[发明专利]旋转电机的控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种对感应电机、同步电机等旋转电机不使用旋转位置传感器而得到转子位置信息来进行旋转控制的旋转电机的控制装置。

背景技术

为了高精度地控制旋转电机的旋转动作，需要旋转电机的转子位置信息和流过旋转电机的电流信息。这里，关于转子位置信息，以往是通过将旋转位置传感器另行安装在旋转电机来得到转子位置信息。但是，从成本削减、节省空间、可靠性的提高这样的观点考虑，另行设置旋转位置传感器的缺点大，因此要求旋转位置传感器的无传感器化。

作为用于旋转电机中的位置传感器的无传感器化的控制方法，主要有如下方法：根据旋转电机的感应电压来推定旋转电机的转子位置的方法、和利用旋转电机的凸极性(电感的位置依赖性)来推定旋转电机的转子位置的方法。

在前者的方法中使用的感应电压的大小具有与旋转电机的速度成比例这样的特征，因此在零速、低速域中感应电压变小，S/N比恶化，难以高精度地推定旋转电机的转子位置。

另一方面，后者的利用了凸极性的方法如下：将与旋转电机的驱动频率不同的高频的位置推定电压指令施加到旋转电机，与此相应地检测流过旋转电机的高频的旋转电机电流，利用该旋转电机电流的大小根据上述的凸极性而依赖于转子位置进行变化来进行位置推定。

这样，在利用凸极性的情况下，必须将用于推定旋转电机的转子位置的位置推定用电压指令注入到旋转电机，但是具有不依赖于旋转电机的旋转速度就能推定转子位置的优点，因此特别是在零速、低速域中使用利用了凸极性的无位置传感器控制法。

但是，这种利用了凸极性的无位置传感器控制法需要对旋转电机施加高频的位置推定用电压指令，因此伴随它而产生噪声，给人带来不适感。

因此，作为用于降低这种伴随对旋转电机施加位置推定用电压而产生的噪声导致的不适感的对策，以往提出了如下方法：通过减小对旋转电机施加的位置推定用电压的振幅来降低从旋转电机产生的噪声的大小本身的方法、改善噪声的音质的方法等。

前者的通过减小对旋转电机施加的位置推定用电压指令的振幅来减小从旋转电机产生的噪声的大小本身的方法中，位置推定用电压指令的振幅变小，因此难以高精度地推定旋转电机的转子位置。

另一方面，作为后者的改善噪声的音质的方法如下：例如下述的专利文献1所记载的以往技术那样，由于具有当在人听得到的声音内特定频率分量突出时人对该声音感觉到不适这样的特征，因此通过故意地随机改变对旋转电机施加的位置推定用电压指令的频率来使得特定频率分量的声音不突出，由此降低人感觉到的不适感。

专利文献：日本特开2004-343833号公报

发明内容

然而，如专利文献1所记载那样，当随机地改变位置推定用电压指令的频率分量以使得特定频率分量的声音不突出时，伴随它在推定旋转电机的转子位置所需的电流的频率也成为随机。因此，难以从旋转电机电流检测转子位置的推定所需的电流，其结果，位置推定精度恶化，根据情况有可能无法进行位置推定。

本发明是为了解决上述的课题而作出的，其目的在于提供一种旋转电机的控制装置，能够高精度地推定转子位置，并且能够有效地降低由于伴随将位置推定用电压指令施加到旋转电机的噪声产生而产生的不适感。

本发明所涉及的旋转电机的控制装置，进行旋转电机的驱动控制，具备：电流检测单元，检测流过上述旋转电机的旋转电机电流；位置推定单元，根据由上述电流检测单元检测出的上述旋转电机电流推定转子位置；控制单元，根据由上述电流检测单元检测出的旋转电机电流和由上述位置推定单元推定出的转子位置的信息输出电压指令；以及电压施加单元，根据来自上述控制单元的电压指令，对上述旋转电机施加驱动控制用的电压，其中，上述控制单元具有：驱动电压指令运算部，运算用于驱动上述旋转电机的驱动电压指令；位置推定用电压产生器，输出用于推定上述旋转电机的转子位置的位置推定用电压指令；噪声降低用电压产生器，输出对上述旋转电机的驱动控制以及位置推定没有贡献的噪声降低用电压指令；以及加法器，对上述驱动电压指令、上述位置推定用电压指令、以及上述噪声降低用电压指令进行相加而作为电压指令输出到上述电压施加单元。

根据本发明，在对旋转电机的驱动控制用的驱动电压指令相加转子位置推定用的位置推定用电压指令来向电压施加单元进行输出时，还相加从噪声降低用电压产生器输出的噪声降低用电压指令，因此将从旋转电机会产生多个频率分量的噪声，能够抑制伴随将位置推定用电压指令施加到旋转电机而产生的噪声突出的现象，其结果，能够降低由于噪声而人感觉到的不适感。