CN110557073A - 电机控制装置、其控制方法和程序 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电机控制装置、其控制方法和程序。电机控制装置包括逆变器，该逆变器包括开关元件；电流检测装置，该电流检测装置用于检测从逆变器输出到三相AC电机的每个相位的相位电流值；转换装置，该转换装置用于将相位电流值转换成数字AD转换值；以及调制装置，该调制装置用于将基于来自转换装置的AD转换值的相位电压指令值与使用在预定周期操作的定时器生成的PWM计数器值进行比较，以生成PWM信号，并且将所生成的PWM信号输出到逆变器，从而切换逆变器的开关元件并且控制三相AC电机。转换装置输出通过在与PWM计数器值相对应的相位电压值的矩形波的矩形宽度是长的时的定时处转换相位电流值而获得的AD转换值。

Description

电机控制装置、其控制方法和程序

技术领域

本公开涉及一种用于控制三相AC电机的电机控制装置、其控制方法和程序。

背景技术

已知电机控制装置，该电机控制装置将由电流传感器检测到的三相AC电机的相位电流值转换成数字AD转换值，基于此转换后的AD转换值生成电流指令值，以及基于控制三相AC电机的电流指令值切换逆变器的开关元件(例如，日本未经审查专利申请公开No.2010-148301和2008-265645)。

日本未经审查专利申请公开No.2010-148301中公开的电机控制装置校正电流指令值，以便防止逆变器的开关噪声发生。然而，本发明人已经发现下述问题，即，电流指令值的校正可能导致电流指令值的波形失真，从而对电机控制产生不利影响。本发明人已经发现另一个问题，即，在日本未经审查专利申请公开No.2008-265645中公开的电机控制装置中，当占空比改变时，可能无法防止逆变器的开关噪声发生，并且因此电机控制可能会受到不利影响。

发明内容

已经提出本公开以解决这样的问题。本公开的主要目的是为了提供一种能够防止开关噪声发生并且高精度地控制电机的电机控制装置、其控制方法和程序。

为了实现上述目的的本公开的示例方面是

一种电机控制装置，包括：

逆变器，该逆变器包括配置为被接通和断开的多个开关元件；

电流检测装置，该电流检测装置用于检测从逆变器输出到三相AC电机的每个相位的相位电流值；

转换装置，该转换装置用于将由电流检测装置检测到的相位电流值转换成数字AD转换值；以及

调制装置，该调制装置用于将基于来自转换装置的AD转换值的相位电压指令值与使用在预定周期操作的定时器生成的PWM计数器值进行比较，以生成PWM信号，并且将所生成的PWM信号输出到逆变器，从而切换逆变器的开关元件和控制三相AC电机。

转换装置输出通过在与PWM计数器值相对应的相位电压值的矩形波的矩形宽度是长的时的定时处转换相位电流值而获得的AD转换值。

在此示例方面，当相位电压值为高同时PWM计数器值大于或等于阈值时，以及相位电压值为低同时PWM计数器值小于阈值时，PWM计数器值为三角波，如果转换装置确定PWM信号的占空比为50％或更高，则转换装置可以输出通过在PWM计数器值变为最大值时的定时处转换相位电流值而获取的AD转换值，然而如果转换装置确定PWM信号的占空比小于50％，则转换装置可以输出通过在PWM计数器值变为最小值时的定时处转换相位电流值而获取的AD转换值，并且当相位电压值为低同时PWM计数器值大于或者等于阈值，以及相位电压值为高同时PWM计数器值小于阈值时，如果转换装置确定PWM信号的占空比为50％或更高，可以输出通过在PWM计数器值变为最小值时的定时处转换相位电流值而获得的AD转换值，然而如果转换装置确定PWM信号的占空比小于50％，则转换装置可以输出通过在PWM计数器值变为最大值的定时处转换相位电流值而获得的AD转换值。

在此示例方面，当相位电压值为高同时PWM计数器值大于或等于阈值时，以及相位电压值为低同时PWM计数器值小于阈值时，PWM计数器值为锯齿波，如果转换装置确定PWM信号的占空比为50％或更高，则转换装置可以输出通过在PWM计数器值变为PWM计数器值的最大值的3/4时的定时处转换相位电流值而获得的AD转换值，然而如果转换装置确定PWM信号的占空比小于50％，则可以输出通过在当PWM计数器值变为PWM计数器值的最大值的1/4时的定时处转换相位电流值而获得的AD转换值，并且当相位电压值为低同时PWM计数器值大于或等于阈值，以及相位电压值为高同时PWM计数器值小于阈值时，如果转换装置确定PWM信号的占空比为50％或更高，则转换装置可以输出通过在PWM计数器值变为PWM计数器值的最小值的1/4的定时处转换相位电流值而获得的AD转换值，然而如果转换装置确定PWM信号的占空比小于50％，则转换装置可以输出通过在当PWM计数器值变为PWM计数器值的最大值的3/4时的定时处转换相位电流值而获得的AD转换值。

在此示例方面中，转换装置可以在当与PWM计数器值相对应的相位电压值的矩形波的矩形宽度是长的时的定时处仅在预定时间段内多次获取相位电流值，将所获取的多个相位电流值中的每一个相位电流值转换成AD转换值，并且输出多个转换的AD转换值的平均值。

在此示例方面中，可以通过从PWM信号的1/2周期中减去开关元件中的开关噪声的持续时间来计算预定的时间段。

要实现上述目的的本公开的另一示例方面是一种控制电机控制装置的方法，包括：

逆变器包括配置为被接通和被断开的多个开关元件；

流检测装置用于检测从逆变器输出到三相AC电机的每个相位的相位电流值；

转换装置用于将由电流检测装置检测到的相位电流值转换成数字AD转换值；以及

调制装置用于将基于来自转换装置的AD转换值的相位电压指令值与使用以在预定周期操作的定时器生成的PWM计数器值进行比较，以生成PWM信号，并且将所生成的PWM信号输出到逆变器，从而切换逆变器的开关元件并且控制三相AC电机。该方法可以包括：输出通过在与PWM计数器值相对应的相位电压值的矩形波的矩形宽度是长的时的定时处转换相位电流值而获得的AD转换值。

要实现上述目的的本公开的另一示例方面是一种用于电机控制装置的程序，包括：

逆变器，该逆变器包括配置为被接通和被断开的多个开关元件；

电流检测装置，该电流检测装置用于检测从逆变器输出到三相AC电机的每个相位的相位电流值；

转换装置，该转换装置用于将由电流检测装置检测到的相位电流值转换成数字AD转换值；以及

调制装置，该调制装置用于将基于来自转换装置的AD转换值的相位电压指令值与使用在预定周期操作的定时器生成的PWM计数器值进行比较，以生成PWM信号，并且将所生成的PWM信号输出到逆变器，从而切换逆变器的开关元件并且控制三相AC电机。该程序可以使计算机执行输出通过在当与PWM计数器值相对应的相位电压值的矩形波的矩形宽度是长的时的定时处转换相位电流值而获得的AD转换值。

根据本公开，能够提供一种能够防止开关噪声发生并且高精度地控制电机的电机控制装置、其控制方法和程序。

从以下给出的详细描述和仅通过图示给出地附图中将更全面地理解本公开的上述和其他目的、特征和优点，并且因此不被视为限制本公开。

附图说明

图1是示出根据本发明的第一实施例的电机控制装置的示意性系统配置的方框图。

图2是PWM计数器值、相位电压值、相位电流值、AD转换器的触发器和AD转换值的时序图；

图3是示出根据本发明的第一实施例的电机控制方法的流程的流程图；

图4是示出其中仅在预定时间段内相继多次获取相位电流值的状态的图；

图5是示出AD可转换时间的图；以及

图6是示出具有高相电压的导通(ON)时间和具有低相电压的断开(OFF)时间的图。

具体实施方式

[第一实施例]

在下文中，将参考附图描述本公开的实施例。图1是示出根据本公开第一实施例的电机控制装置的示意性系统配置的框图。根据第一实施例的电机控制装置1控制三相AC电机11。三相AC电机11包括例如转子和定子，并且由U相、V相、和W相组成。

根据第一实施例的电机控制装置1包括逆变器2、电流传感器3、AD转换器4、dq轴电流生成单元5、计算单元6、电流控制单元7、角度传感器8、dq/三相转换单元9、和载波调制单元10。

注意的是，电机控制装置1的主要硬件配置包括微计算机，该微计算机由例如执行计算处理和控制处理等的CPU(中央处理单元)、由存储由CPU、控制程序等执行的计算程序和控制程序等的ROM(只读存储器)和RAM(随机存取存储器)组成的存储器、向外部输入信号并且从外部输出信号的接口单元(I/F)组成。CPU、存储器、和接口单元通过数据总线等彼此连接。

逆变器2包括执行电力转换的开关单元21和驱动开关单元21的驱动单元22。开关单元21包括例如多个开关元件，诸如IGBT(绝缘栅双极晶体管)和MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)和分流电阻器。

逆变器2通过根据来自载波调制单元10的PWM信号接通和断开开关单元21的开关元件将DC电流值转换成三相AC电流值。逆变器2将转换成AC的三相位电流值输出到三相AC电机11。

电流传感器3是电流检测装置的具体示例。电流传感器3检测从逆变器2输出到三相AC电机11的每个相位的相位电流值。电流传感器3将每个相位的检测到的相位电流值输出到AD转换器4。

AD转换器4是转换装置的具体示例。AD转换器4从电流传感器3获取模拟相位电流值，并将获取到的相位电流值转换成数字相位电流值(以下称为AD转换值)。AD转换器4将相应的相位的转换后的AD转换值输出到dq轴电流生成单元5。

dq轴电流生成单元5基于来自AD转换器4的每个相位的AD转换值和来自dq/三相转换单元9的三相位电压指令值来计算三相AC电机11的dq轴电流值(d轴和q轴电流值)。这里，作为与三相AC电机11的旋转同步旋转的坐标系，三相AC电机11的永磁体的磁通的方向被定义为d轴，并且与该d轴正交的轴被定义为q轴。dq轴电流生成单元5将计算出的dq轴电流值输出到计算单元6。

计算单元6根据电机转矩指令值将来自dq轴电流生成单元5的dq轴电流值和dq轴电流指令值(d轴和q轴电流指令值)相加，以计算电流指令值。计算单元6将计算出的电流指令值输出到电流控制单元7。

电流控制单元7是电流控制装置的具体示例。电流控制单元7基于来自计算单元6的电流指令值来执行比例积分控制处理等，以计算dq轴电压指令值(d轴和q轴电压指令值)。电流控制单元7以三相AC电机11的定子电流遵循输入电流指令值的方式来执行控制。

更具体地，电流控制单元7首先计算d轴电流偏差和q轴电流偏差。电流控制单元7分别通过从针对d轴和q轴中的每一个的dq轴电流指令值减去dq轴实际电流值来计算d轴电流偏差和q轴电流偏差。然后，电流控制单元7执行比例积分控制处理以计算d轴电压指令值Vq和q轴电压指令值Vd(下文中称为dq轴电压指令值Vq和Vd)，使得d轴电流偏差和q轴电流偏差分别变为零。电流控制单元7将计算出的dq轴电压指令值Vq和Vd输出到qd/三相转换单元9。

角度传感器8被设置在三相AC电机11中并检测三相AC电机11的转子的旋转角度。角度传感器8将检测到的旋转角度输出到dq/三相转换单元9。

dq/三相转换单元9基于来自角度传感器8的旋转角度来计算三相AC电机11的电角度。dq/三相转换单元9基于三相AC电机11的计算出的电角度对由电流控制单元7计算的dq轴电压指令值Vq和Vd来执行坐标转换处理等，以计算相位电压指令值。更具体地，dq相位转换单元9基于计算出的电角度将dq轴电压指令值Vq和Vd转换成与三相AC电机11的三相对应的电压指令值，即，计算了相位电压值Vu、Vv和Vw，他们已经经历坐标转换处理成为U相位电压指令值、V相位电压指令值、和W相位电压指令值。dq/三相转换单元9将计算出的相位电压指令值Vu、Vv和Vw输出到载波调制单元10。

载波调制单元10是调制装置的具体示例。载波调制单元10使用以预定周期操作的定时器来生成PWM计数器值(PWM载波信号)。载波调制单元10将来自dq/三相转换单元9的相位电压指令值Vu、Vv、Vw与PWM计数器值进行比较，以生成PWM(脉冲宽度调制)信号。载波调制单元10通过将所生成的PWM信号输出到逆变器2并切换逆变器2的开关元件来控制三相AC电机11。

图2是PWM计数器值、相位电压值、相位电流值、AD转换器的触发器和AD转换值的时序图。PMW计数值(载波)例如是三角波。相位电压值形成矩形波，当PMW计数值大于或等于阈值时该矩形波变高，并且当PMW计数值小于阈值时该矩形波变低。阈值被预先设置在存储器中。

如图2中所示，在当逆变器2的开关元件被切换时的定时处(在当PWM计数器值从峰值(peak value)切换到谷值(bottom value)或从谷值切换到峰值时的定时处)由电流传感器3检测到的每个相位的相位电流值中生成噪声(开关噪声)。

此时，当AD转换器将由电流传感器检测到的每个相位的相位电流值转换成数字AD转换值时，将开关噪声叠加在AD转换值上，这可能不利地影响电机控制。

另一方面，在根据第一实施例的电机控制装置1中，AD转换器4在当与PMW计数器值相对应的相位电压值的矩形波的矩形宽度长时的定时处输出通过转换相位电流值而获得的AD转换值。

将相位电压值的矩形波的矩形宽度是长的处的定时从当生成开关噪声时的定时进行偏移。然后，能够防止开关噪声发生并且以高精度控制电机。

例如，AD转换器4输出通过在与PWM计数器值相对应的相位电压值的矩形波的矩形宽度是长的时的定时处转换相位电流值而获得的AD转换值，其也是PWM计数器值变为最大值或最小值的定时。

更具体地，当转换器4确定PWM信号的占空比为50％或更高时，其输出通过在PWM计数器值变为最大值的定时处转换相位电流值而获得的AD转换值，然而当AD转换器4确定PWM信号的占空比小于50％时，其输出通过在PWM计数器值变为最小值的定时处转换相位电流值而获得的AD转换值。

当PWM信号的占空比为50％或更高时，在PWM计数器值变为最大值的定时处获取的相位电流值受开关噪声的影响小于在当PWM计数器值变为最小值时的定时处获得的相位电流值受开关噪声的影响。另一方面，当PWM信号的占空比小于50％时，在PWM计数器值变为最小值时的定时处获得的相位电流值受开关噪声的影响小于在PWM计数器值变为最大值时的定时处获得的相位电流值受开关噪声的影响。因此，如上所述，当AD转换器4确定PWM信号的占空比为50％或更高时，该AD转换器4输出了通过在PWM计数器值变为最大时的定时处转换相位电流值而获得的AD转换值，然而当AD转换器4确定PWM信号的占空比小于50％时，该AD转换器4输出了通过在PWM计数器值变为最小值的定时处转换相位电流值而获得的AD转换值。通过这样做，能够防止开关噪声发生并且以高精度控制电机。

当PWM信号的占空比变得接近0％或100％时，生成开关噪声时的定时与由AD转换器4进行AD转换的定时重叠，并且开关噪声能够被叠加在AD转换值上。因此，如上所述，根据第一实施例的AD转换器4在PWM计数器值变为最大值和最小值时的定时处从电流传感器3获取相位电流值，并将所获取的相位电流值转换成数字AD转换值。然后，AD转换器4在当PWM计数器值变为最大值和最小值时的定时处向dq轴电流生成单元5输出AD转换值当中的受开关噪声影响较小的AD转换值。

例如，(例如，在当PWM计数器值变为最大值时的定时处，)AD转换器4从电流传感器3获取相位电流值I_t，并且将所获取的相位电流值I_t转换成数字AD转换值I_t'。同样，例如，在当PWM计数器值变为最小值时的定时处，AD转换器4从电流传感器3获取相位电流值I_b，并且将所获取的相位电流值I_b转换成数字AD转换值I_b'。

此外，当PWM信号的占空比为50％或更高时，在当PWM计数器值变为最大值时的定时处获取的相位电流值I_t受开关噪声的影响小于在当PWM计数器值变为最小值时的定时处获取的相位电流值I_b受开关噪声的影响。因此，当AD转换器4确定计算的占空比为50％或更高时，该AD转换器4将在PWM计数器值变为最大值时的定时处获取的相位电流值I_t转换成数字值，并且然后将数字化的AD转换值I_t'输出到dq轴电流生成单元5。

另一方面，当占空比小于50％时，在当PWM计数器值变为最小值时的定时处获取的相位电流值I_b受开关噪声的影响小于在当PWM计数器值变为最大值时的定时处获取的相位电流值I_t受开关噪声的影响。因此，当AD转换器4确定计算出的占空比小于50％时，该AD转换器4将在当PWM计数器值变为最小值时的定时处获取的相位电流值I_b转换成数字值，并且然后将数字化的AD转换值I_b'输出到dq轴电流生成单元5。

AD转换器4能够通过以下公式来计算由载波调制单元10生成的PWM信号的占空比。

占空比＝当相电压高时的时间/PWM信号的一个周期×100[％]

如图2中所示，在当PWM计数器值变为最小值时的定时处，AD转换器4响应于ADC触发器而获取相位电流值I_b(n)，并且将所获取的相位电流值I_b(n)转换成AD转换值I_b'(n)。

接下来，在当PWM计数器值变为最大值时的定时处，AD转换器4响应于ADC触发器而获取相位电流值I_t(n)，并且然后将所获取的相位电流值I_t(n)转换成AD转换值I_t'(n)。

AD转换器4根据PWM信号的占空比来选择AD转换值I_b'(n)和I_t'(n)中的一个，并且将所选择的AD转换值作为I(n)输出到dq轴电流生成单元5。

此外，在当PWM计数器值变为最小值的定时处，AD转换器4响应于ADC触发器而获取相位电流值I_b(n+1)，并且然后将所获取的相位电流值I_b(n+1)转换成AD转换值I_b'(n+1)。接下来，在当PWM计数器值变为最大值的定时处，AD转换器4响应于ADC触发器而获取相位电流值I_t(n+1)，并且然后将所获取的相位电流值I_t(n+1)转换成AD转换值I_t'(n+1)。

AD转换器4根据PWM信号的占空比来选择AD转换值I_b'(n+1)和I_t'(n+1)中的一个，并且然后将所选择的AD转换值作为I(n+1)输出到dq轴电流生成单元5。

在当PWM计数器值变成最小值和最大值时的上述定时处，AD转换器4响应于ADC触发器而重复相位电流值的AD转换、AD转换值的选择、以及所选择的AD转换值的输出。

图3是示出根据第一实施例的电机控制方法的流程的流程图。

例如，在当PWM计数器值变为最大值时的定时处，AD转换器4从电流传感器3获取相位电流值I_t，并且将所获取的相位电流值I_t转换成AD转换值I_t'(步骤S101)。例如在当PWM计数器值变为最小值时的定时处，AD转换器4从电流传感器3获取相位电流值I_b，并且然后将所获取的相位电流值I_b转换成AD转换值I_b'(步骤S102)。

AD转换器4确定PWM信号的占空比是否为50％或更高(步骤S103)。

当AD转换器4确定PWM信号的占空比为50％或更高时(步骤S103中的“是”)，在当PWM计数器值变为最大值时的定时处，该AD转换器4将AD转换值I_t'输出到dq轴电流生成单元5(步骤S104)。另一方面，当AD转换器4确定PWM信号的占空比小于50％时(步骤S103中的“否”)，在当PWM计数器值变为最小值时的定时处，该AD转换器4将AD转换值I_b'输出到dq轴电流生成单元5(步骤S105)。

如上所述，在根据第一实施例的电机控制装置1中，当确定PWM信号的占空比为50％或更高时，输出通过在当PWM计数器值变为最大值时的定时处转换相位电流值而获得的AD转换值，然而当确定PWM信号的占空比小于50％时，输出通过在当PWM计数器值变成最小值时的定时处转换相位电流值而获得的AD转换值。通过这样做，能够防止开关噪声发生并且以高精度控制电机。

注意的是，相位电压值可以形成矩形波，当PMW计数值大于或等于阈值时该矩形波变低，并且当PMW计数值小于阈值时该矩形波变高。在这种情况下，当确定PWM信号的占空比为50％或更高时，AD转换器4输出通过在当PWM计数器值变为最小值时的定时处转换相位电流值而获得的AD转换值。当AD转换器4确定PWM信号的占空比小于50％时，在当PWM计数器值变为最大值时的定时处，该AD转换器4输出通过转换相位电流值而获得的AD转换值。

当PWM信号的占空比为50％或更高时，在当PWM计数器值变为最小值时的定时处获取的相位电流值受开关噪声的影响小于在当PWM计数器值变为最大值时的定时处获取的相位电流值受开关噪声的影响。另一方面，当PWM信号的占空比小于50％时，在当PWM计数器值变为最大值时的定时处获得的相位电流值受开关噪声的影响小于在当PWM计数器值变为最小值时的定时处获得的相位电流值受开关噪声的影响。利用上述配置，能够防止开关噪声发生并且以高精度控制电机。

此外，PMW计数值(载波)可以是锯齿波。相位电压值形成矩形波，该矩形波在PMW计数值大于或等于阈值时变低，并且该矩形波在PMW计数值小于阈值时变高。

在这种情况下，当AD转换器4确定了PWM信号的占空比为50％或更高时，该AD转换器4输出通过在当PWM计数器值变成PWM计数值的最大值的3/4时的定时处转换相位电流值而获得的AD转换值。当AD转换器4确定PWM信号的占空比小于50％时，该AD转换器4输出通过在当PWM计数器值变成PWM计数器值的最大值的1/4时的定时处转换相位电流值而获得的AD转换值。

另一方面，相位电压值形成矩形波，该矩形波在PMW计数值大于或等于阈值时变低，并且该矩形波在PMW计数值小于阈值时变高。在这种情况下，当AD转换器4确定PWM信号的占空比为50％或更高时，该AD转换器4输出通过在当PWM计数器值变成PWM计数器值的最大值的1/4时的定时处转换相位电流值而获得的AD转换值。当AD转换器4确定PWM信号的占空比小于50％时，该AD转换器4输出通过在当PWM计数器值变成PWM计数器值的最大值的3/4时的定时处转换相位电流值而获得的AD转换值。

通过这样做，即使当PMW计数值是锯齿波时，也能够将通过AD转换器4的AD转换的定时从当生成开关噪声时的定时进行移位，如在三角波的情况下那样。也就是说，能够防止开关噪声发生并且以高精度控制电机。

[第二实施例]

在本公开的第二实施例中，AD转换器4可以在当与PWM计数器值相对应的相位电压值的矩形波的矩形宽度是长的时的定时处从电流传感器3获取多个相位电流值I_b和I_t，该定时也是当PWM计数器值变为最小值或最大值时的定时(或当PWM计数器值变成最小值或者最大值的1/4或3/4时的定时)，并且然后将所获取的相位电流值I_b和I_t分别转换成AD转换值I_b'和I_t'。AD转换器4计算多个转换后的AD转换值的平均值I_b'ave和I_t'ave，并且将计算出的AD转换值的平均值I_b'ave和I_t'ave输出到dq轴电流生成单元5。

当AD转换器4对于PWM信号的周期来说足够快时，能够从电流传感器3获取多个相位电流值并将它们转换成AD转换值。以这种方式，能够将多个AD转换值平均化，并且能够进一步提高AD转换值的精度。

例如，如图4中所示，AD转换器4计数器在当PWM计数器值变成最小值时的定时处响应于一个ADC触发器仅在预定的时间段内相继多次地获取相位电流值I_b(n)。AD转换器4将所获取的多个相位电流值I_b(n)中的每一个转换成AD转换值I_b'(n)。AD转换器4计算多个所转换的AD转换值的平均值I_b'ave(n)。

接下来，在当PWM计数器值变成最大值时的定时处，AD转换器4响应于一个ADC触发器仅在预定的时间段内相继多次获取相位电流值I_t(n)。AD转换器4将所获取的多个相位电流值I_t(n)中的每一个转换成AD转换值I_t'(n)。AD转换器4计算多个转换的AD转换值的平均值I_t'ave(n)。

当AD转换器4确定PWM信号的占空比为50％或更高时，该AD转换器4在当PWM计数器值变成最大值时的定时处向dq轴电流生成单元5输出AD转换值的平均值I_t'ave(n)。另一方面，当AD转换器4确定PWM信号的占空比小于50％时，该AD转换器4在当PWM计数器值变成最小值时的定时处向dq轴电流生成单元5输出AD转换器的平均值I_b'ave(n)。

在当PWM计数器值变成最小值和最大值时的上述定时处，AD转换器4响应于ADC触发器而重复相位电流值的AD转换、AD转换值的平均值的计算、AD转换值的平均值的选择、以及所选择的AD转换值的平均值的输出。

这里，AD转换器4响应于一个ADC触发器仅在预定时间段(AD可转换时间)内相继多次从电流传感器3获取相位电流值并执行AD转换。如图5中所示，AD可转换时间是其中在不受开关噪声影响的情况下能够进行AD转换的时间段。

接下来，将描述计算AD可转换时间的方法。

如图6中所示，在PWM信号的一个周期内，在其期间相电压是高的时间被定义为接通时间，并且其中相电压低的时间被定义为关断时间。在第二实施例中，无论哪个更长，通过在导通时间和关断时间中的一个中获取相位电流值来防止开关噪声发生。因此，当占空比为50％时，AD可转换时间是最短的。

因此，如图5中所示，AD可转换时间能够通过以下公式进行计算。能够通过模拟或实际测量来计算以下噪声持续时间(开关噪声持续的时间)。

(AD可转换时间)＝(PWM信号的1/2周期)-(噪声持续时间)

通常，AD转换从t＝t0开始。然而，因为通过整个AD可转换时间执行AD转换，所以t＝t0向前偏移了偏移时间，使得AD转换从t＝t1开始。偏移时间能够通过以下公式计算。

(偏移时间)＝(PWM信号的1/4周期)-(噪声持续时间)

如上所述，通过获取更多相位电流值，执行AD转换，以及通过不受开关噪声影响的整个AD可转换时间来计算AD转换值的平均值，能够进一步改进AD转换值的准确性。

AD转换器4可以在当PWM计数器值变为最小值或最大值的定时处从电流传感器3获取多个相位电流值I_b和I_t，并且计算所获取的多个相位电流值I_b和I_t的平均值。AD转换器4计算了计算出的相位电流值I_b和I_t的平均值，并将计算出的相位电流值I_b和I_t的平均值转换成AD转换值。

尽管已经描述本公开的一些实施例，但是这些实施例仅作为示例呈现并且不旨在限制本公开的范围。这些新颖的实施例能够以除了上述那些之外的各种形式实现。在不脱离本公开的精神的情况下，能够进行各种省略、替换和改变。这些实施例和实施例的修改被包括在本公开的范围和精神内，并且包括在权利要求中描述的本公开和本公开的等效物的范围内。

例如，通过使CPU执行执行图3中所示的过程的计算机程序，也能够实现本公开。

能够使用任何类型的非暂时性计算机可读介质来存储程序并将其提供给计算机。非暂时性计算机可读介质包括任何类型的有形存储介质。非暂时性计算机可读介质的示例包括磁存储介质(诸如软盘、磁带、硬盘驱动器等)、光磁存储介质(例如，磁光盘)、CD-ROM、CD-R、CD-R/W、和半导体存储器(诸如掩模ROM、PROM(可编程ROM)、EPROM(可擦除PROM)、闪速ROM、RAM等)。

可以使用任何类型的暂时性计算机可读介质将程序提供给计算机。暂时性计算机可读介质的示例包括电信号、光信号、和电磁波。暂时性计算机可读介质能够经由有线通信线路(例如，电线和光纤)或无线通信线路将程序提供给计算机。

从如此描述的公开内容，将会显而易见的是，本公开的实施例可以以多种方式变化。不应将这些变化视为脱离本公开的精神和范围，并且对于本领域的技术人员来说显而易见的是，所有这些修改旨在包括在下述权利要求的范围内。

Claims (7)

1.一种电机控制装置，包括：

逆变器，所述逆变器包括被配置为以便被接通和断开的多个开关元件；

电流检测装置，所述电流检测装置用于检测从所述逆变器输出到三相AC电机的每个相位的相位电流值；

转换装置，所述转换装置用于将由所述电流检测装置检测到的所述相位电流值转换成数字AD转换值；以及

调制装置，所述调制装置用于：将基于来自所述转换装置的所述AD转换值的相位电压指令值与使用在预定周期操作的定时器生成的PWM计数器值进行比较，以生成PWM信号，并且将所生成的PWM信号输出到所述逆变器，从而切换所述逆变器的所述开关元件并且控制所述三相AC电机，其中，

所述转换装置输出通过在当与所述PWM计数器值相对应的相位电压值的矩形波的矩形宽度为长时的定时对所述相位电流值进行转换而获得的所述AD转换值。

2.根据权利要求1所述的电机控制装置，其中，

所述PWM计数器值是三角波，

当所述相位电压值为高同时所述PWM计数器值大于或等于阈值，以及所述相位电压值为低同时所述PWM计数器值小于所述阈值时，如果所述转换装置确定所述PWM信号的占空比为50％或更高，则所述转换装置输出通过在当所述PWM计数器值变为最大值时的定时对所述相位电流值进行转换而获取的所述AD转换值，然而如果所述转换装置确定所述PWM信号的所述占空比小于50％，则所述转换装置输出通过在当所述PWM计数器值变为最小值时的定时对所述相位电流值进行转换而获取的所述AD转换值，以及

当所述相位电压值为低同时所述PWM计数器值大于或者等于所述阈值，以及所述相位电压值为高同时所述PWM计数器值小于所述阈值时，如果所述转换装置确定所述PWM信号的所述占空比为50％或更高，所述转换装置输出通过在当所述PWM计数器值变为所述最小值时的定时对所述相位电流值进行转换而获得的所述AD转换值，然而如果所述转换装置确定所述PWM信号的所述占空比小于50％，则所述转换装置输出通过在当所述PWM计数器值变为所述最大值的定时对所述相位电流值进行转换而获得的所述AD转换值。

3.根据权利要求1所述的电机控制装置，其中，

所述PWM计数器值是锯齿波，

当所述相位电压值为高同时所述PWM计数器值大于或等于阈值，以及所述相位电压值为低同时所述PWM计数器值小于所述阈值时，如果所述转换装置确定所述PWM信号的占空比为50％或更高，则所述转换装置输出通过在当所述PWM计数器值变为所述PWM计数器值的最大值的3/4的定时对所述相位电流值进行转换而获得的所述AD转换值，然而如果所述转换装置确定所述PWM信号的所述占空比小于50％，则所述转换装置输出通过在当所述PWM计数器值变为所述PWM计数器值的所述最大值的1/4时的定时对所述相位电流值进行转换而获得的所述AD转换值，以及

当所述相位电压值为低同时所述PWM计数器值大于或等于所述阈值，以及所述相位电压值为高同时所述PWM计数器值小于所述阈值时，如果所述转换装置确定所述PWM信号的所述占空比为50％或更高，则所述转换装置输出通过在当所述PWM计数器值变为所述PWM计数器值的最小值的1/4时的定时对所述相位电流值进行转换而获得的所述AD转换值，然而如果所述转换装置确定所述PWM信号的所述占空比小于50％，则所述转换装置输出通过在当所述PWM计数器值变为所述PWM计数器值的所述最大值的3/4时的定时对所述相位电流值进行转换而获得的所述AD转换值。

4.根据权利要求1所述的电机控制装置，其中，

所述转换装置在当与所述PWM计数器值相对应的所述相位电压值的所述矩形波的所述矩形宽度为长时的定时仅在预定时间段内多次获取所述相位电流值，将所获取的多个相位电流值中的每一个相位电流值转换成所述AD转换值，并且输出多个被转换的所述AD转换值的平均值。

5.根据权利要求4所述的电机控制装置，其中，

通过从所述PWM信号的1/2周期中减去所述开关元件中的开关噪声的持续时间，来计算所述预定时间段。

6.一种用于控制电机控制装置的方法，所述电机控制装置包括：

逆变器，其包括被配置为以便被接通和断开的多个开关元件；

电流检测装置，其用于检测从所述逆变器输出到三相AC电机的每个相位的相位电流值；

转换装置，其用于将由所述电流检测装置检测到的所述相位电流值转换成数字AD转换值；以及

调制装置，其用于将基于来自所述转换装置的所述AD转换值的相位电压指令值与使用在预定周期操作的定时器生成的PWM计数器值进行比较，以生成PWM信号，并且将所生成的PWM信号输出到所述逆变器，从而切换所述逆变器的所述开关元件并且控制所述三相AC电机，

所述方法包括：

输出通过在当与所述PWM计数器值相对应的相位电压值的矩形波的矩形宽度为长时的定时对所述相位电流值进行转换而获得的所述AD转换值。

7.一种存储有用于电机控制装置的程序的计算机可读介质，所述电机控制装置包括：

逆变器，其包括配置为以便被接通和断开的多个开关元件；

电流检测装置，其用于检测从所述逆变器输出到三相AC电机的每个相位的相位电流值；

转换装置，其用于将由所述电流检测装置检测到的所述相位电流值转换成数字AD转换值；以及

调制装置，其用于将基于来自所述转换装置的所述AD转换值的相位电压指令值与使用在预定周期操作的定时器生成的PWM计数器值进行比较，以生成PWM信号，并且将所生成的PWM信号输出到所述逆变器，从而切换所述逆变器的所述开关元件并且控制所述三相AC电机，

所述程序使计算机执行：

输出通过在当与所述PWM计数器值相对应的相位电压值的矩形波的矩形宽度为长时的定时对所述相位电流值进行转换而获得的所述AD转换值。