專利名稱：電動機(jī)驅(qū)動裝置、無刷電動機(jī)以及電動機(jī)驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用PWM驅(qū)動方式來驅(qū)動電動機(jī)的電動機(jī)驅(qū)動裝置、具備該電動 機(jī)驅(qū)動裝置的無刷電動機(jī)以及電動機(jī)驅(qū)動方法，特別是涉及一種具有限制流向電動機(jī)的過電流的功能的電動機(jī)驅(qū)動裝置、無刷電動機(jī)以及電動機(jī)驅(qū)動方法。
背景技術(shù)：
以往，作為這樣的具有過電流限制功能的電動機(jī)驅(qū)動裝置，提出了一種如檢測電動機(jī)的電流值并在檢測出的電流值超過閾值時限制電動機(jī)驅(qū)動那樣的電動機(jī)驅(qū)動裝置(例如參照專利文獻(xiàn)I)。這樣的電動機(jī)驅(qū)動裝置構(gòu)成為具有PWM(PulseWidthModulation :脈沖寬度調(diào)制)驅(qū)動電路，當(dāng)檢測出的電動機(jī)電流值超過了閾值時、即被視為在電動機(jī)中流過過電流時，與檢測出的電動機(jī)電流值相應(yīng)地將PWM信號的占空比限制為規(guī)定的比例。以往的電動機(jī)驅(qū)動裝置通過設(shè)為這樣的結(jié)構(gòu)，抑制電動機(jī)電流的急劇變動的同時防止由電動機(jī)過電流造成的過熱燒損。然而，上述的現(xiàn)有的電動機(jī)驅(qū)動裝置在判定為過電流時，被限制為與電動機(jī)電流值相應(yīng)的比例的占空比，因此，若判定為過電流時的電動機(jī)電流值大，則占空比瞬時且大幅地變化。這樣的瞬時且大幅的占空比的變化對電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)也產(chǎn)生很大影響，其結(jié)果，存在電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)聲變大的問題。特別地，存在以下問題等在電動機(jī)的負(fù)載大等時，反復(fù)地在由于過電流而進(jìn)行限制后的小的占空比的狀態(tài)與解除限制后的大的占空比的狀態(tài)之間進(jìn)行切換，這樣的反復(fù)切換造成電動機(jī)的噪聲，或者進(jìn)而使得對機(jī)械部的沖擊變大。專利文獻(xiàn)I :日本特開2005-199899號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的電動機(jī)驅(qū)動裝置是使用脈沖寬度調(diào)制后的PWM信號對電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)動作進(jìn)行驅(qū)動控制的電動機(jī)驅(qū)動裝置。本發(fā)明的電動機(jī)驅(qū)動裝置具備驅(qū)動控制部、占空比計(jì)算部、占空比限制器、PWM信號生成部、驅(qū)動輸出部、通電電流監(jiān)視部以及限制值生成部。驅(qū)動控制部生成用于驅(qū)動電動機(jī)的驅(qū)動信號。占空比計(jì)算部計(jì)算與驅(qū)動信號相應(yīng)的占空比指令值。占空比限制器根據(jù)限制值對占空比指令值的值進(jìn)行限制。PWM信號生成部生成與占空比限制器的輸出值相應(yīng)的占空比的PWM信號。驅(qū)動輸出部生成與PWM信號相應(yīng)的通電信號，根據(jù)通電信號對電動機(jī)的繞組進(jìn)行通電。通電電流監(jiān)視部監(jiān)視流過繞組的電流值，在電流值超過規(guī)定的閾值時判定為過電流。限制值生成部生成限制值。而且，限制值生成部的結(jié)構(gòu)如下在判定為過電流的期間內(nèi)，按照規(guī)定的時間間隔，并且每次將限制值更新與閾值和電流值的差相應(yīng)的值，使得電流值減少。另外，本發(fā)明的無刷電動機(jī)為具備這樣的本發(fā)明的電動機(jī)驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)。另外，本發(fā)明的電動機(jī)驅(qū)動方法是使用脈沖寬度調(diào)制后的PWM信號對電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)動作進(jìn)行驅(qū)動控制的電動機(jī)驅(qū)動方法，該電動機(jī)驅(qū)動方法具備以下的步驟。生成用于驅(qū)動電動機(jī)的驅(qū)動信號的步驟。計(jì)算與驅(qū)動信號相應(yīng)的占空比指令值的步驟。根據(jù)限制值對占空比指令值的值進(jìn)行限制的步驟。生成與根據(jù)該限制值進(jìn)行限制的步驟中的輸出值相應(yīng)的占空比的PWM信號的步驟。生成與PWM信號相應(yīng)的通電信號并根據(jù)通電信號對電動機(jī)的繞組進(jìn)行通電的步驟。監(jiān)視流過繞組的電流值并在電流值超過規(guī)定的閾值時判定為過電流的步驟。生成上述限制值的步驟。而且，在生成限制值的步驟中，在判定為過電流的期間內(nèi)，按照規(guī)定的時間間隔，并且每次將限制值更新與閾值和電流值的差相應(yīng)的值，使得電流值減少。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在判定為過電流時，限制值在依次被更新的同時階段性地變化，這樣的限制值的變化使占空比向抑制過電流的方向逐漸地變化。因此，能夠沒有急劇且大幅的占空比的變化地限制占空比指令值。由此，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種具有以下功能的電動機(jī)驅(qū)動裝置、無刷電動機(jī)以及電動機(jī)驅(qū)動方法能夠沒有急劇且大幅的占空比的變化地限制占空比指令值，因此，不會導(dǎo)致電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)聲的增加，能夠針對過電流進(jìn)行電流限制。


圖I是包含本發(fā)明的實(shí)施方式I中的電動機(jī)驅(qū)動裝置的框圖。圖2是該電動機(jī)驅(qū)動裝置的通電電流監(jiān)視部和限制值生成部的框圖。圖3A是表示該電動機(jī)驅(qū)動裝置的電流檢測器檢測出的電流值Idet的變化的圖。圖3B是表示該電動機(jī)驅(qū)動裝置的限制值L和占空比指令值Dlm的變化的圖。圖4是生成該電動機(jī)驅(qū)動裝置的限制值的處理的流程圖。圖5是包含本發(fā)明的實(shí)施方式2中的電動機(jī)驅(qū)動裝置的框圖。圖6是表示該電動機(jī)驅(qū)動裝置的校正量計(jì)算部中的相對于電源電壓的占空比校正量的特性的圖。圖7是包含本發(fā)明的實(shí)施方式3中的電動機(jī)驅(qū)動裝置的框圖。圖8是包含本發(fā)明的實(shí)施方式4中的電動機(jī)驅(qū)動裝置的框圖。圖9是表示該電動機(jī)驅(qū)動裝置的最大限制值生成部生成的最大限制值的一例的圖。圖10是表示該電動機(jī)驅(qū)動裝置的電流值超過速度判定值的情況下的PWM信號的情況的圖。圖11圖12的圖。圖
是表示該電動機(jī)驅(qū)動裝置的其它結(jié)構(gòu)的框圖。
是表示該電動機(jī)驅(qū)動裝置的最大限制值生成部生成的最大限制值的其它例
13是本發(fā)明的實(shí)施方式5中的無刷電動機(jī)的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施方式中的電動機(jī)驅(qū)動裝置。(實(shí)施方式I)圖I是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I中的電動機(jī)驅(qū)動裝置20的結(jié)構(gòu)的框圖。如圖I所示，本實(shí)施方式中的電動機(jī)驅(qū)動裝置20與電動機(jī)10和位置檢測器12相連接。電動機(jī)10具備卷繞了繞組11的定子；以及通過對繞組11進(jìn)行通電驅(qū)動來進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子。在本實(shí)施方式中，例舉如下的無刷電動機(jī)的一例進(jìn)行說明電動機(jī)10具有設(shè)為U相、V相、W相的三相的繞組11，用脈沖寬度調(diào)制(以下適當(dāng)?shù)胤Q為PWM)后的信號對各相進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。位置檢測器12檢測電動機(jī)10內(nèi)所具備的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置，輸出與該旋轉(zhuǎn)位置相應(yīng)的位置檢測信號Pd。另一方面，為了指示轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，向電動機(jī)驅(qū)動裝置20通知表示速度指令的速度指令值Vr。如圖I所示，電動機(jī)驅(qū)動裝置20具備減法器21、速度控制部22、驅(qū)動量限制器23、占空比計(jì)算部24、占空比限制器25、PWM信號生成部26、驅(qū)動輸出部27、速度檢測 部28、通電電流監(jiān)視部29以及限制值生成部30。來自位置檢測器12的位置檢測信號Pd被供給至速度檢測部28。速度檢測部28利用位置檢測信號Pd所表示的位置信息，例如根據(jù)位置變化來檢測電動機(jī)10的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，輸出表示檢測出的轉(zhuǎn)速的速度檢測值Vd。這樣，在本實(shí)施方式中，通知表示轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速的速度檢測值Vd，還通知表示為了控制轉(zhuǎn)速而被指示的指令速度的速度指令值Vr。而且，電動機(jī)驅(qū)動裝置20中構(gòu)成速度控制系統(tǒng)，該速度控制系統(tǒng)根據(jù)速度檢測值Vd和速度指令值Vr進(jìn)行反饋控制，使得轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速追隨指令速度。減法器21通過求出速度檢測值Vd與速度指令值Vr之差，來求出檢測出的轉(zhuǎn)速與指令速度之間的速度偏差量。將該速度偏差量作為速度偏差值Dv供給至速度控制部22。速度控制部22作為驅(qū)動控制部而發(fā)揮功能，對速度偏差值Dv例如進(jìn)行比例積分等運(yùn)算處理，生成并輸出作為驅(qū)動信號的驅(qū)動值TqO，該驅(qū)動值TqO表示用于進(jìn)行控制使得速度偏差值Dv成為零的驅(qū)動量。驅(qū)動值TqO被供給至驅(qū)動量限制器23。驅(qū)動量限制器23限制驅(qū)動值TqO的值的范圍，更具體地說，驅(qū)動量限制器23進(jìn)行控制使得驅(qū)動值TqO成為規(guī)定的值以下。在本實(shí)施方式中，在驅(qū)動值TqO超過驅(qū)動限制值時，驅(qū)動量限制器23以使驅(qū)動值TqO的值成為驅(qū)動限制值的方式進(jìn)行限制后輸出。另外，在驅(qū)動值TqO沒有超過驅(qū)動限制值時，直接輸出驅(qū)動值TqO的值。驅(qū)動量限制器23將這樣處理后的信號作為驅(qū)動值Tql供給至占空比計(jì)算部24。占空比計(jì)算部24根據(jù)所供給的驅(qū)動值Tql計(jì)算PWM驅(qū)動時的脈沖寬度的占空比。具體地說，占空比計(jì)算部24以使占空比隨著驅(qū)動值Tql變大而也變大的方式計(jì)算與驅(qū)動值Tql相應(yīng)的占空比指令值Dty (以下適當(dāng)?shù)胤Q為指令值Dty)。即，例如進(jìn)行控制，使得速度偏差量越大則使占空比也越大，由此增強(qiáng)驅(qū)動力，使實(shí)際轉(zhuǎn)速成為指令速度。計(jì)算出的指令值Dty被供給至占空比限制器25。占空比限制器25限制指令值Dty的值的范圍，進(jìn)行控制使得指令值Dty成為規(guī)定的值以下。在本實(shí)施方式中，占空比限制器25在指令值Dty超過占空比限制值L(以下適當(dāng)?shù)胤Q為限制值L)時，以使指令值Dty的值成為限制值L的方式進(jìn)行限制后輸出。另外，在指令值Dty沒有超過限制值L時，直接輸出指令值Dty的值。占空比限制器25將通過這樣的處理生成的輸出值作為指令值Dlm供給至PWM信號生成部26。占空比限制器25具體地例如大致如下進(jìn)行動作。首先，占空比是脈沖寬度占脈沖周期期間的比例，因此該占空比被限定為09Γ100%的范圍。另一方面，用于決定該占空比的指令值Dty是與驅(qū)動量對應(yīng)的值，因此例如在需要強(qiáng)的驅(qū)動力的情況下也可能成為表示占空比100%以上的虛擬值。因此，首先，在占空比限制器25中，例如設(shè)定98%來作為接近占空比的最上限即100%的限制值L。而且，例如在指令值Dty表示超過100%的120%時，將該120%限制為98%，并作為表示98%的指令值Dlm而輸出。另外，例如在指令值Dty表示100%以下的80%時，作為表示80%的指令值Dlm而輸出。此外，在本實(shí)施方式中，下面例舉如下例子進(jìn)行說明驅(qū)動量越多則占空比越大，對電動機(jī)10的驅(qū)動力也越大。另外，在本實(shí)施方式中，占空比限制器25的限制值L并不是始終為固定的值的固定值，而是與通電電流相應(yīng)的自適應(yīng)的值，用于限制指令值Dty。即，例如即使初始設(shè)定98%作為限制值L，限制值L也會根據(jù)通電電流的電流值而如90%、80%這樣變化。此外，在下面詳細(xì)地說明生成這樣的限制值L的結(jié)構(gòu)、動作。PWM信號生成部26針對每相生成用于驅(qū)動繞組11的波形信號。在對繞組11進(jìn)行正弦波驅(qū)動的情況下，波形信號是正弦波信號，在對繞組11進(jìn)行矩形波驅(qū)動的情況下，波形信號是矩形波信號。而且，PWM信號生成部26生成根據(jù)基于指令值Dlm的振幅的波形信號進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制后的PWM信號pwm。具體地說，設(shè)定PWM信號pwm的各脈沖的占空比使其成為按照與指令值Dlm的值相應(yīng)的振幅的波形信號的占空比。將這樣的PWM信號pwm供給至驅(qū)動輸出部27。此外，在驅(qū)動值TqO小到不被驅(qū)動量限制器23、占空比限制器25限制的程度的情況下，成為與驅(qū)動值TqO相應(yīng)的占空比，在被限制的情況下，被限制為與限制值相應(yīng)的占空比。驅(qū)動輸出部27針對每相生成與PWM信號pwm相應(yīng)的通電信號,根據(jù)通電信號uvw對電動機(jī)10的繞組11進(jìn)行通電驅(qū)動。并且，在本實(shí)施方式中，通電電流監(jiān)視部29監(jiān)視對電動機(jī)10進(jìn)行通電驅(qū)動的通電電流。電流檢測器29d檢測對電動機(jī)10的繞組11進(jìn)行通電的通電電流的電流值Idet。通電電流監(jiān)視部29監(jiān)視由電流檢測器29d檢測出的電流值Idet，在電流值Idet超過規(guī)定的閾值時判定為過電流。通電電流監(jiān)視部29為了進(jìn)行這樣的處理而設(shè)定有閾值Ithr。通電電流監(jiān)視部29判定電流值Idet是否超過閾值Ithr,將該判定的結(jié)果作為過電流判定信息Det通知給限制值生成部30。并且,通電電流監(jiān)視部29計(jì)算電流值Idet超過閾值Ithr時的閾值Ithr與電流值Idet的差值，將與差值相應(yīng)的值作為更新值Dcr通知給限制值生成部30。限制值生成部30在由通電電流監(jiān)視部29判定為過電流的期間內(nèi)，按照規(guī)定的時間間隔，并且每次將限制值L更新與閾值Ithr和電流值Idet的差相應(yīng)的值，使得電流值Idet減少。即,在來自通電電流監(jiān)視部29的過電流判定信息Det表示過電流的判定的期間內(nèi)，限制值生成部30向電流值Idet減少的方向即抑制流向繞組11的通電量的方向，每次將限制值L更新更新值Dcr。另外，限制值生成部30設(shè)定有成為限制值L的初始值的最大限制值Lmax。例如，在開始電動機(jī)10的運(yùn)轉(zhuǎn)時等，將該最大限制值Lmax設(shè)定為限制值L。而且，在本實(shí)施方式中，在由通電電流監(jiān)視部29判定為過電流時，限制值生成部30使限制值L的值從最大限制值Lmax減少更新值Dcr。在判定為過電流的期間內(nèi)，限制值生成部30依次使限制值L減少更新值Dcr。具體地說，例如將表示占空比98%那樣的固定值設(shè)定為最大限制值Lmax，與此相應(yīng)地將限制值L也初始設(shè)定為表示占空比98%的值。接著，在判定為過電流時，限制值L從占空比98%開始，以占空比90%、占空比85%、接著占空比82%這樣的方式減少。而且，限制值生成部30在由通電電流監(jiān)視部29不判定為過電流的期間，在限制值L與最大限制值Lmax不同時，按照規(guī)定的時間間隔，并且每次將限制值L更新規(guī)定的值，使得限制值L接近最大限制值Lmax。在本實(shí)施方式中，限制值生成部30在由通電電流監(jiān)視部29不判定為過電流的期間，以使限制值L增加的方式每次將限制值L更新規(guī)定的值，在限制值L超過最大限制值Lmax的情況下,將限制值L設(shè)定為最大限制值Lmax。具體地說，例如在限制值L成為占空比82%之后變得不判定為過電流時，只要不再判定為過電流，限制值L就從占空比82%開始例如每次更新5%這樣的規(guī)定的值來如87%、92%、接著97%這樣的方式進(jìn)行更新。而且，在設(shè)最大限制值Lmax為98%時，在下一次更新時會超過98%，因此，此后限制值L成為最大限制值Lmax即98%。限制值生成部30通過如以上那樣的處理來生成限制值L，并將所生成的限制值L通知給占空比限制器25。占空比限制器25根據(jù)與通電電流相應(yīng)地自適應(yīng)地被更新的限制值L來限制指令值Dty的值的范圍。電動機(jī)驅(qū)動裝置20是這樣構(gòu)成的，指令值Dty即速度偏差量越大，則由PWM信號生成部26生成的PWM信號pwm的占空比也越大。另外，當(dāng)PWM信號pwm的占空比變大時，繞組11中流過更大的通電電流。另外，例如在電動機(jī)10的負(fù)載變大等情況下，為了增強(qiáng)驅(qū)動力而流過很大的通電電流。在本實(shí)施方式中，為了抑制這樣的過大電流，構(gòu)成為通過限制值生成部30生成以上那樣的限制值L。特別地，由限制值生成部30生成的限制值L從判定為過電流的時刻開始其值階段性地減少，因此，指令值Dty也被階段性地抑制，能夠沒有急劇且大幅的占空比的變化地限制指令值Dty。以下，說明用于生成這樣的限制值L的通電電流監(jiān)視部29和限制值生成部30的詳細(xì)情況。圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式I中的電動機(jī)驅(qū)動裝置20的通電電流監(jiān)視部29和限制值生成部30的框圖。在圖2中，例舉了以時鐘信號的規(guī)定的周期進(jìn)行數(shù)字處理的結(jié)構(gòu)例。即，將由電流檢測器29d檢測出的電流進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，作為按時鐘信號的每個周期具有值的數(shù)據(jù)序列的電流值Idet被供給至通電電流監(jiān)視部29。另外，限制值L等也是按照時鐘單位生成，并作為按時鐘信號的每個周期的值而輸出。首先，如圖2所示，通電電流監(jiān)視部29具備減法器31、判定部32以及減法值生成部33。減法器31計(jì)算電流值Idet與閾值Ithr的差值。判定部32根據(jù)由減法器31計(jì)算出的差值，判定電流值Idet是否超過閾值Ithr,并將該判定的結(jié)果作為過電流判定信息Det而輸出。另外，減法值生成部33根據(jù)由減法器31計(jì)算出的差值，在判定為過電流時，生成用于減少限制值L的更新值Dcr。作為具體的例子，通電電流監(jiān)視部29例如進(jìn)行如下處理。減法器31計(jì)算差值(Idet-Ithr)。判定部32在該差值(Idet-Ithr)為正時判定為過電流，在差值(Idet-Ithr)為O以下時判定為不是過電流。另外，減法值生成部33生成并輸出與差值(Idet-Ithr)成正比的更新值Dcr=KpX (Idet-Ithr)。向限制值生成部30通知這樣的過電流判定信息Det和更新值Dcr。如圖2所示，限制值生成部30具備減法器41、限制器42、選擇器43、鎖存器44、加法器45以及限制器46。在此，將鎖存器44中保存的值作為限制值L通知給占空比限制器25。減法器41從由鎖存器44輸出的限制值L減去更新值Dcr，并將減法結(jié)果通知給限制器42。限制器42設(shè)定有作為限制值L的下限的下限值Lmin。限制器42在減法器41的減法結(jié)果超過下限值Lmin時直接輸出減法結(jié)果，在減法結(jié)果為下限值Lmin以下時，將減法結(jié)果變更為下限值Lmin而輸出。限制值42的輸出值被供給至選擇器43的一個輸入端子A0加法器45將從鎖存器44輸出的限制值L與增量值Inc相加，并將加法結(jié)果通知給限制器46。限制器46設(shè)定有作為限制值L的上限的上述最大限制值Lmax。限制器46在加法器45的加法結(jié)果為最大限制值Lmax以下時直接輸出加法結(jié)果，在加法結(jié)果超過最大限制值Lmax時,將加法結(jié)果變更為最大限制值Lmax而輸出。限制器46的輸出值被供給至選擇器43的另一個輸入端子B。選擇器43具備上述輸入端子A和B，并且還具備選擇端子S。選擇器43與選擇端子S的信息相應(yīng)地選擇供給到輸入端子A或B的值。在此，向選擇端子S通知過電流判定信息Det。而且，選擇器43在過電流判定信息Det所表示的判定結(jié)果為過電流時，選擇輸入 端子A即限制器42的輸出值。另外，選擇器43在過電流判定信息Det所表示的判定結(jié)果為不是過電流時，選擇輸入端子B即限制器46的輸出值。選擇器43選擇出的值被供給至鎖存器44。鎖存器44以時鐘信號elk的規(guī)定的周期取入來自選擇器43的值，并將所取入的值作為限制值而輸出。此外，例如在開始了電動機(jī)10的運(yùn)轉(zhuǎn)時等，在鎖存器44中設(shè)定最大限制值Lmax。在以上那樣構(gòu)成的限制值生成部30中，例如當(dāng)開始電動機(jī)10的運(yùn)轉(zhuǎn)時，限制值生成部30輸出作為最大限制值Lmax的限制值L。之后,在由通電電流監(jiān)視部29不判定為過電流的期間內(nèi)，選擇器43的輸入端子B被選擇。另一方面，從限制器46輸出最大限制值Lmax0因此，在該期間內(nèi)，從鎖存器44始終輸出作為最大限制值Lmax的限制值L。接著，在電流值Idet超過閾值Ithr而通電電流監(jiān)視部29判定為過電流時,選擇器43的輸入端子A被選擇。另一方面，從減法器41輸出從最大限制值Lmax減去更新值Dcr而得到的減法值。在該減法值不是下限值Lmin以下的情況下，該減法值被供給至選擇器43的輸入端子A，并被取入至鎖存器44。即，在該時刻，限制值L從最大限制值Lmax更新為值(Lmax-Dcr)。限制值生成部30在判定為過電流的期間內(nèi)，這樣進(jìn)行按時鐘周期使限制值L減少的處理。更具體地說，在判定為過電流的時刻的更新值Dcr的值為D0、下一次為D1、再下一次為D2的情況下，限制值L從最大限制值Lmax以(Lmax-DO)、接著(Lmax-DO-Dl)、再接著(Lmax-DO-DI-D2)的方式減少來進(jìn)行更新。在此，當(dāng)限制值L變小時，指令值Dty也被限制為小的值，成為與被限制得低的占空比對應(yīng)的驅(qū)動量，因此電流值Idet也逐漸減少。因此，在持續(xù)進(jìn)行減少限制值L的處理后，電流值Idet成為閾值Ithr以下。這樣，限制值生成部30在由通電電流監(jiān)視部29判定為過電流的期間內(nèi)，按作為規(guī)定的時間間隔的時鐘周期，并且每次將限制值L更新與閾值Ithr和電流值Idet的差相應(yīng)的值，使得電流值Idet減少。當(dāng)減少限制值L而電流值Idet成為閾值Ithr以下時，通電電流監(jiān)視部29不再判定為過電流，因此，選擇器43的輸入端子B被選擇。另一方面，從加法器45輸出將值變小后的限制值L與增量值Inc相加而得到的加法值。在該加法值不超過最大限制值Lmax的情況下，該加法值被供給至選擇器43的輸入端子B，并被取入至鎖存器44。S卩，在該時刻，限制值L以值增加的方式被更新。限制值生成部30在使限制值L減少后不再判定為過電流時，這樣進(jìn)行使限制值L按時鐘周期以固定值增加的處理。更具體地說，在將不再判定為過電流的時刻的限制值L設(shè)為值LO并將增量值Inc設(shè)為值I的情況下，限制值L的值以從值LO變?yōu)?L0+I)、接著(L0+2XI)、再接著(L0+3XI)地接近最大限制值的方式被更新。這樣，限制值生成部30在由通電電流監(jiān)視部29不判定為過電流的期間內(nèi)，在限制值L與最大限制值Lmax不同時，按照作為規(guī)定的時間間隔的時鐘周期，并且每次將限制值L更新作為規(guī)定的值的增量值Inc，使得限制值L接近最大限制值Lmax。而且，當(dāng)限制值L與增量值Inc相加所得的加法值增加到超過最大限制值Lmax時，通過限制器46將限制值L固定在最大限制值Lmax。即，當(dāng)在電動機(jī)10的運(yùn)轉(zhuǎn)中恢復(fù)至判定為未產(chǎn)生過電流那樣的狀態(tài)時，占空比限制器25的限制值L也恢復(fù)為與初始值相同的最大限制值Lmax。 接著，以限制指令值Dty的動作為中心來說明如以上那樣構(gòu)成的電動機(jī)驅(qū)動裝置20的動作。圖3A和圖3B是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I中的電動機(jī)驅(qū)動裝置20的通電電流監(jiān)視部29、限制值生成部30以及占空比限制器25的動作的圖。在圖3A和圖3B中示出在電動機(jī)10的運(yùn)轉(zhuǎn)動作中負(fù)載變大而判定為過電流的通電電流流入繞組11的情況的一例。即，示出在圖3A和圖3B中的從時刻ta到時刻tb的期間內(nèi)施加大的負(fù)載的一例。圖3A表示電流檢測器29d檢測出的電流值Idet的變化，圖3B表示限制值L和占空比指令值Dlm的變化。另外，作為比較例，用虛線示出沒有設(shè)置占空比限制器25的情況下的通電電流即電流I dr*、占空比指令值即Ddr*。在圖3A和圖3B中，到時刻ta為止負(fù)載小，因此處于如下的狀態(tài)電流值Idet比閾值Ithr充分小，限制值L被固定在最大限制值Lmax。因此,指令值Dty不受限制值L的限制，指令值Dlm與指令值Dty相等。在這樣的狀態(tài)后，若負(fù)載變大則提高電動機(jī)10的驅(qū)動力，因此在經(jīng)過了時刻ta后的時刻電流值Idet急劇增加，在時刻t0，電流值Idet超過閾值 Ithr。于是，在時鐘周期的時刻tl，電流值Idet超過閾值Ithr，因此通電電流監(jiān)視部29判定為過電流。在進(jìn)行該判定的同時，通電電流監(jiān)視部29計(jì)算在時刻tl時間點(diǎn)的電流值Idet與閾值Ithr的差值dll，并且將更新值Dcrl=KpXdll通知給限制值生成部30。限制值生成部30根據(jù)判定為過電流的判定結(jié)果,將從作為最大限制值Lmax的當(dāng)前的限制值L減少了更新值Dcrl而所得的值作為新的限制值L而輸出。限制值L這樣被更新，并且指令值Dty增加，因此在時刻t2，占空比限制器25用限制值L來限制指令值Dty。S卩，如圖3B所示，在時刻t2，指令值Dlm的值成為限制值L。并且，在時刻t3，電流值Idet仍超過閾值Ithr，因此通電電流監(jiān)視部29判定為過電流。而且，通電電流監(jiān)視部29計(jì)算時刻t3時間點(diǎn)的電流值Idet與閾值Ithr的差值dl2，將更新值Dcr2=KpXdl2通知給限制值生成部30。限制值生成部30根據(jù)判定為過電流的判定結(jié)果，將從當(dāng)前的限制值L減少更新值Dcr2而所得的值作為新的限制值L而輸出。另外，占空比限制器25用新減少所得的限制值L來限制指令值Dty，因此，指令值Dlm的值繼續(xù)成為限制值L。另一方面，PWM信號pwm的占空比通過限制值L被限制，因此,暫時超過閾值Ithr的電流值Idet逐漸減少。因此，更新值Dcr變小的同時限制值L減少。在反復(fù)進(jìn)行這樣的動作后，當(dāng)電流值Idet成為閾值Ithr以下時，通電電流監(jiān)視部29判定為不是過電流。于是，限制值生成部30如圖3A和圖3B的時刻t4所示那樣，將使當(dāng)前的限制值L增加了增量值Inc而所得的值作為新的限制值L而輸出。而且，在從時刻t4到時刻t5的電流值Idet為閾值Ithr以下的期間，限制值生成部30反復(fù)進(jìn)行使當(dāng)前的限制值L增加增量值Inc的動作。另一方面，在從時刻t4到時刻t5的期間，由于限制值L增加，因此限制值L對占空比的限制逐漸減弱，在時刻t5時間點(diǎn)，電流值Idet再次超過閾值Ithr。于是，通過與從時刻tl到時刻t4相同的動作，在從時刻t5到時刻t6的期間限制值L減少。并且，通過與從時刻t4到時刻t5相同的動作，在從時刻t6到時刻t7的期間限制值L增加。如上所述，在施加大的負(fù)載的期間，電流值Idet以閾值Ithr為中心增減的動作反復(fù)進(jìn)行。在此，將圖3A中的比較例的電流Idr*與電流值Idet進(jìn)行比較可知，電流值Idet幾乎被限制為閾值Ithr，抑制了過電流。在本實(shí)施方式中，通過這樣的動作來抑制流向電動機(jī)10的過電流。而且，在本實(shí)施方式中，為如下結(jié)構(gòu)在判定為過電流的時刻，不是瞬時且大幅地限制占空比，而是使用更新值Dcr、增量值Inc來自適應(yīng)地決定限制值L。因此，例如即使施加大的負(fù)載，占空比也被限制為平滑地變化?！?br> 在圖3A和圖3B中，當(dāng)經(jīng)過了時刻tb時，向電動機(jī)10施加的負(fù)載逐漸減小。與此相伴地，電流值Idet也減少。而且，從電流值Idet成為閾值Ithr以下的時刻t8開始，限制值L每次增加增量值Inc地逐漸增加。在時刻t9以后，指令值Dty成為限制值L以下，解除由占空比限制器25進(jìn)行的限制，指令值Dlm變?yōu)榕c指令值Dty相等。另一方面，限制值L每次增加增量值Inc，在時刻tlO，限制值L的值恢復(fù)為最大限制值Lmax。此外，以上例舉電動機(jī)驅(qū)動裝置包括數(shù)字處理的功能模塊的結(jié)構(gòu)例子進(jìn)行了說明，但例如也可以是通過基于如程序那樣的處理過程的處理來進(jìn)行的結(jié)構(gòu)。即，例如將圖I的減法器21、速度控制部22、驅(qū)動量限制器23、占空比計(jì)算部24、占空比限制器25、速度檢測部28、通電電流監(jiān)視部29以及限制值生成部30的功能作為程序而存儲在存儲器等中。而且，通過構(gòu)成為由個人計(jì)算機(jī)執(zhí)行該程序，也能夠?qū)崿F(xiàn)本實(shí)施方式。具體地說，作為使用PWM信號pwm來對電動機(jī)10的旋轉(zhuǎn)動作進(jìn)行驅(qū)動控制的電動機(jī)驅(qū)動方法，只要設(shè)為包含以下的步驟的程序等結(jié)構(gòu)即可。生成用于驅(qū)動電動機(jī)10的驅(qū)動值TqO的步驟。計(jì)算與驅(qū)動值TqO相應(yīng)的占空比指令值Dty的步驟。根據(jù)限制值L限制占空比指令值Dty的值的步驟。生成與在根據(jù)限制值L進(jìn)行限制的步驟中的輸出值Dlm相應(yīng)的占空比的PWM信號pwm的步驟。生成與PWM信號pwm相應(yīng)的通電信號uw并根據(jù)通電信號UVW對電動機(jī)10的繞組11進(jìn)行通電的步驟。監(jiān)視流過繞組11的電流值Idet并在電流值Idet超過規(guī)定的閾值Ithr時判定為過電流的步驟。生成上述限制值L的步驟。而且，在生成限制值L的步驟中，在判定為過電流的期間內(nèi)，按照規(guī)定的時間間隔，并且每次將限制值L更新與閾值Ithr和電流值Idet的差相應(yīng)的值，使得電流值Idet減少。圖4是生成本發(fā)明的實(shí)施方式I中的電動機(jī)驅(qū)動裝置20的限制值L的處理的流程圖。限制值生成部30也可以是依照圖4的流程圖的過程執(zhí)行處理的結(jié)構(gòu)。另外，上述其它的功能模塊也能夠構(gòu)成為依照過程執(zhí)行處理。在圖4中，當(dāng)開始限制值L的生成處理時，首先，本處理判定電流值Idet是否超過閾值Ithr (步驟S100)。當(dāng)判定為電流值Idet超過閾值Ithr時，本處理進(jìn)入步驟S102，當(dāng)判定為電流值Idet為閾值Ithr以下時，本處理進(jìn)入步驟S112。當(dāng)本處理進(jìn)入步驟S102時，將從當(dāng)前的限制值L減少更新值Dcr所得的值更新為新的限制值L (步驟S102)。然后，判定新的限制值L是否為下限值Lmin以下(步驟S104)，在新的限制值L為下限值Lmin以下的情況下，將新的限制值L設(shè)定為下限值Lmin (步驟S106)。另一方面，當(dāng)本處理進(jìn)入步驟S112時，將從當(dāng)前的限制值L增加增量值Inc所得的值更新為新的限制值L(步驟S112)。然后，判定新的限制值L是否超過最大限制值Lmax (步驟S114),在新的限制值L超過最大限制值Lmax的情況下,將新的限制值L設(shè)定為最大限制值Lmax (步驟S116)，并進(jìn)入步驟S118。另一方面，在新的限制值L為最大限制值Lmax以下的情況下，直接進(jìn)入步驟S118。這樣，根據(jù)電流值Idet是否超過閾值Ithr來更新限制值L，判定處理是否結(jié)束(步驟S118)，在不是結(jié)束的情況下，返回到步驟S100，進(jìn)行同樣的處理。直到指示結(jié)束為止，反復(fù)這樣的處理，由此也能夠生成限制值L。如以上說明的那樣，本實(shí)施方式的電動機(jī)驅(qū)動裝置20具備限制值生成部30，在判 定為過電流的期間內(nèi)，該限制值生成部30按照規(guī)定的時間間隔，并且每次將限制值L更新與閾值Ithr和電流值Idet的差相應(yīng)的值，使得電流值Idet減少。即，限制值生成部30使用更新值Dcr來自適應(yīng)地決定限制值L，因此，例如即使施加大的負(fù)載，占空比也被限制為平滑地變化。這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，將占空比限制為平滑地變化，因此，不會造成電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)聲的增加，能夠針對過電流進(jìn)行電流限制。(實(shí)施方式2)圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2中的電動機(jī)驅(qū)動裝置50的結(jié)構(gòu)的框圖。與圖I所示的實(shí)施方式I的電動機(jī)驅(qū)動裝置20相比，電動機(jī)驅(qū)動裝置50還具備電源電壓監(jiān)視部54、校正量計(jì)算部55以及占空比校正部56。此外，對與實(shí)施方式I相同的結(jié)構(gòu)要素附加同一符號并省略詳細(xì)的說明。在本實(shí)施方式中，通過設(shè)為這樣的結(jié)構(gòu)，來抑制因電源電壓的變動引起的對電動機(jī)10的驅(qū)動電力的變動。即，在向驅(qū)動輸出部27供給的電源電壓變動時，驅(qū)動脈沖的脈沖電壓也隨之變動。因此，即使占空比相同，也通過與電源電壓相應(yīng)的驅(qū)動電力來驅(qū)動電動機(jī)，電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)動作也隨之變動。這樣的變動導(dǎo)致電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)聲的增加。特別地，例如在搭載于汽車的送風(fēng)用的風(fēng)扇電動機(jī)的情況下，該風(fēng)扇電動機(jī)將車載的電池作為電源而動作。另一方面，該電源上除了連接有該風(fēng)扇電動機(jī)以外還連接有很多負(fù)載，因此，電池的電壓與汽車的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況等相應(yīng)地有很大的變動。其結(jié)果，從風(fēng)扇電動機(jī)產(chǎn)生與電壓變動相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)聲，導(dǎo)致車內(nèi)噪聲的增加。為了抑制基于這樣的電源電壓變動的旋轉(zhuǎn)聲的增加，在本實(shí)施方式中設(shè)為圖5所示那樣的結(jié)構(gòu)。在圖5中，電源電壓監(jiān)視部54監(jiān)視供給至驅(qū)動輸出部27的電源電壓Vcc，并將電源電壓Vcc的電壓作為電壓值Vdet通知給校正量計(jì)算部55。校正量計(jì)算部55計(jì)算出與電壓值Vdet的大小相應(yīng)的校正量即校正值Cor。而且，占空比校正部56根據(jù)校正值Cor對由占空比計(jì)算部24計(jì)算出的占空比指令值Dty進(jìn)行校正，將校正后的占空比指令值即占空比指令值Dtyc供給至占空比限制器25。圖6是表示電壓值Vdet與校正值Cor的關(guān)系的圖。如圖6所示，校正量計(jì)算部55在電壓值Vdet為標(biāo)準(zhǔn)電壓時將校正值Cor設(shè)為0，并且計(jì)算相對于電壓值Vdet以一次函數(shù)的方式減少(例如成反比)的校正值Cor。即，在電源電壓Vcc比標(biāo)準(zhǔn)電壓低的情況下，使校正值Cor變大，通過占空比校正部56輸出比占空比指令值Dty大校正值Cor的占空比指令值Dtyc。另外，在電源電壓Vcc比標(biāo)準(zhǔn)電壓高的情況下，將校正值Cor設(shè)為負(fù)值，通過占空比校正部56輸出比占空比指令值Dty小校正值Cor的占空比指令值Dtyc。這樣，占空比校正部56對占空比指令值Dty進(jìn)行校正，以使占空比相對于電壓值Vdet以一次函數(shù)的方式減少(例如成反比)。由此，占空比被校正與電源電壓Vcc的變化相應(yīng)的量，因此，抑制了與電源電壓相應(yīng)的電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)變動。如上所述，在本實(shí)施方式中，抑制了因電源電壓Vcc的變動引起的電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)變動，因此，能夠進(jìn)一步抑制電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)聲的增加。(實(shí)施方式3)圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3中的電動機(jī)驅(qū)動裝置57的結(jié)構(gòu)的框圖。電動機(jī)驅(qū)動裝置57與圖5所示的實(shí)施方式2的電動機(jī)驅(qū)動裝置50相比,驅(qū)動量限制器58和占空比限制器59構(gòu)成為與實(shí)施方式2不同的結(jié)構(gòu)。S卩，如圖7所示，通過限制值生成部30生成的限制值L被供給至驅(qū)動量限制器58。另一方面，占空比限制器59根據(jù)被固定的限制值Lup來限制占空比指令值Dtyc的值的范圍。在圖7中，驅(qū)動量限制器58限制驅(qū)動值TqO的值的范圍，進(jìn)行控制使得驅(qū)動值TqO為規(guī)定的值以下。即，在本實(shí)施方式中，在驅(qū)動值TqO超過限制值L時，將驅(qū)動值TqO的值限制為限制值L并作為驅(qū)動值Tql而輸出，在驅(qū)動值TqO未超過限制值L時，直接將驅(qū)動值TqO的值作為驅(qū)動值Tql輸出。另一方面，通過限制值生成部30生成的限制值L如上所述那樣從判定為過電流的時刻開始其值階段性地減少。因此，當(dāng)判定為過電流時，驅(qū)動值Tql也成為通過減少的限制值L限制后的值。而且，占空比指令值Dtyc是與驅(qū)動值Tql對應(yīng)的值，因此占空比指令值Dtyc也被階段性地抑制。其結(jié)果，占空比被限制為沒有急劇且大幅的占空比變化地平滑地變化。這樣，通過設(shè)為本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，占空比也被限制為平滑地變化，因此，不會導(dǎo)致電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)聲的增加，能夠針對過電流進(jìn)行電流限制。此外，在本實(shí)施方式中，例舉對實(shí)施方式2進(jìn)行變形后的結(jié)構(gòu)例進(jìn)行了說明，但也可以為如下結(jié)構(gòu)實(shí)施方式I中的驅(qū)動量限制器23使用限制值L來限制驅(qū)動值TqO。(實(shí)施方式4)圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式4中的電動機(jī)驅(qū)動裝置60的結(jié)構(gòu)的框圖。電動機(jī)驅(qū)動裝置60與圖5所示的實(shí)施方式2的電動機(jī)驅(qū)動裝置50相比，還具備最大限制值生成部61。另外，在本實(shí)施方式中，PWM信號生成部26生成正弦波的波形信號作為用于驅(qū)動繞組11的波形信號。即，PWM信號生成部26生成根據(jù)基于指令值Dlm的振幅的正弦波波形信號進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制后的PWM信號pwm。此外，對與實(shí)施方式2相同的結(jié)構(gòu)要素附加同一符號并且省略詳細(xì)的說明。在本實(shí)施方式中，通過設(shè)為這樣的結(jié)構(gòu)，在通常的轉(zhuǎn)速時，如上所述那樣抑制旋轉(zhuǎn)聲的增加，并且在高速旋轉(zhuǎn)時等謀求消除扭矩不足。特別地，例如在送風(fēng)用的風(fēng)扇電動機(jī)的情況下，當(dāng)成為高速旋轉(zhuǎn)時，與從電動機(jī)產(chǎn)生的電磁聲相比風(fēng)扇產(chǎn)生的風(fēng)切聲(風(fēng)切D音)更大。因此，在本實(shí)施方式中，通過對實(shí)施方式廣3的結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡單的變更，在超過規(guī)定的轉(zhuǎn)速的情況下，代替噪聲抑制而謀求扭矩力的增強(qiáng)。如圖8所示，從電流檢測器29d向最大限制值生成部61通知電流值Idet。最大限制值生成部61根據(jù)通知的電流值Idet，生成上述最大限制值Lmax，并將所生成的最大限制值Lmax通知給限制值生成部30。另外,最大限制值生成部61為了生成最大限制值Lmax而設(shè)定有與某種程度高速運(yùn)轉(zhuǎn)時的通電電流量對應(yīng)的速度判定值Ithr2。最大限制值生成部61在速度的判定中利用該速度判定值Ithr2,判定轉(zhuǎn)速是否超過了判定速度。該速度判定值Ithr2是大于通電電流監(jiān)視部29中設(shè)定的閾值Ithr的值。最大限制值生成部61在電流值Idet為速度判定值Ithr2以下的情況下,輸出作為固定值的最大限制值Lmax,當(dāng)電流值Idet超過速度判定值Ithr2時，輸出與其超過的量相應(yīng)地增加的最大限制值Lmax。圖9是表示由最大限制值生成部61這樣生成的最大限制值Lmax的一例的圖。如圖9所示,在電流值Idet為速度判定值Ithr2以下的情況下,最大限制值Lmax例如是被設(shè)為占空比98%那樣的固定的值。即，在該情況下，與實(shí)施方式廣3同樣地，限制值L首先是被設(shè)為占空比98%的最大限制值Lmax，在判定為過電流時，限制值L從占空比98%每次減少更新值Dcr。而且，當(dāng)變得不判定為過電流時，只要不再判定為過電流，限制 值L就每次被更新增量值Inc，直到成為被設(shè)為占空比98%的最大限制值Lmax為止。另一方面，當(dāng)電流值Idet超過速度判定值Ithr2時,如圖9所示,最大限制值Lmax被設(shè)定為從被設(shè)為占空比98%那樣的值起與電流值Idet的增加相應(yīng)地增加那樣的值。此夕卜，電流值Idet為速度判定值Ithr2以下的情況下的最大限制值Lmax例如被設(shè)定為被設(shè)為占空比98%那樣的接近100%的值。因此，電流值Idet超過速度判定值Ithr2的情況下的最大限制值Lmax為超過100%那樣的虛擬值。S卩，在電流值Idet超過速度判定值Ithr2的情況下，限制值L也為超過100%那樣的值，占空比限制器25的限制向不發(fā)揮作用的方向動作。其結(jié)果，在電流值Idet超過速度判定值Ithr2的情況下，從PWM信號生成部26輸出的PWM信號pwm在正弦波波形信號的振幅大的期間以占空比100%被限制，成為利用近似梯形波的波形信號進(jìn)行PWM調(diào)制后的信號。圖10是表示電流值Idet超過速度判定值Ithr2的情況下的PWM信號pwm的情形的圖。此外，在圖10中，并不是用實(shí)際的脈沖信號而是用占空比來表示PWM信號pwm的情形。在電流值Idet超過速度判定值Ithr2的情況下,如圖10所示,最大限制值Lmax和限制值L為超過占空比100%那樣的值la。因此，指令值Dtyc被占空比限制器25限制的可能性低，從占空比限制器25輸出的指令值Dlm也為超過占空比100%那樣的值。通過這樣的指令值Dlm決定由PWM信號生成部26生成的正弦波波形信號的振幅，因此，PWM信號生成部26生成如圖10的虛線所示那樣的與指令值Dlm對應(yīng)的振幅的正弦波波形信號。另一方面，超過占空比100%那樣的值是虛擬值，實(shí)際的占空比如上所述被限定在從0%到100%的范圍內(nèi)。即，從PWM信號生成部26輸出的PWM信號pwm的實(shí)際的占空比如圖10的實(shí)線所示那樣以上限100%、下限0%被限制。因此，根據(jù)如圖10的實(shí)線所示那樣的近似梯形波的波形，來驅(qū)動基于PWM信號pwm的向繞組11的通電。而且，隨著指令值Dlm變大,這樣的梯形波更加近似矩形波。在此，在將正弦波驅(qū)動與矩形波驅(qū)動進(jìn)行比較的情況下，與正弦波驅(qū)動相比，矩形波驅(qū)動能夠獲得更大的扭矩力。即，在本實(shí)施方式中，在電流值Idet超過速度判定值Ithr2的情況下判斷為高速旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行控制使得限制值L變大。由此，指令值Dlm成為超過占空比100%那樣的值。其結(jié)果，通過與梯形波近似的波形來驅(qū)動向繞組11的通電，通過與正弦波驅(qū)動相比更大的扭矩力來驅(qū)動。在本實(shí)施方式中，通過這樣，在高速旋轉(zhuǎn)的情況下，代替噪聲抑制而謀求扭矩力的增強(qiáng)。圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施方式4中的電動機(jī)驅(qū)動裝置的其它結(jié)構(gòu)的框圖。另外，圖12是表示由最大限制值生成部66生成的最大限制值Lmax的其它例的圖。圖11所示的電動機(jī)驅(qū)動裝置65與圖8所示的電動機(jī)驅(qū)動裝置60相比，向最大限制值生成部66通知速度指令值Vr。最大限制值生成部66為了生成最大限制值Lmax,而設(shè)定有與速度對應(yīng)的速度判定值Vthr2。如圖12所示，最大限制值生成部66在速度指令值Vr為速度判定值Vthr2以下的情況下,輸出成為固定值的最大限制值Lmax,當(dāng)速度指令值Vr超過速度判定值Vthr2時，輸出與其超過的量相應(yīng)地增加的最大限制值Lmax。通過設(shè)為這樣的結(jié)構(gòu)，在高速旋轉(zhuǎn)的情況下，也進(jìn)行控制使得限制值L變大，因此 指令值Dlm成為超過占空比100%那樣的值。其結(jié)果，通過與梯形波近似的波形來驅(qū)動向繞組11的通電，通過與正弦波驅(qū)動相比更大的扭矩力來驅(qū)動。如上所述，本實(shí)施方式的電動機(jī)驅(qū)動裝置還具備最大限制值生成部，該最大限制值生成部在電動機(jī)10的轉(zhuǎn)速為判定速度以下的情況下，將最大限制值Lmax設(shè)為固定值,在電動機(jī)10的轉(zhuǎn)速超過判定速度的情況下，將最大限制值Lmax設(shè)為與超過的量相應(yīng)地增加的值。由此，在通常的轉(zhuǎn)速時，抑制旋轉(zhuǎn)聲的增加，并且在高速旋轉(zhuǎn)時等謀求消除扭矩不足。此外，在以上的說明中，例舉了向圖5所示的實(shí)施方式2的結(jié)構(gòu)添加了最大限制值生成部的結(jié)構(gòu)例而進(jìn)行了說明，但即使設(shè)為向圖I所示的實(shí)施方式I的結(jié)構(gòu)、圖7所示的實(shí)施方式3的結(jié)構(gòu)添加了最大限制值生成部的結(jié)構(gòu)，也能夠獲得同樣的效果。(實(shí)施方式5)圖13是本發(fā)明的實(shí)施方式5中的無刷電動機(jī)70的結(jié)構(gòu)圖。本實(shí)施方式的無刷電動機(jī)70的特征是搭載有實(shí)施方式I或?qū)嵤┓绞?的電動機(jī)驅(qū)動裝置。在本實(shí)施方式中，例舉將轉(zhuǎn)子自由旋轉(zhuǎn)地配置在定子的內(nèi)周側(cè)的內(nèi)轉(zhuǎn)子型的無刷電動機(jī)的例子進(jìn)行說明。如圖13所示,無刷電動機(jī)70具備作為定子(stator) 71、轉(zhuǎn)子(rotor) 72、電路基板73以及電動機(jī)外殼74。電動機(jī)外殼74由密封的圓筒形狀的金屬形成,無刷電動機(jī)70為如下結(jié)構(gòu)在這樣的電動機(jī)外殼74內(nèi)容納有定子71、轉(zhuǎn)子72以及電路基板73。電動機(jī)外殼74由外殼主體74a和外殼蓋74b構(gòu)成，通過將外殼蓋74b安裝到外殼主體74a而成為大致密封的電動機(jī)外殼74。在圖13中，定子71構(gòu)成為將每相的繞組11卷繞在定子鐵芯75上。在本實(shí)施方式中，例舉將劃分為相位相互相差120度的U相、V相、W相的三個相的繞組11卷繞在定子鐵芯75上的一例進(jìn)行說明。定子鐵芯75具有向內(nèi)周側(cè)突出的多個凸極(突極)。另外，定子鐵芯75的外周側(cè)呈大致圓筒形狀，其外周被固定于外殼主體74a。在定子71的內(nèi)側(cè)，隔著空隙插入有轉(zhuǎn)子72。轉(zhuǎn)子72在轉(zhuǎn)子支架77的外周保持圓筒形狀的永磁鐵78，被配置成以被軸承79支承的旋轉(zhuǎn)軸76為中心自由旋轉(zhuǎn)。即，被配置成定子鐵芯75的凸極的前端面與永磁鐵78的外周面相對。并且，在該無刷電動機(jī)70中，在電動機(jī)外殼74的內(nèi)部內(nèi)置有安裝了各種電路部件83的電路基板73。由這些電路部件83構(gòu)成在實(shí)施方式I中說明的電動機(jī)驅(qū)動裝置20、在實(shí)施方式2中說明的電動機(jī)驅(qū)動裝置50、在實(shí)施方式3中說明的電動機(jī)驅(qū)動裝置57、在實(shí)施方式4中說明的電動機(jī)驅(qū)動裝置60以及在實(shí)施方式4中說明的電動機(jī)驅(qū)動裝置65中的任一個電動機(jī)驅(qū)動裝置。另外，為了檢測轉(zhuǎn)子72的旋轉(zhuǎn)位置，在電路基板73中還安裝有由霍爾元件等構(gòu)成的位置檢測器12。在定子鐵芯75上安裝有支承構(gòu)件81，電路基板73經(jīng)由該支承構(gòu)件81被固定在電動機(jī)外殼74內(nèi)。而且，從定子71引出U相、V相、W相各自的繞組11的端部，將各端部與電路基板73相連接。由于設(shè)為這樣的結(jié)構(gòu)，因此，首先，將定子71插入到外殼主體74a的內(nèi)部來固定于外殼主體74a的內(nèi)面，接著，在將轉(zhuǎn)子72、電路基板73容納在外殼主體74a的內(nèi)部后，將外殼蓋74b固定于外殼主體74a，由此形成內(nèi)置有位置檢測器12、電動機(jī)驅(qū)動裝置的無刷電動機(jī)70。這樣，無刷電動機(jī)70構(gòu)成為使包含定子71和轉(zhuǎn)子72的電動機(jī)10、位置檢測器12以及電動機(jī)驅(qū)動裝置一體化的結(jié)構(gòu)。這樣，無刷電動機(jī)70構(gòu)成為具備轉(zhuǎn)子72，其保持永磁鐵78，配置成以旋轉(zhuǎn)軸76為中心自由旋轉(zhuǎn)；定子71，其將繞組11卷繞在具有多個凸極的定子鐵芯75上；以及實(shí)施方式廣4中的任一個電動機(jī)驅(qū)動裝置。無刷電動機(jī)70具備這樣的電動機(jī)驅(qū)動裝置，因此，不 會導(dǎo)致電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)聲的增加，能夠針對過電流進(jìn)行電流限制。如以上說明的那樣，本發(fā)明的電動機(jī)驅(qū)動裝置具備驅(qū)動控制部、占空比計(jì)算部、占空比限制器、PWM信號生成部、驅(qū)動輸出部、通電電流監(jiān)視部以及限制值生成部。驅(qū)動控制部生成用于驅(qū)動電動機(jī)的驅(qū)動信號。占空比計(jì)算部計(jì)算與驅(qū)動信號相應(yīng)的占空比指令值。占空比限制器根據(jù)限制值對占空比指令值的值進(jìn)行限制。PWM信號生成部生成與占空比限制器的輸出值相應(yīng)的占空比的PWM信號。驅(qū)動輸出部生成與PWM信號相應(yīng)的通電信號，根據(jù)通電信號對電動機(jī)的繞組進(jìn)行通電。通電電流監(jiān)視部監(jiān)視流過繞組的電流值，在電流值超過規(guī)定的閾值時判定為過電流。限制值生成部生成限制值。而且，限制值生成部為如下結(jié)構(gòu)在判定為過電流的期間內(nèi)，按照規(guī)定的時間間隔，并且每次將限制值更新與閾值和電流值的差相應(yīng)的值，使得電流值減少。另外，本發(fā)明的無刷電動機(jī)為具備這樣的電動機(jī)驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)。另外，本發(fā)明的電動機(jī)驅(qū)動方法包括以下的步驟。生成用于驅(qū)動電動機(jī)的驅(qū)動信號的步驟。計(jì)算與驅(qū)動信號相應(yīng)的占空比指令值的步驟。根據(jù)限制值對占空比指令值的值進(jìn)行限制的步驟。生成與在根據(jù)該限制值進(jìn)行限制的步驟中的輸出值相應(yīng)的占空比的PWM信號的步驟。生成與PWM信號相應(yīng)的通電信號，根據(jù)通電信號對電動機(jī)的繞組進(jìn)行通電的步驟。監(jiān)視流過繞組的電流值，在電流值超過規(guī)定的閾值時判定為過電流的步驟。生成上述限制值的步驟。而且，在生成限制值的步驟中，在判定為過電流的期間內(nèi)，按照規(guī)定的時間間隔，并且每次將限制值更新與閾值和電流值的差相應(yīng)的值，使得電流值減少。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠沒有急劇且大幅的占空比的變化地限制占空比指令值。因此，能夠提供一種具有以下功能的電動機(jī)驅(qū)動裝置、無刷電動機(jī)以及電動機(jī)驅(qū)動方法不會導(dǎo)致電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)聲的增加，能夠針對過電流進(jìn)行電流限制。此外，在上述的各實(shí)施方式中，作為控制系統(tǒng)例舉速度控制系統(tǒng)的一例進(jìn)行了說明，但即使代替速度控制系統(tǒng)而置換成設(shè)為位置控制系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，也能夠發(fā)揮同樣的作用效果。另外，在各實(shí)施方式中，例舉了由位置檢測器檢測轉(zhuǎn)子的位置并通過速度檢測部將檢測位置轉(zhuǎn)換為速度檢測信號的結(jié)構(gòu)例進(jìn)行了說明，但也可以是由位置檢測器檢測負(fù)載的位置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。而且，也可以是通過速度檢測器檢測轉(zhuǎn)子、負(fù)載的速度并將檢測出的速度作為速度檢測信號的結(jié)構(gòu)。并且，還可以是根據(jù)所指示的位置指令信號與來自位置檢測器的位置檢測信號之間的位置偏差量來通過位置控制系統(tǒng)進(jìn)行位置控制的結(jié)構(gòu)。并且，也可以通過包含對檢測速度進(jìn)行積分來作為檢測位置的電路的結(jié)構(gòu)來設(shè)為具備速度檢測器的位置控制系統(tǒng)?？傊軌?qū)⒈景l(fā)明應(yīng)用于以下的控制系統(tǒng)根據(jù)基于指令信號與檢測信號之間的偏差量的驅(qū)動量進(jìn)行反饋控制，使得電動機(jī)的轉(zhuǎn)子的運(yùn)動動作追隨所指示的位置、速度等運(yùn)動量。并且，還能夠?qū)⒈景l(fā)明應(yīng)用于以下結(jié)構(gòu)根據(jù)基于指令信號的驅(qū)動量直接控制運(yùn)動量。另外，作為運(yùn)動動作，可以是電動機(jī)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)動作，也可以是直線動作，還可以是其它的運(yùn)動動作。產(chǎn)業(yè)h的可利用件本發(fā)明中的電動機(jī)驅(qū)動裝置、無刷電動機(jī)以及電動機(jī)驅(qū)動方法不會導(dǎo)致電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)聲的增加，能夠針對過電流進(jìn)行電流限制，因此，特別適合于不要求高速的響應(yīng)的風(fēng)扇電動機(jī)等，能夠作為家電用、電氣設(shè)備用的風(fēng)扇電動機(jī)、其它電動機(jī)的電動機(jī)驅(qū)動裝置和無刷電動機(jī)來利用。附圖標(biāo)記說明 10 電動機(jī)；11 :繞組；12 :位置檢測器;20、50、57、60、65 電動機(jī)驅(qū)動裝置；21、31、41 :減法器；22 :速度控制部;23、58 :驅(qū)動量限制器；24 :占空比計(jì)算部；25、59 :占空比限制器；26 :PWM信號生成部；27 :驅(qū)動輸出部；28 :速度檢測部；29 :通電電流監(jiān)視部；29d 電流檢測器；30 :限制值生成部；32 :判定部；33 :減法值生成部；42、46 :限制器；43 :選擇器；44 :鎖存器；45 :加法器；54 :電源電壓監(jiān)視部；55 :校正量計(jì)算部；56 :占空比校正部；61、66 :最大限制值生成部；70 :無刷電動機(jī)；71 :定子；72 :轉(zhuǎn)子；73 :電路基板；74 :電動機(jī)外殼；74a :外殼主體；74b :外殼蓋；75 :定子鐵芯；76 :旋轉(zhuǎn)軸；77 :轉(zhuǎn)子支架；78 :永磁鐵；79 :軸承；81 :支承構(gòu)件；83 :電路部件。
權(quán)利要求
1.一種電動機(jī)驅(qū)動裝置，使用脈沖寬度調(diào)制后的PWM信號對電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)動作進(jìn)行驅(qū)動控制，其特征在于，具備驅(qū)動控制部，其生成用于驅(qū)動上述電動機(jī)的驅(qū)動信號；占空比計(jì)算部，其計(jì)算與上述驅(qū)動信號相應(yīng)的占空比指令值；占空比限制器，其根據(jù)限制值對上述占空比指令值的值進(jìn)行限制；PWM信號生成部，其生成與上述占空比限制器的輸出值相應(yīng)的占空比的上述PWM信號；驅(qū)動輸出部，其生成與上述PWM信號相應(yīng)的通電信號，根據(jù)上述通電信號對上述電動機(jī)的繞組進(jìn)行通電；通電電流監(jiān)視部，其監(jiān)視流過上述繞組的電流值，在上述電流值超過規(guī)定的閾值時判定為過電流；以及限制值生成部，其生成上述限制值，其中，在判定為上述過電流的期間內(nèi)，上述限制值生成部按照規(guī)定的時間間隔，并且每次將上述限制值更新與上述閾值和上述電流值的差相應(yīng)的值，使得上述電流值減少。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電動機(jī)驅(qū)動裝置，其特征在于，上述限制值生成部設(shè)定有最大限制值，在由上述通電電流監(jiān)視部不判定為上述過電流的期間，在上述限制值與上述最大限制值不同時，按照規(guī)定的時間間隔，并且每次將上述限制值更新規(guī)定的值，使得上述限制值接近上述最大限制值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動機(jī)驅(qū)動裝置，其特征在于，上述占空比限制器在上述占空比指令值超過上述限制值時，輸出以使上述占空比指令值成為上述限制值以下的方式進(jìn)行限制后的輸出值，在判定為上述過電流的期間內(nèi)，上述限制值生成部每次使上述限制值減少與上述閾值和上述電流值的差相應(yīng)的值，在不判定為上述過電流的期間內(nèi)，上述限制值生成部將上述最大限制值作為上限，每次使上述限制值增加規(guī)定的值。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電動機(jī)驅(qū)動裝置，其特征在于，還具備電源電壓監(jiān)視部，其監(jiān)視向上述驅(qū)動輸出部供給的電源電壓的電壓值；以及占空比校正部，其與上述電壓值的大小相應(yīng)地對由上述占空比計(jì)算部計(jì)算出的占空比指令值進(jìn)行校正，并將校正后的上述占空比指令值供給至上述占空比限制器，其中，上述占空比校正部對上述占空比指令值進(jìn)行校正，以使上述占空比相對于上述電壓值以一次函數(shù)的方式減少。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電動機(jī)驅(qū)動裝置，其特征在于，還具備驅(qū)動量限制器，該驅(qū)動量限制器被供給由上述限制值生成部生成的上述限制值，根據(jù)上述限制值對上述驅(qū)動信號的值進(jìn)行限制，上述驅(qū)動量限制器將對上述驅(qū)動信號進(jìn)行限制所得的信號供給至占空比計(jì)算部，上述占空比限制器根據(jù)作為固定值的限制值對上述占空比指令值進(jìn)行限制。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動機(jī)驅(qū)動裝置，其特征在于，還具備最大限制值生成部，該最大限制值生成部生成上述最大限制值，上述最大限制值生成部在上述電動機(jī)的轉(zhuǎn)速為判定速度以下的情況下，將上述最大限制值設(shè)為固定值，在上述電動機(jī)的轉(zhuǎn)速超過判定速度的情況下，將上述最大限制值設(shè)為與超過的量相應(yīng)地增加的值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動機(jī)驅(qū)動裝置，其特征在于，上述最大限制值生成部根據(jù)來自上述通電電流監(jiān)視部的上述電流值，判定上述電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。
8.一種無刷電動機(jī)，其特征在于，具備轉(zhuǎn)子，其保持永磁鐵，配置成以旋轉(zhuǎn)軸為中心自由地旋轉(zhuǎn)；定子，其將繞組卷繞在具有多個凸極的定子鐵芯上；以及根據(jù)權(quán)利要求廣7中的任一項(xiàng)所述的電動機(jī)驅(qū)動裝置。
9.一種電動機(jī)驅(qū)動方法，使用脈沖寬度調(diào)制后的PWM信號對電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)動作進(jìn)行驅(qū)動控制，其特征在于，具備以下步驟生成用于驅(qū)動上述電動機(jī)的驅(qū)動信號的步驟；計(jì)算與上述驅(qū)動信號相應(yīng)的占空比指令值的步驟；根據(jù)限制值對上述占空比指令值的值進(jìn)行限制的步驟；生成與根據(jù)上述限制值進(jìn)行限制的步驟中的輸出值相應(yīng)的占空比的上述PWM信號的步驟；生成與上述PWM信號相應(yīng)的通電信號并根據(jù)上述通電信號對上述電動機(jī)的繞組進(jìn)行通電的步驟；監(jiān)視流過上述繞組的電流值并在上述電流值超過規(guī)定的閾值時判定為過電流的步驟;以及生成上述限制值的步驟，其中，在生成上述限制值的步驟中，在判定為上述過電流的期間內(nèi)，按照規(guī)定的時間間隔，并且每次將上述限制值更新與上述閾值和上述電流值的差相應(yīng)的值，使得上述電流值減少。
全文摘要
具備計(jì)算占空比指令值(Dty)的占空比計(jì)算部；根據(jù)限制值(L)對占空比指令值(Dty)的值進(jìn)行限制的占空比限制器；在流過繞組的電流值(Idet)超過規(guī)定的閾值(Ithr)時判定為過電流的通電電流監(jiān)視部；生成限制值(L)的限制值生成部。限制值生成部在判定為過電流的期間內(nèi)，按照規(guī)定的時間間隔，并且每次將限制值(L)更新與閾值(Ithr)和電流值(Idet)的差相應(yīng)的值，使得電流值(Idet)減少。
文檔編號H02P6/12GK102939708SQ20118002863
公開日2013年2月20日 申請日期2011年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月8日
發(fā)明者佐藤大資 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社