本发明专利技术的课题在于获得如下逆变器驱动装置及电动系统：在不增加零件数量的情况下高精度地检测使用直流母线电流来检测马达电流的电流检测电路的失调量，并对检测到的失调量进行补偿而提高马达电流的检测精度，从而恰当地控制马达。本发明专利技术的逆变器驱动装置控制对从电源供给的直流电进行转换而对马达输出三相交流电的逆变器装置的驱动，在该逆变器驱动装置中，检测在所述电源与所述逆变器装置之间流通的直流母线电流，使用根据所述直流母线电流的检测值算出的三相交流电流中的2相的电流值大致一致时的所述检测值来算出重叠在所述检测值中的失调电流分量，根据补偿了所述失调电流分量后的电流值来控制所述逆变器装置的驱动。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】逆变器驱动装置、电动制动装置、以及电动动力转向装置
本专利技术涉及一种使用逆变器的直流母线电流的检测值来控制马达电流的逆变器驱动装置以及使用该逆变器驱动装置的电动系统。
技术介绍
在对马达施加电流而控制驱动的逆变器驱动装置中，除了通过控制马达电流来恰当地控制马达施加电压的大小和相位而进行马达驱动以外，还期望通过削减检测马达电流的电流传感器、使用逆变器的直流母线电流的检测值检测马达电流来进行马达驱动。专利文献1中记载了一种检测直流母线电流的瞬时值而检测直流母线电流检测电路的失调量的方式，尤其记载了一种在逆变器的高电位侧开关元件及低电位侧开关元件中的一方的断开操作的期间的时刻(V0矢量)内检测直流母线电流的检测值作为失调补偿量的技术。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2014-128087号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题在专利文献1中，在发生了马达绕组的接地故障的情况下，在生成V0矢量的PWM区间内会流通接地故障电流的环流电流。于是，会将接地故障电流误检测为失调电流，并使用误检测到的失调检测值来进行失调修正处理。因此，电流检测精度会发生降低。此外，在发生了马达绕组的接电源故障的情况下，在生成V0矢量的PWM区间内接电源故障电流会流至直流母线。在该情况下也一样，会使用误检测到的失调检测值来进行失调修正处理，因此电流检测精度会发生降低。本专利技术的目的在于提供如下逆变器驱动装置：在不增加零件数量的情况下高精度地检测使用直流母线电流来检测马达电流的电流检测电路的失调量，并对检测到的失调量进行补偿而提高马达电流的检测精度，从而恰当地控制马达。解决问题的技术手段本专利技术的逆变器驱动装置控制对从电源供给的直流电进行转换而对马达输出三相交流电的逆变器装置的驱动，在该逆变器驱动装置中，检测在所述电源与所述逆变器装置之间流通的直流母线电流，使用根据所述直流母线电流的检测值而算出的三相交流电流中的2相的电流值大致一致时的所述检测值来算出重叠在所述检测值中的失调电流分量，根据补偿了所述失调电流分量后的电流值来控制所述逆变器装置的驱动。专利技术的效果根据本专利技术的逆变器驱动装置，即便在马达发生了接地故障或接电源故障的情况下也能检测失调修正量，因此，能够提高马达电流的检测精度而高精度地进行马达控制。附图说明图1为表示本专利技术的马达装置的构成的框图。图2为表示第1实施方式中的直流电流与马达电流的关系的图。图3为表示第1实施方式中的电流检测时刻的波形图。图4为表示第1实施方式中的失调检测动作的波形图。图5为表示第1实施方式中的脉冲移位动作的特性图。图6为表示第2实施方式中的电流检测时刻的波形图。图7为表示第2实施方式中的电流检测时刻的波形图。图8为表示第2实施方式中的电流检测时刻的波形图。图9为运用了本专利技术的马达装置的电动动力转向装置的构成图。图10为运用了本专利技术的马达装置的电动制动装置的构成图。图11为表示第1、第2实施方式中的失调检测的次序的图。具体实施方式图1为表示本专利技术的第1实施方式的具有逆变器装置的马达驱动装置的构成的框图。马达装置500具备马达300和马达驱动装置100。本实施方式的马达装置500适于如下用途：根据马达输出来切换逆变器的PWM载波频率，提高逆变器的直流母线电流的检测精度，由此高效地驱动马达。马达驱动装置100具有逆变器电路130、分流电阻Rsh、检测逆变器电路130的直流母线电流的电流检测器120、脉冲移位运算器230、失调检测器240、三相/dq运算器111、电流控制器110以及PWM生成器220。电池200是马达驱动装置100的直流电压源。电池200的直流电压VB通过马达驱动装置100的逆变器电路130转换为可变电压、可变频率的三相交流而施加至马达300。马达300是通过三相交流的供给而进行旋转驱动的同步马达。在马达300上安装有旋转位置传感器320。旋转位置检测器150根据旋转位置传感器320的输入信号来运算检测位置θ，并且运算转速ωr。作为旋转位置传感器320，虽然由铁心和绕组构成的分角器更合适，但GMR传感器等使用磁阻元件、霍耳元件的传感器也无问题。马达驱动装置100具有用以控制马达300的输出的电流控制功能。在马达驱动装置100中，在平滑电容器与逆变器电路130之间配置分流电阻Rsh。流入至逆变器电路130的脉冲状的直流母线电流(以下，简称为直流电流)以分流电阻Rsh的两端的电压(电流检测值Idc)的形式加以检测。此处展示的是分流电阻Rsh安装在电池的负极侧的例子，但安装在电池的正极侧也无问题。电流检测器120通过脉冲移位运算器230的触发时刻Trig而在1个PWM周期内以直流电流值的形式检测至少2个检测值(I1、I2)。在三相/dq运算器111中，根据经电流修正器250修正后的直流电流值(I1'、I2')和PWM脉冲图案(PWM)来运算三相的马达电流值(Iu、Iv、Iw)，并根据三相的马达电流值Iuvw(Iu、Iv、Iw)和旋转位置θ来运算进行dq转换之后的dq马达电流值(Id、Iq)。再者，电流修正器250以及检测电流修正用的失调量的失调检测器240是涉及本专利技术的部分，详情将于后文叙述。在电流控制器110中，以dq电流值(Id、Iq)与根据目标转矩制作的电流指令值(Id*、Iq*)一致的方式运算电压指令(Vd*、Vq*)，并根据电压指令(Vd*、Vq*)和旋转位置θ来运算进行UVW转换后的三相电压指令值Vuvw(Vu*、Vv*、Vw*)。在PWM生成器220中，输出对三相电压指令值Vuvw(Vu*、Vv*、Vw*)进行脉宽调制而得的PWM脉冲(PWM)。PWM脉冲经由驱动电路对逆变器电路130的半导体开关元件进行导通/断开控制，从而调整输出电压。再者，在马达装置500中，在控制马达300的转速的情况下，根据旋转位置θ的时间变化来运算马达转速ωr，并以与来自上位控制器的速度指令一致的方式制作电压指令或电流指令。此外，在控制马达输出转矩的情况下，使用dq马达电流(Id、Iq)与马达转矩的关系式或者映射来制作dq马达电流指令(Id*、Iq*)。接着，使用图2和图3，对检测直流电流进而运算三相的马达电流的动作进行说明。图2展示了逆变器的输出电压的矢量(PWM图案)、马达电流(Iu、Iv、Iw)以及直流电流Idc的关系。对应于PWM图案对逆变器电路130的开关元件进行ON/OFF控制，输出电压矢量(V0～V7)。通过各PWM图案，马达电流流通的方向与直流电流的关系对应起来，通过检测脉冲状的直流电流，能够运算三相的马达电流。图3展示了载波频率的1个周期(1个PWM周期)的PWM(Vu、Vv、Vw)和脉冲状的直流电流(Idc)。(a)为PWM生成计时器动作，在锯齿波或三角波与电压指令值一致的时刻生成(b)的PWM脉冲。图3中，在电压指令Vu1与锯齿波状的计时器计数值一致的时刻T1，U相的PWM脉冲上升，输出电压Vu作为U相的逆变器输出。此外，在电压指令Vu2与锯齿波状的计时器计数值一致的时刻，U相的PWM脉冲下降。在V相、W相中也是一样的。(c)表示此时的直流电流Idc。通过在1个PWM周期内进行2次电流采样，能够检测2个相的马达电流。剩下1个相可以根据Iu+Iv+Iw＝0的关系而通过运算求出。此本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种逆变器驱动装置，其控制逆变器装置的驱动,该逆变器装置对从电源供给的直流电进行转换而对马达输出三相交流电，该逆变器驱动装置的特征在于，检测在所述电源与所述逆变器装置之间流通的直流母线电流，使用根据所述直流母线电流的检测值而算出的三相交流电流中的2相的电流值大致一致时的所述检测值来算出重叠在所述检测值中的失调电流分量，根据补偿了所述失调电流分量后的电流值来控制所述逆变器装置的驱动。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.11 JP 2015-1790561.一种逆变器驱动装置，其控制逆变器装置的驱动,该逆变器装置对从电源供给的直流电进行转换而对马达输出三相交流电，该逆变器驱动装置的特征在于，检测在所述电源与所述逆变器装置之间流通的直流母线电流，使用根据所述直流母线电流的检测值而算出的三相交流电流中的2相的电流值大致一致时的所述检测值来算出重叠在所述检测值中的失调电流分量，根据补偿了所述失调电流分量后的电流值来控制所述逆变器装置的驱动。2.根据权利要求1所述的逆变器驱动装置，其特征在于，在PWM的载波频率的1个周期内，检测三相交流电流中的最大相电流与最小相电流这2相的电流值，将所述最大相电流的检测值和所述最小相电流的检测值的绝对值这2个值中的较小一方的值减去所述2个值的差的绝对值而得的值作为所述失调电流分量而进行补偿。3.根据权利要求1所述的逆变器驱动装置，其特征在于，算出所述失调电流分量时所使用的所述检测值是在所述马达的电角度下每大致60度或者每大致60度的倍数时检测。4.根据权利要求1所述的逆变器驱动装置，其特征在于，算出所述失调电流分量时所使用的所述检测值是在三相交流电压的指令值中的任意2相大致一致时检测。5.根据权利要求1所述的逆变器驱动装置，其特征在于，算出所述失调电流分量时所使用的所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：妹尾政宏，安岛俊幸，青柳滋久，原崇文，加岛督己，加藤和，
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
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