0-90、5&90-120、5&120-150、5&150-180、5&180-210、5&210-240、Sa240-270、Sa270-300、Sa300-330、Sa330-360、Sa0-30 是，在圖 23(A)所示的電動(dòng)機(jī)角度每30deg的12個(gè)范圍中，運(yùn)算了差Sa30、Sa90、Sal50、Sa210、Sa270和Sa330的最大值和最小值的電壓差的結(jié)果。
[0223]然后，如圖23(B)所示，差Sa30-60、Sa60-90、Sa90-120、Sal20-150、Sal50-180、Sal80-210、Sa210_240、Sa240_270、Sa270_300、Sa300_330、Sa330_360、Sa0-30，分別在電動(dòng)機(jī)角度30deg?60deg，60deg?90deg，90deg ?120deg，120deg ?150deg，150deg?180deg，180deg?210deg，210deg?240deg，240deg?270deg，270deg?300deg，300deg?330deg，330deg ?360deg，0deg ?30deg(360deg ?390deg)的范圍內(nèi)具有最大值。
[0224]控制單元213在圖24的流程圖的步驟S801中，從脈沖感應(yīng)電壓的差Sa30、Sa90、Sal50、Sa210、Sa270 和 Sa330，進(jìn)一步求出上述的差分 Sa30-60、Sa60-90、Sa90-120、Sal20-150、Sal50-180、Sal80-210、Sa210-240、Sa240-270、Sa270-300、Sa300-330、Sa330-360、Sa0_30ο
[0225]接著，與圖7的步驟S620?631相同，在步驟S802中確認(rèn)差Sa30-60、Sa60-90、Sa90-120、Sal20-150、Sal50-180、Sal80-210、Sa210-240、Sa240-270、Sa270-300、Sa300-330、Sa330-360、Sa0-30的最大值，在步驟S803中根據(jù)是否檢測(cè)出上述的12個(gè)差中的其中一個(gè)作為最大值來檢測(cè)初始位置。
[0226]因此，在本第3實(shí)施方式中，通過每電動(dòng)機(jī)角度30deg提高用于初始位置檢測(cè)的電壓差的靈敏度，可以檢測(cè)初始位置，所以無刷電動(dòng)機(jī)20的初始位置的檢測(cè)精度提高。例如，在檢測(cè)出Sa0-30 = Sa330 — Sa90作為最大值時(shí)，初始位置檢測(cè)為在O?30deg的范圍，以第3通電模式M3起動(dòng)，在檢測(cè)出Sa30-60 = Sa30 一Sa90作為最大值時(shí)，初始位置檢測(cè)為在30?60deg的范圍，可以以第4通電模式M4起動(dòng)。
[0227]S卩，在以分辨率30deg檢測(cè)出初始位置后，可以以根據(jù)該初始位置的通電模式馬上使無刷電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，轉(zhuǎn)移到無傳感器控制，進(jìn)一步提高響應(yīng)性。
[0228]而且，上述中，根據(jù)將適用于第2實(shí)施方式的無刷電動(dòng)機(jī)20中的每個(gè)通電模式的差Sa30、Sa90、Sal50、Sa210、Sa270 和 Sa330 進(jìn)一步進(jìn)行組合而求出的差分 Sa30_60、Sa60_90、Sa90-120、Sal20-150、Sal50-180、Sal80-210、Sa210-240、Sa240-270、Sa270-300、Sa300-330、Sa330-360、Sa0-30，以分辨率30deg檢測(cè)了初始位置，但是適用于第I實(shí)施方式的無刷電動(dòng)機(jī)2中也同樣可以以分辨率30deg檢測(cè)初始位置，進(jìn)一步提高響應(yīng)性。
[0229]另一方面，特別是在磁飽和的程度大的無刷電動(dòng)機(jī)20(△連線)中，如圖25所示，在各基準(zhǔn)停止位置，在最小值近旁2個(gè)差Sa之間接近，難以判斷哪個(gè)差Sa為最小值。這樣，在基于最小值的判定中，靈敏度低，初始位置的估計(jì)變得困難。
[0230]圖26(A)是對(duì)每個(gè)通電模式表示基于初始位置(電動(dòng)機(jī)停止位置)的脈沖感應(yīng)電壓的變化的圖。
[0231]在該圖26(A)所示的例子中，例如，在第6通電模式M6下，電動(dòng)機(jī)角度90deg和電動(dòng)機(jī)角度240deg中的脈沖感應(yīng)電壓的最大值上出現(xiàn)差。在其它的通電模式中也同樣在峰上出現(xiàn)差，但這是因?yàn)?，通過提高平均占空比而發(fā)生的磁飽和的程度大。
[0232]因此，在第4實(shí)施方式中，通過組合相鄰的通電模式，如以下那樣運(yùn)算對(duì)每個(gè)通電模式的電動(dòng)勢(shì)差(差Sa)，根據(jù)各差Sa檢測(cè)初始位置。
[0233]Sa30’=Vph2—Vph3
[0234]Sa90’=Vphl — Vph2
[0235]Sal50’=Vph4—Vph5
[0236]Sa210’=Vph3—Vph4
[0237]Sa270’=Vph6—Vphl
[0238]Sa330’=Vph5—Vph6
[0239]如圖26(8)所示，可以得到每6個(gè)角度區(qū)域，差3&30’、差3390’、差33150’、差Sa210’、差Sa270’、差Sa330’中明確表示2個(gè)最大值或者最小值的特性。例如，在判定為差Sa30’為最大值(最小值)時(shí)，可以將初始位置檢測(cè)為在O?60deg的角度區(qū)域中。
[0240]這樣，在磁飽和的程度大的無刷電動(dòng)機(jī)20(△連線)中，使用相鄰的通電模式的電動(dòng)勢(shì)差，根據(jù)判定靈敏度高的最大值或者最小值，可以高精度地檢測(cè)無刷電動(dòng)機(jī)20的初始位置。
[0241]上述實(shí)施方式中說明的各技術(shù)的思想只要不發(fā)生矛盾，就可以適當(dāng)組合來使用。
[0242]而且，參照優(yōu)選的實(shí)施方式具體地說明了本發(fā)明的內(nèi)容，但是根據(jù)本發(fā)明的基本的技術(shù)思想以及教導(dǎo)，只要是本領(lǐng)域的技術(shù)人員，顯而易見可以采用各種變形方式。
[0243]例如，在省略差Sa30、Sa90、Sal50、Sa210、Sa270和Sa330的相互比較，在各通電模式下分別獲取的非通電相的脈沖感應(yīng)電壓的最大值和最小值的差為規(guī)定以上時(shí)，可以根據(jù)脈沖感應(yīng)電壓為最大值的通電模式，和為最小值的通電模式的組合，估計(jì)初始位置。
[0244]而且，例如，在為了初始位置的估計(jì)而在每個(gè)規(guī)定時(shí)間切換通電模式時(shí)，在檢測(cè)出獲取的脈沖感應(yīng)電壓為規(guī)定以上時(shí)，可以取消以后的通電模式的切換，根據(jù)獲取了規(guī)定以上的脈沖感應(yīng)電壓時(shí)的通電模式根據(jù)初始位置。
[0245]標(biāo)號(hào)說明
[0246]I…電動(dòng)油栗，2…無刷電動(dòng)機(jī)(星型連線)，3...電動(dòng)機(jī)控制裝置，20...無刷電動(dòng)機(jī)(A連線)，212...電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，213…控制單元，213a-_A/D變換器，213b...微機(jī)，215u、215v、215w…線圈，216…永久磁鐵轉(zhuǎn)子，217a?217f…開關(guān)元件
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種3相無刷電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置， 在無刷電動(dòng)機(jī)的3相中的任意的I相和其它的2相之間進(jìn)行通電，使得所述I相的電流為正和負(fù)，根據(jù)所述I相的電流為正時(shí)的開路相的電動(dòng)勢(shì)和所述I相的電流為負(fù)時(shí)的開路相的電動(dòng)勢(shì)之差，檢測(cè)所述無刷電動(dòng)機(jī)的初始位置。2.如權(quán)利要求1所述的3相無刷電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置， 根據(jù)求出了所述電動(dòng)勢(shì)差的多個(gè)組合之間的所述電動(dòng)勢(shì)差的偏差，檢測(cè)所述無刷電動(dòng)機(jī)的初始位置。3.如權(quán)利要求2所述的3相無刷電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置， 為通過依次切換在所述3相中選擇通電的2個(gè)相的6種通電模式，驅(qū)動(dòng)所述無刷電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)， 依次進(jìn)行所述6種通電模式下的通電，在各個(gè)通電模式下檢測(cè)開路相的電動(dòng)勢(shì)，對(duì)所述通電模式的6種組合的每一個(gè)求出所述電動(dòng)勢(shì)差，根據(jù)6個(gè)所述電動(dòng)勢(shì)差，檢測(cè)所述無刷電動(dòng)機(jī)的初始位置對(duì)應(yīng)于被區(qū)分為6個(gè)的區(qū)域中的哪一個(gè)。4.如權(quán)利要求3所述的3相無刷電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置， 對(duì)所述6個(gè)電動(dòng)勢(shì)差的12種組合的每一個(gè)，求電動(dòng)勢(shì)差相互間的12個(gè)差分，比較所述12個(gè)差分，檢測(cè)所述無刷電動(dòng)機(jī)的初始位置對(duì)應(yīng)于被區(qū)分為12個(gè)的區(qū)域的哪一個(gè)。5.如權(quán)利要求3所述的3相無刷電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置， 在不發(fā)生所述無刷電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)扭矩的時(shí)間內(nèi)獲取所述開路相的電動(dòng)勢(shì)。6.如權(quán)利要求3所述的3相無刷電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置， 為通過依次切換在所述3相中選擇通電的2個(gè)相的6種通電模式，驅(qū)動(dòng)所述無刷電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)， 根據(jù)所述無刷電動(dòng)機(jī)的初始位置，選擇開始所述無刷電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)時(shí)的通電模式，在該通電模式下僅通電了規(guī)定時(shí)間后，切換為下一個(gè)通電模式，起動(dòng)所述無刷電動(dòng)機(jī)。7.如權(quán)利要求3所述的3相無刷電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置， 根據(jù)對(duì)所述6種組合的每一個(gè)求出的電動(dòng)勢(shì)差的最大值，檢測(cè)所述無刷電動(dòng)機(jī)的初始位置。8.如權(quán)利要求3所述的3相無刷電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置， 根據(jù)對(duì)所述6種組合的每一個(gè)求出的電動(dòng)勢(shì)差的最小值，檢測(cè)所述無刷電動(dòng)機(jī)的初始位置。9.如權(quán)利要求3所述的3相無刷電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置， 設(shè)定用于所述初始位置的檢測(cè)的通電的占空比，使得求所述電動(dòng)勢(shì)差的多個(gè)組合之間的所述電動(dòng)勢(shì)差的偏差超過規(guī)定值。10.如權(quán)利要求3所述的3相無刷電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置， 在與所述無刷電動(dòng)機(jī)的初始位置對(duì)應(yīng)的通電模式下電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，在判定為所述開路相的電動(dòng)勢(shì)的電平為與切換后的通電模式對(duì)應(yīng)的電平時(shí)，執(zhí)行第I次的通電模式的切換，在判定了所述開路相的電動(dòng)勢(shì)的電平從與切換前的通電模式對(duì)應(yīng)的電平變化至與切換后的通電模式對(duì)應(yīng)的電平時(shí)，執(zhí)行第2次以后的通電模式的切換。11.如權(quán)利要求1所述的3相無刷電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置， 以所述無刷電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度為包含停止?fàn)顟B(tài)的規(guī)定低速度域?yàn)闂l件，實(shí)施基于所述電動(dòng)勢(shì)差的初始位置的檢測(cè)。12.如權(quán)利要求3所述的3相無刷電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置， 在開始所述3相無刷電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)之前，不使所述3相無刷電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，而在各通電模式下僅在規(guī)定時(shí)間施加電壓，獲取非通電相的電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)所得的電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)所述3相無刷電動(dòng)機(jī)的初始位置。13.如權(quán)利要求1所述的3相無刷電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置， 根據(jù)作為規(guī)定范圍內(nèi)的所述電動(dòng)勢(shì)差檢測(cè)所述無刷電動(dòng)機(jī)的初始位置。14.如權(quán)利要求13所述的3相無刷電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置， 根據(jù)所述無刷電動(dòng)機(jī)的溫度變更所述規(guī)定范圍。15.一種3相無刷電動(dòng)機(jī)的初始位置檢測(cè)方法， 在無刷電動(dòng)機(jī)的3相中的任意的I相和其它的2相之間進(jìn)行通電，使得所述I相的電流為正和負(fù)，根據(jù)所述I相的電流為正時(shí)的開路相的電動(dòng)勢(shì)與所述I相的電流為負(fù)時(shí)的開路相的電動(dòng)勢(shì)之差，檢測(cè)所述無刷電動(dòng)機(jī)的初始位置。
【專利摘要】本發(fā)明在以無傳感器方式驅(qū)動(dòng)3相無刷電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置中，可進(jìn)行無刷電動(dòng)機(jī)的初始位置的檢測(cè)，可以不進(jìn)行定位處理而開始電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。在通過依次切換從3相中選擇通電的2個(gè)相的6種通電模式來驅(qū)動(dòng)無刷電動(dòng)機(jī)的裝置中，在驅(qū)動(dòng)開始前，不使電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)地依次進(jìn)行6種通電模式下的通電，在各個(gè)通電模式下獲取開路相的電動(dòng)勢(shì)，對(duì)通電模式的規(guī)定的組合的每一個(gè)求電動(dòng)勢(shì)的差，根據(jù)求出的電動(dòng)勢(shì)差中的最大值，估計(jì)無刷電動(dòng)機(jī)的初始位置對(duì)應(yīng)于被區(qū)分為6個(gè)的區(qū)域的哪一個(gè)。
【IPC分類】H02P6/182, H02P21/32
【公開號(hào)】CN105556828
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480051663
【發(fā)明人】羽野誠己
【申請(qǐng)人】日立汽車系統(tǒng)株式會(huì)社
【公開日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2014年9月19日
【公告號(hào)】WO2015041321A1