[发明专利]马达驱动装置及其放电控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及马达驱动装置及其放电控制方法。

背景技术

过去，已知通过逆变器将由电池供给的直流电力转换为三相交流电力，并将三相交流电力供给到马达，由此驱动马达的马达驱动装置。

这种马达驱动装置中设有使直流电压在逆变器的输入侧平滑化的平滑电容器。一般来说，马达运行停止时，为了抑制电池的电力消耗，会切断电池与电容器的连接。但是，这时，被认为是电荷蓄积于电容器中的状态，因此需要将该电荷迅速地释放。

作为电容器的电荷放电的一例，例如考虑将放电电阻连接到电容器的两端。但是，配置放电电阻会导致装置大型化，并非优选。

通过让电容器的电荷在马达中流动而进行放电的方法也被提出。例如，专利文献1中公开了如下的方法：检测转子的磁极位置，将转矩电流成分Iq设为0，将励磁电流成分Id设为规定值，由此用马达的线圈来使蓄积于电容器的能量消耗而不使马达旋转。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开平9-70196号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

但是，专利文献1中公开的放电方法的话，因为需要检测磁极位置，所以无法应用于例如未设置位置传感器的无位置传感器马达。

本发明正是鉴于这种情况而做出的，目的在于提供一种即使在与无位置传感器马达连接的情况下，也可实施使用了马达的电容器放电而不使马达旋转的马达驱动装置及其放电控制方法。

用于解决技术问题的手段

本发明的第一形态是马达驱动装置，包括：逆变器，其将直流电力转换为三相交流电力并供给马达；电容器，其设置于所述逆变器的输入侧；控制单元，其控制所述逆变器，所述控制单元包括：转子位置推定单元，其在所述马达的运行停止后推定所述马达的转子位置；放电控制单元，其基于所推定的该转子位置来释放积蓄于所述电容器中的电荷，所述转子位置推定单元包括：脉冲宽度计算单元，其对于预先设定的3个开关模式，分别利用所述电容器的两端电压的测定值和所述马达的电感推定值，计算出所述马达不旋转也不振动的电压脉冲宽度；电感计算单元，其对于该开关模式的每一个，以所述脉冲宽度计算单元所计算出的电压脉冲宽度来施加电压，分别计算出电感；以及位置推定单元，利用所述电感计算单元所计算出的各所述开关模式的电感来推定转子位置。

根据上述马达驱动装置，通过预先运算来求出马达不旋转也不振动的脉冲电压宽度，检测出以该脉冲电压宽度给予电压时的马达电流、电容器两端电压，基于该检测值计算出线圈的电感，推定转子的位置。由此，可推定转子位置而不使马达旋转及振动。因而，转子位置被检测出后，相对于转子难以旋转的线圈位置让电流流动即可，从而不使马达旋转及振动，就可使被蓄积于平滑电容器中的电荷释放。

上述马达驱动装置中，可设为：所述脉冲宽度计算单元在各所述开关模式中，重复计算电压脉冲宽度，直到施加了已确定的脉冲宽度的电压时的马达电流落入预先设定的适当范围为止，所述电感计算单元利用马达电流落入了所述适当范围时的电容器两端电压的测定值及马达电流的测定值，计算出电感。

像这样，因为直到马达电流为适当范围内为止重复进行电压脉冲宽度的运算，所以可进行转子的位置推定而不使马达旋转及振动。

上述马达驱动装置中，优选地，所述放电控制单元通过以规定的开关频率来对基于所述位置推定单元所推定的转子位置而确定的开关元件进行开关，从而让马达电流流向一方向，所述规定的开关频率被设定为在可听域的频率以上且在可听域的最小频率的两倍以下的范围。

像这样，通过以马达电流向一方向流动的方式来进行开关，使降低噪声成为可能。

上述马达驱动装置中，可设为：所述转子位置推定单元在任一个开关模式中，在马达电流为0的情况下，或在马达电流超过了基于所述马达不旋转也不振动的最大容许电流而确定的第一上限值的情况下，作为异常检测，不进行转子位置推定。

根据这种马达驱动装置，因为在异常被检测出的情况下迅速地结束转子位置推定，所以可避免例如异常的电流在马达上流动，使马达旋转的现象。

上述马达驱动装置中，可设为：所述电感计算单元所计算出的电感在预先设定的容许范围外的情况下，作为异常检测，不进行转子位置推定。

根据这种马达驱动装置，因为在异常被检测出的情况下迅速地结束转子位置推定，所以可避免例如异常的电流在马达上流动，使马达旋转的现象。