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公開番号2025144385
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-02
出願番号2024044131
出願日2024-03-19
発明の名称モータ制御装置、及びプログラム
出願人カヤバ株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類H02M 7/48 20070101AFI20250925BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】誤検出を抑制して、モータを適切に制御する。
【解決手段】モータ制御装置11は、インバータ14と、電圧検出部20と、電流算出部と、を有する。電流算出部は、全ての直列回路のスイッチング素子T1がオン状態となる第1期間の長さが所定長さ以上である場合には、第1期間中に電圧検出部20が検出した電圧と、全ての直列回路のスイッチング素子T2がオン状態となる第2期間W2中に電圧検出部20が検出した電圧と、に基づいて、第2期間に電圧を検出した期間よりも後の第2期間における電流値を算出する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１スイッチング素子、及び第２スイッチング素子を有する直列回路が、モータの相毎に設けられて、前記モータの各相に交流電圧を印加するインバータと、
それぞれの前記直列回路の、前記第２スイッチング素子と接地点との間に設けられて、前記第２スイッチング素子と前記接地点との間における電圧を検出する電圧検出部と、
前記電圧検出部が検出した電圧に基づき、前記第２スイッチング素子と接地点との間における電流値を算出する電流算出部と、
を有し、
前記電流算出部は、
全ての前記直列回路の前記第１スイッチング素子がオン状態となる第１期間の長さが所定長さ以上である場合には、前記第１期間中に前記電圧検出部が検出した電圧と、全ての前記直列回路の前記第２スイッチング素子がオン状態となる第２期間中に前記電圧検出部が検出した電圧と、に基づいて、前記第２期間に電圧を検出した期間よりも後の前記第２期間における前記電流値を算出する、
モータ制御装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記第１期間の長さが前記所定長さ未満である場合には、前記第１期間の長さが前記所定長さ未満である期間よりも前であって、前記第１期間の長さが所定長さ以上である場合に検出した電圧と、前記第２期間中に前記電圧検出部が検出した電圧と、に基づいて、前記第２期間に電圧を検出した期間よりも後の前記第２期間における前記電流値を算出する、
請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記電流算出部は、
前記モータの起動時において、前記第２スイッチング素子と前記接地点との間に電流が流れない状態で前記電圧検出部が検出した電圧が第１所定範囲内である場合に、その電圧を０Ａとする対応関係を設定し、
前記モータの運転時において、前記第１期間中に前記電圧検出部が検出した電圧と、前記第２期間中に前記電圧検出部が検出した電圧と、前記対応関係とに基づき、前記第２期間に電圧を検出した期間よりも後の前記第２期間における前記電流値を算出する、
請求項１または２に記載のモータ制御装置。
【請求項４】
前記電流算出部は、
前記第１期間で前記電圧検出部が検出した電圧が、前記第１所定範囲より範囲が広い第２所定範囲内である場合に、前記第１期間中に前記電圧検出部が検出した電圧と、前記第２期間中に前記電圧検出部が検出した電圧と、前記対応関係とに基づいて、前記第２期間に電圧を検出した期間よりも後の前記第２期間における前記電流値を算出し、
前記第１期間で前記電圧検出部が検出した電圧が、前記第２所定範囲外である場合には、前記第１期間中に前記電圧検出部が電圧を検出した期間よりも前に前記第２所定範囲内となった第１期間で検出した電圧と、前記第２期間中に前記電圧検出部が検出した電圧と、前記対応関係とに基づいて、前記第２期間に電圧を検出した期間よりも後の前記第２期間における前記電流値を算出する、
請求項３に記載のモータ制御装置。
【請求項５】
前記電流算出部は、
前記第１期間で前記電圧検出部が検出した電圧が、前記第１所定範囲より範囲が広い第２所定範囲内である場合に、前記第１期間中に前記電圧検出部が検出した電圧を０Ａとするように前記対応関係を補正し、前記第２期間中に前記電圧検出部が検出した電圧と、補正した前記対応関係に基づいて、前記第２期間に電圧を検出した期間よりも後の前記第２期間における前記電流値を算出する、
請求項３に記載のモータ制御装置。
【請求項６】
第１スイッチング素子、及び第２スイッチング素子を有する直列回路が、モータの相毎に設けられて、前記モータの各相に交流電圧を印加するインバータと、
それぞれの前記直列回路の、前記第２スイッチング素子と接地点との間に設けられて、前記第２スイッチング素子と前記接地点との間における電圧を検出する電圧検出部とを有するモータ制御装置の制御方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記電圧検出部が検出した電圧に基づき、前記第２スイッチング素子と接地点との間における電流値を算出するステップを前記コンピュータに実行させ、
前記電流値を算出するステップにおいては、
全ての前記直列回路の前記第１スイッチング素子がオン状態となる第１期間の長さが所定長さ以上である場合には、前記第１期間中に前記電圧検出部が検出した電圧と、全ての前記直列回路の前記第２スイッチング素子がオン状態となる第２期間中に前記電圧検出部が検出した電圧と、に基づいて、前記第２期間に電圧を検出した期間よりも後の前記第２期間における前記電流値を算出する、
プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ制御装置、及びプログラムに関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
電動パワーステアリング装置などに用いられるモータを制御するモータ制御装置が知られている。このようなモータ制御装置は、駆動用のインバータの各相に流れる交流電流の電流値を検出する場合がある。インバータの各相に流れる電流の電流値を検出することにより、モータの回転位置を推定したり、モータの回転速度を制御したりすることができる。
【０００３】
特許文献１には、３相ブラシレスモータと、上アームスイッチング素子及び下アームスイッチング素子の直列接続回路を相毎に備えるインバータと、インバータの各相の下アームスイッチング素子と接地点との間に設けられる電流検出器と、を備えるモータ制御装置が記載されている。特許文献１においては、全相の上アームスイッチング素子がオン状態であるときに検出された第１電流検出値の総和と、全相の下アームスイッチング素子がオン状態であるときに検出された第２電流検出値の総和との差を算出し、差が閾値より小さい場合に、第１電流検出値に基づいて電流検出器の検出出力のオフセット補正を行う旨が記載されている。特許文献１によると、このようなオフセット補正を行うことで、スイッチング素子のショート故障の際に、誤った電流検出値に基づいてオフセット補正されることが抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１７－１６９３４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、特許文献１のように全相の上アームスイッチング素子がオン状態となる期間（全相のシャント抵抗に電流が流れない期間）は、ＰＭＷ信号のデューティ比によって決まる。例えば全相の上アームスイッチング素子がオン状態となる期間が短い場合などにおいては、その期間における電圧や電流の検出が難しくなり、全相の上アームスイッチング素子がオン状態となる期間ではない期間での検出値を、全相の上アームスイッチング素子がオン状態となる期間の検出値として、誤検出してしまうおそれがある。従って、誤検出を抑制して、モータを適切に制御することが求められている。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、誤検出を抑制して、モータを適切に制御可能な、モータ制御装置、及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示に係るモータ制御装置は、第１スイッチング素子、及び第２スイッチング素子を有する直列回路が、モータの相毎に設けられて、前記モータの各相に交流電圧を印加するインバータと、それぞれの前記直列回路の、前記第２スイッチング素子と接地点との間に設けられて、前記第２スイッチング素子と前記接地点との間における電圧を検出する電圧検出部と、前記電圧検出部が検出した電圧に基づき、前記第２スイッチング素子と接地点との間における電流値を算出する電流算出部と、を有し、前記電流算出部は、全ての前記直列回路の前記第１スイッチング素子がオン状態となる第１期間の長さが所定長さ以上である場合には、前記第１期間中に前記電圧検出部が検出した電圧と、全ての前記直列回路の前記第２スイッチング素子がオン状態となる第２期間中に前記電圧検出部が検出した電圧と、に基づいて、前記第２期間に電圧を検出した期間よりも後の前記第２期間における前記電流値を算出する。
【０００８】
本開示に係るプログラムは、第１スイッチング素子、及び第２スイッチング素子を有する直列回路が、モータの相毎に設けられて、前記モータの各相に交流電圧を印加するインバータと、それぞれの前記直列回路の、前記第２スイッチング素子と接地点との間に設けられて、前記第２スイッチング素子と前記接地点との間における電圧を検出する電圧検出部とを有するモータ制御装置の制御方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記電圧検出部が検出した電圧に基づき、前記第２スイッチング素子と接地点との間における電流値を算出するステップを前記コンピュータに実行させ、前記電流値を算出するステップにおいては、全ての前記直列回路の前記第１スイッチング素子がオン状態となる第１期間の長さが所定長さ以上である場合には、前記第１期間中に前記電圧検出部が検出した電圧と、全ての前記直列回路の前記第２スイッチング素子がオン状態となる第２期間中に前記電圧検出部が検出した電圧と、に基づいて、前記第２期間に電圧を検出した期間よりも後の前記第２期間における前記電流値を算出する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、誤検出を抑制して、モータを適切に制御できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、本実施形態に係るモータシステムの模式的な回路図である。
図２は、制御装置の模式的なブロック図である。
図３は、モータの運転時におけるＰＷＭ信号の一例を示すグラフである。
図４は、本実施形態に係る電流値の算出の処理フローを説明するフローチャートである。
図５は、モータの運転時におけるＰＷＭ信号の他の例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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