[發明專利]馬達驅動裝置及其放電控制方法

有效

• 申請號: 201380050479.3
• 申請日: 2013-10-16
• 公開（公告）號: CN104662790A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發明（設計）人: 中村秀男;西川尚希;淺井雅彥;上谷洋行
• 申請（專利權）人: 三菱重工汽車空調系統株式會社
• 主分類號: H02P27/06
• 分類號: H02P27/06
• 代理公司: 上海市華誠律師事務所 31210
• 代理人: 徐曉靜

技術領域

本發明涉及馬達驅動裝置及其放電控制方法。

背景技術

過去，已知通過逆變器將由電池供給的直流電力轉換為三相交流電力，并將三相交流電力供給到馬達，由此驅動馬達的馬達驅動裝置。

這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，這時，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。

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。

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。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：特開平9-70196號公報

發明內容

發明所要解決的技術問題

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，所以無法應用于例如未設置位置傳感器的無位置傳感器馬達。

本發明正是鑒于這種情況而做出的，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。

用于解決技術問題的手段

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三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，以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；以及位置推定單元，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。

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，檢測出以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，相對于轉子難以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。

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。

像這樣，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，所以可進行轉子的位置推定而不使馬達旋轉及振動。

上述馬達驅動裝置中，優選地，所述放電控制單元通過以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以上且在可聽域的最小頻率的兩倍以下的范圍。

像這樣，通過以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。

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。

根據這種馬達驅動裝置，因為在異常被檢測出的情況下迅速地結束轉子位置推定，所以可避免例如異常的電流在馬達上流動，使馬達旋轉的現象。

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。

根據這種馬達驅動裝置，因為在異常被檢測出的情況下迅速地結束轉子位置推定，所以可避免例如異常的電流在馬達上流動，使馬達旋轉的現象。