[发明专利]无刷电机的控制装置及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及无刷电机的控制装置及控制方法，更详细地说，涉及以无传感器方式进行3相无刷电机的通电模式的切换判定的控制装置及控制方法。

背景技术

作为以往的无刷电机的控制装置及控制方法，已知在3相无刷电机中，在脉冲电压的施加中非通电相上感应的脉冲感应电压横穿了对每个通电模式确定的阈值时，切换在2相上施加与PWM(Pulse Width Modulation)信号对应的脉冲电压的通电模式(例如，参照专利文献1)。

这里，由于在紧接2相上施加了脉冲电压后脉冲感应电压波动，所以若为了使无刷电机以低速旋转而减小PWM信号的占空比，则在脉冲感应电压的波动期间内采样脉冲感应电压，有可能弄错通电模式的切换定时。

因此，在专利文献1的无刷电机的控制装置及控制方法中，在PWM信号的连续的多个周期之中的规定周期(以下，称为“主周期”)中检测非通电相的脉冲感应电压，将主周期中的PWM信号的占空比(以下，称为“主周期占空比”)限制为下限占空比，使得脉冲感应电压在波动期间内不被采样，此外，将PWM信号的多个周期之中主周期以外的其他的周期(以下，称为“调整周期”)中的PWM信号的占空比(以下，称为“调整周期占空比”)设定得小于主周期占空比，并进行调整，使得将主周期占空比和调整周期占空比进行平均后的平均占空比为由转速反馈控制等设定的占空比(以下，称为“设定占空比”)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-66343号公报

发明内容

发明要解决的问题

可是，在将设定占空比设为比下限占空比小的接近0的值的情况下，由于主周期占空比被限制为下限占空比，所以使调整周期占空比下降至负值，即，在调整周期中与主周期时相反方向上流动电流，被认为在与主周期相反的方向上发生转矩。

此外，在根据是电流的上游相和下游相的哪一个，实施对连接到各相的两个开关元件之中上臂侧或下臂侧的一方施加PWM信号，对另一方的开关元件施加相反相位的PWM信号的互补PWM方式的情况下，有时设置两个开关元件都截止的静寂时间，使得上段开关元件处于导通的时间和下段开关元件处于导通的时间重叠而不发生臂短路。

但是，这样设置静寂时间，并且调整周期占空比成为负值，若在调整周期中与主周期相反方向上流动电流，则在静寂时间中引起相端子电压相反意志的变动，由此，调整周期中的通电时间会增大相当于静寂时间。

因此，在调整周期占空比为负值的范围，调整周期占空比根据静寂时间而实质性地减少，平均占空比也实质性地下降，所以若调整周期占空比的值从正变为负，则发生无刷电机的转速急剧地下降的间隙(gap)，若在这样的间隙存在的状态下进行转速反馈控制，则因设定占空比的值而有引起无刷电机的转速摆动(hunting)的顾虑。

本发明鉴于上述问题而完成，目的在于提供使无刷电机的转速相对设定占空比的线性度提高的、无刷电机的控制装置及控制方法。

解决问题的方案

为此，在本发明的无刷电机的控制装置及控制方法中，以基于在非通电相上感应的脉冲感应电压的检测值，切换被桥式连接到3相无刷电机的开关元件对于2相施加与脉宽调制信号对应的脉冲电压的通电模式为前提，在脉宽调制信号的设定占空比低于第1规定值的情况下，将在连接到2相的一方的开关元件上施加的脉宽调制信号的连续的多个周期之中规定周期的占空比作为检测脉冲感应电压的周期，限制为第1规定值，在脉宽调制信号的连续的多个周期之中规定周期以外的其他的周期中，基于被限制为第1规定值的规定周期的占空比和设定占空比，调整在设定占空比低于第1规定值的第2规定值以上的情况下，连接到2相的一方的开关元件上施加的脉宽调制信号的占空比、在设定占空比低于第2规定值的情况下，连接到2相的另一方的开关元件上施加的脉宽调制信号的占空比，在设定占空比低于第2规定值的情况下增大校正规定周期的占空比。

发明的效果

根据本发明的无刷电机的控制装置及控制方法，能够使无刷电机的转速相对设定占空比的线性度提高，所以在转速的反馈控制中，可降低在无刷电机的转速中发生的摆动的可能性。

附图说明

图1是表示将发动机冷却的冷却系统的一例的结构图。

图2是表示无刷电机及其控制装置的一例的电路结构图。

图3是表示控制单元的一部分结构的框图。

图4是表示无刷电机的通电模式的一例的时序图。

图5是表示脉冲感应电压的检测定时的定时图。