电动机控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供电动机控制装置，具有通电控制部，其生成桥式驱动器各相的通电控制信号；AD变换部，其对与上述桥式驱动器各相的输出电压对应的模拟的反馈电压进行采样并变换为数字的反馈信号；过零检测部，其接受上述反馈信号的输入并进行用于决定上述通电控制信号的换流定时和PWM占空比的过零检测。例如，上述AD变换部的采样定时根据上述PWM占空比被切换为PWM接通期间和PWM断开期间中的一方。此外，例如上述通电控制部对上述桥式驱动器各相的下侧开关进行PWM驱动，上述AD变换部的采样定时被设定为PWM断开期间。此外，例如上述AD变换部在PWM接通期间和PWM断开期间的双方进行上述反馈电压的AD变换处理，上述过零检测部根据上述PWM占空比采用一方的AD变换结果。

Motor control device

The invention provides a motor control device, with power control, the driver each phase of the power control signal; AD transform, simulation of the feedback voltage to drive with the overhead of each phase corresponding to the output voltage are sampled and converted to digital signal feedback; zero crossing detection, its acceptance the feedback signal input and the power control signal is used to determine the commutation timing and PWM duty ratio of zero crossing detection. For example, the sampling timing of the AD transformation section is switched to a party during the PWM connection period and the PWM break period according to the PWM duty ratio mentioned above. In addition, for example, the above power control section drives PWM on the lower side switch of each phase of the bridge driver, and the sampling time of the AD conversion section is set to PWM interruption period. In addition, for example, the above AD transform part performs the AD conversion processing of the above feedback voltage during the PWM connection and the PWM disconnection period, and the zero crossing detection part adopts the AD transformation result of one side according to the PWM duty ratio.

【技术实现步骤摘要】
电动机控制装置
本专利技术涉及一种电动机控制装置。
技术介绍
为了以无传感器方式驱动无刷DC电动机，例如需要测量电动机各相的反电动势来进行过零检测，掌握转子的旋转位置。另外，作为与上述相关的现有技术的一例，可以列举本申请人提出的日本特开2014-87210号公报。图19是表示现有的过零检测方法(第1现有例)的框图。在本图的过零检测方法中，针对电动机各相设有AD变换部，因此可以同时对各相的反电动势进行AD变换来用于微型计算机的过零检测处理。然而，在该现有例中，存在所需要的AD变换部的数量较多的问题。图20是表示现有的过零检测方法(第2现有例)的框图。在本图的过零检测方法中，针对电动机各相设有采样/保持部，因此可以同时对各相的反电动势进行采样，通过单一的AD变换部依次对各保持值进行AD变换。因此，与之前的第1现有例相比，该现有例能够削减AD变换部的数量。然而，在该现有例中，需要追加采样/保持部，因此从电路规模观点出发存在进一步改善的余地。此外，对电动机的旋转速度进行PWM控制的情况下，在切换PWM接通期间和PWM断开期间的接通/断开切换定时附近产生噪声、感应电压上升延迟(包含各相的偏差)。然而，在现有的过零检测方法中，AD变换部的采样定时始终被设为PWM接通期间，而不是取决于PWM占空比。因此，在PWM接通期间变短的低占空比驱动时(＝低速旋转时)，即使针对电动机的各相设有AD变换部或采样/保持部，AD变换部的采样定时也接近接通/断开切换定时，因此存在无法正确进行过零检测的可能性。
技术实现思路
鉴于本申请的专利技术者们发现的上述课题，本专利技术的目的是提供一种能够正确地进行过零检测的电动机控制装置。例如，本说明书所公开的电动机控制装置具有：通电控制部，其生成桥式驱动器各相的通电控制信号；AD变换部，其对与上述桥式驱动器各相的输出电压对应的模拟的反馈电压进行采样并变换为数字的反馈信号；以及过零检测部，其接受上述反馈信号的输入，并进行用于决定上述通电控制信号的换流定时和PWM占空比的过零检测，上述AD变换部的采样定时根据上述PWM占空比被切换为PWM接通期间和PWM断开期间中的一方。此外，例如本说明书所公开的电动机控制装置具有：通电控制部，其生成桥式驱动器各相的通电控制信号；AD变换部，其对与上述桥式驱动器各相的输出电压对应的模拟的反馈电压进行采样并变换为数字的反馈信号；以及过零检测部，其接受上述反馈信号的输入，并进行用于决定上述通电控制信号的换流定时和PWM占空比的过零检测，上述通电控制部对上述桥式驱动器各相的下侧开关进行PWM驱动，上述AD变换部的采样定时被设定为PWM断开期间。此外，例如本说明书所公开的电动机控制装置具有：通电控制部，其生成桥式驱动器各相的通电控制信号；AD变换部，其对与上述桥式驱动器各相的输出电压对应的模拟的反馈电压进行采样并变换为数字的反馈信号；以及过零检测部，其接受上述反馈信号的输入，并进行用于决定上述通电控制信号的换流定时和PWM占空比的过零检测，上述AD变换部在PWM接通期间和PWM断开期间这两个期间进行上述反馈电压的AD变换处理，上述过零检测部根据上述PWM占空比采用一方的AD变换结果。另外，根据以下的优选方式的详细说明、与之相关的附图，使本专利技术的其他特征、要素、步骤、优点以及特性变得更加明确。附图说明图1是表示电子设备的整体结构的框图。图2是表示3相桥式驱动器的一个结构例的电路图。图3是表示120°通电控制的一例的时序图。图4是表示电动机驱动控制的一例的流程图。图5是表示过零检测的一例的时序图。图6是表示感应电压的同时采样动作的波形图。图7是表示感应电压的依次采样动作的波形图。图8是表示采样定时切换控制的一例的波形图。图9是阈值占空比的滞后特性图。图10是表示通电控制部以及定时控制部的一个结构例的框图。图11是表示采样定时的第1设定例的时序图。图12是表示采样定时的第2设定例的时序图。图13是表示上侧PWM驱动时的电动机状态的示意图。图14是表示上侧PWM驱动时的输出电压的波形图。图15是表示上侧PWM驱动时的反馈电压调整单元的一例的框图。图16是表示下侧PWM驱动时的电动机状态的示意图。图17是表示下侧PWM驱动时的输出电压的波形图。图18是表示车辆的一个结构例的外观图。图19是表示现有的过零检测方法(第1现有例)的框图。图20是表示现有的过零检测方法(第2现有例)的框图。具体实施方式＜电子设备＞图1是表示电子设备的整体结构的框图。本结构例的电子设备1具有电动机驱动装置10和3相无刷DC电动机20(以下，简称为电动机20)。电动机驱动装置10是以无传感器方式驱动电动机20的主体，其构成要素被分散地配置在控制板11和应用板12上。更具体地，在控制板11上搭载有电动机控制装置100，在应用板12上搭载有3相桥式驱动器200(以下，简称为驱动器200)和调整部300。电动机控制装置100从调整部300接受反馈电压(Uin、Vin、Win)的输入而生成通电控制信号(UH、UL、VH、VL、WH、WL)，并将该通电控制信号输出到驱动器200。驱动器200从电动机控制装置100接受上述通电控制信号(UH、UL、VH、VL、WH、WL)的输入而生成输出电压(U、V、W)，并将该输出电压输出到电动机20。调整部300对输出电压(U、V、W)进行分压来生成反馈电压(Uin、Vin、Win)，并将该反馈电压输出到电动机控制装置100。另外，反馈电压(Uin、Vin、Win)的调整方法，并不一定限于分压，也可以采用其他调整方法。＜电动机控制装置＞接着，参照图1对电动机控制装置100的结构以及动作进行详细说明。本结构例的电动机控制装置100作为其功能模块，包括通电控制部110、AD(analog-to-digital：模拟-数字)变换部120、过零检测部130、超前角控制部140以及PI控制部150。通电控制部110根据从超前角控制部140输入的换流定时信号S1和从PI控制部150输入的占空比设定值D1这双方，生成驱动器200各相的通电控制信号(UH、UL、VH、VL、WH、WL)。AD变换部120对从调整部300输入的模拟的反馈电压(Uin、Vin、Win)依次进行采样并变换为数字的反馈信号S2，并将该反馈信号S2输出到过零检测部130。另外，向AD变换部120输入在与占空比设定值D1(进而PWM占空比)对应的定时被脉冲驱动的触发信号S3，并根据该触发信号S3对AD变换部120的采样定时进行切换。对于这一点，在后面进行详述。过零检测部130接受反馈信号S2的输入，进行用于决定通电控制信号(UH、UL、VH、VL、WH、WL)的换流定时和PWM占空比的过零检测。超前角控制部140根据由过零检测部130获得的定时信息Sa进行换流定时的超前角控制，由此生成换流定时信号S1。优选考虑过零检测部130的信号延迟、以及通电控制信号(UH、UL、VH、VL、WH、WL)与输出电压(U、V、W)相位偏移等，对换流定时信号S1的超前角量进行适当调整。PI控制部150根据由过零检测部130获得的速度信息Sb进行占空比设定值D1(进而PWM占空比)的PI控制。该PI控制是组合了比例控制(P控制：Proportiona本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动机控制装置，其特征在于，具有：通电控制部，其生成桥式驱动器各相的通电控制信号；AD变换部，其对与上述桥式驱动器各相的输出电压对应的模拟的反馈电压进行采样并变换为数字的反馈信号；以及过零检测部，其接受上述反馈信号的输入，并进行用于决定上述通电控制信号的换流定时和PWM占空比的过零检测，上述AD变换部的采样定时根据上述PWM占空比被切换为PWM接通期间和PWM断开期间中的一方。

【技术特征摘要】
2016.06.06 JP 2016-1126501.一种电动机控制装置，其特征在于，具有：通电控制部，其生成桥式驱动器各相的通电控制信号；AD变换部，其对与上述桥式驱动器各相的输出电压对应的模拟的反馈电压进行采样并变换为数字的反馈信号；以及过零检测部，其接受上述反馈信号的输入，并进行用于决定上述通电控制信号的换流定时和PWM占空比的过零检测，上述AD变换部的采样定时根据上述PWM占空比被切换为PWM接通期间和PWM断开期间中的一方。2.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，上述AD变换部的采样定时，在上述PWM占空比高于阈值占空比时被设定为上述PWM接通期间，在上述PWM占空比低于上述阈值占空比时被设定为上述PWM断开期间。3.根据权利要求2所述的电动机控制装置，其特征在于，上述阈值占空比具有滞后特性。4.根据权利要求1至3中任一项所述的电动机控制装置，其特征在于，上述过零检测部针对上述反馈电压比较全部相的平均电压值和非驱动相的感应电压值，由此进行上述过零检测。5.根据权利要求1至3中任一项所述的电动机控制装置，其特征在于，上述通电控制部对上述桥式驱动器各相的下侧开关进行PWM驱动。6.根据权利要求1至3中任一项所述的电动机控制装置，其特征在于，上述通电控制部对上述桥式驱动器各相的上侧开关进行PWM驱动。7.根据权利要求5所述的电动机控制装置，其特征在于，上述反馈电压被调整为收敛在上述AD变换部的输入范围内。8.根据权利要求6所述的电动机控制装置，其特征在于，上述反馈电压被调整为收敛在上述AD变换部的输入范围内。9.根据权利要求1至3中任一项所述的电动机控制装置，其特征在于，该电动机控制装置还具备超前角控制部，其根据由上述过零检测部获得的定时信息进行上述换流定时的超前角控制。10.根据权利要求1至3中任一项所述的电动机控制装置，其特征在于，该电动机控制装置还具备PI控制部，其根据由上述过零检测部获得的速度信息进行上述PWM占空比的PI控制。11.根据权利要求1至3中任一项所述的电动机控制装置，其特征在于，上述通电控制部包括：计数器，其对时钟信号的脉冲数进行计数并输出计数值；以及比较器，其进行用于设定上述...

【专利技术属性】
技术研发人员：宇佐川顺之，西山高浩，
申请(专利权)人：罗姆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP