[发明专利]多相电动机控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及3相无刷电动机等的多相电动机的脉冲宽度调制(PWM)驱 动控制。特别，涉及在PWM驱动的驱动电路和直流电源(高电压侧或者低 电压侧)之间设置了单一的电流检测器的多相电动机控制装置的噪声防止技 术。

背景技术

在对3相无刷电动机等的多相电动机进行驱动的控制装置中，在多相电 动机的各相中，通过将锯齿状或三角状的载波(锯齿状信号、三角状信号) 与对应于目标电流值的占空比(Duty)设定值进行比较，从而生成决定用于 驱动多相电动机的开关元件的ON/OFF的定时的PWM信号。即，根据锯齿 状信号或三角状信号的值(PWM计数值)为占空比设定值以上还是小于占空 比设定值来决定PWM信号为高电平还是低电平。

在基于锯齿状信号或三角状信号而生成PWM信号，驱动多相电动机的 多相电动机控制装置中，存在一个相与其他相之间的切换时的时间间隔变得 非常小的情况。此时，由于驱动电路的场效应晶体管的开关时间、死区(dead time：死区时间)的存在、或电子处理电路的响应延迟，电流变得不稳定， 所以导致在这个期间中无法用电流检测器进行正确的电流测定。

例如，在使用A/D变换器作为电流检测器的情况下，若没有根据A/D变 换器的规格而至少连续地输入例如2μs的期间的稳定的信号，则无法检测正 确的电流值。输入信号没有连续地在2μs的期间稳定地输入的情况下，A/D 变换器无法检测各相的正确的电流值。

在专利文献1记载的车辆用转向装置中，在电动机驱动电路和地之间的 电流路径上，设置了用于检测流过其电流路径的电流值的单一的电流传感器， 将用于生成各相PWM信号的锯齿波的相位偏移，从而使各相PWM信号的 向低电平的下降定时偏移。由此，基于在V相PWM信号下降到低电平之后 经过规定时间为止的期间中的电流传感器的输出信号，得到流过电动机的U 相电流值。此外，基于在W相PWM信号下降到低电平之后经过规定时间为 止的期间中的电流传感器的输出信号，得到流过电动机的U相电流以及V相 电流的合计电流值。

在专利文献2记载的控制3相或者多相逆变器的方法中，在PWM期间 内，在一个相位的晶体管的开关时和对应于下一个相位的晶体管的开关时之 间的时间间隔小于规定的阈值的情况下，禁止测定，产生用于定义充分的持 续期间的测定时间间隔的PWM信号，可测定对于线电流的开关的影响。将 相同从属期间的其他PWM信号的持续期间缩短某一值，求出这些其他PWM 信号的缩短之和，补偿用于定义测定间隔的PWM信号的增加量。

在专利文献3记载的用于3相无刷AC电动机的驱动系统中，为了使用 单一传感器在所有相中可测量电流的同时提高功率输出，而构成为使晶体管 切换模式最佳化。这是通过如下方法实现的，即为了满足通过单一传感器法 所决定的最小状态时间要素而规定请求了三个以上的状态时的电压请求矢量 x，使依然可进行单一电流检测的同时计算生成请求矢量x的三个以上的状态 矢量。

在专利文献4记载的对在电动机运行中可补偿输出信号中的某些漂移 (drift)的无刷电动机进行监视的方法中，使用电流测定部件而监视流入或 流出电动机的各个绕线的电流，从而生成显示电流的输出信号，在通过电流 测定部件而被告知流过的瞬间电流实质上为零时，测定电流测定部件的输出， 生成用于补偿实际测定输出信号值与理想输出信号值之间的某些差的修正输 出信号。

在专利文献5中，使用三角状信号作为载波，使用h相、m相、1相的用 语来代替U相、V相、W相的用语，h相与m相之间的时间间隔表示为t1， m相与1相之间的时间间隔表示为t2。如专利文献5的图7所示，在时间间 隔t1、t2分别小于阈值(mw)时，进行Case2的处理。在时间间隔t1、t2的 任一个小于阈值(mw)时，进行Case3或者Case4的处理。在Case2的处理 的情况下(参照图13)，占空比最大相沿左侧偏移，占空比最小相沿右侧偏 移(参照图12B)。在Case3的处理的情况(参照图15)并且判断为仅一个 相的偏移即可时(步骤148为“否”)，占空比最大相沿左侧偏移(参照图 14B)。在Case4的处理的情况(参照图17)并且判断为仅一个相的偏移即 可时(步骤166为“否”)，占空比最小相沿左侧偏移(参照图16B)。