[发明专利]电动机控制装置以及制动控制装置

说明书

本发明提供一种电动机控制装置以及由其驱动的制动控制装置，即使负载大，也能够根据中性点电位，高精度地推定转子位置。电动机控制装置(3)具备：三相同步电动机(4)，其具备三相绕组；逆变器(31)，其与三相绕组连接；控制部(6)，其根据三相同步电动机的转子位置来控制逆变器；旋转位置推定单元(2)，其根据三相绕组的中性点电位(Vn)，推定转子位置(θd)，其中，旋转位置推定单元根据转子位置的已推定值和向三相绕组的电压施加状态，选择性地使用中性点电位的多个检测值中的一个或多个来推定转子位置。

技术领域

本发明涉及电动机控制装置、以及由其驱动的制动控制装置。

背景技术

在汽车等使用的制动控制装置中，使用了作为小型/高效的三相同步电动机的永磁铁同步电动机。在永磁铁同步电动机中，一般通过霍尔IC等磁检测元件检测具备磁铁的转子的旋转位置，根据其检测结果，顺序地励磁定子侧的电枢线圈而使转子旋转。另外，通过使用作为精密的旋转位置检测器的解析器(resolver)、编码器、GMR传感器(GMR：巨磁阻效应(Giant Magneto Resistivity effect))等，能够实现正弦波电流的驱动，谋求降低转矩脉动等振动、噪声。

如果旋转位置检测器故障，则三相同步电动机马上变得无法旋转。这在对旋转位置检测器使用霍尔IC以外的解析器、编码器、GMR传感器的情况下也同样。这样，旋转位置检测器的故障特别成为在作为重要安全部件的制动控制装置中制动助力停止而车辆的制动力降低并异常驾驶的原因。

对此，已知专利文献1记载的现有技术。

在专利文献1记载的技术中，在旋转位置检测器故障时，作为旋转位置检测器的替代，而使用根据通过转子磁通感应的感应电压和电流来推定位置的旋转位置推定单元。由此，在旋转位置检测器故障时，也能够稳定地驱动三相同步电动机。但是，在三相同步电动机的旋转速度低时，感应电压被噪声掩盖，因此该旋转位置推定单元难以低速地推定转子的位置。特别是在通过三相同步电动机提升驾驶员的脚踏力的制动控制装置中，为了紧固卡钳(キャリパ)而使用的三相同步电动机在旋转速度为零速、或零速附近的低速下被使用，因此通过专利文献1的技术无法推定转子的位置。

在此，可以考虑不管基于感应电压的旋转位置推定单元如何，而冗余地设置多个旋转位置检测器即可。但是，在制动控制装置中，由于安装空间、成本的限制，难以增加硬件系统的旋转位置检测器的个数。

因此，作为以与旋转位置检测器故障之前同等的精度检测零速和低速下的转子位置的旋转位置推定单元，已知专利文献2～4记载的现有技术。

在专利文献2记载的技术中，向永磁铁同步电动机通电高频电流，根据这时产生的电流高次谐波和永磁铁同步电动机的数学公式模型，检测转子位置。在该技术中，通过使用由于永磁铁同步电动机的转子的凸极性而产生的电流高次谐波，能够检测位置。

在专利文献3记载的技术中，以选择永磁铁同步电动机的三相定子绕组中的二相而通电的120度通电方式为基础，根据非通电相产生的电动势(不是伴随着速度的电动势，而是因电感的不平衡造成的电动势)，检测转子的位置。在该技术中，利用根据位置而产生的电动势，因此即使是完全停止的状态，也能够取得位置信息。

在专利文献4和专利文献5记载的技术中，检测三相定子绕组的连接点的电位即“中性点电位”，取得位置信息。这时，与逆变器(inverter)的PWM(脉冲宽度调制)波同步地检测出中性点电位，由此与专利文献3的技术同样，能够检测出因电感的不平衡造成的电动势，其结果是能够得到转子的位置信息。进而，在专利文献4和专利文献5的技术中，能够将驱动波形设为理想的正弦波电流。

在专利文献2～5的技术中，作为无旋转位置传感器控制的课题之一即电动机的转速为低速时的位置检测单元，专利文献4和专利文献5的技术是有用的。

现有技术文献

专利文献