專利名稱：電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置以及電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置、特別是對(duì)無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行 控制的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置、以及使用該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置的電動(dòng)機(jī) 驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，所述無(wú)刷電動(dòng)機(jī)包含具有三相驅(qū)動(dòng)線圈的定子和具有多 個(gè)磁極的轉(zhuǎn)子。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，在具有壓縮機(jī)和送風(fēng)風(fēng)扇等設(shè)備的空調(diào)機(jī)中，作為這些設(shè)
備的動(dòng)力源，例如使用三相無(wú)刷DC (直流)電動(dòng)機(jī)。
一般地，三相無(wú)刷DC電動(dòng)機(jī)具有由具有多個(gè)磁極的永久磁鐵構(gòu) 成的轉(zhuǎn)子和具有三相驅(qū)動(dòng)線圈的定子。通過(guò)用于對(duì)該電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控 制的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置，在這種無(wú)刷DC電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)線圈中流過(guò)與 轉(zhuǎn)子相對(duì)于定子的位置對(duì)應(yīng)的電流。由此，在驅(qū)動(dòng)線圈中產(chǎn)生與該電流 相應(yīng)的磁場(chǎng)，從而轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。
這里，在檢測(cè)轉(zhuǎn)子相對(duì)于定子的位置的方法中，使用分別與三相驅(qū) 動(dòng)線圈對(duì)應(yīng)配置的三個(gè)位置檢測(cè)傳感器的方法被廣泛使用。作為位置檢 測(cè)傳感器，例如可以列舉霍爾元件和霍爾IC。但是，當(dāng)這種位置檢測(cè)傳 感器很多時(shí)，成本變高，而且配置位置檢測(cè)傳感器的基板的尺寸變大。
因此，在專利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了如下的裝置使通常使用三個(gè)的霍爾
IC的數(shù)量變?yōu)閮蓚€(gè)，以這兩個(gè)霍爾IC檢測(cè)的位置檢測(cè)信號(hào)的相位相互偏 移兀/2的方式配置兩個(gè)霍爾IC,由此，穩(wěn)定地驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。
專利文獻(xiàn)1:日本專利第3483740號(hào)公報(bào)
但是，在專利文獻(xiàn)l中存在以下問(wèn)題。
在作為通用部件的三相無(wú)刷DC電動(dòng)機(jī)中，三個(gè)霍爾IC以等間隔、 即各霍爾IC檢測(cè)的位置檢測(cè)信號(hào)的相位相互偏移2/3:i的方式配置。但是，
5專利文獻(xiàn)1的霍爾IC的配置與通用部件的三相無(wú)刷DC電動(dòng)機(jī)中的霍爾 IC的配置不同。因此，在專利文獻(xiàn)l中，無(wú)法使用通用部件的三相無(wú)刷 DC電動(dòng)機(jī)。
進(jìn)而，在專利文獻(xiàn)l中，需要另外制作用于使用由各霍爾IC檢測(cè)的 位置檢測(cè)信號(hào)來(lái)控制轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的控制部，而且，該控制部的算法復(fù)雜。 因此，從通用性的觀點(diǎn)出發(fā)，很難說(shuō)是最佳方法。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，提供如下的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置以及電
動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)即使使用兩個(gè)霍爾IC，也不另外需要具有復(fù)雜算法
的控制部，能夠簡(jiǎn)單地控制三相無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)。
發(fā)明第1方面的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置對(duì)無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控 制，所述無(wú)刷電動(dòng)機(jī)包含具有三相驅(qū)動(dòng)線圈的定子和具有多個(gè)磁極的轉(zhuǎn)
子。該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置具有驅(qū)動(dòng)信號(hào)決定部、驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出部、 以及兩個(gè)位置檢測(cè)部。兩個(gè)位置檢測(cè)部設(shè)置在電角相差大致120度的位 置，輸出表示轉(zhuǎn)子相對(duì)于定子的位置的位置檢測(cè)信號(hào)。驅(qū)動(dòng)信號(hào)決定部 根據(jù)兩個(gè)位置檢測(cè)部分別輸出的位置檢測(cè)信號(hào)，決定用于驅(qū)動(dòng)三相驅(qū)動(dòng) 線圈的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出部生成由驅(qū)動(dòng)信號(hào)決定部決定的驅(qū)動(dòng)信 號(hào)，并將其輸出到三相驅(qū)動(dòng)線圈。
根據(jù)該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置，根據(jù)兩個(gè)位置檢測(cè)部的檢測(cè)信號(hào)來(lái)決 定驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并將其輸出到各驅(qū)動(dòng)線圈。于是，通過(guò)對(duì)各驅(qū)動(dòng)線圈施加 該每一時(shí)刻的驅(qū)動(dòng)電壓，從而在各驅(qū)動(dòng)線圈中流過(guò)電流，無(wú)刷電動(dòng)機(jī)驅(qū) 動(dòng)。這樣，雖然該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置通過(guò)具有兩個(gè)位置檢測(cè)部的結(jié)構(gòu)， 來(lái)進(jìn)行無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制，但是，不需要特有的驅(qū)動(dòng)控制用電路等， 能夠使用具有三個(gè)位置檢測(cè)部時(shí)的驅(qū)動(dòng)控制用電路等對(duì)無(wú)刷電動(dòng)機(jī)進(jìn)行 驅(qū)動(dòng)控制。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)成本的低廉化。
發(fā)明第2方面的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置在發(fā)明第1方面的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)
控制裝置中，驅(qū)動(dòng)信號(hào)決定部按照如下所述決定驅(qū)動(dòng)信號(hào)。該驅(qū)動(dòng)信號(hào) 決定部決定驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以使三相驅(qū)動(dòng)線圈各自的通電幅度的電角為大致
6120度、大致180度和大致60度。
發(fā)明第3方面的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置在發(fā)明第2方面的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng) 控制裝置中，通電幅度的電角為大致120度的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的相位與在被輸 入該驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓的相位大致相同。
發(fā)明第4方面的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置在發(fā)明第3方面的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng) 控制裝置中，位置檢測(cè)信號(hào)相對(duì)于在與輸出該位置檢測(cè)信號(hào)的位置檢測(cè) 部對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，相位偏移規(guī)定的第1角度。
發(fā)明第5方面的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置在發(fā)明第4方面的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng) 控制裝置中，規(guī)定的第1角度為大致30度。
發(fā)明第6方面的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置在發(fā)明第2方面的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng) 控制裝置中，通電幅度的電角為大致180度的驅(qū)動(dòng)信號(hào)和電角為大致60 度的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的相位，與在分別被輸入這些驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)線圈中產(chǎn)生 的各感應(yīng)電壓的相位大致相同。
一般地，在對(duì)各驅(qū)動(dòng)線圈通電的電流的相位、電流量和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn) 矩輸出中，圖9所示的關(guān)系成立。特別地，通電的電流量越大，電動(dòng)機(jī) 的轉(zhuǎn)矩輸出越大。并且，在電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行例如輸出 占空比恒定的輸出電壓這種PWM控制的情況下，對(duì)應(yīng)于通電幅度，同 樣的關(guān)系成立。因此，該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置例如調(diào)節(jié)位置檢測(cè)部的配 置等，使60度通電和180度通電的各驅(qū)動(dòng)信號(hào)的相位與在對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)線 圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓的相位相同。由此，在三相中最無(wú)法輸出轉(zhuǎn)矩的60 度通電中，所輸出的電流的相位與在該驅(qū)動(dòng)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓的相 位相同，所以，與發(fā)明第3方面的情況相比，轉(zhuǎn)矩輸出的最小值變高。 因此，轉(zhuǎn)矩的變動(dòng)幅度、即轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)減小。
發(fā)明第7方面的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置在發(fā)明第6方面的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng) 控制裝置中，位置檢測(cè)信號(hào)的相位與在與輸出該位置檢測(cè)信號(hào)的位置檢 測(cè)部對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓的相位大致相同。
發(fā)明第8方面的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置在發(fā)明第1 7方面中的任一方 面的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置中，兩個(gè)位置檢測(cè)部分別具有用于檢測(cè)轉(zhuǎn)子的 位置的閾值由于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向而不同的磁滯特性。而且，兩個(gè)位置檢測(cè)部根據(jù)該磁滯特性來(lái)調(diào)整設(shè)置兩個(gè)位置檢測(cè)部的位置。
位置檢測(cè)部具有檢測(cè)位置的閾值由于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向而不同的所謂 的磁滯特性。例如，即使將位置檢測(cè)部配置成，轉(zhuǎn)子正向旋轉(zhuǎn)時(shí)的位置 檢測(cè)信號(hào)的相位相對(duì)于在與該位置檢測(cè)元件對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)線圈中產(chǎn)生的感
應(yīng)電壓為"o"，轉(zhuǎn)子反向旋轉(zhuǎn)時(shí)的位置檢測(cè)信號(hào)也相對(duì)于此時(shí)在驅(qū)動(dòng)線
圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓偏移規(guī)定相位。因此，在該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置中，
考慮位置檢測(cè)部的磁滯，例如以如下方式配置位置檢測(cè)部在轉(zhuǎn)子向正 或反的任一方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，相對(duì)于感應(yīng)電壓的相位都相同。由此，與無(wú)刷 電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向無(wú)關(guān)，能夠獲得相同的轉(zhuǎn)矩。
發(fā)明第9方面的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置在發(fā)明第8方面的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng) 控制裝置中，兩個(gè)位置檢測(cè)部分別配置成，即使轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向變化， 位置檢測(cè)信號(hào)相對(duì)于在與各位置檢測(cè)部對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)線圈中產(chǎn)生的各感應(yīng) 電壓的相位偏移也大致相同。
由此，與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向無(wú)關(guān)，能夠進(jìn)一步獲得大致相同的轉(zhuǎn)矩。
發(fā)明第10方面的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置在發(fā)明第1 9方面中的任一 方面的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置中，位置檢測(cè)信號(hào)具有矩形波的形狀，電動(dòng) 機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置還具有時(shí)間計(jì)測(cè)部。在兩個(gè)位置檢測(cè)部分別檢測(cè)的兩個(gè) 位置檢測(cè)信號(hào)中的任一個(gè)信號(hào)變化的定時(shí)，時(shí)間計(jì)測(cè)部開(kāi)始計(jì)測(cè)第1時(shí) 間。而且，在第1時(shí)間達(dá)到第1規(guī)定時(shí)間以上的情況下，驅(qū)動(dòng)信號(hào)決定 部變更當(dāng)前輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
一般地，在如從反向旋轉(zhuǎn)變化為正向旋轉(zhuǎn)的瞬間那樣、轉(zhuǎn)速接近"0" rpm的情況下，難以準(zhǔn)確地掌握轉(zhuǎn)子的位置。因此，該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝 置從兩個(gè)位置檢測(cè)信號(hào)中的任一個(gè)信號(hào)變化時(shí)起開(kāi)始計(jì)測(cè)時(shí)間，在經(jīng)過(guò) 規(guī)定時(shí)間后，變更當(dāng)前輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。由此，流過(guò)三相的各驅(qū)動(dòng)線圈 的電流路徑變化，在驅(qū)動(dòng)線圈中產(chǎn)生的電磁力變化。因此，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)， 其轉(zhuǎn)速不再是"0" rpm。因此，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置能夠掌握轉(zhuǎn)子的準(zhǔn) 確位置。
發(fā)明第11方面的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置在發(fā)明第IO方面的電動(dòng)機(jī)驅(qū) 動(dòng)控制裝置中，在驅(qū)動(dòng)信號(hào)決定部變更了驅(qū)動(dòng)信號(hào)的定時(shí)，時(shí)間計(jì)測(cè)部開(kāi)始計(jì)測(cè)第2時(shí)間。而且，在第2時(shí)間達(dá)到第2規(guī)定時(shí)間以上的情況下， 驅(qū)動(dòng)信號(hào)決定部進(jìn)一步變更驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
由此，即使位置檢測(cè)信號(hào)不變化，也能夠變更驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
發(fā)明第12方面的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置在發(fā)明第1 11方面中的任一 方面的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置中，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置還具有轉(zhuǎn)速計(jì)測(cè)部 和位置估計(jì)部。轉(zhuǎn)速計(jì)測(cè)部計(jì)測(cè)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。位置估計(jì)部根據(jù)由兩個(gè)位 置檢測(cè)部分別檢測(cè)的位置檢測(cè)信號(hào)中的至少一個(gè)信號(hào)，來(lái)估計(jì)轉(zhuǎn)子的位 置。而且，在轉(zhuǎn)子正向旋轉(zhuǎn)、且轉(zhuǎn)速大于等于規(guī)定轉(zhuǎn)速的情況下，驅(qū)動(dòng) 信號(hào)決定部根據(jù)由位置估計(jì)部估計(jì)出的轉(zhuǎn)子的位置，將驅(qū)動(dòng)信號(hào)的通電 幅度的電角變更為規(guī)定的第2角度。
在本發(fā)明中，位置檢測(cè)部為兩個(gè)，所以，例如如發(fā)明第2方面那樣， 有時(shí)兩個(gè)相的驅(qū)動(dòng)信號(hào)分別為180度通電和60度通電。于是，與三相全 部進(jìn)行120度通電的情況相比，無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)變大，-噪音和振動(dòng)變大。因此，在無(wú)刷電動(dòng)機(jī)正向旋轉(zhuǎn)、且無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 達(dá)到規(guī)定轉(zhuǎn)速以上的情況下，該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置將三個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)全 部切換為大致120度通電。由此，能夠抑制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，抑制噪音和振動(dòng)。
發(fā)明第13方面的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置在發(fā)明第12方面的電動(dòng)機(jī)驅(qū) 動(dòng)控制裝置中，規(guī)定的第2角度為大致120度。
發(fā)明第14方面的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置在發(fā)明第12方面或發(fā)明第13 方面的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置中，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置還具有旋轉(zhuǎn)方向檢 測(cè)部。旋轉(zhuǎn)方向檢測(cè)部檢測(cè)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向。
這樣，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置還具有旋轉(zhuǎn)方向檢測(cè)部，由此，在轉(zhuǎn)子 由于來(lái)自外部的風(fēng)等的影響而反向旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)中，也能夠應(yīng)用本發(fā)明。
發(fā)明第15方面的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置在發(fā)明第1 14方面中的任一
方面的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置中，無(wú)刷電動(dòng)機(jī)是換氣扇用電動(dòng)機(jī)。
這樣，本發(fā)明在處于從反向旋轉(zhuǎn)狀態(tài)驅(qū)動(dòng)的情況下的換氣扇用電動(dòng)
機(jī)中，也能夠發(fā)揮其效果。
發(fā)明第16方面的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置在發(fā)明第1 14方面中的任一
方面的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置中，無(wú)刷電動(dòng)機(jī)是空調(diào)機(jī)的室外機(jī)風(fēng)扇電動(dòng)
9機(jī)。
這樣，本發(fā)明在處于從反向旋轉(zhuǎn)狀態(tài)驅(qū)動(dòng)的情況下的空調(diào)機(jī)的室外機(jī)風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)中，也能夠發(fā)揮其效果。
并且，發(fā)明第17方面的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)具有無(wú)刷電動(dòng)機(jī)和電動(dòng)
機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置。無(wú)刷電動(dòng)機(jī)包含具有三相驅(qū)動(dòng)線圈的定子和具有多個(gè)磁極的轉(zhuǎn)子。電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置是用于驅(qū)動(dòng)無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的、發(fā)明第l 16方面中的任一方面所述的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置。
由此，能夠發(fā)揮與發(fā)明第1 16方面相同的效果。
在發(fā)明第1 5方面的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置中，雖然通過(guò)具有兩個(gè)位
置檢測(cè)部的結(jié)構(gòu)，來(lái)進(jìn)行無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制，但是，不需要具有復(fù)雜算法的特有的驅(qū)動(dòng)控制用電路等，能夠使用具有三個(gè)位置檢測(cè)部時(shí)的驅(qū)動(dòng)控制用電路等對(duì)無(wú)刷電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)成本的低廉化。
根據(jù)發(fā)明第6和7方面的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置，在三相中最無(wú)法輸出轉(zhuǎn)矩的60度通電中，所輸出的電流的相位與在該驅(qū)動(dòng)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓的相位相同，所以，與發(fā)明第3方面的情況相比，轉(zhuǎn)矩輸出的最小值變高。能夠減小轉(zhuǎn)矩的變動(dòng)幅度、即轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。
根據(jù)發(fā)明第8和9方面的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置，與無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向無(wú)關(guān)，能夠獲得相同的轉(zhuǎn)矩。
根據(jù)發(fā)明第IO方面的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置，能夠掌握轉(zhuǎn)子的準(zhǔn)確位置。
根據(jù)發(fā)明第11方面的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置，即使位置檢測(cè)信號(hào)不變化，也能夠變更驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
根據(jù)發(fā)明第12和13方面的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置，能夠抑制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，抑制噪音和振動(dòng)。
根據(jù)發(fā)明第14方面的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置，在轉(zhuǎn)子由于來(lái)自外部的風(fēng)等的影響而反向旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)中，也能夠應(yīng)用本發(fā)明。
根據(jù)發(fā)明第15和16方面的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置，在處于從反向旋轉(zhuǎn)狀態(tài)驅(qū)動(dòng)的情況下的換氣扇電動(dòng)機(jī)和空調(diào)機(jī)的室外機(jī)風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)中，根據(jù)發(fā)明第17方面的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，能夠發(fā)揮與發(fā)明第l 16方面相同的效果。


圖1是示出本實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)和電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。
圖2是在轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為"0" rpm附近時(shí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)決定部所使用的信號(hào)決定表l的概念圖。
圖3是在位置估計(jì)部估計(jì)出轉(zhuǎn)子的位置時(shí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)決定部所使用的信號(hào)決定表2的概念圖。
圖4是在轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速大于等于"0" rpm且小于規(guī)定轉(zhuǎn)速時(shí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)決定部所使用的信號(hào)決定表3的概念圖。
圖5是在本實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)中無(wú)刷DC電動(dòng)機(jī)正向旋轉(zhuǎn)時(shí)的各信號(hào)的時(shí)序圖。
圖6是示出本實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置進(jìn)行的控制動(dòng)作的整體流程的流程圖。
圖7是示出本實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置的0附近控制動(dòng)作的流程的流程圖。
圖8是示出本實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置的位置估計(jì)控制動(dòng)作的流程的流程圖。
圖9是示出電流的相位和無(wú)刷DC電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出之間的關(guān)系的圖。
圖10是用于說(shuō)明霍爾IC的磁滯特性的圖。
圖11是示出在其他實(shí)施方式(a)中根據(jù)磁滯特性來(lái)調(diào)整霍爾IC的配置時(shí)的感應(yīng)電壓和位置檢測(cè)信號(hào)的圖。
圖12是在其他實(shí)施方式(b)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)中無(wú)刷DC電動(dòng)機(jī)正向旋轉(zhuǎn)時(shí)的各信號(hào)的時(shí)序圖。
標(biāo)號(hào)說(shuō)明
ii1:電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置；2:霍爾IC; 3:轉(zhuǎn)速計(jì)測(cè)部；4:旋轉(zhuǎn)方向檢測(cè)部；5:定時(shí)器；6:位置估計(jì)部；7:驅(qū)動(dòng)信號(hào)決定部；8:輸出電路；9:電源部；51:無(wú)刷DC電動(dòng)機(jī)；52:定子；53:轉(zhuǎn)子；61:風(fēng)扇；LU、 LV、 LW:驅(qū)動(dòng)線圈；SU、 SV、 SW:驅(qū)動(dòng)信號(hào)；Gu、 Gx、 Gv、Gy、 Gw、 Gz:門信號(hào)；Hu、 Hv:位置檢測(cè)信號(hào)；Hw':位置估計(jì)信號(hào)。
具體實(shí)施方式
<實(shí)施方式>
(1) 整體和電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)
圖1是包含電動(dòng)機(jī)51和用于對(duì)該電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置1在內(nèi)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)100的整體結(jié)構(gòu)圖。這里，作
為電動(dòng)機(jī)的種類， 一般可以列舉直流電動(dòng)機(jī)或交流電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、
無(wú)刷DC電動(dòng)機(jī)等，在本實(shí)施方式中，使用無(wú)刷DC電動(dòng)機(jī)。
無(wú)刷DC電動(dòng)機(jī)51例如是在空調(diào)機(jī)的室外機(jī)的風(fēng)扇61中使用的風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)，具有定子52和轉(zhuǎn)子53。
定子52包含星型連接的U相、V相和W相的驅(qū)動(dòng)線圈Lu、 Lv、 Lw。U相、V相和W相的驅(qū)動(dòng)線圈Lu、 Lv、 Lw的一端分別與U相、V相和W相的驅(qū)動(dòng)線圈端子TU、 TV、 TW連接，它們的另一端全部與端子TN連接。這些三相驅(qū)動(dòng)線圈Lu、 Lv、 Lw通過(guò)轉(zhuǎn)子53的旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生與其旋轉(zhuǎn)速度和轉(zhuǎn)子53的位置對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電壓Vun、 Vvn、 Vwn。
轉(zhuǎn)子53包含由N極和S極構(gòu)成的兩極的永久磁鐵，相對(duì)于定子52以旋轉(zhuǎn)軸為中心旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子53的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由與該旋轉(zhuǎn)軸位于同一軸心上的輸出軸(未圖示)，輸出到風(fēng)扇61。
(2) 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置的結(jié)構(gòu)
接著，說(shuō)明本實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置1的結(jié)構(gòu)。本實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置1進(jìn)行與轉(zhuǎn)子53的轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的控制，其具有兩個(gè)霍爾IC2u、 2v、轉(zhuǎn)速計(jì)測(cè)部3、旋轉(zhuǎn)方向檢測(cè)部4、定時(shí)器5、位置估計(jì)部6、驅(qū)動(dòng)信號(hào)決定部7、以及輸出電路8 (相當(dāng)于驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出部)。
兩個(gè)霍爾IC 2u、 2v設(shè)置在電角相差120度的位置。具體而言，霍爾IC 2u與驅(qū)動(dòng)線圈Lu對(duì)應(yīng)地設(shè)置，霍爾IC 2v與驅(qū)動(dòng)線圈Lv對(duì)應(yīng)地設(shè)置。 一般地，在作為通用部件的三相無(wú)刷DC電動(dòng)機(jī)中，霍爾IC與各驅(qū)動(dòng)線圈Lu、 Lv、 Lw對(duì)應(yīng)地設(shè)置三個(gè)，但是，與此相對(duì)，在本實(shí)施方式中，可以說(shuō)是構(gòu)成為，從該通用部件的三相無(wú)刷DC電動(dòng)機(jī)的三個(gè)霍爾IC中，去除與驅(qū)動(dòng)線圈Lw對(duì)應(yīng)設(shè)置的霍爾IC。各霍爾IC 2u、 2v根據(jù)在對(duì)應(yīng)的各驅(qū)動(dòng)線圈Lu、 Lv中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓Vun、 Vvn，來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)子53相對(duì)于定子52的位置。以下，將表示各霍爾IC2u、 2v檢測(cè)出的轉(zhuǎn)子53的位置的信號(hào)稱為位置檢測(cè)信號(hào)Hu、 Hv。將該位置檢測(cè)信號(hào)Hu、 Hv輸出到轉(zhuǎn)速計(jì)測(cè)部3、旋轉(zhuǎn)方向檢測(cè)部4、定時(shí)器5、位置估計(jì)部6、以及驅(qū)動(dòng)信號(hào)決定部7。另外，本實(shí)施方式的位置檢測(cè)信號(hào)Hu、 Hv是示出"0"或"1"的矩形波。另外，在本實(shí)施方式中，作為檢測(cè)轉(zhuǎn)子53相對(duì)于定子52的位置的部件，采用霍爾IC,但是，代替霍爾IC，也可以使用霍爾元件。
轉(zhuǎn)速計(jì)測(cè)部3計(jì)測(cè)轉(zhuǎn)子53的轉(zhuǎn)速。另外，將所計(jì)測(cè)的轉(zhuǎn)子53的轉(zhuǎn)速取入到位置估計(jì)部6和驅(qū)動(dòng)信號(hào)決定部7。
旋轉(zhuǎn)方向檢測(cè)部4檢測(cè)轉(zhuǎn)子53的旋轉(zhuǎn)方向。另外，將檢測(cè)到的轉(zhuǎn)子53的旋轉(zhuǎn)方向取入到位置估計(jì)部6和驅(qū)動(dòng)信號(hào)決定部7。
例如在轉(zhuǎn)子53剛剛開(kāi)始旋轉(zhuǎn)之后或風(fēng)等外力施加在在風(fēng)扇61的反向旋轉(zhuǎn)方向而使得反向旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下的無(wú)刷DC電動(dòng)機(jī)51內(nèi)的轉(zhuǎn)子53正向起動(dòng)的情況那樣、轉(zhuǎn)子53的轉(zhuǎn)速為"0" rpm附近的情況下，在各霍爾IC 2u、2v檢測(cè)出的位置檢測(cè)信號(hào)Hu、Hv中的任一個(gè)信號(hào)變化的定時(shí)，定時(shí)器5開(kāi)始計(jì)測(cè)第1時(shí)間。并且，在轉(zhuǎn)子53的轉(zhuǎn)速為"0" rpm附近且驅(qū)動(dòng)信號(hào)決定部7變更了驅(qū)動(dòng)信號(hào)SU、 SV、 SW (后述)的通電模式的情況下，定時(shí)器5在該定時(shí)開(kāi)始計(jì)測(cè)第2時(shí)間。這樣計(jì)測(cè)出的第1和第2時(shí)間被取入到驅(qū)動(dòng)信號(hào)決定部7。
位置估計(jì)部6根據(jù)各位置檢測(cè)信號(hào)Hu、 Hv中的至少一個(gè)信號(hào)，來(lái)估計(jì)轉(zhuǎn)子53的位置。例如，位置估計(jì)部6根據(jù)兩個(gè)位置檢測(cè)信號(hào)Hu、Hv分別變化的時(shí)間來(lái)計(jì)算轉(zhuǎn)子53的旋轉(zhuǎn)速度，根據(jù)該轉(zhuǎn)子53的旋轉(zhuǎn)速度來(lái)估計(jì)與驅(qū)動(dòng)線圈Lw對(duì)應(yīng)部位的轉(zhuǎn)子53的位置。以下，將表示這樣估計(jì)出的轉(zhuǎn)子53的位置的信號(hào)稱為位置估計(jì)信號(hào)Hw'。將位置估計(jì)信號(hào) Hw'輸出到驅(qū)動(dòng)信號(hào)決定部7。這里，位置估計(jì)信號(hào)Hw'與位置檢測(cè) 信號(hào)Hu、 Hv同樣，是示出"0"或"1"的信號(hào)。另外，本實(shí)施方式的 位置估計(jì)部6這樣輸出由"0"或"1"的信號(hào)構(gòu)成的位置估計(jì)信號(hào)Hw'， 但是，也可以估計(jì)轉(zhuǎn)子53的位置(即電角)本身。
驅(qū)動(dòng)信號(hào)決定部7例如由包含CPU和存儲(chǔ)器的微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成，根 據(jù)轉(zhuǎn)子53的轉(zhuǎn)速來(lái)決定用于驅(qū)動(dòng)三相驅(qū)動(dòng)線圈Lu、 Lv、 Lw的驅(qū)動(dòng)信號(hào) SU、 SV、 SW。更具體而言，驅(qū)動(dòng)信號(hào)決定部7使用圖2 4的信號(hào)決定 表(后述)，來(lái)決定用于使輸出電路8中的絕緣柵型雙極晶體管Q1 Q6 (后述)導(dǎo)通和截止的門信號(hào)Gu、 Gx、 Gv、 Gy、 Gw、 Gz，并將其輸出 到輸出電路8。這里，各絕緣柵型雙極晶體管Ql Q6根據(jù)門信號(hào)Gu、 Gx、 Gv、 Gy、 Gw、 Gz而導(dǎo)通和截止，由此生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)SU、 SV、 SW。 因此，決定門信號(hào)Gu、 Gx、 Gv、 Gy、 Gw、 Gz即相當(dāng)于決定驅(qū)動(dòng)信號(hào) SU、 SV、 SW。因此，以下，為了簡(jiǎn)化說(shuō)明，記載為驅(qū)動(dòng)信號(hào)決定部7 決定門信號(hào)Gu、 Gx、 Gv、 Gy、 Gw、 Gz。另外，本實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)信號(hào) SU、 SV、 SW是電壓。
在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有用于供CPU決定門信號(hào)Gu、 Gx、 Gv、 Gy、 Gw、 Gz的控制程序、和圖2 4的信號(hào)決定表1 3。圖2的信號(hào)決定表1存 儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)信號(hào)SU、 SV、 SW的通電模式和門信號(hào)Gu、 Gx、 Gv、 Gy、 Gw、 Gz作為1個(gè)記錄。圖3的信號(hào)決定表2存儲(chǔ)位置檢測(cè)信號(hào)Hu、 Hv、位 置估計(jì)信號(hào)Hw，和門信號(hào)Gu、 Gx、 Gv、 Gy、 Gw、 Gz作為1個(gè)記錄。 圖4的信號(hào)決定表3存儲(chǔ)位置檢測(cè)信號(hào)Hu、 Hv、門信號(hào)Gu、 Gx、 Gv、 Gy、 Gw、 Gz和驅(qū)動(dòng)信號(hào)SU、 SV、 SW的通電模式作為1個(gè)記錄。
這里，根據(jù)轉(zhuǎn)子53的轉(zhuǎn)速分為三種情況，來(lái)簡(jiǎn)單說(shuō)明驅(qū)動(dòng)信號(hào)決定 部7決定門信號(hào)Gu、 Gx、 Gv、 Gy、 Gw、 Gz的方法。
在轉(zhuǎn)子53的轉(zhuǎn)速為"0" rpm附近的情況下，驅(qū)動(dòng)信號(hào)決定部7監(jiān) 視定時(shí)器5計(jì)測(cè)的第1時(shí)間或第2時(shí)間。然后，當(dāng)該第1時(shí)間經(jīng)過(guò)第1 規(guī)定時(shí)間或第2時(shí)間經(jīng)過(guò)第2規(guī)定時(shí)間時(shí)，驅(qū)動(dòng)信號(hào)決定部7將當(dāng)前輸 出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)SU、 SV、 SW的通電模式切換為另一通電模式。例如，在當(dāng)前輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)su、 SV、 SW的通電模式為"0"的情況下，驅(qū)動(dòng) 信號(hào)決定部7選擇另一通電模式"1"，從圖2的信號(hào)決定表1中提取該 模式"1"的門信號(hào)Gu、 Gx、 Gv、 Gy、 Gw、 Gz。
在轉(zhuǎn)子53的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)檎颉⑶矣捎谕ǔ５倪\(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)作或風(fēng)的影響等 在風(fēng)扇61的旋轉(zhuǎn)方向上施力而使轉(zhuǎn)子53的轉(zhuǎn)速大于等于規(guī)定轉(zhuǎn)速的情 況下，驅(qū)動(dòng)信號(hào)決定部7根據(jù)該位置估計(jì)信號(hào)Hw'和位置檢測(cè)信號(hào)Hu、 Hv，將當(dāng)前輸出的各驅(qū)動(dòng)信號(hào)SU、 SV、 SW的通電幅度的電角變更為 120度。更具體而言，驅(qū)動(dòng)信號(hào)決定部7反復(fù)進(jìn)行如下動(dòng)作將位置估計(jì) 信號(hào)Hw'和位置檢測(cè)信號(hào)Hu、 Hv代入圖3的信號(hào)決定表2，來(lái)決定門 信號(hào)Gu、 Gx、 Gv、 Gy、 Gw、 Gz。通過(guò)該動(dòng)作，從輸出電路8輸出的驅(qū) 動(dòng)信號(hào)SU、 SV、 SW成為用于對(duì)驅(qū)動(dòng)線圈Lu、 Lv、 Lw進(jìn)行120度通電 的信號(hào)。
并且，在轉(zhuǎn)子53的轉(zhuǎn)速大于等于"0" rpm附近且小于規(guī)定轉(zhuǎn)速的 情況下，驅(qū)動(dòng)信號(hào)決定部7將位置檢測(cè)信號(hào)Hu、 Hv代入圖4的信號(hào)決 定表3，來(lái)決定門信號(hào)Gu、 Gx、 Gv、 Gy、 Gw、 Gz。另夕卜，對(duì)于該動(dòng)作， 在"(3)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速大于等于"0" ipm附近且小于規(guī)定轉(zhuǎn)速時(shí)的控制動(dòng) 作"中進(jìn)行詳細(xì)敘述。
輸出電路8包含絕緣柵雙極晶體管(以下簡(jiǎn)稱為晶體管)Q1 Q6 和二極管D1 D6。晶體管Q1和Q2、 Q3和Q4、以及Q5和Q6分別在 供給來(lái)自電源部9的電源電壓的電源布線和GND線之間串聯(lián)連接。晶體 管Q1和Q2、 Q3禾BQ4、以及Q5和Q6之間的各連接點(diǎn)NU、 NV、 NW 分別與三相無(wú)刷DC電動(dòng)機(jī)51的U相、V相和W相的驅(qū)動(dòng)線圈端子TU、 TV、 TW連接。二極管D1、 D3、 D5連接成使晶體管Q1、 Q3、 Q5短路， 二極管D2、 D4、 D6連接成使晶體管Q2、 Q4、 Q6短路。在具有這種結(jié) 構(gòu)的輸出電路8中，對(duì)各晶體管Q1 Q6的柵極端子施加從驅(qū)動(dòng)信號(hào)決 定部7輸出的門信號(hào)Gu、 Gx、 Gv、 Gy、 Gw、 Gz，由此，晶體管Q1 Q6導(dǎo)通和截止，將驅(qū)動(dòng)信號(hào)SU、 SV、 SW輸出到各驅(qū)動(dòng)線圈Lu、 Lv、 Lw。
(3)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速大于等于"0" rpm附近且小于規(guī)定轉(zhuǎn)速時(shí)的控制
15動(dòng)作
接著，說(shuō)明作為本實(shí)施方式的特征之一的如下動(dòng)作在轉(zhuǎn)子53的轉(zhuǎn)
速大于等于"0" ipm附近且小于規(guī)定轉(zhuǎn)速的情況下，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝 置1對(duì)無(wú)刷DC電動(dòng)機(jī)51的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制。另外，本實(shí)施方式的位置檢 測(cè)信號(hào)Hu、 Hv以比在各驅(qū)動(dòng)線圈Lu、 Lv中產(chǎn)生的各感應(yīng)電壓Vun、 Vvn 的零交叉點(diǎn)滯后30度的方式變化。
圖5是無(wú)刷DC電動(dòng)機(jī)51的轉(zhuǎn)子53正向(CCW: Counter ClockWise
(逆時(shí)針?lè)较?)旋轉(zhuǎn)時(shí)在各驅(qū)動(dòng)線圈Lu、 Lv、 Lw中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓 Vun、 Vvn、 Vwn及其他各信號(hào)的時(shí)序圖。圖5中的區(qū)間A H是通過(guò)如 下方式得到的設(shè)1個(gè)周期為360度，例如像"330度 30度"、"30度 卯度"那樣按照60度劃分轉(zhuǎn)子53的旋轉(zhuǎn)角度。并且，在圖5中，將各 門信號(hào)Gu、 Gx、 Gv、 Gy、 Gw、 Gz為"ON"的情況表示為"H"，將各 門信號(hào)Gu、 Gx、 Gv、 Gy、 Gw、 Gz為"OFF"的情況表示為"L"。
首先，在轉(zhuǎn)子53的旋轉(zhuǎn)角度為區(qū)間A的情況下，霍爾IC2u、 2v分 別根據(jù)感應(yīng)電壓Vun、 Vvn，輸出值都為"1"的位置檢測(cè)信號(hào)Hu、 Hv。 驅(qū)動(dòng)信號(hào)決定部7將該位置檢測(cè)信號(hào)Hu、 Hv代入圖4的信號(hào)決定表3， 將門信號(hào)Gu、 Gx、 Gv、 Gy、 Gw、 Gz依次決定為"OFF"、 "OFF"、 "OFF"、
"ON"、 "ON"、 "OFF"，并輸出到輸出電路8的各晶體管Q1 Q6的柵 極端子。由此，晶體管Q4和Q5導(dǎo)通，其余的晶體管Q1 Q3、 Q6截止， 所以，各驅(qū)動(dòng)信號(hào)SU、 SV、 SW如圖5的區(qū)間A所示，電流從驅(qū)動(dòng)線圈 Lw流向驅(qū)動(dòng)線圈Lv。由此，在各驅(qū)動(dòng)線圈Lu、 Lv、 Lw中產(chǎn)生與通電 電流對(duì)應(yīng)的電磁力，轉(zhuǎn)子53正向旋轉(zhuǎn)。
接著，當(dāng)轉(zhuǎn)子53的旋轉(zhuǎn)角度為區(qū)間B時(shí)，霍爾IC2u、 2v輸出值分 別為"0"、 "1"的位置檢測(cè)信號(hào)Hu、 Hv。驅(qū)動(dòng)信號(hào)決定部7將該位置檢 測(cè)信號(hào)Hu、 Hv代入圖4的信號(hào)決定表3，將門信號(hào)Gu、 Gx、 Gv、 Gy、 Gw、 Gz依次決定為"ON"、 "OFF"、 "OFF"、 "ON"、 "OFF"、 "OFF"， 輸出到輸出電路8的各晶體管Q1 Q6的柵極端子。由此，晶體管Q1和 Q4導(dǎo)通，其余的晶體管Q2 Q3、 Q5 Q6截止，所以，各驅(qū)動(dòng)信號(hào)SU、 SV、 SW如圖5的區(qū)間B所示，電源從驅(qū)動(dòng)線圈Lu流向驅(qū)動(dòng)線圈Lv。
16這樣，當(dāng)對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度從區(qū)間A到區(qū)間B的情況而使流過(guò)三相 的各驅(qū)動(dòng)線圈Lu、 Lv、 Lw的電流路徑變化時(shí)，在各驅(qū)動(dòng)線圈Lu、 Lv、 Lw中產(chǎn)生的電磁力變化，轉(zhuǎn)子53進(jìn)一步正向旋轉(zhuǎn)。
關(guān)于其他區(qū)間C H，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置1也同樣對(duì)無(wú)刷DC電動(dòng) 機(jī)51的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制。
如上所述，在電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置1對(duì)無(wú)刷DC電動(dòng)機(jī)51的驅(qū)動(dòng)進(jìn) 行控制的情況下，如圖5所示，輸出到各驅(qū)動(dòng)線圈Lu、 Lv、 Lw的驅(qū)動(dòng) 信號(hào)SU、 SV、 SW各自的通電幅度依次為120度、180度和60度。并且， 驅(qū)動(dòng)信號(hào)SU的相位與在被輸入該驅(qū)動(dòng)信號(hào)SU的驅(qū)動(dòng)線圈Lu中產(chǎn)生的 感應(yīng)電壓Vun的相位相同。另一方面，驅(qū)動(dòng)信號(hào)SV、 SW相對(duì)于在分別 被輸入這些驅(qū)動(dòng)信號(hào)SV、SW的驅(qū)動(dòng)線圈Lv、Lw中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓Vvn、 Vwm，相位滯后30度。
另外，關(guān)于各驅(qū)動(dòng)信號(hào)SU、 SV、 SW的通電幅度和位置檢測(cè)信號(hào) Hu、 Hv的相位等，簡(jiǎn)單地記載為"120度"等，但是，由于安裝霍爾IC 2u、 2v的位置的偏差等，這些數(shù)值有時(shí)稍微有些偏差。 (4)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置的整體控制動(dòng)作
圖6是示出電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置1進(jìn)行的控制動(dòng)作的整體流程的流 程圖。另外，以下，設(shè)用于判斷轉(zhuǎn)速是否為"0" rpm附近的規(guī)定轉(zhuǎn)速為 "第1規(guī)定轉(zhuǎn)速"，設(shè)充分高于第1規(guī)定轉(zhuǎn)速的規(guī)定轉(zhuǎn)速為"第2規(guī)定轉(zhuǎn) 速"(第1規(guī)定轉(zhuǎn)速<第2規(guī)定轉(zhuǎn)速)。例如，第1規(guī)定轉(zhuǎn)速為幾十rpm 程度，第2規(guī)定轉(zhuǎn)速為一百幾十rpm程度。
步驟Sl:當(dāng)無(wú)刷DC電動(dòng)機(jī)51起動(dòng)后，轉(zhuǎn)速計(jì)測(cè)部3開(kāi)始計(jì)測(cè)無(wú)刷 DC電動(dòng)機(jī)51中的轉(zhuǎn)子53的轉(zhuǎn)速。并且，位置估計(jì)部6根據(jù)兩個(gè)位置檢 測(cè)信號(hào)Hu、 Hv分別變化的時(shí)間來(lái)計(jì)算轉(zhuǎn)子53的旋轉(zhuǎn)速度，根據(jù)該轉(zhuǎn)子 53的旋轉(zhuǎn)速度，開(kāi)始估計(jì)轉(zhuǎn)子53的位置。
步驟S2 3:在轉(zhuǎn)子53的轉(zhuǎn)速低于第1規(guī)定轉(zhuǎn)速的情況下(S2)， 電動(dòng)^L驅(qū)動(dòng)控制裝置1判斷為轉(zhuǎn)子53的轉(zhuǎn)速為"0" rpm附近，在無(wú)刷 DC電動(dòng)機(jī)51中進(jìn)行0附近控制(S3)。關(guān)于該控制動(dòng)作，在"(4-1) 0 附近控制動(dòng)作"中詳細(xì)敘述。
17步驟S4 6:在轉(zhuǎn)子53的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)檎?S4)、且轉(zhuǎn)速高于第2 規(guī)定轉(zhuǎn)速的情況下(S5)，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置1對(duì)無(wú)刷DC電動(dòng)機(jī)51 中位置估計(jì)控制(S6)。關(guān)于該控制動(dòng)作，在"(4-2)位置估計(jì)控制動(dòng)作" 中詳細(xì)敘述。
步驟S7:在轉(zhuǎn)子53的轉(zhuǎn)速高于第1規(guī)定轉(zhuǎn)速且低于第2規(guī)定轉(zhuǎn)速、 或轉(zhuǎn)子53的轉(zhuǎn)速高于第1規(guī)定轉(zhuǎn)速且轉(zhuǎn)子53的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)榉聪虻那闆r 下，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置1進(jìn)行在"(3)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速大于等于"0" rpm 附近且小于規(guī)定轉(zhuǎn)速時(shí)的控制動(dòng)作"中所記載的動(dòng)作。即，驅(qū)動(dòng)信號(hào)決 定部7根據(jù)霍爾IC 2u、 2v檢測(cè)的位置檢測(cè)信號(hào)Hu、 Hv，來(lái)決定門信號(hào) Gu、 Gx、 Gv、 Gy、 Gw、 Gz。輸出電路9的各晶體管Q1 Q6根據(jù)這樣 決定的門信號(hào)Gu、 Gx、 Gv、 Gy、 Gw、 Gz而導(dǎo)通和截止，驅(qū)動(dòng)信號(hào)SU、 SV、 SW輸出到無(wú)刷DC電動(dòng)機(jī)51內(nèi)的各驅(qū)動(dòng)線圈Lu、 Lv、 Lw。
步驟S8:電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置1反復(fù)進(jìn)行步驟S2 S7的動(dòng)作，直 到無(wú)刷DC電動(dòng)機(jī)51停止旋轉(zhuǎn)為止。 (4-1) 0附近控制動(dòng)作
圖7是示出0附近控制動(dòng)作的流程的流程圖。
步驟S21 23:切換驅(qū)動(dòng)信號(hào)SU、 SV、 SW的通電模式時(shí)(S21), 旋轉(zhuǎn)方向檢測(cè)部4檢測(cè)轉(zhuǎn)子53的旋轉(zhuǎn)方向。此時(shí)，如果轉(zhuǎn)子53的旋轉(zhuǎn) 方向?yàn)檎颉⑶因?qū)動(dòng)信號(hào)SU、 SV、 SW的通電模式從"5"切換為"0" 或從"2"切換為"3" (S22)，則定時(shí)器5開(kāi)始計(jì)測(cè)第1時(shí)間(S23)。
步驟S24 25:在第1時(shí)間經(jīng)過(guò)了第1規(guī)定時(shí)間的情況下(S24)， 驅(qū)動(dòng)信號(hào)決定部7根據(jù)當(dāng)前輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)SU、 SV、 SW的通電模式， 決定下一驅(qū)動(dòng)信號(hào)SU、 SV、 SW的通電模式。具體而言，驅(qū)動(dòng)信號(hào)決定 部7在當(dāng)前的驅(qū)動(dòng)信號(hào)SU、 SV、 SW的通電模式為"0"的情況下，將 其切換為通電模式"1"，在通電模式為"3"的情況下，將其切換為通電 模式"4" (S25)。
步驟S26 29:在步驟S21中，如果轉(zhuǎn)子53的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)榉聪?、?驅(qū)動(dòng)信號(hào)SU、 SV、 SW的通電模式從"5"切換為"3"或從"2"切換 為"0" (S26)，則驅(qū)動(dòng)信號(hào)決定部7在當(dāng)前輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)SU、 SV、SW的通電模式為"3"的情況下，將其切換為通電模式"4"，在當(dāng)前的 驅(qū)動(dòng)信號(hào)SU、 SV、 SW的通電模式為"0"的情況下，將其切換為通電 模式"1" (S27)。接著，驅(qū)動(dòng)信號(hào)決定部7將新的通電模式代入圖2的 信號(hào)決定表l，來(lái)決定門信號(hào)Gu、 Gx、 Gv、 Gy、 Gw、 Gz，將其輸出到 輸出電路8。輸出電路8將驅(qū)動(dòng)信號(hào)SU、 SV、 SW輸出到各驅(qū)動(dòng)線圈Lu、 Lv、 Lw (S28)。然后，定時(shí)器5開(kāi)始計(jì)測(cè)第2時(shí)間(S29)。
步驟S30 31:在第2時(shí)間經(jīng)過(guò)了第2規(guī)定時(shí)間的情況下(S30)， 驅(qū)動(dòng)信號(hào)決定部7在當(dāng)前輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)SU、 SV、 SW的通電模式為 "4"的情況下，將其切換為通電模式"3"，在當(dāng)前的驅(qū)動(dòng)信號(hào)SU、 SV、 SW的通電模式為"1"的情況下，將其切換為通電模式"0" (S31)。
步驟S32:在步驟S21中，在將驅(qū)動(dòng)信號(hào)SU、 SV、 SW的通電模式 切換為步驟S22和S26以外的通電模式的情況下，驅(qū)動(dòng)信號(hào)決定部7將 霍爾IC2u、 2v的位置檢測(cè)信號(hào)Hu、 Hv代入圖4的信號(hào)決定表3，來(lái)決 定門信號(hào)Gu、 Gx、 Gv、 Gy、 Gw、 Gz，將其輸出到輸出電路8。另外， 此時(shí)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)決定部7的具體動(dòng)作與"(3)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速大于等于 "0" ipm附近且小于規(guī)定轉(zhuǎn)速時(shí)的控制動(dòng)作"相同。
步驟S33:輸出電路8將基于在步驟S25和S31中決定的驅(qū)動(dòng)信號(hào) SU、 SV、 SW的通電模式的驅(qū)動(dòng)信號(hào)SU、 SV、 SW、以及與在步驟S32 中輸出的門信號(hào)Gu、 Gx、 Gv、 Gy、 Gw、 Gz對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)SU、 SV、 SW，輸出到無(wú)刷DC電動(dòng)機(jī)51內(nèi)的各驅(qū)動(dòng)線圈Lu、 Lv、 Lw。 (4-2)位置估計(jì)控制動(dòng)作
圖8是示出位置估計(jì)控制動(dòng)作的流程的流程圖。
步驟S41 42:驅(qū)動(dòng)信號(hào)決定部7將由位置估計(jì)部6輸出的位置估 計(jì)信號(hào)Hw， (S41)和由霍爾IC 2u、 2v檢測(cè)出的位置檢測(cè)信號(hào)Hn、 Hv 代入圖3的信號(hào)決定表2，來(lái)決定門信號(hào)Gu、 Gx、 Gv、 Gy、 Gw、 Gz， 并將其輸出到輸出電路8 (S42)。
步驟S43:輸出電路8將與在步驟S42中輸出的門信號(hào)Gu、 Gx、 Gv、 Gy、 Gw、 Gz對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)SU、 SV、 SW輸出到無(wú)刷DC電動(dòng)機(jī) 51的各驅(qū)動(dòng)線圈Lu、Lv、Lw。電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置1反復(fù)進(jìn)行步驟S41 S43的動(dòng)作，由此，各驅(qū)動(dòng)信號(hào)SU、 SV、 SW的通電幅度為大致120度， 轉(zhuǎn)子53以120度通電的方式旋轉(zhuǎn)。 (5)效果
該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置1僅根據(jù)兩個(gè)霍爾IC 2u、 2v的位置檢測(cè)信 號(hào)Hu、 Hv來(lái)決定門信號(hào)Gu、 Gx、 Gv、 Gy、 Gw、 Gz，從而決定驅(qū)動(dòng)信 號(hào)SU、 SV、 SW，并輸出給各驅(qū)動(dòng)線圈Lu、 Lv、 Lw。于是，在各驅(qū)動(dòng) 線圈Lu、 Lv、 Lw中，在與每一時(shí)刻的驅(qū)動(dòng)信號(hào)SU、 SV、 SW對(duì)應(yīng)的方 向通電電流，無(wú)刷DC電動(dòng)機(jī)51驅(qū)動(dòng)。這樣，雖然電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置 1通過(guò)具有兩個(gè)霍爾IC 2u、 2v的結(jié)構(gòu)，來(lái)進(jìn)行無(wú)刷DC電動(dòng)機(jī)51的驅(qū) 動(dòng)控制，但是，不需要特有的驅(qū)動(dòng)控制用電路等，就能夠使用具有三個(gè) 霍爾IC時(shí)的驅(qū)動(dòng)控制用電路等對(duì)無(wú)刷DC電動(dòng)機(jī)51進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。因 此，能夠?qū)崿F(xiàn)成本的低廉化。
并且，例如使在風(fēng)等外力施加于風(fēng)扇61的反向旋轉(zhuǎn)方向而反向旋轉(zhuǎn) 的狀態(tài)下的無(wú)刷DC電動(dòng)機(jī)51正向起動(dòng)的情況那樣、轉(zhuǎn)子53的轉(zhuǎn)速為 "0" rpm附近時(shí)，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置1從兩個(gè)位置檢測(cè)信號(hào)Hu、 Hv 中的任一個(gè)信號(hào)變化時(shí)起開(kāi)始計(jì)測(cè)時(shí)間，在經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間后，變更當(dāng)前 輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)SU、 SV、 SW。由此，流過(guò)三相的各驅(qū)動(dòng)線圈Lu、 Lv、 Lw的電流路徑變化，在驅(qū)動(dòng)線圈Lu、 Lv、 Lw中產(chǎn)生的電磁力變化，所 以，轉(zhuǎn)子53旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速不是"O"rpm。因此，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置1 能夠掌握轉(zhuǎn)子53的準(zhǔn)確位置并進(jìn)行適當(dāng)控制。因此，正在反轉(zhuǎn)的無(wú)刷 DC電動(dòng)機(jī)51能夠沒(méi)有過(guò)剩負(fù)載地穩(wěn)定地正向起動(dòng)，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝 置1能夠防止電動(dòng)機(jī)等可靠性的降低、以及電動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝 置1自身壽命的縮短。特別地，如圖5所示，在位置檢測(cè)信號(hào)Hu、 Hv 的相位相對(duì)于各感應(yīng)電壓Vun、 Vvn偏移30度的情況下，這種控制更能 夠發(fā)揮效果。
并且，在無(wú)刷DC電動(dòng)機(jī)51正向旋轉(zhuǎn)、且無(wú)刷DC電動(dòng)機(jī)51的轉(zhuǎn) 速大于等于規(guī)定轉(zhuǎn)速的情況下，除了兩個(gè)霍爾IC2u、 2v的位置檢測(cè)信號(hào) Hu、 Hv以外，該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置1還根據(jù)表示由位置估計(jì)部6估計(jì) 出的轉(zhuǎn)子53的位置的位置估計(jì)信號(hào)Hw，，將三個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)SU、 SV、
20SW全部切換為120度通電。這里， 一般地，在對(duì)各驅(qū)動(dòng)線圈Lu、 Lv、 Lw通電的電流的相位、電流量和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出之間，圖9所示的關(guān) 系成立，特別地，通電的電流量越大，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出越大。并且， 在驅(qū)動(dòng)信號(hào)決定部7進(jìn)行輸出占空比恒定的輸出電壓這種PWM控制的 情況下，對(duì)應(yīng)于通電幅度，同樣的關(guān)系成立。但是，在本實(shí)施方式中， 這樣將三個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)SU、 SV、 SW全部切換為120度通電，所以，無(wú)刷 DC電動(dòng)機(jī)51的轉(zhuǎn)矩輸出大致恒定。因此，能夠減小轉(zhuǎn)矩輸出的脈動(dòng)， 抑制由于該轉(zhuǎn)矩輸出的脈動(dòng)而產(chǎn)生的噪音和振動(dòng)。另外，例如在由于在 風(fēng)扇61的旋轉(zhuǎn)方向上吹過(guò)強(qiáng)風(fēng)的影響而使無(wú)刷DC電動(dòng)機(jī)51的轉(zhuǎn)速變 高、或由于負(fù)載大等原因而希望抑制對(duì)無(wú)刷DC電動(dòng)機(jī)51通電的電流量 的情況下，該控制方法是有效的。 <其他實(shí)施方式>
以上，說(shuō)明了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，但是，本發(fā)明不限于上述實(shí) 施方式，在不脫離發(fā)明主旨的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種變更。
(a)在上述實(shí)施方式中，霍爾IC2u、 2v具有檢測(cè)轉(zhuǎn)子53的位置的 閾值由于轉(zhuǎn)子53的旋轉(zhuǎn)方向而不同的所謂的磁滯特性。因此，例如如圖 IO所示，由于霍爾IC2u、 2v的配置，有時(shí)轉(zhuǎn)子53正向旋轉(zhuǎn)時(shí)的位置檢 測(cè)信號(hào)Hu相對(duì)于感應(yīng)電壓Vun的相位偏移與轉(zhuǎn)子53反向旋轉(zhuǎn)時(shí)的位置 檢測(cè)信號(hào)Hu"相對(duì)于感應(yīng)電壓Vun的相位偏移不同。對(duì)該各旋轉(zhuǎn)方向的 相位偏移進(jìn)行合計(jì)時(shí)，成為霍爾IC 2u、 2v所具有的磁滯寬度Hys。這樣， 當(dāng)位置檢測(cè)信號(hào)Hu、 Hu"的相位偏移由于轉(zhuǎn)子53的旋轉(zhuǎn)方向而不同時(shí)， 根據(jù)位置檢測(cè)信號(hào)所決定的驅(qū)動(dòng)信號(hào)SU、 SV、 SW也受到其影響。因此， 在轉(zhuǎn)子53正向旋轉(zhuǎn)的情況下和反向旋轉(zhuǎn)的情況下，例如驅(qū)動(dòng)信號(hào)SU相 對(duì)于感應(yīng)電壓Vun的相位相差位置檢測(cè)信號(hào)的相位偏移的量。于是，由 圖9可知，無(wú)刷DC電動(dòng)機(jī)51的輸出轉(zhuǎn)矩由于轉(zhuǎn)子53的旋轉(zhuǎn)方向而不 同。
因此，霍爾IC 2u、 2v根據(jù)該磁滯寬度Hys對(duì)配置位置進(jìn)行微調(diào)整 即可。具體而言，霍爾IC2u、 2v配置成，轉(zhuǎn)子53正向旋轉(zhuǎn)時(shí)的位置檢 測(cè)信號(hào)Hu的相位偏移和反向旋轉(zhuǎn)時(shí)的位置檢測(cè)信號(hào)Hu"的相位偏移彼
21此大致相等(圖11)。由此，與轉(zhuǎn)子53的旋轉(zhuǎn)方向無(wú)關(guān)，能夠獲得大致
相同的輸出轉(zhuǎn)矩。由此，消除了轉(zhuǎn)子53的旋轉(zhuǎn)方向變化時(shí)的轉(zhuǎn)矩的變動(dòng)， 無(wú)刷DC電動(dòng)機(jī)51能夠進(jìn)行沒(méi)有過(guò)大電流和異常噪音等的穩(wěn)定的動(dòng)作。
(b)在上述實(shí)施方式中，在轉(zhuǎn)子53的轉(zhuǎn)速大于等于"0" rpm附近 且小于規(guī)定轉(zhuǎn)速時(shí)、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置1對(duì)無(wú)刷DC電動(dòng)機(jī)51的驅(qū)動(dòng) 進(jìn)行控制的情況下，如圖5所示，驅(qū)動(dòng)信號(hào)SU的相位與在驅(qū)動(dòng)線圈Lu 中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓Vun的相位相同，但是，驅(qū)動(dòng)信號(hào)SV、 SW相對(duì)于在 驅(qū)動(dòng)線圈Lu中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓Vvn、 Vwn，分別產(chǎn)生30度的相位差。 這樣，當(dāng)在驅(qū)動(dòng)信號(hào)SV、 SW和與其對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)線圈Lv、 Lw中產(chǎn)生的 感應(yīng)電壓Vvn、 Vwn之間產(chǎn)生相位差時(shí)，如圖9所示，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸 出減小該相位差的量。特別地，在上述實(shí)施方式中，在三相中的兩相產(chǎn) 生相位差，所以，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出減小兩相的相位差的量。因此，為 了提高電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出，例如對(duì)兩個(gè)霍爾IC2u、 2v的配置進(jìn)行調(diào)節(jié)以 使驅(qū)動(dòng)信號(hào)SV、 SW的相位和感應(yīng)電壓Vvn、 Vwn的相位相同即可。
圖12是對(duì)兩個(gè)霍爾IC 2u、 2v的配置進(jìn)行調(diào)節(jié)以使驅(qū)動(dòng)信號(hào)SV、 SW的相位和感應(yīng)電壓Vvn、 Vwn的相位相同時(shí)的感應(yīng)電壓Vun、 Vvn、 Vwn和各信號(hào)的時(shí)序圖。這里，在圖12中，根據(jù)在圖5的情況下產(chǎn)生的 驅(qū)動(dòng)信號(hào)SV、 SW和感應(yīng)電壓Vvn、 Vwn之間的相位差30度的量，對(duì) 霍爾IC 2u、 2v的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)。
在圖12中，位置檢測(cè)信號(hào)Hu、 Hv根據(jù)感應(yīng)電壓Vun、 Vvn而變化 的定時(shí)相對(duì)于在上述實(shí)施方式的圖5中位置檢測(cè)信號(hào)Hu、 Hv變化的定 時(shí)，大約相差30度。更具體而言，在圖5中，感應(yīng)電壓Vun、 Vvn從零 交叉點(diǎn)偏移30度，位置檢測(cè)信號(hào)Hu、 Hv變化，與此相對(duì)，圖12的位 置檢測(cè)信號(hào)Hu、 Hv在各感應(yīng)電壓Vim、 Vvn的零交叉點(diǎn)變化。換言之， 圖12的位置檢測(cè)信號(hào)Hu、 Hv的相位與各感應(yīng)電壓Vun、 Vvn的相位大 致相同。于是，在圖12中，通電幅度為120度的驅(qū)動(dòng)信號(hào)SU相對(duì)于感 應(yīng)電壓Vun，相位超前30度，而通電幅度為60度和180度的驅(qū)動(dòng)信號(hào) SV、 SW的相位與感應(yīng)電壓Vvn、 Vwn的相位相同。
這樣，以圖5的驅(qū)動(dòng)信號(hào)SV、 SW和感應(yīng)電壓Vvn、 Vwn之間的相位差30度的量對(duì)霍爾IC2u、 2v的配置進(jìn)行調(diào)節(jié)，由此，三相驅(qū)動(dòng)信號(hào) SU、 SV、 SW中與感應(yīng)電壓Vun、 Vvn、 Vwn產(chǎn)生相位偏移的信號(hào)僅有 120度通電的驅(qū)動(dòng)信號(hào)SU。特別地，三相中最無(wú)法輸出轉(zhuǎn)矩的60度通電 的驅(qū)動(dòng)信號(hào)SW的相位與感應(yīng)電壓Vwn的相位相同，所以，與上述實(shí)施 方式的圖5的情況相比，轉(zhuǎn)矩輸出的最小值變高。因此，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)減小。 另外，關(guān)于這里所記載的各驅(qū)動(dòng)信號(hào)SU、 SV、 SW的通電幅度和位 置檢測(cè)信號(hào)Hu、 Hv的相位等，與上述實(shí)施方式同樣，也簡(jiǎn)單地記載為 "120度"等，但是，由于安裝霍爾IC的位置的偏差等，有時(shí)這些數(shù)值 稍微有些偏差。
(c) 在上述實(shí)施方式中，記載了使用絕緣柵型雙極晶體管作為輸出 電路8的情況，但是不限于此。輸出電路也可以構(gòu)成為，代替絕緣柵型 雙極晶體管，而使用例如MOS晶體管等。
(d) 在上述實(shí)施方式中，記載了電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置1具有用于檢 測(cè)轉(zhuǎn)子53的旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)方向檢測(cè)部3的情況，但是不限于此。例如 在電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)不進(jìn)行反向旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)的情況下，也可以 不設(shè)置旋轉(zhuǎn)方向檢測(cè)部。
(e) 在上述實(shí)施方式中，舉例說(shuō)明了電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置1驅(qū)動(dòng)空 調(diào)機(jī)的室外機(jī)的風(fēng)扇6的電動(dòng)機(jī)的情況，但是不限于此。本發(fā)明的電動(dòng) 機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置1也能夠適用于驅(qū)動(dòng)換氣扇用電動(dòng)機(jī)的情況。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置例如能夠應(yīng)用為，用于對(duì)用作空調(diào)機(jī) 內(nèi)的壓縮機(jī)和風(fēng)扇等旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源的無(wú)刷電動(dòng)機(jī)或換氣扇用電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng) 進(jìn)行控制的裝置。
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置(1)，該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置(1)對(duì)無(wú)刷電動(dòng)機(jī)(51)的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制，所述無(wú)刷電動(dòng)機(jī)(51)包含具有三相驅(qū)動(dòng)線圈(Lu、Lv、Lw)的定子(52)和具有多個(gè)磁極的轉(zhuǎn)子(53)，其中，所述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置(1)具有兩個(gè)位置檢測(cè)部(2u、2v)，其設(shè)置在電角相差大致120度的位置，輸出表示所述轉(zhuǎn)子(53)相對(duì)于所述定子(52)的位置的位置檢測(cè)信號(hào)(Hu、Hv)；驅(qū)動(dòng)信號(hào)決定部(7)，其根據(jù)所述兩個(gè)位置檢測(cè)部(2u、2v)分別輸出的所述位置檢測(cè)信號(hào)(Hu、Hv)，決定用于驅(qū)動(dòng)所述三相驅(qū)動(dòng)線圈(Lu、Lv、Lw)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)(SU、SV、SW)；以及驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出部(8)，其生成由所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)決定部(7)決定的所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)(SU、SV、SW)，并將其輸出到所述三相驅(qū)動(dòng)線圈(Lu、Lv、Lw)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置(1)，其中， 所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)決定部(7)決定所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)(SU、 SV、 SW)，以使所述三相驅(qū)動(dòng)線圈(Lu、 Lv、 Lw)各自的通電幅度的電角為大致120度、 大致180度和大致60度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置(1)，其中， 所述通電幅度的電角為大致120度的所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)(SU)的相位與在被輸入該驅(qū)動(dòng)信號(hào)(SU)的所述驅(qū)動(dòng)線圈(Lu)中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓(Vun) 的相位大致相同。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置(1),其中， 所述位置檢測(cè)信號(hào)(Hu、Hv)相對(duì)于在與輸出所述位置檢測(cè)信號(hào)(Hu、Hv)的所述位置檢測(cè)部(2u、 2v)對(duì)應(yīng)的所述驅(qū)動(dòng)線圈(Lu、 Lv)中產(chǎn) 生的感應(yīng)電壓(Vun、 Vvn)，相位偏移規(guī)定的第1角度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置(1)，其中， 所述規(guī)定的第1角度為大致30度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置(1)，其中，所述通電幅度的電角為大致180度的所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)(SV)和電角為 大致60度的所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)(SW)的相位，與在分別被輸入這些驅(qū)動(dòng)信 號(hào)(SV、 SW)的所述驅(qū)動(dòng)線圈(Lv、 Lw)中產(chǎn)生的各感應(yīng)電壓(Vwn、 Vvn)的相位大致相同。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置(1)，其中， 所述位置檢測(cè)信號(hào)(Hu、 Hv)的相位與在與輸出所述位置檢測(cè)信號(hào)(Hu、 Hv)的所述位置檢測(cè)部(2u、 2v)對(duì)應(yīng)的所述驅(qū)動(dòng)線圈(Lu、 Lv) 中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓(Vun、 Vvn)的相位大致相同。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1 7中的任一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置(1)， 其中，所述兩個(gè)位置檢測(cè)部(2u、 2v)分別具有用于檢測(cè)所述轉(zhuǎn)子(53) 的位置的閾值由于所述轉(zhuǎn)子(53)的旋轉(zhuǎn)方向而不同的磁滯特性，根據(jù) 所述磁滯特性來(lái)調(diào)整設(shè)置所述兩個(gè)位置檢測(cè)部(2u、 2v)的位置。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置(1)，其中， 所述兩個(gè)位置檢測(cè)部(2u、 2v)分別配置成，即使所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向變化，所述位置檢測(cè)信號(hào)(Hu、 Hv)相對(duì)于在與所述位置檢測(cè)部(2u、 2v)對(duì)應(yīng)的所述驅(qū)動(dòng)線圈(Lu、 Lv)中產(chǎn)生的各感應(yīng)電壓(Vun、 Vvn) 的相位偏移也大致相同。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1 9中的任一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置(l)， 其中，所述位置檢測(cè)信號(hào)(Hu、 Hv)為矩形波，所述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置(1)還具有時(shí)間計(jì)測(cè)部(5)，在所述兩個(gè) 位置檢測(cè)部(2u、 2v)分別檢測(cè)的兩個(gè)位置檢測(cè)信號(hào)(Hu、 Hv)中的任 一個(gè)信號(hào)變化的定時(shí)，所述時(shí)間計(jì)測(cè)部(5)開(kāi)始計(jì)測(cè)第l時(shí)間，在所述第1時(shí)間達(dá)到第1規(guī)定時(shí)間以上的情況下，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)決 定部(7)變更當(dāng)前輸出的所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)(SU、 SV、 SW)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置(1)，其中，在所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)決定部(7)變更了所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)(SU、 SV、 SW) 的定時(shí)，所述時(shí)間計(jì)測(cè)部(5)開(kāi)始計(jì)測(cè)第2時(shí)間，在所述第2時(shí)間達(dá)到第2規(guī)定時(shí)間以上的情況下，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)決 定部(7)進(jìn)一步變更所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)(SU、 SV、 SW)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1 11中的任一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置(1)， 其中，所述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置(1)還具有轉(zhuǎn)速計(jì)測(cè)部(3)，其計(jì)測(cè)所述轉(zhuǎn)子(53)的轉(zhuǎn)速；以及位置估計(jì)部(6)，其根據(jù)由所述兩個(gè)位置檢測(cè)部(2u、 2v)分別檢測(cè)的所述位置檢測(cè)信號(hào)(Hu、 Hv)中的至少一個(gè)信號(hào)，來(lái)估計(jì)所述轉(zhuǎn)子的位置，在所述轉(zhuǎn)子(53)正向旋轉(zhuǎn)、且所述轉(zhuǎn)速大于等于規(guī)定轉(zhuǎn)速的情況 下，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)決定部(7)根據(jù)由所述位置估計(jì)部(6)估計(jì)出的所 述轉(zhuǎn)子(53)的位置，將所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)(SU、 SV、 SW)的通電幅度的 電角變更為規(guī)定的第2角度。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置(1)，其中， 所述規(guī)定的第2角度為大致120度。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置(1)，其中， 所述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置(1)還具有旋轉(zhuǎn)方向檢測(cè)部(4)，該旋轉(zhuǎn)方向檢測(cè)部(4)檢測(cè)所述轉(zhuǎn)子(53)的旋轉(zhuǎn)方向。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1 14中的任一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置 (1)，其中，所述無(wú)刷電動(dòng)機(jī)(51)是換氣扇用電動(dòng)機(jī)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1 14中的任一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置 (1)，其中，所述無(wú)刷電動(dòng)機(jī)(51)是空調(diào)機(jī)的室外機(jī)風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)。
17. —種電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)(100)，其中，所述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制 系統(tǒng)(100)具有無(wú)刷電動(dòng)機(jī)(51)，其包含具有三相驅(qū)動(dòng)線圈(Lu、 Lv、 Lw)的定 子(52)和具有多個(gè)磁極的轉(zhuǎn)子(53);以及 權(quán)利要求1 16中的任一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置(1)，其用 于驅(qū)動(dòng)所述無(wú)刷電動(dòng)機(jī)(51)。
全文摘要
本發(fā)明提供如下的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置以及電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)即使使用兩個(gè)霍爾元件，也不另外需要具有復(fù)雜算法的控制部，能夠簡(jiǎn)單地控制三相無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置(1)用于對(duì)包含具有三相驅(qū)動(dòng)線圈的定子(52)和具有多個(gè)磁極的轉(zhuǎn)子(53)在內(nèi)的無(wú)刷電動(dòng)機(jī)(51)的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置(1)具有霍爾元件(2u、2v)、驅(qū)動(dòng)信號(hào)決定部(7)和輸出電路(8)。霍爾元件(2u、2v)設(shè)置在電角相差120度的位置，輸出表示轉(zhuǎn)子(53)相對(duì)于定子(52)的位置的位置檢測(cè)信號(hào)(Hu、Hv)。驅(qū)動(dòng)信號(hào)決定部(7)根據(jù)位置檢測(cè)信號(hào)(Hu、Hv)來(lái)決定用于驅(qū)動(dòng)三相驅(qū)動(dòng)線圈的驅(qū)動(dòng)信號(hào)(SU、SV、SW)。輸出電路(8)生成由驅(qū)動(dòng)信號(hào)決定部(7)決定的驅(qū)動(dòng)信號(hào)(SU、SV、SW)，并將其輸出到三相驅(qū)動(dòng)線圈。
文檔編號(hào)H02P6/14GK101517884SQ20078003572
公開(kāi)日2009年8月26日 申請(qǐng)日期2007年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月29日
發(fā)明者佐藤俊彰, 板垣哲哉, 畑山敬之, 菅俊介 申請(qǐng)人:大金工業(yè)株式會(huì)社