馬達驅動裝置及其放電控制方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及馬達驅動裝置及其放電控制方法。
【背景技術】
[0002] 過去，已知通過逆變器將由電池供給的直流電力轉換為=相交流電力，并將=相 交流電力供給到馬達，由此驅動馬達的馬達驅動裝置。
[0003] 該種馬達驅動裝置中設有使直流電壓在逆變器的輸入側平滑化的平滑電容器。一 般來說，馬達運行停止時，為了抑制電池的電力消耗，會切斷電池與電容器的連接。但是，該 時，被認為是電荷蓄積于電容器中的狀態，因此需要將該電荷迅速地釋放。
[0004] 作為電容器的電荷放電的一例，例如考慮將放電電阻連接到電容器的兩端。但是， 配置放電電阻會導致裝置大型化，并非優選。
[0005] 通過讓電容器的電荷在馬達中流動而進行放電的方法也被提出。例如，專利文獻 1中公開了如下的方法；檢測轉子的磁極位置，將轉矩電流成分Iq設為0,將勵磁電流成分 Id設為規定值，由此用馬達的線圈來使蓄積于電容器的能量消耗而不使馬達旋轉。
[0006] 現有技術文獻
[0007] 專利文獻
[000引專利文獻1 ;特開平9-70196號公報
【發明內容】
[0009] 發明所要解決的技術問題
[0010] 但是，專利文獻1中公開的放電方法的話，因為需要檢測磁極位置，所W無法應用 于例如未設置位置傳感器的無位置傳感器馬達。
[0011] 本發明正是鑒于該種情況而做出的，目的在于提供一種即使在與無位置傳感器馬 達連接的情況下，也可實施使用了馬達的電容器放電而不使馬達旋轉的馬達驅動裝置及其 放電控制方法。
[0012] 用于解決技術問題的手段
[0013] 本發明的第一形態是馬達驅動裝置，包括；逆變器，其將直流電力轉換為=相交流 電力并供給馬達；電容器，其設置于所述逆變器的輸入側；控制單元，其控制所述逆變器， 所述控制單元包括；轉子位置推定單元，其在所述馬達的運行停止后推定所述馬達的轉子 位置；放電控制單元，其基于所推定的該轉子位置來釋放積蓄于所述電容器中的電荷，所述 轉子位置推定單元包括；脈沖寬度計算單元，其對于預先設定的3個開關模式，分別利用所 述電容器的兩端電壓的測定值和所述馬達的電感推定值，計算出所述馬達不旋轉也不振動 的電壓脈沖寬度；電感計算單元，其對于該開關模式的每一個，W所述脈沖寬度計算單元所 計算出的電壓脈沖寬度來施加電壓，分別計算出電感；化及位置推定單元，利用所述電感計 算單元所計算出的各所述開關模式的電感來推定轉子位置。
[0014] 根據上述馬達驅動裝置，通過預先運算來求出馬達不旋轉也不振動的脈沖電壓寬 度，檢測出w該脈沖電壓寬度給予電壓時的馬達電流、電容器兩端電壓，基于該檢測值計算 出線圈的電感，推定轉子的位置。由此，可推定轉子位置而不使馬達旋轉及振動。因而，轉 子位置被檢測出后，相對于轉子難W旋轉的線圈位置讓電流流動即可，從而不使馬達旋轉 及振動，就可使被蓄積于平滑電容器中的電荷釋放。
[0015] 上述馬達驅動裝置中，可設為：所述脈沖寬度計算單元在各所述開關模式中，重復 計算電壓脈沖寬度，直到施加了已確定的脈沖寬度的電壓時的馬達電流落入預先設定的適 當范圍為止，所述電感計算單元利用馬達電流落入了所述適當范圍時的電容器兩端電壓的 測定值及馬達電流的測定值，計算出電感。
[0016] 像該樣，因為直到馬達電流為適當范圍內為止重復進行電壓脈沖寬度的運算，所 W可進行轉子的位置推定而不使馬達旋轉及振動。
[0017] 上述馬達驅動裝置中，優選地，所述放電控制單元通過W規定的開關頻率來對基 于所述位置推定單元所推定的轉子位置而確定的開關元件進行開關，從而讓馬達電流流向 一方向，所述規定的開關頻率被設定為在可聽域的頻率W上且在可聽域的最小頻率的兩倍 W下的范圍。
[001引像該樣，通過W馬達電流向一方向流動的方式來進行開關，使降低噪聲成為可能。
[0019] 上述馬達驅動裝置中，可設為：所述轉子位置推定單元在任一個開關模式中，在馬 達電流為0的情況下，或在馬達電流超過了基于所述馬達不旋轉也不振動的最大容許電流 而確定的第一上限值的情況下，作為異常檢測，不進行轉子位置推定。
[0020] 根據該種馬達驅動裝置，因為在異常被檢測出的情況下迅速地結束轉子位置推 定，所W可避免例如異常的電流在馬達上流動，使馬達旋轉的現象。
[0021] 上述馬達驅動裝置中，可設為；所述電感計算單元所計算出的電感在預先設定的 容許范圍外的情況下，作為異常檢測，不進行轉子位置推定。
[0022] 根據該種馬達驅動裝置，因為在異常被檢測出的情況下迅速地結束轉子位置推 定，所W可避免例如異常的電流在馬達上流動，使馬達旋轉的現象。
[0023] 上述馬達驅動裝置中，可設為；在檢測出所述異常的情況下，所述放電控制單元在 除異常被檢測出的開關模式W外的開關模式中，W馬達不旋轉也不振動的電流值、且W規 定的開關頻率，讓馬達電流流向一方向。
[0024] 根據該種馬達驅動裝置，即使在異常判定被進行的情況下，在馬達不旋轉也不振 動的電流范圍中，可進行電容器的放電控制。
[0025] 上述馬達驅動裝置中，可設為；規定的開關頻率被設定為在可聽域的頻率W上且 在可聽域的最小頻率的兩倍W下的范圍。
[0026] 根據該種馬達驅動裝置，使放電時的噪聲降低成為可能。
[0027] 上述馬達驅動裝置中，可設為；在處于進行放電控制期間、且馬達電流在預先設定 的闊值W上的情況下，所述放電控制單元停止放電控制。
[002引根據該種馬達驅動裝置，放電控制單元的放電控制中，馬達電流為預先設定的闊 值W上的情況下，使放電停止，因此，即使在例如通過馬達的再生電流流入電容器，電容器 被充電那樣的現象產生的情況下，也能夠在早期檢測該現象，使電容器的充電停止。
[0029] 本發明的第二形態是馬達驅動裝置的放電控制方法，其是適用于所述馬達驅動裝 置的所述電容器的放電控制方法，所述馬達驅動裝置包括；將直流電力轉換為=相交流電 力并供給馬達的逆變器、和設置于所述逆變器的電力輸入側的電容器，所述馬達驅動裝置 的放電控制方法具有W下工序；對于各相依次設定開關模式的工序，其中，所述開關模式是 打開所述逆變器的一相的高電壓側的開關元件，打開其他兩相的低電壓側開關元件，并關 閉除此W外的開關元件的開關模式；對于預先設定的所述開關模式，分別利用所述電容器 的兩端電壓的測定值與所述馬達的電感推定值，計算出所述馬達不旋轉也不振動的電壓脈 沖寬度的工序；對于設定的所述開關模式，W計算出的所述電壓脈沖寬度來施加電壓，分別 計算出電感的工序；利用各所述開關模式中計算出的電感來推定轉子位置的工序；W及基 于推定出的轉子位置，讓馬達電流流動，進行蓄積于所述電容器中的電荷放電的工序。
[0030] 上述馬達驅動裝置的放電控制方法中，可設為；將前一設定的開關模式中計算出 電感時的所述電容器的兩端電壓及電感用到下一設定的開關模式中的電壓脈沖寬度的計 算工序中。
[0031] 像該樣，因為將前一設定的開關模式中的電容器的兩端電壓及電感用到下一設定 的開關模式中的電壓脈沖寬度的計算工序中，所W可利用可靠性更高的信息來計算電壓脈 沖寬度。
[00對發明效果
[0033] 根據本發明，即使與無位置傳感器馬達連接的情況下，也能實現使用了馬達的電 容器放電并不使馬達旋轉該一效果。
【附圖說明】
[0034] 圖1是示出本發明的一實施方式所設及的馬達驅動裝置的概略構成的圖。
[0035] 圖2是示出逆變器控制裝置具備的各種功能之中，展開并表示與平滑電容器的放 電相關的功能的功能塊。
[0036] 圖3是示出各開關模式的一例的圖。
[0037] 圖4是示出了通過轉子位置推定部而實行的轉子位置推定處理的處理次序的流 程圖。
[003引圖5是示出了馬達電流的檢測時刻的一例的圖。
[0039] 圖6示出W開關頻率10曲Z讓馬達電流流動的情況下的頻率出Z]與噪聲[地]的 關系。