电动机控制装置以及电动机控制方法制造方法及图纸

一种电动机控制装置，通过无位置传感器方式经由逆变电路(6)对无刷直流电动机(7)进行PWM控制，具备纹波电流推定装置(12)以及控制装置(13、14)。在所述纹波电流的大小为阈值以下的情况下，控制装置进行使逆变电路的第一输出端子交替地与驱动电源的高压侧和低压侧导通并且使逆变电路的第二输出端子交替地与所述低压侧和所述高压侧导通的平衡驱动开关。在所述纹波电流的大小超过所述阈值的情况下，控制装置进行使第一输出端子交替地与所述高压侧和所述低压侧导通并且使第二输出端子只与所述低压侧导通的非平衡驱动开关。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉参照本申请是基于在2013年12月10日申请的日本申请号2013-254968而提出的，在此援引其所述内容。
本申请涉及一种通过无位置传感器方式经由逆变电路对无刷DC(直流)电动机进行PWM控制的电动机控制装置以及电动机控制方法。
技术介绍
在对无刷DC电动机进行PWM(PulseWidthModulation：脉宽调制)控制，并且通过无位置传感器方式进行驱动时，在PWM信号的占空比变小的控制区域中，设想到伴随开关而产生的振铃(ringing)的期间变得长于PWM信号的脉宽。于是，存在无法准确检测转子的旋转角度的可能性。例如，在专利文献1中，公开了如下技术：为了抑制中性点电位的变动来降低共模噪声，将逆变电路中的位于通电相的上下臂的开关元件控制为不同时导通断开(称为“平衡驱动开关”)。根据该技术，在尚未进行开关的期间的绕组的端子电压中，只出现感应电压。因此，即使在PWM信号的占空比变小的控制区域，也能够稳定地检测转子的旋转角度。可是，若采用平衡驱动开关，另一方面，在电动机高速旋转的区域中，纹波电流增大。为了抑制纹波电流需要增加平滑用的电解电容器的电容，存在导致电路尺寸增大的问题。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特许第4513863号公报
技术实现思路
本申请的目的在于，提供一种电动机控制装置以及电动机控制方法，能够不使纹波电流增加，而通过无位置传感器方式稳定地检测转子的旋转位置。在本申请的第一方式中，电动机控制装置通过无位置传感器方式经由逆变电路对无刷DC(直流)电动机进行PWM控制，具备：纹波电流推定装置，针对流经所述逆变电路的驱动电源供给线的电流推定纹波电流的大小；以及控制装置。所述逆变电路具有与逆变电路的2个通电相相对应的第一输出端子与第二输出端子。在所述纹波电流的大小为阈值以下的情况下，控制装置进行平衡驱动开关(switching)，该平衡驱动开关反复执行如下模式：使第一输出端子交替地与驱动电源的高压侧和低压侧导通，并且与第一输出端子相反地使第二输出端子交替地与所述低压侧和所述高压侧导通。在所述纹波电流的大小超过所述阈值的情况下，控制装置进行非平衡驱动开关，该非平衡驱动开关使第一输出端子交替地与所述高压侧和所述低压侧导通，并且使第二输出端子只与所述低压侧导通。通过如此地构成，在电动机的旋转速度低且纹波电流小的状态下，通过进行平衡驱动开关能稳定地检测转子的旋转位置，并且能够抑制逆变电路中的开关噪声的产生。并且，若电动机的旋转速度上升，纹波电流以某种程度变大，则切换为进行非平衡驱动开关，所以能够抑制纹波电流的产生。因此，在电动机的负载小时能够提高位置检测性，并且在负载大时能够抑制纹波电流，因此无需使平滑电容器的电容增大，便能够小型化地构成包括逆变电路的装置。在本申请的第二方式中，电动机控制装置通过无位置传感器方式经由逆变电路对无刷DC电动机进行PWM控制，具备：纹波电流推定装置，针对流经所述逆变电路的驱动电源供给线的电流推定纹波电流的大小；以及控制装置。所述逆变电路具有与逆变电路的2个通电相相对应的第一输出端子与第二输出端子。在所述纹波电流的大小为阈值以下的情况下，控制装置只在包含所述无刷DC电动机的定子绕组所产生的感应电压跨越过零点地变化的定时在内的前后的规定期间，进行平衡驱动开关，该平衡驱动开关反复执行如下模式：使第一输出端子交替地与驱动电源的高压侧和低压侧导通，并且与第一输出端子相反地使第二输出端子交替地与所述低压侧和所述高压侧导通。在所述纹波电流的大小为阈值以下的情况下，在所述规定期间以外的期间，控制装置进行非平衡驱动开关，该非平衡驱动开关使第一输出端子交替地与所述高压侧和所述低压侧导通，并且使第二输出端子只与所述低压侧导通。在所述纹波电流的大小超过所述阈值的情况下，控制装置在全部期间中进行所述非平衡驱动开关。通过如此地构成，在电动机的旋转速度低且纹波电流小的状态下，通过进行平衡驱动开关能稳定地检测转子的旋转位置，并且能够抑制逆变电路中的开关噪声的产生。并且，若电动机的旋转速度上升，纹波电流以某种程度变大，则切换为进行非平衡驱动开关，所以能够抑制纹波电流的产生。因此，在电动机的负载小时能够提高位置检测性，并且在负载大时能够抑制纹波电流，因此无需使平滑电容器的电容增大，便能够小型化地构成包括逆变电路的装置。本申请的第三方式中，通过无位置传感器方式经由逆变电路对无刷DC电动机进行PWM控制的方法，针对流经所述逆变电路的驱动电源供给线的电流推定纹波电流的大小，所述逆变电路具有与逆变电路的2个通电相相对应的第一输出端子与第二输出端子，在所述纹波电流的大小为阈值以下的情况下，进行平衡驱动开关，该平衡驱动开关反复执行如下模式：使第一输出端子交替地与驱动电源的高压侧和低压侧导通，并且与第一输出端子相反地使第二输出端子交替地与所述低压侧和所述高压侧导通，在所述纹波电流的大小超过所述阈值的情况下，进行使第一输出端子交替地与所述高压侧和所述低压侧导通，并且使第二输出端子只与所述低压侧导通的非平衡驱动开关。通过如此地构成，在电动机的旋转速度低且纹波电流小的状态下，通过进行平衡驱动开关能稳定地检测转子的旋转位置，并且能够抑制逆变电路中的开关噪声的产生。并且，若电动机的旋转速度上升，纹波电流以某种程度变大，则切换为进行非平衡驱动开关，所以能够抑制纹波电流的产生。因此，在电动机的负载小时能够提高位置检测性，并且在负载大时能够抑制纹波电流，因此无需使平滑电容器的电容增大，便能够小型化地构成包括逆变电路的装置。本申请的第四方式中，通过无位置传感器方式经由逆变电路对无刷DC电动机进行PWM控制的电动机控制方法，针对流经所述逆变电路的驱动电源供给线的电流推定纹波电流的大小，所述逆变电路具有与逆变电路的2个通电相相对应的第一输出端子与第二输出端子，在所述纹波电流的大小为阈值以下的情况下，只在包含所述无刷DC电动机的定子绕组所产生的感应电压跨越过零点地变化的定时在内的前后的规定期间，进行平衡驱动开关，该平衡驱动开关反复执行如下模式：使第一输出端子交替地与驱动电源的高压侧和低压侧导通，并且与第一输出端子相反地使第二输出端子交替地与所述低压侧和所述高压侧导通，在所述纹波电流的大小为阈值以下的情况下，在所述规定期间以外的期间，进行非平衡驱动开关，该非平衡驱动开关使第一输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动机控制装置，通过无位置传感器方式经由逆变电路(6)对无刷直流电动机(7)进行PWM控制即脉宽调制控制，具备：纹波电流推定装置(12)，针对流经所述逆变电路的驱动电源供给线的电流推定纹波电流的大小；以及控制装置(13、14)，所述逆变电路具有与逆变电路的2个通电相相对应的第一输出端子和第二输出端子，在所述纹波电流的大小为阈值以下的情况下，控制装置进行平衡驱动开关，该平衡驱动开关反复执行如下模式：使第一输出端子交替地与驱动电源的高压侧和低压侧导通，并且与第一输出端子相反地使第二输出端子交替地与所述低压侧和所述高压侧导通，在所述纹波电流的大小超过所述阈值的情况下，控制装置进行非平衡驱动开关，该非平衡驱动开关使第一输出端子交替地与所述高压侧和所述低压侧导通，并且使第二输出端子只与所述低压侧导通。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.10 JP 2013-2549681.一种电动机控制装置，通过无位置传感器方式经由逆变电路(6)
对无刷直流电动机(7)进行PWM控制即脉宽调制控制，具备：
纹波电流推定装置(12)，针对流经所述逆变电路的驱动电源供给线的
电流推定纹波电流的大小；以及
控制装置(13、14)，
所述逆变电路具有与逆变电路的2个通电相相对应的第一输出端子和
第二输出端子，
在所述纹波电流的大小为阈值以下的情况下，控制装置进行平衡驱动
开关，该平衡驱动开关反复执行如下模式：使第一输出端子交替地与驱动
电源的高压侧和低压侧导通，并且与第一输出端子相反地使第二输出端子
交替地与所述低压侧和所述高压侧导通，
在所述纹波电流的大小超过所述阈值的情况下，控制装置进行非平衡
驱动开...

【专利技术属性】
技术研发人员：西山康晴，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本;JP