逆变器装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及逆变器装置。
【背景技术】
[0002]在具有用于驱动电动机的逆变器的逆变器装置中，在得到比平滑电容器靠电源侧的电流(以下，电源输入电流)的电流值时，使用电流传感器检测电源输入电流或不使用电流传感器，而利用从平滑电容器到逆变电路侧的电流即逆变器的直流母线电流(以下，简称为直流母线电流)的检测值推算电源输入电流。
[0003]专利文献I中记载有检测电源输入电流(其中，在该文献中记为“转换器电路的母线直流电流”)的发明。但，因追加检测该电源输入电流的电流传感器，所以具有安装面积增大并且成本上升这类问题。
[0004]于是，如专利文献2记载的发明，记载有下述技术:不使用检测电源输入电流的电流传感器而检测直流母线电流，将对该检测的直流母线电流的检测信号进行滤波处理后的信号推算为电源输入电流，进行电动机控制。
[0005]然而，为了检测直流母线电流，需要充分确保直流母线电流的采样期间。
[0006]在专利文献3中记载有下述方式(以下，简单地称为脉冲移位(pulse shift))，在检测逆变器装置的PWM脉冲和流入到逆变器的脉冲状的直流母线电流时，在三相中至少2相的PWM脉冲的信号差(线间电压的脉宽)小于规定的时间时，为了充分确保直流母线电流的采样期间，而增加PWM脉冲的信号差(线间电压的脉宽)确保所需的线间电压的脉宽。
[0007]但是，在专利文献2记载的发明中如果应用上述的脉冲移位，则具有滤波处理后的直流母线电流的电流纹波增大这种问题。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1:日本专利5069882号
[0011]专利文献2:日本专利3843391号
[0012]专利文献3:日本特开平11 - 004594号公报
【发明内容】
[0013]发明所要解决的技术问题
[0014]因此，期待一种不使用用于检测电源输入电流的电流传感器的逆变器装置，其在应用脉冲移位的情况下，也能够以高的精度推算电源输入电流。
[0015]用于解决问题的技术方案
[0016]本发明的逆变器装置逆变器装置，包括:正极侧端子，其与电源的正极侧连接；负极侧端子，其与电源的负极侧连接；三相的逆变电路，其与电动机连接，驱动电动机；平滑电容器；正极侧连接点，其电连接正极侧端子、逆变电路、和平滑电容器；负极侧连接点，其电连接负极侧端子、逆变电路、和平滑电容器；PWM发生器，其生成用于驱动逆变电路的三相的PffM波；脉冲移位部，其基于PWM波，生成PWM发生器执行脉冲移位的第一指令或PWM发生器不执行脉冲移位的第二指令；电流检测器，其检测因逆变电路驱动而在正极侧连接点和逆变电路之间或负极侧连接点和逆变电路之间流动的直流母线电流；运算部，其基于在PWM周期内的规定的电压向量的输出持续时间的各规定的时刻检测出的直流母线电流的瞬时值，运算PWM周期中的直流母线电流的平均值；和电源输入电流推算部，其将PffM周期中的直流母线电流的平均值推算为在PWM周期内在正极侧端子和正极侧连接点之间或负极侧端子和负极侧连接点之间流动的电源输入电流。
[0017]发明效果
[0018]根据本发明，在应用脉冲移位的情况下，也能够推算精度高的电源输入电流。
【附图说明】
[0019]图1是表示本发明的逆变器装置等结构的方框图；
[0020]图2是表示第一实施方式的直流母线电流和电动机电流的关系的图；
[0021]图3是表示第一实施方式的电流检测定时(timing)的波形图；
[0022]图4是表示第一实施方式的脉冲移位动作的波形图；
[0023]图5是表示第一实施方式的电源输入电流检测结果的特性图；
[0024]图6是表示第二实施方式的电源输入电流的运算动作的波形图；
[0025]图7是应用了本发明的逆变器装置的电动动力转向(power steering)装置的构成图；
[0026]图8是应用了本发明的逆变器装置的电动制动装置的构成图；
[0027]图9是用于取得第二实施方式的电流误差的波形图；
[0028]图10是对脉冲移位部的脉冲移位的功能进行说明的图。
[0029]附图标记说明
[0030]100:逆变器装置
[0031]110:电流控制器
[0032]lll:dp 转换器
[0033]120:电流检测器
[0034]121:三相运算器
[0035]130:逆变电路
[0036]150:旋转位置检测器
[0037]200:电池
[0038]220:PWM 发生器
[0039]230:脉冲移位部
[0040]240:电源电流运算器
[0041]300:电动机
[0042]320:旋转位置传感器
[0043]500:电动机装置
[0044]Idc:直流母线电流
[0045]Idl，Id2、Id3:直流母线电流的瞬时值
[0046]leal:电流平均值
[0047]I src:电源输入电流
[0048]Iu、lv, Iw, 1U，IU':电动机电流
[0049]Ipsl，Ips2:电流误差
[0050]Tpwm:PffM周期(载波周期)
[0051]Upw, Vpw、Wpw:脉冲周期
[0052]Ttl、Tt2:脉冲移位量
[0053]TPS:最小脉宽
【具体实施方式】
[0054]—第一实施方式一
[0055]图1是表示本发明的逆变器装置及其周边的构成的方框图。
[0056]电动机装置500适于根据电动机输出使逆变电路的PffM波发生脉冲移位，提高逆变电路的直流母线电流的检测精度，由此高效驱动电动机的用途。电动机装置500具有电动机300和逆变器装置100。
[0057]逆变器装置100具有逆变电路130、检测逆变电路130的直流母线电流的分流(shunt)电阻Rsh、电流检测器120、脉冲移位部230、电源电流运算器240、三相运算器121、dq转换器111、电流控制器110、PffM发生器220、旋转位置检测器150、平滑电容器160、正极侧端子80、负极侧端子81、正极侧连接点90、负极侧连接点91。正极侧连接点90连接正极侧端子80、平滑电容器160、逆变电路130。负极侧连接点91连接负极侧端子81、平滑电容器160、逆变电路130。
[0058]电池200是逆变器装置100的直流电压源。电池200的正极经由正极侧端子80与逆变器装置100连接。另外，电池200的负极经由负极侧端子81与逆变器装置100连接。电池200的直流电压VB通过逆变器装置100的逆变电路130转换为可变电压、可变频率的3相交流，施加于电动机300。
[0059]电动机300是通过3相交流的供给而被旋转驱动的同步电动机。为了与电动机300的感应电压的相位一致地控制3相交流的施加电压的相位，在电动机300上安装有旋转位置传感器320。旋转位置检测器150根据旋转位置传感器320的输入信号运算检测位置Θ，并且运算旋转速度ωΓ。在此，旋转位置传感器320更优选由铁心和绕组构成的旋转变压器(resolver)，不过，即便采用GMR传感器或使用霍尔元件的传感器也没有问题。
[0060]逆变器装置100具有用于控制电动机300的输出的电流控制功能，检测流入到逆变电路130的脉冲状的直流母线电流，作为插入到平滑电容器160和逆变电路130之间的分流电阻Rsh的两端的电压(直流母线电流ldc)。在此，将分流电阻Rsh安装于电池200的负极侧，但安装于电池200的正极侧也没有问题。
[0061]电流检测器120根据脉冲移位部230的触发定时(trig timing) Trig，在IPffM周期内至少检测两个检测值(ldl，ld2)作为直流母线电流值(参照图1、图4)。
[0062]三相运算器121基于直流母线电流值(Idl，Id2)、和由PffM脉冲图形(pulsepattern)决定的电压向量，推算三相的电动机电流值(Iu，Iv，Iw)。对于三相的电动机电流值(Iu，Iv，Iw)的推算，使用图2、3在后面叙述。
[0063]dq转换器111运算根据三相的电动机电流值(Iu，Iv, Iw)和旋转位置Θ进行dq转换的电流推算值(Id，Iq) ο
[0064]电流控制器110以电流推算值(Id，Iq)与根据目标转矩生成的电流指令值(Id*，Iq*) 一致的方式运算电压指令(Vd*，Vq*)。不过，作为电压指令(Vd*，Vq*)，需要用于使由电源电流运算器240推算出的电源输入电流Isrc不超过电源输入电流的限制值(电源输入电流指令)的限制。这是考虑电池负载状态及推算寿命状态的结果。
[0065]PffM发生器220根据电压指令(Vd*，Vq*)和旋转角度Θ，生成经脉宽调制(PffM)的驱动信号即PWM波。将该PWM波发送至脉冲移位部230。
[0066]脉冲移位部230接收PffM发生器220生成的PffM脉冲图形(PffM波)，将是否执行脉冲移位的指令发送到PWM发生器220。
[0067]使用图10对关于脉冲移位部230的脉冲移位的功能具体地进行