马达控制装置制造方法及图纸

马达控制装置进行基于占空比来将第一元件进行开关的PWM控制，所述第一元件是被选择接通的上臂元件及下臂元件中的一方。另外，马达控制装置以进行在第一元件断开的期间的规定时间内使与第一元件串联连接的第二元件接通的互补PWM控制的方式决定占空比指令值。马达控制装置在占空比指令值为阈值以下的情况下进行互补PWM控制，马达控制装置在占空比指令值大于阈值的情况下，针对第一元件设置持续接通的第一期间和执行较长地断开的修正占空比的第二期间，并且进行第一期间和第二期间的合计期间内的平均占空比与被设定的占空比相同的平均PWM控制。马达控制装置在第二期间内的第一元件断开的期间内，使第二元件接通。使第二元件接通。使第二元件接通。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】马达控制装置


[0001]本申请要求基于在2019年9月24日申请的日本专利申请第2019
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173390号的优先权。该申请的全部内容通过参照引用到本说明书中。本说明书公开了一种与马达控制装置有关的技术。

技术介绍

[0002]在日本特开2018
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58143号公报(下面称为专利文献1)中公开了一种用于对具备三相逆变器的马达进行驱动的马达驱动装置。三相逆变器具备U相晶体管对(晶体管UH、UL)、V相晶体管对(晶体管VH、VL)以及W相晶体管对(晶体管WH、WL)。各晶体管对与电源连接，晶体管对彼此并联连接。晶体管UH、VH、WH与高电压侧连接，晶体管UL、VL、WL与低电压侧连接。
[0003]在专利文献1中，例如在晶体管UH和晶体管VL导通时，基于占空比来将晶体管UH和晶体管VL中的一方(具体的是晶体管UH)进行开关(下面称为PWM控制)。另外，在专利文献1中，在晶体管UH截止的期间，使与晶体管UH串联连接的晶体管UL导通(下面称为互补PWM控制)。在专利文献1中，在占空比超过阈值的情况下(即在晶体管UH的截止时间短的情况下)，不使晶体管UL导通，而使晶体管UL维持为截止状态。即，当占空比超过阈值时，不进行互补PWM控制，仅进行PWM控制。

技术实现思路

[0004]在专利文献1中，通过在占空比超过阈值时停止互补PWM控制，来防止U相晶体管对(晶体管UH、UL)双方同时导通。然而，当停止互补PWM控制时，各晶体管的发热量增大，需要设置用于应对发热的构造、装置等。只要能够抑制各晶体管的发热，则能够省略(或者简化)用于应对发热的构造、装置等，得到大的优点。本说明书提供一种实现能够抑制构成逆变器的晶体管发热的马达驱动装置的技术。
[0005]本说明书中公开的第一技术是用于驱动与逆变器连接的马达的马达控制装置。逆变器也可以具有多个开关元件对，所述开关元件对是与电源的高压侧连接的上臂元件以及与电源的低压侧连接的下臂元件串联连接而成的。在该马达控制装置中，也可以进行基于占空比来将第一元件进行开关的PWM控制，所述第一元件是为了向马达通电而被选择接通的上臂元件及下臂元件中的一方。另外，马达控制装置也可以以进行在第一元件的断开期间使与第一元件串联连接的第二元件接通规定时间的互补PWM控制的方式决定使第二元件进行开关的占空比指令值，在所决定出的占空比指令值为阈值以下的情况下进行互补PWM控制。并且，马达控制装置也可以在所决定出的占空比指令值大于阈值的情况下，针对第一元件设置第一期间和第二期间，并且进行第一期间和第二期间的合计期间内的平均占空比与被设定的占空比相同的平均PWM控制，所述第一期间是遍及多个载波周期地持续接通的期间，所述第二期间是执行以使该第二期间内的断开量拉长来补偿未在第一期间内断开的量的方式断开的修正占空比的期间，所述马达控制装置在第二期间内的第一元件断开的期间内，使第二元件接通。
[0006]本说明书中公开的第二技术是上述第一技术的马达控制装置，也可以是，在修正占空比小于阈值时，遍及整个驱动着马达的期间地进行平均PWM控制，在修正占空比为阈值以上时，在直到被选择接通的上臂元件及下臂元件中的与第一元件不同的第三元件断开为止的期间进行平均PWM控制，在从第三元件断开起到第一元件断开为止的期间以占空比100％进行控制。
[0007]本说明书中公开的第三技术是上述第一技术或第二技术的马达控制装置，也可以是，在设定修正占空比时反复进行以下处理：将第一期间遍及了n个载波周期时的第二期间的第n修正占空比与阈值进行比较，在第n修正占空比大于阈值时，计算第一期间遍及了n+1个载波周期时的第二期间的第n+1修正占空比(n≥2，n为整数)。
[0008]专利技术的效果
[0009]根据第一技术，即使在第一元件的占空比大到以往无法进行互补PWM控制的程度的情况下，也能够进行互补PWM控制。具体而言，在进行互补PWM控制的情况下，在第一元件断开的期间的、刚断开之后及即将下次接通之前，使第二元件不接通，以防止第一元件与第二元件(例如晶体管UH、UL)同时接通。即，需要设置第一元件和第二元件这两者均断开的期间(空载时间)。以往，若第一元件的占空比变大(超过阈值)，则无法确保空载时间，因此不进行互补PWM控制而仅进行PWM控制。
[0010]根据第一技术，不改变第一元件的接通时间与断开时间的比率(占空比)，一次性地延长接通的时间(在第一期间内持续接通原本的数个载波周期的量)，并且延长在第二期间内断开的时间。即，通过平均PWM控制来将第一元件进行开关。其结果，即使第一元件的占空比为原本无法进行互补PWM控制那样大的值，也能够确保较长的第一元件的断开时间，通过互补PWM控制来将第二元件进行开关。即，通过在平均PWM控制期间中的第二期间内进行互补PWM控制，从而能够甚至在第一元件的占空比比以往更大的范围内进行互补PWM控制。其结果，相较于以往，能够抑制晶体管发热。此外，占空比指令值是从第一元件接通的定时起到第二元件接通的定时为止的时间。若第一元件的占空比变大，则第一元件从接通到断开的时间延长，占空比指令值也变大。下面，将在平均PWM控制期间中的第二期间内进行互补PWM控制的控制称为互补平均PWM控制。
[0011]根据第二技术，能够减少晶体管的开关频率。能够使晶体管的开关损耗减少来抑制发热，并且还能够抑制流过马达的电流振荡。
[0012]根据第三技术，能够在不使第一期间(第一元件持续接通的期间)过长的情况下进行互补平均PWM控制。换言之，能够设定能进行互补平均PWM控制的最短的第一期间。
附图说明
[0013]图1示出逆变器的电路图。
[0014]图2示出驱动马达时的逆变器的时序表。
[0015]图3示出说明互补PWM控制的图。
[0016]图4示出说明占空比与占空比指令值之间的关系的图。
[0017]图5示出变更了上臂元件的开关定时得到的时序表。
[0018]图6示出变更了上臂元件的开关定时得到的时序表。
[0019]图7示出进行互补平均PWM控制的定时。
[0020]图8示出进行互补平均PWM控制的定时。
[0021]图9示出马达控制装置所执行的控制的流程图。
[0022]图10示出马达控制装置所执行的控制的流程图。
[0023]图11示出马达控制装置所执行的控制的流程图。
具体实施方式
[0024](逆变器)
[0025]参照图1来说明逆变器100。逆变器100与马达M连接，向马达M供给驱动电流。逆变器100具备：电源12；逆变器电路5，其使电源12的频率发生变化；栅极控制电路8，其将构成逆变器电路5的晶体管(UH、UL、VH、VL、WH、WL)的导通截止进行切换(开关)；以及马达控制装置10，其控制栅极控制电路8。栅极控制电路8及马达控制装置10与电源12连接。此外，虽然省略了图示，但马达控制装置10具备CPU和存储器。另外，向马达控制装置1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】1.一种马达控制装置，用于驱动与逆变器连接的马达，逆变器具有多个开关元件对，所述开关元件对是与电源的高压侧连接的上臂元件以及与电源的低压侧连接的下臂元件串联连接而成的，马达控制装置进行基于占空比来将第一元件进行开关的PWM控制，所述第一元件是为了向马达通电而被选择接通的上臂元件及下臂元件中的一方，所述马达控制装置以进行在第一元件的断开期间使与第一元件串联连接的第二元件接通规定时间的互补PWM控制的方式决定使第二元件进行开关的占空比指令值，在所决定出的占空比指令值为阈值以下的情况下进行互补PWM控制，所述马达控制装置在所决定出的占空比指令值大于阈值的情况下，针对第一元件设置第一期间和第二期间，并且进行第一期间和第二期间的合计期间内的平均占空比与被设定的占空比相同的平均PWM控制，所述第一期间是遍及多个载波周期地持续接通的期间，所述第二期间是执...

【专利技术属性】
技术研发人员：山本久史，谷藤之彦，
申请(专利权)人：爱三工业株式会社，
类型：发明
国别省市：