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馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制裝置的制作方法

文檔序號(hào):12728468閱讀:330來(lái)源:國(guó)知局
馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制裝置的制作方法

本發(fā)明涉及馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制裝置。



背景技術(shù):

作為在DC無(wú)刷馬達(dá)中使用的馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)控制方式,使用霍爾傳感器等的位置傳感器的傳感器驅(qū)動(dòng)方式和依據(jù)在馬達(dá)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電壓生成轉(zhuǎn)子位置信息的無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)方式這兩種方式被廣泛使用。無(wú)位置傳感器的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制裝置通過(guò)比較器比較在斷開(kāi)區(qū)間(非通電相)出現(xiàn)于馬達(dá)端子的感應(yīng)電壓與基準(zhǔn)電壓(等價(jià)中性點(diǎn)電位),并生成相位信號(hào)(脈沖信號(hào)),進(jìn)而以該相位信號(hào)為基礎(chǔ)檢測(cè)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置。

在專利文獻(xiàn)1中記載了如下的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)裝置,其中,在起動(dòng)馬達(dá)時(shí)通過(guò)傳感器驅(qū)動(dòng)使轉(zhuǎn)速升高,在轉(zhuǎn)速升高后輸出向無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)切換的驅(qū)動(dòng)選擇信號(hào),驅(qū)動(dòng)切換單元在無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)被選擇后仍繼續(xù)進(jìn)行傳感器驅(qū)動(dòng),避開(kāi)由傳感器信號(hào)沿和取而代之成為基準(zhǔn)的過(guò)零信號(hào)沿之間定義的變換期間將勵(lì)磁次序切換為無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)。

專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2008-301550號(hào)公報(bào)

然而,專利文獻(xiàn)1所記載的馬達(dá)控制裝置在三相無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)中,存在如果過(guò)零基準(zhǔn)電壓與相電壓處于不交叉的狀態(tài)會(huì)導(dǎo)致失調(diào)的問(wèn)題。例如,極有可能在每分鐘3萬(wàn)轉(zhuǎn)左右的高速旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生。

該問(wèn)題有時(shí)可通過(guò)降低過(guò)零基準(zhǔn)電壓而形成提前角來(lái)規(guī)避。然而,如果降低過(guò)零基準(zhǔn)電壓,會(huì)存在本次難以起動(dòng)、無(wú)法維持低速旋轉(zhuǎn)的問(wèn)題。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

因此,本發(fā)明的課題在于提供能夠正常起動(dòng)而實(shí)現(xiàn)低速旋轉(zhuǎn),并且即便在高速旋轉(zhuǎn)中也不易產(chǎn)生失調(diào)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制裝置。

為了解決上述的課題,提供一種馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制裝置,對(duì)具備多相的線圈和被支承為能夠相對(duì)于上述多相的線圈旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子的馬達(dá)進(jìn)行驅(qū)動(dòng),其中,上述馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制裝置具備:馬達(dá)驅(qū)動(dòng)部,基于驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)向上述馬達(dá)的各相線圈輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào);一個(gè)位置傳感器,被設(shè)置在轉(zhuǎn)子位置信號(hào)的上升沿或者下降沿的正時(shí)處于任意相線圈的相位信號(hào)的過(guò)零正時(shí)的附近的位置;以及控制部,在上述馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度不足規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度的情況下,基于上述任意相線圈的相位信號(hào)生成上述驅(qū)動(dòng)控制信號(hào),另一方面,在上述馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度為規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度以上的情況下,基于從上述一個(gè)位置傳感器輸出的上述轉(zhuǎn)子位置信號(hào)生成上述驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)。

對(duì)于其他的手段,在用于實(shí)施發(fā)明的實(shí)施方式中進(jìn)行說(shuō)明。

根據(jù)本發(fā)明,能夠提供正常起動(dòng)而實(shí)現(xiàn)低速旋轉(zhuǎn),并且即便在高速旋轉(zhuǎn)中也不易產(chǎn)生失調(diào)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制裝置。

附圖說(shuō)明

圖1是表示本實(shí)施方式中的馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)控制裝置的電路結(jié)構(gòu)的框圖。

圖2是本實(shí)施方式中的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制裝置的控制部的選擇電路的電路結(jié)構(gòu)圖。

圖3是表示第1實(shí)施方式中的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制裝置的各部的動(dòng)作波形的時(shí)序圖。

圖4是表示根據(jù)第1實(shí)施方式中的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制裝置的旋轉(zhuǎn)速度切換無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)的位置檢測(cè)信號(hào)與一個(gè)霍爾傳感器的霍爾信號(hào)的控制的流程圖。

圖5是表示第2本實(shí)施方式中的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制裝置的電路結(jié)構(gòu)的框圖。

圖6是表示第2本實(shí)施方式中的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制裝置的選擇電路的電路結(jié)構(gòu)圖。

圖7是表示第2本實(shí)施方式中的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制裝置的各部的動(dòng)作波形的時(shí)序圖。

圖8是表示依據(jù)第2本實(shí)施方式中的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制裝置的轉(zhuǎn)子位置信息與相位信號(hào)的關(guān)聯(lián)切換位置檢測(cè)信號(hào)與霍爾信號(hào)的控制的流程圖。

圖9是表示與第2本實(shí)施方式中的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制裝置的從無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)向單傳感器驅(qū)動(dòng)的切換正時(shí)的判定相關(guān)的波形圖。

具體實(shí)施方式

以下,參照各圖對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

圖1是表示本實(shí)施方式中的馬達(dá)20的驅(qū)動(dòng)控制裝置1的電路結(jié)構(gòu)的框圖。

在圖1中,本實(shí)施方式的馬達(dá)20為3相的無(wú)刷DC馬達(dá),具備各相的線圈Lu、Lv、Lw與轉(zhuǎn)子(未圖示)。這些線圈Lu、Lv、Lw的一端被進(jìn)行Y形接線。線圈Lu的另一端與U相連接,線圈Lv的另一端與V相連接,線圈Lw的另一端與W相連接。馬達(dá)20通過(guò)從逆變電路2向U相、V相、W相流入3相交流而旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。

在馬達(dá)20設(shè)置有一個(gè)由磁傳感器構(gòu)成的霍爾傳感器(位置傳感器的一例)Hw,輸出霍爾信號(hào)Sh(轉(zhuǎn)子位置信號(hào))。一個(gè)霍爾傳感器Hw被設(shè)置在霍爾信號(hào)Sh(轉(zhuǎn)子位置信號(hào))的上升沿或者下降沿的正時(shí)處于任意相的相位信號(hào)的過(guò)零正時(shí)的附近的位置。由此,無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)與單傳感器(one sensor)驅(qū)動(dòng)(基于一個(gè)霍爾傳感器Hw的霍爾信號(hào)Sh驅(qū)動(dòng)馬達(dá)20)能夠以相同的固件的控制流程控制。

馬達(dá)20的驅(qū)動(dòng)控制裝置1(馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制裝置的一例)具備驅(qū)動(dòng)馬達(dá)20的逆變電路2以及前置驅(qū)動(dòng)電路3(馬達(dá)驅(qū)動(dòng)部的一例)。驅(qū)動(dòng)控制裝置1還具備反向電壓檢測(cè)部7、以及將驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)Sc(后述)向馬達(dá)驅(qū)動(dòng)部輸出的控制部4。

驅(qū)動(dòng)控制裝置1連接于直流電源Vd,通過(guò)U相布線、V相布線、W相布線的3相與馬達(dá)20連接。驅(qū)動(dòng)控制裝置1向馬達(dá)20施加驅(qū)動(dòng)電壓,對(duì)馬達(dá)20的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行控制。在U相施加端子間電壓Vu。在V相施加端子間電壓Vv。在W相施加端子間電壓Vw。

馬達(dá)驅(qū)動(dòng)部由逆變電路2以及前置驅(qū)動(dòng)電路3構(gòu)成。直流電源Vd在馬達(dá)驅(qū)動(dòng)部施加電源電壓Vcc,從而供給電力。馬達(dá)驅(qū)動(dòng)部接受來(lái)自直流電源Vd的電力供給,基于來(lái)自控制部4的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)Sc,向馬達(dá)20的U相、V相、W相的線圈Lu、Lv、Lw供給驅(qū)動(dòng)電流,使得轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。馬達(dá)驅(qū)動(dòng)部以正弦波驅(qū)動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)馬達(dá)20。

逆變電路2(馬達(dá)驅(qū)動(dòng)部的一部分)與直流電源Vd連接從而接受電力的供給。逆變電路2被連接于前置驅(qū)動(dòng)電路3(馬達(dá)驅(qū)動(dòng)部的一部分)與馬達(dá)20所具備的各相的線圈Lu、Lv、Lw。逆變電路2基于前置驅(qū)動(dòng)電路3的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vuu~Vwl對(duì)馬達(dá)20的各相的線圈Lu、Lv、Lw通電。

逆變電路2具有:開(kāi)關(guān)元件Q1、Q2串聯(lián)連接的U相的開(kāi)關(guān)橋臂(switching leg)、開(kāi)關(guān)元件Q3、Q4串聯(lián)連接的V相的開(kāi)關(guān)橋臂、開(kāi)關(guān)元件Q5、Q6串聯(lián)連接的W相的開(kāi)關(guān)橋臂。這些開(kāi)關(guān)元件Q1~Q6例如為FET(Field Effect Transistor:場(chǎng)效應(yīng)晶體管)。逆變電路2連接于直流電源Vd,進(jìn)而連接于電阻R0。

U相的開(kāi)關(guān)橋臂具備上臂側(cè)的開(kāi)關(guān)元件Q1、下臂側(cè)的開(kāi)關(guān)元件Q2。開(kāi)關(guān)元件Q1的漏極端子連接于直流電源Vd的正極。開(kāi)關(guān)元件Q1的源極端子輸出U相的交流信號(hào),并且連接于開(kāi)關(guān)元件Q2的漏極端子。開(kāi)關(guān)元件Q2的源極端子經(jīng)由電阻R0被接地連接(連接于直流電源Vd的負(fù)極)。開(kāi)關(guān)元件Q1的柵極端子以及開(kāi)關(guān)元件Q2的柵極端子分別連接于前置驅(qū)動(dòng)電路3。

V相的開(kāi)關(guān)橋臂具備上臂側(cè)的開(kāi)關(guān)元件Q3、下臂側(cè)的開(kāi)關(guān)元件Q4。開(kāi)關(guān)元件Q3的漏極端子連接于直流電源Vd的正極。開(kāi)關(guān)元件Q3的源極端子輸出V相的交流信號(hào),并且連接于開(kāi)關(guān)元件Q4的漏極端子。開(kāi)關(guān)元件Q4的源極端子經(jīng)由電阻R0被接地連接(連接于直流電源Vd的負(fù)極)。開(kāi)關(guān)元件Q3的柵極端子以及開(kāi)關(guān)元件Q4的柵極端子分別連接于前置驅(qū)動(dòng)電路3。

W相的開(kāi)關(guān)橋臂具備上臂側(cè)的開(kāi)關(guān)元件Q5、下臂側(cè)的開(kāi)關(guān)元件Q6。開(kāi)關(guān)元件Q5的漏極端子連接于直流電源Vd的正極。開(kāi)關(guān)元件Q5的源極端子輸出W相的交流信號(hào),并且連接于開(kāi)關(guān)元件Q6的漏極端子。開(kāi)關(guān)元件Q6的源極端子經(jīng)由電阻R0被接地連接(連接于直流電源Vd的負(fù)極)。開(kāi)關(guān)元件Q5的柵極端子以及開(kāi)關(guān)元件Q6的柵極端子分別連接于前置驅(qū)動(dòng)電路3。

即,逆變電路2具有連接于馬達(dá)20的各線圈Lu、Lv、Lw的各相與直流電源Vd的一方的端子(正極端子)間的上臂側(cè)開(kāi)關(guān)元件Q1、Q3、Q5、以及經(jīng)由電阻R0連接于各線圈Lu、Lv、Lw的各相與直流電源Vd的另一方的端子(負(fù)極端子)間的下臂側(cè)開(kāi)關(guān)元件Q2、Q4、Q6。

逆變電路2從直流電源Vd接受電力的供給,在被從前置驅(qū)動(dòng)電路3輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vuu~Vwl后,使3相交流流過(guò)馬達(dá)20的U相布線、V相布線、W相布線。

前置驅(qū)動(dòng)電路3(馬達(dá)驅(qū)動(dòng)部的一部分)通過(guò)與連接的逆變電路2的組合構(gòu)成馬達(dá)驅(qū)動(dòng)部,并連接于控制部4。前置驅(qū)動(dòng)電路3例如具備6個(gè)柵極驅(qū)動(dòng)電路,生成用于驅(qū)動(dòng)逆變電路2的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vuu~Vwl。

反向電壓檢測(cè)部7連接于各相線圈,由電阻分壓電路構(gòu)成,并且檢測(cè)用于無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置。

控制部4在不足規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度未滿的情況下基于各相線圈的相位信號(hào)生成驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)Sc,在規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度以上的情況下基于從一個(gè)霍爾傳感器Hw輸出的霍爾信號(hào)Sh(轉(zhuǎn)子位置信號(hào))生成驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)Sc。

控制部4具備:生成過(guò)零基準(zhǔn)電壓Vzs的提前角基準(zhǔn)電壓生成部6、通過(guò)過(guò)零基準(zhǔn)電壓Vzs與各相線圈的反向電壓的交叉正時(shí)生成各相的相位信號(hào)S21~S23的反向電壓比較部5、輸入各相的相位信號(hào)S21~S23從而輸出旋轉(zhuǎn)速度信息S4的旋轉(zhuǎn)速度判定部41、基于從選擇電路43輸出的選擇信號(hào)S5生成驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)Sc的通電信號(hào)生成部42、以旋轉(zhuǎn)速度信息S4為基礎(chǔ),在為規(guī)定旋轉(zhuǎn)速度以上時(shí)將選擇信號(hào)S5從位置檢測(cè)信號(hào)Sp切換為霍爾信號(hào)Sh的選擇電路43,控制部4被包含于微型計(jì)算機(jī)中。此外,各部可通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn),是表示虛擬功能的部分。

反向電壓比較部5通過(guò)過(guò)零基準(zhǔn)電壓Vzs與各相線圈的反向電壓的交叉正時(shí)生成各相的相位信號(hào)。

反向電壓比較部5具備各相的比較器51、52、53。U相的節(jié)點(diǎn)由反向電壓檢測(cè)部7的電阻R1、R2分壓,并連接于比較器51的一方的輸入端子。V相的節(jié)點(diǎn)由反向電壓檢測(cè)部7的電阻R3、R4分壓,并連接于比較器52的一方的輸入端子。W相的節(jié)點(diǎn)由反向電壓檢測(cè)部7的電阻R5、R6分壓,并連接于比較器53的一方的輸入端子。

在此,在馬達(dá)20被用作風(fēng)扇馬達(dá)的情況等下,即便馬達(dá)20的線圈Lu、Lv、Lw中未被通電,也存在因吹來(lái)的風(fēng)等的外界擾動(dòng)致使馬達(dá)20旋轉(zhuǎn)的情況。將此時(shí)在線圈Lu、Lv、Lw中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓稱為“反向電壓”。

反向電壓比較部5的比較器51具備非反轉(zhuǎn)輸入端子以及反轉(zhuǎn)輸入端子、輸出端子。比較器51在非反轉(zhuǎn)輸入端子的施加電壓低于反轉(zhuǎn)輸入端子的施加電壓時(shí),向輸出端子輸出低電平的電壓。比較器51在非反轉(zhuǎn)輸入端子的施加電壓超過(guò)反轉(zhuǎn)輸入端子的施加電壓時(shí),向輸出端子輸出高電平的電壓。

在比較器51的非反轉(zhuǎn)輸入端子輸入與線圈Lu的感應(yīng)電壓相當(dāng)?shù)亩俗娱g電壓Vu被分壓后的相電壓V1。在比較器51的非反轉(zhuǎn)輸入端子輸入過(guò)零基準(zhǔn)電壓Vzs。比較器51比較相電壓V1與過(guò)零基準(zhǔn)電壓Vzs,生成相位信號(hào)S21。如果相電壓V1與過(guò)零基準(zhǔn)電壓Vzs相比為負(fù),則相位信號(hào)S21為低電平。如果相電壓V1與過(guò)零基準(zhǔn)電壓Vzs相比為正,則相位信號(hào)S21為高電平。

在比較器52的非反轉(zhuǎn)輸入端子輸入與線圈Lv的感應(yīng)電壓相當(dāng)?shù)亩俗娱g電壓Vv被分壓后的相電壓V2。在比較器52的非反轉(zhuǎn)輸入端子輸入過(guò)零基準(zhǔn)電壓Vzs。比較器52比較相電壓V2與過(guò)零基準(zhǔn)電壓Vzs,生成相位信號(hào)S22。如果相電壓V2與過(guò)零基準(zhǔn)電壓Vzs相比為負(fù),則相位信號(hào)S22為低電平。如果相電壓V2與過(guò)零基準(zhǔn)電壓Vzs相比為正,則相位信號(hào)S22為高電平。

在比較器53的非反轉(zhuǎn)輸入端子輸入與線圈Lw的感應(yīng)電壓相當(dāng)?shù)亩俗娱g電壓Vw被分壓后的相電壓V3。在比較器53的非反轉(zhuǎn)輸入端子輸入過(guò)零基準(zhǔn)電壓Vzs。比較器53比較相電壓V3與過(guò)零基準(zhǔn)電壓Vzs,生成相位信號(hào)S23。如果相電壓V3與過(guò)零基準(zhǔn)電壓Vzs相比為負(fù),則相位信號(hào)S23為低電平。如果相電壓V3與過(guò)零基準(zhǔn)電壓Vzs相比為正,則相位信號(hào)S23為高電平。

如此設(shè)置,反向電壓比較部5的比較器51~53能夠?qū)⑾嚯妷篤1~V3對(duì)應(yīng)的端子間電壓Vu、Vv、Vw與過(guò)零基準(zhǔn)電壓Vzs做比較。反向電壓比較部5將生成的相位信號(hào)S21~S23向選擇電路43輸出。

提前角基準(zhǔn)電壓生成部6生成作為規(guī)定的恒定電壓的過(guò)零基準(zhǔn)電壓Vzs。

旋轉(zhuǎn)速度判定部41輸入各相的相位信號(hào),輸出旋轉(zhuǎn)速度信息S4。旋轉(zhuǎn)速度判定部41在任一相的相電壓V1~V3與過(guò)零基準(zhǔn)電壓Vzs過(guò)零時(shí),判定馬達(dá)20的旋轉(zhuǎn)速度。

旋轉(zhuǎn)速度判定部41依據(jù)各相線圈的相位信號(hào)求出實(shí)際轉(zhuǎn)速。另外,旋轉(zhuǎn)速度判定部41依據(jù)實(shí)際轉(zhuǎn)速與由預(yù)先設(shè)定的相位信號(hào)切換為轉(zhuǎn)子位置信號(hào)的轉(zhuǎn)速的比較結(jié)果求出規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度。

通電信號(hào)生成部42基于從外部輸入的旋轉(zhuǎn)速度指令信號(hào)Sin、來(lái)自旋轉(zhuǎn)速度判定部41的旋轉(zhuǎn)速度判定信號(hào)S1、來(lái)自選擇電路43的選擇信號(hào)S5生成驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)Sc。

選擇電路43基于旋轉(zhuǎn)速度信息S4,在達(dá)到規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度以上時(shí),將選擇信號(hào)S5由位置檢測(cè)信號(hào)Sp切換為霍爾信號(hào)Sh。

圖2為選擇電路43的電路結(jié)構(gòu)圖。

如圖2所示,選擇電路43具備通電切換控制電路431、位置檢測(cè)電路432。

通電切換控制電路431將來(lái)自位置檢測(cè)電路432的位置檢測(cè)信號(hào)Sp(各相的相位信號(hào)S21~S23)作為檢測(cè)信號(hào)S3向旋轉(zhuǎn)速度判定部41輸出,從旋轉(zhuǎn)速度判定部41取得旋轉(zhuǎn)速度信息S4。通電切換控制電路431基于旋轉(zhuǎn)速度信息S4,在達(dá)到規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度以上時(shí),將選擇信號(hào)S5由位置檢測(cè)信號(hào)Sp切換為霍爾傳感器Hw的霍爾信號(hào)Sh,并作為選擇信號(hào)S5輸出。

以下,對(duì)于如上所述構(gòu)成的馬達(dá)20的驅(qū)動(dòng)控制裝置1的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。

首先,對(duì)于本發(fā)明的基本的想法進(jìn)行敘述。

在比較例中,在三相無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)中,如果處于過(guò)零基準(zhǔn)電壓Vzs與相電壓不交叉的狀態(tài),則擔(dān)心在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生失調(diào)。如果為了避免失調(diào)的發(fā)生而使過(guò)零基準(zhǔn)電壓Vzs下降形成提前角,則將難以起動(dòng)或者無(wú)法維持低速旋轉(zhuǎn)。

本發(fā)明在處于任意相的相位信號(hào)的過(guò)零正時(shí)的附近的位置設(shè)置一個(gè)霍爾傳感器Hw,并且過(guò)零基準(zhǔn)電壓Vzs被設(shè)計(jì)成為容易通過(guò)無(wú)傳感器起動(dòng)的電壓。此外,關(guān)于起動(dòng),通過(guò)無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)進(jìn)行(使用依據(jù)過(guò)零檢測(cè)正時(shí)計(jì)算的作為通電切換正時(shí)的位置檢測(cè)信號(hào)Sp),并且在轉(zhuǎn)子達(dá)到恒定旋轉(zhuǎn)速度后,切換為以一個(gè)霍爾傳感器Hw的檢測(cè)信號(hào)(霍爾信號(hào)Sh)為基礎(chǔ),驅(qū)動(dòng)馬達(dá)20(以下,稱為單傳感器驅(qū)動(dòng))。由此,得以正常起動(dòng),即便在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)也會(huì)避免失調(diào)的發(fā)生。以下,進(jìn)行具體說(shuō)明。

圖3為表示驅(qū)動(dòng)控制裝置1的各部的動(dòng)作波形的時(shí)序圖。此外,圖3為了便于說(shuō)明,示出未進(jìn)行提前角調(diào)整的過(guò)零基準(zhǔn)電壓Vzs時(shí)的動(dòng)作。

圖3的各曲線圖由上開(kāi)始分別示出驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vuu~Vwl、相電壓V1~V3、相位信號(hào)S21~S23、位置檢測(cè)信號(hào)Sp的各波形。

<驅(qū)動(dòng)信號(hào)>

驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vuu將開(kāi)關(guān)元件Q1在約30°接通(turn on),在約150°關(guān)斷(turn off)。

驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vul將開(kāi)關(guān)元件Q2在約-30°關(guān)斷,在約210°接通,在約330°關(guān)斷。

通過(guò)約-30°的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vul的關(guān)斷,U相從地極斷開(kāi)。在相電壓V1產(chǎn)生正方向的峰值電壓。之后,相電壓V1在電壓上升且約0°時(shí)與過(guò)零基準(zhǔn)電壓Vzs一致,在約30°時(shí)飽和。

通過(guò)約30°的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vuu的接通,在U相通電直流電源Vd的電源電壓Vcc。相電壓V1與電源電壓Vcc一致。

通過(guò)約150°的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vuu的關(guān)斷,U相從直流電源Vd的正極斷開(kāi)。相電壓V1產(chǎn)生負(fù)方向的峰值電壓。之后,相電壓V1在電壓下降約為180°時(shí)與過(guò)零基準(zhǔn)電壓Vzs一致,在約210°時(shí)達(dá)到0V。

通過(guò)約210°的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vul的接通,U相與地極導(dǎo)通。相電壓V1為0[V]。

<相位信號(hào)>

相位信號(hào)S21通過(guò)相電壓V1與過(guò)零基準(zhǔn)電壓Vzs的比較生成。

相位信號(hào)S21在約-30°時(shí)產(chǎn)生表示正方向的峰值電壓的高電平的脈沖,在約0°時(shí)由低電平變化至高電平。相位信號(hào)S21進(jìn)而在約150°時(shí)通過(guò)負(fù)方向的峰值電壓在該期間形成低電平,隨后在約180°時(shí)由高電平變化為低電平。

驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vvu將開(kāi)關(guān)元件Q3在約150°接通,在約270°關(guān)斷。

驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vvl將開(kāi)關(guān)元件Q4在約90°關(guān)斷,在約330°接通。

通過(guò)約90°的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vvl的關(guān)斷,V相被從地極斷開(kāi)。在相電壓V2產(chǎn)生正方向的峰值電壓。之后,相電壓V2在電壓上升且約為120°時(shí)與過(guò)零基準(zhǔn)電壓Vzs一致,在約150°時(shí)飽和。

通過(guò)約150°的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vvu的接通,在V相通電直流電源Vd的電源電壓Vcc。相電壓V2成為電源電壓Vcc。

通過(guò)約270°的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vvu的關(guān)斷,V相從直流電源Vd的正極斷開(kāi)。相電壓V2產(chǎn)生負(fù)方向的峰值電壓。之后,相電壓V2在電壓下降且為約300°時(shí)與過(guò)零基準(zhǔn)電壓Vzs一致,在約330°時(shí)達(dá)到0V。

通過(guò)約330°的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vvl的接通,V相與地極導(dǎo)通。相電壓V2成為0[V]。

相位信號(hào)S22通過(guò)相電壓V2與過(guò)零基準(zhǔn)電壓Vzs的比較生成。

相位信號(hào)S22在約90°時(shí)產(chǎn)生表示正方向的峰值電壓的高電平的脈沖,在約120°時(shí)從低電平變化至高電平。相位信號(hào)S22進(jìn)而在約270°時(shí)通過(guò)負(fù)方向的峰值電壓在該期間成為低電平,隨后,在約300°時(shí)由高電平變化至低電平。

驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vwu將開(kāi)關(guān)元件Q5在約30°關(guān)斷,在約270°接通。

驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vwl將開(kāi)關(guān)元件Q5在約90°接通,在約210°關(guān)斷。

通過(guò)約30°的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vwu的關(guān)斷,W相被從直流電源Vd的正極斷開(kāi)。相電壓V3產(chǎn)生負(fù)方向的峰值電壓。之后,相電壓V3在電壓下降且為約60°時(shí)與過(guò)零基準(zhǔn)電壓Vzs一致,在約90°時(shí)達(dá)到0V。

通過(guò)約90°的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vwl的接通,W相與地極導(dǎo)通。相電壓V3為0[V]。

通過(guò)約210°的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vwl的關(guān)斷,W相被從地極斷開(kāi)。在相電壓V3產(chǎn)生正方向的峰值電壓。之后,相電壓V3在電壓上升且為約240°時(shí)與過(guò)零基準(zhǔn)電壓Vzs一致,在約270°時(shí)飽和。

通過(guò)約270°的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vwu的接通,在W相通電直流電源Vd的電源電壓Vcc。相電壓V3與電源電壓Vcc一致。

相位信號(hào)S23通過(guò)相電壓V3與過(guò)零基準(zhǔn)電壓Vzs的比較生成。

相位信號(hào)S23在約30°時(shí)產(chǎn)生表示負(fù)方向的峰值電壓的低電平的脈沖,在約60°時(shí)從高電平變化至低電平。相位信號(hào)S23進(jìn)而在約210°時(shí)通過(guò)正方向的峰值電壓使該期間成為高電平,隨后,在約240°時(shí)從低電平變化至高電平。

<位置檢測(cè)信號(hào)>

如圖3所示,位置檢測(cè)信號(hào)Sp在約0°時(shí)、約120°時(shí)、約240°時(shí)、約360°時(shí),產(chǎn)生正方向的高電平的脈沖。當(dāng)在相電壓V1、V2、V3產(chǎn)生正方向的峰值電壓后,如果電壓上升并超過(guò)過(guò)零基準(zhǔn)電壓Vzs,則在位置檢測(cè)信號(hào)Sp產(chǎn)生正方向的高電平的脈沖。

<位置檢測(cè)信號(hào)的選擇>

選擇電路43的通電切換控制電路431以旋轉(zhuǎn)速度信息S4為基礎(chǔ),在達(dá)到規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度以上時(shí),將選擇信號(hào)S5由無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)的位置檢測(cè)信號(hào)Sp切換為霍爾信號(hào)Sh并輸出。

在此,提前測(cè)定過(guò)零正時(shí)與霍爾信號(hào)Sh的上升沿成為相同的正時(shí)的旋轉(zhuǎn)速度,在該旋轉(zhuǎn)速度從無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)切換為單傳感器驅(qū)動(dòng)。

圖4為表示根據(jù)旋轉(zhuǎn)速度切換無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)的位置檢測(cè)信號(hào)Sp與一個(gè)霍爾傳感器Hw的霍爾信號(hào)Sh(轉(zhuǎn)子位置信號(hào))的控制的流程圖。圖4所示的控制由驅(qū)動(dòng)控制裝置1的控制部4執(zhí)行。

在步驟S30中,控制部4的旋轉(zhuǎn)速度判定部41(參照?qǐng)D1)基于相電壓檢測(cè)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度。

在步驟S31中,旋轉(zhuǎn)速度判定部41判定檢測(cè)到的旋轉(zhuǎn)速度是否比規(guī)定閾值大。旋轉(zhuǎn)速度判定部41在檢測(cè)到的旋轉(zhuǎn)速度為規(guī)定閾值以下時(shí)(否的情況),前進(jìn)至步驟S32。在檢測(cè)到的旋轉(zhuǎn)速度比規(guī)定閾值大時(shí)(是的情況),前進(jìn)至步驟S33。

在檢測(cè)到的旋轉(zhuǎn)速度為規(guī)定閾值以下的情況(步驟S31中否的情況)下,為通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)(低速旋轉(zhuǎn)時(shí))。在這種情況下,在步驟S32中,控制部4基于位置檢測(cè)信號(hào)Sp進(jìn)行無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng),結(jié)束圖4的處理。具體地說(shuō),控制部4的選擇電路43選擇位置檢測(cè)信號(hào)Sp,將該位置檢測(cè)信號(hào)Sp作為選擇信號(hào)S5向通電信號(hào)生成部42輸出。

在檢測(cè)到的旋轉(zhuǎn)速度比規(guī)定閾值大的情況(步驟S31中是的情況)下,為高速旋轉(zhuǎn)時(shí)。在這種情況下,在步驟S33中,控制部4基于從一個(gè)霍爾傳感器Hw輸出的霍爾信號(hào)Sh(轉(zhuǎn)子位置信號(hào))生成驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)Sc,結(jié)束圖4的處理。具體地說(shuō),控制部4的選擇電路43選擇霍爾信號(hào)Sh,將該位置檢測(cè)信號(hào)Sp作為選擇信號(hào)S5向通電信號(hào)生成部42輸出。

通過(guò)如此控制,馬達(dá)20的驅(qū)動(dòng)控制裝置1能夠控制為根據(jù)旋轉(zhuǎn)速度取得與成為最佳的提前角的相的同步,因此即便在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)也不會(huì)失調(diào)。

如上所述,本實(shí)施方式的馬達(dá)20的驅(qū)動(dòng)控制裝置1具備:設(shè)置在轉(zhuǎn)子位置信號(hào)的上升沿或者下降沿的正時(shí)處于任意相的相位信號(hào)的過(guò)零正時(shí)的附近的位置的一個(gè)霍爾傳感器Hw、在不足規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度的情況下基于各相線圈的相位信號(hào)S21~S23生成驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)Sc且在規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度以上的情況下基于從一個(gè)霍爾傳感器Hw輸出的轉(zhuǎn)子位置信號(hào)生成驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)Sc的控制部4。

根據(jù)該結(jié)構(gòu),驅(qū)動(dòng)控制裝置1在實(shí)際轉(zhuǎn)速(依據(jù)相位信號(hào)求得)達(dá)到預(yù)先通過(guò)實(shí)驗(yàn)等求得并存儲(chǔ)的轉(zhuǎn)速(規(guī)定的轉(zhuǎn)速)后,切換為單傳感器驅(qū)動(dòng)。因此,在為規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度以上的情況下,在過(guò)零基準(zhǔn)電壓Vzs與相電壓V1~V3處于不交叉的狀態(tài)前,從無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)切換為單傳感器驅(qū)動(dòng),因此不會(huì)失調(diào)。根據(jù)本發(fā)明人的實(shí)證實(shí)驗(yàn),能夠確認(rèn)原本在低于每分鐘3萬(wàn)轉(zhuǎn)的情況下發(fā)生失調(diào)的裝置在達(dá)到3萬(wàn)轉(zhuǎn)以上的情況下不再失調(diào)。

另外,在本實(shí)施方式中,將一個(gè)霍爾傳感器Hw設(shè)置在處于任意相的相位信號(hào)的過(guò)零正時(shí)的附近的位置(即,與任意相的上升時(shí)或者上升時(shí)的過(guò)零檢測(cè)正時(shí)的沿同步的位置)。由此,能夠以相同的固件的控制流程控制無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)與單傳感器驅(qū)動(dòng),因此能夠較小地抑制編碼大小(程序大小)。

作為補(bǔ)充說(shuō)明,由于在無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)的控制中,依據(jù)過(guò)零檢測(cè)正時(shí)計(jì)算通電切換正時(shí),因此該計(jì)算消耗大量編碼量。當(dāng)未將一個(gè)霍爾傳感器Hw設(shè)置在上述位置的情況下,需要新的用于計(jì)算通電切換正時(shí)的編碼以供該霍爾傳感器Hw用,致使該編碼量增加。因此,在廉價(jià)的個(gè)人計(jì)算機(jī)中閃存變得不足。

與此相對(duì),在本實(shí)施方式中,通過(guò)在上述位置設(shè)置一個(gè)霍爾傳感器Hw,該霍爾傳感器Hw輸出的上升沿或者下降沿與過(guò)零正時(shí)一致。因此,無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)的計(jì)算方法與單傳感器驅(qū)動(dòng)時(shí)的計(jì)算方法相同,能夠通過(guò)相同的計(jì)算方法形成通電切換正時(shí)。

(第2實(shí)施方式)

在第1實(shí)施方式中,設(shè)定為容易通過(guò)無(wú)傳感器起動(dòng)的過(guò)零基準(zhǔn)電壓Vzs,并且在達(dá)到規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度以上時(shí),進(jìn)行從無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)向單傳感器驅(qū)動(dòng)切換的控制,由此實(shí)現(xiàn)了正常起動(dòng)實(shí)現(xiàn)低速旋轉(zhuǎn),并且在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)也不易失調(diào)的驅(qū)動(dòng)控制裝置。

第2實(shí)施方式不只依據(jù)旋轉(zhuǎn)速度,還依據(jù)轉(zhuǎn)子位置信息與相位信號(hào)的關(guān)聯(lián)(轉(zhuǎn)子位置信息的上升沿或者下降沿的正時(shí)進(jìn)入反向電壓的斷開(kāi)期間內(nèi)的規(guī)定期間時(shí))求出從無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)向單傳感器驅(qū)動(dòng)的切換判定。

圖5為表示第2實(shí)施方式中的馬達(dá)20的驅(qū)動(dòng)控制裝置1a的電路結(jié)構(gòu)的框圖。對(duì)于與圖1相同構(gòu)成部分標(biāo)注相同附圖標(biāo)記并省略對(duì)重復(fù)部分的說(shuō)明。

馬達(dá)20的驅(qū)動(dòng)控制裝置1a(馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制裝置的一例)具備:驅(qū)動(dòng)馬達(dá)20的逆變電路2以及前置驅(qū)動(dòng)電路3、反向電壓檢測(cè)部7、將驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)Sc向馬達(dá)驅(qū)動(dòng)部輸出的控制部4。

第2實(shí)施方式中的驅(qū)動(dòng)控制裝置1a的控制部4在霍爾信號(hào)Sh(轉(zhuǎn)子位置信號(hào))的上升沿或者下降沿的正時(shí)進(jìn)入到反向電壓的斷開(kāi)期間的規(guī)定范圍后,將用于生成驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)Sc的信號(hào)由相位信號(hào)切換為霍爾信號(hào)Sh。作為具體例,控制部4在霍爾信號(hào)Sh的上升沿或者下降沿的正時(shí)與反向電壓的斷開(kāi)期間的中央大致一致后,將用于生成驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)Sc的信號(hào)由相位信號(hào)切換為霍爾信號(hào)Sh的上升沿。另外,作為其他的具體例,控制部4在霍爾信號(hào)Sh的上升沿的正時(shí)與反向電壓的過(guò)零正時(shí)大致一致后,將用于生成驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)Sc的信號(hào)由相位信號(hào)切換為霍爾信號(hào)Sh。此外,也可以在霍爾信號(hào)Sh的下降沿進(jìn)行切換。

控制部4具備生成過(guò)零基準(zhǔn)電壓Vzs的提前角基準(zhǔn)電壓生成部6、通過(guò)過(guò)零基準(zhǔn)電壓Vzs與各相線圈的反向電壓的交叉正時(shí)(過(guò)零正時(shí))生成各相的相位信號(hào)的反向電壓比較部5、輸入各相的相位信號(hào)并輸出旋轉(zhuǎn)速度信息S4的旋轉(zhuǎn)速度判定部41、基于從選擇電路43a輸出的相位信號(hào)S5生成驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)Sc的通電信號(hào)生成部42、依據(jù)霍爾信號(hào)Sh(轉(zhuǎn)子位置信息)與相位信號(hào)的關(guān)聯(lián)切換位置檢測(cè)信號(hào)Sp與霍爾信號(hào)Sh的選擇電路43a。

選擇電路43a將檢測(cè)信號(hào)S3(位置檢測(cè)信號(hào)Sp或者霍爾信號(hào)Sh)向旋轉(zhuǎn)速度判定部41輸出。選擇電路43a根據(jù)來(lái)自通電信號(hào)生成部42的通電切換正時(shí)信息S6(斷開(kāi)期間等的信息)選擇位置檢測(cè)信號(hào)Sp或者霍爾信號(hào)Sh的任意信號(hào),并且附加通電切換信息后作為選擇信號(hào)S7輸出。

圖6為選擇電路43a的電路結(jié)構(gòu)圖。對(duì)與圖2相同的結(jié)構(gòu)部分標(biāo)注相同附圖標(biāo)記并省略對(duì)重復(fù)部分的說(shuō)明。

如圖6所示,選擇電路43a具備通電切換控制電路431a、位置檢測(cè)電路432。

通電切換控制電路431a以位置檢測(cè)信號(hào)Sp、霍爾信號(hào)Sh和通電切換正時(shí)信息S6(斷開(kāi)期間Tm等的信息)為基礎(chǔ),決定從無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)向單傳感器驅(qū)動(dòng)的切換正時(shí),輸出選擇信息S7。選擇信息S7由檢測(cè)信號(hào)與通電切換信息與構(gòu)成。

圖7為表示驅(qū)動(dòng)控制裝置1a的各部的動(dòng)作波形的時(shí)序圖。對(duì)與圖3的時(shí)序圖相同的部分標(biāo)注相同附圖標(biāo)記。

測(cè)定斷開(kāi)期間(上述的測(cè)定期間)的時(shí)間和霍爾信號(hào)Sh的上升沿與位置檢測(cè)信號(hào)Sp的時(shí)間差。以兩者的關(guān)系為基礎(chǔ),決定從無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)向單傳感器驅(qū)動(dòng)切換的正時(shí)。具體地說(shuō),通電切換控制電路431a在霍爾信號(hào)Sh的上升沿(參照?qǐng)D7的霍爾信號(hào)Sh)與位置檢測(cè)信號(hào)Sp的時(shí)間差比斷開(kāi)期間(參照?qǐng)D7的Tm)小的情況下,在霍爾信號(hào)Sh的上升沿與相電壓V1的過(guò)零正時(shí)一致時(shí)切換為單傳感器驅(qū)動(dòng)。

在霍爾信號(hào)Sh的上升沿與位置檢測(cè)信號(hào)Sp的時(shí)間差比斷開(kāi)期間大的情況下,在霍爾信號(hào)Sh于考慮該差分而預(yù)先設(shè)定的相電壓V1的斷開(kāi)期間(圖7的Tm參照)的規(guī)定時(shí)刻迎來(lái)上升沿時(shí)切換為單傳感器驅(qū)動(dòng)。

此外,圖7的實(shí)線所示的位置檢測(cè)信號(hào)Sp為通過(guò)相電壓V1與過(guò)零基準(zhǔn)電壓Vzs的比較生成的位置檢測(cè)信號(hào)。圖7的虛線所示的位置檢測(cè)信號(hào)Sp為V相與W相)的位置檢測(cè)信號(hào)Sp的估算位置。

圖8為表示依據(jù)轉(zhuǎn)子位置信息與相位信號(hào)的關(guān)聯(lián)切換位置檢測(cè)信號(hào)Sp與霍爾信號(hào)Sh的控制的流程圖。圖8所示的控制由驅(qū)動(dòng)控制裝置1a的控制部4執(zhí)行。

在步驟S40中,控制部4的通電信號(hào)生成部42(參照?qǐng)D5)判定在斷開(kāi)期間(參照?qǐng)D7的Tm)內(nèi)是否存在霍爾信號(hào)Sh的上升沿。

如果在斷開(kāi)期間(參照?qǐng)D7的Tm)內(nèi)沒(méi)有霍爾信號(hào)Sh的上升沿(否的情況),則前進(jìn)至步驟S41,如果在斷開(kāi)期間內(nèi)存在霍爾信號(hào)Sh的上升沿(是的情況),則前進(jìn)至步驟S42。

如果在斷開(kāi)期間內(nèi)沒(méi)有轉(zhuǎn)子位置信號(hào)(步驟S40中否的情況),則為通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)(非高速旋轉(zhuǎn)時(shí))。在這種情況下,在步驟S41中,控制部4基于位置檢測(cè)信號(hào)Sp進(jìn)行無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng),結(jié)束圖8的處理。具體地說(shuō),控制部4的選擇電路43選擇位置檢測(cè)信號(hào)Sp,將該位置檢測(cè)信號(hào)Sp作為選擇信號(hào)S5向通電信號(hào)生成部42輸出。

如果在斷開(kāi)期間內(nèi)存在轉(zhuǎn)子位置信號(hào)(步驟S40中是的情況),則為產(chǎn)生預(yù)先設(shè)定的反向電壓的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)。在這種情況下,在步驟S42中,控制部4基于從一個(gè)霍爾傳感器Hw輸出的霍爾信號(hào)Sh(轉(zhuǎn)子位置信號(hào))的上升沿生成驅(qū)動(dòng)控制信號(hào),結(jié)束圖8的處理。具體地說(shuō),控制部4的選擇電路43選擇霍爾信號(hào)Sh,將該位置檢測(cè)信號(hào)Sp作為選擇信號(hào)S5向通電信號(hào)生成部42輸出。

通過(guò)如此控制,馬達(dá)20的驅(qū)動(dòng)控制裝置1能夠控制為根據(jù)旋轉(zhuǎn)速度取得與成為最佳的提前角的相的同步,不會(huì)失調(diào)。

圖9為從無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)向單傳感器驅(qū)動(dòng)的切換正時(shí)的判定所涉及的波形圖,示出在傳感器信號(hào)的上升沿進(jìn)行判定的例子。

如圖9所示,通電切換控制電路431a當(dāng)在V相的相電壓V1的斷開(kāi)期間的規(guī)定的期間內(nèi)測(cè)定霍爾信號(hào)Sh的沿的上升時(shí),切換為使用一個(gè)霍爾傳感器Hw的傳感器驅(qū)動(dòng)(傳感器模式)。

在圖9的例子中,在霍爾信號(hào)Sh的沿的上升處于斷開(kāi)期間的中央的正時(shí)進(jìn)行切換。在圖9的虛線包圍部分A,示出尚未切換至傳感器模式的狀態(tài),在圖9的虛線包圍部分B,示出正向傳感器模式切換的狀態(tài)。

這樣,本實(shí)施方式中的驅(qū)動(dòng)控制裝置1a的控制部4依據(jù)轉(zhuǎn)子位置信號(hào)與各相線圈的相位信號(hào)的關(guān)聯(lián)性求取規(guī)定的轉(zhuǎn)速。具體地說(shuō),控制部4在霍爾信號(hào)Sh的上升沿或者下降沿的正時(shí)在反向電壓的斷開(kāi)期間(參照?qǐng)D7的Tm)的規(guī)定范圍內(nèi)時(shí),判斷為馬達(dá)20的轉(zhuǎn)速達(dá)到規(guī)定轉(zhuǎn)速,將用于生成驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)Sc的信號(hào)從相位信號(hào)切換為霍爾信號(hào)Sh(轉(zhuǎn)子位置信號(hào))。更具體地說(shuō),控制部4可以在霍爾信號(hào)Sh(轉(zhuǎn)子位置信號(hào))的上升沿或者下降沿的正時(shí)與反向電壓的斷開(kāi)期間的中央大致一致時(shí),將用于生成驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)Sc的信號(hào)從相位信號(hào)切換為霍爾信號(hào)Sh。通過(guò)將霍爾信號(hào)Sh的上升沿或者下降沿的正時(shí)處于反向電壓的斷開(kāi)期間的中央的情況作為切換條件,能夠減小上述相位信號(hào)的偏差,平滑地切換。

另外,控制部4也可以在霍爾信號(hào)Sh的上升沿或者下降沿的正時(shí)與反向電壓的過(guò)零正時(shí)大致一致時(shí),將用于生成驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)Sc的信號(hào)從相位信號(hào)切換為霍爾信號(hào)Sh。

如上所述,控制部4在霍爾信號(hào)Sh的上升沿或者下降沿的正時(shí)處于反向電壓的斷開(kāi)期間(參照?qǐng)D7的Tm)的規(guī)定范圍內(nèi)時(shí),將用于生成驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)Sc的信號(hào)從相位信號(hào)切換為霍爾信號(hào)Sh(轉(zhuǎn)子位置信號(hào)),由此能夠?qū)崿F(xiàn)不依賴于旋轉(zhuǎn)速度,可實(shí)現(xiàn)低速旋轉(zhuǎn),并且在高速旋轉(zhuǎn)中也不易失調(diào)的驅(qū)動(dòng)控制裝置。

(變形例)

本發(fā)明并不局限于上述各實(shí)施方式,可以在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)實(shí)施變更,例如,可實(shí)施如下的(a)~(i)的變更。

(a)在上述各實(shí)施方式中,在起動(dòng)時(shí),可以為單傳感器驅(qū)動(dòng)或無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)的任一方。在依靠無(wú)傳感器的起動(dòng)的情況下,過(guò)零基準(zhǔn)電壓設(shè)計(jì)成為容易通過(guò)無(wú)傳感器起動(dòng)的電壓,在通過(guò)無(wú)傳感器起動(dòng)后,在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)使用單傳感器驅(qū)動(dòng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

(b)在上述各實(shí)施方式中,取得同步的相的切換并不局限于實(shí)際旋轉(zhuǎn)速度,也可以是基于繞線電壓、繞線電流、或者它們的組合等的判定。由此,能夠在最佳的正時(shí)切換。

(c)驅(qū)動(dòng)控制裝置1、1a的各結(jié)構(gòu)要素至少一部分可以不是基于硬件的處理,而是基于軟件的處理。

(d)馬達(dá)20可以不局限于3相的無(wú)刷馬達(dá),也可以是其他種類的馬達(dá)。另外,馬達(dá)20的相數(shù)并不局限于3相。

(e)馬達(dá)20的驅(qū)動(dòng)方式并不局限于正弦波驅(qū)動(dòng)方式,例如,也可以是矩形波驅(qū)動(dòng)方式。

(f)驅(qū)動(dòng)控制裝置1可以將至少一部分形成為集成電路(IC:Integrated Circuit)。

(g)圖2所示的選擇電路43以及圖6所示的選擇電路43a的電路結(jié)構(gòu)框圖為具體例,并不局限于此。

(h)圖4以及圖8所示的控制次序?yàn)橐焕⒉痪窒抻谶@些步驟的處理,例如,也可以在各步驟間插入其他處理。

(i)與馬達(dá)20的各旋轉(zhuǎn)速度對(duì)應(yīng)的規(guī)定的過(guò)零基準(zhǔn)電壓Vzs可以以理論以及實(shí)測(cè)結(jié)果等為基礎(chǔ)設(shè)定適當(dāng)?shù)闹?,并存?chǔ)于存儲(chǔ)部(圖示略)。另外,也可以將與馬達(dá)20的各旋轉(zhuǎn)速度對(duì)應(yīng)的過(guò)零基準(zhǔn)電壓Vzs的值存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部。

其中,附圖標(biāo)記說(shuō)明如下:

1、1a:驅(qū)動(dòng)控制裝置(馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制裝置的一例);2:逆變電路(馬達(dá)驅(qū)動(dòng)部的一部分);3:前置驅(qū)動(dòng)電路(馬達(dá)驅(qū)動(dòng)部的一部分);4:控制部:41:旋轉(zhuǎn)速度判定部;42:通電信號(hào)生成部;43、43a:選擇電路;431、431a:通電切換控制電路;432:位置檢測(cè)電路;5:反向電壓比較部;51~53:比較器;6:提前角基準(zhǔn)電壓生成部;7:反向電壓檢測(cè)部;20:馬達(dá)(3相無(wú)刷DC馬達(dá));S1:旋轉(zhuǎn)速度判定信號(hào);S3:檢測(cè)信號(hào);S4:旋轉(zhuǎn)速度信息;S5:選擇信號(hào);S6:通電切換正時(shí)信息;S7:選擇信息;S21、S22、S23:相位信號(hào);Sin:旋轉(zhuǎn)速度指令信號(hào);Sp:位置檢測(cè)信號(hào);Sh:霍爾信號(hào)(轉(zhuǎn)子位置信號(hào));Sc:驅(qū)動(dòng)控制信號(hào);Lu、Lv、Lw:電機(jī)子線圈;V1、V2、V3:相電壓(與反向電力對(duì)應(yīng));Vcc:電源電壓;Vd:直流電源;Vu、Vv、Vw:端子間電壓;Vuu、Vul、Vvu、Vvl、Vwu、Vwl:驅(qū)動(dòng)信號(hào);Vzs:過(guò)零基準(zhǔn)電壓;Q1~Q6:開(kāi)關(guān)元件;Hw:霍爾傳感器(位置傳感器的一例)。

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