[发明专利]电动机驱动装置及电动机驱动方法

说明书

本发明提供一种电动机驱动装置及电动机驱动方法。电动机驱动装置具备：基于多个所述输出信号的状态的组合来决定所述转子的位置的级数决定部；以及在所述电动机启动时将对所述线圈通电的通电时刻设定为提前了相当于规定电气角的量的时刻的通电时刻决定部，所述通电时刻决定部在所述电动机的转速达到规定转速以上的情况下，将所述转子的位置到达提前了任意角度的电气角相对于所述启动时提前的规定电气角的变化量所对应的电气角的位置后又经过了规定时间后的时刻作为通电时刻。

技术领域

本发明涉及电动机驱动装置及电动机驱动方法。

本申请基于2016年2月4日提出申请的日本专利申请2016-020157号要求优先权，在本文中援引该专利申请的内容。

背景技术

以往，电动机驱动装置在驱动无刷电动机的情况下，将机械提前角设定为0度，并通过软件改变提前角来驱动无刷电动机。具体而言，电动机驱动装置从检测电动机旋转位置的检测传感器(例如霍尔IC)获取分别与无刷电动机的U相、V相、W相相对应的传感信号。

然后，电动机驱动装置基于所获取的传感信号对级号进行识别，读取出与该级号相对应的通电模式，在错开了规定旋转位置(例如电气角30度)之后，根据读取出的通电模式，对构成逆变器电路的开关元件进行PWM控制，从而驱动无刷电动机。

但是，当无刷电动机低速旋转时，从检测传感器输出的传感信号的间隔较大，因此电动机驱动装置无法改变提前角，而是以0度的提前角来驱动无刷电动机。若在0度的提前角下驱动无刷电动机，则会因再生而产生反向电压。这种情况下，在通电相中该反向电压能够被电源侧吸收，因此电动机驱动装置能够抑制电压上升，但在非通电相中由于开关元件是截止的，因此会导致电压上升。因而，电动机驱动装置会将该反向电压导致的电压上升识别为发生了异常的电压上升，而为了避免误操作和电路元件出现故障，有可能会停止无刷电动机的驱动。

因此，为了使非通电相中产生的反向电压被电源侧吸收，考虑对非通电相进行规定占空比的通电以生成与中点相应的电压的所谓非自由矩形波驱动的方法。从而，电动机驱动装置通过进行该非自由矩形波驱动，消除非通电相，能够抑制因反向电压引起的电压上升。然而，在通过无刷电动机的高速旋转而使电流相位比0度提前角要延迟时，反向电压的量会增加。这样一来，即使进行上述的非自由矩形波驱动，也无法抑制电压上升，从而可能导致无刷电动机停止。

作为减小上述电流相位延迟的方法，有使机械提前角错开例如30度，当反向旋转时通过软件错开一个级号(即通电模式)的方法。例如，若将机械提前角沿着正转方向错开30度，则延迟角将在反转方向上错开30度。在三相无刷电动机中，通电模式一共有6个，通过在反向旋转时错开一个通电模式，从而对于30度的延迟角提前相当于一个级号的量，即产生60度的提前角。其结果是，反向旋转时也产生30度的提前角，从而两个方向旋转均产生30度的提前角。因此，即使电流相位发生延迟，也不会产生延迟角，从而能够消除反向电压的影响。

这里，使用图6对现有的电动机驱动装置的提前角控制和延迟角控制进行说明。图6是说明现有的电动机驱动装置的控制方法的图。图6(a)是说明现有的电动机驱动装置的提前角控制的控制方法的图。如图6(a)所示，现有的电动机驱动装置基于前一次的传感信号，利用计时器计时规定的时间，在超时(计时结束)后，对U、V、W相中的任一相的线圈进行通电，从而实现提前角驱动。例如，电动机驱动装置在与U相对应的传感信号的上升沿时刻利用计时器开始计时规定的时间，在规定时间的计时结束的时刻对W相线圈进行通电。但由于机械提前角已经是30度，因此现有的提前角控制只能在30度以上的提前角下驱动无刷电动机。因此，无法在小于30度的提前角、例如15～20度的提前角(通电角130度)下进行驱动，因此存在无法调整提前角，实际搭载于车辆时的工作音和电波噪音等会发生恶化的问题。为了解决这一问题，有通过延迟角控制在最佳提前角下驱动无刷电动机的方法。