驱动装置、电动车辆以及驱动装置的控制方法与流程

文档序号:22759958发布日期:2020-10-31 09:58阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种驱动装置,其特征在于,包括:

第一开关,其一端与电源端子相连接,其另一端与通向电机的第一相线圈的第一输出端子相连接;

第二开关,其一端与所述第一输出端子相连接,其另一端与接地端子相连接;

第三开关,其一端与所述电源端子相连接,其另一端与通向所述电机的第二相线圈的第二输出端子相连接;

第四开关,其一端与所述第二输出端子相连接,其另一端与所述接地端子相连接;

第五开关,其一端与所述电源端子相连接,其另一端与通向所述电机的第三相线圈的第三输出端子相连接;

第六开关,其一端与所述第三输出端子相连接,其另一端与所述接地端子相连接;以及

控制部,通过控制所述第一至第六开关从而控制所述电机的驱动,

其中,所述控制部通过梯形电流波形进行所述电机的驱动控制,

所述驱动控制包含:

在通过被调整为阶段性增加至预先设定的设定占空比,并在所述增加后维持所述设定占空比,并在所述维持后从所述设定占空比阶段性减少的调整占空比的第一相高端pwm信号对所述第一开关的导通/关闭进行切换控制;通过所述调整占空比的第二相高端pwm信号对所述第三开关的导通/关闭进行切换控制;以及通过所述调整占空比的第三相高端pwm信号对所述第五开关的导通/关闭进行切换控制,

阶段性地增加至所述设定占空比以及从所述设定占空比阶段性减少是按照设定周期来进行的,该设定周期被设定为比所述第一相高端pwm信号、所述第二相高端pwm信号、以及第三相高端pwm信号的脉冲周期更长。

2.根据权利要求1所述的驱动装置,其特征在于:

其中,所述控制部

将包含在同一设定周期中的多个脉冲周期的各自的占空比控制为恒定。

3.根据权利要求1所述的驱动装置,其特征在于:

其中,通过所述调整占空比的第一相高端pwm信号对所述第一开关的导通/关闭进行的切换控制是和在与所述第一相高端pwm信号之间通过占空比被调整后的第一相低端pwm信号将所述第二开关的导通/关闭相对于所述第一开关是进行互补地切换控制同时进行的,从而形成不会将所述第二开关与所述第一开关同时导通的死区时间,

通过所述调整占空比的第二相高端pwm信号对所述第三开关的导通/关闭进行的切换控制是和在与所述第二相高端pwm信号之间通过占空比被调整后的第二相低端pwm信号将所述第四开关的导通/关闭相对于所述第三开关是进行互补地切换控制同时进行的,从而形成不会将所述第四开关与所述第三开关同时导通的死区时间,

通过所述调整占空比的第三相高端pwm信号对所述第五开关的导通/关闭进行的切换控制是和在与所述第三相高端pwm信号之间通过占空比被调整后的第三相低端pwm信号将所述第六开关的导通/关闭相对于所述第五开关是进行互补地切换控制同时进行的,从而形成不会将所述第六开关与所述第五开关同时导通的死区时间。

4.根据权利要求1所述的驱动装置,其特征在于,进一步包括:

旋转速度检测部,用于检测所述电机的转子的旋转速度,

所述设定占空比是根据所述旋转速度检测部的检测速度与用于控制所述电机旋转的用户操作量来进行设定的。

5.根据权利要求4所述的驱动装置,其特征在于:

当处于:所述检测速度大于等于预先设定的第一基准速度、并且慢于预先设定的第二基准速度、并且所述设定占空比低于预先设定的第一基准占空比的第一情况下,

所述控制部进行所述驱动控制。

6.根据权利要求5所述的驱动装置,其特征在于:

当处于:所述检测速度大于等于所述第一基准速度、并且慢于所述第二基准速度、并且所述设定占空比大于等于所述第一基准占空比,并且低于预先设定的第二基准占空比、或所述检测速度大于等于所述第二基准速度,并且慢于预先设定的第三基准速度,并且所述设定占空比低于所述第二基准占空比的第二情况下,

所述控制部

在通过所述设定占空比的第一相高端pwm信号对所述第一开关的导通/关闭进行切换的同时,在与所述第一相高端pwm信号之间通过占空比被调整后的第一相低端pwm信号,将所述第二开关的导通/关闭相对于所述第一开关是进行互补地切换控制,从而形成不会将所述第二开关与所述第一开关同时导通的死区时间,

在通过所述设定占空比的第二相高端pwm信号对所述第三开关的导通/关闭进行切换的同时,在与所述第二相高端pwm信号之间通过占空比被调整后的第二相低端pwm信号,将所述第四开关的导通/关闭相对于所述第三开关是进行互补地切换控制,从而形成不会将所述第四开关与所述第三开关同时导通的死区时间,

在通过所述设定占空比的第三相高端pwm信号对所述第五开关的导通/关闭进行切换的同时,在与所述第三相高端pwm信号之间通过占空比被调整后的第三相低端pwm信号,将所述第六开关的导通/关闭相对于所述第五开关是进行互补地切换控制,从而形成不会将所述第六开关与所述第五开关同时导通的死区时间。

7.根据权利要求6所述的驱动装置,其特征在于:

当处于:所述检测速度大于等于所述第一基准速度、并且慢于所述第三基准速度、并且所述设定占空比大于等于所述第二基准占空比、或所述检测速度大于等于所述第三基准速度的第三情况下,

所述控制部

一边关闭所述第二开关一边通过所述设定占空比的第一相高端pwm信号对所述第一开关的导通/关闭进行切换控制,

一边关闭所述第四开关一边通过所述设定占空比的第二相高端pwm信号对所述第三开关的导通/关闭进行切换控制,

一边关闭所述第六开关一边通过所述设定占空比的第三相高端pwm信号对所述第五开关的导通/关闭进行切换控制。

8.根据权利要求7所述的驱动装置,其特征在于:

当处于所述第一至第三情况下,

所述控制部

进行在相当于电气角180°的通电周期内流通相电流的180°通电。

9.根据权利要求8所述的驱动装置,其特征在于:

当处于:所述检测速度慢于所述第一基准速度、并且所述设定占空比低于预先设定的第三基准占空比的第四情况下,

所述控制部

在通过所述设定占空比的第一相高端pwm信号对所述第一开关的导通/关闭进行切换的同时,在与所述第一相高端pwm信号之间通过占空比被调整后的第一相低端pwm信号,将所述第二开关的导通/关闭相对于所述第一开关是进行互补地切换控制,从而形成不会将所述第二开关与所述第一开关同时导通的死区时间,

在通过所述设定占空比的第二相高端pwm信号对所述第三开关的导通/关闭进行切换的同时,在与所述第二相高端pwm信号之间通过占空比被调整后的第二相低端pwm信号,将所述第四开关的导通/关闭相对于所述第三开关是进行互补地切换控制,从而形成不会将所述第四开关与所述第三开关同时导通的死区时间,

在通过所述设定占空比的第三相高端pwm信号对所述第五开关的导通/关闭进行切换的同时,在与所述第三相高端pwm信号之间通过占空比被调整后的第三相低端pwm信号,将所述第六开关的导通/关闭相对于所述第五开关是进行互补地切换控制,从而形成不会将所述第六开关与所述第五开关同时导通的死区时间。

10.根据权利要求4所述的驱动装置,其特征在于:

当处于:所述检测速度慢于所述第一基准速度、并且所述设定占空比大于等于所述第三基准占空比的第五情况下,

所述控制部

一边关闭所述第二开关一边通过所述设定占空比的第一相高端pwm信号对所述第一开关的导通/关闭进行切换控制,

一边关闭所述第四开关一边通过所述设定占空比的第二相高端pwm信号对所述第三开关的导通/关闭进行切换控制,

一边关闭所述第六开关一边通过所述设定占空比的第三相高端pwm信号对所述第五开关的导通/关闭进行切换控制。

11.根据权利要求10所述的驱动装置,其特征在于:

当处于所述第四以及第五情况下,

所述控制部

进行在相当于电气角120°的通电周期内流通相电流的120°通电。

12.一种电动车辆,包括电机、以及驱动装置,其特征在于:

所述驱动装置包括:

第一开关,其一端与电源端子相连接,其另一端与通向所述电机的第一相线圈的第一输出端子相连接;

第二开关,其一端与所述第一输出端子相连接,其另一端与接地端子相连接;

第三开关,其一端与所述电源端子相连接,其另一端与通向所述电机的第二相线圈的第二输出端子相连接;

第四开关,其一端与所述第二输出端子相连接,其另一端与所述接地端子相连接;

第五开关,其一端与所述电源端子相连接,其另一端与通向所述电机的第三相线圈的第三输出端子相连接;

第六开关,其一端与所述第三输出端子相连接,其另一端与所述接地端子相连接;以及

控制部,通过控制所述第一至第六开关从而控制所述电机的驱动,

其中,所述控制部通过梯形电流波形进行所述电机的驱动控制,所述驱动控制,包含:

在通过被调整为阶段性增加至预先设定的设定占空比,并在所述增加后维持所述设定占空比,并在所述维持后从所述设定占空比阶段性减少的调整占空比的第一相高端pwm信号对所述第一开关的导通/关闭进行切换控制;通过所述调整占空比的第二相高端pwm信号对所述第三开关的导通/关闭进行切换控制;以及通过所述调整占空比的第三相高端pwm信号对所述第五开关的导通/关闭进行切换控制,

阶段性地增加至所述设定占空比以及从所述设定占空比阶段性减少是按照设定周期来进行的,该设定周期被设定为比所述第一相高端pwm信号、所述第二相高端pwm信号、以及第三相高端pwm信号的脉冲周期更长。

13.根据权利要求12所述的电动车辆,其特征在于,进一步包括:

旋转速度检测部,用于检测所述电机的转子的旋转速度,

所述设定占空比是根据所述旋转速度检测部的检测速度与用户的油门操作量来进行设定的。

14.根据权利要求13所述的电动车辆,其特征在于:

其中,所述控制部

根据表示所述转子的旋转速度、所述油门操作量、以及所述电机的扭矩之间的对应关系的扭矩示意图,来设定与所述检测速度以及所述油门操作量相对应的扭矩,

根据表示所述转子的旋转速度、所述扭矩、以及所述占空比之间的对应关系的占空比示意图,将与所述检测速度以及所述设定的扭矩相对应的占空比作为所述设定占空比来进行设定。

15.一种驱动装置的控制方法,所述驱动装置包括:第一开关,其一端与电源端子相连接,其另一端与通向电机的第一相线圈的第一输出端子相连接;第二开关,其一端与所述第一输出端子相连接,其另一端与接地端子相连接;第三开关,其一端与所述电源端子相连接,其另一端与通向所述电机的第二相线圈的第二输出端子相连接;第四开关,其一端与所述第二输出端子相连接,其另一端与所述接地端子相连接;第五开关,其一端与所述电源端子相连接,其另一端与通向所述电机的第三相线圈的第三输出端子相连接;以及第六开关,其一端与所述第三输出端子相连接,其另一端与所述接地端子相连接,其特征在于:

通过控制所述第一至第六开关从而通过梯形电流波形进行所述电机的驱动控制,

所述驱动控制包含:

在通过被调整为阶段性增加至预先设定的设定占空比,并在所述增加后维持所述设定占空比,并在所述维持后从所述设定占空比阶段性减少的调整占空比的第一相高端pwm信号对所述第一开关的导通/关闭进行切换控制;通过所述调整占空比的第二相高端pwm信号对所述第三开关的导通/关闭进行切换控制;以及通过所述调整占空比的第三相高端pwm信号对所述第五开关的导通/关闭进行切换控制,

阶段性地增加至所述设定占空比以及从所述设定占空比阶段性减少是按照设定周期来进行的,该设定周期被设定为比所述第一相高端pwm信号、所述第二相高端pwm信号、以及第三相高端pwm信号的脉冲周期更长。


技术总结
控制部通过梯形电流波形进行电机的驱动控制,驱动控制,包含:在通过被调整为阶段性增加至预先设定的设定占空比,并在增加后维持设定占空比,并在维持后从设定占空比阶段性减少的调整占空比的第一相高端PWM信号对第一开关的导通/关闭进行切换控制;通过调整占空比的第二相高端PWM信号对第三开关的导通/关闭进行切换控制;以及通过调整占空比的第三相高端PWM信号对第五开关的导通/关闭进行切换控制,阶段性地增加至所述设定占空比以及从所述设定占空比阶段性减少是按照设定周期来进行的,该设定周期被设定为比第一相高端PWM信号、第二相高端PWM信号、以及第三相高端PWM信号的脉冲周期更长。

技术研发人员:目黑一由希;井之口雄大
受保护的技术使用者:新电元工业株式会社
技术研发日:2018.03.28
技术公布日:2020.10.30
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