[發明專利]電動機控制裝置

有效

• 申請號: 201410049839.4
• 申請日: 2014-02-13
• 公開（公告）號: CN103986402B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: 前川佐理
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: H02P23/14
• 分類號: H02P23/14
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 徐冰冰,黃劍鋒

技術領域

本發明的實施方式涉及利用配置于逆變器電路的直流部的電流檢測元件來檢測相電流的電動機控制裝置。

背景技術

有一種為了使用在逆變器電路的直流部插入的一個分流電阻，控制電動機而檢測U、V、W各相的電流的技術。為了以該方式檢測3相的全部的電流，需要在PWM（Pulse Width Modulation：脈寬調制）載波的1個周期內，以能檢測2相以上的電流的方式使3相的PWM信號圖案產生。為了可靠地進行這樣的電流的檢測，考慮如專利文獻1（日本國：專利第3447366號公報）公開的那樣，使各相的PWM信號脈沖移動。

但是，有時僅單純地使脈沖移動，會在移動圖案轉移的定時使電動機電流呈臺階狀變化。于是，會產生此時的電流變化引起轉矩的變動，電動機的驅動時產生的噪聲的電平增大的問題。因此，在專利文獻2（日本國：特開2012-70591號公報）中，公開了一種以不使PWM信號的移動圖案變化的方式設定PWM信號脈沖的配置，實現電流檢測率的提高，并且，抑制電流紋波以及附隨于其的噪聲的增加的技術。

然而，在專利文獻2的技術中，從抑制噪聲的增大的目的出發，電流檢測率的提高在調制率高的區域被部分受限。在此，對根據各PWM信號生成法的電流檢測率進行比較。直流電流的檢測所需的最小脈沖寬度τ[s］，由停頓時間、電流檢測電路的延遲時間等決定。此外，電流檢測所需的最小占空比Dmin[％］，根據最小脈沖寬度τ和PWM周期T[s］由（1）式求取。

Dmin＝2τ／T×100 …（1）

在此，將調制率定義為針對逆變器的線間電壓振幅相對于直流電源電壓的比例，在圖15中，示出在設為τ=10[μs］、PWM周期100[μs］的情況下，與各方式的調制率相應的電流檢測率。電流檢測率作為在電角度1個周期中能檢測2相以上的電流的區間的比例來計算出。

在一般的三角波比較法（◆）中，在調制率低的區域無法進行電流檢測的區間較多，但在根據專利文獻1的手法（■）中被進行了改善。與此相比，在使固定的PWM信號的脈沖配置可變的手法（▲），具體地說在專利文獻2中，當使配置于載波周期的中央的脈沖，為3相中的占空比示出最大的相時，會提高在調制率高的區域中的電流檢測率。然而，其結果是，轉矩紋波增加而使電動機的驅動噪聲惡化了。

發明內容

因此，提供一種電動機控制裝置，其對于由單一電流檢測元件提供給電動機的各相的電流，即使在調制率高的區域也能一邊使電流檢測率提高，一邊抑制驅動噪聲。

根據實施方式的電動機控制裝置，PWM信號生成單元當基于電動機的相電流決定轉子位置時，以追隨轉子位置的方式生成3相的PWM信號圖案，電流檢測單元基于在連接于逆變器電路的直流側的電流檢測元件產生的信號和PWM信號圖案，檢測電動機的相電流。PWM信號生成單元具體地說，3相的PWM信號中的占空比為最大的相，將載波周期的任意的相位作為基準相位使占空比向延遲側、超前側的雙向增減，占空比為最小的相將所述基準相位作為基準使占空比向延遲側、超前側的一個方向增減，占空比為所述2相的中間的相，將所述基準相位作為基準使占空比向所述方向的相反方向增減。

由此，電流檢測單元生成3相的PWM信號圖案，使得能在PWM信號的載波周期內固定的2點的定時檢測2相的電流。而且，占空比校正單元對于PWM信號圖案的占空比，在使各相的占空比的增減方向變化的切換的前后，增減占空比來進行校正。

附圖說明

圖1是第一實施方式，是表示電動機控制裝置的構成的功能框圖。

圖2是表示PWM信號生成部的內部構成的功能框圖。

圖3的（a）～（c）是表示各相的PWM載波與占空比指令的時間圖，（d）是表示各相PWM號脈沖的生成狀態的時間圖。

圖4是表示根據3相PWM圖案檢測的電動機電流的圖。

圖5是表示按PWM載波的每個周期產生的中斷處理的流程圖。

圖6是表示由脈沖相位決定部以及占空比調整部進行的處理的流程圖。

圖7是表示3相PWM占空比的大小關系變化的定時的圖。

圖8是表示脈沖位置的變更規則的表的圖。

圖9（a）、（b）是說明在脈沖位置的切換前后進行了占空比的增減的狀態的圖。

圖10是專利文獻2的圖9相當圖。

圖11是假設用專利文獻2的手法將W相做成中央配置的情況下的圖10相當圖。

圖12是表示第二實施方式的圖2相當圖。

圖13是專利文獻2的圖16相當圖。