无刷电机的控制装置及控制方法制造方法及图纸

在基于非通电相的脉冲感应电压的检测值，切换桥式连接到3相无刷电机的开关元件对于2相施加与PWM信号对应的脉冲电压的通电模式的无刷电机的控制装置中，在PWM信号的设定占空比(Dt)低于可检测脉冲感应电压的下限占空比(Dmin)的情况下，将PWM信号的规定周期的占空比(D1)限制为(Dmin)，调整其他周期的占空比(D2)使得Dt＝(D1+D2)/2，并施加在连接到2相的一方的开关元件上。而且，在其他周期的占空比(D2)为负值的情况下，其他周期中的脉冲电压的施加对象改变为连接到2相的另一方的开关元件，同时为了抵消相当于互补PWM方式的静寂期间的设定造成的其他周期的占空比(D2)的实质性减少量而将规定周期的占空比(D1)进行增大校正。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及无刷电机的控制装置及控制方法，更详细地说，涉及以无传感器方式进行3相无刷电机的通电模式的切换判定的控制装置及控制方法。
技术介绍
作为以往的无刷电机的控制装置及控制方法，已知在3相无刷电机中，在脉冲电压的施加中非通电相上感应的脉冲感应电压横穿了对每个通电模式确定的阈值时，切换在2相上施加与PWM(Pulse Width Modulation)信号对应的脉冲电压的通电模式(例如，参照专利文献1)。这里，由于在紧接2相上施加了脉冲电压后脉冲感应电压波动，所以若为了使无刷电机以低速旋转而减小PWM信号的占空比，则在脉冲感应电压的波动期间内采样脉冲感应电压，有可能弄错通电模式的切换定时。因此，在专利文献1的无刷电机的控制装置及控制方法中，在PWM信号的连续的多个周期之中的规定周期(以下，称为“主周期”)中检测非通电相的脉冲感应电压，将主周期中的PWM信号的占空比(以下，称为“主周期占空比”)限制为下限占空比，使得脉冲感应电压在波动期间内不被采样，此外，将PWM信号的多个周期之中主周期以外的其他的周期(以下，称为“调整周期”)中的PWM信号的占空比(以下，称为“调整周期占空比”)设定得小于主周期占空比，并进行调整，使得将主周期占空比和调整周期占空比进行平均后的平均占空比为由转速反馈控制等设定的占空比(以下，称为“设定占空比”)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013-66343号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题可是，在将设定占空比设为比下限占空比小的接近0的值的情况下，由于主周期占空比被限制为下限占空比，所以使调整周期占空比下降至负值，即，在调整周期中与主周期时相反方向上流动电流，被认为在与主周期相反的方向上发生转矩。此外，在根据是电流的上游相和下游相的哪一个，实施对连接到各相的两个开关元件之中上臂侧或下臂侧的一方施加PWM信号，对另一方的开关元件施加相反相位的PWM信号的互补PWM方式的情况下，有时设置两个开关元件都截止的静寂时间，使得上段开关元件处于导通的时间和下段开关元件处于导通的时间重叠而不发生臂短路。但是，这样设置静寂时间，并且调整周期占空比成为负值，若在调整周期中与主周期相反方向上流动电流，则在静寂时间中引起相端子电压相反意志的变动，由此，调整周期中的通电时间会增大相当于静寂时间。因此，在调整周期占空比为负值的范围，调整周期占空比根据静寂时间而实质性地减少，平均占空比也实质性地下降，所以若调整周期占空比的值从正变为负，则发生无刷电机的转速急剧地下降的间隙(gap)，若在这样的间隙存在的状态下进行转速反馈控制，则因设定占空比的值而有引起无刷电机的转速摆动(hunting)的顾虑。本专利技术鉴于上述问题而完成，目的在于提供使无刷电机的转速相对设定占空比的线性度提高的、无刷电机的控制装置及控制方法。解决问题的方案为此，在本专利技术的无刷电机的控制装置及控制方法中，以基于在非通电相上感应的脉冲感应电压的检测值，切换被桥式连接到3相无刷电机的开关元件对于2相施加与脉宽调制信号对应的脉冲电压的通电模式为前提，在脉宽调制信号的设定占空比低于第1规定值的情况下，将在连接到2相的一方的开关元件上施加的脉宽调制信号的连续的多个周期之中规定周期的占空比作为检测脉冲感应电压的周期，限制为第1规定值，在脉宽调制信号的连续的多个周期之中规定周期以外的其他的周期中，基于被限制为第1规定值的规定周期的占空比和设定占空比，调整在设定占空比低于第1规定值的第2规定值以上的情况下，连接到2相的一方的开关元件上施加的脉宽调制信号的占空比、在设定占空比低于第2规定值的情况下，连接到2相的另一方的开关元件上施加的脉宽调制信号的占空比，在设定占空比低于第2规定值的情况下增大校正规定周期的占空比。专利技术的效果根据本专利技术的无刷电机的控制装置及控制方法，能够使无刷电机的转速相对设定占空比的线性度提高，所以在转速的反馈控制中，可降低在无刷电机的转速中发生的摆动的可能性。附图说明图1是表示将发动机冷却的冷却系统的一例的结构图。图2是表示无刷电机及其控制装置的一例的电路结构图。图3是表示控制单元的一部分结构的框图。图4是表示无刷电机的通电模式的一例的时序图。图5是表示脉冲感应电压的检测定时的定时图。图6是表示脉冲感应电压的另一个的检测定时的时序图。图7是表示PWM信号的主周期和调整周期的时序图。图8是判定电动水泵的驱动条件成立的流程图。图9是表示电机控制处理之中主进程的一例的流程图。图10是例示无传感器控制子进程的前半部分的流程图。图11是表示目标转速的运算的一例的说明图。图12是表示第1施加占空比设定的时序图。图13是表示第2施加占空比设定的时序图。图14是表示第3施加占空比设定的时序图。图15是表示施加占空比的设定的占空比设定图。图16是表示通电模式M3和第3施加占空比设定中的V相及W相端子电压的时序图。图17是说明图16的期间T1中的电流的流动和大小的线路图。图18是说明图16的期间T2中的电流的流动和大小的线路图。图19是说明图16的期间T3中的电流的流动和大小的线路图。图20是说明图16的期间T4中的电流的流动和大小的线路图。图21是说明图16的期间T5中的电流的流动和大小的线路图。图22是说明图16的期间T6中的电流的流动和大小的说明图。图23是表示调整周期占空比的实质性减少的占空比设定图。图24是说明主周期占空比的增大校正的占空比说明图。图25是说明设定占空比0中的来自调整周期占空比背离目标值的说明图。图26是说明设定占空比的负侧中的校正主周期占空比的调整的说明图。图27是说明设定占空比的负侧中的调整周期占空比的调整的说明图。图28是例示无传感器控制子进程的后半部分的流程图。具体实施方式以下，参照附图，详述用于实施本专利技术的实施方式。图1表示使制冷剂循环而将发动机冷却的冷却系统的一例。作为将车辆上装载的发动机10的缸体、缸盖等冷却的制冷剂的冷却水，通过第1冷却水通道12，被导入到一并设置了电动式散热器风扇14的散热器16中。导入到散热器16中的冷却水在通过被安装了风扇的散热器芯时与外部空气进行热交换，其温度下降。然后，通过散热器16且温度下降的冷却水，通过第2冷却水通道18被返回到发动机10。再有，作为将发动机10冷却的制冷剂，除了冷却水以外，也可以使用LLC(Long Life Coolant；长效冷却剂)。此外，第1冷却水通道12和第2冷却水通道18通过旁通通道20被连通连接，使得从发动机10排出的冷却水绕过散热器16。在旁通通道20的下游端和第2冷却水通道18之间的接合部位，被布设将旁通通道20的通道面积在从全开至全闭之间进行多级或连续地开闭的电子控制调温器22。例如，电子控制调温器22能够作为开闭阀构成，其通过根据PWM信号的占空比(占空比)通过驱动电路驱动的内置加热器，利用相同地内置的石蜡的热膨胀，将阀开闭。因此，通过由占空比来控制电子控制调温器22，能够使通过散热器16的冷却水的比例变化。在第2冷却水通道18的下游端和电子控制调温器22之间，被分别布设发动机10和散热器16之间使冷却水强制地循环的、机械式水泵24及电动水泵26。机械式水泵24以使得关上发动机10的冷却水入口而被安装，例如，由发动机10的凸轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无刷电机的控制装置，其基于在非通电相上感应的脉冲感应电压的检测值，切换被桥式连接到3相无刷电机的开关元件对于2相施加与脉宽调制信号对应的脉冲电压的通电模式，包括：限制单元，在所述脉宽调制信号的设定占空比低于第1规定值的情况下，将在连接到所述2相的一方的开关元件上施加的所述脉宽调制信号的连续的多个周期之中规定周期的占空比限制为所述第1规定值，作为检测所述脉冲感应电压的周期；调整单元，在所述脉宽调制信号的连续的多个周期之中所述规定周期以外的其他的周期中，基于被限制为所述第1规定值的所述规定周期的占空比和所述设定占空比，在所述设定占空比为低于所述第1规定值的第2规定值以上的情况下，调整在被连接到所述2相的一方的开关元件上施加的所述脉宽调制信号的占空比，在所述设定占空比低于所述第2规定值的情况下，调整在连接到所述2相的另一方的开关元件上施加的所述脉宽调制信号的占空比；以及校正单元，在所述设定占空比低于所述第2规定值的情况下，增大校正所述规定周期的占空比。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.20 JP 2014-0587481.一种无刷电机的控制装置，其基于在非通电相上感应的脉冲感应电压的检测值，切换被桥式连接到3相无刷电机的开关元件对于2相施加与脉宽调制信号对应的脉冲电压的通电模式，包括：限制单元，在所述脉宽调制信号的设定占空比低于第1规定值的情况下，将在连接到所述2相的一方的开关元件上施加的所述脉宽调制信号的连续的多个周期之中规定周期的占空比限制为所述第1规定值，作为检测所述脉冲感应电压的周期；调整单元，在所述脉宽调制信号的连续的多个周期之中所述规定周期以外的其他的周期中，基于被限制为所述第1规定值的所述规定周期的占空比和所述设定占空比，在所述设定占空比为低于所述第1规定值的第2规定值以上的情况下，调整在被连接到所述2相的一方的开关元件上施加的所述脉宽调制信号的占空比，在所述设定占空比低于所述第2规定值的情况下，调整在连接到所述2相的另一方的开关元件上施加的所述脉宽调制信号的占空比；以及校正单元，在所述设定占空比低于所述第2规定值的情况下，增大校正所述规定周期的占空比。2.如权利要求1所述的无刷电机的控制装置，其特征在于，所述调整单元设定所述脉宽调制信号的占空比，使得对连接到所述2相的另一方的上臂及下臂的两个开关元件施加的所述脉宽调制信号为相反相位，并且使得在所述两个开关元件的导通和截止的切换时具有所述两个开关元件都为截止的静寂期间，所述校正单元根据所述静寂期间，增大校正所述规定周期的占空比。3.如权利要求2所述的无刷电机的控制装置，其特征在于，所述校正单元对于所述规定周期的占空比相加相当于所述静寂期间的整数倍的校正量，增大校正所述规定周期的占空比。4.如权利要求2所述的无刷电机的控制装置，其特征在于，所述静寂期间根据所述脉宽调制信号的频率而被预先设定。5.如权利要求2所述的无刷电机的控制装置，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：羽野诚己，梅津岳，
申请(专利权)人：日立汽车系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP