功率转换装置及电动助力转向装置制造方法及图纸

本发明专利技术的功率转换装置构成为在定时A从电流检测器获取被与第一载波信号进行比较的相电压指令所对应的相即第一相的第一相电流检测值，基于该获取结果运算与第一相对应的第一相电流运算值，在定时B从电流检测器获取被与第二载波信号进行比较的相电压指令所对应的相即第二相的第二相电流检测值，基于该获取结果运算与第二相对应的第二相电流运算值。果运算与第二相对应的第二相电流运算值。果运算与第二相对应的第二相电流运算值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】功率转换装置及电动助力转向装置


[0001]本专利技术涉及功率转换装置及电动助力转向装置。

技术介绍

[0002]现有的逆变器装置(例如，参照专利文献1)构成为具备包含高电位侧的开关元件和低电位侧的开关元件的逆变器电路、控制逆变器电路的控制器、以及用于对输出电压进行平滑化的平滑电容器。
[0003]专利文献1所述的逆变器装置中，在将逆变器的各开关元件切换控制为导通和关断时，使用对向逆变器电路输入的输入电流的纹波大小进行评估的评估公式。在该逆变器装置中，使用该评估公式，选择第一载波波形和第二载波波形中的任一个作为与用于控制施加到三相电动机的相电压的相电压指令进行比较的载波信号。现有技术文献专利文献
[0004]专利文献1：日本专利第5447136号公报非专利文献
[0005]非专利文献1：电气学会
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关于无传感器矢量控制的整理的调查专业委员会，“交流驱动系统的无传感器矢量控制”，株式会社欧姆公司，平成28年9月25日，p.70(参照表1
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3)

技术实现思路

专利技术所要解决的技术问题
[0006]此处，作为第一例，在上述的逆变器装置中，应用了设置有串联连接至逆变器电路的低电位侧的开关元件并检测流过三相电动机的相电流的电流检测器的结构，在该情况下，需要考虑电流获取定时。此处所说的电流获取定时是指控制器获取电流检测器的检测值的定时。
[0007]即，在上述的逆变器装置中，需要使低电位侧的开关元件导通的定时与电流获取定时一致。然而，在上述的逆变器装置中，低电位侧的开关元件导通的定时根据所选择的载波波形而不同，因此电流获取定时不同。
[0008]作为第二例，在上述逆变器装置中，应用了设置检测从直流电源输入到逆变器电路的母线电流的电流检测器并且根据电流检测器检测到的母线电流求取相电流的结构，即使在这样的情况下，也同样地需要考虑电流获取定时。
[0009]如上所述，在上述逆变器装置中，虽然应当考虑电流获取定时，但是在专利文献1中未具体提及上述电流获取定时。此外，根据电流获取定时的不同，控制器获得的相电流的值的精度可能会劣化。
[0010]本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够抑制由控制器获得的相电流的值的精度劣化的功率转换装置、以及具有该功率转换装置的电动助力转向装置。
用于解决技术问题的技术手段
[0011]本专利技术的功率转换装置包括：逆变器，该逆变器具有对应于三相的各相而进行设置的高电位侧开关元件和低电位侧开关元件，通过将各开关元件切换为导通和关断，从而将直流电源输出的直流电压转换为交流电压并输出交流电压；电流检测器，该电流检测器与逆变器的各低电位侧开关元件串联连接，分别检测三相的相电流的值作为相电流检测值；以及控制器，该控制器运算三相的相电压指令，并根据运算出的三相的相电压指令控制逆变器，控制器进行下述动作：将三相的相电压指令中的至少一相的相电压指令与第一载波信号进行比较，并将三相的相电压指令中的剩余相的相电压指令与相位与第一载波信号相差第一载波信号的载波周期的1/2周期的第二载波信号进行比较，由此将逆变器的各开关元件切换控制为导通和关断，在定时A从电流检测器获取作为被与第一载波信号进行比较的相电压指令所对应的相即第一相的相电流检测值的第一相电流检测值，并基于在该定时所获取的第一相电流检测值，来运算与第一相对应的第一相电流运算值，在定时B从电流检测器获取作为被与第二载波信号进行比较的相电压指令所对应的相即第二相的相电流检测值的第二相电流检测值，并基于在该定时获取的第二相电流检测值，来运算与第二相对应的第二相电流运算值。
[0012]本专利技术的功率转换装置包括：逆变器，该逆变器具有对应于三相的各相而进行设置的高电位侧开关元件和低电位侧开关元件，通过将各开关元件切换为导通和关断，从而将直流电源输出的直流电压转换为交流电压并输出交流电压；电流检测器，该电流检测器检测从直流电源输入到逆变器的母线电流的值作为母线电流检测值；以及控制器，该控制器运算三相的相电压指令，并根据运算出的三相的相电压指令来控制逆变器，控制器在针对三相的相电压指令按值从大到小的顺序设为最大相电压指令、中间相电压指令和最小相电压指令时，应用将三相的相电压指令分别相等地移位以使最大相电压指令与第一载波信号的最大值相一致的第一电压移位方式、或者将三相的相电压指令分别相等地移位以使最小相电压指令与第一载波信号的最小值相一致的第二电压移位方式，将移位后的三相的相电压指令中的至少一相的相电压指令与第一载波信号进行比较，并将移位后的三相的相电压指令中的剩余相的相电压指令与相位与第一载波信号相差第一载波信号的载波周期的1/2周期的第二载波信号进行比较，由此将逆变器的各开关元件切换控制为导通和关断，在定时A和定时B的各定时从电流检测器获取母线电流检测值，并基于在各定时所获取的母线电流检测值，运算被与第一载波信号进行比较的相电压指令所对应的相即第一相所对应的第一相电流运算值、以及被与第二载波信号进行比较的相电压指令所对应的相即第二相所对应的第二相电流运算值，定时A和定时B是互不相同的定时，且是母线电流从直流电源流向逆变器的定时。
[0013]本专利技术的电动助力转向装置具备上述功率转换装置。专利技术效果
[0014]根据本专利技术，可获得能够抑制由控制器获得的相电流的值的精度劣化的功率转换装置、以及具有该功率转换装置的电动助力转向装置。
附图说明
[0015]图1是表示本专利技术的实施方式1的功率转换装置的整体结构的图。
图2是表示本专利技术的实施方式1中U相、V相以及W相各自的相电流检测值的时间变化的第一例的时序图。图3是表示本专利技术的实施方式1中U相、V相以及W相各自的相电流检测值的时间变化的第二例的时序图。图4是表示本专利技术的实施方式1中U相、V相以及W相各自的相电流检测值的时间变化的第三例的时序图。图5是表示本专利技术的实施方式2的功率转换装置的整体结构的图。图6是表示本专利技术的实施方式2中根据导通关断信号的模式而输出的电压矢量的表。图7是表示图6的电压矢量的图。图8是表示本专利技术的实施方式2中母线电流检测值的时间变化的第一例的时序图。图9是表示本专利技术的实施方式2中母线电流检测值的时间变化的第二例的时序图。图10是表示本专利技术的实施方式2中电流矢量的图。图11是表示本专利技术的实施方式2中根据电流矢量的电流相位而选择的电压移位方式的表。图12是表示本专利技术的实施方式3的功率转换装置的整体结构的图。图13是表示本专利技术的实施方式3的位置推测器的结构的图。图14是表示本专利技术的实施方式4的电动助力转向装置的整体结构的图。
具体实施方式
[0016]下面，使用附图，基于优选实施方式对本专利技术的功率转换装置和电动助力转向装置进行说明。此外，在附图的说明中，对同一部分或相当部分标注同一标号，并省略重复说明。
[0017]实施方式1图1是表示本专利技术的实施方式1的功率转换装置的整体结构的图。另外，图1还图示出连接到功率转换装置的输入侧的直流电源3和连接到其输出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种功率转换装置，其特征在于，包括：逆变器，该逆变器具有对应于三相的各相而进行设置的高电位侧开关元件和低电位侧开关元件，通过将各开关元件切换为导通和关断，从而将直流电源输出的直流电压转换为交流电压并输出所述交流电压；电流检测器，该电流检测器与所述逆变器的各低电位侧开关元件串联连接，分别检测所述三相的相电流的值作为相电流检测值；以及控制器，该控制器运算所述三相的相电压指令，根据运算出的所述三相的相电压指令来控制所述逆变器，所述控制器进行下述动作：将所述三相的相电压指令中的至少一相的相电压指令与第一载波信号进行比较，并将所述三相的相电压指令中的剩余相的相电压指令与相位与所述第一载波信号相差所述第一载波信号的载波周期的1/2周期的第二载波信号进行比较，由此将所述逆变器的各开关元件切换控制为导通和关断，在定时A从所述电流检测器获取作为第一相的所述相电流检测值的第一相电流检测值，并基于在该定时所获取的所述第一相电流检测值，运算与所述第一相对应的第一相电流运算值，其中，所述第一相是被与所述第一载波信号进行比较的所述相电压指令所对应的相，在定时B从所述电流检测器获取作为第二相的所述相电流检测值的第二相电流检测值，并基于在该定时所获取的所述第二相电流检测值，运算与所述第二相对应的第二相电流运算值，其中，所述第二相是被与所述第二载波信号进行比较的所述相电压指令所对应的相。2.如权利要求1所述的功率转换装置，其特征在于，所述定时A是在所述第一相的相电压指令为零时与所述第一相对应的所述低电位侧开关元件变为导通的定时，所述定时B是在所述第二相的相电压指令为零时与所述第二相对应的所述低电位侧开关元件变为导通的定时。3.如权利要求1或2所述的功率转换装置，其特征在于，所述控制器进行下述动作：在所述定时B从所述电流检测器进一步获取所述第一相电流检测值，并基于在所述定时A和所述定时B的各定时所获取的所述第一相电流检测值来运算所述第一相电流运算值，在所述定时A从所述电流检测器进一步获取所述第二相电流检测值，并基于在所述定时A和所述定时B的各定时所获取的所述第二相电流检测值来运算所述第二相电流运算值。4.如权利要求3所述的功率转换装置，其特征在于，所述控制器进行下述动作：通过从在所述定时A所获取的所述第一相电流检测值中减去与在所述定时B所获取的所述第一相电流检测值等效的偏移电流值，来运算所述第一相电流运算值，通过从在所述定时B所获取的所述第二相电流检测值中减去与在所述定时A所获取的所述第二相电流检测值等效的偏移电流值，来运算所述第二相电流运算值。5.如权利要求1至4的任一项所述的功率转换装置，其特征在于，
所述定时B相对于所述定时A偏移所述载波周期的1/2周期。6.如权利要求5所述的功率转换装置，其特征在于，在所述定时A，所述第一载波信号变为最大值，在所述定时B，所述第一载波信号变为最小值。7.如权利要求1至6的任一项所述的功率转换装置，其特征在于，所述控制器以所述载波周期的2以上的自然数倍的周期实施所述三相的相电压指令的运算。8.如权利要求1至7的任一项所述的功率转换装置，其特征在于，所述控制器在运算所述第一相电流运算值时，使用在最新的定时A所获取的所述第一相电流检测值和在所述最新的定时A之前的上一次定时A所获取的所述第一相电流检测值的平均值。9.如权利要求1至8的任一项所述的功率转换装置，其特征在于，所述控制器在运算所述第二相电流运算值时，使用在最新的定时B所获取的所述第二相电流检测值和在所述最新的定时B之前的上一次定时B所获取的所述第二相电流检测值的平均值。10.一种功率转换装置，其特征在于，包括：逆变器，该逆变器具有对应于三相的各相而进行设置的高电位侧开关元件和低电位侧开关元件，通过将各开关元件切换为导通和关断，从而将直流电源输出的直流电压转换为交流电压并输出所述交流电压；电流检测器，该电流检测器将从所述直流电源输入到所述逆变器的母线电流的值检测作为母线电流检测值；以及控制器，该控制器运算所述三相的相电压指令，根据运算出的所述三相的相电压指令控制所述逆变器，所述控制器在针对所述三相的相电压指令按值从大到...

【专利技术属性】
技术研发人员：森辰也，古川晃，久保建太，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：