電機驅(qū)動控制裝置及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明的課題在于提供能夠進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化的提前角控制來避免失步的電機驅(qū)動控制裝置。電機(20)的驅(qū)動控制裝置(1)具備：提前角基準(zhǔn)電壓生成部(6)，其生成提前角基準(zhǔn)電壓(Vz)；反電動勢比較部(5)，其通過提前角基準(zhǔn)電壓(Vz)與電機(20)的各相的反電動勢(V1)～(V3)的交叉定時來生成各相的相位信號；以及控制部(4)，其基于各相的相位信號(S2)來檢測電機的旋轉(zhuǎn)速度，并隨著旋轉(zhuǎn)速度從高速朝向低速使提前角基準(zhǔn)電壓(Vz)上升，隨著旋轉(zhuǎn)速度從低速朝向高速使提前角基準(zhǔn)電壓下降。
【專利說明】
電機驅(qū)動控制裝置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及電機驅(qū)動控制裝置及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，作為能夠進(jìn)行提前角控制的無傳感器無刷DC電機的驅(qū)動控制裝置，例如已知有專利文獻(xiàn)I所公開的電機驅(qū)動控制裝置。
[0003]專利文獻(xiàn)I所記載的電機驅(qū)動控制裝置在負(fù)載電流檢測單元檢測出的負(fù)載電流的值降低時(負(fù)載減輕時)，使相位基準(zhǔn)電位上升并輸出，并以提前角延遲的方式生成相位信號。另外，在檢測出的負(fù)載電流的值升高時(負(fù)載增大時)，使提前角基準(zhǔn)電位下降并輸出，并以使提前角提前的方式生成相位信號。電機驅(qū)動控制裝置由此進(jìn)行與各負(fù)載相應(yīng)的優(yōu)化的提前角控制。
[0004]在該電機驅(qū)動控制裝置中，在開始電機的旋轉(zhuǎn)時，由于需要扭矩，所以負(fù)載電流的值升高，所以以提前角基準(zhǔn)電位下降并降低的方式進(jìn)行控制。
[0005]專利文獻(xiàn)I:日本特開2005-312217號公報
[0006]然而，專利文獻(xiàn)I所記載的電機驅(qū)動控制裝置在開始電機的旋轉(zhuǎn)時，雖然進(jìn)行與各負(fù)載相應(yīng)的優(yōu)化的提前角控制，但是存在不能夠避免失步的冋題點。
[0007]因此，希望能夠進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化的提前角控制的電機驅(qū)動控制裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]因此，本發(fā)明的課題在于提供能夠進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化的提前角控制來避免失步的電機驅(qū)動控制裝置及其控制方法。
[0009]為了解決上述的課題，本發(fā)明的電機驅(qū)動控制裝置的特征在于，具備:提前角基準(zhǔn)電壓生成部，其生成提前角基準(zhǔn)電壓;反電動勢比較部，其通過上述提前角基準(zhǔn)電壓與電機的各相的反電動勢的交叉定時來生成各相的相位信號；以及控制部，其基于上述各相的相位信號來檢測上述電機的旋轉(zhuǎn)速度，并隨著上述旋轉(zhuǎn)速度從高速朝向低速使上述提前角基準(zhǔn)電壓上升，隨著上述旋轉(zhuǎn)速度從低速朝向高速使上述提前角基準(zhǔn)電壓下降。
[0010]另外，本發(fā)明的電機驅(qū)動控制裝置的特征在于，具備:提前角基準(zhǔn)電壓生成部，其生成提前角基準(zhǔn)電壓;反電動勢比較部，其通過上述提前角基準(zhǔn)電壓與電機的各相的反電動勢的交叉定時來生成各相的相位信號；以及控制部，其基于上述各相的相位信號來檢測上述電機的旋轉(zhuǎn)速度，并隨著上述旋轉(zhuǎn)速度從高速朝向低速使上述提前角基準(zhǔn)電壓下降，隨著上述旋轉(zhuǎn)速度從低速朝向高速使上述提前角基準(zhǔn)電壓上升。
[0011]像這樣，上述基準(zhǔn)電壓與旋轉(zhuǎn)速度的相關(guān)性(邏輯)在上側(cè)PWN(Pulse WidthModulat1n脈沖寬度調(diào)制)時成立，另外，在下側(cè)PffM的情況下，反向邏輯成立。
[0012]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供能夠進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化的提前角控制來避免失步的電機驅(qū)動控制裝置及其控制方法。
【附圖說明】
[0013]圖1是表示本發(fā)明的實施方式的電機驅(qū)動控制裝置的一個例子的簡要結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖2是表示提前角基準(zhǔn)電壓生成部的一個實施例的主要部位簡要結(jié)構(gòu)圖。
[0015]圖3是表示提前角基準(zhǔn)電壓與旋轉(zhuǎn)速度的關(guān)系的一個例子的圖。
[0016]圖4是表示提前角基準(zhǔn)電壓的切換處理的一個例子的流程圖。
[0017]附圖文字說明
[0018]l...驅(qū)動控制裝置(電機驅(qū)動控制裝置)；2...逆變器電路;3…前置驅(qū)動器電路;令..控制部;5…反電動勢比較部;6…提前角基準(zhǔn)電壓生成部;20…電機(3相無刷DC電機)；4l...旋轉(zhuǎn)速度判定部;42...通電信號生成部;51?53…比較器;Ql?Q6…開關(guān)元件;Sin...旋轉(zhuǎn)速度指令信號;SI...旋轉(zhuǎn)速度判定信號;S2...相位信號;S4...驅(qū)動控制信號;Lu、Lv、Lw…線圈；Vl、V2、V3…相電壓;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)動信號;Vz...提前角基準(zhǔn)電壓。
【具體實施方式】
[0019]以下，參照各圖對用于實施本發(fā)明的方式的一個例子進(jìn)行說明。
[0020 ]圖1是表示本實施方式中的電機20的驅(qū)動控制裝置I的電路結(jié)構(gòu)的框圖。
[0021]在圖1中，電機20是3相的無傳感器無刷DC電機，具備各相的線圈Lu、Lv、Lw以及轉(zhuǎn)子(未圖示)。這些線圈Lu、Lv、Lw的一端被Y連接。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。電機20通過被從逆變器電路2向U相、V相、W相輸入3相交流而旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。
[0022]電機20的驅(qū)動控制裝置I是基于電機20的各相的線圈Lu、Lv、Lw的感應(yīng)電壓來檢測轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，并根據(jù)針對電機20的各相的線圈Lu、Lv、Lw的相位通電控制來進(jìn)行電機控制的無傳感器無刷電機控制裝置。驅(qū)動控制裝置1(電機驅(qū)動控制裝置的一個例子)具備驅(qū)動電機20的逆變器電路2(電機驅(qū)動部的一部分)、前置驅(qū)動器電路3(電機驅(qū)動部的一部分)、控制部4、以及檢測部7。
[0023]驅(qū)動控制裝置I與直流電源Vd連接，通過U相布線、V相布線、W相布線這3相而與電機20連接。驅(qū)動控制裝置I對電機20施加驅(qū)動電壓，來控制電機20的旋轉(zhuǎn)。對U相施加端子間電壓Vu。對V相施加端子間電壓Vv。對W相施加端子間電壓Vw。
[0024]電機驅(qū)動部構(gòu)成為具備逆變器電路2以及前置驅(qū)動器電路3。直流電源Vd對電機驅(qū)動部施加電源電壓Vcc，來供給電力。電機驅(qū)動部接受來自直流電源Vd的電力供給，基于來自控制部4的驅(qū)動控制信號S4，對電機20的U相、V相、胃相的線圈Lu、Lv、Lw供給驅(qū)動電流來使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。電機驅(qū)動部以正弦波驅(qū)動方式驅(qū)動電機20。
[0025 ] 逆變器電路2 (電機驅(qū)動部的一部分)與直流電源Vd連接，接受電力的供給。逆變器電路2分別與前置驅(qū)動器電路3(電機驅(qū)動部的一部分)、電機20所具備的各相的線圈Lu、Lv、Lw連接。逆變器電路2基于前置驅(qū)動器電路3的驅(qū)動信號Vuu?Vwl，對電機20的各相的線圈Lu、Lv、Lw進(jìn)行通電。
[0026]逆變器電路2具有串聯(lián)連接有開關(guān)元件Ql、Q2的U相的開關(guān)引線(switchingIegs)、串聯(lián)連接有開關(guān)元件Q3、Q4的V相的開關(guān)引線、以及串聯(lián)連接有開關(guān)元件Q5、Q6的W相的開關(guān)引線。這些開關(guān)元件Ql?Q6例如是FET(Field Effect Transistor:場效應(yīng)晶體管)。逆變器電路2與直流電源Vd連接，并且與電阻RO連接。
[0027]U相的開關(guān)引線具備上臂側(cè)的開關(guān)元件Ql和下臂側(cè)的開關(guān)元件Q2。開關(guān)元件Ql的漏極端子與直流電源Vd的正極連接。開關(guān)元件Ql的源極端子輸出U相的交流信號，并且與開關(guān)元件Q2的漏極端子連接。開關(guān)元件Q2的源極端子經(jīng)由電阻RO與地線(直流電源Vd的負(fù)極)連接。開關(guān)元件Ql的柵極端子、以及開關(guān)元件Q2的柵極端子分別與前置驅(qū)動器電路3連接。
[0028]V相的開關(guān)引線具備上臂側(cè)的開關(guān)元件Q3和下臂側(cè)的開關(guān)元件Q4。開關(guān)元件Q3的漏極端子與直流電源Vd的正極連接。開關(guān)元件Q3的源極端子輸出V相的交流信號，并且與開關(guān)元件Q4的漏極端子連接。開關(guān)元件Q4的源極端子經(jīng)由電阻RO與地線(直流電源Vd的負(fù)極)連接。開關(guān)元件Q3的柵極端子、以及開關(guān)元件Q4的柵極端子分別與前置驅(qū)動器電路3連接。
[0029]W相的開關(guān)引線具備上臂側(cè)的開關(guān)元件Q5和下臂側(cè)的開關(guān)元件Q6。開關(guān)元件Q5的漏極端子與直流電源Vd的正極連接。開關(guān)元件Q5的源極端子輸出W相的交流信號，并且與開關(guān)元件Q6的漏極端子連接。開關(guān)元件Q6的源極端子經(jīng)由電阻RO與地線(直流電源Vd的負(fù)極)連接。開關(guān)元件Q5的柵極端子、以及開關(guān)元件Q6的柵極端子分別與前置驅(qū)動器電路3連接。
[0030]S卩、逆變器電路2具有連接在電機20的各線圈Lu、Lv、Lw的各相與直流電源Vd的一個端子(正極端子)之間的上臂側(cè)的開關(guān)元件Q1、Q3、Q5、以及經(jīng)由電阻RO連接在各線圈Lu、Lv、Lw的各相與直流電源Vd的另一個端子(負(fù)極端子)之間的下臂側(cè)的開關(guān)元件Q2、Q4、Q6。
[0031]逆變器電路2若從直流電源Vd接受電力的供給，并被從前置驅(qū)動器電路3輸入驅(qū)動信號Vuu?Vwl，則將3相交流供給至電機20的U相布線、V相布線、W相布線。
[0032]前置驅(qū)動器電路3(電機驅(qū)動部的一部分)通過與連接的逆變器電路2的組合而構(gòu)成電機驅(qū)動部，并與控制部4連接。前置驅(qū)動器電路3例如具備6個柵極驅(qū)動器電路，生成用于驅(qū)動逆變器電路2的驅(qū)動信號Vuu?Vwl。
[0033]檢測部7構(gòu)成為具備電阻Rl?R6。反電動勢比較部5具備各相的比較器51、52、53。1]相的節(jié)點被電阻Rl、R2分壓，并與比較器51的一個輸入端子連接。V相的節(jié)點被電阻R3、R4分壓，并與比較器52的一個輸入端子連接。W相的節(jié)點被電阻R5、R6分壓，并與比較器53的一個輸入端子連接。此外，電阻Rl、R3、R5具有相同的電阻值。電阻R2、R4、R6具有相同的電阻值。由此，各相的分壓比相同。比較器51、52、53的另一個輸入端子與提前角基準(zhǔn)電壓生成部6連接。
[0034]反電動勢比較部5的比較器51具備非反相輸入端子以及反相輸入端子、輸出端子。比較器51若非反相輸入端子的施加電壓比反相輸入端子的施加電壓低，則對輸出端子輸出L電平的電壓。比較器51若非反相輸入端子的施加電壓超過反相輸入端子的施加電壓，則對輸出端子輸出H電平的電壓。
[0035]向比較器51的非反相輸入端子輸入對與線圈Lu的感應(yīng)電壓相當(dāng)?shù)亩俗娱g電壓Vu分壓出的相電壓Vl。向比較器51的反相輸入端子輸入提前角基準(zhǔn)電壓Vz。比較器51對相電壓Vl和提前角基準(zhǔn)電壓Vz進(jìn)行比較，生成相位信號S2。若相電壓Vl比提前角基準(zhǔn)電壓Vz低(負(fù))，則相位信號S2是L電平。若相電壓Vl超過了提前角基準(zhǔn)電壓Vz(正)，則相位信號S2是H電平。
[0036]向比較器52的非反相輸入端子輸入對與線圈Lv的感應(yīng)電壓相當(dāng)?shù)亩俗娱g電壓Vv分壓出的相電壓V2。向比較器52的反相輸入端子輸入提前角基準(zhǔn)電壓Vz。比較器52對相電壓V2和提前角基準(zhǔn)電壓Vz進(jìn)行比較，生成相位信號S2。若相電壓V2比提前角基準(zhǔn)電壓Vz低，則相位信號S2是L電平。若相電壓V2超過了提前角基準(zhǔn)電壓Vz，則相位信號S2是H電平。
[0037]向比較器53的非反相輸入端子輸入對與線圈Lw的感應(yīng)電壓相當(dāng)?shù)亩俗娱g電壓Vw分壓出的相電壓V3。向比較器53的反相輸入端子輸入提前角基準(zhǔn)電壓Vz。比較器53對相電壓V3和提前角基準(zhǔn)電壓Vz進(jìn)行比較，生成相位信號S2。若相電壓V3比提前角基準(zhǔn)電壓Vz低，則相位信號S2是L電平。若相電壓V3超過了提前角基準(zhǔn)電壓Vz，則相位信號S2是H電平。
[0038]通過這樣，反電動勢比較部5的比較器51?53能夠?qū)⑴c相電壓Vl?V3對應(yīng)的端子間電壓Vu、Vv、Vw和提前角基準(zhǔn)電壓Vz進(jìn)行比較。反電動勢比較部5通過提前角基準(zhǔn)電壓Vz與電機20的各相的反電動勢Vl?V3的交叉定時將各相的相位信號S2輸出至旋轉(zhuǎn)速度判定部41以及通電信號生成部42。
[0039]控制部4與未圖示的外部裝置、前置驅(qū)動器電路3、以及檢測部7連接?？刂撇?基于從外部輸入的旋轉(zhuǎn)速度指令信號Sin和相電壓Vl?V3，來生成驅(qū)動控制信號S4。
[0040]控制部4基于各相的相電壓Vl?V3來檢測電機20的旋轉(zhuǎn)速度，隨著旋轉(zhuǎn)速度從高速朝向低速使提前角基準(zhǔn)電壓Vz上升，隨著旋轉(zhuǎn)速度從低速朝向高速使提前角基準(zhǔn)電壓Vz下降?？刂撇?具備反電動勢比較部5、檢測電機20的旋轉(zhuǎn)速度的旋轉(zhuǎn)速度判定部41、生成提前角基準(zhǔn)電壓Vz的提前角基準(zhǔn)電壓生成部6、以及基于相位信號S2、旋轉(zhuǎn)速度指令信號Sin及旋轉(zhuǎn)速度判定信號S3來生成驅(qū)動控制信號S4的通電信號生成部42。
[0041]反電動勢比較部5、提前角基準(zhǔn)電壓生成部6、旋轉(zhuǎn)速度判定部41、以及通電信號生成部42包含于微機。此外，反電動勢比較部5、以及提前角基準(zhǔn)電壓生成部6也可以配置于微機外。
[0042]旋轉(zhuǎn)速度判定部41基于相位信號S2來判定電機20的旋轉(zhuǎn)速度的大小。旋轉(zhuǎn)速度判定部41將旋轉(zhuǎn)速度的判定結(jié)果的旋轉(zhuǎn)速度判定信號SI輸出至提前角基準(zhǔn)電壓生成部6以及通電信號生成部42。
[0043]通電信號生成部42與相位信號S2同步，并且以與電機20的旋轉(zhuǎn)速度相當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)速度判定信號SI的大小變成與旋轉(zhuǎn)速度指令信號Sin所指示的電機20的旋轉(zhuǎn)速度的大小相同的方式生成驅(qū)動控制信號S4。即、通電信號生成部42以成為旋轉(zhuǎn)速度指令信號Sin所指示的電機20的旋轉(zhuǎn)速度的方式向驅(qū)動部輸出驅(qū)動控制信號S4。
[0044]提前角基準(zhǔn)電壓生成部6根據(jù)旋轉(zhuǎn)速度判定信號SI來生成提前角基準(zhǔn)電壓Vz。通過生成與旋轉(zhuǎn)速度對應(yīng)的提前角基準(zhǔn)電壓Vz，能夠進(jìn)行與旋轉(zhuǎn)速度相應(yīng)的優(yōu)化的提前角控制。
[0045]換言之，在通過降低提前角基準(zhǔn)電壓Vz，使得旋轉(zhuǎn)速度成為高速時，能夠通過提前來控制。另外，在通過提高提前角基準(zhǔn)電壓Vz，成為更低速的旋轉(zhuǎn)速度時，能夠通過延遲來控制。
[0046]圖2是表示提前角基準(zhǔn)電壓生成部6的一個實施例的主要部位簡要結(jié)構(gòu)圖，示有將電源電壓￥(^分壓成4個提前角基準(zhǔn)電壓￥21、￥22、￥23、￥24的情況的例子。
[0047]如圖2所示，電阻1?10、1?11、1?12、1?13、1?14構(gòu)成產(chǎn)生與電源電壓￥(^成正比地階段性地分壓成4個的提前角基準(zhǔn)電壓Vzl?Vz4的分壓電路。電阻RlO的一方與電源電壓Vcc連接，另一方與提前角基準(zhǔn)電壓生成部6的提前角基準(zhǔn)電壓Vzl的輸入端子連接。電阻RU的一方與電阻RlO連接，另一方與提前角基準(zhǔn)電壓生成部6的提前角基準(zhǔn)電壓Vz2的輸入端子連接。電阻R12的一方與電阻Rl I連接，另一方與提前角基準(zhǔn)電壓生成部6的提前角基準(zhǔn)電壓Vz3的輸入端子連接。電阻R13的一方與電阻R12連接，另一方與提前角基準(zhǔn)電壓生成部6的提前角基準(zhǔn)電壓Vz4的輸入端子連接。電阻R14的一方與電阻R13連接，另一方與地線連接。
[0048]提前角基準(zhǔn)電壓生成部6設(shè)定與在電機20以規(guī)定速度旋轉(zhuǎn)時各相所產(chǎn)生的反電動勢的振幅對應(yīng)的提前角基準(zhǔn)電壓Vzl?Vz4。提前角基準(zhǔn)電壓生成部6根據(jù)由旋轉(zhuǎn)速度判定部41檢測出的電機20的旋轉(zhuǎn)速度，按四個階段切換提前角基準(zhǔn)電壓Vz的大小。由于提前角基準(zhǔn)電壓生成部6根據(jù)電機20的旋轉(zhuǎn)速度來切換提前角基準(zhǔn)電壓Vzl?Vz4，所以能夠根據(jù)旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行優(yōu)化的提前角控制。
[0049]如圖2所示，電阻RlO?R14對電源電壓Vcc進(jìn)行電阻分壓而生成提前角基準(zhǔn)電壓￥21、￥22、223、￥24。該分壓電壓(提前角基準(zhǔn)電壓￥21?￥24)被輸入至提前角基準(zhǔn)電壓生成部6的每一個的輸入端子。提前角基準(zhǔn)電壓生成部6將通過程序輸入的端子以開關(guān)的方式切換成提前角基準(zhǔn)電壓Vzl?Vz4的輸入端子，從而能夠選擇提前角基準(zhǔn)電壓Vzl?Vz4。由于提前角基準(zhǔn)電壓Vzl?Vz4是根據(jù)電源電壓Vcc生成的，所以追隨電源電壓Vcc的電壓變動。
[0050]因此，即使因電源電壓Vcc的電壓變動使得反電動勢發(fā)生了變動，提前角基準(zhǔn)電壓Vz I?Vz4也以相同的比率變動，所以能夠防止交叉定時的錯誤檢測。
[0051]圖3是表示提前角基準(zhǔn)電壓Vzl?Vz4與旋轉(zhuǎn)速度的關(guān)系的一個例子的圖。
[0052]如圖3所示，根據(jù)由旋轉(zhuǎn)速度判定部41檢測出的旋轉(zhuǎn)速度，提前角基準(zhǔn)電壓生成部6將提前角基準(zhǔn)電壓Vz切換為預(yù)先設(shè)定為階段性的大小的提前角基準(zhǔn)電壓Vzl?Vz4，通電信號生成部42生成與該提前角基準(zhǔn)電壓Vzl?Vz4相應(yīng)的電機20的各相的驅(qū)動控制信號S4。提前角基準(zhǔn)電壓生成部6隨著電機20的旋轉(zhuǎn)速度從高速朝向低速，階段性地增大提前角基準(zhǔn)電壓Vz，另外，隨著電機20的旋轉(zhuǎn)速度從低速朝向高速，階段性地減小提前角基準(zhǔn)電壓Vz0
[0053]例如，提前角基準(zhǔn)電壓生成部6在電機20的旋轉(zhuǎn)速度是O以上且不足5，000[min—^的旋轉(zhuǎn)速度區(qū)域的情況下，將提前角基準(zhǔn)電壓Vzl設(shè)定為1.1[V]。提前角基準(zhǔn)電壓生成部6在電機20的旋轉(zhuǎn)速度是5，000以上且不足10 ,OOOtmin—1]的旋轉(zhuǎn)速度區(qū)域的情況下，將提前角基準(zhǔn)電壓Vz2設(shè)定為1.0[V]。提前角基準(zhǔn)電壓生成部6在電機20的旋轉(zhuǎn)速度是10，000以上且不足15，000[min—工]的旋轉(zhuǎn)速度區(qū)域的情況下，將提前角基準(zhǔn)電壓Vz3設(shè)定為0.9[V]。提前角基準(zhǔn)電壓生成部6在電機20的旋轉(zhuǎn)速度是15，000[min—I以上的旋轉(zhuǎn)速度區(qū)域的情況下，將提前角基準(zhǔn)電壓Vz4設(shè)定為0.8[V]。
[0054]圖4是表示提前角基準(zhǔn)電壓的切換處理的一個例子的流程圖。
[0055]管理驅(qū)動控制裝置1(參照圖1)的上位系統(tǒng)使驅(qū)動控制裝置I電源接通而啟動。
[0056]伴隨于此，驅(qū)動控制裝置I從電機20(參照圖1)受理各相的感應(yīng)電壓(反電動勢)Vl?V3的輸入。向驅(qū)動控制裝置I輸入線圈Lu、Lv、Lw所產(chǎn)生的感應(yīng)電壓(反電動勢)。
[0057]控制部4(參照圖1)為了旋轉(zhuǎn)速度判定對控制部4的提前角基準(zhǔn)電壓生成部6以及旋轉(zhuǎn)速度判定部41進(jìn)行初始化。提前角基準(zhǔn)電壓生成部6通過初始化生成作為預(yù)先設(shè)定的規(guī)定的恒定電壓的提前角基準(zhǔn)電壓Vz。旋轉(zhuǎn)速度判定部41通過初始化對內(nèi)部狀態(tài)進(jìn)行復(fù)位，開始旋轉(zhuǎn)速度判定動作。
[0058]在步驟Sll中，控制部4從上位系統(tǒng)受理旋轉(zhuǎn)速度指示。通電信號生成部42基于該旋轉(zhuǎn)速度指示使驅(qū)動控制信號S4變化，從而變更旋轉(zhuǎn)速度。
[0059]在步驟S12中，旋轉(zhuǎn)速度判定部41基于反電動勢比較部5的輸出，判定檢測出的電機20的旋轉(zhuǎn)速度的大小。具體而言，提前角基準(zhǔn)電壓生成部6生成作為規(guī)定的恒定電壓的提前角基準(zhǔn)電壓Vz，反電動勢比較部5對該提前角基準(zhǔn)電壓Vz和對電機20的各相的反電動勢Vl?V3分壓出的相電壓進(jìn)行比較。旋轉(zhuǎn)速度判定部41在基準(zhǔn)的相的相電壓與提前角基準(zhǔn)電壓Vz的交叉定時，基于相對于提前角基準(zhǔn)電壓Vz的其它相的相電壓的正負(fù)來判定電機20的旋轉(zhuǎn)速度的大小。
[0060]例如，在通過旋轉(zhuǎn)速度判定部41判定出電機20的旋轉(zhuǎn)速度(旋轉(zhuǎn)速度區(qū)域)是O以上且不足δ,ΟΟ?^π?η—1]的旋轉(zhuǎn)速度區(qū)域的情況下，通過提前角基準(zhǔn)電壓生成部6將提前角基準(zhǔn)電壓Vzl設(shè)定為1.1 [V](步驟S13)。
[0061 ]另外，在通過旋轉(zhuǎn)速度判定部41判定出電機20的旋轉(zhuǎn)速度區(qū)域是5，000以上且不足lO’OOOtmin—1]的旋轉(zhuǎn)速度區(qū)域的情況下，通過提前角基準(zhǔn)電壓生成部6將提前角基準(zhǔn)電壓Vz2設(shè)定為1.0[V](步驟S14)。
[0062]另外，在通過旋轉(zhuǎn)速度判定部41判定出電機20的旋轉(zhuǎn)速度是10，000以上且不足Ιδ,ΟΟ?^π?η—1]的旋轉(zhuǎn)速度區(qū)域的情況下，通過提前角基準(zhǔn)電壓生成部6將提前角基準(zhǔn)電壓Vz3設(shè)定為0.9[V](步驟S15)。
[0063]另外，在通過旋轉(zhuǎn)速度判定部41判定出電機20的旋轉(zhuǎn)速度是Ιδ,ΟΟΟΟι?η—1]以上的旋轉(zhuǎn)速度區(qū)域的情況下，通過提前角基準(zhǔn)電壓生成部6將提前角基準(zhǔn)電壓Vz4設(shè)定為0.8[V](步驟S16)。
[0064]在步驟S18中，控制部4判定電機20是否是失步狀態(tài)。若未判定為電機20是失步狀態(tài)，則控制部4維持電機2 O的旋轉(zhuǎn)(旋轉(zhuǎn)中)，并反復(fù)進(jìn)行電機2 O的旋轉(zhuǎn)速度的檢測(步驟S11 )、旋轉(zhuǎn)速度的判定(步驟S12 )、提前角基準(zhǔn)電壓Vz I?Vz4的設(shè)定(步驟S13?S16 )、旋轉(zhuǎn)狀態(tài)判定(步驟S17 )、以及是否是失步狀態(tài)的判定(步驟S18)。
[0065]若在步驟S18中判定為是失步狀態(tài)，則控制部4進(jìn)行使電機20停止的處理。若使電機20停止(非旋轉(zhuǎn)中)，則失步判定后處理結(jié)束。即、電機20的驅(qū)動處理結(jié)束。
[0066]如以上說明的那樣，本實施方式的電機20的驅(qū)動控制裝置I具備生成提前角基準(zhǔn)電壓Vz的提前角基準(zhǔn)電壓生成部6、通過提前角基準(zhǔn)電壓Vz與電機20的各相的相電壓Vl?V3的交叉定時來生成各相的相位信號S2的反電動勢比較部5、基于相位信號S2來判定電機20的旋轉(zhuǎn)速度的旋轉(zhuǎn)速度判定部41、以及基于由旋轉(zhuǎn)速度判定部41檢測出的旋轉(zhuǎn)速度、相位信號S2及旋轉(zhuǎn)速度指令信號Sin來生成驅(qū)動控制信號S4的通電信號生成部42。
[0067]由此，驅(qū)動控制裝置I由于能夠基于電機20的旋轉(zhuǎn)速度，進(jìn)一步優(yōu)化地控制提前角，所以能夠在電機20從低速旋轉(zhuǎn)朝向高速旋轉(zhuǎn)時避免失步。另外，驅(qū)動控制裝置I由于能夠在電機20從低速旋轉(zhuǎn)朝向高速旋轉(zhuǎn)時優(yōu)化地控制提前角，所以能夠提高電機20的驅(qū)動效率。
[0068](變形例)
[0069]本發(fā)明并不限定于上述實施方式，也能夠在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)實施變更，例如，有如下的(a)?(h)那樣的情況。
[0070](a)在上述實施方式中，作為輸入至逆變器電路2的來自前置驅(qū)動器電路3的驅(qū)動信號Vuu?Vwl的一個例子，對上臂側(cè)的開關(guān)元件Ql、Q3、Q5的驅(qū)動信號是PffM控制信號，下臂側(cè)的開關(guān)元件Q2、Q4、Q6的驅(qū)動信號是相切換信號的情況進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不限定于此。
[0071]例如，也可以使上臂側(cè)的開關(guān)元件Ql、Q3、Q5的驅(qū)動信號是相切換信號，下臂側(cè)的開關(guān)元件Q2、Q4、Q6的驅(qū)動信號是PffM控制信號，而顛倒上臂側(cè)和下臂側(cè)。
[0072]在該情況下，控制部4構(gòu)成為基于各相的相位信號S2來檢測電機20的旋轉(zhuǎn)速度，并隨著旋轉(zhuǎn)速度從高速朝向低速使提前角基準(zhǔn)電壓Vz下降，隨著旋轉(zhuǎn)速度從低速朝向高速使提前角基準(zhǔn)電壓Vz上升。
[0073]通過以這樣的方式構(gòu)成，提前角基準(zhǔn)電壓生成部6所生成的提前角基準(zhǔn)電壓Vz的邏輯反轉(zhuǎn)。即、隨著旋轉(zhuǎn)速度朝向低速使提前角基準(zhǔn)電壓Vz下降，隨著旋轉(zhuǎn)速度朝向高速使提前角基準(zhǔn)電壓Vz上升。
[0074]像這樣變?yōu)橄聜?cè)PffM控制，也能夠與上述實施方式相同，進(jìn)行優(yōu)化的提前角控制而避免失步。
[0075](b)另外，上述實施方式中的驅(qū)動控制裝置I的各構(gòu)成部件也可以至少其一部分不是利用硬件進(jìn)行的處理，而是利用軟件進(jìn)行的處理。
[0076](c)電機20并不限定于3相無刷電機，也可以是其它種類的電機。另外，電機20的相數(shù)并不局限于3相。
[0077](d)電機20的驅(qū)動方式并不限定于正弦波驅(qū)動方式，例如，也可以是矩形波驅(qū)動方式。
[0078](e)驅(qū)動控制裝置I也可以至少使其一部分為集成電路(IC:1ntegratedCircuit)ο
[0079](f)與電機20的各旋轉(zhuǎn)速度對應(yīng)的規(guī)定的提前角基準(zhǔn)電壓Vz也可以以理論以及實測結(jié)果等為基礎(chǔ)設(shè)定適當(dāng)?shù)闹?，并存儲至存儲?省略圖示)。另外，也可以將與電機20的各旋轉(zhuǎn)速度對應(yīng)的提前角基準(zhǔn)電壓Vzl?Vz4的值存儲至存儲部。
[0080](g)也可以在隨著旋轉(zhuǎn)速度的變化的提前角基準(zhǔn)電壓的變化中設(shè)置自然極化。
[0081](h)隨著旋轉(zhuǎn)速度的變化的提前角基準(zhǔn)電壓的變化并不局限于階段性地變化，也可以線性或者非線性地變化。
【主權(quán)項】
1.一種電機驅(qū)動控制裝置，其特征在于，具備: 提前角基準(zhǔn)電壓生成部，其生成提前角基準(zhǔn)電壓； 反電動勢比較部，其通過上述提前角基準(zhǔn)電壓與電機的各相的反電動勢的交叉定時而生成各相的相位信號；以及 控制部，其基于上述各相的相位信號來檢測上述電機的旋轉(zhuǎn)速度，并隨著上述旋轉(zhuǎn)速度從高速朝向低速使上述提前角基準(zhǔn)電壓上升，隨著上述旋轉(zhuǎn)速度從低速朝向高速使上述提前角基準(zhǔn)電壓下降。2.一種電機驅(qū)動控制裝置，其特征在于，具備: 提前角基準(zhǔn)電壓生成部，其生成提前角基準(zhǔn)電壓； 反電動勢比較部，其通過上述提前角基準(zhǔn)電壓與電機的各相的反電動勢的交叉定時而生成各相的相位信號；以及 控制部，其基于上述各相的相位信號來檢測上述電機的旋轉(zhuǎn)速度，并隨著上述旋轉(zhuǎn)速度從高速朝向低速使上述提前角基準(zhǔn)電壓下降，隨著上述旋轉(zhuǎn)速度從低速朝向高速使上述提前角基準(zhǔn)電壓上升。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電機驅(qū)動控制裝置，其特征在于， 上述控制部具備: 旋轉(zhuǎn)速度判定部，其檢測上述電機的旋轉(zhuǎn)速度；以及 通電信號生成部，其基于由上述旋轉(zhuǎn)速度判定部檢測出的旋轉(zhuǎn)速度、上述相位信號以及從外部輸入的旋轉(zhuǎn)速度指令信號來生成上述電機的各相的驅(qū)動控制信號。4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項所述的電機驅(qū)動控制裝置，其特征在于， 上述提前角基準(zhǔn)電壓生成部隨著上述電機的旋轉(zhuǎn)速度從低速朝向高速、或者從高速朝向低速，根據(jù)基于上述旋轉(zhuǎn)速度的大小階段性地設(shè)定的旋轉(zhuǎn)速度區(qū)域來階段性地減小、或者增大提前角基準(zhǔn)電壓。5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項所述的電機驅(qū)動控制裝置，其特征在于， 上述提前角基準(zhǔn)電壓生成部對電源進(jìn)行分壓來生成上述提前角基準(zhǔn)電壓。6.一種電機驅(qū)動控制方法，其特征在于，具備: 檢測電機的旋轉(zhuǎn)速度的步驟； 判定上述檢測出的上述電機的旋轉(zhuǎn)速度是預(yù)先根據(jù)旋轉(zhuǎn)速度階段性地設(shè)定的旋轉(zhuǎn)速度區(qū)域中的哪個旋轉(zhuǎn)速度區(qū)域的步驟； 根據(jù)上述電機的判定出的上述旋轉(zhuǎn)速度區(qū)域?qū)⑻崆敖腔鶞?zhǔn)電壓切換為預(yù)先階段性地設(shè)定的電壓的步驟;以及 基于與上述電機的各相的反電動勢的交叉定時來判定上述電機是否失步的步驟。
【文檔編號】H02P6/182GK105991072SQ201610146873
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年3月15日
【發(fā)明人】海津浩之, 民辻敏泰
【申請人】美蓓亞株式會社