CN109729757B - 马达控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及马达控制装置。能够不损失使用分流电阻的有效性地进行开关元件等的异常判定。该马达控制装置具备：高端的第一开关元件、低端的第二开关元件、将在各相中流动的电流单独转换为电压的分流电阻以及电力控制部。该马达控制装置还具备判定部，其在第一开关元件的占空比是阈值以上的情况下，仅以设定时间将第一开关元件设为截止，且仅以与设定时间对应的规定时间将相同相的第二开关元件设为导通，从而取得在三相全部的分流电阻中流动的电流值，并基于上述总和来进行异常判定。

Description

马达控制装置
技术领域
本发明涉及控制向三相无刷马达的各相的电力供给的马达控制装置。
背景技术
作为马达控制装置在专利文献1中公开了，作为控制多个相的交流电动机的逆变器装置在高端和低端具备开关元件，在连接该逆变器装置与电动发电机的三个布线中的两个设置了电流传感器的技术。
在该专利文献1中，构成为通过由多个电流传感器进行的电流测定值的比较能够检测电流传感器的故障，并且能够确定在故障检测时发生了故障的电流传感器。
另外，在专利文献2中公开了，作为驱动无刷马达的逆变器在高端与低端具备开关元件，在来自低端的开关元件的电流流动的电流线设置了分流电阻的技术。
在该专利文献2的技术中，构成为利用分流电阻将向低端的开关元件流动的电流转换为电压信号，基于该电压信号，控制在各相中流动的电流。
专利文献1：日本特开2005-160136号公报
专利文献2：日本特开2003-284374号公报
在三相无刷马达的控制装置中，在具备检测在三相的电流线的各个中流动的电流值的电流传感器的部件中，不仅能够根据检测出的电流值进行开关元件、马达等的异常判定，还能够进行电流传感器其本身的异常判定。
在专利文献1那样的在从逆变器装置向交流电动机供给电力的布线设置了电流传感器的装置中，直接检测在高端的开关元件中流动的电流，所以不仅能够进行高端的开关元件的异常判定还能够进行低端的开关元件的异常判定。然而，专利文献1的电流传感器使用昂贵的霍尔元件，所以容易导致成本上升。
另外，在使用专利文献1的电流传感器的构成中，为了高精度地检测在各相中流动的电流，在各相设置电流传感器虽是理想的，但在各相设置电流传感器的构成会导致成本进一步的上升。
如专利文献2那样，在低端的开关元件与地线之间设置分流电阻的构成能够高精度地检测在各相中流动的电流值，并且能够实现低廉化。然而，该分流电阻检测来自低端的开关元件的电流，所以虽低端的开关元件的异常判定成为可能，但若高端的开关元件的占空比越大则电流在分流电阻中流动的时间越短，使电流值的计测精度降低。
基于这样的理由，谋求一种能够不损失使用分流电阻的有效性地进行开关元件等的异常判定的控制装置。
发明内容
本发明的特征是以下方面，即具备：与三相无刷马达的各相对应的高端的第一开关元件、与上述各相对应的低端的第二开关元件、以连接状态配置在上述第二开关元件与接地线之间的分流电阻、以及控制上述第一开关元件以及上述第二开关元件的电力控制部，
还具备判定部，其在上述各相的任一相的上述第一开关元件的占空比是阈值以上的情况下，通过上述电力控制部，仅以规定时间将该相的上述第一开关元件控制为截止状态，且仅以上述规定时间将该相的上述第二开关元件控制为导通状态，由此取得在该相的上述分流电阻中流动的电流值，同时取得在其它两相的上述分流电阻中流动的电流值，基于上述电流值的总和来进行异常判定。
根据该特征构成，在三相的任一相的第一开关元件的占空比是阈值以上的情况下，电力控制部仅以规定时间，将该相的第一开关元件控制为截止状态，且仅以与规定时间对应的时间将该相的第二开关元件控制为导通状态，由此取得在该相的分流电阻中流动的电流值，同时取得在其它两相的分流电阻中流动的电流值。然后，判定部基于上述电流值的总和来进行异常判定。即在三相无刷马达中，在各相中流动的电流值的总和总是“0”，所以求出在三个分流电阻中流动的电流值的总和，并与“0”值比较由此能够实现异常的判定。
在该构成中，在第一开关元件的占空比处于阈值以上的状况下，仅以短时间停止电流的供给，所以不会导致马达的扭矩降低。另外，例如与根据在两相的分流电阻中流动的电流值，推断剩余的一相的电流值的情况比较能够提高判定的精度，得到高的开关输出实效值，同时能够进行快速的异常判定。
因此，构成了能够不损失使用分流电阻的有效性地进行分流电阻不直接导通的开关元件等的异常判定的控制装置。
作为其它构成，上述判定部也可在上述第一开关元件的占空比小于上述阈值的情况下，取得在三相全部的上述分流电阻中流动的电流值，基于这些电流值的总和来进行异常判定。
基于此，在第一开关元件的占空比小于阈值的情况下，不特别地控制开关元件，就能够根据在全部的第一开关元件、全部的第二开关元件以及马达中流动的电流值的总和来进行异常判定。
作为其它结构，上述判定部也可以异常检测周期为单位进行上述异常判定。
据此，例如与连续地进行异常判定的情况相比，能够降低判定的频率并使控制系统的权重变小。
附图说明
图1是表示马达控制装置的电路结构的图。
图2是表示控制形态的流程图。
图3是判定例程的流程图。
图4是表示控制信号的时序图。
图5是表示取得三相的电流值时的波形的时序图。
具体实施方式
以下，结合附图来说明本发明的实施方式。
〔基本结构〕
如图1所示，具备将直流电源1的电力转换为三相交流电并向三相无刷马达2(以下，简称为马达2)供给的逆变器电路10、和控制逆变器电路10的电力控制单元20而构成马达控制装置100。
逆变器电路10具备与马达2的各相对应的高端的三个第一开关元件11、与马达2的各相对应的低端的三个第二开关元件12、以及将在各相中流动的电流个别地转换为电压信号的三个分流电阻13而构成。
电力控制单元20构成为，基于控制信号控制逆变器电路10，并且从三个分流电阻13的电压信号取得电流值，基于该电流值进行各相的异常判定，输出判定信息。
〔逆变器电路〕
如图1所示，逆变器电路10具备：与直流电源1的正极连接的电源线15、与直流电源1的负极(地线侧)连接的接地线16、以及与马达2的各相导通的三个电流线17。电流线17与U相、V相、W对应，在马达2中，上述电流线17与跟U相、V相、W对应的三个励磁线圈2a导通。
在同图中，使高端的三个第一开关元件11、低端的三个第二开关元件12、以及三个分流电阻13与U相、V相、W对应地表示，与U相、V相、W相对应的第一开关元件11的各个发射极端子与U相、V相、W相的各个电流线17连接。与其相同，与U相、V相、W相对应的第二开关元件12各自的集电极端子与U相、V相、W相各自的电流线17连接。
而且，与U相、V相、W相对应的第二开关元件12各自的发射极端子与分流电阻13的一方的端子连接，各自的分流电阻13的另一方的端子与接地线16连接。
另外，图1中与U相、V相、W相对应地示出了三个第二开关元件12、三个分流电阻13，但在第一开关元件11的驱动时，在作为同相表示的第二开关元件12以及分流电阻13中不同时流动电流。
另外，在同图所示的逆变器电路10中，作为开关元件虽示出了IGBT(InsulatedGate Bipolar Transistor：绝缘栅双极晶体管)，但也可使用功率MOSFET、功率晶体管。
〔电力控制单元〕
电力控制单元20具备：电力控制部21、电流值取得部23以及判定部24。
在该构成中电力控制部21和电流值取得部23虽是具备由半导体形成的硬件的构成，但判定部24仅由软件构成，或者由软件和硬件的组合构成。
如图4、图5所示，电力控制部21具备生成载波三角波30的发信电路、和生成PWM信号32、33(32u、32v、32w和33u、33v、33w的上位概念)的PWM信号生成电路，通过载波三角波30和指令信号31u、31v、31w的电压的大小的比较生成PWM信号32u、32v、32w以及33u、33v、33w，作为驱动信号将PWM信号32u、32v、32w向三个第一开关元件11输出，将PWM信号33u、33v、33w向三个第二开关元件12输出。该电力控制部21基于控制信号来设定PWM信号32、33的占空比，该设定的结果实现马达2的马达扭矩的设定。
电流值取得部23通过A/D转换对由分流电阻13转换后的电压信号进行编码，将该编码后的信号作为电流值(已被编码的电流值)输出。另外，基于从电力控制部21取得的定时信号来设定电流值的取得时刻。
如图4所示，判定部24以在按每个异常检测周期A而设定的判定时刻E(判定时刻E1～E3的上位概念)进行异常判定的方式设定异常判定控制的控制形态。另外，在该异常判定控制中，基于由三个分流电阻13取得的电流值的总和的绝对值来进行异常判定。
该异常判定不仅是包含全部的第一开关元件11、和全部的第二开关元件12的逆变器电路10的异常，还判定马达2的异常。
〔控制形态〕
图2、图3的流程图示出了判定部24的异常判定控制的概要。在上述流程图中，将向第一开关元件11输出的PWM信号32u、32v、32w的占空比记载为Duty。另外，在图4、图5的时序图中示出了判定部24的异常判定控制之前和之后的波形。另外，占空比是导通时间(ON时间)相对于信号的一个周期的比例，例如如图4的PWM信号32u、32v、32w那样，能够沿着横轴(时间轴)用导通时间和截止时间(OFF时间)来表示。
在图4的时序图中，在上段示出了载波三角波30、和电压指令的正弦波，在中段示出了驱动U相、V相、W相的各相的第一开关元件11的PWM信号32(32u、32v、32w的上位概念：驱动信号)，在下段示出了驱动U相、V相、W相的各相的第二开关元件12的PWM信号33(33u、33v、33w的上位概念：驱动信号)。
在中段中，由UH表示U相的第一开关元件11的驱动信号，VH表示V相的第一开关元件11的驱动信号，由WH表示W相的第一开关元件11的驱动信号。与此相同，在下段中，由UL表示U相的第二开关元件12的驱动信号，由VL表示V相的第二开关元件12的驱动信号，由WL表示W相的第二开关元件12的驱动信号。
在图5的时序图中，示出了与图4的时序图的中段和下段相当的内容。
另外，如图4所示，判定部24作为异常检测周期A，例如设定了1msec左右的间隔。在电力控制单元20中，固定载波三角波30的周期，对于异常判定周期而言，在载波三角波30的峰值，或者峰值的附近设定判定时刻E(判定时刻E1～E3的上位概念)。
特别是，在电力控制部21中，通过载波三角波30与成为正弦波的指令信号31u、31v、31w的电压值比较，决定作为驱动信号的第一开关元件11和第二开关元件12的驱动信号的PWM信号。即在本实施方式中，在载波三角波30的电压值比指令信号31u、31v、31w的正弦波的电压值大的情况下，以第二开关元件12成为导通状态(ON状态)的方式构成电力控制部21。
在该异常判定控制中，在第二开关元件12处于导通状态的状况下，取得在分流电阻13中流动的电流值，所以优选在判定时刻E第二开关元件12处于导通状态。基于这样的理由，以提高第二开关元件12处于导通状态的可能性的方式，在载波三角波30是峰值(在上侧凸出的峰值)，或者峰值的附近设定判定时刻E。
图2示出了在到达了判定时刻E时执行的异常判定控制。在该控制中，作为初始设定，设定消除PWM信号的限制(即设定Duty(Max)＝100％)(#101步骤)。
接下来，为了取得在高端的第一开关元件11中流动的电流值，取得与U相、V相、W相对应的Duty(U、V、W)，比较上述Duty与Duty(Hi)(#102步骤)。
在#101步骤中，将占空比的上限(Duty(Max))设定为100％，由此消除了在各相的第一开关元件11中流动的电流的限制。另外，在#102步骤中，进行各相的占空比(Duty(U、V、W))、与作为阈值的Duty(Hi)的比较。另外，该Duty(Hi)也可被设定为90％等那样的大值。
接下来，在判定了与U相、V相、W相对应的Duty(U、V、W)的任一相的Duty大于Duty(Hi)的情况下(#102步骤的是)，将Hi相的Duty(Max)设定为最小值的Duty(Limit)并将Hi相的第一开关元件11设定为截止状态(OFF状态)，与此同步，将相同的相的第二开关元件12设为导通状态。由此，能够同时取得在U相、V相、W相的分流电阻13中流动的电流值(Iu、Iv、Iw)，所以移至判定例程。然后，使Hi相的第一开关元件11返回到导通状态，使第二开关元件12返回到截止状态(#103～#105、#200步骤)。
在异常判定控制在判定时刻E1被执行的情况下，如图4所示，在判定时刻E1，根据驱动信号VL、WL判定V相和W相的第二开关元件12处于导通状态。然而，根据区域PL的驱动信号UL能够判定U相的第二开关元件12处于截止状态，根据与其对应的区域PH的驱动信号UH，能够判定U相的第一开关元件11在导通状态中以极短的时间处于截止状态。
在这样的状态下，无法取得在U相的分流电阻13中流动的电流值Iu，所以在#103步骤中，如图5所示，在区域PL中在能够取得电流值的规定时间Ta(例如数μ秒左右)对驱动信号UL进行导通控制，与此同步在规定时间Ta对区域PH的驱动信号UH进行截止控制。通过该控制，仅在规定时间Ta电流从U相的第二开关元件12向分流电阻13流动，与此同步，切断第一开关元件11的通电，实现三相的电流值的同时取得。
与此相同，在异常判定控制在判定时刻E2被执行的情况下，如图4所示，在判定时刻E2，根据驱动信号UL、WL判定U相和W相的第二开关元件12处于导通状态。然而，根据区域QL的驱动信号VL能够判定V相的第一开关元件11在截止中以极短的时间处于导通状态，根据与此对应的区域QH的驱动信号VH，能够判定V相的第一开关元件11在导通状态中以极短的时间处于截止状态。
在这样的状态下，无法取得在V相的分流电阻13中流动的电流值Iv，在#103步骤中，如图5所示，在区域QL中以能够计测电流值的规定时间Ta(例如数μ秒左右)对驱动信号VL进行导通控制，与此同步仅在规定时间Ta对区域QH的驱动信号VH进行截止控制。通过该控制，仅在规定时间Ta电流从V相的第二开关元件12向分流电阻13流动，与此同步，切断第一开关元件11的通电，实现三相的电流值的同时取得。
特别是，在判定时刻E2，区域QH的驱动信号VH的截止信号、和区域QL的驱动信号VL的导通信号是极短的时间，所以电流值的取得是困难的。基于该理由，以规定时间Ta延长驱动信号VH的截止信号、和区域QL的驱动信号VL的导通信号由此能够取得电流值Iv。
另外，在#105步骤中将上限的Duty(Max)设定为100％，由此被控制为截止状态的第一开关元件11返回到被控制为截止状态以前的控制状态。
例如在异常判定控制在判定时刻E1被执行的情况下，从U相的第一开关元件11向马达2供给的电流虽以规定时间Ta被切断，但即将进行该切断前，从U相的第一开关元件11向马达2供给电流，在马达2的励磁线圈2a产生磁场。
因此，在U相的第一开关元件11到达了截止状态的情况下，相对于U相的电流线17在马达2的励磁线圈2a中作为磁场而被蓄积的能量而被感应为电压，并且使来自该U相的电流线17的电流从导通状态的第二开关元件12向U相的分流电阻13流动，实现电流值的取得。
另外，在#102步骤中在判定出全部相的Duty是Duty(Hi)以下的情况下(#102步骤的否)，取得在U相、V相、W相的分流电阻13中流动的电流值(Iu、Iv、Iw)，移至判定例程(#106、#200步骤)。
另外，在#106步骤中，如判定时刻E3那样，在V相和W相的第二开关元件12基于驱动信号VL、WL同时处于导通状态时，同时取得上述电流值。
如图3所示，判定例程(#200步骤)是实现判定部24的程序。在该判定例程中，Flag(NG)被设定为OFF(Flag(NG)＝OFF)，运算在U相、V相、W相的各相中流动的电流值(Iu、Iv、Iw)的总和的绝对值(Is＝|Iu+Iv+Iw|)，并与设定值Ie比较(#201～#203步骤)。
另外，处于平衡状态的三相交流电在U相、V相、W相中流动的电流值(瞬时值)的总和是“0”。因此，设定值Ie设定与“0”接近的值，比较该设定值Ie与电流值(Iu、Iv、Iw)的总和的绝对值Is，由此进行异常判定。另外，将设定值Ie设定为“0”是理想的，即使在各相的电流线17中流动的电流是平衡状态往往也包含误差，所以对于设定值Ie而言，设定比“0”稍大的值。
接下来，在三相的各相中流动的电流值(Iu、Iv、Iw)的总和的绝对值Is比设定值Ie大的情况下，将累计值QN自加1(QN＝QN+1)，与时间值QN(Time)比较(#203～#205步骤)。
在该控制中，为了判定在三相的分流电阻13中流动的电流值(Iu、Iv、Iw)的总和的绝对值Is比设定值Ie大的状态的继续时间，比较累计值QN、与作为设定时间的时间值QN(Time)。
通过该比较，在累计值QN超过时间值QN(Time)的情况下(#205步骤的是)，将Flag(NG)设定为ON(#206步骤)。
相反在三相的各相中流动的电流值(Iu、Iv、Iw)的总和的绝对值Is是设定值Ie以下的情况下(#203步骤的否)，将累计值QN设为“0”(#207步骤)。另外，在累计值QN比时间值QN(Time)小的情况下，将Flag(NG)维持为OFF的状态。
在该异常信息被设置的情况下，表示U相、V相、W相的任一个是异常的异常信息被存储于电力控制单元20的存储器等，并向控制马达2的设备等输出。
基于该输出，输出上述的判定信息的处理被执行，在判定信息设置有异常信息的情况下，将报告异常的消息显示在监视器的处理、作为报警音输出的处理、或者根据规定的进程使马达2停止的处理被进行。
〔实施方式作用/效果〕
这样，异常判定控制在以异常检测周期A为单位而被设定的判定时刻E被执行，在该判定时刻E是电流同时在三相的分流电阻13中流动的状况的情况下，取得三相全部的电流值，基于上述总和来实现异常判定。
另外，在到达了判定时刻E时，在电流没有在三相中的任一相的第二开关元件12中流动的状况下，在对该相设定比阈值(Duty(Hi))高的Duty的情况下，创造在第二开关元件12中流动电流的状态，由此取得三相全部的电流值，基于上述总和实现异常判定。
这样，在向马达2供给大电流且以高扭矩旋转的状况下，判定部24仅以规定时间Ta将第一开关元件11设定为截止状态，该规定时间Ta是短时间，所以在不导致马达2的扭矩降低的状况下实现了电流值的取得。
而且，在全部的相的Duty是Duty(Hi)以下的状况下，由判定部24进行判定的情况下，取得在各相的电流线17中流动的电流值，基于上述总和进行判定，由此，进行包含全部的第一开关元件11、全部的第二开关元件12以及马达2的总合的异常判定而不会导致扭矩的降低。
另外，在进行判定时，必须基于在三相全部的分流电阻13中流动的电流值的总和来进行判定，所以例如与根据在两相的分流电阻13中流动的电流值来推断剩余的一相的电流值的情况比较能够提高判定的精度，能够得到高的开关输出实效值，同时能够进行快速的异常判定。
而且，在判定部24中，通过在判定信息中设置异常信息，进行将报告异常的消息显示在监视器的处理、报警灯的点亮、输出报警音的处理、或者以规定的进程使马达2停止的处理，由此能够抑制在异常的状态下使马达2运转的不良情况。
在该结构中，使用分流电阻13，所以例如与使用霍尔元件以非接触状态取得电流线17的电流值的构成比较能够低廉地构成，能够抑制成本上升。
〔别实施方式〕
在实施方式中，是在#102步骤中在判定出与U相、V相、W相对应的Duty(U、V、W)的任一相的Duty比Duty(Hi)大的情况下，移至#103步骤的控制形态，但也可按照进行排除噪声等的影响的控制的方式设定控制形态。
即在判定出与U相、V相、W相对应的Duty(U、V、W)的任一相的Duty比Duty(Hi)大的情况下，使该相(Hi相)的计算值CN自加1(CN＝CN+1)，并与时间值CN(Time)比较，在计算值CN比时间值CN(Time)大的情况下，以移至下一步的控制的方式设定控制形态。
通过进行这样的控制，例如能够避免因噪声等的影响而误判为Duty(U、V、W)的任一相的Duty比Duty(Hi)大的不良情况来进行适当的控制。特别是，预先将时间值CN(Time)设定为足够大的值，由此实现适当的控制。
与此相关，是在#102步骤中在判定出与U相、V相、W相对应的Duty(U、V、W)的任一相的Duty比Duty(Hi)小的情况下，移至#106步骤的控制形态，但在该控制中，也可按照进行排除噪声等的影响的控制的方式设定控制形态。
即，在判定出全部的相的Duty是Duty(Hi)以下的情况下，使计算值CN递减(CN＝CN-1)，在计算值CN到达了“0”的情况下，以移至下一步的控制的方式设定控制形态。
通过进行这样的控制，例如能够避免因噪声等的影响而误判为全部的相的Duty比Duty(Hi)小的不良情况来进行适当的控制。在该控制中，虽使计算值CN递减，但例如也可设定与计算值CN不同的变量，以递增的形态使变量增大的方式设定控制形态。
工业上利用的可能性
本发明能够利用在控制向三相无刷马达的各相的电力供给的马达控制装置。
附图标记的说明
2…三相无刷马达
11…第一开关元件
12…第二开关元件
13…分流电阻
21…电力控制部
24…判定部
Ta…规定时间。

Claims (3)

1.一种马达控制装置，其具备：与三相无刷马达的各相对应的高端的第一开关元件、与上述各相对应的低端的第二开关元件、以连接状态配置在上述第二开关元件与接地线之间的分流电阻、以及控制上述第一开关元件以及上述第二开关元件的电力控制部，该马达控制装置还具备：
判定部，其在上述各相的任一相的上述第一开关元件的占空比是阈值以上的情况下，通过上述电力控制部，仅以规定时间将该相的上述第一开关元件控制为截止状态，且仅以上述规定时间将该相的上述第二开关元件控制为导通状态，由此取得在该相的上述分流电阻中流动的电流值，同时取得在其它两相的上述分流电阻中流动的电流值，基于上述电流值的总和来进行异常判定，判定上述三相无刷马达、上述第一开关元件、上述第二开关元件以及上述分流电阻中的任意一个发生了异常。
2.根据权利要求1所述的马达控制装置，其中，
上述判定部，在上述第一开关元件的占空比小于上述阈值的情况下，取得在三相全部的上述分流电阻中流动的电流值，基于这些电流值的总和来进行异常判定。
3.根据权利要求1或2所述的马达控制装置，其中，
上述判定部，以异常检测周期为单位进行上述异常判定。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6950598B2 (ja) * 2018-03-15 2021-10-13 トヨタ自動車株式会社 モータ制御装置、モータ制御プログラム及びモータ制御方法
JP7236855B2 (ja) * 2018-12-13 2023-03-10 ナブテスコ株式会社 三相交流制御装置および三相交流制御システム
JP7183797B2 (ja) * 2019-01-08 2022-12-06 株式会社デンソー 電力変換装置
JP2022104064A (ja) * 2020-12-28 2022-07-08 日本電産株式会社 モータ制御装置、モータ、モータ制御方法、及びプログラム
CN115902373B (zh) * 2022-10-25 2023-12-26 芯北电子科技(南京)有限公司 一种基于单电流传感器的多相电流检测方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1551466A (zh) * 2003-02-21 2004-12-01 ���µ�����ҵ��ʽ���� 电动机驱动装置
JP2005192358A (ja) * 2003-12-26 2005-07-14 Toyota Industries Corp インバータ装置およびモータ制御方法
CN102201782A (zh) * 2010-03-26 2011-09-28 欧姆龙汽车电子株式会社 电动机驱动装置
CN102723880A (zh) * 2012-06-13 2012-10-10 广州金升阳科技有限公司 一种交流变直流电路
CN105340167A (zh) * 2013-07-23 2016-02-17 爱信艾达株式会社 驱动装置

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05292786A (ja) * 1992-04-13 1993-11-05 Copal Electron Co Ltd ブラシレス直流モータ駆動方式
JP2861680B2 (ja) 1992-10-13 1999-02-24 株式会社日立製作所 電気自動車用故障検出法及びそれを用いたフェールセイフ制御方法
JP4122806B2 (ja) * 2002-03-22 2008-07-23 株式会社豊田自動織機 ブラシレスモータ制御装置
JP3681374B2 (ja) * 2002-12-19 2005-08-10 株式会社日立製作所 電流検出装置及びそれを用いたｐｗｍインバータ
JP2005160136A (ja) 2003-11-20 2005-06-16 Toyota Motor Corp インバータ装置およびそれを備える自動車
JP4539237B2 (ja) * 2004-08-30 2010-09-08 パナソニック株式会社 インバータ装置
JP4896407B2 (ja) * 2005-01-17 2012-03-14 三菱電機株式会社 磁極位置検出機能付きインバータ装置
CN101272114B (zh) * 2007-03-22 2011-06-22 海尔集团公司 直流电动机变频控制装置
JP5014034B2 (ja) * 2007-09-12 2012-08-29 オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 多相交流モータ駆動装置
JP5057908B2 (ja) * 2007-09-13 2012-10-24 オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 多相交流モータ駆動装置
JP5157372B2 (ja) * 2007-11-06 2013-03-06 株式会社デンソー 多相回転電機の制御装置及び多相回転電機装置
JP5537837B2 (ja) * 2009-05-27 2014-07-02 サンデン株式会社 モータ制御装置
WO2013084289A1 (ja) * 2011-12-06 2013-06-13 三菱電機株式会社 電力変換装置
JP5505449B2 (ja) * 2012-04-06 2014-05-28 株式会社デンソー 多相回転機の制御装置
JP2013247832A (ja) * 2012-05-29 2013-12-09 Honda Motor Co Ltd モータ制御装置及びモータ制御装置の制御方法
JP5652434B2 (ja) * 2012-06-15 2015-01-14 株式会社デンソー モータ制御装置、及び、これを用いた電動パワーステアリング装置
JP2014072973A (ja) * 2012-09-28 2014-04-21 Denso Corp 交流電動機の制御装置
US9641121B2 (en) * 2013-04-12 2017-05-02 Mitsubishi Electric Corporation Power conversion device and motor drive device including power conversion device
CN103259487B (zh) * 2013-04-16 2015-09-09 深圳市海浦蒙特科技有限公司 变频器控制电机的方法和变频器
JP6268857B2 (ja) * 2013-07-23 2018-01-31 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 駆動装置
CN103701387B (zh) * 2014-01-13 2017-01-18 深圳市禾望电气股份有限公司 电流检测装置及方法
JP6405671B2 (ja) * 2014-04-03 2018-10-17 日本電産株式会社 モータ制御方法およびモータ制御装置
KR101993195B1 (ko) * 2015-04-09 2019-06-26 엘에스산전 주식회사 인버터의 지락 검출 방법
CN105024614A (zh) * 2015-06-30 2015-11-04 深圳市富晶科技有限公司 一种电机定子电流的采样方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1551466A (zh) * 2003-02-21 2004-12-01 ���µ�����ҵ��ʽ���� 电动机驱动装置
JP2005192358A (ja) * 2003-12-26 2005-07-14 Toyota Industries Corp インバータ装置およびモータ制御方法
CN102201782A (zh) * 2010-03-26 2011-09-28 欧姆龙汽车电子株式会社 电动机驱动装置
CN102723880A (zh) * 2012-06-13 2012-10-10 广州金升阳科技有限公司 一种交流变直流电路
CN105340167A (zh) * 2013-07-23 2016-02-17 爱信艾达株式会社 驱动装置

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Publication number Publication date
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