控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及将夹设在直流电源与交流旋转电机之间而在直流与交流之间进行电 力转换的逆变器作为控制对象的控制装置。
【背景技术】
[0002]作为上述那样的控制装置，已知有一种美国专利第6163127号说明书(专利文献1) 所记载的控制装置。专利文献1中记载了一种不使用旋转传感器而以无传感器的方式来检 测在通过矢量控制对交流旋转电机进行驱动控制时所需要的转子的位置(磁极位置）的技 术。而且，专利文献1的控制装置为了实现系统的效率、精度的提高，被构成为根据转子的旋 转速度来切换使用适合于低速旋转区域中的磁极位置的检测的手法和适合于高速旋转区 域中的磁极位置的检测的手法。
[0003] 在如此以无传感器的方式检测交流旋转电机的转子的磁极位置的构成中，当使交 流旋转电机从交流旋转电机的停止状态启动时，一般从不清楚转子的磁极位置的状态起检 测转子的磁极位置。因此，与使用旋转传感器的情况相比磁极位置的检测需要较长的时间， 交流旋转电机的启动所需要的时间相应地变长。然而，在专利文献1中，对于这一点没有特 别的认识。
[0004]专利文献1:美国专利第6163127号说明书
【发明内容】
[0005] 鉴于此，希望提供一种能够实现缩短交流旋转电机的启动所需要的时间的控制装 置。
[0006] 本发明所涉及的将夹设在直流电源与交流旋转电机之间而在直流与交流之间进 行电力转换的逆变器作为控制对象的控制装置的特征构成在于:上述逆变器具备串联连接 在直流侧的正负两极间并互补地被接通断开控制的上段侧开关元件以及下段侧开关元件 的多个组，在上述交流旋转电机的停止中，执行将全部的上述上段侧开关元件或者全部的 上述下段侧开关元件控制为接通状态的短路处理。
[0007] 在本申请中，"交流旋转电机"表示通过交流电力被驱动的旋转电机。这里，"旋转 电机"的概念还包含马达（电动机）、发电机(Generator)、以及根据需要发挥电动机以及发 电机双方的功能的电动发电机的任意一个。
[0008] 根据上述的特征构成，在交流旋转电机的停止中执行短路处理。这里，由于在短路 处理的执行中，形成由交流旋转电机和逆变器构成的闭环电路，所以能够实现交流旋转电 机的定子线圈的两端被短路的状态、即对交流旋转电机的转子产生与旋转方向反向的转矩 的状态。因此，通过在交流旋转电机的停止中执行短路处理，例如即使在振动传递到交流旋 转电机的情况下等，也能够抑制交流旋转电机的转子的停止位置发生变化。此时，短路处理 是将全部的上段侧开关元件或者全部的下段侧开关元件控制为接通状态的处理，对于开关 元件不需要接通断开的切换控制。因此，根据上述的特征构成，能够抑制能量损失，并抑制 交流旋转电机的转子的停止位置发生变化。
[0009] 而且，这样能够抑制交流旋转电机的转子的停止位置发生变化的结果是可实现交 流旋转电机的启动所需要的时间的缩短。其原因在于，在交流旋转电机的转子的停止位置 的变化被抑制的情况下，能够使用例如像使交流旋转电机停止时的转子的停止位置那样比 交流旋转电机的启动靠前的时刻下的转子的停止位置作为使交流旋转电机启动时的转子 的初始位置。结果，在交流旋转电机的启动时不需要用于确定转子的初始位置的处理，能够 实现交流旋转电机的启动所需要的时间的缩短。
[0010] 这里，优选从检测出上述交流旋转电机的转子的停止位置到开始该交流旋转电机 的转子的旋转为止的期间继续执行上述短路处理。
[0011] 根据该构成，能够在从检测出交流旋转电机的转子的停止位置到开始该交流旋转 电机的转子的旋转为止的期间，抑制转子的停止位置发生变化。因此，使用在短路处理的执 行前检测出的转子的停止位置作为使交流旋转电机启动时的转子的初始位置，能够恰当地 实现交流旋转电机的启动的缩短。
[0012] 另外，优选在上述短路处理中将全部的上述下段侧开关元件控制为接通状态。
[0013] 根据该构成，在能够将上段侧的开关元件继续控制为接通状态的期间存在制约的 情况下，能够恰当地继续执行短路处理。另外，在能够检测流过下段侧开关元件的电流的构 成中，能够在短路处理的执行中，检测是否产生了下段侧开关元件中流过过大的电流的状 态等非正常的状态。
[0014] 另外，优选上述控制装置没有连接具有与上述交流旋转电机的转子一体旋转的部 件来检测该交流旋转电机的转子的旋转位置的传感器。
[0015] -般在以无传感器的方式检测交流旋转电机的转子的磁极位置的情况下，需要用 于检测转子的初始位置的处理，根据该处理用的时间，交流旋转电机的启动延迟。与此相 对，如上述那样，根据本发明所涉及的控制装置，由于在交流旋转电机的启动时不需要用于 确定转子的初始位置的处理，所以能够缩短交流旋转电机的启动所需要的时间。因此，该控 制装置特别适合没有连接具有与交流旋转电机的转子一体旋转的部件来检测该交流旋转 电机的转子的旋转位置的传感器的构成。
[0016] 另外，优选上述交流旋转电机是生成车辆用驱动传递装置的控制用液压的液压栗 的驱动用旋转电机。
[0017] 在如该构成那样，交流旋转电机是生成车辆用驱动传递装置的控制用液压的液压 栗的驱动用旋转电机的情况下，存在当使交流旋转电机的旋转停止之后，交流旋转电机的 转子的停止位置因车辆的振动而发生变化之虞。关于这一点，如上述那样，根据本发明所涉 及的控制装置，通过在交流旋转电机的停止中执行短路处理，即使在振动传递到交流旋转 电机的情况下等也能够抑制交流旋转电机的转子的停止位置发生变化，结果，能够实现交 流旋转电机的启动所需要的时间的缩短。因此，在交流旋转电机是生成车辆用驱动传递装 置的控制用液压的液压栗的驱动用旋转电机的情况下，能够在使停止中的交流旋转电机驱 动来生成车辆用驱动装置的控制用液压时迅速驱动液压栗而使其产生需要的液压，可恰当 地确保车辆用驱动传递装置的响应性。
【附图说明】
[0018]图1是示意性地表示本发明的实施方式所涉及的旋转电机驱动装置的构成的图。
[0019]图2是表示成为旋转电机驱动装置的控制对象的旋转电机的一个例子的图。
[0020] 图3是表示本发明的其它实施方式涉及的逆变器的一部分的图。
[0021]图4是表示本发明的其它实施方式涉及的逆变器的一部分的图。
【具体实施方式】
[0022]参照附图对本发明所涉及的控制装置的实施方式进行说明。如图1所示，在对交流 驱动式的旋转电机MG进行驱动控制的旋转电机驱动装置1中具备本实施方式所涉及的控制 装置10。控制装置10是以旋转电机驱动装置1所具备的逆变器11作为控制对象的装置，经由 逆变器11对旋转电机MG进行驱动控制。在本实施方式中，旋转电机MG是内置式永磁同步电 机（interiorpermanentmagnetsynchronousmotor:IPMSM)，具有与转子的永久磁铁的N 极方向的磁特性和与其电性垂直的方向（电角错开90度的方向）的磁特性不同的凸极性(包 括逆凸极性）。在本实施方式中，旋转电机MG相当于本发明中的"交流旋转电机"。在以下的 说明中，有时将旋转电机MG的转子简称为"转子"。
[0023] 1.旋转电机驱动装置的整体构成
[0024]如图1所示，旋转电机驱动装置1具备控制装置10、逆变器11、直流电源2、以及平滑 电容器3。并且，在本实施方式中，旋转电机驱动装置1具备驱动器电路12、和检测在旋转电 机MG的各相的定子线圈中流动的电流的电流传感器4。控制装置10使用由电流传感器4检测 出的电流来进行旋转电机MG的电流反馈控制。对于控制装置10的构成，在之后的"2.控制装 置的构成"一项中将详细地说明。
[0025]逆变器11被夹设在直流电源2与旋转电机MG之间，在直流与交流之间进行电力转 换。逆变器11基于控制装置10生成的控制信号S(开关控制信号)被进行开关控制，在直流与 交流之间转换电力。在旋转电机MG作为马达发挥作用时，逆变器11将直流电源2的直流电力 转换为交流并提供给旋转电机MG。在旋转电机MG作为发电机发挥作用时，逆变器11将由旋 转电机MG进行发电而产生的交流电力转换为直流，并提供给直流电源2。直流电源2例如由 二次电池（电池等）、电双层电容器等构成。在逆变器11与直流电源2之间具备对直流电压进 行平滑化的平滑电容器3。
[0026]逆变器11具备多个开关元件20。具体而言，逆变器11具备多个串联连接在直流侧 的正负两极间而互补地被接通/断开控制的上段侧开关元件21以及下段侧开关元件22的 组。即，与作为直流电源2的正极侧的电源线的正极电源线P连接的上段侧开关元件21、和与 作为直流电源2的负极侧的电源线的负极电源线N连接的下段侧开关元件22相互串联连接， 构成一个桥臂(arm) 23。逆变器11具备与驱动旋转电机MG的交流电力的相数数目相同的桥 臂23,并具有多个桥臂23相互并联连接的桥接电路来构成逆变器11。在本实施方式中，旋转 电机MG是通过三相交流进行动作的旋转电机，逆变器11具备3个桥臂23。即，构成旋转电机 MG的与U相、V相、W相对应的定子线圈的每一个对应一个桥臂23的桥接电路。
[0027]构成一个桥臂23的上段侧开关元件21和下段侧开关元件22被控制为互补地成为 接通状态。即，若不考虑无感时间（deadtime)期间而简化思考，则对于构成一个桥臂23的 上段侧开关元件21和下段侧开关元件22,在上段侧开关元件21被控制为接通状态的期间， 下段侧开关元件22被控制为断