[发明专利]马达控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种对逆变器电路进行控制来驱动马达的马达控制装置。

背景技术

以往，已知有一种马达控制装置，以PWM(脉宽调制)方式对逆变器电路进行控制，能使马达的驱动方式在两相调制方式和三相调制方式之间进行切换。逆变器电路包括三相的开关元件、电容器、电荷泵电路。三相的开关元件包括上桥臂开关元件和下桥臂开关元件。在电容器中蓄积有用于使上桥臂开关元件接通、断开的电荷。电荷泵电路在下桥臂开关元件接通时，对电容器进行充电。

两相调制方式与三相调制方式相比，能减少开关元件的切换次数，因此，能降低开关损耗。在两相调制方式下，将三相的开关元件中的一相的开关元件的接通、断开状态固定，使其它的开关元件的接通、断开状态切换，来驱动马达。固定的一相每隔对应于马达的输出轴的旋转角度的一定周期进行切换。若马达的转速较慢，则切换固定的一相的周期较长。若切换固定的一相的周期较长，则电容器内蓄积的电荷(电压)较少。因此，马达控制装置无法不切换开关元件地正常驱动马达。因此，例如在日本专利特许第4389746号公报所公开的逆变器控制装置中，当马达的转速较快时，以两相调制方式控制马达，当马达的转速较慢时，以三相调制方式控制马达。逆变器控制装置在三相调制方式下驱动马达，利用电荷泵电路对电容器进行充电，并在转速较慢的状态下驱动马达。

不过，在上述公报所公开的逆变器控制装置中，当马达的转速较慢时，必须以三相调制方式驱动马达，因此，开关元件的切换次数变多。所以，存在马达的转速较慢时的开关损耗变大的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在马达的转速较慢时，也能减少开关损耗的马达控制装置。

技术方案1的马达控制装置是以脉宽调制方式控制逆变器电路来驱动马达的马达控制装置，上述逆变器电路包括：包含上桥臂开关元件和下桥臂开关元件的三相开关元件；蓄积有用于使上述上桥臂开关元件接通、断开的电荷的电容器；以及在上述下桥臂开关元件接通时对上述电容器进行充电的电荷泵电路，上述马达控制装置的特征是，包括：调制系数计算部，该调制系数计算部计算出在驱动上述马达时使上述三相开关元件驱动时的调制系数；周期设定部，该周期设定部根据上述调制系数计算部计算出的上述调制系数，对将上述马达的驱动方式从两相调制方式切换到三相调制方式的周期即驱动切换周期进行设定；时间获取部，该时间获取部在以上述二相调制方式驱动上述马达时，获取一相的上述上桥臂开关元件连续接通的时间即上桥臂连续接通时间；第一驱动控制部，该第一驱动控制部在上述时间获取部所获取的上述上桥臂连续接通时间没有达到上述周期设定部所设定的上述驱动切换周期时，对上述逆变器电路进行控制，以上述两相调制方式驱动上述马达；以及第二驱动控制部，该第二驱动控制部在每次上述时间获取部所获取的上述上桥臂连续接通时间达到上述周期设定部所设定的上述驱动切换周期时，临时性地从上述两相调制方式切换到上述三相调制方式，来驱动上述马达。

在马达的转速较快、上桥臂连续接通时间始终没有达到驱动切换周期时(上桥臂连续接通时间比驱动切换周期小时)，第一驱动控制部以两相调制方式驱动马达。因此，马达控制装置始终以两相调制方式驱动马达。在马达的转速较慢、上桥臂连续接通时间达到驱动切换周期时(上桥臂连续接通时间达到驱动切换周期以上时)，第二驱动控制部临时性地从两相调制方式切换到三相调制方式，来驱动马达。控制部11通过以三相调制方式驱动马达，能使上桥臂开关元件断开，并使下桥臂开关元件接通。因此，电荷泵电路能对电容器进行充电。所以，即使马达的转速较慢，马达控制装置也能临时性地切换到三相调制方式，对电容器进行充电，并以两相调制方式驱动马达。因此，与在马达的转速较慢时始终以三相调制方式驱动马达时相比，马达控制装置能降低开关损耗。

在技术方案2的马达控制装置中，也可形成为：上述调制系数计算部计算出的上述调制系数越小，则上述周期设定部将上述驱动切换周期设定得越长。马达控制装置在调制系数较小时，能减少切换到三相调制方式的次数。因此，与不根据调制系数而仅根据马达的转速计算出驱动切换周期时相比，马达控制装置能进一步降低开关损耗。

附图说明

图1是表示马达控制装置1的电气结构的框图。

图2是逆变器电路6的电路图。

图3是表示三相调制方式时的开关元件61的接通断开状态的一例的图。

图4是表示三相调制方式时的逆变器电路6的输出电压的一例的图。