CN104662790A

CN104662790A - 马达驱动装置及其放电控制方法

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Publication number: CN104662790A
Application number: CN201380050479.3A
Authority: CN
Inventors: 中村秀男; 西川尚希; 浅井雅彦; 上谷洋行
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Automotive Thermal Systems Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Air Conditioning and Refrigeration Systems Corp
Priority date: 2012-10-19
Filing date: 2013-10-16
Publication date: 2015-05-27
Anticipated expiration: 2033-10-16
Also published as: DE112013005060T5; JP2014100043A; WO2014061691A1; US9385643B2; CN104662790B; US20150249411A1; JP6125295B2

Abstract

本发明的目的在于，即使在与无位置传感器马达连接的情况下，也实施使用了马达的电容器的放电而不需使马达旋转。马达驱动装置利用平滑传感器(5)的两端电压和马达(8)的电感推定值，计算出马达(8)不旋转也不振动的电压脉冲宽度，以该电压脉冲宽度将电压施加于马达(8)，计算出电感。然后，利用在各开关模式中计算出的电感来推定转子位置，基于推定出的转子位置让马达电流流动，进行蓄积于平滑电容器(5)中的电荷放电。

Description

马达驱动装置及其放电控制方法

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。

上述马达驱动装置中，可设为：在检测出所述异常的情况下，所述放电控制单元在除异常被检测出的开关模式以外的开关模式中，以马达不旋转也不振动的电流值、且以规定的开关频率，让马达电流流向一方向。

根据这种马达驱动装置，即使在异常判定被进行的情况下，在马达不旋转也不振动的电流范围中，可进行电容器的放电控制。

上述马达驱动装置中，可设为：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。

根据这种马达驱动装置，使放电时的噪声降低成为可能。

上述马达驱动装置中，可设为：在处于进行放电控制期间、且马达电流在预先设定的阈值以上的情况下，所述放电控制单元停止放电控制。

根据这种马达驱动装置，放电控制单元的放电控制中，马达电流为预先设定的阈值以上的情况下，使放电停止，因此，即使在例如通过马达的再生电流流入电容器，电容器被充电那样的现象产生的情况下，也能够在早期检测该现象，使电容器的充电停止。

本发明的第二形态是马达驱动装置的放电控制方法，其是适用于所述马达驱动装置的所述电容器的放电控制方法，所述马达驱动装置包括：将直流电力转换为三相交流电力并供给马达的逆变器、和设置于所述逆变器的电力输入侧的电容器，所述马达驱动装置的放电控制方法具有以下工序：对于各相依次设定开关模式的工序，其中，所述开关模式是打开所述逆变器的一相的高电压侧的开关元件，打开其他两相的低电压侧开关元件，并关闭除此以外的开关元件的开关模式；对于预先设定的所述开关模式，分别利用所述电容器的两端电压的测定值与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的工序；对于设定的所述开关模式，以计算出的所述电压脉冲宽度来施加电压，分别计算出电感的工序；利用各所述开关模式中计算出的电感来推定转子位置的工序；以及基于推定出的转子位置，让马达电流流动，进行蓄积于所述电容器中的电荷放电的工序。

上述马达驱动装置的放电控制方法中，可设为：将前一设定的开关模式中计算出电感时的所述电容器的两端电压及电感用到下一设定的开关模式中的电压脉冲宽度的计算工序中。

像这样，因为将前一设定的开关模式中的电容器的两端电压及电感用到下一设定的开关模式中的电压脉冲宽度的计算工序中，所以可利用可靠性更高的信息来计算电压脉冲宽度。

发明效果

根据本发明，即使与无位置传感器马达连接的情况下，也能实现使用了马达的电容器放电并不使马达旋转这一效果。

附图说明

图1是示出本发明的一实施方式所涉及的马达驱动装置的概略构成的图。

图2是示出逆变器控制装置具备的各种功能之中，展开并表示与平滑电容器的放电相关的功能的功能块。

图3是示出各开关模式的一例的图。

图4是示出了通过转子位置推定部而实行的转子位置推定处理的处理次序的流程图。

图5是示出了马达电流的检测时刻的一例的图。

图6示出以开关频率10kHz让马达电流流动的情况下的频率[Hz]与噪声[dB]的关系。

图7是示出了在进行放电控制的期间中，通过马达的再生电流对平滑电容器充电时的电容器两端电压与马达电流的关系的一例的图。

图8是示出了基于马达电流停止放电控制的情况下的电容器两端电压与马达电流的关系的一例的图。

图9是概略地表示从车辆的运行停止到放电控制结束的各部分的动作的时序图。

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明的马达驱动装置及其放电控制方法应用于车载空调的电动压缩机的马达的情况下的一实施方式进行说明。此外，本发明的马达驱动装置及其放电控制方法并不限定于该应用例，而可应用于各种各样的马达驱动。

图1是示出本实施方式的马达驱动装置1的概略构成的图。图1中，逆变器2通过P极及N极的直流母线3a、3b而与直流电源3连接。P极的直流母线3a上连接有线圈4。在P极的直流母线3a及N极的直流母线3b之间连接有平滑电容器5。由线圈4及平滑电容器5，形成低通滤波器7。

逆变器2包括：与各相对应地设置的上桥臂的开关元件S_1u、S_1v、S_1w和下桥臂的开关元件S_2u、S_2v、S_2w，并通过逆变器控制装置(控制单元)10来控制这些开关元件，由直流电力生成供给到马达8的3相交流电力。电动压缩机(省略图示)与马达8连接而作为负荷。

平滑电容器5上设有用于检测两端电压的电压传感器11。又，逆变器8与马达8之间设有用于检测马达电流的电流传感器12。电压传感器11、电流传感器12的测定值被输出到逆变器控制装置10。图1中，虽设为通过电流传感器12来检测在马达8中流动的电流，但取而代之，也可以在逆变器2与平滑电容器5之间的直流母线3b上设置电流传感器12。

逆变器控制装置10例如为MPU(Micro Processing Unit)，包括记录有用于实行下述各处理的程序的、计算机可读取的记录媒体，CPU将被记录于该记录媒体的程序读出到RAM等主存储装置中并加以执行，由此下面的各处理被实现。作为计算机可读取的记录媒体，例如可举出磁盘、光盘、半导体存储器等。

逆变器控制装置10对于各相，生成使马达8的旋转速度与上位的控制装置(省略图示)所给予的马达速度指令一致的门驱动信号，通过将它们给予到与逆变器2的各相对应的开关元件来控制逆变器2，将所希望的3相交流电流供给到马达8。又，逆变器控制装置10在马达停止时，进行用于释放被蓄积于平滑电容器5中的电荷的放电控制。

图2是示出逆变器控制装置具备的各种功能之中，展开并表示与平滑电容器的放电相关的功能的功能块。逆变器控制装置10包括：位置推定部20，其进行推定转子位置的转子位置推定处理；放电控制部30，其基于推定出的转子位置控制逆变器2，由此释放被蓄积于平滑电容器5中的电荷。

转子位置推定部20包括存储部21、脉冲宽度计算部22、电感计算部23、位置推定部24而作为主要构成。

存储部21中储存有3个开关模式：第一开关模式、第二开关模式、第三开关模式。第一到第三开关模式都对各相分别设定了以下的开关模式：打开逆变器2的一相的高电压侧的开关元件，打开其他两相的低电压侧的开关元件，同时，关闭除此以外的开关元件。

图3是示出各开关模式的一例的图。如图3所示，第一开关模式打开U相的高电压侧的开关元件S_1u，打开V相、W相的低电压侧的开关元件S_2v、S_2w，关闭除此以外的开关元件S_1v、S_1w、S_2u。第二开关模式打开V相的高电压侧的开关元件S_1V，打开W相、U相的低电压侧的开关元件S_2W、S_2U，关闭除此以外的开关元件S_1W、S_1U、S_2V。第三开关模式打开W相的高电压侧的开关元件S_1W，打开U相、V相的低电压侧的开关元件S_2U、S_2V，关闭除此以外的开关元件S_1U、S_1V、S_2W。

进而，存储部21中储存有用于后述的转子位置推定处理的各种初始值、比较值等。

脉冲宽度计算部22对于上述第一～第三开关模式，分别计算出为了检测转子位置而施加到马达8的电压脉冲的脉冲宽度。例如，利用平滑电容器5的两端电压的测定值与马达8的电感推定值来确定脉冲宽度。

电感计算部23针对每个开关模式，利用以脉冲宽度计算部22所确定的电压脉冲宽度而施加电压时的马达电流值，分别计算出电感。

位置推定部24利用在第一～第三开关模式中分别计算出的电感，推定转子位置。

接着，参照图4，对上述转子位置推定部20所实行的转子位置推定处理的处理次序进行说明。在这里，对于第一～第三开关模式，依次分别计算出电感，其后，对利用这些电感值来进行转子位置推定的情况进行例示，但对于处理次序，并不限定于此。

在此，停止马达的运行后，检测出直流电源3与平滑电容器5的连接被切断时，或从上位控制装置(省略图示)经由规定的通信媒体通知了该意思时，开始转子位置推定处理。

对于上述连接的切断检测，例如，通过监视主电路电压来进行。又，作为上述通信媒体的一例，可以是CAN(Controller Area Network)/LIN(Local Interconnect Network)等无线通信，也可以是基于有线的通信。

[第一开关模式的电感计算处理]

首先，由电压传感器11取得电容器的两端电压V0(步骤SA1)，将取得的电压V0设定为电压V(步骤SA2)。然后，将存储部21中存储的马达电感的最小值L0设定为电感L(步骤SA3)。接下来，用电压V、电感L、预先存储于存储部21的目标电流值di0，计算出电压脉冲宽度(步骤SA4)。具体来说，用下面的(1)式计算出电压脉冲宽度dt0。

dt0＝L/V×di0 (1)

在这里，逆变器输出电压根据被蓄积于平滑电容器5中的电荷量而变化，电感值根据转子位置而变化。又，电感与马达电流为反比例关系，因此，例如通过将电感的初始值设定为最小值L0，可估计那时流动的马达电流为最大。又，目标电流值di0在后述的适当范围的上限值与下限值之间被设定为规定的值，例如上限值与下限值的中间值。

像这样，通过将初期电感设定为最小值L0，并将目标电流值di0设定为适当范围的中间值，能够提高可计算出使马达电流为适当范围内的脉冲宽度的概率。

接下来，判定步骤SA4中计算出的电压脉冲宽度dt0是否在预先设定的容许范围内(步骤SA5)。即，判定是否满足条件：dt_min≦dt0≦dt_max。其结果，如果在容许范围外，就进行异常判定，结束处理。

另一方面，步骤SA5中，判定为电压脉冲宽度dt0在容许范围内的情况下，在第一开关模式(参照图3)中，电压脉冲宽度dt0的电压被输出到马达8(步骤SA6)。其结果，电流从U相(+)流向V相(－)、W相(－)，通过电流传感器12(参照图1)检测这时的马达电流，输入该检测电流di1(步骤SA7)。又，通过电压传感器11检测电压施加后的电容器两端电压V1，输入该检测值(步骤SA8)。

在这里，电流传感器12优选在电压脉冲被施加期间就要结束前检测电流。这是因为，如图5所示，仅在电压脉冲被施加期间电流流动，在电压脉冲未被施加期间，马达电流为0。因而，电流传感器12与逆变器控制装置10的开关控制同步，在脉冲时间正要结束时的规定的时刻，检测马达电流。

接下来，判定检测电流di1是否在位置可推定范围内(步骤SA9)。具体来说，判定检测电流di1是否大于0且在预先设定的第一上限值dimax_1以下。在这里，第一上限值dimax_1被视为对于马达不旋转也不振动的最大容许电流考虑规定的余量而设定的值。

其结果，在检测电流di1在位置可推定范围外的情况下，判断为转子位置不可推定，结束位置推定处理。

另一方面，检测电流di1在位置可推定范围内的情况下，判定检测电流di1是否在适当范围内(步骤SA10)。在这里，适当范围的下限值被设定为大于视作位置可推定的最小值的值，上限值被设定为第一上限值dimax_1以下。

其结果，检测电流di1在适当范围外的情况下(步骤SA10中“否”)，判定重复次数是否超过了规定次数(步骤SA11)。其结果，如果为规定次数以下的话，将V1设定为电容器两端电压V(步骤A12)，返回步骤SA4，再度进行电压脉冲幅度dt0的计算。

由此，直到得到适当范围内的检测电流dt1为止，重复进行电压脉冲宽度dt0的再设定。又，在电压脉冲宽度的再设定进行了规定次数，也无法使检测电流di1在适当范围内情况下(步骤SA11中：“是”)，进行异常判定，结束转子推定处理。

另一方面，在步骤SA10中，检测电流di1在适当范围内的情况下，利用电容器两端电压V1及检测电流di1，计算出第一开关模式的情况下的电感L1(步骤SA13)。具体来说，用下面的(2)式计算出电感L1。

L1＝V1×dt0/di1 (2)

在这里，dt0是步骤SA4中计算出的电压脉冲宽度。在这里计算出的电感L1成为电流流动了的线圈的合成电感。

接下来，判定电感L1是否在预先设定的容许范围内(步骤SA14)。其结果，为容许范围外的情况下，判定为转子位置推定是不可能的，结束位置推定处理。另一方面，电感L1在容许范围内的情况下，将电感L1与第一开关模式对应地储存于存储部21(步骤SA15)。

接下来，将L1设定为电感L，将V1设定为电容器两端电压V，转移至接下来的第二开关模式中的电感计算处理(步骤SA16)。第二开关模式中的电感计算处理基本上与上述的第一开关模式中的电感计算处理相同。只是，第二开关模式的电感计算处理中，因为V1已经被设定为电容器两端电压V，L1已经被设定为电感L，所以省略上述的步骤SA1到SA3，进行步骤SA4中的电压脉冲宽度的计算。

又，同样地，也可将第二开关模式的电感计算处理中的电感L2、电容器两端电压V2用到第三开关模式的电感计算处理中。

这样一来，第一到第三开关模式的电感计算处理中，如果分别计算出电感L1、L2、L3，则在位置推定部24中，进行转子的位置推定。具体来说，利用事先准备的电感与转子位置的关系，根据电感L1、L2、L3推定转子位置。此外，关于该转子位置的推定方法，因为在日本特开2001-136779公报中被详述，所以在此的说明省略。

这样一来，一旦转子位置推定部20的转子位置推定处理结束，就进行基于放电控制部30的电容器放电控制。

具体来说，通过转子位置推定部20正常进行了转子推定的情况下，放电控制部30基于推定出的转子位置，对于转矩难以产生的线圈，让放电电流流动。关于转子位置被推定后的放电手法，可采用公知的手法。

例如，以让电流仅在不产生转矩的马达的励磁用成分id流动的方式来进行控制。又，也可通过随机地让电流也在产生转矩的转矩用成分iq流动，而非仅在马达的励磁用成分id流动，从而进行放电。

又，作为上述放电手法的具体例，也可采用以规定的开关频率来开关与转矩难以产生的线圈对应的开关元件，由此让放电电流断续地流动的手法。这时，相对于马达8，也考虑了让交流而不是让一方向电流流动，但根据以下的理由优选设为一方向电流。

即，以规定的频率重复地实施开关的情况下，由逆变器产生噪声。图6中，示出以开关频率10kHz让马达电流流动的情况下的频率[Hz]与噪音[dB]的关系。图6中实线为让电流向一方向流动的情况，虚线为让交流流动的情况。

电流为一方向的情况下，在作为与开关频率大致相同的频率的10kHz周边产生噪声的峰值，与此相对，在使电流交替的情况下，在开关频率一半的5kHz产生噪声的峰值。因而，设为交流的情况下，如果处于开关频率一半的频率为可听域以上的话，会难以降低噪声。但是，如果提高频率的话则会缩短处理周期，因而增加控制装置的运算负担，不为优选。

与此相对，为一方向的电流的话，通过将频率设定为可听域以上，可容易地使噪声降低。

可见，本实施方式中设为：以可听域以上的频率，将开关频率设为尽量小的频率，让马达不旋转也不振动的范围中的马达电流在马达中流动，由此进行平滑电容器5的放电。具体来说，将马达电流限制为产生转矩以下的值，该转矩是作为马达的摩擦力与齿槽转矩的合计以下的转矩。在此，用下面的(3)式给出马达转矩T的理论公式。

(3)式中，p是马达极对数，Ld是马达的d轴电感，Lq是马达的q轴电感，Id是d轴电流，Iq是q轴电流，是马达磁通量。

然后，让如马达中流动的电流所产生的转矩T’小于由上述理论公式得到的转矩T乘以安全系数α(0＜α≦1)的值那样的、即如满足下述(4)式的马达电流流动。

T’＜T×α (4)

此外，比起噪声而更重视抑制转矩的产生的情况下，可以说优选让交流流动。

另一方面，在上述转子位置推定部20中，异常判定(例如，一相内部短路、相间短路、断路等作为原因的一例被举出)被进行，无法推定转子位置的情况下，在异常未产生的相间，例如在电感的计算被正常进行了的开关模式中，通过让马达旋转及振动的电流值以下的马达电流流动，放出被蓄电于平滑电容器5的电荷。例如，上述流程中，在异常判定被进行了的时刻结束转子位置推定处理，但取而代之，也可以即使在异常判定被进行了的情况下，进行其他的开关模式中的电感的计算。

该情况下，例如，考虑通过以规定的频率来开关规定的开关元件，对于规定的线圈让电流断续地流动。该情况下，如上所述，优选地，如果重视噪声的观点则让电流向一方向流动，如果重视转矩抑制则让交流流动。

以上，根据本实施方式的马达驱动装置及其放电控制方法，根据预先运算求出马达不旋转也不振动的范围的脉冲电压宽度，并以该脉冲宽度施加电压，基于那时的马达电流、电容器两端电压计算出电感，利用该电感推定转子的位置。由此，能够推定转子位置而不使马达旋转及振动。其结果，能够确定马达难以旋转的线圈位置，通过让电流在该线圈位置流动，能够使被蓄积于平滑电容器的电荷迅速地释放。又，设放电电流流向一方向，进而，通过将开关频率设定为可听域中的尽可能小的频率，能够使噪声降低。

进而，即使在异常判定被进行的情况下，也能够在马达不旋转也不振动的电流范围中，进行平滑电容器5的放电控制。

此外，本实施方式的马达驱动装置及其放电控制方法中，进行了平滑电容器5的放电控制的情况下，由于与马达8连接的电动压缩机的冷媒的负压而存在马达8旋转的可能性。这种状态下，一旦进行平滑电容器5的放电控制，则根据马达8旋转的逆电动势与放电控制的开关状态，马达8的再生电流会流入平滑电容器5，对平滑电容器5充电。

图7中示出进行放电控制期间中，通过马达8的再生电流对平滑电容器5进行充电时的电容器两端电压与马达电流的关系的一例。根据图7可知，一旦马达8开始产生再生电流，则平滑电容器5以6mS左右被充电到放电前的状态。

因而，需要在早期检知基于这样的马达8的再生电流的平滑电容器充电，使平滑电容器4的充电停止。

作为防止上述再生电流导致的平滑电容器5充电的对策，例如，考虑在检知出电压传感器11的检测值上升到预先设定的规定值以上的情况下，使放电控制部30的放电控制停止的方法。但是，电压传感器11中，为了开关时的噪声去除，存在使用具有较大的时间常数(例如，200mS)的滤波器的情况，在该情况下，电容器两端电压的检测速度未追上，无法对应如图7所示那样的以6mS左右产生的电压上升。

与此相对，对于平滑电容器5的充电速度以可充分对应的时间间隔(例如，50μS左右)来进行电流传感器12的马达电流的测定，因此，可在足够早期检知平滑电容器5的充电。因此，在放电控制部30的放电控制被进行期间，检知出马达电流(电流传感器12的测定值)在规定的阈值以上的情况下，停止放电控制部30的放电控制即开关，将全部的开关元件S_1u、S_1v、S_1w、S_2u、S_2v、S_2w设为断开状态，由此防止马达8的再生电流流入平滑电容器5。由此，如图8所示，可使平滑电容器5的充电停止，可避免如图7所示那样的、平滑电容器5的充电。又，通过放电控制部30停止放电控制后，例如，通过自由放电使平滑电容器5的电荷释放。

如图9所示，如果被运行者切断的话，则由上位系统输出电动压缩机起动停止指令，并且以规定的时间延迟来切断压缩机的主电源。逆变器控制装置10一旦从上位系统接收压缩机起动停止指令，就停止逆变器2的起动。由此，马达8的旋转数徐徐下降。接着，通过满足规定的条件，一旦放电控制指令从上位系统输出到逆变器控制装置10，逆变器控制装置10就开始与平滑电容器5的放电相关的控制。由此，马达8的转子位置被推定，通过放电控制部实施基于推定出的转子位置的放电控制。由此，电容器5的电流经由规定的开关元件在马达8上流动，电容器两端电压下降。这时，如果上述那样的马达8的再生电流不产生的话，则如图9的虚线所示，电容器两端电压徐徐下降，在下降到规定的电压(在此为60V)时，停止放电控制。但是，根据马达8逆旋转，再生电流在平滑电容器5上流动的情况下，如图9的实线所示，电容器两端电压向充电方向反转。然后，在马达电流为规定的阈值以上时检知该情形，通过放电控制部30停止放电控制，将全部开关元件依旧维持于断开状态。其后，通过自然放电，电容器两端电压缓缓下降。

像这样，处于放电控制部30的放电控制中，且马达电流在预先设定的阈值以上的情况下，使放电控制部30的放电停止，因此，即使在例如通过马达9的再生电流流入平滑电容器5，产生如平滑电容器5被充电那样的现象的情况下，也能够在早期检知该现象，使平滑电容器5的充电停止。

符号说明

1 马达驱动装置

2 逆变器

3 直流电源

3a、3b 直流母线

5 平滑电容器

8 马达

10 逆变器控制装置

11 电压传感器

12 电流传感器

20 转子位置推定部

21 存储部

22 脉冲宽度计算部

23 电感计算部

24 位置推定部

30 放电控制部

S_1u、S_1v、S_1w、S_2u、S_2v、S_2w 开关元件。

Claims

1.一种马达驱动装置，其特征在于，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；

马达电流检测单元，其检测马达电流，

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。

2.如权利要求1所述的马达驱动装置，其特征在于，

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。

3.如权利要求1或2所述的马达驱动装置，其特征在于，

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。

4.如权利要求1-3中的任一项所述的马达驱动装置，其特征在于，

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。

5.如权利要求2-4中的任一项所述的马达驱动装置，其特征在于，

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。

6.如权利要求4或5所述的马达驱动装置，其特征在于，

在检测出所述异常的情况下，所述放电控制单元在除异常被检测出的开关模式以外的开关模式中，以马达不旋转也不振动的电流值、且以规定的开关频率，让马达电流流向一方向。

7.如权利要求5所述的马达驱动装置，其特征在于，

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。

8.如权利要求1-7中的任一项所述的马达驱动装置，其特征在于，

在处于进行放电控制期间、且马达电流在预先设定的阈值以上的情况下，所述放电控制单元停止放电控制。

9.一种马达驱动装置的放电控制方法，其是适用于所述马达驱动装置的所述电容器的放电控制方法，所述马达驱动装置包括：将直流电力转换为三相交流电力并供给马达的逆变器、和设置于所述逆变器的电力输入侧的电容器，

所述马达驱动装置的放电控制方法的特征在于，具有以下工序：

对于各相依次设定开关模式的工序，其中，所述开关模式是打开所述逆变器的一相的高电压侧的开关元件，打开其他两相的低电压侧开关元件，并关闭除此以外的开关元件的开关模式；

对于预先设定的所述开关模式，分别利用所述电容器的两端电压的测定值与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的工序；

对于设定的所述开关模式，以计算出的所述电压脉冲宽度来施加电压，分别计算出电感的工序；

利用各所述开关模式中计算出的电感来推定转子位置的工序；以及

基于推定出的转子位置，让马达电流流动，进行蓄积于所述电容器中的电荷放电的工序。

10.如权利要求9所述的马达驱动装置的放电控制方法，其特征在于，

将前一设定的开关模式中计算出电感时的所述电容器的两端电压及电感用到下一设定的开关模式中的电压脉冲宽度的计算工序中。