发动机控制装置、空气调节机、以及发动机控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种低成本、且高可靠性的发动机控制装置等。本发明专利技术的发动机控制装置(1)具备启动时状态推定部(115)，该启动时状态推定部(115)基于通过在逆变器电路(2)的直流侧设置的分流电阻(R)而检测出的电流值，对逆变器电路(2)输出控制信号，来以无位置传感器方式对发动机进行驱动，启动时状态推定部(115)在启动发动机(M)时，以该发动机(M)的电枢所具备的多相绕组中的一相为基准，将使在dq坐标系中沿着d轴的定位电流流动的指令输出给逆变器电路(2)，并基于根据该指令通过分流电阻(R)而检测出的电流值，至少推定流过所述电枢的发动机电流的相位角以及电气角频率。

【技术实现步骤摘要】
发动机控制装置、空气调节机、以及发动机控制方法
本专利技术涉及一种对发动机的驱动进行控制的发动机控制装置等。
技术介绍
公知一种基于在发动机的3相绕组产生的线间电压等，来推定转子的位置，并根据该推定结果来对发动机进行驱动的无位置传感器控制。通过采用无位置传感器控制，存在能够在各种设置环境设置发动机，并且由于省略了位置传感器，故而能够削减相应的制造成本的优点。例如，专利文献1中记载了一种电动机的控制装置，其具备：对3相绕组的线间感应电压进行检测的感应电压检测电路；用于对在逆变器的直流侧流动的电流进行检测的分流电阻；和对同步发动机的驱动进行控制的微机。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2007-166695号公报【专利技术概要】【专利技术要解决的技术课题】在专利文献1所记载的专利技术中，微机在启动发动机时(发动机停止时)，通过感应电压检测电路来检测空转所伴随的转子的磁极位置等。另外，微机，一边基于分流电阻的电流值来对发动机电流进行再现，一边执行PWM(PulseWidthModulation，脉宽调制)控制来驱动发动机。如此记载于专利文献1的专利技术，是一种在对发动机的磁极位置等进行检测时，启动前和启动后使用不同的电路(感应电压检测电路以及分流电阻)的构成。这样由于存在多个用于发动机的磁极位置等的检测的电路，因此存在相应地控制装置的制造成本变高的问题。另外，在一方的电路存在不良状况的情况下，便有可能无法适当地启动发动机。
技术实现思路
因而，本专利技术的课题在于，提供一种低成本、且高可靠性的发动机控制装置等。【用于解决课题的技术手段】为了解决上述课题，本专利技术涉及的发动机控制装置，其特征在于，在启动发动机时，以该发动机的电枢所具备的多相绕组中的一相为基准，将使在dq坐标系中沿着d轴的定位电流流动的指令输出给逆变器电路，并基于根据该指令由电流检测器检测出的电流值，至少推定流过所述电枢流动的发动机电流的相位角以及电气角频率。另外，关于详细情况，在本专利技术的实施方式中进行说明。【专利技术效果】根据本专利技术，能够提供一种低成本、高可靠性的发动机控制装置等。附图说明图1是本专利技术的一实施方式涉及的发动机控制装置的构成图。图2是具备与发动机连结的室外风扇的空气调节机的系统构成图。图3是表示在发动机的3相绕组中流动的相电流的相位角、与在3相绕组中流动的电流的走向之间的关系的说明图图4(a)是表示在发动机的停止过程中由于室外风扇的空转而在3相绕组中流动电流的状态的说明图，(b)是表示将上臂开关元件设置为接通的状态的说明图，(c)是表示将下臂开关元件设置为接通的状态的说明图。图5(a)是表示发动机的实轴与控制轴之间的关系的说明图，(b)是表示在发动机中流动定位电流时的电流矢量的说明图。图6是发动机控制装置所具备的启动时状态推定部的构成图。图7是表示发动机控制装置执行的处理的流程的流程图。图8是表示发动机控制装置执行的启动时状态推定处理(S102：参照图7)的流程的流程图。图9(a)是用dq坐标系对定位电流进行矢量表示的说明图，(b)是表示发动机正向转动的情况下的q轴电流随时间推移发生的变化的说明图，(c)是表示发动机停止的情况下的q轴电流随时间推移而发生的变化的说明图，(d)是表示发动机逆向转动的情况下的q轴电流随时间推移而发生的变化的说明图。图10是与反馈电流的检测相关的说明图，(a)是U相、V相、W相的电压指令定时器计数值的说明图，(b)是表示各开关元件的接通/断开的说明图，(c)是表示在分流电阻中流动的母线电流的变化的说明图。图11是表示在输入了定位电流指令的情况下流动的3相电流的走向的说明图，(a)与图10(c)的区间K2对应，(b)与图10(c)的区间K3对应。图12是表示在输入了定位电流指令的情况下流动的3相电流的走向的说明图，(a)与图10(c)的区间K5对应，(b)与图10(c)的区间K6对应。图13是表示发动机控制装置执行的控制模式设定处理(S103：参照图7)的流程的流程图。具体实施方式关于本专利技术的实施方式，适当地参照附图详细进行说明。以下，作为一例，针对与空气调节机S(参照图2)的室外机So连结的发动机M的控制进行说明。《实施方式》图1是本实施方式涉及的发动机控制装置的构成图。发动机控制装置1是如下装置：基于在逆变器电路2的直流侧设置的分流电阻R的电流检测值，对逆变器电路2输出控制信号来以无位置传感器方式对发动机M进行驱动。以下，首先，针对作为发动机控制装置1的控制对象的逆变器电路2以及发动机M进行简单说明。接着，针对与发动机M连结的室外风扇F等进行说明，在对与该室外风扇F的状态推定相关的概要进行说明之后，针对本实施方式涉及的发动机控制装置1详细进行说明。图1所示的逆变器电路2是如下电力变换器：将从直流电源3输入的直流电压(直流电力)变换成3相交流电压(3相交流电力)，将该3相交流电压输出给发动机M。在此，直流电源3将从交流电源31输入的交流电力通过整流电路32以及平滑电容器33变换成直流电力。逆变器电路2通过将具备开关元件Tr_Pu、Tr_Nu的第1支路(参照图4)、具备开关元件Tr_Pv、Tr_Nv的第2支路、和具备开关元件Tr_Pw、Tr_Nw的第3支路相互并联连接而构成。以下，有时将任意的开关元件仅记作“开关元件Tr”。为了防止因整流而引起的开关元件Tr的破坏，因而在开关元件Tr反并联连接有回流二极管D_Pu、D_Nu等(参照图4)。在逆变器电路2所具有的下臂开关元件Tr_Nu、Tr_Nv、Tr_Nw(参照图4)的共同连接点与直流电源3的负极之间(即，在逆变器电路2的直流侧连接的母线A)，设置有分流电阻R(电流检测器)。在分流电阻R中流动的电流的检测值，被输出给发动机控制装置1的电流再现处理部101。发动机M是例如无刷直流发动机，具有卷绕3相绕组Lu、Lv、Lw(参照图4)的定子(电枢：未图示)、和相对于该定子可旋转地被轴支撑的转子(永久磁铁：未图示)。通过上述的逆变器电路2的驱动，来切换在3相绕组Lu、Lv、Lw中流动的电流的走向，在与转子之间产生吸引力/反作用力。发动机M的转子的轴X，与空气调节机S的室外风扇F连结。图2是具备与发动机连结的室外风扇的空气调节机的系统构成图。另外，图2所示的箭头表示在制冷运转时冷媒流动的方向。空气调节机S具备：压缩机41、四通阀42、室外热交换器43、膨胀阀44、室内热交换器45、室外风扇F、和室内风扇F1。通过将四通阀42、压缩机41、室外热交换器43、膨胀阀44、以及室内热交换器45按环状依次连接，从而构成冷媒回路T。室外风扇F是向室外热交换器43送入室外空气的风扇，被设置于室外机So。通过室外风扇F的转动，从而在室外热交换器43中流通的冷媒与外部气体进行热交换。如前所述，在室外风扇F连结有本实施方式所涉及的发动机M的转子(未图示)。室内风扇F1是向室内热交换器45送入室内空气的风扇，被设置于室内机Si。通过室内风扇F1的转动，从而在室内热交换器45中流通的冷媒与室内空气进行热交换。在室内风扇F1设置另外的发动机M1。室外机So由于被设置在屋外，因而很多情况下自然风会流入室外风扇F。因此，即使在发动机M停止的状态下(即，下次启动时)，有时室外风扇F也会因自然风而正向转动或者本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机控制装置，其特征在于，具备控制单元，该控制单元基于由在逆变器电路的直流侧设置的电流检测器检测出的电流值，对所述逆变器电路输出控制信号，来以无位置传感器方式对发动机进行驱动，所述控制单元，在对所述发动机进行启动时，以该发动机的电枢所具备的多相绕组中的一相为基准，将使在dq坐标系中沿着d轴的定位电流流动的指令输出给所述逆变器电路，并基于根据该指令由所述电流检测器检测出的电流值，至少推定流过所述电枢的发动机电流的相位角以及电气角频率。

【技术特征摘要】
2013.10.02 JP 2013-2075311.一种发动机控制装置，其特征在于，具备控制单元，该控制单元基于由在逆变器电路的直流侧设置的电流检测器检测出的电流值，对所述逆变器电路输出控制信号，来以无位置传感器方式对发动机进行驱动，所述控制单元，在对所述发动机进行启动时，以该发动机的电枢所具备的多相绕组中的一相为基准，将使在dq坐标系中沿着d轴的定位电流流动的指令输出给所述逆变器电路，并基于根据该指令由所述电流检测器检测出的电流值，至少推定流过所述电枢的发动机电流的相位角以及电气角频率，在所推定出的所述电气角频率小于规定值的情况下，将流动对所述发动机进行启动的电流的指令输出给所述逆变器电路，在所推定出的所述电气角频率为规定值以上的情况下，不向所述逆变器电路输出流动对所述发动机进行启动的电流的指令。2.根据权利要求1所述的发动机控制装置，其特征在于，所述控制单元具备：电流相位运算部，其在对所述发动机进行启动时，按规定周期来计算所述发动机电流的相位角；相位差运算部，其计算由所述电流相位运算部本次计算出的相位角、和前次计算出的相位角之间的相位差；频率运算部，其基于由所述相位差运算部计算出的相位差，来计算空转所伴随的发动机电流的电气角频率；和状态判定部，其基于由所述相位差运算部计算出的相位差的符号，判定所述发动机是正向转动、停止、逆向转动中的哪一个状态。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：田村建司，奥山敦，樋爪达也，田村正博，
申请(专利权)人：日立空调·家用电器株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP