[發明專利]用于油泵電機的驅動設備和用于油泵電機的驅動控制方法

有效

• 申請號: 201810488958.8
• 申請日: 2018-05-21
• 公開（公告）號: CN108933551B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 青木尚彥;石川潔
• 申請（專利權）人: 瑞薩電子株式會社
• 主分類號: H02P21/22
• 分類號: H02P21/22
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 韓峰;孫志湧

本發明涉及用于油泵電機的驅動設備和用于油泵電機的驅動控制方法。所述油泵電機驅動設備包含：電流檢測單元，其用于檢測流經定子的線圈的多相位電流中的每一者；控制單元，其用于將所檢測的多相位電流轉換為d軸電流Id和q軸電流Iq，通過比較d軸電流Id與d軸電流命令值Idref且比較q軸電流Iq與所述d軸電流命令值Idref來計算轉子的實際旋轉位置與假想旋轉位置之間的相位誤差，執行控制以使得所述相位誤差接近零，并將指示要施加到所述無刷電機的各個相位的電壓的電壓命令值輸出到電機驅動電路，其中當所述電機的轉數小于預定數量時所述控制單元將d軸電流命令值Idref設定為大于零的值。

技術領域

本公開涉及用于油泵電機的驅動設備和用于油泵電機的驅動控制方法。

背景技術

已知基于由電機常數諸如電流、電壓和繞組電阻計算出的電機的感應電壓來估計無刷電機的轉子位置的矢量控制型無傳感器方法。日本未經審查專利申請公告號2014-064385(下文稱為專利文獻1)公開了一種用于矢量控制型無傳感器方法的技術，其中執行180度通電正弦波驅動以基于在無刷電機的轉速高于最小電機轉速的高速范圍內的感應電壓來獲得轉子的位置信息，以及在電機轉速低于最小電機轉速的低速范圍內執行120度通電矩形波驅動。日本未經審查專利申請公告號2010-233301(下文稱為專利文獻2)公開了一種技術，其中改變控制模式，從而通過在電機啟動(啟動模式)時不使用傳感器而執行開環控制來驅動無刷電機，并且通過在電機啟動之后執行電流反饋控制(電流控制模式)來驅動無刷電機。

本發明的發明者已發現以下問題。也就是說，最近研究了如何將矢量控制型無傳感器方法應用于驅動油泵無刷電機(下文也稱為“油泵無刷電機”)。期望油泵無刷電機用于低速操作以及高速操作中。如上所述，在專利文獻1中公開的技術中，電機驅動模式在無刷電機高速旋轉時與無刷電機低速旋轉時之間改變。然而，當電機驅動模式如上所述地改變時，其控制趨于變得復雜。期望用于油泵無刷電機的驅動的更簡單的控制方法。然而，當在全部速度范圍內執行180度通電正弦波驅動(執行其以基于感應電壓來估計轉子的位置)時，用于估計轉子的位置的準確度在感應電壓較低的低速操作中惡化。因此，存在轉子可能在低速操作中無法順利旋轉的可能性。

同時，專利文獻2中公開的技術可以防止用于估計轉子位置的準確度在低速操作中惡化。然而，當將此技術應用于相對大型的無刷電機(諸如油泵無刷電機)的驅動時，由于在啟動模式中電流增加而引起的轉子變形，可能會發生振動。

其他問題和新穎特征將從本說明書中的描述和附圖顯而易見。

發明內容

根據一個實施例，用于油泵電機的驅動設備包含電流檢測單元和控制單元。電流檢測單元在包含定子和轉子的油泵無刷電機正在旋轉時檢測流經定子的線圈的多相位電流中的每一者。控制單元將所檢測的多相位電流轉換為d-q坐標系中的d軸電流Id和q軸電流Iq，通過比較所述d軸電流Id與d軸電流命令值Idref且比較所述q軸電流Iq與所述d軸電流命令值Idref來計算所述轉子的實際旋轉位置與其假想旋轉位置之間的相位誤差，且執行控制以使得所述相位誤差接近零，所述d-q坐標系包含與由所述轉子的磁體產生的磁通量的方向平行的d軸和與所述d軸正交且被限定以便與所述轉子一起旋轉的q軸。接著，控制單元將電壓命令值輸出到電機驅動電路，所述電壓命令值指示將要施加到無刷電機的各個相位的電壓。此外，當無刷電機的轉數小于預定轉數時，所述控制單元將d軸電流命令值Idref設定為大于零的值。

根據上述實施例，即使在無刷電機以低速旋轉時，也可能通過矢量控制型無傳感器方法來以穩定的方式控制油泵無刷電機的驅動。

附圖說明

上述和其他方面、優點和特征將從結合附圖的特定實施例的以下描述而更加顯而易見，其中：

圖1是示出根據實施例的概要的油泵電機驅動設備的配置的示例的示意圖；

圖2是示出根據第一實施例的油泵電機驅動設備的實施例的電路框圖；