次的载体波周期的计算结束(步骤st707)。
[0065]
即，在本技术涉及的旋转电机驱动控制装置中，其特征在于，所述载波载体波生成部具有表示电压指令值与电流变化率之间的关系的映射，并且当获取到电压指令值时，根据该映射来计算电流变化率，若判定为该计算出的电流变化率小于阈值，则将下次的载体波周期相比于当前时间点的载体波周期增加，若判定为该计算出的电流变化率大于阈值，则将下次的载体波周期相比于当前时间点的载体波周期减小。因此，根据本实施方式，能够获得与前面的实施方式相同的效果。
[0066]
实施方式8.接着，参照附图对实施方式8涉及的旋转电机驱动控制装置进行说明。图18为包含作为控制对象的旋转电机4在内的旋转电机驱动控制装置1的结构图。本实施方式中，根据电流变化率相对于电动机电流的最大值(imax)的映射计算电流变化率(di/dt)。本实施方式涉及的旋转电机驱动控制装置1由脉冲宽度调制电压生成部2和载波载体波生成部3构成。
[0067]
脉冲宽度调制电压生成部2基于直流电压、电压指令以及载波载体波，生成施加到旋转电机4的脉冲宽度调制电压(pwm电压)。载波载体波生成部3生成载波载体波，并输出到脉冲宽度调制电压生成部2。本实施方式涉及的旋转电机驱动控制装置1示出了将根据电动机电流的最大值(imax)而求出的电流变化率(di/dt)设定为判定参数的情况。载波载体波生成部3将判定参数与阈值进行比较。
[0068]
图19是表示电动机电流的最大值(imax)与电流变化率(di/dt)之间的关系的映射。该映射中，横轴表示电动机电流的最大值(imax)，纵轴表示电流变化率(di/dt)。对于电流变化率(di/dt)，假定电流变化率相对于电动机电流的最大值(imax)的增加而增加的特性。若使用该映射，则可以根据电动机电流的最大值来求出电流变化率。在计算出电流变化率之后，可以通过实施方式1所示的方法来决定载体波周期。
[0069]
根据图20说明载波载体波生成部3决定载体波周期的流程。当在步骤st800中载体波周期的计算流程开始时，在步骤st801中，载波载体波生成部3计算电动机电流(iu、iv、iw)的最大值(imax)。在步骤st802中，基于电流变化率相对于电动机电流的最大值的映射来计算电流变化率(diu/dt、div/dt、diw/dt)。在步骤st803中，将电流变化率(diu/dt、div/dt、diw/dt)设定成判定参数。
[0070]
在步骤st804中，判定该判定参数是否在阈值以下。若判断为判定参数在阈值以下，则载波载体波生成部3前进到步骤st805，使下次的载体波周期相对于当前时间点的载体波周期增加例如一个单位。若判断为判定参数大于阈值，则载波载体波生成部3前进到步骤st806，使下次的载体波周期相对于当前时间点的载体波周期减小例如一个单位。若步骤st805或步骤st806结束，则本次的载体波周期的计算结束(步骤st807)。
[0071]
即，如以上地，根据本实施方式，能够获得与前面的实施方式相同的效果。因此，在本技术涉及的旋转电机驱动控制装置中，其特征在于，所述载波载体波生成部具有表示电动机电流的最大值与电流变化率之间的关系的映射，并且当获取到电动机电流的最大值时，根据该映射来计算电流变化率，
若判定为该计算出的电流变化率小于阈值，则将下次的载体波周期相比于当前时间点的载体波周期增加，若判定为该计算出的电流变化率大于阈值，则将下次的载体波周期相比于当前时间点的载体波周期减小。
[0072]
实施方式9.接着，参照附图对实施方式9涉及的旋转电机驱动控制装置进行说明。图21为包含作为控制对象的旋转电机4在内的旋转电机驱动控制装置1的结构图。本实施方式中，根据载体波周期相对于电阻分量的电流的映射来计算载体波周期。本实施方式涉及的旋转电机驱动控制装置1由脉冲宽度调制电压生成部2和载波载体波生成部3构成。
[0073]
脉冲宽度调制电压生成部2基于直流电压、电压指令以及载波载体波，生成施加到旋转电机4的脉冲宽度调制电压(pwm电压)。载波载体波生成部3生成载波载体波，并输出到脉冲宽度调制电压生成部2。本实施方式涉及的旋转电机驱动控制装置1示出了基于根据电动机电流的平均值或电压指令值而求出的电阻分量的电流来计算载体波周期的情况。载波载体波生成部3将具有根据载体波周期相对于电阻分量的电流的映射而计算出的载体波周期的载波载体波输出至脉冲宽度调制电压生成部2。
[0074]
图22是表示电阻分量的电流(ir)与载体波周期(pc)之间的关系的映射。该映射中，横轴表示电阻分量的电流(ir)，纵轴表示载体波周期(pc)。在电阻分量的电流较小的情况下，载体波周期示出为大约恒定值，若电阻分量的电流增加，则载体波周期减少。若电阻分量的电流增大到一定程度，则载体波周期恒定为较低值。整体上，假定载体波周期相对于电阻分量的电流的增加而减少的特性。当使用该映射时，能够根据电阻分量的电流直接求出载体波周期。
[0075]
根据图23说明载波载体波生成部3决定载体波周期的第一流程。在这里，利用电阻分量的电流(ir)等于电动机电流(iu、iv、iw)的平均值这一特性。当在步骤st900中载体波周期的计算流程开始时，在步骤st901中，载波载体波生成部3获取电动机电流的平均值。
[0076]
步骤st902中，载波载体波生成部3根据电动机电流(iu、iv、iw)的平均值获取电阻分量的电流(ir)。步骤st903中，载波载体波生成部3基于表示电阻分量的电流与载体波周期之间的关系的映射来计算载体波周期。若步骤st903结束，则本次的载体波周期的计算结束(步骤st904)。
[0077]
根据图24说明载波载体波生成部3决定载体波周期的第二流程。这里，利用了电阻分量的电流(ir)也可以通过将电压指令值(vu、vv、vw)除以旋转电机的绕组电阻值(r)来计算这一特性。当在步骤st900中载体波周期的计算流程开始时，在步骤st901x中，载波载体波生成部3获取电压指令值。
[0078]
步骤st902中，载波载体波生成部3根据电压指令值(vu、vv、vw)获取电阻分量的电流(ir)。步骤st903中，载波载体波生成部3基于表示电阻分量的电流与载体波周期之间的关系的映射来计算载体波周期。若步骤st903结束，则本次的载体波周期的计算结束(步骤st904)。
[0079]
即，在本技术涉及的旋转电机驱动控制装置中，其特征在于，所述载波载体波生成部具有表示电阻分量的电流与载体波周期之间的关系的映射，并且当获取到电动机电流的平均值时，获取电阻分量的电流，
根据该获取到的电阻分量的电流和映射来计算下次的载体波周期。此外，所述载波载体波生成部具有表示电阻分量的电流与载体波周期之间的关系的映射，并且当获取到电压指令值时，获取电阻分量的电流，根据该获取到的电阻分量的电流和映射来计算下次的载体波周期。因此，根据本实施方式，能够获得与前面的实施方式相同的效果。
[0080]
实施方式10.接着，参照附图对实施方式10涉及的旋转电机驱动控制装置进行说明。图25为包含作为控制对象的旋转电机4在内的旋转电机驱动控制装置1的结构图。在本实施方式中，如图所示，以2轴坐标变换(dq轴坐标变换)为前提，使实施方式1中说明的旋转电机4的电流制约根据流过旋转电机4的电流而可变化。本实施方式涉及的旋转电机驱动控制装置1由脉冲宽度调制电压生成部2和载波载体波生成部3构成。
[0081]
脉冲宽度调制电压生成部2基于直流电压、电压指令以及载波载体波，生成施加到旋转电机4的脉冲宽度调制电压(pwm电压)。载波载体波生成部3通过dq轴坐标变换生成载波载体波，并且输出到脉冲宽度调制电压生成部2。图26是表示d轴电流和q轴电流的相位的定义的图表。该图表中，横轴和纵轴分别表示d轴电流(i_d)和q轴电流(i_q)。另外，dq轴坐标变换中，磁体磁通的磁通方向定义为d轴，从d轴前进π/2的坐标定义为q轴。
[0082]
图中所示的角度相当于d轴电流和q轴电流的相位。当对流过旋转电机4的三相交流电流进行dq轴坐标变换时，影响磁体的不可逆消磁的是d轴方向上的电流。实施方式1中说明的载体波周期的选定方法中，基于三相交流中的电动机电流的最大值(imax)来决定载体波周期的下限值。然而，三相交流中的电动机电流的最大值并不一定与磁体达到不可逆消磁的d轴方向上的电流的值相一致。
[0083]
因此，当从磁体的不可逆消磁的观点来决定旋转电机4的电流制约时，不是基于三相交流电流的电流最大值，而是基于d轴电流(i_d)的电流最大值来决定载体波周期的下限值，这可以将旋转电机4利用到性能极限。d轴电流的最大值(imax_d)示出载体波周期中的d轴电流的最大值。因此，载波载体波生成部3保持旋转电机4相对于d轴电流(i_d)和q轴电流(i_q)的相位的电流制约作为映射，并且根据映射计算相对于d轴电流和q轴电流的相位的电流制约。
[0084]
图27是表示d轴电流(i_d)和q轴电流(i_q)的相位与电流制约(icon)之间的关系的映射。该映射中，横轴表示d轴电流和q轴电流的相位，纵轴表示电流制约。若d轴电流和q轴电流的相位减小，则电流制约(icon)减少，在示出最小值后增加。若使用该映射，则可以根据d轴电流和q轴电流的相位来求出电流制约(icon)。
[0085]
根据图28说明载波载体波生成部3决定载体波周期的流程。若在步骤st1000中，流程开始，并且pwm控制开始，则载波载体波生成部3对电动机电流(iu、iv、iw)和电感值(lu、lv、lw)进行dq轴坐标变换，并且计算d轴电流和q轴电流的相位(步骤st1001)。即，对电动机电流(iu、iv、iw)和电感值(lu、liv、lw)进行dq轴坐标变换，设为d轴电流(i_d)、q轴电流(i_q)、d轴电感(l_d)和q轴电感(l_q)。另外，载波载体波生成部3计算d轴电流和q轴电流的相位。
[0086]
载波载体波生成部3使用计算出的d轴电流和q轴电流的相位，根据表示d轴电流和q轴电流的相位与电流制约之间的关系的映射，计算电流制约(icon)。在步骤st1003中，将
电流制约设定为判定参数，在步骤st1004中，对该判定参数是否在阈值以下进行判定。若判断为判定参数在阈值以下，则载波载体波生成部3前进到步骤st1005，使下次的载体波周期相对于当前时间点的载体波周期增加例如一个单位。若判断为判定参数大于阈值，则载波载体波生成部3前进到步骤st1006，使下次的载体波周期相对于当前时间点的载体波周期减小例如一个单位。若步骤st1005或st1006结束，则本次的载体波周期结束(步骤st1007)。
[0087]
接下来，说明本实施方式中的判定参数的阈值(电流制约的阈值)的设定方法。决定电流制约的阈值，使得电动机电流的最大值(imax_d)变为旋转电机的电流制约(icon_d)以下。为了使电动机电流的最大值为旋转电机的电流制约以下，需要满足使用电感分量的电流(il_d)和电阻分量的电流(ir_d)的式(6c)。这里，电阻分量的电流(ir_d)可设为流过旋转电机4的电动机电流的平均值，也可设为通过将电压指令值除以旋转电机的绕组电阻值(r)而得到的值。若对式(6c)进行变形，则变成式(6d)。icon_d≤ir_d il_d
ꢀꢀꢀꢀ
(6c)icon_d
‑
ir_d≤il_d
ꢀꢀꢀꢀ
(6d)
[0088]
式(6d)中示出用于使最大电流变为旋转电机的电流制约以下的旋转电机的电流制约(icon_d)。根据该式，将判定参数的阈值(电流制约的阈值)设为式(10)。如以上那样，通过将电感分量的电流的阈值设定为判定参数，能够决定载体波周期，使得电流最大值变为旋转电机的电流制约以下。ir_d il_d＝电流制约的阈值
ꢀꢀꢀ
(10)
[0089]
与旋转电机4的电流制约对应的载体波周期的下限值的计算方法与实施方式1相同。如以上那样，载波载体波生成部3构成为基于流过旋转电机4的电流来决定旋转电机4的电流制约。因此，由于可对于有助于旋转电机4的磁体消磁的电流计算电流的阈值，因此可以实现可最大限度地利用旋转电机4的性能这样的效果。
[0090]
即，在本技术涉及的旋转电机驱动控制装置中，其特征在于，所述载波载体波生成部具有表示d轴电流和q轴电流的相位与电流制约之间的关系的映射，当计算出d轴电流和q轴电流的相位时，根据该计算出的d轴电流和q轴电流的相位和映射来计算电流制约，若判定为该计算出的电流制约小于阈值，则将下次的载体波周期相比于当前时间点的载体波周期增加，若判定为该计算出的电流制约大于阈值，则将下次的载体波周期相比于当前时间点的载体波周期减小。因此，根据本实施方式，能够获得与前面的实施方式相同的效果。
[0091]
实施方式11.接着，参照附图对实施方式11涉及的旋转电机驱动控制装置进行说明。图29为包含作为控制对象的旋转电机4在内的旋转电机驱动控制装置1的结构图。在本实施方式中，如图所示，以2轴坐标变换(dq轴坐标变换)为前提，使实施方式1中说明的旋转电机4的电感值根据流过旋转电机4的电动机电流而可变化。本实施方式涉及的旋转电机驱动控制装置1由脉冲宽度调制电压生成部2和载波载体波生成部3构成。
[0092]
脉冲宽度调制电压生成部2基于直流电压、电压指令以及载波载体波，生成施加到旋转电机4的脉冲宽度调制电压(pwm电压)。载波载体波生成部3通过dq轴坐标变换生成载
波载体波，并且输出到脉冲宽度调制电压生成部2。本实施方式中，对于实施方式1中说明的电流变化率的计算，与将凸极性较大的旋转电机4作为对象的情况的对应相关。
[0093]
应用于电动汽车的旋转电机要求高输出密度，因而，多采用反凸极性较大的设计，如积极活用磁阻转矩的嵌入式磁体型同步电机等。在旋转电机中，为了实现高的磁阻转矩，d轴电感与q轴电感之差即凸极性有变大的趋势。在将凸极性较大的旋转电机4设为控制对象的情况下，相对于流过旋转电机4的电动机电流，电感值大幅地变化。
[0094]
在将这样的旋转电机4设为控制对象的情况下，若在电流变化率的计算中将电感值设为恒定，则载体波周期的下限值可能不是适当的值且超过旋转电机4的电流制约。因此，在载波载体波生成部3中，构成为将旋转电机4的电感值设为相对于流过旋转电机4的电动机电流是可变的。首先，说明流过旋转电机的电动机电流与电感值之间的关系。
[0095]
对电动机电流(iu、iv、iw)和电感值(lu、lv、lw)进行dq轴坐标变换，设为d轴电流(i_d)、q轴电流(i_q)、d轴电感(l_d)和q轴电感(l_q)。电动机电流与电感值之间成立以下的关系式。另外，g(l_d)、g(l_q)、ofs(l_d)和ofs(l_q)分别设为d轴电感增益、q轴电感增益、d轴电感偏移和q轴电感偏移。l_d＝g(l_d)
×
i_d ofs(l_d)
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(11a)l_q＝g(l_q)
×
i_q ofs(l_q)
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(11b)
[0096]
接着，说明经2轴坐标变换后的旋转电机4的电感值。图30是表示d轴电感值(l_d)与d轴电流(i_d)之间的关系的映射。该映射中，横轴表示d轴电流，纵轴表示d轴电感值。当d轴电流较小时，d轴电感值示出为大约恒定值。若d轴电流增加，则d轴电感值开始增加，然后，示出为大约恒定值。若使用该映射，则可以根据d轴电流求出d轴电感值。
[0097]
图31是表示q轴电感值(l_q)与q轴电流(i_q)之间的关系的映射。该映射中，横轴表示q轴电流，纵轴表示q轴电感值。当q轴电流较小时，q轴电感值示出为大约恒定值。若q轴电流增加，则q轴电感值开始增加。q轴电感值随后转为减小，示出为大约恒定值。若使用该映射，则可以根据q轴电流求出q轴电感值。
[0098]
根据图32说明载波载体波生成部3决定载体波周期的流程。若在步骤st1100中，流程开始，并且pwm控制开始，则载波载体波生成部3对电动机电流(iu、iv、iw)和电感值(lu、lv、lw)进行dq轴坐标变换(步骤st1101)。步骤s1102中，计算出d轴电感和q轴电感。此时，旋转电机4的电感值可以基于表示流过旋转电机4的电流与电感值之间的关系的式(11a)、式(11b)进行计算，也可以预先保持相对于电流的电感值作为映射并且相对于流过旋转电机4的电流根据映射计算电感值。
[0099]
在步骤st1103中，将电流变化率设定成判定参数。根据d轴电感值和q轴电感求出电流变化率。在步骤st1104中，判定该判定参数是否在阈值以下。若判断为判定参数在阈值以下，则载波载体波生成部3前进到步骤st1105，使下次的载体波周期相对于当前时间点的载体波周期增加例如一个单位。若判断为判定参数大于阈值，则载波载体波生成部3前进到步骤st1106，使下次的载体波周期相对于当前时间点的载体波周期减小例如一个单位。若步骤st1105或st1106结束，则本次的载体波周期结束(步骤st1107)。
[0100]
如以上那样，本实施方式所涉及的旋转电机驱动控制装置中的载波载体波生成部3构成为根据电流计算旋转电机4的电感值，因而，即使在将电感值相对于动作条件大幅地变化的旋转电机4设为控制对象时，也可以实现准确地计算出载体波周期的下限值这一效
果。
[0101]
即，在本技术涉及的旋转电机驱动控制装置中，其特征在于，所述载波载体波生成部对电动机电流和电感值进行dq轴坐标变换，计算d轴电感和q轴电感，根据该计算出的d轴电感和q轴电感来计算电流变化率，若判定为该计算出的电流变化率小于阈值，则将下次的载体波周期相比于当前时间点的载体波周期增加，若判定为该计算出的电流变化率大于阈值，则将下次的载体波周期相比于当前时间点的载体波周期减小。因此，根据本实施方式，能够获得与前面的实施方式相同的效果。
[0102]
另外，脉冲宽度调制电压生成部2(pwm电压生成部)以及载波载体波生成部3的功能模块中的每一个由图33所示的硬件实现。该图示出本技术的实施方式所涉及的旋转电机驱动控制装置1的内部结构。旋转电机驱动控制装置1包括处理器800(中央处理装置)、存储器801、输入输出设备802、网络803(数据总线、i/o端口)等。即，利用网络803(数据总线)将处理器800、存储程序和数据的存储器801、传感器等输入输出设备802相连接，并通过处理器800所进行的控制，来进行数据的处理和数据的传输。
[0103]
此处，存储器801例如相当于随机存取存储器、只读存储器、闪存、eprom(erasable programmable read only memory：可擦除可编程只读存储器)、eeprom(electrically erasable programmable read
‑
only memory：电可擦可编程只读存储器)等非易失性或易失性的半导体存储器、以及磁盘、软盘、光盘、压缩磁盘、小型磁盘、dvd(digital versatile disc：数字通用盘)等。
[0104]
输入输出设备802是显示器(用户界面)等，相当于旋转电机驱动控制装置1中的输入装置和显示装置。旋转电机驱动控制装置1中的各个功能由处理器800和存储器801实现。实现各功能的执行部可以是专用的硬件，也可以是执行存储器801中所存储的程序的中央处理装置。中央处理装置也被称为处理装置、运算装置、微处理器、微机、处理器、数字信号处理器。
[0105]
在各功能的执行部是中央处理装置的情况下，旋转电机驱动控制装置1的功能(脉冲宽度调制电压生成部2和载波载体波生成部3)由软件、固件、或软件和固件的组合来实现。软件和固件以程序的形式来表述，并存储于存储器801。各功能的执行部通过读取并执行存储器801中所存储的程序，来实现各部的功能。
[0106]
本技术所涉及的旋转电机驱动控制装置是基于电压指令来将直流电压转换为脉冲宽度调制电压并施加至旋转电机的旋转电机驱动控制装置，其特征在于，包括：脉冲宽度调制电压生成部，该脉冲宽度调制电压生成部将施加至所述旋转电机的电压的指令与载波载体波进行比较并生成所述脉冲宽度调制电压；以及载波载体波生成部，该载波载体波生成部生成所述载波载体波，所述载波载体波生成部计算所述载波载体波的周期，使得根据由所述旋转电机驱动控制装置供电给所述旋转电机的电流、所述电流的电流变化率和所述载体波周期中的至少一个计算出的判定参数变为阈值以下。利用该结构，可以选择能够针对动作条件设定的载体波频率的下限值，因而，可以防止旋转电机的损坏并实现系统的高效率化。
[0107]
此外，在本技术涉及的旋转电机驱动控制装置中，所述载波载体波生成部使用所
述电流、所述直流电压、所述电压的指令、所述旋转电机的旋转速度、所述旋转电机的电感值和所述旋转电机的绕组电阻值中的至少一个来计算所述电流的电流变化率。利用该结构，可以准确计算出电流变化率，因而，可以获得载体波频率的计算精度提高的效果。
[0108]
此外，在本技术所涉及的旋转电机驱动控制装置中，其特征在于，所述载波载体波生成部根据所述电流计算所述电流的阈值。利用该结构，可以对于有助于旋转电机4的磁体消磁的电流计算电流的阈值，因此可以获得可最大限度地利用旋转电机的性能的效果。此外，在本技术所涉及的旋转电机驱动控制装置中，其特征在于，所述载波载体波生成部根据所述电流计算所述电感值。利用该结构，即使在将电感值随着动作条件而大幅变化的旋转电机设为控制对象的情况下，也能高精度地计算电流变化率。
[0109]
虽然本技术记载了各种示例性实施方式和实施例，但是在一个或多个实施方式中记载的各种特征、方式和功能不限于特定实施方式的应用，可以单独地或以各种组合来应用于实施方式。因此，在本技术所公开的技术范围内可以设想无数未举例示出的变形例。例如，设为包含对至少一个构成要素进行变形、添加或省略的情况，以及提取至少一个构成要素并与其他实施方式的构成要素进行组合的情况。标号说明
[0110]
1旋转电机驱动控制装置，2脉冲宽度调制电压生成部，3载波载体波生成部，4旋转电机，800处理器，801存储器，802输入输出设备，803网络。