马达控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及马达控制装置。能够不损失使用分流电阻的有效性地进行开关元件等的异常判定。该马达控制装置具备：高端的第一开关元件、低端的第二开关元件、将在各相中流动的电流单独转换为电压的分流电阻以及电力控制部。该马达控制装置还具备判定部，其在第一开关元件的占空比是阈值以上的情况下，仅以设定时间将第一开关元件设为截止，且仅以与设定时间对应的规定时间将相同相的第二开关元件设为导通，从而取得在三相全部的分流电阻中流动的电流值，并基于上述总和来进行异常判定。

Motor control device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】马达控制装置
本专利技术涉及控制向三相无刷马达的各相的电力供给的马达控制装置。
技术介绍
作为马达控制装置在专利文献1中公开了，作为控制多个相的交流电动机的逆变器装置在高端和低端具备开关元件，在连接该逆变器装置与电动发电机的三个布线中的两个设置了电流传感器的技术。在该专利文献1中，构成为通过由多个电流传感器进行的电流测定值的比较能够检测电流传感器的故障，并且能够确定在故障检测时发生了故障的电流传感器。另外，在专利文献2中公开了，作为驱动无刷马达的逆变器在高端与低端具备开关元件，在来自低端的开关元件的电流流动的电流线设置了分流电阻的技术。在该专利文献2的技术中，构成为利用分流电阻将向低端的开关元件流动的电流转换为电压信号，基于该电压信号，控制在各相中流动的电流。专利文献1：日本特开2005-160136号公报专利文献2：日本特开2003-284374号公报在三相无刷马达的控制装置中，在具备检测在三相的电流线的各个中流动的电流值的电流传感器的部件中，不仅能够根据检测出的电流值进行开关元件、马达等的异常判定，还能够进行电流传感器其本身的异常判定。在专利文献1那样的在从逆变器装置向交流电动机供给电力的布线设置了电流传感器的装置中，直接检测在高端的开关元件中流动的电流，所以不仅能够进行高端的开关元件的异常判定还能够进行低端的开关元件的异常判定。然而，专利文献1的电流传感器使用昂贵的霍尔元件，所以容易导致成本上升。另外，在使用专利文献1的电流传感器的构成中，为了高精度地检测在各相中流动的电流，在各相设置电流传感器虽是理想的，但在各相设置电流传感器的构成会导致成本进一步的上升。如专利文献2那样，在低端的开关元件与地线之间设置分流电阻的构成能够高精度地检测在各相中流动的电流值，并且能够实现低廉化。然而，该分流电阻检测来自低端的开关元件的电流，所以虽低端的开关元件的异常判定成为可能，但若高端的开关元件的占空比越大则电流在分流电阻中流动的时间越短，使电流值的计测精度降低。基于这样的理由，谋求一种能够不损失使用分流电阻的有效性地进行开关元件等的异常判定的控制装置。
技术实现思路
本专利技术的特征是以下方面，即具备：与三相无刷马达的各相对应的高端的第一开关元件、与上述各相对应的低端的第二开关元件、以连接状态配置在上述第二开关元件与接地线之间的分流电阻、以及控制上述第一开关元件以及上述第二开关元件的电力控制部，还具备判定部，其在上述各相的任一相的上述第一开关元件的占空比是阈值以上的情况下，通过上述电力控制部，仅以规定时间将该相的上述第一开关元件控制为截止状态，且仅以上述规定时间将该相的上述第二开关元件控制为导通状态，由此取得在该相的上述分流电阻中流动的电流值，同时取得在其它两相的上述分流电阻中流动的电流值，基于上述电流值的总和来进行异常判定。根据该特征构成，在三相的任一相的第一开关元件的占空比是阈值以上的情况下，电力控制部仅以规定时间，将该相的第一开关元件控制为截止状态，且仅以与规定时间对应的时间将该相的第二开关元件控制为导通状态，由此取得在该相的分流电阻中流动的电流值，同时取得在其它两相的分流电阻中流动的电流值。然后，判定部基于上述电流值的总和来进行异常判定。即在三相无刷马达中，在各相中流动的电流值的总和总是“0”，所以求出在三个分流电阻中流动的电流值的总和，并与“0”值比较由此能够实现异常的判定。在该构成中，在第一开关元件的占空比处于阈值以上的状况下，仅以短时间停止电流的供给，所以不会导致马达的扭矩降低。另外，例如与根据在两相的分流电阻中流动的电流值，推断剩余的一相的电流值的情况比较能够提高判定的精度，得到高的开关输出实效值，同时能够进行快速的异常判定。因此，构成了能够不损失使用分流电阻的有效性地进行分流电阻不直接导通的开关元件等的异常判定的控制装置。作为其它构成，上述判定部也可在上述第一开关元件的占空比小于上述阈值的情况下，取得在三相全部的上述分流电阻中流动的电流值，基于这些电流值的总和来进行异常判定。基于此，在第一开关元件的占空比小于阈值的情况下，不特别地控制开关元件，就能够根据在全部的第一开关元件、全部的第二开关元件以及马达中流动的电流值的总和来进行异常判定。作为其它结构，上述判定部也可以异常检测周期为单位进行上述异常判定。据此，例如与连续地进行异常判定的情况相比，能够降低判定的频率并使控制系统的权重变小。附图说明图1是表示马达控制装置的电路结构的图。图2是表示控制形态的流程图。图3是判定例程的流程图。图4是表示控制信号的时序图。图5是表示取得三相的电流值时的波形的时序图。具体实施方式以下，结合附图来说明本专利技术的实施方式。〔基本结构〕如图1所示，具备将直流电源1的电力转换为三相交流电并向三相无刷马达2(以下，简称为马达2)供给的逆变器电路10、和控制逆变器电路10的电力控制单元20而构成马达控制装置100。逆变器电路10具备与马达2的各相对应的高端的三个第一开关元件11、与马达2的各相对应的低端的三个第二开关元件12、以及将在各相中流动的电流个别地转换为电压信号的三个分流电阻13而构成。电力控制单元20构成为，基于控制信号控制逆变器电路10，并且从三个分流电阻13的电压信号取得电流值，基于该电流值进行各相的异常判定，输出判定信息。〔逆变器电路〕如图1所示，逆变器电路10具备：与直流电源1的正极连接的电源线15、与直流电源1的负极(地线侧)连接的接地线16、以及与马达2的各相导通的三个电流线17。电流线17与U相、V相、W对应，在马达2中，上述电流线17与跟U相、V相、W对应的三个励磁线圈2a导通。在同图中，使高端的三个第一开关元件11、低端的三个第二开关元件12、以及三个分流电阻13与U相、V相、W对应地表示，与U相、V相、W相对应的第一开关元件11的各个发射极端子与U相、V相、W相的各个电流线17连接。与其相同，与U相、V相、W相对应的第二开关元件12各自的集电极端子与U相、V相、W相各自的电流线17连接。而且，与U相、V相、W相对应的第二开关元件12各自的发射极端子与分流电阻13的一方的端子连接，各自的分流电阻13的另一方的端子与接地线16连接。另外，图1中与U相、V相、W相对应地示出了三个第二开关元件12、三个分流电阻13，但在第一开关元件11的驱动时，在作为同相表示的第二开关元件12以及分流电阻13中不同时流动电流。另外，在同图所示的逆变器电路10中，作为开关元件虽示出了IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor：绝缘栅双极晶体管)，但也可使用功率MOSFET、功率晶体管。〔电力控制单元〕电力控制单元20具备：电力控制部21、电流值取得部23以及判定部24。在该构成中电力控制部21和电流值取得部23虽是具备由半导体形成的硬件的构成，但判定部24仅由软件构成，或者由软件和硬件的组合构成。如图4、图5所示，电力控制部21具备生成载波三角波30的发信电路、和生成PWM信号32、33(32u、32v、32w和33u、33v、33w的上位概念)的PWM信号生成电路，通过载波三角波30和指令信号31u、31v、31w的电压的大小的比较生成PWM信号32u、32v、32w以及33u、33v、3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种马达控制装置，其具备：与三相无刷马达的各相对应的高端的第一开关元件、与上述各相对应的低端的第二开关元件、以连接状态配置在上述第二开关元件与接地线之间的分流电阻、以及控制上述第一开关元件以及上述第二开关元件的电力控制部，该马达控制装置还具备：判定部，其在上述各相的任一相的上述第一开关元件的占空比是阈值以上的情况下，通过上述电力控制部，仅以规定时间将该相的上述第一开关元件控制为截止状态，且仅以上述规定时间将该相的上述第二开关元件控制为导通状态，由此取得在该相的上述分流电阻中流动的电流值，同时取得在其它两相的上述分流电阻中流动的电流值，基于上述电流值的总和来进行异常判定。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.08 JP 2016-1556831.一种马达控制装置，其具备：与三相无刷马达的各相对应的高端的第一开关元件、与上述各相对应的低端的第二开关元件、以连接状态配置在上述第二开关元件与接地线之间的分流电阻、以及控制上述第一开关元件以及上述第二开关元件的电力控制部，该马达控制装置还具备：判定部，其在上述各相的任一相的上述第一开关元件的占空比是阈值以上的情况下，通过上述电力控制部，仅以规定时间将该相的上述第一开关元件控...

【专利技术属性】
技术研发人员：日高靖二，杉森一辉，
申请(专利权)人：爱信精机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP