所需的旋转转矩的关系，根据PMW电路23的载波周期的设定还需要增益设定，所以按照与其的关系，CPU20对所述运算部41d、41q的增益进行初始设定在系统上是经济的。
[0187](9)所述跟踪控制部42通过根据受到所述交流马达的旋转力的行驶面的状态检测信息RDST预知所述规定的负载变动，能够进行更快速地反应来抑制马达负载的急剧变动的马达旋转控制。
[0188](10)跟踪控制部42通过控制所反馈的电流的AD变换处理的AD变换起动触发间隔、以及所述转子旋转角度值的向所述运算电路的引入间隔，确定取得反馈信息的周期，所以在跟踪控制中能够不对CPU20附加负担而容易地控制用于取得反馈信息的反馈信息的采样周期。
[0189]《针对负载变动的第二PWM脉冲跟踪控制方式》
[0190]说明为在第一 PWM脉冲跟踪控制方式中，跟踪控制部42不变更CPU20所确定了的载波周期。在第二 PWM脉冲跟踪控制方式中，还能够针对负载的急剧变动与采样周期一起变更载波周期。
[0191]在图10中，示出在针对负载的急剧变动与采样周期一起变更载波周期的情况下的动作例。在有负载的急剧变动时，在图7的步骤S4的处理中，最初不变更载波周期而仅增加反馈信息的采样次数。由此，也可以在判别为马达控制未跟踪负载变动时(S3)，在接下来的步骤S4中，延长载波周期并且增加采样次数，易于改善跟踪的响应性。
[0192]《针对负载变动的第三PWM脉冲跟踪控制方式》
[0193]说明为在第一 PWM脉冲跟踪控制方式中仅在负载的急剧变动的情况下缩短反馈信息的采样周期。在第三PWM脉冲跟踪控制方式中，在由CPU20实施的采样周期的同步控制中，能够根据马达负载(马达转速)，使载波周期内的采样次数可变。
[0194]在由CPU20实施的采样周期的同步控制中，如图11例示，在马达旋转的低速至中速的情况下，按照在载波周期的I个周期内I次的比例，对反馈信息进行采样，在马达旋转的高速的情况下，按照在载波周期的I个周期内4次的比例，对反馈信息进行采样。依照CPU20的动作程序，根据马达旋转，确定采样次数即可。在高速旋转的状态下有急剧的负载变动时，通过由加速器26实施的采样周期的同步控制，进一步缩短采样周期而改善使马达旋转恢复到原本状态的PWM控制的响应性。
[0195]《针对负载变动的第四PWM脉冲跟踪控制方式》
[0196]在第一 PWM脉冲跟踪控制方式中，以使减轻CPU20的控制负担为最优先，采用跟踪控制部42，控制了作为专用的运算电路的坐标变换部40以及运算部41d、41q的动作。在第四PWM脉冲跟踪控制方式中，以在CPU20A中存在即使仅通过该控制也能够负担的余量为前提，使CPU20A执行该控制。
[0197]在该情况下，如图12例示，在运算电路26A中，CPU20A负担跟踪控制部42的控制功能、和负载变动判定部43的判定功能。CPU20A可经由寄存器RG13iqm参照马达电流值iqm。坐标变换部40通过从CPU20A对寄存器RGHsync设定了的控制数据来传递此时的载波周期和采样周期，在必要的定时进行坐标变换。当然，CPU20A进行在负载变动时用于缩短采样周期的针对寄存器RG7adt的起动触发的设定操作、与此相应的针对寄存器RG8g、RG9g的增益的设定操作。
[0198]另外，第四PWM脉冲跟踪控制方式中的其他结构与第一 PWM脉冲跟踪控制方式相同，省略其详细的说明。第二至第三PWM脉冲跟踪控制方式还能够应用于第四PWM脉冲跟踪控制方式。
[0199]根据第四PWM脉冲跟踪控制方式，相比于如图6代表性地示出的采用跟踪控制部42的情况，在反馈信息的取得周期的控制中，CPU20A的负担增加，但能够通过CPU20A的软件灵活地处置。
[0200]以上，根据实施方式，具体说明了由本发明者完成的发明，但本发明不限于此，当然能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变更。
[0201]例如，将加速器作为一个例子而说明了的运算部件还能够通过将通用的DSP等的运算功能全部或者部分留用而构成。运算部件中的汇集的运算处理功能不限于滤波或者平均处理，能够适宜地变更。行驶面的状态检测信息不限于路面上空的反射率的变化，也可以检测与路面的凸凹相应的摇晃等。马达控制装置不限于I个芯片的微型计算机，也可以是多芯片的半导体模块等。马达轴的旋转角度检测不限于使用分析器。
[0202]产业上的可利用性
[0203]本发明不仅能够应用于EV、HV等汽车，而且还能够广泛应用于用马达驱动的列车、其他以马达为驱动源的机械器械。
【主权项】
1.一种马达控制装置，其特征在于，具有: PWM电路，用于通过PWM脉冲信号对向交流马达输出驱动电流的逆变器进行开关控制； CPU，对所述PWM脉冲信号的占空比进行反馈控制；以及 运算部件，进行规定的运算处理，该运算处理用于使反馈信息的采样周期可变，在所述交流马达中产生了规定的负载变动时，将按照比所述PWM电路的载波周期短的采样周期所取得的所述反馈信息汇集为所述载波周期的一个周期量的比较对象， 所述CPU根据由所述运算部件得到的运算结果和所述驱动指令值，控制产生了所述规定的负载变动之后的所述PWM脉冲信号的占空比。
2.根据权利要求1所述的马达控制装置，其特征在于， 所述反馈信息是对从交流马达反馈的电流进行AD变换而得到的马达电流值和根据所述交流马达的转子位置得到的转子旋转角度值。
3.根据权利要求2所述的马达控制装置，其特征在于， 所述控制部件具有: 控制电路，在所述交流马达中产生了规定的负载变动时可变地控制反馈信息的采样周期；以及 运算电路，进行所述规定的运算处理， 所述控制电路判定在所述交流马达中是否产生了规定的负载变动，在判别为产生了时，进行以下控制，即，直至所述交流马达的控制跟踪负载变动为止，缩短取得所述反馈信息的周期，在所述交流马达的控制跟踪到负载变动时，使取得所述反馈信息的周期返回到基准值。
4.根据权利要求3所述的马达控制装置，其特征在于， 所述CPU对取得所述反馈信息的周期进行初始设定，所述控制电路将被初始设定了的所述周期作为控制对象。
5.根据权利要求5所述的马达控制装置，其特征在于， 所述控制电路根据所述转子旋转角度值或者马达电流值，感知所述规定的负载变动。
6.根据权利要求4所述的马达控制装置，其特征在于， 所述控制电路还根据受到所述交流马达的旋转力的行驶面的状态检测信息，预知所述规定的负载变动。
7.根据权利要求3所述的马达控制装置，其特征在于， 由所述运算电路实施的规定的运算处理包括: 坐标变换处理，将所述马达电流值和转子旋转角度值变换为2相电流值；以及 针对进行了坐标变换的2相电流值的滤波运算处理或者平均运算处理。
8.根据权利要求7所述的马达控制装置，其特征在于， 所述控制电路还进行以下控制，即，在将取得所述反馈信息的周期设定得较短时根据需要变更所述运算电路中的所述滤波运算处理或者所述平均运算处理的增益，在使取得所述反馈信息的周期返回到基准值时使所述滤波运算处理或者所述平均运算处理的增益返回到初始值。
9.根据权利要求8所述的马达控制装置，其特征在于， 所述CPU对所述滤波运算处理或者所述平均运算处理的增益进行初始设定，所述控制电路将被初始设定了的所述增益作为控制对象。
10.根据权利要求7所述的马达控制装置，其特征在于， 所述控制电路通过控制被进行所述反馈的电流的AD变换处理的AD变换起动触发间隔、以及所述转子旋转角度值向所述运算电路的引入间隔，确定取得所述反馈信息的周期。
11.根据权利要求2所述的马达控制装置，其特征在于， 所述控制部件具有进行所述规定的运算处理的运算电路， 所述CPU可变地控制反馈信息的采样周期，判定在所述交流马达中是否产生了规定的负载变动，在判别为产生了时，直至所述交流马达的控制跟踪负载变动为止，缩短取得所述反馈信息的周期，在所述交流马达的控制跟踪到负载变动时，使取得所述反馈信息的周期返回到基准值。
12.根据权利要求11所述的马达控制装置，其特征在于， 所述CPU根据所述转子旋转角度值或者马达电流值，感知所述规定的负载变动。
13.根据权利要求12所述的马达控制装置，其特征在于， 所述CPU还根据受到所述交流马达的旋转力的行驶面的状态检测信息，预知所述规定的负载变动。
14.根据权利要求11所述的马达控制装置，其特征在于， 由所述运算电路实施的规定的运算处理包括: 坐标变换处理，将所述马达电流值和转子旋转角度值变换为2相电流值；以及 针对进行了坐标变换的2相电流值的滤波运算处理或者平均运算处理。
15.根据权利要求14所述的马达控制装置，其特征在于， 所述CPU进行以下控制，S卩，在将取得所述反馈信息的周期设定得较短时根据需要变更所述运算电路中的所述滤波运算处理或者所述平均运算处理的增益，在使取得所述反馈信息的周期返回到基准值时使所述滤波运算处理或者所述平均运算处理的增益返回到初始值。
16.根据权利要求14所述的马达控制装置，其特征在于， 所述CPU通过控制被进行所述反馈的电流的AD变换处理的AD变换起动触发间隔、以及所述转子旋转角度值向所述运算电路的引入间隔，确定所述反馈信息的取得周期。
17.根据权利要求1所述的马达控制装置，其特征在于， 所述马达控制装置由在硅基板上进行了半导体集成电路化的微型计算机构成。
18.—种马达驱动装置，驱动车辆行驶用的交流马达，所述马达驱动装置的特征在于，具有: 逆变器，对所述交流马达供给马达电流；以及 马达控制装置，根据驱动指令值，对所述逆变器输出的马达电流进行反馈控制， 所述马达控制装置具有: PWM电路，通过PWM脉冲信号，对所述逆变器进行开关控制； CPU，对所述PWM脉冲信号的占空比进行反馈控制；以及 运算部件，进行规定的运算处理，该运算处理用于使反馈信息的采样周期可变，在所述交流马达中产生了规定的负载变动时，将按照比所述PWM电路的载波周期短的采样周期所取得的多个所述反馈信息汇集为所述载波周期的一个周期量的比较对象， 所述CPU根据由所述运算部件得到的运算结果和所述驱动指令值，控制产生了所述规定的负载变动之后的所述PWM脉冲信号的占空比。
19.根据权利要求18所述的马达驱动装置，其特征在于， 所述反馈信息是对从所述交流马达反馈的电流进行AD变换而得到的马达电流值和根据所述交流马达的转子位置得到的转子旋转角度值。
20.根据权利要求19所述的马达驱动装置，其特征在于， 所述控制部件具有: 控制电路，在所述交流马达中产生了规定的负载变动时可变地控制反馈信息的采样周期；以及 运算电路，进行所述规定的运算处理， 所述控制电路判定是否产生了所述交流马达的规定的负载变动，在判别为产生了时，进行以下控制，即，直至所述交流马达的控制跟踪负载变动为止，缩短取得所述反馈信息的周期，在所述交流马达的控制跟踪到负载变动时，使取得所述反馈信息的周期返回到基准值。
【专利摘要】在与CPU独立的运算电路中，进行用于针对PWM电路的载波周期可变地控制适应于交流马达的负载状态的信息的采样周期，汇集在所述载波周期的1个周期中所采样到的信息的规定运算。由此，能够进行针对所述交流马达的旋转相对载波周期过快的事态，在抑制CPU的运算控制负荷的增大的同时，快速地反应而抑制马达负载的急剧变动的马达旋转控制。
【IPC分类】H02P29-00, H02P21-00, H02P27-04
【公开号】CN104756398
【申请号】CN201280076624
【发明人】渡边久晃
【申请人】瑞萨电子株式会社
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2012年10月26日
【公告号】EP2913919A1, US20150270796, WO2014064836A1