[发明专利]电力转换设备以及具有电力转换设备的电动转向设备

说明书

技术领域

本公开涉及电力转换设备以及具有电力转换设备的电动转向设备。

背景技术

通常，用于通过针对在逆变器中的DC(直流)部分所设置的电流检测装置来检测电流的逆变器装置是已知的。在通过针对逆变器中的DC部分所设置的电流检测装置来检测各个相的电流的情况下，必须在有功电压矢量时间间隔中检测电流。因此，不能在作为载波信号的PWM参考信号的峰值处执行电流检测，并且将纹波分量包括在电流检测值中。为了解决该问题，例如，在专利文献1中，获得关于载波峰值而对称的时间，将平均值用作载波峰值处的相电流检测值，并且将平均值用作载波峰值处的电流值。

在专利文献1中，必须在关于载波峰值而对称的时间处检测电流。由于采样时间间隔根据电压的幅值而变化，因此不能使采样时间间隔不变。另外，由于每个PWM周期执行四次电流检测，因此电流检测的频率高。在零电压矢量时间段长的情况下，例如施加电压小或者大的情况，无法适当地执行电流检测。

专利文献1：日本未经审查的专利申请公开No.2010-88260

发明内容

本公开的目的在于提供一种实现减少的电流失真的电力转换设备。本公开的另一个目的是提供一种具有实现减少的电流失真的电力转换设备的电动转向设备。

根据本公开的第一方面，电力转换设备包括：逆变器单元，所述逆变器单元具有布置在高电势侧上的多个高电势侧开关元件和布置在低电势侧上的多个低电势侧开关元件，所述高电势侧开关元件和所述低电势侧开关元件中的每一个都与旋转电机的绕组的多个相中的一个相对应；电流检测单元，所述电流检测单元连接于逆变器单元与DC电源的正侧或负侧之间；电流获得单元，所述电流获得单元用于以固定时间间隔的采样时间从所述电流检测单元获得电流检测值；以及控制单元，所述控制单元基于PWM参考信号和占空比指令值来控制高电势侧开关元件和低电势侧开关元件的导通操作和关断操作。所述控制单元包括：相电流计算装置，所述相电流计算装置基于所述电流检测值来计算每个相的相电流，所述每个相的相电流流经所述绕组的相中的一个相；以及电压指令值计算装置，所述电压指令值计算装置基于每个相的相电流来计算电压指令值，所述电压指令值与施加至所述绕组的电压有关；和占空比计算装置，所述占空比计算装置基于电压指令值来计算占空比指令值，其被调整成使得用于检测电流检测值的有功电压矢量时间间隔等于或长于获得电流检测值所需要的预定时间段，并且电流检测值是以固定时间检测采样时间来被检测的。所述相电流计算装置基于正侧的已校正电流检测值和负侧的电流检测值来计算作为每个相的已校正相电流的校正电流。当将占空比调整至正侧时获得正侧的已校正电流检测值作为电流检测值，而当将占空比调整至负侧时获得负侧的已校正电流检测值作为电流检测值

在本公开中，由于对占空比指令值进行调整，使得能够以预定时间间隔的采样时间检测电流检测值，因此能够利用简单的配置获得电流检测值。

对占空比进行校正，使得其中对电流检测值进行检测的有功电压矢量时间间隔变得等于或长于预定时间段。当将占空比校正至正侧时，纹波电流也波动至正侧。当将占空比校正至负侧时，纹波电流也波动至负侧。从而，在本公开中，基于当将占空比校正至正侧时的电流检测值以及当将占空比校正至负侧时的电流检测值，对各个相的电流进行校正。因此，能够适当地校正纹波电流，以便能够减小电流检测误差。由于电流检测误差减少并且电流的失真减少，因此能够减少转矩纹波、声音和振荡。

根据本公开的第二方面，电动转向设备包括：根据本公开的第一方面的电力转换设备；以及用于输出协助驾驶员的转向操作的辅助转矩的旋转电机。

在以上设备中，由于对所述占空比指令值进行调整，使得能够以预定时间间隔的采样时间检测电流检测值，因此能够利用简单的配置获得电流检测值。另外，能够适当地校正纹波电流，以便能够减少电流检测误差。由于电流检测误差减少并且电流的失真减少，因此能够减少转矩纹波、声音和振荡。

附图说明

根据参照附图所做的如下详细描述，本公开的上述和其他目的、特征和优点将变得更加明显。在附图中：

图1是示出根据本公开的第一实施方式的电动转向设备的示意图；

图2是示出根据本公开的第一实施方式的电力转换设备的配置的示意图；

图3是示出根据本公开的第一实施方式的控制单元的配置的框图；

图4是示出根据本公开的第一实施方式的占空比转换单元的配置的框图；

图5是用于说明根据本公开的第一实施方式的PWM参考信号的说明图；