CN103370871B - 电动机控制装置 - Google Patents

Abstract

包括前馈控制单元，该前馈控制单元对规定的监视对象的变化量进行检测，并对控制器所识别的转速进行修正，其中，该规定的监视对象不利用转速检测单元而使电动机的转速改变。

Description

电动机控制装置

技术领域

本发明涉及电动机控制装置，更详细而言，涉及通过无传感器控制来对永磁体同步电动机进行可变速控制的电动机控制装置。

背景技术

作为高效且可变速范围较大的电动机，永磁体同步电动机(PermanentMagnetic Synchronous Motor：PMSM)，特别是在转子(rotor)中埋入了永磁体的内置式永磁体同步电动机(Interior Permanent Magnetic SynchronousMotor：IPMSM)在车辆用空调装置的压缩机驱动用电动机、电动车驱动用电动机等用途中的应用范围得到了扩大，其需求值得期待。

对这种电动机的驱动进行控制的电动机控制装置由电动机、逆变器、直流电源、以及内置了微机的控制器构成。在上述电动机中，通常进行所谓的无传感器控制，即，根据由控制器所检测到的电流以及电压的信息等来检测电动机的感应电压，进而检测转子位置θm，从而在不使用物理传感器的情况下控制电动机。

在该无传感器控制中，公开了以下技术：即，利用所检测到的转子位置θm来周期性地检测转子位置变化量Δθm，对该转子位置变化量Δθm进行时间微分，并将得到的值乘以规定的滤波器，来计算转子、即电动机的转速ω，利用该运算得到的转速ω来设定目标电压相位，并且，利用转子位置变化量Δθm来计算逆变器输出频率ω(转速)(例如参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开第3454210号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，在将电动机控制装置用于例如驱动装载在车辆中的电动压缩机时，若由直流电源施加在逆变器上的电压基于某种原因而产生急剧变动，或者电动机的旋转与车辆的发动机转速联动地产生急剧变动，则目标电压相位、进而连实际施加在电动机上的输出电压也会产生急剧变动，可能会使电动机的转速急剧下降或急剧上升。

另一方面，电动机的转速检测所使用的滤波器的时间常数由电动机的电感L、绕组电阻R等电动机特性来设定，特别是在进行无传感器控制的情况下，也会如现有技术所示的那样、设定能将数据的噪音充分去除的较长的值，换言之，使用了比较重的滤波器。因此，电动机的转速是在以该转速实际旋转后、经过上述时间常数的延迟之后才被控制器识别。

然而，由控制器识别出的转速是与电动机的转速控制直接相关的参数，另一方面，目标电压相位、输出电压是电动机的转速检测中不直接使用的参数，因此，目标电压相位和输出电压在电动机的转速检测中成为扰乱因素。因此，若在无传感器控制时，电动机由于目标电压相位、输出电压的急剧变动而急剧加速或急剧减速，则由于上述较重的滤波器的存在，会使电动机转速控制产生显著的响应延迟。这种响应延迟可能会使电动机进入无法进行无传感器控制的状态，从而使电动机失步，进而会对电动机所驱动的压缩机的稳定运行带来严重的影响。

本发明是有鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种电动机控制装置，能提高永磁体同步电动机的无传感器控制的稳定性。

解决技术问题所采用的技术方案

为实现上述目的，本发明的电动机控制装置利用控制器的无传感器控制来对永磁体同步电动机的转子位置进行检测，其特征在于，包括：电流检测单元，对流过电动机的线圈的电流进行检测；施加电压检测单元，对施加在电动机的线圈上的电压进行检测；转子位置检测单元，基于由电流检测单元所检测到的电流以及由施加电压检测单元所检测到的电压来检测转子位置；目标电流相位设定单元，基于由转子位置检测单元所检测到的转子位置来设定目标电流；转速检测单元，基于由转子位置检测单元所检测到的转子位置来检测电动机的转速；相电压设定单元，基于由电流检测单元所检测到的所述电流、由所述转子位置检测单元所检测到的所述转子位置、以及由转速检测单元所检测到的转速来设定目标电压；以及前馈控制单元，对规定的监视对象的变化量进行检测，并对由控制器所识别的电动机的转速进行修正，其中，该规定的监视对象不利用转速检测单元而使电动机的转速改变。（权利要求1）

具体而言，监视对象为相电压设定单元所检测到的目标电压(权利要求2)、从外部发送的目标转速(权利要求3)中的任何一个。

此外，操作对象为转速检测单元所检测到的转速(权利要求4)、目标电流设定单元所设定的目标电流(Idt)(权利要求5)中的任何一个。

更具体而言，前馈控制单元对监视对象的变化量进行检测，将该变化量转换为电动机的实际转速差，并使该实际转速差通过将转子的转动惯量考虑在内的响应时间常数的滤波器来对求和转速差进行检测，并将该求和转速差与转速检测单元所检测到的转速相加。（权利要求6）

发明效果

根据权利要求1所述的电动机控制装置，包括前馈控制单元，该前馈控制单元对规定的监视对象的变化量进行检测，并对控制器所识别的电动机的转速进行修正，其中，该规定的监视对象不利用转速检测单元而使电动机的转速改变。由此，即使电动机的转速检测的扰乱因素产生急剧变动，也能进行修正，使得控制器所识别出的电动机的转速迅速地跟随实际转速，因此改善了电动机转速控制的响应延迟，能提高电动机的无传感器控制的稳定性。

根据权利要求2或3所述的发明，若将前馈控制单元的监视对象设为对电动机的转速检测而言为扰乱因素的目标电压、目标转速中的任何一个，则即使它们产生急剧变动，也能可靠地进行修正，使得控制器所识别出的电动机的转速迅速地跟随实际转速，因此能可靠地提高电动机的无传感器控制的稳定性，较为理想。

根据权利要求4或5所述的发明，若将前馈控制单元的操作对象设为转速、目标电流中的任何一个，则即使监视对象即扰乱因素产生急剧变动，也能可靠地进行修正，使得控制器所识别出的电动机的转速迅速地跟随实际转速，因此能可靠地提高电动机的无传感器控制的稳定性，较为理想。

根据权利要求6所述的发明，具体而言，前馈控制单元对监视对象的变化量进行检测，将该变化量转换为电动机的实际转速差，并使该实际转速差通过将转子的转动惯量考虑在内的响应时间常数的滤波器来对求和转速差进行检测，并将该求和转速差与转速检测单元所检测到的转速相加，由此能可靠地进行修正，使得控制器所识别出的电动机的转速迅速地跟随实际转速。

附图说明

图1是本发明的实施方式1所涉及的电动机控制装置的结构图。

图2是对由图1的控制器所进行的无传感器控制进行表示的控制框图。

图3是对图2的电动机的U相线圈Uc、V相线圈Vc和W相线圈Wc进行正弦波通电(180°通电)时的相电流波形图。

图4是对图2的电动机的U相线圈Uc、V相线圈Vc和W相线圈Wc进行正弦波通电(180°通电)时的感应电压波形图。

图5是图2的电动机的转子旋转时的电动机矢量图。

图6是对电动机的输出变压V产生变动时的、转速ω与电动机转矩N之间的关系进行表示的图。

图7是以时序方式对实际转速ω′、识别转速ω、求和转速差Δω″、修正转速ω″与输出电压V的变动之间的关系进行表示的图。

图8是对本发明的实施方式2所涉及的电动机控制装置的控制器所进行的无传感器控制进行表示的控制框图。

具体实施方式

图1是本发明的实施方式1所涉及的电动机控制装置的结构图。电动机控制装置由电动机1、逆变器2、直流电源4、以及内置了微机的控制器6构成。

图2是对于由控制器6所进行的电动机1的无传感器控制进行表示的控制框图。控制器6包括PWM信号生成部8、转子位置检测部(转子位置检测单元)10、转速检测部(转速检测单元)12、目标电流相位设定部(目标电流相位设定单元)14、加法器16、电压峰值检测部(电压峰值检测单元)18、电压相位检测部20、转速修正部(前馈控制单元)22、以及相电压设定部(相电压设定单元)24。

电动机1是三相无刷DC电动机，具有包含三相线圈(U相线圈Uc、V相线圈Vc以及W相线圈Wc)的未图示的定子、以及包含永磁体的未图示的转子，U相线圈Uc、V相线圈Vc以及W相线圈Wc如图1所示，以中性点N为中心联接成星形或者联接成三角形。

逆变器2是三相双极型驱动方式逆变器，且具备与电动机1的三相线圈相对应的三相开关元件，具体而言，具有由IGBT等形成的6个开关元件(上相开关元件Us、Vs和Ws以及下相开关元件Xs、Ys和Zs)、以及分流电阻器R1、R2和R3。

上相开关元件Us、下相开关元件Xs、分流电阻器R1；上相开关元件Vs、下相开关元件Ys、分流电阻器R2；上相开关元件Ws、下相开关元件Zs、分流电阻器R3分别串联连接，各个串联连接线的两端与产生高压电压Vh的直流电源4的输出端子并联连接。

此外，上相开关元件Us的发射极侧与电动机1的U相线圈Uc相连，上相开关元件Vs的发射极侧与电动机1的V相线圈Vc相连，上相开关元件Ws的发射极侧与电动机1的V相线圈Wc相连。

另外，上相开关元件Us、Vs和Ws的栅极、下相开关元件Xs、Ys和Zs的栅极以及直流电源4的二次侧输出端子分别与PWM信号生成部8相连。而且，分流电阻器R1的下相开关元件Xs侧、分流电阻器R2的下相开关元件Ys侧、以及分流电阻器R3的下相开关元件Zs侧分别与转子位置检测部10相连。

逆变器2利用由分流电阻器R1、R2和R3分别检测出的电压，来检测电动机1的U相线圈Uc、V相线圈Vc和W相线圈Wc中流过的电流(U相电流Iu、V相电流Iv和W相电流Iw)(电流检测单元)，并将它们发送给转子位置检测部10。

PWM信号生成部8对直流电源4的高压电压Vh进行检测，基于高压电压Vh和由相电压设定部24所设定的相电压，来生成PWM信号，并发送给逆变器2，该PWM信号用于在逆变器2的上相开关元件Us、Vs和Ws的栅极以及下相开关元件Xs、Ys以及Zs的栅极中、使各个开关元件导通或截止。

逆变器2的上相开关元件Us、Vs和Ws以及下相开关元件Xs、Ys和Zs根据来自PWM信号生成部8的PWM信号来以规定模式导通和截止，对电动机1的U相线圈Uc、V相线圈Vc和W相线圈Wc进行基于该导通截止模式的正弦波通电(180度通电)。

此外，PWM信号生成部8与转子位置检测部10相连，并利用由PWM信号生成部8所检测到的直流电源4的高压电压Vh，来检测施加在电动机1的U相线圈Uc、V相线圈Vc以及W相线圈Wc上的电压(U相施加电压Vu、V相施加电压Vv、W相施加电压Vw)(施加电压检测单元)，并发送给转子位置检测部10。

转子位置检测部10利用由逆变器2送出的U相电流Iu、V相电流Iv和W相电流Iw、以及由PWM信号生成部8送出的U相施加电压Vu、V相施加电压Vv和W相施加电压Vw，来对感应电压峰值Ep(感应电压相位)、感应电压电角度θe(感应电压相位)、相电流峰值Ip(电流相位)、相电流电角度θi(电流相位)进行检测。

详细而言，若参照图3的对电动机1的U相线圈Uc、V相线圈Vc和W相线圈Wc进行正弦波通电(180°通电)时的相电流波形图，则呈正弦波形的U相电流Iu、V相电流Iv和W相电流Iw分别具有120°的相位差。

根据该相电流波形图，对于U相电流Iu、V相电流Iv和W相电流Iw、以及相电流峰值Ip和相电流电角度θi成立下式：

·Iu=Ip×cos(θi)

·Iv=Ip×cos(θi-2/3π)

·Iw=Ip×cos(θi+2/3π)

转子位置检测部10中的相电流峰值Ip和相电流电角度θi的检测是以上式成立为前提来进行的，利用由逆变器2送出的U相电流Iu、V相电流Iv以及W相电流Iw，并利用上式进行计算，从而求得相电流峰值Ip和相电流电角度θi。

另一方面，若参照图4的对电动机1的U相线圈Uc、V相线圈Vc和W相线圈Wc进行正弦波通电(180°通电)时的感应电压波形图，则呈正弦波形的U相感应电压Eu、V相感应电压Ev和W相感应电压Ew分别具有120°的相位差。

根据该感应电压波形图，对于U相感应电压Eu、V相感应电压Ev和W相感应电压Ew、以及感应电压峰值Ep和感应电压电角度θe成立下式：

·Eu=Ep×cos(θe)

·Ev=Ep×cos(θe-2/3π)

·Ew=Ep×cos(θe+2/3π)

此外，对于U相施加电压Vu、V相施加电压Vv和W相施加电压Vw、以及U相电流Iu、V相电流Iv和W相电流Iw、以及U相线圈电阻Ru、V相线圈电阻Rv和W相线圈电阻Rw、以及U相感应电压Eu、V相感应电压Ev和W相感应电压Ew，则成立下式：

·Vu-Iu×Ru=Eu

·Vv-Iv×Rv=Ev

·Vw-Iw×Rw=Ew

转子位置检测部10中的感应电压峰值Ep和感应电压电角度θe的检测是以上式成立为前提而进行的，利用由逆变器2送出的U相电流Iu、V相电流Iv和W相电流Iw、以及由PWM信号生成部8送出的U相施加电压Vu、V相施加电压Vv和W相施加电压Vw，并根据上式(后一公式)来求得U相感应电压Eu、V相感应电压Ev和W相感应电压Ew，然后利用所求得的U相感应电压Eu、V相感应电压Ev和W相感应电压Ew，并根据上式(前一公式)来求得感应电压峰值Ep和感应电压电角度θe。

转子位置检测部10利用这里所检测到的相电流电角度θi和根据预先准备的后述的数据表格所选定的电流相位β，并根据下式

·θm=θi-β-90°

来检测转子位置θm，从而在转子位置检测部10中进行不使用物理传感器的无传感器控制。

此处使用的数据表格将“相电流峰值Ip”和“感应电压电角度θe-相电流电角度θi”作为参数来规定电流相位β，能够将“相电流峰值Ip”和“感应电压电角度θe-相电流电角度θi”作为参数来选定所期望的电流相位β。另外，“相电流峰值Ip”相当于由转子位置检测部10所检测到的相电流峰值Ip，而且，“感应电压电角度θe-相电流电角度θi”相当于将由转子位置检测部10所检测到的感应电压电角度θe与相电流电角度θi相减后的值。

图5是电动机1的转子旋转时的电动机矢量图，在d-q轴坐标中以矢量来表示电压V、电流I以及感应电压E(=ωΨ)的关系。图中的Vd为电压V的d轴分量，Vq为电压V的q轴分量，Id为电流I的d轴分量(d轴电流)，Iq为电流I的q轴分量(q轴电流)，Ed为感应电压E的d轴分量，Eq为感应电压E的q轴分量，α为以q轴为基准的电压相位，β为以q轴为基准的电流相位，γ为以q轴为基准的感应电压相位。此外，图中的Ψa为转子的永磁体的磁通，Ld为d轴电感，Lq为q轴电感，R为定子的绕组电阻，Ψ为转子的总交链磁通。

根据该电动机矢量图，如果将转子的转速设为ω，则成立下式：

【式1】

$\left(\begin{array}{c}\mathrm{Vd}\\ \mathrm{Vq}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{cc}R& -\mathrm{\ωLq}\\ \mathrm{\ωLd}& R\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}\mathrm{Id}\\ \mathrm{Iq}\end{array}\right)+\left(\begin{array}{c}0\\ \mathrm{\ω\Ψa}\end{array}\right)$

此外，如果从等式右边将与ω相关的值移到左边，则成立下式：

【式2】

$\left(\begin{array}{c}\mathrm{Ed}/\mathrm{\ω}=(\mathrm{Vd}-\mathrm{Id}\×R)/\mathrm{\ω}\\ \mathrm{Eq}/\mathrm{\ω}=(\mathrm{Vq}-\mathrm{Iq}\×R)/\mathrm{\ω}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{cc}0& -\mathrm{Lq}\\ \mathrm{Ld}& 0\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}\mathrm{Id}\\ \mathrm{Iq}\end{array}\right)+\left(\begin{array}{c}0\\ \mathrm{\Ψa}\end{array}\right)$

在转子位置检测部10中检测转子位置θm时使用的数据表格的生成是以在上述电动机矢量图下上式成立为前提来进行的，在规定范围内呈阶梯形地分别增加上述电动机矢量图中所示的电流相位β和电流I，并保存“感应电压相位γ-电流相位β”为规定值时的电流相位β，将相当于“电流I”的“相电流峰值Ip”和相当于“感应电压相位γ-电流相位β”的“感应电压电角度θe-相电流电角度θi”作为参数来生成电流相位β的数据表格。然后，将转子位置检测部10利用该生成的数据表格所检测到的转子位置θm发送给转速检测部12，同样地，将转子位置检测部10所检测到的相电流峰值Ip发送给目标电流相位设定部14。

转速检测部12利用由转子位置检测部10所检测到的转子位置θm，并将转子位置θm与运算周期为一个周期以前的转子位置θm-1相减，从而求得转子位置变化量Δθm，并对该转子位置变化量Δθm乘以规定的滤波器，来检测电动机1的转速ω，并发送给加法器16。然后，通过加法器16将由转速检测部12所求得的转速ω反馈至对控制器6所指示的电动机1的目标转速ωt，通过P控制、PI控制等处理来计算转速差Δω(监视对象、操作对象)。

电压峰值检测部18利用所求得的转速差Δω，并通过P控制、PI控制等处理，来对施加在电动机1上的电压的施加电压峰值Vp(监视对象)进行检测，并发送给相电压设定部24。

转速修正部22检测电压变化量ΔV来作为电压峰值检测部18所检测到的施加电压峰值Vp的变化量，利用电压变化量ΔV，并通过后述的方法来检测求和转速差Δω″，并通过加法器16对求和转速差Δω″进行前馈，将上述利用P控制、PI控制等处理得到的转速差与求和转速差Δω″求和后得到的值设定为转速差Δω，并发送给电压峰值检测部18。

目标电流相位设定部14通过例如称为最大转矩/电流控制的电流矢量控制，来设定目标电流相位，使得电动机1所产生的转矩相对于相电流达到最大。具体而言，利用由转子位置检测部10所检测到的相电流峰值Ip和预先准备的数据表格来设定目标d轴电流Idt，并发送给电压相位检测部20。

电压相位检测部20利用由目标电流相位设定部14所设定的目标d轴电流Idt来对施加在电动机1上的电压的施加电压相位θv(目标电压相位)进行检测，并发送给相电压设定部24。

相电压设定部24利用由电压峰值检测部18所检测到的施加电压峰值Vp以及由电压相位检测部20所检测到的施加电压相位θv，来对电动机1的U相线圈Uc、V相线圈Vc以及W相线圈Wc设定接下来要施加的施加设定电压(U相施加设定电压Vut、V相施加设定电压Vvt、和W相施加设定电压Vwt)，并发送给PWM信号生成部8。

PWM信号生成部8基于PWM信号的导通截止模式来对相电压设定部24经由逆变器2对电动机1的U相线圈Uc、V相线圈Vc以及W相线圈Wc设定的施加设定电压进行正弦波通电(180度通电)，由此使得电动机1以所期望的转速来运行。

下面，参照图6和图7，对转速修正部22中的求和转速差Δω″的检测方法进行说明。

图6是表示电动机1的输出电压V变动时的、转速ω与电动机转矩N之间的关系的图，图7是以时序方式表示实际转速ω′、控制器的识别转速ω、由转速修正部计算出的求和转速差Δω″、以及在转速修正部中通过将识别转速ω与求和转速差Δω″相加从而进行修正后得到的修正转速ω″与输出电压V的变动之间的关系的图。

在将电动机控制装置用于例如驱动装载在车辆中的电动压缩机时，若由直流电源4施加在逆变器2上的电压基于某种原因而产生急剧变动，或者想让电动机1的旋转与车辆的发动机转速联动地产生急剧变动，则所施加的输出电压V会产生急剧变动。

具体而言，如图6所示，若电压V从V1急剧变动到V2(V2＜V1),则当电动机转矩N稳定在Ne时的转速ω从ω1变化到ω2(ω2＜ω1)。此时，考虑到转子会由于本身的旋转而产生惯性(转动惯量)作用，若将ω设为电动机转速，将α设为感应功率系数，将β设为转矩常数，将Tor设为转矩，则成立下式

·ω=α·V-β·Tor ··(1)

此外，若将ω设为电动机转速，将Tor设为电动机实际转矩(电动机输出转矩-负载转矩)，将J设为转动惯量，将Tor(0)设为负载转矩，则成立下式

·Tor=J·dω/dt+Tor(0) ··(2)

若将式(2)代入式(1)，则成立下式

·αV=ω+β·J·dω/dt+β·Tor(0) ··(3)

若进一步对式(3)进行变形，则成立下式

·V=ω/α+β·J/α·dω/dt+β/α·Tor(0) ··(4)

若进一步求解式(4)的微分方程，并设Tω为转速ω的响应时间常数，则成立下式

·Tω=β·J ··(5)

这里，例如若设J：0．001(kg·m)、β：20(rad/N·m)，则Tω=20msec，在该情况下，如图7所示，判断在改变电压V之后，会产生由电动机特性所引起的20msec的机械响应延迟，直到由电动机1所识别的识别转速ω达到ω2为止。

另一方面，由转速检测部12所设定的滤波器的时间常数是根据电动机1的电感L、绕组电阻R等电动机特性而设定的，特别是在进行无传感器控制时，设定为能充分去除数据噪音的较长的值，例如10msec。

即，如图7所示，电动机1的实际转速ω″达到ω2后，在控制器6将该ω2识别为识别转速ω之前，会产生10msec的响应延迟。

以下，对转速修正部22的求和转速差Δω″的检测方法进行详细说明。

在转速修正部22中，若设ΔV为电压变化量，设α为感应电压系数，设△ω′为实际转速差，并假设电动机1的转矩一定，则根据式(4)，成立下式

·△ω′=α·△V ··(6)

并且，求和转速差Δω″通过对实际转速差Δω′乘以上述那样考虑了电动机的转动惯量的响应时间常数变为Tω的“20msec滤波器”，并利用下式来求得。

·Δω″=[20msec滤波器］·Δω′ ··(7)

由此，将转速修正部22所检测到的求和转速差Δω″发送给加法器16，在加法器16中，事先将目标转速ωt与识别转速ω的差、即识别转速差Δω与求和转速差Δω″相加来进行修正，将识别转速ω修正为修正转速ω″。由此，能够消除电动机1的实际转速达到ω′后、该实际转速被控制器6识别为转速ω之前的响应延迟。

如上所述，本实施方式中，由于具备转速修正部22，因此即使对于电动机1的转速检测而言为扰乱因素的输出电压V产生急剧变动，也能进行修正，使得电动机1的识别转速ω迅速收敛到实际转速ω′，因此能改善电动机转速控制的响应延迟，提高电动机1的无传感器控制的稳定性。

接着，说明本发明的实施方式2。

图8是对本实施方式所涉及的电动机控制装置的控制器所进行的无传感器控制进行表示的控制框图。另外，电动机控制装置的基本结构、电动机1的基本控制方法等与实施方式1的情况相同，因此省略说明。

本实施方式中，设置了目标电流相位修正部(前馈控制单元)26来代替转速修正部22。目标电流相位修正部26检测电压变化量ΔV作为电压峰值检测部18所检测到的施加电压峰值Vp的变化量，并计算与该电压变化量ΔV的大小相对应的求和电流相位差、具体而言是求和d轴电流差ΔId”。

将目标电流相位修正部26所检测到的求和d轴电流差ΔId”发送给目标电流相位设定部14，目标电流相位设定部14如上所述，将利用相电流峰值Ip和预先准备的数据表格所设定的目标电流相位(操作对象)、即d轴电流与求和d轴电流差ΔId”相加后得到的值设定为目标d轴电流Idt。

如上所述，在本实施方式中，通过改变目标d轴电流Idt来代替对转速ω进行修正，因此与实施方式1的情况同样，能够消除电动机1的实际转速达到ω′后、该实际转速被控制器6识别为转速ω之前的至少10msec的响应延迟。

因此，由于具备目标电流相位修正部26，使得即使对于电动机1的转速检测而言为扰乱因素的输出电压V产生急剧变动，也能进行修正，使得电动机1的识别转速ω迅速地跟随实际转速ω′，因此能改善电动机转速控制的响应延迟，提高电动机1的无传感器控制的稳定性。

以上完成了本发明的实施方式的说明，但本发明并不限于上述实施方式，可以在不脱离本发明的中心思想的范围进行各种变更。

例如，在上述实施方式中，作为对输出电压V的变动进行检测的单元，如上述那样对施加电压峰值Vp的变动进行监视。然而，并不限于此，作为大致与输出电压V的变动联动地进行变动的其它监视对象，如图2和图8中的虚线所示，考虑由相电压相位设定部24所设定的施加设定电压(U相施加设定电压Vut、V相施加设定电压Vvt和W相施加设定电压Vwt)、或者由加法器16输出的转速差Δω，可以根据这些参数的变动大小来计算要进行求和的求和转速差△ω″和求和d轴电流差ΔId”。

即，若将作为前馈控制单元的转速修正部22及目标电流相位修正部26的监视对象设为对电动机1的转速检测而言为扰乱因素的目标d轴电流Idt、施加电压峰值Vp、转速差Δω中的任何一个，则即使它们产生急剧变动，也能进行修正，使得控制器6所识别出的电动机1的转速ω迅速地跟随实际转速ω′，因此能可靠地提高电动机1的无传感器控制的稳定性。

此外，在上述实施方式中，作为电动机1例示了三相无刷DC电动机，并且作为逆变器2例示了三相双极型驱动方式逆变器，但并不限于此，只要是具备三相以外的同步电动机用的逆变器的电动机控制装置，都能在应用本发明之后获得与上述相同的作用和效果。

另外，将上述实施方式的电动机控制装置应用到车辆用空调装置的压缩机驱动用电动机控制中，或者应用到电动车驱动用电动机控制中，由此改善了上述那样扰乱因素产生变动时的响应延迟，因而能提高压缩机、电动车的控制性，较为理想。

标号说明

1 永磁体同步电动机

6 控制器

10 转子位置检测部(转子位置检测单元)

12 转速检测部(转速检测单元)

14 目标电流设定部(目标电流设定单元)

22 转速修正部(前馈控制单元)

24 相电压设定部(相电压设定单元)

26 目标电流相位修正部(前馈控制单元)

Claims (4)

1.一种电动机控制装置，利用控制器的无传感器控制来对永磁体同步电动机的转子位置进行检测，其特征在于，包括：

逆变器，对流过所述电动机的线圈的电流进行检测；

PWM信号生成部，经由所述逆变器对施加在所述电动机的所述线圈上的电压进行检测；

转子位置检测部，基于由所述逆变器所检测到的所述电流以及由所述PWM信号生成部所检测到的所述电压来检测电流相位、电流峰值及感应电压相位，基于所检测到的所述电流相位、所述电流峰值及所述感应电压相位来检测所述转子位置；

目标电流相位设定部，基于由所述转子位置检测部所检测到的所述电流相位来设定目标电流相位；

转速检测部，基于由所述转子位置检测部所检测到的所述转子位置来检测所述电动机的转速；

加法器，将由所述转速检测部所检测到的电动机的转速反馈至对所述电动机所指示的目标转速，并对所述转速检测部所检测到的电动机的转速与所述目标转速之间的转速差进行计算；

电压峰值检测部，基于所述加法器所计算出的所述转速差来检测施加在所述线圈上的施加电压峰值；

相电压设定部，基于由所述目标电流相位设定部所设定的所述目标电流相位、以及由所述电压峰值检测部所检测到的所述施加电压峰值来设定目标电压；以及

前馈控制部，对作为监视对象的所述目标电压、所述施加电压峰值、及所述转速差中的任意一个的变化量进行检测，基于该变化量的大小来对规定的操作对象的操作量进行操作，从而对由所述控制器所识别的所述电动机的转速进行修正。

2.如权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，

所述操作对象为所述加法器所计算出的所述转速差。

3.如权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，

所述操作对象为所述目标电流相位设定部所设定的所述目标电流。

4.如权利要求2所述的电动机控制装置，其特征在于，

所述前馈控制部对所述监视对象的变化量进行检测，将该变化量转换为所述电动机的实际转速差，并使该实际转速差通过将所述转子的转动惯量考虑在内的响应时间常数的滤波器来对求和转速差进行检测，并将该求和转速差与所述转速检测部所检测到的所述转速相加。