CN101335495B - 三相无刷电动机的控制装置 - Google Patents
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Abstract
提出一种不需要复杂的调整而能够降低随着位置传感器安装位置的误差、转子磁化位置的误差而引起的通电切换定时的偏移的三相无刷电动机的控制装置。控制电路具有时间间隔计算单元,至少向上述时间间隔计算单元提供1个时间间隔计算模式,用该1个时间间隔计算模式,在依次产生的位置检测信号之中,根据位于将连续2个以上的Q个上述区间相加的相加区间两端的2个上述位置检测信号,来计算与上述相加区间相当的多个时间间隔,上述控制电路根据上述多个时间间隔,来决定多个通电切换定时。
Description
技术领域
本发明涉及一种三相无刷电动机的控制装置。
背景技术
三相无刷电动机在用永磁体构成的转子周围配置多个定子线圈。定子线圈的数N与各定子线圈相互间的槽数相等,也被称为槽数。与N个定子线圈连接切换通电的开关电路。该开关电路与转子的旋转相对应来切换对各定子线圈的通电。开关电路根据位置检测信号发生装置所产生的位置检测信号来切换对N个定子线圈的通电切换定时。位置检测信号发生装置包含3个位置传感器,利用该3个位置传感器,与转子的旋转位置相对应依次产生位置检测信号。
当3个位置传感器的安装位置产生误差时,位置检测信号产生位置偏移。另外,在转子或者位置检测用转子上磁化位置产生误差时,也同样地在位置检测信号中产生位置偏移。该位置检测信号的位置偏移将对利用开关电路的定子线圈的通电切换定时造成偏移,从而使三相无刷电动机产生不必要的转速变动,而且会造成转子不必要的去磁。
在下述专利文献1中,揭示了一种过去技术:即在三相无刷电动机的控制装置中设置EEPROM,在该EEPROM中,与位置传感器的安装位置误差对应,存储规定开关电路的开关时间的时间数据。在该过去技术中,通过调整存储在EEPROM中的时间数据,从而调整定子线圈的通电切换定时,排除位置传感器的安装位置误差。
[专利文献1]特开2002-199775号公报
但是,在专利文献1所揭示的过去技术中,对于存储在EEPROM中的时间数据的调整,需要进行复杂的调整,从而导致生产率下降。另外,因为时间数据与位置传感器的安装位置误差相对应,所以不能与在转子或者位置检测用转子的磁化位置产生误差的情况相对应。
本发明提供一种三相无刷电动机的控制装置,该控制装置不需要复杂的调整,而能够减小伴随位置检测信号的位置偏移而产生的定子线圈的通电切换定时的偏移。
发明内容
根据本发明的三相无刷电动机的控制装置,是一种三相无刷电动机的控制装置,其具有:在转子周围配置多个定子线圈的三相无刷电动机;切换对上述各定子线圈的通电的开关电路;包含3个位置传感器、且与上述转子的旋转位置相对应而依次产生位置检测信号的位置检测信号发生装置;以及接受上述位置检测信号并计算对上述各定子线圈的多个通电切换定时、从而控制上述开关电路的控制电路,在相邻的各位置检测信号之间设置各个区间,同时依次产生上述位置检测信号,上述控制电路具有时间间隔计算单元,至少给予上述时间间隔计算单元1个时间间隔计算模式,用该1个时间间隔计算模式,在上述依次产生的位置检测信号之中,根据位于将连续2个以上的上述区间加起来的相加区间两端的2个上述位置检测信号,对多个时间间隔进行计算,上述控制电路根据上述多个时间间隔,来决定上述多个通电切换定时。
在根据本发明的三相无刷电动机的控制装置中,因为控制电路具有时间间隔计算单元,至少给予上述时间间隔计算单元1个时间间隔计算模式,用该1个时间间隔计算模式,根据位于将连续2个以上的上述区间加起来的相加区间两端的2个上述位置检测信号,对多个时间间隔进行计算,上述控制电路根据上述多个时间间隔来决定多个通电切换定时,所以能够不需要复杂的调整,根据位置传感器的安装位置误差以及转子的磁化位置误差,减小通电切换定时的偏移。
通过参照附图的以下说明,将更加明确本发明除了上述以外的目的、特征、观点以及效果。
附图说明
图1是根据本发明的三相无刷电动机的控制装置的实施形态1中的三相无刷电动机的结构说明图。
图2是实施形态1中的位置检测信号发生装置的结构说明图。
图3是表示实施形态1中的控制电路的电路图。
图4是表示实施形态1中的计算处理电路的框图。
图5是实施形态1的动作说明用时序图。
图6是表示实施形态1与实施形态2中通电切换定时的电角度变化的特性图。
图7是表示实施形态1与实施形态2中通电切换定时的电角度变动幅度的特性图。
图8是表示位置检测信号发生装置中的磁通密度变化与位置检测信号的说明图。
图9是根据本发明的三相无刷电动机的控制装置的实施形态2的动作说明用时序图。
图10是根据本发明的三相无刷电动机的控制装置的实施形态3的动作说明用时序图。
图11是根据本发明的三相无刷电动机的控制装置的实施形态4的动作说明用时序图。
图12是根据本发明的三相无刷电动机的控制装置的实施形态5的动作说明用时序图。
图13是根据本发明的三相无刷电动机的控制装置的实施形态6的动作说明用时序图。
图14是根据本发明的三相无刷电动机的控制装置的实施形态7的动作说明用时序图。
图15是表示根据本发明的三相无刷电动机的控制装置的实施形态8中的时间间隔计算模式设定单元的动作的流程图。
图16是根据在实施形态8中所使用的时间间隔计算模式TM1的控制动作说明用时序图。
图17是表示根据本发明的三相无刷电动机的控制装置的实施形态9中的时间间隔计算模式设定单元的动作的流程图。
图18是表示根据本发明的三相无刷电动机的控制装置的实施形态10中的时间间隔计算模式设定单元的动作的流程图。
图19是表示根据过去控制的三相无刷电动机的负载电流变化的特性图。
标号说明
10:三相无刷电动机
20:转子
30:定子
U1~U3、V1~V3、W1~W3:定子线圈
40:位置检测信号发生装置
41:位置检测用转子
PA、PB、PC:位置传感器
p1~p6:位置检测信号
110:控制电路
120:PWM控制电路
130:计算处理电路
131:通电切换定时计算单元
133:时间间隔计算单元
135:时间间隔计算模式设定单元
137:转速指令计算单元
具体实施方式
以下参照附图,说明本发明的若干实施形态。
实施形态1
图1是根据本发明的三相无刷电动机的控制装置的实施形态1中的三相无刷电动机的结构说明图。图2是实施形态1的三相无刷电动机中的位置检测信号发生装置的结构说明图。图3是表示实施形态1的三相无刷电动机的控制电路的电路图。图4是表示实施形态1的三相无刷电动机的控制电路中的计算处理电路的内部结构的框图。图5是实施形态1的动作说明用时序图。
实施形态1的三相无刷电动机的控制装置包括:三相无刷电动机10、及其控制电路100。三相无刷电动机10例如用于车辆用动力转向控制装置。具体地说,利用三相无刷电动机10产生液压,并根据该液压产生对车辆用的转向盘的辅助转矩。
虽然三相无刷电动机10是众所周知的,但是还是参照图1、图2来说明其简要结构。三相无刷电动机10是M极N槽的三相无刷电动机,具体地说,是M=6、N=9的6极9槽的三相无刷电动机。该三相无刷电动机10包含:转子20、定子30、以及位置检测信号发生装置40。
转子20形成为绕图1的箭头R方向旋转的部分。该转子20是将6个永磁体M1~M6以等间隔配置在以三相无刷电动机10的中心轴O为中心的同一圆周上的部分。在这些永磁体M1~M6的配置中,也有产生误差的情况,这时,磁化位置也产生误差。永磁体M1~M6分别具有60度的角度范围,构成为圆弧形状,并相互相邻地配置在圆周上。永磁体M1~M6分别沿转子20的径向磁化。对3个永磁体M1、M3、M5进行磁化,以使得外周为S极,内周为N极,而对剩余的3个永磁体M2、M4、M6进行磁化为与永磁体M1、M3、M5相反的极性,从而使得外周为N极,内周为S极。
在永磁体M1~M6互相之间形成6个边缘Ea~Ef。边缘Ea形成在相邻的2个永磁体M1和M2之间。同样地,边缘Eb~Ef分别形成在相邻的2个永磁体M2和M3之间、永磁体M3和M4之间、永磁体M4和M5之间、永磁体M5和M6之间、以及永磁体M5和M1之间。
定子30配置在转子20的外周上。定子30包含:9个定子磁极31~39;以及9个定子线圈U1~U3、V1~V3、W1~W3。定子线圈U1~U3相互并联连接,以构成U相线圈CU。定子线圈V1~V3相互并联连接,以构成V相线圈CV。定子线圈W1~W3相互并联连接,以构成W相线圈CW。U线线圈CU、V相线圈CV、W相线圈CW分别与U端子、V端子、W端子连接。
像我们所知道的那样,分别向定子线圈U1~U3、V1~V3、W1~W3提供通电电流。定子30利用提供给该定子线圈U1~U3、V1~V3、W1~W3的通电电流产生驱动磁场,并将箭头R方向的驱动力给予转子20。分别利用控制电路100来切换提供给定子线圈U1~U3、V1~V3、W1~W3的通电电流,并向转子20提供与其旋转位置对应的驱动力。提供给定子线圈U1~U3、V1~V3、W1~W3的通电电流通过控制电路100并根据分别指定的通电切换定时来切换控制正负两极性。
在以中心轴O为中心的同一圆周上,隔开相互相等的角度间隔θ来配置定子线圈U1~U3、V1~V3、W1~W3。定子磁极31~39也隔开相互相等的角度间隔θ来配置。定子线圈U1~U3分别卷绕在定子磁极31、34、37上。定子线圈U1~U3互相隔开120度的角度间隔来配置。定子线圈V1~V3分别卷绕在定子磁极39、33、36上,另外定子线圈W1~W3分别卷绕在定子磁极32、35、38上。定子线圈V1~V3以及定子线圈W1~W3也互相分别隔开120度的角度间隔来配置。
三相无刷电动机10因为具有9个槽,所以角度间隔θ为40度,但是因为转子20是6极,所以每当转子20旋转角度θe=20度,定子线圈U1~U3、V1~V3、W1~W3必须切换通电。
对三相无刷电动机10组装位置检测信号发生装置40。该位置检测信号发生装置40如图2所示,具有位置检测用转子41、3个位置检测传感器PA、PB、PC以及位置检测信号发生器42。位置检测用转子41与三相无刷电动机10的转子20直接连接,并对它以与该转子20相同的转速、在与转子20相同的方向进行驱动。位置检测用转子41构成作为环状的磁铁板,并以中心轴O作为中心,配置在该中心轴O的周围。该位置检测用转子41具有在垂直于图2纸面的方向对向的一对磁极面,其中的一个磁极面用标号41s来表示。位置检测用转子41是在中心轴O周围的同一圆周上相互隔开相等间隔来配置6个永磁体m1~m6而形成的部分。这些永磁体m1~m6的配置也有产生误差的情况,这时磁化位置也会产生误差。将永磁体m1~m6构成圆弧形状,并使其分别具有60度的角度范围,而且在圆周上互相相邻配置。分别在与位置检测用转子41的中心轴O平行的方向上磁化位置检测信号发生器40的永磁体m1~m6。对3个永磁体m1、m3、m5进行磁化,从而使得磁极面41s为S极,而与磁极面41s对向的另一个磁极面为N极,而对剩下的3个永磁体m2、m4、m6进行磁化为与永磁体m1、m3、m5相反的极性,从而使得磁极面41s为N极,而与磁极面41s对向的另一个磁极面为S极。
在永磁体m1~m6互相之间形成6个边缘ea~ef。边缘ea形成在相邻的2个永磁体m1和m2之间。同样地,边缘eb~ef分别形成在相邻的2个永磁体m2和m3之间、永磁体m3和m4之间、永磁体m4和m5之间、永磁体m5和m6之间、以及永磁体m6和m1之间。
边缘ea~ef形成在中心轴O的周围,分别在与边缘Ea~Ef相同的角度位置。边缘ea形成在与中心轴O平行地延长边缘Ea的延长面上。同样地,边缘eb~ef也形成在分别与中心轴O平行地延长边缘Eb~Ef的延长面上。
位置传感器PA、PB、PC通过微小的空隙与位置检测用转子41的磁极面41s对向。这些位置传感器PA、PB、PC配置在公共的电路基板上。位置传感器PA配置在从中心轴O沿径向延长的延长线La上。同样地,位置传感器PB、PC分别配置在从中心轴O沿径向延长的延长线Lb、Lc上。将延长线La、Lb之间的角度设定为θab,延长线Lb、Lc之间的角度设定为θbc,延长线Lc、La之间的角度设定为θca。设计角度θab、θbc,以使其分别等于角度θ,另外,设计角度θca为240+θ,以使其也等价于角度θ。但是,由于位置传感器PA、PB、PC的安装位置误差,角度θ稍微偏移的情况也会发生。
位置传感器PA、PB、PC分别采用例如霍尔元件构成。这些位置传感器PA、PB、PC随着位置检测用转子41旋转,与分别来自位置检测用转子41的各永磁体m1~m6的磁通变化相对应,而产生传感器输出pA、pB、pC。位置检测信号发生器42接受传感器输出pA、pB、pC,产生与位置传感器PA对应的输出信号SA、与位置传感器PB对应的输出信号SB、以及与位置传感器PC对应的输出信号SC。与位置传感器PA对应的输出信号SA包含分别与边缘ea~ef对应的多个位置检测信号p1、p2。同样地,与位置传感器PB对应的输出信号SB包含分别与边缘ea~ef对应的多个位置检测信号p3、p4。另外,与位置传感器PC对应的输出信号SC包含分别与边缘ea~ef对应的多个位置检测信号p5、p6。位置传感器PA、PB、PC以相互隔开40度的角度间隔配置,永磁体m1~m6以互相隔开60度的角度间隔配置,这样的结果是使位置检测信号p1~p6以互相间隔θe=20度的角度而产生。位置传感器PA、PB、PC的安装位置误差以及位置检测用转子41的永磁体m1~m6的磁化位置的误差使它们的位置检测信号p 1~p6的发生时间发生偏移。
另外,也可以不特别地设置位置检测用转子41,而将转子20的一部分兼用作为位置检测用转子41。这时,配置位置传感器PA、PB、PC,以使它们分别通过微小的空隙而与转子20的外周面对向,位置检测信号发生器42与转子20的旋转相对应,产生输出信号SA、SB、SC。
图5(a)表示与位置传感器PA对应的输出信号SA,图5(b)表示与位置传感器PB对应的输出信号SB,图5(c)表示与位置传感器PC对应的输出信号SC。图5的最上部所表示的时间轴(横轴)表示转子20绕着图1中的箭头R方向旋转一周时的旋转位置P1~P18。图5所示的期间Tn相当于转子20旋转一周的期间,期间Tn-1、Tn+1分别相当于期间Tn之前、之后的期间。在转子20旋转一周的期间Tn之中,输出信号SA包含3个位置检测信号p1与3个位置检测信号p2。旋转位置P1是边缘ea与位置传感器PA对向的位置,在该旋转位置P1产生位置检测信号p1。旋转位置P4是边缘eb与位置传感器PA对应的位置,在该旋转位置P4产生位置检测信号p2。同样地,旋转位置P7、P13分别是边缘ec、ee与位置传感器PA对向的位置,在这些旋转位置P7、P13分别产生位置检测信号p1。另外,旋转位置P10、P16分别是边缘ed、ef与位置传感器PA对向的位置,在这些旋转位置P10、P16分别产生位置检测信号p2。
在转子20的旋转一周的期间Tn中,输出信号SB包含3个位置检测信号p3与3个位置检测信号p4。旋转位置P3是边缘ea与位置传感器PB对向的位置,在该旋转位置P3产生位置检测信号p3。旋转位置P6是边缘eb与位置传感器PB对应的位置,在该旋转位置P6产生位置检测信号p4。同样地,旋转位置P9、P15分别是边缘ec、ee与位置传感器PB对向的位置,在这些旋转位置P9、P15分别产生位置检测信号p3。另外,旋转位置P12、P18分别是边缘ed、ef与位置传感器PB对向的位置,在这些旋转位置P12、P18分别产生位置检测信号p4。
在转子20的旋转一周的期间Tn中,输出信号SC包含3个位置检测信号p5与3个位置检测信号p6。旋转位置P5是边缘ea与位置传感器PC对向的位置,在该旋转位置P5产生位置检测信号p5。旋转位置P8是边缘eb与位置传感器PC对向的位置,在该旋转位置P8产生位置检测信号p6。同样地,旋转位置P11、P17分别是边缘ec、ee与位置传感器PC对向的位置,在这些旋转位置P11、P17分别产生位置检测信号p5。另外,旋转位置P14、P2分别是边缘ed、ef与位置传感器PC对向的位置,在这些旋转位置P14、P2分别产生位置检测信号p6。
在用箭头R所示的旋转方向上,在从S极向N极变化的边缘ea、ec、ee分别与位置传感器PA对向的旋转位置P1、P7、P13上,分别产生3个位置检测信号p1。在用箭头R所示的旋转方向上,在从N极向S极变化的边缘eb、ed、ef分别与位置传感器PA对向的旋转位置P4、P10、P16上,分别产生3个位置检测信号p2。在用箭头R所示的旋转方向上,在从S极向N极变化的边缘ea、ec、ee分别与位置传感器PB对向的旋转位置P3、P9、P15上,分别产生3个位置检测信号p3。在用箭头R所示的旋转方向上,在从N极向S极变化的边缘eb、ed、ef分别与位置传感器PB对向的旋转位置P6、P12、P18上,分别产生3个位置检测信号p4。在用箭头R所示的旋转方向上,在从S极向N极变化的边缘ea、ec、ee分别与位置传感器PC对向的旋转位置P5、P11、P17上,分别产生3个位置检测信号p5。在用箭头R所示的旋转方向上,在从N极向S极变化的边缘eb、ed、ef分别与位置传感器PC对向的旋转位置P8、P14、P2上,分别产生3个位置检测信号p6。
关于旋转位置P1~P18,相邻的2个旋转位置之间的角度间隔与角度θe对应,以角度θe的间隔,依次配置旋转位置P1~P18。实施形态1由于是以40度的间隔来配置位置传感器PA、PB、PC,所以输出信号SA、SB、SC分别在期间Tn中,互相只偏移40度,反复进行3个连续的循环。在旋转位置P1~P7之间,位置检测信号p1、p6、p3、p2、p5、p4按照该顺序并以角度θe的间隔依次产生。在旋转位置P7~P13之间、以及旋转位置P13与下一个期间Tn+1的旋转位置1之间,各位置检测信号p1、p6、p3、p2、p5也按照该顺序并以角度θe的间隔依次产生。在相邻的2个位置检测信号之间分别存在区间q。该区间q的长度虽然设定为与角度θe对应的相同长度,但是由于位置传感器PA、PB、PC的安装位置误差或者永磁体m1~m6、M1~M6的磁化位置的误差,而在各个区间q的长度上产生偏移。
接着,参照图3、图4说明实施形态1中的控制电路100。控制电路100如图3所示,包括:开关电路110、PWM控制电路120以及计算处理电路130。
开关电路110如图3所示,与负载电流检测电阻DR串联连接在直流电源端子D1、D2之间。直流电源端子D1是正极侧电源端子,直流电源端子D2是负极侧电源端子。直流电源端子D2接地。在直流电源端子D1、D2之间,供给将直流电源端子D1作为正极性的直流电源电压V。在直流电源端子D1、D2之间,连接滤波用电容器SC。
开关电路110与三相无刷电动机10的定子30的U端子、V端子、W端子连接。开关电路110包含:与定子30的U端子连接的U相开关电路111U;与定子30的V端子连接的V相开关电路111V;以及与定子30的W端子连接的W相开关电路111W。这些开关电路111U、111V、111W互相并联连接在直流电源端子D1与负载电流检测电阻DR之间。定子30的U端子、V端子、W端子分别与U相线圈CU、V相线圈CV、W相线圈CW的一端连接。U相线圈CU、V相线圈CV、W相线圈CW的各个另一端一起与中性点连接。作为结果,U相线圈CU、V相线圈CV、W相线圈CW呈三相星形联接。
U相开关电路111U中,高压侧的U相开关元件UH和低压侧的U相开关元件UL串联连接。开关元件UH、UL的中间连接点与定子30的U端子连接。V相开关电路111V中,高压侧的V相开关元件VH和低压侧的V相开关元件VL串联连接。开关元件VH、VL的中间连接点与定子30的V端子连接。W相开关电路111W中,高压侧的W相开关元件WH和低压侧的W相开关元件WL串联连接。开关元件WH、WL的中间连接点与定子30的W端子连接。
各个开关元件UH、UL、VH、VL、WH、WL由具有一对主端子和控制端子的半导体开关构成。这些开关元件UH、UL、VH、VL、WH、WL具有下述的能力,即在一对主端子之间,在任何一个方向都有通电电流流过,并利用控制端子来控制该通电电流的导通、断开。这样的开关元件能够采用例如功率MOSFET来构成。
PWM控制电路120产生开关驱动信号SUH、SUL、SVH、SVL、SWH、SWL,并将这些开关驱动信号提供给开关电路110的开关元件UH、UL、VH、VL、WH、WL的各个控制端子。开关元件UH、UL、VH、VL、WH、WL在分别对应的开关驱动信号成为高电平的状态时,变为导通期间;另外,在对应的开关驱动信号成为低电平的状态时,变为断开期间。开关元件UH、UL、VH、VL、WH、WL在各自的导通期间及断开期间中,用PWM控制的脉冲反复频率来反复导通、断开动作。
将开关驱动信号SUH、SUL分别提供给U相开关元件UH、UL的各个控制端子。将开关驱动信号SVH、SVL分别提供给V相开关元件VH、VL的各个控制端子。将开关驱动信号SWH、SWL分别提供给W相开关元件WH、WL的各个控制端子。
对高压侧的开关元件UH、VH、WH的开关驱动信号SUH、SVH、SWH分别表示在图5(d)、(e)、(f)中。另外,对低压侧的开关元件UL、VL、WL的开关驱动信号SUL、SVL、SWL分别表示在图5(g)、(h)、(i)中。这些开关驱动信号SUH、SUL、SVH、SVL、SWH、SWL,虽然在对应的各个开关元件的导通期间及断开期间,实际上对每个脉冲进行PWM调制,以使每个单位时间内的脉冲占空比发生变化,但是为了简化附图,而省略了该PWM控制来进行图示。
在图5(j)所示的多个通电切换定时tu1中,图5(d)所示的开关驱动信号SUH分别从低电平切换到高电平;另外在多个通电切换定时tu2中,分别从高电平切换到低电平。通电切换定时tu1分别设定在旋转位置P6与P7的中间、旋转位置P12与P13的中间、以及旋转位置P16与下一个期间Tn+1的旋转位置P1的中间。上一个期间Tn-1的旋转位置P18与旋转位置P1的中间也设定为通电切换定时tu1。通电切换定时tu2分别设定在旋转位置P3与P4的中间、旋转位置P9与P10的中间、以及旋转位置P15与P16的中间。
在图5(j)所示的多个通电切换定时tv1中,图5(e)所示的开关驱动信号SVH分别从低电平切换到高电平;另外,在多个通电切换定时tv2中,分别从高电平切换到低电平。通电切换定时tv1分别设定在旋转位置P2与P3的中间、旋转位置P8与P9的中间、以及旋转位置P14与P15的中间。通电切换定时tv2分别设定在旋转位置P5与P6的中间、旋转位置P11与P12的中间、以及旋转位置P17与P18的中间。
在图5(j)所示的多个通电切换定时tw1中,图5(f)所示的开关驱动信号SWH分别从低电平切换到高电平;另外,在多个通电切换定时tw2中,分别从高电平切换到低电平。通电切换定时tw1分别设定在旋转位置P1与P2的中间、旋转位置P7与P8的中间、以及旋转位置P13与P14的中间。通电切换定时tw2分别设定在旋转位置P4与P5的中间、旋转位置P10与P11的中间、以及旋转位置P16与P17的中间。
开关驱动信号SUL如图5(g)所示,在多个通电切换定时tu1中,分别从高电平切换到低电平;另外,在多个通电切换定时tu2中,分别从低电平切换到高电平。该开关驱动信号SUL是开关驱动信号SUH的反转信号。开关驱动信号SVL如图5(h)所示,在多个通电切换定时tv1中,分别从高电平切换到低电平;另外,在多个通电切换定时tv2中,分别从低电平切换到高电平。该开关驱动信号SVL是开关驱动信号SVH的反转信号。开关驱动信号SWL如图5(i)所示,在多个通电切换定时tw1中,分别从高电平切换到低电平;另外,在多个切换通电时间tw2中,分别从低电平切换到高电平。该开关驱动信号SWL是开关驱动信号SWH的反转信号。
根据开关元件UH、UL、VH、VL、WH、WL的各自的导通、断开动作,切换对U相线圈CU、V相线圈CV、W相线圈CW的通电状态。对U相线圈CU、V相线圈CV、W相线圈CW的通电电流进行切换的结果是,三相无刷电动机10根据转子20的旋转位置产生驱动力。因为给予该三相无刷电动机10的驱动力是众所周知的,所以省略详细的说明。
PWM控制电路120如图4所示,从计算处理电路130接受通电切换定时信号TUH、TUL、TVH、TVL、TWH、TWL、以及转速指令RI,而且从负载电流检测电阻DR接受负载电流检测信号IL,从而产生开关驱动信号SUH、SUL、SVH、SVL、SWH、SWL。通电切换定时信号TUH、TUL、TVH、TVL、TWH、TWL决定多个通电切换定时tu1、tv1、tw1、tu2、tv2、tw2。转速指令RI与负载电流检测信号IL在开关元件UH、UL、VH、VL、WH、WL的各个导通期间及断开期间,用于对开关驱动信号SUH、SUL、SVH、SVL、SWH、SWL的每单位时间的脉冲占空比进行PWM控制。
计算处理电路130如图4所示,具有:通电切换定时计算单元131、时间间隔计算单元133、时间间隔计算模式设定单元135、以及转速指令计算单元137。转速指令计算单元137输出对三相无刷电动机10的转速指令RI。在实施形态1中,因为三相无刷电动机10用于控制液压,提供对车辆的转向盘的辅助转矩,所以向转速指令计算单元137提供表示车辆车速的车速信号SV、以及表示转向盘转向角的转向角信号Sθ。转速指令计算单元137根据车速信号SV与转向角信号Sθ,来计算对三相无刷电动机10的转速指令RI,并输出该转速指令RI。该转速指令RI与负载电流检测信号IL一起提供给PWM控制电路120。
在实施形态1中,作为本发明的特征,计算处理电路130具有:通电切换定时计算单元131、时间间隔计算单元133、以及时间间隔计算模式设定单元135,通电切换定时计算单元131根据位置信号发生装置40的输出信号SA、SB、SC与来自时间间隔计算单元133的时间间隔信号St,产生通电切换定时信号TUH、TUL、TVH、TVL、TWH、TWL。时间间隔计算模式设定单元135产生时间间隔计算模式指令TQ,并将该时间间隔计算模式指令TQ提供给时间间隔计算单元133。向时间间隔计算单元133提供时间间隔计算模式指令TQ与位置信号发生装置40的输出信号SA、SB、SC。
如上所述,位置检测信号p1、p6、p3、p2、p5、p4按照其顺序依次产生,在相邻的各2个位置检测信号之间分别存在着区间q。时间间隔计算单元133在按照p1、p6、p3、p2、p5、p4的顺序依次产生的位置检测信号中,依次选择位于将连续的Q个区间相加的相加区间Aq两端的2个位置检测信号px、py,并计算这些所选择的2个位置检测信号px、py之间的时间间隔t。时间间隔计算模式指令TQ设定所选择的2个位置检测信号px、py之间的相加计算区间Aq中所包含的区间q的数量Q。
时间间隔计算模式设定单元135取入外部指令TO、转速指令RI、负载电流检测信号IL中的某一个,并输出时间间隔计算模式指令TQ。构成时间间隔计算模式设定单元135,使其能够取入位置检测信号发生装置40的输出信号SA、SB、SC。
在实施形态1中,时间间隔计算模式设定单元135取入外部指令TO,并根据该外部指令TO,而产生时间间隔计算模式指令TQ。具体地说,在实施形态1中,时间间隔计算模式设定单元135根据外部指令TO,设定时间间隔计算模式指令TQ的区间数Q为2、即Q=2。换句话说,将2个位置检测信号px、py之间的相加区间Aq中所包含的区间q的个数Q设定为2。在该实施形态1中,时间间隔计算单元133根据时间间隔计算模式指令TQ,依次选择位于包含Q=2个的区间q的相加区间Aq两端的2个位置检测信号px、py,并依次计算这些位置检测信号px、py之间的时间间隔t,再输出时间间隔信号St。
具体地说,时间间隔计算单元133分别在转子20的旋转一周期间的Tn-1、Tn、Tn+1中,通过反复连续18次来计算多个时间间隔t21~t26,并将这些时间间隔t21~t26作为时间间隔信号St,输出到通电切换定时计算单元131。关于这些时间间隔t21~t26,下面进行具体的说明。
首先,时间间隔t21如图5(a)所标记的那样,在旋转位置P1上的位置检测信号p1与旋转位置P3上的位置检测信号p3之间、旋转位置P7上的位置检测信号p1与旋转位置P9上的位置检测信号p3之间、以及旋转位置P13上的位置检测信号p1与旋转位置P15上的位置检测信号p3之间,分别进行计算。分别设定Q=2、位置检测信号px=p1、py=p3,并选择位于将连续的2个区间q相加的相加区间Aq两端的2个位置检测信号p1、p3,从而通过计算它们之间的时间间隔,而得到这些时间间隔t21。
时间间隔t22在旋转位置P4上的位置检测信号p2与旋转位置P6上的位置检测信号p4之间、旋转位置P10上的位置检测信号p2与旋转位置P12上的位置检测信号p4之间、以及旋转位置P16上的位置检测信号p2与旋转位置P18上的位置检测信号p4之间,分别进行计算。分别设定Q=2、位置检测信号px=p2、py=p4,并选择位于将连续的2个区间q相加的相加区间Aq两端的2个位置检测信号p2、p4,从而通过计算它们之间的时间间隔,而得到这些时间间隔t22。
时间间隔t23如图5(b)所标记的那样,在旋转位置P3上的位置检测信号p3与旋转位置P5上的位置检测信号p5之间、旋转位置P9上的位置检测信号p3与旋转位置P11上的位置检测信号p5之间、以及旋转位置P15上的位置检测信号p3与旋转位置P17上的位置检测信号p5之间,分别进行计算。分别设定Q=2、位置检测信号px=p3、py=p5,并选择位于将连续的2个区间q相加的相加区间Aq两端的2个位置检测信号p3、p5,从而通过计算它们之间的时间间隔,而得到这些时间间隔t23。
时间间隔t24在期间Tn-1的旋转位置P18上的位置检测信号p4与旋转位置P2上的位置检测信号p6之间、旋转位置P6上的位置检测信号p4与旋转位置P8上的位置检测信号p6之间、以及旋转位置P12上的位置检测信号p4与旋转位置P14上的位置检测信号p6之间,分别进行计算。分别设定Q=2、位置检测信号px=p4、py=p6,并选择位于将连续的2个区间q相加的相加区间Aq两端的2个位置检测信号p4、p6,从而通过计算它们之间的时间间隔,而得到这些时间间隔t24。
时间间隔t25如图5(c)所标记的那样,在旋转位置P5上的位置检测信号p5与旋转位置P7上的位置检测信号p1之间、旋转位置P11上的位置检测信号p5与旋转位置P13上的位置检测信号p1之间、以及旋转位置P17上的位置检测信号p5与下一个期间Tn+1的旋转位置P1上的位置检测信号p1之间,分别进行计算。分别设定Q=2、位置检测信号px=p5、py=p1,并选择位于将连续的2个区间q相加的相加区间Aq两端的2个位置检测信号p5、p1,从而通过计算它们之间的时间间隔,而得到这些时间间隔t25。
时间间隔t26在旋转位置P2上的位置检测信号p6与旋转位置P4上的位置检测信号p2之间、旋转位置P8上的位置检测信号p6与旋转位置P10上的位置检测信号p2之间、以及旋转位置P14上的位置检测信号p6与旋转位置P16上的位置检测信号p2之间,分别进行计算。分别设定Q=2、位置检测信号px=p6、py=p2,并选择位于将连续的2个区间q相加的相加区间Aq两端的2个位置检测信号p6、p2,从而通过计算它们之间的时间间隔,而得到这些时间间隔t26。
多个时间间隔t21分别是位置检测信号p1与位置检测信号p3之间的时间间隔,这些时间间隔t21取决于位置传感器PA、PB之间的角度θab。多个时间间隔t22分别是位置检测信号p2与位置检测信号p4之间的时间间隔,这些时间间隔t22也取决于位置传感器PA、PB之间的角度θab。多个时间间隔t23分别是位置检测信号p3与位置检测信号p5之间的时间间隔,这些时间间隔t23取决于位置传感器PB、PC之间的角度θbc。多个时间间隔t24分别是位置检测信号p4与位置检测信号p6之间的时间间隔,这些时间间隔t24也取决于位置传感器PB、PC之间的角度θbc。多个时间间隔t25分别是位置检测信号p5与位置检测信号p1之间的时间间隔,这些时间间隔t25取决于位置传感器PC、PA之间的角度θca。多个时间间隔t26分别是位置检测信号p6与位置检测信号p2之间的时间间隔,这些时间间隔t26也取决于位置传感器PC、PA之间的角度θca。
通电切换定时计算单元131根据多个时间间隔t21~t26、与多个位置检测信号p1~p6,分别决定多个通电切换定时tu2、tw2、tv2、tu1、tw1、tv1。具体地说,将旋转位置P2上的位置检测信号p6作为基准,将旋转位置P3、P4中间的通电切换定时tu2设定为只从该位置检测信号p6延迟经过时间{(t24/2)+(t21/4)}的时间。通过向期间Tn-1的旋转位置P18上的位置检测信号p4与旋转位置P2上的位置检测信号p6之间的时间间隔t24乘以1/2,而得到上述时间(t24/2)。另外,通过向旋转位置P1上的位置检测信号p1与旋转位置P3上的位置检测信号p3之间的时间间隔t21乘以1/4,而得到上述时间(t21/4)。旋转位置P9、P10中间以及旋转位置P15、P16中间的各通电切换定时tu2也同样,分别采用刚才的时间间隔t24与刚才的时间间隔t21,以计算经过时间{(t24/2)+(t21/4)},并且设定为只从刚才的位置检测信号p6延迟该经过时间的时间。
将旋转位置P3上的位置检测信号p3作为基准,将旋转位置P4、P5中间的通电切换定时tw2设定为只从该位置检测信号p3延迟经过时间{(t21/2)+(t26/4)}的时间。通过向旋转位置P1上的位置检测信号p1与旋转位置P3上的位置检测信号p3之间的时间间隔t21乘以1/2,而得到上述时间(t21/2)。另外,通过向旋转位置P2上的位置检测信号p6与旋转位置P4上的位置检测信号p2之间的时间间隔t26乘以1/4,而得到上述时间(t26/4)。旋转位置P10、P11中间以及旋转位置P16、P17中间的各通电切换定时tw2也同样,分别采用刚才的时间间隔t21与刚才的时间间隔t26,以计算经过时间{(t21/2)+(t26/4)},并且设定为只从刚才的位置检测信号p3延迟该经过时间的时间。
将旋转位置P4上的位置检测信号p2作为基准,将旋转位置P5、P6中间的通电切换定时tv2设定为只从该位置检测信号p2延迟经过时间{(t26/2)+(t23/4)}的时间。通过向旋转位置P2上的位置检测信号p6与旋转位置P4上的位置检测信号p2之间的时间间隔t26乘以1/2,而得到上述时间(t26/2)。另外,通过向旋转位置P3上的位置检测信号p3与旋转位置P5上的位置检测信号p5之间的时间间隔t23乘以1/4,而得到上述时间(t23/4)。旋转位置P11、P12中间以及旋转位置P17、P 18中间的各通电切换定时tv2也同样,分别采用刚才的时间间隔t26与刚才的时间间隔t23,以计算经过时间{(t26/2)+(t23/4)},并且设定为只从刚才的位置检测信号p2延迟该经过时间的时间。
将旋转位置P5上的位置检测信号p5作为基准,将旋转位置P6、P7中间的通电切换定时tu1设定为只从该位置检测信号p5延迟经过时间{(t23/2)+(t22/4)}的时间。通过向旋转位置P3上的位置检测信号p3与旋转位置P5上的位置检测信号p5之间的时间间隔t23乘以1/2,而得到上述时间(t23/2)。另外,通过向旋转位置P4上的位置检测信号p2与旋转位置P6上的位置检测信号p4之间的时间间隔t22乘以1/4,而得到上述时间(t22/4)。旋转位置P12、P13中间以及旋转位置P18与下一个期间Tn+1的旋转位置P1中间的各通电切换定时tu1也同样,分别采用刚才的时间间隔t23与刚才的时间间隔t22,以计算经过时间{(t23/2)+(t22/4)},并且设定为只从刚才的位置检测信号p5延迟该经过时间的时间。
将旋转位置P6上的位置检测信号p4作为基准,将旋转位置P7、P8中间的通电切换定时tw1设定为只从该位置检测信号p4延迟经过时间{(t22/2)+(t25/4)}的时间。通过向旋转位置P4上的位置检测信号p2与旋转位置P6上的位置检测信号p4之间的时间间隔t22乘以1/2,而得到上述时间(t22/2)。另外,通过向旋转位置P5上的位置检测信号p5与旋转位置P7上的位置检测信号p1之间的时间间隔t25乘以1/4,而得到上述时间(t25/4)。旋转位置P13、P14中间以及旋转位置P1、P2中间的各通电切换定时tw1也同样,分别采用刚才的时间间隔t22与刚才的时间间隔t25,以计算经过时间{(t22/2)+(t25/4)},并且设定为只从刚才的位置检测信号p4延迟该经过时间的时间。
将旋转位置P7上的位置检测信号p1作为基准,将旋转位置P8、P9中间的通电切换定时tv1设定为只从该位置检测信号p1延迟经过时间{(t25/2)+(t24/4)}的时间。通过向旋转位置P5上的位置检测信号p5与旋转位置P7上的位置检测信号p1之间的时间间隔t25乘以1/2,而得到上述时间(t25/2)。另外,通过向旋转位置P6上的位置检测信号p4与旋转位置P8上的位置检测信号p6之间的时间间隔t24乘以1/4,而得到上述时间(t24/4)。旋转位置P14、P15中间以及旋转位置P2、P3中间的各通电切换定时tv1也同样,分别采用刚才的时间间隔t25与刚才的时间间隔t24,以计算经过时间{(t25/2)+(t24/4)},并且设定为只从刚才的位置检测信号p1延迟该经过时间的时间。
在过去的三相无刷电动机的控制装置中,从在各个旋转位置P1~P18上依次产生的位置检测信号中,计算相邻的2个位置检测信号之间的时间间隔t0,并采用该时间间隔t0来决定通电切换定时。换句话说,是依次选择仅仅位于1个区间q两端的2个位置检测信号,并计算它们之间的时间间隔t0,存在于所选择的2个位置检测信号px、py之间的区间数Q为1。在根据该时间间隔t0来决定多个通电切换定时的过去技术中,位置传感器PA、PB、PC的安装位置的误差对多个通电切换定时有较大影响。
与此不同的是,在实施形态1中,将多个时间间隔t21~t26分别设定为位于将连续的2个区间q相加的相加区间Aq两端的2个位置检测信号px、py之间的时间间隔,根据这些多个时间间隔t21~t26、与多个位置检测信号p1~p6,分别决定多个通电切换定时tu2、tw2、tv2、tu1、tw1、tv1。多个时间间隔t21~t26具有实际上为各个时间间隔t0的2倍的时间间隔。采用向该时间间隔t0的实际上的2倍的时间间隔t21~t26乘以1/2、1/4后的值,来决定多个通电切换定时,从而即使在位置传感器PA、PB、PC的安装位置发生误差时,也因为将该误差平均化,所以能够降低其影响。另外,即使是伴随着位置检测用转子41的永磁体m1~m6的配置误差而产生的磁化位置误差,也同样能够降低其影响。即使在兼用转子20来代替位置检测用转子41的情况下,也同样能够降低伴随着永磁体M1~M6的配置误差而产生的磁化位置误差的影响。
图6是在三相无刷电动机10中在位置传感器PA、PB、PC中的1个位置传感器的安装位置上产生了2度的角度误差的情况下对通电切换定时的变化进行实际测量的曲线。设三相无刷电动机10为与实施形态1相同的6极9槽的三相无刷电动机。图6的横轴表示旋转位置P1~P18,纵轴表示通电切换定时的电角度。在6极9槽的三相无刷电动机10中,理想的情况是将与旋转位置P1~P18对应的通电切换定时之间的电角度维持在20度,但是在1个位置传感器的安装位置上产生2度的角度误差的结果是,与旋转位置P1~P18对应的多个通电切换定时以θe=20度为中心产生变动。
在图6中,用记号◇表示的特性C1是与实施形态1对应的特性,用记号△表示的特性C0是与过去控制对应的特性。在过去控制中,采用多个时间间隔t0与多个位置检测信号来决定多个通电切换定时,如特性C0所示,通电切换定时的变动幅度为从16度到23度的范围。与此不同的是,在实施形态1的控制中,根据实质上相当于时间间隔t0的2倍的时间间隔t21~t26与位置检测信号p1~p6来决定多个通电切换定时,如特性C1所示,通电切换定时的变化幅度被抑制在从大约18度到23度的范围内。
图7是对2个位置检测信号px、py之间的区间数Q及与其对应的通电切换定时的电角度变动幅度的关系进行实际测量的曲线。即使是图7的曲线,也将三相无刷电动机10设为与实施形态1相同的6极9槽的三相无刷电动机。图7的横轴表示区间数Q,纵轴表示通电切换定时的电角度变动幅度。特性D1是在位置传感器PA、PB、PC之中的1个位置传感器的安装位置上产生1度的角度误差时的特性,特性D2是在1个位置传感器的安装位置上产生2度的角度误差时的特性,另外特性D3是在1个位置传感器的安装位置上产生3度的角度误差时的特性。
关于特性D1,在相当于Q=1的过去技术中,通电切换定时的电角度变动幅度为大约10.5度,而与此不同的是在设Q=2的实施形态1中,通电切换定时的电角度变动幅度被抑制在大约8.0度。关于特性D2,在相当于Q=1的过去技术中,通电切换定时的电角度变动幅度为大约7度,而与此不同的是设在Q=2的实施形态1中,通电切换定时的电角度变动幅度被抑制在大约5.5度。关于特性D3,在相当于Q=1的过去技术中,通电切换定时的电角度变动幅度为大约3.5度,而与此不同的是在设Q=2的实施形态1中,通电切换定时的电角度变动幅度被抑制在大约3.0度。
图6、图7都是在位置传感器的安装位置上产生误差时的曲线,但是当位置检测用转子41的永磁体m1~m6的配置产生误差时,另外,在兼用转子20来进行位置检测的形态中,在转子20的永磁体M1~M6的配置产生误差时,也能够得到同样的特性,在实施形态1中,能够抑制由于误差而引起的通电切换定时的变动。
在实施形态1中,区间数Q为2,该区间数是偶数。因为区间数Q是偶数,所以决定多个时间间隔t21、t23、t25的2个位置检测信号px、py从位置检测信号p1、p3、p5之中选择。因为位置检测信号p1、p3、p5全部的随着转子20的旋转而给予相同极性的磁通密度变化的边缘、即从S极向N极变化的边缘ea、ec、ee,是在与位置传感器PA、PB、PC对向时所产生的,所以能够更加准确地计算各时间间隔t21、t23、t25。另外,从位置检测信号p2、p4、p6之中选择决定多个时间间隔t22、t24、t26的2个位置检测信号px、py。因为位置检测信号p2、p4、p6全部的随着转子20的旋转而给予相同极性的磁通密度变化的边缘、即从N极向S极变化的边缘eb、ed、ef,是在与位置传感器PA、PB、PC对向时所产生的,所以也能够更加准确地计算各时间间隔t22、t24、t26。
图8(a)表示与位置传感器PA对应的输出信号SA、以及与其对应的磁通密度变化的例子。其它的位置传感器SB、SC也一样。位置传感器SA的传感器输出pA表示与图8(a)所示的磁通密度的变化几乎相同的变化。图8(b)表示与位置传感器PA对应的位置检测信号发生器42的输出信号SA中所包含的位置检测信号p1、p2。在图8(a)所示的磁通密度变化中,在与边缘ea、ec、ee对应的位置上,磁通密度具有向上倾斜su向着N极侧上升,在与边缘eb、ed、ef对应的位置上,相反地磁通密度具有向下倾斜sd向着S极侧下降。位置检测信号发生器42具有检测等级a、b,且当磁通密度向着N极侧上升时,在向上倾斜su的途中直到磁通密度上升到等级a时,产生位置检测信号p1,另外,当磁通密度向着S极侧下降时,在向下倾斜sd的途中直到磁通密度下降到等级b时,产生位置检测信号p2。磁通密度的变化具有向上倾斜su与向下倾斜sd,另外,因为位置检测信号发生器42具有检测等级a、b,所以结果是,位置检测信号p1与下一个的位置检测信号p2之间的时间间隔ta、和位置检测信号p2与下一个的位置检测信号p1之间的时间间隔tb是不同的,而且它们的关系是tb>ta。
在过去技术中,区间数Q为1,而且在用向上倾斜su得到的位置检测信号与用向下倾斜sd得到的位置检测信号之间计算时间间隔t0的状态、在用上下倾斜su得到的2个位置检测信号之间计算时间间隔t0的状态、以及在用向下倾斜sd得到的2个位置检测信号之间计算时间间隔t0的状态等3个状态混在一起,结果是,在时间间隔t0中产生随着磁通密度变化的倾斜而引起的误差。与此不同的是,在实施形态1中,因为区间数Q为2,而且多个各时间间隔t21、t23、t25全部在用向上倾斜su得到的位置检测信号p1、p3、p5之中的2个位置检测信号之间进行计算,另外,多个各时间间隔t22、t24、t26全部在用向下倾斜sd得到的位置检测信号p2、p4、p6之中的2个位置检测信号之间进行计算,所以在时间间隔t21~t26中,随着磁通密度变化的倾斜而引起的误差变小,能够将通电切换定时的变化抑制得更小。
实施形态2
在实施形态1中,是时间间隔计算模式设定单元135根据外部指令TO,将Q=2的时间间隔计算模式指令TQ给予时间间隔计算单元133,而且时间间隔计算单元133在位于连续的2个区间q两端的2个位置检测信号px、py之间,分别计算时间间隔t21~t26,但是在实施形态2中,是时间间隔计算模式设定单元135根据外部指令TO,将Q=3的时间间隔计算模式指令TQ给予时间间隔计算单元133,而且时间间隔计算单元133在位于连续的3个区间q两端的2个位置检测信号px、py之间,分别计算时间间隔t31~t36。其它结构与实施形态1相同。
图9是说明实施形态2的动作用的时序图。该图9的横轴的旋转位置P1~P18与图5相同,另外,图9(a)~(j)所表示的各信号波形也与图5相同。在实施形态2中,时间间隔计算单元133依次计算图9(a)、(b)、(c)中所标记的各时间间隔t31~t36。关于这些时间间隔t31~t36,下面进行具体的说明。
首先,时间间隔t31分别在旋转位置P1上的位置检测信号p1与旋转位置P4上的位置检测信号p2之间、旋转位置P7上的位置检测信号p1与旋转位置P10上的位置检测信号p2之间、以及旋转位置P13上的位置检测信号p1与旋转位置P16上的位置检测信号p2之间,进行计算。通过设定Q=3、位置检测信号px=p1、py=p2,并选择位于将连续的3个区间q相加的相加区间Aq两端的2个位置检测信号p1、p2,再计算它们之间的时间间隔,从而得到这些时间间隔t31。
时间间隔t32分别在旋转位置P4上的位置检测信号p2与旋转位置P7上的位置检测信号p1之间、旋转位置P10上的位置检测信号p2与旋转位置P13上的位置检测信号p1之间、以及旋转位置P16上的位置检测信号p2与下一个期间Tn+1的旋转位置P1上的位置检测信号p1之间,进行计算。通过设定Q=3、位置检测信号px=p2、py=p1,并选择位于将连续的3个区间q相加的相加区间Aq两端的2个位置检测信号p2、p1,再计算它们之间的时间间隔,从而得到这些时间间隔t32。
时间间隔t33分别在旋转位置P3上的位置检测信号p3与旋转位置P6上的位置检测信号p4之间、旋转位置P9上的位置检测信号p3与旋转位置P12上的位置检测信号p4之间、以及旋转位置P15上的位置检测信号p3与旋转位置P18上的位置检测信号p4之间,进行计算。通过设定Q=3、位置检测信号px=p3、py=p4,并选择位于将连续的3个区间q相加的相加区间Aq两端的2个位置检测信号p3、p4,再计算它们之间的时间间隔,从而得到这些时间间隔t33。
时间间隔t34分别在上一个期间Tn-1的旋转位置P18上的位置检测信号p4与旋转位置P3上的位置检测信号p3之间、旋转位置P6上的位置检测信号p4与旋转位置P9上的位置检测信号p3之间、以及旋转位置P12上的位置检测信号p4与旋转位置P15上的位置检测信号p3之间,进行计算。通过设定Q=3、位置检测信号px=p4、py=p3,并选择位于将连续的3个区间q相加的相加区间Aq两端的2个位置检测信号p4、p3,再计算它们之间的时间间隔,从而得到这些时间间隔t34。
时间间隔t35分别在旋转位置P5上的位置检测信号p5与旋转位置P8上的位置检测信号p6之间、旋转位置P11上的位置检测信号p5与旋转位置P14上的位置检测信号p6之间、旋转位置P17上的位置检测信号p5与下一个期间Tn+1的最初的位置检测信号p6之间、以及上一个期间Tn-1的最后的位置检测信号p5与旋转位置P2上的位置检测信号p6之间,进行计算。通过设定Q=3、位置检测信号px=p5、py=p6,并选择位于将连续的3个区间q相加的相加区间Aq两端的2个位置检测信号p5、p6,再计算它们之间的时间间隔,从而得到这些时间间隔t35。
时间间隔t36分别在旋转位置P2上的位置检测信号p6与旋转位置P5上的位置检测信号p5之间、旋转位置P8上的位置检测信号p6与旋转位置P11上的位置检测信号p5之间、以及旋转位置P14上的位置检测信号p6与旋转位置P17上的位置检测信号p5之间,进行计算。通过设定Q=3、位置检测信号px=p6、py=p5,并选择位于将连续的3个区间q相加的相加区间Aq两端的2个位置检测信号p6、p5,再计算它们之间的时间间隔,从而得到这些时间间隔t36。
当在位置传感器PA、PB、PC的安装位置上产生角度误差时,或者当位置检测用转子41的永磁体m1~m6产生磁化位置的误差时,或者在位置检测中兼用转子20的形态中,当永磁体M1~M6产生磁化位置的误差时,因为位置检测信号p1~p6所产生的时间发生偏移,所以通电切换定时tu1、tu2、tv1、tv2、tw1、tw2也产生偏移。但是,在实施形态2中,时间间隔t31、t32分别是位置检测信号p1与位置检测信号p2之间的时间间隔,即使在位置传感器PA的安装位置上产生误差,或者即使在永磁体m1~m6、M1~M6中产生磁化位置误差,这些时间间隔t31、t32也不会受该误差影响。时间间隔t33、t34分别是位置检测信号p3与位置检测信号p4之间的时间间隔,而且时间间隔t35、t36分别是位置检测信号p5与位置检测信号p6之间的时间间隔,即使在位置传感器PB、PC的安装位置上产生误差,或者即使在永磁体m1~m6、M1~M6中产生磁化位置的误差,这些时间间隔t33、t34、t35、t36也不会受该误差影响。
通电切换定时计算单元131根据位置检测信号发生装置40的输出信号SA、SB、SC中所包含的多个位置检测信号p1~p6、与多个时间间隔t31~t36,分别决定多个通电切换定时tw2、tv2、tu1、tw1、tv1、tu2。具体地说,将旋转位置P3上的位置检测信号p3作为基准,将旋转位置P4、P5中间的通电切换定时tw2设定为只从该位置检测信号p3延迟经过时间{(t34/3)+(t31/6)}的时间。通过向上一个期间Tn-1的旋转位置P18上的位置检测信号p4与旋转位置P3上的位置检测信号p3之间的时间间隔t34乘以1/3,以得到上述时间(t34/3)。另外,通过向旋转位置P1上的位置检测信号p1与旋转位置P4上的位置检测信号p2之间的时间间隔t31乘以1/6,以得到上述时间(t31/6)。旋转位置P10、P11中间以及旋转位置P16、P17中间的各通电切换定时tw2也一样,分别采用刚才的时间间隔t34与刚才的时间间隔t31,来计算经过时间{(t34/3)+(t31/6)},并且设定为只从刚才的位置检测信号p3延迟该经过时间的时间。
将旋转位置P4上的位置检测信号p2作为基准,将旋转位置P5、P6中间的通电切换定时tv2设定为只从该位置检测信号p2延迟经过时间{(t31/3)+(t36/6)}的时间。通过向旋转位置P1上的位置检测信号p1与旋转位置P4上的位置检测信号p2之间的时间间隔t31乘以1/3,以得到上述时间(t31/3)。另外,通过向旋转位置P2上的位置检测信号p6与旋转位置P5上的位置检测信号p5之间的时间间隔t36乘以1/6,以得到上述时间(t36/6)。旋转位置P11、P12中间以及旋转位置P17、P18中间的各通电切换定时tv2也一样,分别采用刚才的时间间隔t31与刚才的时间间隔t36,来计算经过时间{(t31/3)+(t36/6)},并且设定为只从刚才的位置检测信号p2延迟该经过时间的时间。
将旋转位置P5上的位置检测信号p5作为基准,将旋转位置P6、P7中间的通电切换定时tu1设定为只从该位置检测信号p5延迟经过时间{(t36/3)+(t33/6)}的时间。通过向旋转位置P2上的位置检测信号p6与旋转位置P5上的位置检测信号p5之间的时间间隔t36乘以1/3,以得到上述时间(t36/3)。另外,通过向旋转位置P3上的位置检测信号p3与旋转位置P6上的位置检测信号p4之间的时间间隔t33乘以1/6,以得到上述时间(t33/6)。旋转位置P12、P13中间以及旋转位置P18与下一个期间Tn+1的旋转位置P1中间的各通电切换定时tu1也一样,分别采用刚才的时间间隔t36与刚才的时间间隔t33,来计算经过时间{(t36/3)+(t33/6)},并且设定为只从刚才的位置检测信号p5延迟该经过时间的时间。
将旋转位置P6上的位置检测信号p4作为基准,将旋转位置P7、P8中间的通电切换定时tw1设定为只从该位置检测信号p4延迟经过时间{(t33/3)+(t32/6)}的时间。通过向旋转位置P3上的位置检测信号p3与旋转位置P6上的位置检测信号p4之间的时间间隔t33乘以1/3,以得到上述时间(t33/3)。另外,通过向旋转位置P4上的位置检测信号p2与旋转位置P7上的位置检测信号p1之间的时间间隔t32乘以1/6,以得到上述时间(t32/6)。旋转位置P13、P14中间以及旋转位置P1、P2中间的各通电切换定时tw1也一样,分别采用刚才的时间间隔t33与刚才的时间间隔t32,来计算经过时间{(t33/3)+(t32/6)},并且设定为只从刚才的位置检测信号p4延迟该经过时间的时间。
将旋转位置P7上的位置检测信号p1作为基准,将旋转位置P8、P9中间的通电切换定时tv1设定为只从该位置检测信号p1延迟经过时间{(t32/3)+(t35/6)}的时间。通过向旋转位置P4上的位置检测信号p2与旋转位置P7上的位置检测信号p1之间的时间间隔t32乘以1/3,以得到上述时间(t32/3)。另外,通过向旋转位置P5上的位置检测信号p5与旋转位置P8上的位置检测信号p6之间的时间间隔t35乘以1/6,以得到上述时间(t35/6)。旋转位置P14、P15中间以及旋转位置P2、P3中间的各通电切换定时tv1也一样,分别采用刚才的时间间隔t32与刚才的时间间隔t35,来计算经过时间{(t32/3)+(t35/6)},并且设定为只从刚才的位置检测信号p1延迟该经过时间的时间。
将旋转位置P8上的位置检测信号p6作为基准,将旋转位置P9、P10中间的通电切换定时tu2设定为只从该位置检测信号p6延迟经过时间{(t35/3)+(t34/6)}的时间。通过向旋转位置P5上的位置检测信号p5与旋转位置P8上的位置检测信号p6之间的时间间隔t35乘以1/3,以得到上述时间(t35/3)。另外,通过向旋转位置P6上的位置检测信号p4与旋转位置P9上的位置检测信号p3之间的时间间隔t34乘以1/6,以得到上述时间(t34/6)。旋转位置P15、P16中间以及旋转位置P3、P4中间的各通电切换定时tu2也一样,分别采用刚才的时间间隔t35与刚才的时间间隔t34,来计算经过时间{(t35/3)+(t34/6)},并且设定为只从刚才的位置检测信号p6延迟该经过时间的时间。
在实施形态2中,选择位于将连续3个区间q相加的相加区间Aq两端的2个位置检测信号px、py,并在它们之间分别计算多个时间间隔t31~t36,根据这些多个时间间隔t31~t36、与多个位置检测信号p1~p6,来决定多个通电切换定时。因为时间间隔t31~t36不受到位置传感器PA、PB、PC的安装位置的角度误差的影响,所以变成多个通电切换定时仅取决于位置传感器PA、PB、PC的安装位置的角度误差与永磁体m1~m6或者永磁体M1~M6的磁化位置误差来变化的结果,能够将通电切换定时的变动抑制得更小。
图6的记号○所表示的特性C2以及图7的Q=3是对应于实施形态2的。在图6的特性C2中,变成各通电切换定时之间的电角度在18度与22度之间变动的结果,与过去技术的特性C0相比,各通电切换定时的电角度的变动变小。在图7的Q=3中,将特性D1中的通电切换定时的电角度变动幅度抑制到6度,将特性D2中的通电切换定时的电角度变动幅度抑制到4度,将特性D3中的通电切换定时的电角度变动幅度抑制到2度。
实施形态3
在该实施形态3中,时间间隔计算模式设定单元135根据外部指令TO,将Q=4的时间间隔计算模式指令TQ给予时间间隔计算单元133,而且时间间隔计算单元133在位于连续的4个区间q两端的2个位置检测信号px、py之间,分别计算时间间隔t41~t46。其它的结构与实施形态1相同。
图10是说明实施形态3的动作的时序图。该图10的横轴的旋转位置P1~P18与图5相同,而且图10(a)~(j)中所表示的信号波形也与图5相同。时间间隔计算单元133依次计算图10(a)、(b)、(c)中所标记的各时间间隔t41~t46。关于这些时间间隔t41~t46,下面进行具体的说明。
首先,时间间隔t41在旋转位置P1上的位置检测信号p1与旋转位置P5上的位置检测信号p5之间、旋转位置P7上的位置检测信号p1与旋转位置P11上的位置检测信号p5之间、以及旋转位置P13上的位置检测信号p1与旋转位置P17上的位置检测信号p5之间,分别进行计算。通过分别设定Q=4、位置检测信号px=p1、py=p5,并且选择位于将连续4个区间q相加的相加区间Aq两端的2个位置检测信号p1、p5,并计算它们之间的时间间隔,从而得到这些时间间隔t41。
时间间隔t42在旋转位置P4上的位置检测信号p2与旋转位置P8上的位置检测信号p6之间、旋转位置P10上的位置检测信号p2与旋转位置P14上的位置检测信号p6之间、旋转位置P16上的位置检测信号p2与下一个期间Tn+1的最初的位置检测信号p6之间、以及上一个期间Tn-1的最后的位置检测信号p2与旋转位置P2上的位置检测信号p6之间,分别进行计算。通过分别设定Q=4、位置检测信号px=p2、py=p6,并且选择位于将连续4个区间q相加的相加区间Aq两端的2个位置检测信号p2、p6,并计算它们之间的时间间隔,从而得到这些时间间隔t42。
时间间隔t43在旋转位置P3上的位置检测信号p3与旋转位置P7上的位置检测信号p1之间、旋转位置P9上的位置检测信号p3与旋转位置P13上的位置检测信号p1之间、旋转位置P15上的位置检测信号p3与下一个期间Tn+1的旋转位置P1上的位置检测信号p1之间、以及上一个期间Tn-1的最后的位置检测信号p3与旋转位置P1上的位置检测信号p1之间,分别进行计算。通过分别设定Q=4、位置检测信号px=p3、py=p1,并且选择位于将连续4个区间q相加的相加区间Aq两端的2个位置检测信号p3、p1,并计算它们之间的时间间隔,从而得到这些时间间隔t43。
时间间隔t44在期间Tn-1的旋转位置P18上的位置检测信号p4与旋转位置P4上的位置检测信号p2之间、旋转位置P6上的位置检测信号p4与旋转位置P10上的位置检测信号p2之间、以及旋转位置P12上的位置检测信号p4与旋转位置P16上的位置检测信号p2之间,分别进行计算。通过分别设定Q=4、位置检测信号px=p4、py=p2,并且选择位于将连续4个区间q相加的相加区间Aq两端的2个位置检测信号p4、p2,并计算它们之间的时间间隔,从而得到这些时间间隔t44。
时间间隔t45在上一个期间Tn-1的最后的位置检测信号p5与旋转位置P3上的位置检测信号p3之间、旋转位置P5上的位置检测信号p5与旋转位置P9上的位置检测信号p3之间、以及旋转位置P11上的位置检测信号p5与旋转位置P15上的位置检测信号p3之间,分别进行计算。通过分别设定Q=4、位置检测信号px=p5、py=p3,并且选择位于将连续4个区间q相加的相加区间Aq两端的2个位置检测信号p5、p3,并计算它们之间的时间间隔,从而得到这些时间间隔t45。
时间间隔t46在旋转位置P2上的位置检测信号p6与旋转位置P6上的位置检测信号p4之间、旋转位置P8上的位置检测信号p6与旋转位置P12上的位置检测信号p4之间、以及旋转位置P14上的位置检测信号p6与旋转位置P18上的位置检测信号p4之间,分别进行计算。通过分别设定Q=4、位置检测信号px=p6、py=p4,并且选择位于将连续4个区间q相加的相加区间Aq两端的2个位置检测信号p6、p4,并计算它们之间的时间间隔,从而得到这些时间间隔t46。
当在位置传感器PA、PB、PC的安装位置上产生角度误差时,或者当位置检测用转子41的永磁体m1~m6产生磁化位置的误差时,或者在位置检测中兼用转子20的形态中,当永磁体M1~M6产生磁化位置的误差时,因为各位置检测信号p1~p6所产生的时间发生偏移,所以各通电切换定时tu1、tu2、tv1、tv2、tw1、tw2也产生偏移。另外,多个时间间隔t41分别是位置检测信号p1与位置检测信号p5之间的时间间隔,这些时间间隔t41取决于位置传感器PC、PA之间的角度θca。多个时间间隔t42分别是位置检测信号p2与位置检测信号p6之间的时间间隔,这些时间间隔t42也取决于位置传感器PC、PA之间的角度θca。多个时间间隔t43分别是位置检测信号p3与位置检测信号p1之间的时间间隔,这些时间间隔t43取决于位置传感器PA、PB之间的角度θab。多个时间间隔t44分别是位置检测信号p4与位置检测信号p2之间的时间间隔,这些时间间隔t44也取决于位置传感器PA、PB之间的角度θab。多个时间间隔t45分别是位置检测信号p5与位置检测信号p3之间的时间间隔,这些时间间隔t45取决于位置传感器PB、PC之间的角度θbc。多个时间间隔t46分别是位置检测信号p6与位置检测信号p4之间的时间间隔,这些时间间隔t46也取决于位置传感器PB、PC之间的角度θbc。
通电切换定时计算单元131根据位置检测信号发生装置40的输出信号SA、SB、SC中所包含的多个位置检测信号p1~p6、与多个时间间隔t41~t46,来分别决定多个通电切换定时tu1、tw1、tv1、tu2、tw2、tv2。具体地说,将旋转位置P5上的位置检测信号p5作为基准,将旋转位置P6、P7中间的通电切换定时tu1设定为只从该位置检测信号p5延迟经过时间{(t41/4)+(t46/8)}的时间。通过向旋转位置P1上的位置检测信号p1与旋转位置P5上的位置检测信号p5之间的时间间隔t41乘以1/4,而得到上述时间(t41/4)。另外,通过向旋转位置P2上的位置检测信号p6与旋转位置P6上的位置检测信号p4之间的时间间隔t46乘以1/8,而得到上述时间(t46/8)。旋转位置P12、P13中间、以及旋转位置P18与下一个期间Tn+1的旋转位置P1中间的各通电切换定时tu1也一样,分别采用刚才的时间间隔t41与刚才的时间间隔t46,来计算经过时间{(t41/4)+(t46/8)},并且设定为只从刚才的位置检测信号p5延迟该经过时间的时间。
将旋转位置P6上的位置检测信号p4作为基准,将旋转位置P7、P8中间的通电切换定时tw1设定为只从该位置检测信号p4延迟经过时间{(t46/4)+(t43/8)}的时间。通过向旋转位置P2上的位置检测信号p6与旋转位置P6上的位置检测信号p4之间的时间间隔t46乘以1/4,而得到上述时间(t46/4)。另外,通过向旋转位置P3上的位置检测信号p3与旋转位置P7上的位置检测信号p1之间的时间间隔t43乘以1/8,而得到上述时间(t43/8)。旋转位置P13、P14中间、以及旋转位置P1、P2中间的各通电切换定时tw1也一样,分别采用刚才的时间间隔t46与刚才的时间间隔t43,来计算经过时间{(t46/4)+(t43/8)},并且设定为只从刚才的位置检测信号p4延迟该经过时间的时间。
将旋转位置P7上的位置检测信号p1作为基准,将旋转位置P8、P9中间的通电切换定时tv1设定为只从该位置检测信号p1延迟经过时间{(t43/4)+(t42/8)}的时间。通过向旋转位置P3上的位置检测信号p3与旋转位置P7上的位置检测信号p1之间的时间间隔t43乘以1/4,而得到上述时间(t43/4)。另外,通过向旋转位置P4上的位置检测信号p2与旋转位置P8上的位置检测信号p6之间的时间间隔t42乘以1/8,而得到上述时间(t42/8)。旋转位置P14、P15中间、以及旋转位置P2、P3中间的各通电切换定时tv1也一样,分别采用刚才的时间间隔t43与刚才的时间间隔t42,来计算经过时间{(t43/4)+(t42/8)},并且设定为只从刚才的位置检测信号p1延迟该经过时间的时间。
将旋转位置P8上的位置检测信号p6作为基准,将旋转位置P9、P10中间的通电切换定时tu2设定为只从该位置检测信号p6延迟经过时间{(t42/4)+(t45/8)}的时间。通过向旋转位置P4上的位置检测信号p2与旋转位置P8上的位置检测信号p6之间的时间间隔t42乘以1/4,而得到上述时间(t42/4)。另外,通过向旋转位置P5上的位置检测信号p5与旋转位置P9上的位置检测信号p3之间的时间间隔t45乘以1/8,而得到上述时间(t45/8)。旋转位置P15、P16中间、以及旋转位置P3、P4中间的各通电切换定时tu2也一样,分别采用刚才的时间间隔t42与刚才的时间间隔t45,来计算经过时间{(t42/4)+(t45/8)},并且设定为只从刚才的位置检测信号p6延迟该经过时间的时间。
将旋转位置P9上的位置检测信号p3作为基准,将旋转位置P10、P11中间的通电切换定时tw2设定为只从该位置检测信号p3延迟经过时间{(t45/4)+(t44/8)}的时间。通过向旋转位置P5上的位置检测信号p5与旋转位置P9上的位置检测信号p3之间的时间间隔t45乘以1/4,而得到上述时间(t45/4)。另外,通过向旋转位置P6上的位置检测信号p4与旋转位置P10上的位置检测信号p2之间的时间间隔t44乘以1/8,而得到上述时间(t44/8)。旋转位置P16、P17中间、以及旋转位置P4、P5中间的各通电切换定时tw2也一样,分别采用刚才的时间间隔t45与刚才的时间间隔t44,来计算经过时间{(t45/4)+(t44/8)},并且设定为只从刚才的位置检测信号p3延迟该经过时间的时间。
将旋转位置P10上的位置检测信号p2作为基准,将旋转位置P11、P12中间的通电切换定时tv2设定为只从该位置检测信号p2延迟经过时间{(t44/4)+(t41/8)}的时间。通过向旋转位置P6上的位置检测信号p4与旋转位置P10上的位置检测信号p2之间的时间间隔t44乘以1/4,而得到上述时间(t44/4)。另外,通过向旋转位置P7上的位置检测信号p1与旋转位置P11上的位置检测信号p5之间的时间间隔t41乘以1/8,而得到上述时间(t41/8)。旋转位置P17、P18中间、以及旋转位置P5、P6中间的各通电切换定时tv2也一样,分别采用刚才的时间间隔t44与刚才的时间间隔t41,来计算经过时间{(t44/4)+(t41/8)},并且设定为只从刚才的位置检测信号p2延迟该经过时间的时间。
在实施形态3中,将多个时间间隔t41~t46分别设定为位于将连续4个区间q相加的相加区间Aq两端的2个位置检测信号px、py之间的时间间隔,并根据这些多个时间间隔t41~t46、与多个位置检测信号p1~p6,来分别决定多个通电切换定时tu2、tw2、tv2、tu1、tw1、tv1。时间间隔t41~t46分别具有实质上是时间间隔t0的4倍的时间间隔。采用分别向实质上为该时间间隔t0的4倍的时间间隔t41~t46乘以1/4、1/8而得到的值,来决定多个通电切换定时,通过这样即使在位置传感器PA、PB、PC的安装位置上产生误差的情况下,也由于该误差被平均化,所以能够降低其影响。另外,即使对于位置检测用转子41的随着永磁体m1~m6的配置误差而引起的磁化位置误差,也同样能够降低其影响。即使在兼用转子20来代替位置检测用转子41的情况下,同样能够降低随着永磁体M1~M6的配置误差而引起的磁化位置的误差的影响。
在实施形态3中,区间数Q为4,该区间数Q与实施形态1相同是偶数。因为区间数Q是偶数,所以从位置检测信号p1、p3、p5之中选择决定各时间间隔t41、t43、t45的2个位置检测信号px、py。因为多个位置检测信号p1、p3、p5全部的随着转子20的旋转而给予相同极性的磁通密度变化的边缘、即从S极向N极变化的边缘ea、ec、ee,是分别与位置传感器PA、PB、PC对向时所产生的,所以能够更加准确地计算多个时间间隔t41、t43、t45。另外,从位置检测信号p2、p4、p6之中选择决定多个时间间隔t42、t44、t46的2个位置检测信号px、py。因为多个位置检测信号p2、p4、p6的全部随着转子20的旋转而给予相同极性的磁通密度变化的边缘、即从N极向着S极变化的边缘eb、ed、ef,是分别与位置传感器PA、PB、PC对向时所产生的,所以也能够更加准确地计算时间间隔t42、t44、t46。
实施形态4
在该实施形态4中,时间间隔计算模式设定单元135根据外部指令TO,将Q=5的时间间隔计算模式指令TQ给予时间间隔计算单元133,而且时间间隔计算单元133在位于连续的5个区间q两端的2个位置检测信号px、py之间,分别计算时间间隔t51~t56。其它的结构与实施形态1相同。
图11是说明实施形态4的动作用的时序图。该图11的横轴的旋转位置P1~P18与图5相同,而且图11(a)~(j)中所示的波形也与图5相同。时间间隔计算单元133依次计算图11(a)、(b)、(c)中所标记的时间间隔t51~t56。关于这些时间间隔t51~t56,下面进行具体的说明。
首先,时间间隔t51在旋转位置P1上的位置检测信号p1与旋转位置P6上的位置检测信号p4之间、旋转位置P7上的位置检测信号p1与旋转位置P12上的位置检测信号p4之间、以及旋转位置P13上的位置检测信号p1与旋转位置P18上的位置检测信号p4之间,分别进行计算。通过分别设定Q=5、位置检测信号px=p1、py=p4,并且选择位于将连续5个区间q相加的加法区间Aq两端的2个位置检测信号p1、p4,再计算它们之间的时间间隔,以得到这些时间间隔t51。
时间间隔t52在旋转位置P4上的位置检测信号p2与旋转位置P9上的位置检测信号p3之间、旋转位置P10上的位置检测信号p2与旋转位置P15上的位置检测信号p3之间、上一个期间Tn-1的最后的位置检测信号p2与旋转位置P3上的位置检测信号p3之间、以及旋转位置P16上的位置检测信号p2与下一个期间Tn+1的最初的位置检测信号p3之间,分别进行计算。通过分别设定Q=5、位置检测信号px=p2、py=p3,并且选择位于将连续5个区间q相加的加法区间Aq两端的2个位置检测信号p2、p3,再计算它们之间的时间间隔,以得到这些时间间隔t52。
时间间隔t53在旋转位置P3上的位置检测信号p3与旋转位置P8上的位置检测信号p6之间、旋转位置P9上的位置检测信号p3与旋转位置P14上的位置检测信号p6之间、上一个期间Tn-1的最后的位置检测信号p3与旋转位置P2上的位置检测信号p6之间、以及旋转位置P15上的位置检测信号p3与下一个期间Tn+1的最初的位置检测信号p6之间,分别进行计算。通过分别设定Q=5、位置检测信号px=p3、py=p6,并且选择位于将连续5个区间q相加的加法区间Aq两端的2个位置检测信号p3、p6,再计算它们之间的时间间隔,以得到这些时间间隔t53。
时间间隔t54在旋转位置P6上的位置检测信号p4与旋转位置P11上的位置检测信号p5之间、旋转位置P12上的位置检测信号p4与旋转位置P17上的位置检测信号p5之间、以及上一个期间Tn-1的旋转位置P18上的位置检测信号p4与旋转位置P5上的位置检测信号p5之间,分别进行计算。通过分别设定Q=5、位置检测信号px=p4、py=p5,并且选择位于将连续5个区间q相加的加法区间Aq两端的2个位置检测信号p4、p5,再计算它们之间的时间间隔,以得到这些时间间隔t54。
时间间隔t55在旋转位置P5上的位置检测信号p5与旋转位置P10上的位置检测信号p2之间、旋转位置P11上的位置检测信号p5与旋转位置P16上的位置检测信号p2之间、上一个期间Tn-1的最后的位置检测信号p5与旋转位置P4上的位置检测信号p3之间、以及旋转位置P17上的位置检测信号p5与下一个期间Tn+1的最初的位置检测信号p2之间,分别进行计算。通过分别设定Q=5、位置检测信号px=p5、py=p2,并且选择位于将连续5个区间q相加的加法区间Aq两端的2个位置检测信号p5、p2,再计算它们之间的时间间隔,以得到这些时间间隔t55。
时间间隔t56在旋转位置P2上的位置检测信号p6与旋转位置P7上的位置检测信号p1之间、旋转位置P8上的位置检测信号p6与旋转位置P13上的位置检测信号p1之间、上一个期间Tn-1的最后的位置检测信号p6与旋转位置P1上的位置检测信号p1之间、以及旋转位置P14上的位置检测信号p6与下一个期间Tn+1的旋转位置P1的位置检测信号p1之间,分别进行计算。通过分别设定Q=5、位置检测信号px=p6、py=p1,并且选择位于将连续5个区间q相加的加法区间Aq两端的2个位置检测信号p6、p1,再计算它们之间的时间间隔,以得到这些时间间隔t56。
当位置传感器PA、PB、PC的安装位置上产生角度误差时,或者当位置检测用转子41的永磁体m1~m6产生磁化位置的误差时,或者在位置检测中兼用转子20的形态中,当永磁体M1~M6产生磁化位置的误差时,因为多个位置检测信号p1~p6所产生的时间发生偏移,所以多个通电切换定时tu1、tu2、tv1、tv2、tw1、tw2也发生偏移。另外,多个时间间隔t51分别是位置检测信号p1与位置检测信号p4之间的时间间隔,这些时间间隔t51分别取决于位置传感器PA、PB之间的角度θab。多个时间间隔t52分别是位置检测信号p2与位置检测信号p3之间的时间间隔,这些时间间隔t52也分别取决于位置传感器PA、PB之间的角度θab。多个时间间隔t53分别是位置检测信号p3与位置检测信号p6之间的时间间隔,这些时间间隔t53分别取决于位置传感器PB、PC之间的角度θbc。多个时间间隔t54分别是位置检测信号p4与位置检测信号p5之间的时间间隔,这些时间间隔t54也分别取决于位置传感器PB、PC之间的角度θbc。多个时间间隔t55分别是位置检测信号p5与位置检测信号p2之间的时间间隔,这些时间间隔t55分别取决于位置传感器PC、PA之间的角度θca。多个时间间隔t56分别是位置检测信号p6与位置检测信号p1之间的时间间隔,这些时间间隔t56也分别取决于位置传感器PC、PA之间的角度θca。
通电切换定时计算单元131根据位置检测信号发生装置40的输出信号SA、SB、SC中所包含的多个位置检测信号p1~p6、与多个时间间隔t51~t56,来分别决定通电切换定时tw1、tv1、tu2、tw2、tv2、tu1。具体地说,将旋转位置P6上的位置检测信号p4作为基准,将旋转位置P7、P8中间的通电切换定时tw1设定为只从该位置检测信号p4延迟经过时间{(t51/5)+(t56/10)}的时间。通过向旋转位置P1上的位置检测信号p1与旋转位置P6上的位置检测信号p4之间的时间间隔t51乘以1/5,而得到上述时间(t51/5)。另外,通过向旋转位置P2上的位置检测信号p6与旋转位置P7上的位置检测信号p1之间的时间间隔t56乘以1/10,而得到上述时间(t56/10)。旋转位置P13、P14中间、以及旋转位置P1、P2中间的各通电切换定时tw1也一样,分别采用刚才的时间间隔t51与刚才的时间间隔t56,来计算经过时间{(t51/5)+(t56/10)},并且设定为只从刚才的位置检测信号p4延迟该经过时间的时间。
将旋转位置P7上的位置检测信号p1作为基准,将旋转位置P8、P9中间的通电切换定时tv1设定为只从该位置检测信号p1延迟经过时间{(t56/5)+(t53/10)}的时间。通过向旋转位置P2上的位置检测信号p6与旋转位置P7上的位置检测信号p1之间的时间间隔t56乘以1/5,而得到上述时间(t56/5)。另外,通过向旋转位置P3上的位置检测信号p3与旋转位置P8上的位置检测信号p6之间的时间间隔t53乘以1/10,而得到上述时间(t53/10)。旋转位置P14、P15中间、以及旋转位置P2、P3中间的各通电切换定时tv1也一样,分别采用刚才的时间间隔t56与刚才的时间间隔t53,来计算经过时间{(t56/5)+(t53/10)},并且设定为只从刚才的位置检测信号p1延迟该经过时间的时间。
将旋转位置P8上的位置检测信号p6作为基准,将旋转位置P9、P10中间的通电切换定时tu2设定为只从该位置检测信号p6延迟经过时间{(t53/5)+(t52/10)}的时间。通过向旋转位置P3上的位置检测信号p3与旋转位置P8上的位置检测信号p6之间的时间间隔t53乘以1/5,而得到上述时间(t53/5)。另外,通过向旋转位置P4上的位置检测信号p2与旋转位置P9上的位置检测信号p3之间的时间间隔t52乘以1/10,而得到上述时间(t52/10)。旋转位置P15、P16中间、以及旋转位置P3、P4中间的各通电切换定时tu2也一样,分别采用刚才的时间间隔t53与刚才的时间间隔t52,来计算经过时间{(t53/5)+(t52/10)},并且设定为只从刚才的位置检测信号p6延迟该经过时间的时间。
将旋转位置P9上的位置检测信号p3作为基准,将旋转位置P10、P11中间的通电切换定时tw2设定为只从该位置检测信号p3延迟经过时间{(t52/5)+(t55/10)}的时间。通过向旋转位置P4上的位置检测信号p2与旋转位置P9上的位置检测信号p3之间的时间间隔t52乘以1/5,而得到上述时间(t52/5)。另外,通过向旋转位置P5上的位置检测信号p5与旋转位置P10上的位置检测信号p2之间的时间间隔t55乘以1/10,而得到上述时间(t55/10)。旋转位置P16、P17中间、以及旋转位置P4、P5中间的各通电切换定时tw2也一样,分别采用刚才的时间间隔t52与刚才的时间间隔t55,来计算经过时间{(t52/5)+(t55/10)},并且设定为只从刚才的位置检测信号p3延迟该经过时间的时间。
将旋转位置P10上的位置检测信号p2作为基准,将旋转位置P11、P12中间的通电切换定时tv2设定为只从该位置检测信号p2延迟经过时间{(t55/5)+(t54/10)}的时间。通过向旋转位置P5上的位置检测信号p5与旋转位置P10上的位置检测信号p2之间的时间间隔t55乘以1/5,而得到上述时间(t55/5)。另外,通过向旋转位置P6上的位置检测信号p4与旋转位置P11上的位置检测信号p5之间的时间间隔t54乘以1/10,而得到上述时间(t54/10)。旋转位置P17、P18中间、以及旋转位置P5、P6中间的各通电切换定时tv2也一样,分别采用刚才的时间间隔t55与刚才的时间间隔t54,来计算经过时间{(t55/5)+(t54/10)},并且设定为只从刚才的位置检测信号p2延迟该经过时间的时间。
将旋转位置P11上的位置检测信号p5作为基准,将旋转位置P12、P13中间的通电切换定时tu1设定为只从该位置检测信号p5延迟经过时间{(t54/5)+(t51/10)}的时间。通过向旋转位置P6上的位置检测信号p4与旋转位置P11上的位置检测信号p5之间的时间间隔t54乘以1/5,而得到上述时间(t54/5)。另外,通过向旋转位置P7上的位置检测信号p1与旋转位置P12上的位置检测信号p4之间的时间间隔t51乘以1/10,而得到上述时间(t51/10)。旋转位置P17与下一个期间Tn+1的旋转位置P1中间、以及旋转位置P6、P7中间的各通电切换定时tu1也一样,分别采用刚才的时间间隔t54与刚才的时间间隔t51,来计算经过时间{(t54/5)+(t51/10)},并且设定为只从刚才的位置检测信号p5延迟该经过时间的时间。
在实施形态4中,多个时间间隔t51~t56分别设定为在位于将连续5个区间q相加的相加区间Aq两端的2个位置检测信号px、py之间的时间间隔,并根据这些多个时间间隔t51~t56、与多个位置检测信号p1~p6,来分别决定多个通电切换定时tw1、tv1、tu2、tw2、tv2、tu1。多个时间间隔t51~t56具有实质上为各个时间间隔t0的5倍的时间间隔。采用分别向实质上为该时间间隔t0的5倍的多个时间间隔t51~t56乘以1/5、1/10而得到的值,来决定多个通电切换定时,通过这样即使在位置传感器PA、PB、PC的安装位置上产生误差时,也由于将该误差平均化,所以能够降低其影响。另外,即使对于位置检测用转子41的随着永磁体m1~m6的配置误差而引起的磁化位置的误差,也同样地能够降低其影响。即使在兼用转子20来代替位置检测用转子41的情况下,也同样地能够降低随着永磁体M1~M6的配置误差而引起的磁化位置的误差的影响。
实施形态5
在该实施形态5中,时间间隔计算模式设定单元135根据外部指令TO,将Q=6的时间间隔计算模式指令TQ给予时间间隔计算单元133,时间间隔计算单元133在位于连续的6个区间q两端的2个位置检测信号px、py之间,分别计算时间间隔t61~t66。其它的结构与实施形态1相同。
图12是说明实施形态5的动作用的时序图。该图12的横轴的旋转位置P1~P18与图5相同,而且图12(a)~(j)所表示的各信号波形也与图5相同。在实施形态5中,时间间隔计算单元133依次计算图12(a)、(b)、(c)中标记的多个时间间隔t61~t66。关于这些时间间隔t61~t66,下面进行具体的说明。
首先,时间间隔t61在旋转位置P1上的位置检测信号p1与旋转位置P7上的位置检测信号p1之间、在旋转位置P7上的位置检测信号p1与旋转位置P13上的位置检测信号p1之间、以及在旋转位置P13上的位置检测信号p1与下一个期间Tn+1的旋转位置P1上的位置检测信号p1之间,分别进行计算。通过分别设定区间数Q=6、位置检测信号px=p1、py=p1,并且选择位于将连续的6个区间q相加的相加区间Aq两端的2个位置检测信号p1、p1,计算它们之间的时间间隔,而得到这些时间间隔t61。
时间间隔t62在旋转位置P4上的位置检测信号p2与旋转位置P10上的位置检测信号p2之间、在旋转位置P10上的位置检测信号p2与旋转位置P16上的位置检测信号p2之间、上一个期间Tn-1的最后的位置检测信号p2与旋转位置P4上的位置检测信号p2之间、以及在旋转位置P16上的位置检测信号p2与下一个期间Tn+1的最初的位置检测信号p2之间,分别进行计算。通过分别设定区间数Q=6、位置检测信号px=p2、py=p2,并且选择位于将连续的6个区间q相加的相加区间Aq两端的2个位置检测信号p2、p2,计算它们之间的时间间隔,而得到这些时间间隔t62。
时间间隔t63在旋转位置P3上的位置检测信号p3与旋转位置P9上的位置检测信号p3之间、在旋转位置P9上的位置检测信号p3与旋转位置P15上的位置检测信号p3之间、上一个期间Tn-1的最后的位置检测信号p3与旋转位置P3上的位置检测信号p3之间、以及在旋转位置P15上的位置检测信号p3与下一个期间Tn+1的最初的位置检测信号p3之间,分别进行计算。通过分别设定区间数Q=6、位置检测信号px=p3、py=p3,并且选择位于将连续的6个区间q相加的相加区间Aq两端的2个位置检测信号p3、p3,计算它们之间的时间间隔,而得到这些时间间隔t63。
时间间隔t64在上一个期间Tn-1的旋转位置P18上的位置检测信号p4与旋转位置P6上的位置检测信号p4之间、在旋转位置P6上的位置检测信号p4与旋转位置P12上的位置检测信号p4之间、以及在旋转位置P12上的位置检测信号p4与旋转位置P18上的位置检测信号p4之间,分别进行计算。通过分别设定区间数Q=6、位置检测信号px=p4、py=p4,并且选择位于将连续的6个区间q相加的相加区间Aq两端的2个位置检测信号p4、p4,计算它们之间的时间间隔,而得到这些时间间隔t64。
时间间隔t65在旋转位置P5上的位置检测信号p5与旋转位置P11上的位置检测信号p5之间、在旋转位置P11上的位置检测信号p5与旋转位置P17上的位置检测信号p5之间、以及在上一个期间Tn-1的最后的位置检测信号p5与旋转位置P5上的位置检测信号p5之间,分别进行计算。通过分别设定区间数Q=6、位置检测信号px=p5、py=p5,并且选择位于将连续的6个区间q相加的相加区间Aq两端的2个位置检测信号p5、p5,计算它们之间的时间间隔,而得到这些时间间隔t65。
时间间隔t66在旋转位置P2上的位置检测信号p6与旋转位置P8上的位置检测信号p6之间、在旋转位置P8上的位置检测信号p6与旋转位置P14上的位置检测信号p6之间、上一个期间Tn-1的最后的位置检测信号p6与旋转位置P2上的位置检测信号p6之间、以及在旋转位置P14上的位置检测信号p6与下一个期间Tn+1的最初的位置检测信号p6之间,分别进行计算。通过分别设定区间数Q=6、位置检测信号px=p6、py=p6,并且选择位于将连续的6个区间q相加的相加区间Aq两端的2个位置检测信号p6、p6,计算它们之间的时间间隔,而得到这些时间间隔t66。
当位置传感器PA、PB、PC的安装位置上产生角度误差时,或者当位置检测用转子41的永磁体m1~m6产生磁化位置的误差时,或者在位置检测中兼用转子20的形态中,当永磁体M1~M6产生磁化位置的误差时,因为多个位置检测信号p1~p6所产生的时间发生偏移,所以多个通电切换定时tu1、tu2、tv1、tv2、tw1、tw2也产生偏移。但是,在实施形态5中,多个时间间隔t61、t62分别是位置检测信号p1之间以及位置检测信号p2之间的时间间隔,即使在位置传感器PA的安装位置上产生误差,或者在永磁体m1~m6、M1~M6上产生磁化位置的误差,这些时间间隔t61、t62也不受该误差的影响。多个时间间隔t63、t64分别是位置检测信号p3之间以及位置检测信号p4之间的时间间隔,另外,多个时间间隔t65、t66分别是位置检测信号p5之间以及位置检测信号p6之间的时间间隔,即使在位置传感器PB、PC的安装位置上产生误差,或者在永磁体m1~m6、M1~M6上产生磁化位置的误差,这些时间间隔t63、t64、t65、t66也不受该误差的影响。
通电切换定时计算单元131根据位置检测信号发生装置40的输出信号SA、SB、SC中所包含的多个位置检测信号p1~p6、与多个时间间隔t61~t66,来分别决定多个通电切换定时tv1、tu2、tw2、tv2、tu1、tw1。具体地说,将旋转位置P7上的位置检测信号p1作为基准,将旋转位置P8、P9中间的通电切换定时tv1设定为只从该位置检测信号p1延迟经过时间{(t61/6)+(t66/12)}的时间。通过向旋转位置P1上的位置检测信号p1与旋转位置P7上的位置检测信号p1之间的时间间隔t61乘以1/6,而得到上述时间(t61/6)。另外,通过向旋转位置P2上的位置检测信号p6与旋转位置P8上的位置检测信号p6之间的时间间隔t66乘以1/12,而得到上述时间(t66/12)。旋转位置P14、P15的中间、以及旋转位置P2、P3中间的各通电切换定时tv1也一样,分别采用刚才的时间间隔t61与刚才的时间间隔t66,来计算经过时间{(t61/6)+(t66/12)},并设定为只从刚才的位置检测信号p1延迟该经过时间的时间。
将旋转位置P8上的位置检测信号p6作为基准,将旋转位置P9、P10中间的通电切换定时tu2设定为只从该位置检测信号p6延迟经过时间{(t66/6)+(t63/12)}的时间。通过向旋转位置P2上的位置检测信号p6与旋转位置P8上的位置检测信号p6之间的时间间隔t66乘以1/6,而得到上述时间(t66/6)。另外,通过向旋转位置P3上的位置检测信号p3与旋转位置P9上的位置检测信号p3之间的时间间隔t63乘以1/12,而得到上述时间(t63/12)。旋转位置P15、P16的中间、以及旋转位置P3、P4中间的各通电切换定时tu2也一样,分别采用刚才的时间间隔t66与刚才的时间间隔t63,来计算经过时间{(t66/6)+(t63/12)},并设定为只从刚才的位置检测信号p6延迟该经过时间的时间。
将旋转位置P9上的位置检测信号p3作为基准,将旋转位置P10、P11中间的通电切换定时tw2设定为只从该位置检测信号p3延迟经过时间{(t63/6)+(t62/12)}的时间。通过向旋转位置P3上的位置检测信号p3与旋转位置P9上的位置检测信号p3之间的时间间隔t63乘以1/6,而得到上述时间(t63/6)。另外,通过向旋转位置P4上的位置检测信号p2与旋转位置P10上的位置检测信号p2之间的时间间隔t62乘以1/12,而得到上述时间(t62/12)。旋转位置P16、P17的中间、以及旋转位置P4、P5中间的各通电切换定时tw2也一样,分别采用刚才的时间间隔t63与刚才的时间间隔t62,来计算经过时间{(t63/6)+(t62/12)},并设定为从只刚才的位置检测信号p3延迟该经过时间的时间。
将旋转位置P10上的位置检测信号p2作为基准,将旋转位置P11、P12中间的通电切换定时tv2设定为只从该位置检测信号p2延迟经过时间{(t62/6)+(t65/12)}的时间。通过向旋转位置P4上的位置检测信号p2与旋转位置P10上的位置检测信号p2之间的时间间隔t62乘以1/6,而得到上述时间(t62/6)。另外,通过向旋转位置P5上的位置检测信号p5与旋转位置P11上的位置检测信号p5之间的时间间隔t65乘以1/12,而得到上述时间(t65/12)。旋转位置P17、P18的中间、以及旋转位置P5、P6中间的各通电切换定时tv2也一样,分别采用刚才的时间间隔t62与刚才的时间间隔t65,来计算经过时间{(t62/6)+(t65/12)},并设定为只从刚才的位置检测信号p2延迟该经过时间的时间。
将旋转位置P11上的位置检测信号p5作为基准,将旋转位置P12、P13中间的通电切换定时tu1设定为只从该位置检测信号p5延迟经过时间{(t65/6)+(t64/12)}的时间。通过向旋转位置P5上的位置检测信号p5与旋转位置P11上的位置检测信号p5之间的时间间隔t65乘以1/6,而得到上述时间(t65/6)。另外,通过向旋转位置P6上的位置检测信号p4与旋转位置P12上的位置检测信号p4之间的时间间隔t64乘以1/12,而得到上述时间(t64/12)。旋转位置P18与下一个期间Tn+1的旋转位置P1的中间、以及旋转位置P6、P7中间的各通电切换定时tu1也一样,分别采用刚才的时间间隔t65与刚才的时间间隔t64,来计算经过时间{(t65/6)+(t64/12)},并设定为只从刚才的位置检测信号p5延迟该经过时间的时间。
将旋转位置P12上的位置检测信号p4作为基准,将旋转位置P13、P14中间的通电切换定时tw1设定为只从该位置检测信号p4延迟经过时间{(t64/6)+(t61/12)}的时间。通过向旋转位置P6上的位置检测信号p4与旋转位置P 12上的位置检测信号p4之间的时间间隔t64乘以1/6,而得到上述时间(t64/6)。另外,通过向旋转位置P7上的位置检测信号p1与旋转位置P13上的位置检测信号p1之间的时间间隔t61乘以1/12,而得到上述时间(t61/12)。旋转位置P1、P2的中间、以及旋转位置P7、P8中间的各通电切换定时tw1也一样,分别采用刚才的时间间隔t64与刚才的时间间隔t61,来计算经过时间{(t64/6)+(t61/12)},并设定为只从刚才的位置检测信号p4延迟该经过时间的时间。
在实施形态5中,选择位于将连续6个区间q相加的相加区间Aq两端的2个位置检测信号px、py,并在它们之间分别计算多个时间间隔t61~t66,并且根据该多个时间间隔t61~t66、与多个位置检测信号p1~p6,来决定多个通电切换定时。因为多个时间间隔t61~t66不受到位置传感器PA、PB、PC的安装位置的角度误差的影响,所以结果是多个通电切换定时只取决于位置传感器PA、PB、PC的安装位置的角度误差、与永磁体m1~m6或者永磁体M1~M6的磁化位置的误差,能够将通电切换定时的变动抑制得更小。
在实施形态5中,区间数Q为6,该区间数Q与实施形态1一样为偶数。因为区间数Q为偶数,所以分别从位置检测信号p1、p3、p5之中选择决定多个时间间隔t61、t63、t65的2个位置检测信号px、py。因为多个位置检测信号p1、p3、p5全部的随着转子20的旋转而给予相同极性的磁通密度变化的边缘、即从S极向N极变化的边缘ea、ec、ee,是与位置传感器PA、PB、PC对向时所产生的,所以能够更加准确地计算各时间间隔t61、t63、t65。另外,分别从位置检测信号p2、p4、p6之中选择决定多个时间间隔t62、t64、t66的2个位置检测信号px、py。因为多个位置检测信号p2、p4、p6全部的随着转子20的旋转而给予相同极性的磁通密度变化的边缘、即从N极向S极变化的边缘eb、ed、ef,是与位置传感器PA、PB、PC对向时所产生的,所以也能够更加准确地计算各时间间隔t62、t64、t66。
从实施形态1至5分别是6极9槽的三相无刷电动机10的控制装置,转子20旋转一周,决定总共18次的通电切换定时tu1、tu2、tv1、tv2、tw1、tw2,并且切换对开关元件UH、UL、VH、VL、WH、WL的通电。在每旋转一周总共进行18次通电切换的情况下,在实施形态1至5中,将相加区间Aq中所包含的连续区间数Q设定为Q=2~6中的某一个。当该区间数Q进一步增大时,即使增大区间数Q,达到超过每旋转一周的通电切换次数,也是不现实的,该区间数Q在小于与每旋转一周的通电切换次数18相等的Q=18的范围内增大是有效果的。
实施形态6
在该实施形态6中,时间间隔计算模式设定单元135根据外部指令TO,将Q=17的时间间隔计算模式指令TQ给予时间时间计算单元133,而时间间隔计算单元133在位于连续的17个区间q两端的2个位置检测信号px、py之间,分别计算时间间隔t171~t176。其它结构与实施形态1相同。
图13是说明实施形态6的动作用的时序图。虽然该图13的横轴的旋转位置P1~P18与图5的横轴基本相同,但是因与设定Q=17有关,故对于与转子20旋转一周对应的期间Tn以及与其连续的期间Tn+1分别表示旋转位置P1~P18。另外,虽然图13(a)~(j)中所表示的波形也与图5基本相同,但是连续在各期间Tn、Tn+1中表示各信号波形。时间间隔计算单元133依次计算图13(a)、(b)、(c)中所标记的多个时间间隔t171~t176。关于这些时间间隔t171~t176,下面进行具体的说明。
首先,时间间隔t171在期间Tn的旋转位置P1上的位置检测信号p1与期间Tn的旋转位置P18上的位置检测信号p4之间、期间Tn的旋转位置P7上的位置检测信号p1与期间Tn+1的旋转位置P6上的位置检测信号p4之间、以及期间Tn的旋转位置P13上的位置检测信号p1与期间Tn+1的旋转位置P12上的位置检测信号p4之间,分别进行计算。在期间Tn+1的旋转位置P1上的位置检测信号p1与期间Tn+1的旋转位置P18上的位置检测信号p4之间、上一个期间Tn-1的旋转位置P7上的位置检测信号p1与期间Tn的旋转位置P6上的位置检测信号p4之间、以及上一个期间Tn-1的最后的位置检测信号p1与期间Tn的旋转位置P12上的位置检测信号p4之间,也分别计算时间间隔t171。通过分别设定Q=17、位置检测信号px=p1、py=p4,并且选择位于将连续的17个区间q相加的相加区间Aq两端的2个位置检测信号p1、p4,从而通过计算它们之间的时间间隔,而得到这些时间间隔t171。
时间间隔t172在期间Tn的旋转位置P4上的位置检测信号p2与下一个期间Tn+1的旋转位置P3上的位置检测信号p3之间、期间Tn的旋转位置P10上的位置检测信号p2与期间Tn+1的旋转位置P9上的位置检测信号p3之间、以及期间Tn的旋转位置P16上的位置检测信号p2与下一个期间Tn+1的旋转位置P15上的位置检测信号p3之间,分别进行计算。期间Tn+1的旋转位置P4上的位置检测信号p2与下一个期间Tn+2的旋转位置P3上的位置检测信号p3之间、上一个期间Tn-1的旋转位置P10上的位置检测信号p2与期间Tn的旋转位置P9上的位置检测信号p3之间、以及上一个期间Tn-1的旋转位置P16上的位置检测信号p1与期间Tn的旋转位置P15上的位置检测信号p3之间,也分别计算时间间隔t172。通过分别设定Q=17、位置检测信号px=p2、py=p3,并且选择位于将连续的17个区间q相加的相加区间Aq两端的2个位置检测信号p2、p3,从而通过计算它们之间的时间间隔,而得到这些时间间隔t172。
时间间隔t173在期间Tn的旋转位置P3上的位置检测信号p3与期间Tn+1的旋转位置P2上的位置检测信号p6之间、期间Tn的旋转位置P9上的位置检测信号p3与下一个期间Tn+1的旋转位置P8上的位置检测信号p6之间、以及期间Tn的旋转位置P15上的位置检测信号p3与期间Tn+1的旋转位置P14上的位置检测信号p6之间,分别进行计算。期间Tn+1的旋转位置P3上的位置检测信号p3与下一个期间Tn+2的旋转位置P2上的位置检测信号p6之间、上一个期间Tn-1的旋转位置P9上的位置检测信号p3与期间Tn的旋转位置P8上的位置检测信号p6之间、以及上一个期间Tn-1的旋转位置P15上的位置检测信号p3与期间Tn的旋转位置P 14上的位置检测信号p6之间,也分别计算时间间隔t173。通过分别设定Q=17、位置检测信号px=p3、py=p6,并且选择位于将连续的17个区间q相加的相加区间Aq两端的2个位置检测信号p3、p6,从而通过计算它们之间的时间间隔,而得到这些时间间隔t173。
时间间隔t174在期间Tn的旋转位置P6上的位置检测信号p4与期间Tn+1的旋转位置P5上的位置检测信号p5之间、期间Tn的旋转位置P12上的位置检测信号p4与期间Tn+1的旋转位置P11上的位置检测信号p5之间、以及期间Tn的旋转位置P18上的位置检测信号p4与期间Tn+1的旋转位置P17上的位置检测信号p5之间,分别进行计算。期间Tn+1的旋转位置P6上的位置检测信号p4与下-个期间Tn+2的旋转位置P5上的位置检测信号p5之间、上一个期间Tn-1的旋转位置P12上的位置检测信号p4与期间Tn的旋转位置P11上的位置检测信号p5之间、以及上一个期间Tn-1的旋转位置P18上的位置检测信号p4与期间Tn的旋转位置P17上的位置检测信号p5之间,也分别计算时间间隔t174。分别设定Q=17、位置检测信号px=p4、py=p5,并且选择位于将连续的17个区间q相加的相加区间Aq两端的2个位置检测信号p4、p5,从而通过计算它们之间的时间间隔,而得到这些时间间隔t174。
时间间隔t175在期间Tn的旋转位置P5上的位置检测信号p5与期间Tn+1的旋转位置P4上的位置检测信号p2之间、期间Tn的旋转位置P11上的位置检测信号p5与期间Tn+1的旋转位置P10上的位置检测信号p2之间、以及期间Tn的旋转位置P17上的位置检测信号p5与期间Tn+1的旋转位置P16上的位置检测信号p2之间,分别进行计算。期间Tn+1的旋转位置P5上的位置检测信号p5与期间Tn+2的旋转位置P4上的位置检测信号p2之间、上一个期间Tn-1的旋转位置P11上的位置检测信号p5与期间Tn的旋转位置P10上的位置检测信号p2之间、以及上一个期间Tn-1的旋转位置P17上的位置检测信号p5与期间Tn的旋转位置P16上的位置检测信号p2之间,也分别计算时间间隔t175。分别设定Q=17、位置检测信号px=p5、py=p2,并且选择位于将连续的17个区间q相加的相加区间Aq两端的2个位置检测信号p5、p2,从而通过计算它们之间的时间间隔,而得到这些时间间隔t175。
时间间隔t176在期间Tn的旋转位置P8上的位置检测信号p6与期间Tn+1的旋转位置P7上的位置检测信号p1之间、期间Tn的旋转位置P14上的位置检测信号p6与期间Tn+1的旋转位置P13上的位置检测信号p1之间、以及期间Tn的旋转位置P2上的位置检测信号p6与期间Tn+2的旋转位置P1上的位置检测信号p1之间,分别进行计算。期间Tn+1的旋转位置P8上的位置检测信号p6与下一个期间Tn+2的旋转位置P7上的位置检测信号p1之间、上一个期间Tn-1的旋转位置P14上的位置检测信号p6与期间Tn的旋转位置P13上的位置检测信号p1之间、以及期间Tn+1的旋转位置P2上的位置检测信号p6与下一个期间Tn+2的旋转位置P1上的位置检测信号p1之间,也分别计算时间间隔t176。分别设定Q=17、位置检测信号px=p6、py=p1,并且选择位于将连续的17个区间q相加的相加区间Aq两端的2个位置检测信号p6、p1,从而通过计算它们之间的时间间隔,而得到这些的时间间隔t176。
当位置传感器PA、PB、PC的安装位置发生角度误差时,或者当位置检测用转子41的永磁体m1~m6产生磁化位置的误差时,或者在位置检测中兼用转子20的形态中,当永磁体M1~M6产生磁化位置的误差时,因为多个位置检测信号p1~p6所产生的时间发生偏移,所以多个通电切换定时tu1、tu2、tv1、tv2、tw1、tw2也发生偏移。另外,多个时间间隔t171分别是位置检测信号p1与位置检测信号p4之间的时间间隔,这些时间间隔t171分别取决于位置传感器PA、PB之间的角度θab。多个时间间隔t172分别是位置检测信号p2与位置检测信号p3之间的时间间隔,这些时间间隔t172也分别取决于位置传感器PA、PB之间的角度θab。多个时间间隔t173分别是位置检测信号p3与位置检测信号p6之间的时间间隔,这些时间间隔t173分别取决于位置传感器PB、PC之间的角度θbc。多个时间间隔t174分别是位置检测信号p4与位置检测信号p5之间的时间间隔,这些时间间隔t174也分别取决于位置传感器PB、PC之间的角度θbc。多个时间间隔t175分别是位置检测信号p5与位置检测信号p2之间的时间间隔,这些时间间隔t175分别取决于位置传感器PC、PA之间的角度θca。多个时间间隔t176分别是位置检测信号p6与位置检测信号p1之间的时间间隔,这些时间间隔t716也分别取决于位置传感器PC、PA之间的角度θca。
通电切换定时计算单元131根据位置检测信号发生装置40的输出信号SA、SB、SC中所包含的位置检测信号p1~p6、与多个时间间隔t171~t176,来分别决定多个通电切换定时tw1、tv1、tu2、tw2、tv2、tu1。具体地说,将期间Tn的旋转位置P17上的位置检测信号p4作为基准,将期间Tn+1的旋转位置P1、P2中间的通电切换定时tw1设定为只从该位置检测信号p4延迟经过时间{(t171/34)+(t176/68)}的时间。通过向期间Tn的旋转位置P1上的位置检测信号p1与期间Tn的旋转位置P18上的位置检测信号p4之间的时间间隔t171乘以1/34,而得到上述时间(t171/34)。另外,通过向期间Tn的旋转位置P2上的位置检测信号p6与期间Tn+1的旋转位置P1上的位置检测信号p1之间的时间间隔t176乘以1/68,而得到上述时间(t176/68)。期间Tn的旋转位置P7、P8中间、期间Tn的旋转位置P13、P14中间、期间Tn+1的旋转位置P7、P8中间、以及期间Tn+1的旋转位置P13、P14中间的各通电切换定时tw1也一样,分别采用刚才的时间间隔t171与刚才的时间间隔t176,来计算经过时间{(t171/34)+(t176/68)},并设定为只从刚才的位置检测信号p4延迟该经过时间的时间。
将期间Tn+1的旋转位置P1上的位置检测信号p1作为基准,将期间Tn+1的旋转位置P2、P3中间的通电切换定时tv1设定为只从该位置检测信号p1延迟经过时间{(t176/34)+(t173/68)}的时间。通过向期间Tn的旋转位置P2上的位置检测信号p6与期间Tn+1的旋转位置P1上的位置检测信号p1之间的时间间隔t176乘以1/34,而得到上述时间(t176/34)。另外,通过向期间Tn的旋转位置P3上的位置检测信号p3与期间Tn+1的旋转位置P2上的位置检测信号p6之间的时间间隔t173乘以1/68,而得到上述时间(t173/68)。期间Tn的旋转位置P2、P3中间、期间Tn的旋转位置P8、P9中间、期间Tn的旋转位置P14、P15中间、期间Tn+1的旋转位置P8、P9、以及期间Tn+1的旋转位置P14、P15中间的各通电切换定时tv1也一样,分别采用刚才的时间间隔t176与刚才的时间间隔t173,来计算经过时间{(t176/34)+(t173/68)},并设定为只从刚才的位置检测信号p1延迟该经过时间的时间。
将期间Tn+1的旋转位置P2上的位置检测信号p6作为基准,将期间Tn+1的旋转位置P3、P4中间的通电切换定时tu2设定为只从该位置检测信号p6延迟经过时间{(t173/34)+(t172/68)}的时间。通过向期间Tn的旋转位置P3上的位置检测信号p3与期间Tn+1的旋转位置P2上的位置检测信号p6之间的时间间隔t173乘以1/34,而得到上述时间(t173/34)。另外,通过向期间Tn的旋转位置P4上的位置检测信号p2与期间Tn+1的旋转位置P3上的位置检测信号p3之间的时间间隔t172乘以1/68,而得到上述时间(t172/68)。期间Tn的旋转位置P3、P4中间、期间Tn的旋转位置P9、P10中间、期间Tn的旋转位置P15、P16中间、期间Tn+1的旋转位置P9、P10、以及期间Tn+1的旋转位置P15、P16中间的各通电切换定时tu2也一样,分别采用刚才的时间间隔t173与刚才的时间间隔t172,来计算经过时间{(t173/34)+(t172/68)},并设定为只从刚才的位置检测信号p6延迟该经过时间的时间。
将期间Tn+1的旋转位置P3上的位置检测信号p3作为基准,将期间Tn+1的旋转位置P4、P5中间的通电切换定时tw2设定为只从该位置检测信号p3延迟经过时间{(t172/34)+(t175/68)}的时间。通过向期间Tn的旋转位置P4上的位置检测信号p2与期间Tn+1的旋转位置P3上的位置检测信号p3之间的时间间隔t172乘以1/34,而得到上述时间(t172/34)。另外,通过向期间Tn的旋转位置P5上的位置检测信号p5与期间Tn+1的旋转位置P4上的位置检测信号p2之间的时间间隔t175乘以1/68,而得到上述时间(t175/68)。期间Tn的旋转位置P4、P5中间、期间Tn的旋转位置P10、P11中间、期间Tn的旋转位置P16、P17中间、期间Tn+1的旋转位置P10、P11、以及期间Tn+1的旋转位置P16、P17中间的各通电切换定时tw2也一样,分别采用刚才的时间间隔t172与刚才的时间间隔t175,来计算经过时间{(t172/34)+(t175/68)},并设定为只从刚才的位置检测信号p3延迟该经过时间的时间。
将期间Tn+1的旋转位置P4上的位置检测信号p2作为基准,将期间Tn+1的旋转位置P5、P6中间的通电切换定时tv2设定为只从该位置检测信号p2延迟经过时间{(t175/34)+(t174/68)}的时间。通过向期间Tn的旋转位置P5上的位置检测信号p5与期间Tn+1的旋转位置P4上的位置检测信号p2之间的时间间隔t175乘以1/34,而得到上述时间(t175/34)。另外,通过向期间Tn的旋转位置P6上的位置检测信号p4与期间Tn+1的旋转位置P5上的位置检测信号p5之间的时间间隔t174乘以1/68,而得到上述时间(t174/68)。期间Tn的旋转位置P5、P6中间、期间Tn的旋转位置P11、P12中间、期间Tn的旋转位置P17、P18中间、期间Tn+1的旋转位置P11、P12、以及期间Tn+1的旋转位置P17、P18中间的各通电切换定时tv2也一样,分别采用刚才的时间间隔t175与刚才的时间间隔t174,来计算经过时间{(t175/34)+(t174/68)},并设定为只从刚才的位置检测信号p2延迟该经过时间的时间。
将期间Tn+1的旋转位置P5上的位置检测信号p5作为基准,将期间Tn+1的旋转位置P6、P7中间的通电切换定时tu1设定为只从该位置检测信号p5延迟经过时间{(t174/34)+(t171/68)}的时间。通过向期间Tn的旋转位置P6上的位置检测信号p4与期间Tn+1的旋转位置P5上的位置检测信号p5之间的时间间隔t174乘以1/34,而得到上述时间(t174/34)。另外,通过向期间Tn的旋转位置P7上的位置检测信号p1与期间Tn+1的旋转位置P6上的位置检测信号p4之间的时间间隔t171乘以1/68,而得到上述时间(t171/68)。期间Tn的旋转位置P6、P7中间、期间Tn的旋转位置P12、P13中间、期间Tn的旋转位置P18与期间Tn+1的旋转位置P1中间、以及期间Tn+1的旋转位置P12、P13中间的各通电切换定时tu1也一样,分别采用刚才的时间间隔t174与刚才的时间间隔t171,来计算经过时间{(t174/34)+(t171/68)},并设定为只从刚才的位置检测信号p5延迟该经过时间的时间。
在实施形态6中,分别将多个时间间隔t171~t176设定为位于将连续的17个区间q相加的相加区间Aq两端的2个位置检测信号px、py之间的时间间隔,并根据这些多个时间间隔t171~t176、与多个位置检测信号p1~p6,来分别决定多个通电切换定时tw1、tv1、tu2、tw2、tv2、tu1。多个时间间隔t171~t176分别具有实质上为时间间隔t0的17倍的时间间隔。分别采用向实际上为该时间间隔t0的17倍的各时间间隔t171~t176乘以1/34、1/68后得到的值,来决定多个通电切换定时,通过这样即使在位置传感器PA、PB、PC的安装位置上产生误差时,也由于将该误差平均化,所以能够降低其影响。另外,即使对于位置检测用转子41的随着永磁体m1~m6的配置误差而引起的磁化位置的误差,也同样能够降低其影响。即使在兼用转子20来代替位置检测用转子41的情况下,也同样能够降低随着永磁体M1~M6的配置误差而引起的磁化位置误差的影响。
实施形态7
在该实施形态7中,时间间隔计算模式设定单元135根据外部指令TO,将Q=18的时间间隔计算模式指令TQ给予时间间隔计算单元133,而且时间间隔计算单元133在位于连续的18个区间q两端的2个位置检测信号px、py之间,分别计算多个时间间隔t181~t186。其它的结构与实施形态1相同。
图14是说明实施形态7的动作用的时序图。虽然该图14的横轴的旋转位置P1~P18基本与图5的横轴相同,但是因与设定Q=18有关,故对于与转子20旋转一周对应的期间Tn以及与其连续的下一个期间Tn+1分别表示旋转位置P1~P18。另外,虽然图14(a)~(j)所表示的波形也基本与图5相同,但是连续在各期间Tn、Tn+1中表示各信号波形。时间间隔计算单元133依次计算图14(a)、(b)、(c)中所标记的多个时间间隔t181~t186。对这些时间间隔t181~t186,下面进行具体的说明。
首先,时间间隔t181在期间Tn的旋转位置P1上的位置检测信号p1与期间Tn+1的旋转位置P1上的位置检测信号p1之间、期间Tn的旋转位置P7上的位置检测信号p1与期间Tn+1的旋转位置P7上的位置检测信号p1之间、以及期间Tn的旋转位置P13上的位置检测信号p1与期间Tn+1的旋转位置P13上的位置检测信号p1之间,分别进行计算。在期间Tn+1的旋转位置P1上的位置检测信号p1与下一个期间Tn+2的旋转位置P1上的位置检测信号p1之间、上一个期间Tn-1的旋转位置P13上的位置检测信号p1与期间Tn的旋转位置P7上的位置检测信号p1之间、以及上一个期间Tn-1的旋转位置P13的位置检测信号p1与期间Tn的旋转位置P13上的位置检测信号p1之间,也分别计算时间间隔t181。分别设定Q=18、位置检测信号px=p1、py=p1,并且选择位于将连续的18个区间q相加的相加区间Aq两端的2个位置检测信号p1、p1,从而通过计算它们之间的时间间隔,而得到这些时间间隔t181。
时间间隔t182在期间Tn的旋转位置P4上的位置检测信号p2与下一个期间Tn+1的旋转位置P4上的位置检测信号p2之间、期间Tn的旋转位置P10上的位置检测信号p2与期间Tn+1的旋转位置P10上的位置检测信号p2之间、以及期间Tn的旋转位置P16上的位置检测信号p2与下一个期间Tn+1的旋转位置P16上的位置检测信号p2之间,分别进行计算。在期间Tn+1的旋转位置P4上的位置检测信号p2与下一个期间Tn+2的旋转位置P4上的位置检测信号p2之间、上一个期间Tn-1的旋转位置P10上的位置检测信号p2与期间Tn的旋转位置P10上的位置检测信号p2之间、以及上一个期间Tn-1的旋转位置P16的位置检测信号p2与期间Tn的旋转位置P16上的位置检测信号p2之间,也分别计算时间间隔t182。分别设定Q=18、位置检测信号px=p2、py=p2,并且选择位于将连续的18个区间q相加的相加区间Aq两端的2个位置检测信号p2、p2,从而通过计算它们之间的时间间隔,而得到这些时间间隔t182。
时间间隔t183在期间Tn的旋转位置P3上的位置检测信号p3与期间Tn+1的旋转位置P3上的位置检测信号p3之间、期间Tn的旋转位置P9上的位置检测信号p3与下一个期间Tn+1的旋转位置P9上的位置检测信号p3之间、以及期间Tn的旋转位置P15上的位置检测信号p3与期间Tn+1的旋转位置P15上的位置检测信号p3之间,分别进行计算。在期间Tn+1的旋转位置P3上的位置检测信号p3与下一个期间Tn+2的旋转位置P3上的位置检测信号p3之间、上一个期间Tn-1的旋转位置P9上的位置检测信号p3与期间Tn的旋转位置P9上的位置检测信号p3之间、以及上一个期间Tn-1的旋转位置P15的位置检测信号p3与期间Tn的旋转位置P15上的位置检测信号p3之间,也分别计算时间间隔t183。分别设定Q=18、位置检测信号px=p3、py=p3,并且选择位于将连续的18个区间q相加的相加区间Aq两端的2个位置检测信号p3、p3,从而通过计算它们之间的时间间隔,而得到这些时间间隔t183。
时间间隔t184在期间Tn的旋转位置P6上的位置检测信号p4与期间Tn+1的旋转位置P6上的位置检测信号p4之间、期间Tn的旋转位置P12上的位置检测信号p4与期间Tn+1的旋转位置P12上的位置检测信号p4之间、以及期间Tn的旋转位置P18上的位置检测信号p4与期间Tn+1的旋转位置P18上的位置检测信号p4之间,分别进行计算。在期间Tn+1的旋转位置P6上的位置检测信号p4与下一个期间Tn+2的旋转位置P6上的位置检测信号p4之间、上一个期间Tn-1的旋转位置P12上的位置检测信号p4与期间Tn的旋转位置P12上的位置检测信号p4之间、以及上-个期间Tn-1的旋转位置P18的位置检测信号p4与期间Tn的旋转位置P18上的位置检测信号p4之间,也分别计算时间间隔t184。分别设定Q=18、位置检测信号px=p4、py=p4,并且选择位于将连续的18个区间q相加的相加区间Aq两端的2个位置检测信号p4、p4,从而通过计算它们之间的时间间隔,而得到这些时间间隔t184。
时间间隔t185在期间Tn的旋转位置P5上的位置检测信号p5与期间Tn+1的旋转位置P5上的位置检测信号p5之间、期间Tn的旋转位置P11上的位置检测信号p5与期间Tn+1的旋转位置P11上的位置检测信号p5之间、以及期间Tn的旋转位置P17上的位置检测信号p5与期间Tn+1的旋转位置P17上的位置检测信号p5之间,分别进行计算。在期间Tn+1的旋转位置P5上的位置检测信号p5与下一个期间Tn+2的旋转位置P5上的位置检测信号p5之间、上一个期间Tn-1的旋转位置P11上的位置检测信号p5与期间Tn的旋转位置P11上的位置检测信号p5之间、以及上一个期间Tn-1的旋转位置P17的位置检测信号p5与期间Tn的旋转位置P17上的位置检测信号p5之间,也分别计算时间间隔t185。分别设定Q=18、位置检测信号px=p5、py=p5,并且选择位于将连续的18个区间q相加的相加区间Aq两端的2个位置检测信号p5、p5,从而通过计算它们之间的时间间隔,而得到这些时间间隔t185。
时间间隔t186在期间Tn的旋转位置P8上的位置检测信号p6与期间Tn+1的旋转位置P8上的位置检测信号p6之间、期间Tn的旋转位置P14上的位置检测信号p6与期间Tn+1的旋转位置P14上的位置检测信号p6之间、以及期间Tn的旋转位置P2上的位置检测信号p6与期间Tn+1的旋转位置P2上的位置检测信号p6之间,分别进行计算。在期间Tn+1的旋转位置P8上的位置检测信号p6与下一个期间Tn+2的旋转位置P8上的位置检测信号p6之间、上一个期间Tn-1的旋转位置P14上的位置检测信号p6与期间Tn的旋转位置P14上的位置检测信号p6之间、以及期间Tn+1的旋转位置P2的位置检测信号p6与下一个期间Tn+2的旋转位置P2上的位置检测信号p6之间,也分别计算时间间隔t186。分别设定Q=18、位置检测信号px=p6、py=p6,并且选择位于将连续的18个区间q相加的相加区间Aq两端的2个位置检测信号p6、p6,从而通过计算它们之间的时间间隔,而得到这些时间间隔t186。
当位置传感器PA、PB、PC的安装位置产生角度误差时,或者当位置检测用转子41的永磁体m1~m6产生磁化位置的误差时,或者在位置检测中兼用转子20的形态中,当永磁体M1~M6产生磁化位置的误差时,因为多个位置检测信号p1~p6所产生的时间发生偏移,所以多个通电切换定时tu1、tu2、tv1、tv2、tw1、tw2也发生偏移。但是,在实施形态7中,多个时间间隔t181、t182分别是位置检测信号p1与位置检测信号p2之间的时间间隔,即使在位置传感器PA的安装位置上产生误差,或者即使在永磁体m1~m6、M1~M6上产生磁化位置的误差,这些时间间隔t181、t182也都不受该误差影响。多个时间间隔t183、t184分别是位置检测信号p3与位置检测信号p4之间的时间间隔,而且多个时间间隔t185、t186分别是位置检测信号p5与位置检测信号p6之间的时间间隔,即使在位置传感器PB、PC的安装位置上产生误差,或者即使在永磁体m1~m6、M1~M6上产生磁化位置的误差,这些时间间隔t183、t184、t185、t186也都不受该误差影响。
通电切换定时计算单元131根据位置检测信号发生装置40的输出信号SA、SB、SC中所包含的多个位置检测信号p1~p6、与多个时间间隔t181~t186,来分别决定多个通电切换定时tv1、tu2、tw2、tv2、tu1、tw1。具体地说,将期间Tn+1的旋转位置P1上的位置检测信号p1作为基准,将期间Tn+1的旋转位置P2、P3中间的通电切换定时tv1设定为只从该位置检测信号p1延迟经过时间{(t181/36)+(t186/72)}的时间。通过向期间Tn的旋转位置P1上的位置检测信号p1与期间Tn+1的旋转位置P1上的位置检测信号p1之间的时间间隔t181乘以1/36,而得到上述时间(t181/36)。另外,通过向期间Tn的旋转位置P2上的位置检测信号p6与期间Tn+1的旋转位置P2上的位置检测信号p6之间的时间间隔t186乘以1/72,而得到上述时间(t186/72)。期间Tn的旋转位置P2、P3中间、期间Tn的旋转位置P8、P9中间、期间Tn的旋转位置P14、P15中间、期间Tn+1的旋转位置P8、P9中间、以及期间Tn+1的旋转位置P14、P15中间的各通电切换定时tv1也一样,分别采用刚才的时间间隔t181与刚才的时间间隔t186,来计算经过时间{(t181/36)+(t186/72)},并且设定为只从刚才的位置检测信号p1延迟该经过时间的时间。
将期间Tn+1的旋转位置P2上的位置检测信号p6作为基准,将期间Tn+1的旋转位置P3、P4中间的通电切换定时tu2设定为只从该位置检测信号p6延迟经过时间{(t186/36)+(t183/72)}的时间。通过向期间Tn的旋转位置P2上的位置检测信号p6与期间Tn+1的旋转位置P2上的位置检测信号p2之间的时间间隔t186乘以1/36,而得到上述时间(t186/36)。另外,通过向期间Tn的旋转位置P3上的位置检测信号p3与期间Tn+1的旋转位置P3上的位置检测信号p3之间的时间间隔t183乘以1/72,而得到上述时间(t183/72)。期间Tn的旋转位置P3、P4中间、期间Tn的旋转位置P9、P10中间、期间Tn的旋转位置P15、P16中间、期间Tn+1的旋转位置P9、P10中间、以及期间Tn+1的旋转位置P15、P16中间的各通电切换定时tu2也一样,分别采用刚才的时间间隔t186与刚才的时间间隔t183,来计算经过时间{(t186/36)+(t183/72)},并且设定为只从刚才的位置检测信号p6延迟该经过时间的时间。
将期间Tn+1的旋转位置P3上的位置检测信号p3作为基准,将期间Tn+1的旋转位置P4、P5中间的通电切换定时tw2设定为只从该位置检测信号p3延迟经过时间{(t183/36)+(t182/72)}的时间。通过向期间Tn的旋转位置P3上的位置检测信号p3与期间Tn+1的旋转位置P3上的位置检测信号p3之间的时间间隔t183乘以1/36,而得到上述时间(t183/36)。另外,通过向期间Tn的旋转位置P4上的位置检测信号p2与期间Tn+1的旋转位置P4上的位置检测信号p2之间的时间间隔t182乘以1/72,而得到上述时间(t182/72)。期间Tn的旋转位置P4、P5中间、期间Tn的旋转位置P10、P11中间、期间Tn的旋转位置P16、P17中间、期间Tn+1的旋转位置P10、P11中间、以及期间Tn+1的旋转位置P16、P17中间的各通电切换定时tw2也一样,分别采用刚才的时间间隔t183与刚才的时间间隔t182,来计算经过时间{(t183/36)+(t182/72)},并且设定为只从刚才的位置检测信号p3延迟该经过时间的时间。
将期间Tn+1的旋转位置P4上的位置检测信号p2作为基准,将期间Tn+1的旋转位置P5、P6中间的通电切换定时tv2设定为只从该位置检测信号p2延迟经过时间{(t182/36)+(t185/72)}的时间。通过向期间Tn的旋转位置P4上的位置检测信号p2与期间Tn+1的旋转位置P4上的位置检测信号p2之间的时间间隔t182乘以1/36,而得到上述时间(t182/36)。另外,通过向期间Tn的旋转位置P5上的位置检测信号p5与期间Tn+1的旋转位置P5上的位置检测信号p5之间的时间间隔t185乘以1/72,而得到上述时间(t185/72)。期间Tn的旋转位置P5、P6中间、期间Tn的旋转位置P11、P12中间、期间Tn的旋转位置P17、P18中间、期间Tn+1的旋转位置P11、P12中间、以及期间Tn+1的旋转位置P17、P18中间的各通电切换定时tv2也一样,分别采用刚才的时间间隔t182与刚才的时间间隔t185,来计算经过时间{(t182/36)+(t185/72)},并且设定为只从刚才的位置检测信号p2延迟该经过时间的时间。
将期间Tn+1的旋转位置P5上的位置检测信号p5作为基准,将期间Tn+1的旋转位置P6、P7中间的通电切换定时tu1设定为只从该位置检测信号p5延迟经过时间{(t185/36)+(t184/72)}的时间。通过向期间Tn的旋转位置P5上的位置检测信号p5与期间Tn+1的旋转位置P5上的位置检测信号p5之间的时间间隔t185乘以1/36,而得到上述时间(t185/36)。另外,通过向期间Tn的旋转位置P6上的位置检测信号p4与期间Tn+1的旋转位置P6上的位置检测信号p4之间的时间间隔t184乘以1/72,而得到上述时间(t184/72)。期间Tn的旋转位置P6、P7中间、期间Tn的旋转位置P12、P13中间、期间Tn的旋转位置P18与期间Tn+1的旋转位置P1中间、以及期间Tn+1的旋转位置P12、P13中间的各通电切换定时tu1也一样,分别采用刚才的时间间隔t185与刚才的时间间隔t184,来计算经过时间{(t185/36)+(t184/72)},并且设定为只从刚才的位置检测信号p5延迟该经过时间的时间。
将期间Tn+1的旋转位置P6上的位置检测信号p4作为基准,将期间Tn+1的旋转位置P7、P8中间的通电切换定时tw1设定为只从该位置检测信号p4延迟经过时间{(t184/36)+(t181/72)}的时间。通过向期间Tn的旋转位置P6上的位置检测信号p4与期间Tn+1的旋转位置P6上的位置检测信号p4之间的时间间隔t184乘以1/36,而得到上述时间(t184/36)。另外,通过向期间Tn的旋转位置P7上的位置检测信号p1与期间Tn+1的旋转位置P7上的位置检测信号p1之间的时间间隔t181乘以1/72,而得到上述时间(t181/72)。期间Tn的旋转位置P1、P2中间、期间Tn的旋转位置P7、P8中间、期间Tn的旋转位置P13、P14中间、期间Tn+1的旋转位置P1、P2中间、以及期间Tn+1的旋转位置P13、P14中间的各通电切换定时tw1也一样,分别采用刚才的时间间隔t184与刚才的时间间隔t181,来计算经过时间{(t184/36)+(t181/72)},并且设定为只从刚才的位置检测信号p4延迟该经过时间的时间。
实施形态7选择位于将连续18个区间q相加的相加区间Aq两端的2个位置检测信号px、py,并在它们之间分别计算多个时间间隔t181~t186,再根据这些多个时间间隔t181~t186、与多个位置检测信号p1~p6,来决定多个通电切换定时。由于多个时间间隔t181~t186不会受到各个位置传感器PA、PB、PC的安装位置角度误差的影响,所以结果是通电切换定时只取决于位置传感器PA、PB、PC的安装位置的角度误差与永磁体m1~m6或者永磁体M1~M6的磁化位置误差而变动,能够将通电切换定时的变动抑制得更小。
在实施形态7中,区间数Q为18,该区间数Q与实施形态1一样是偶数。因为区间数Q为偶数,所以从多个位置检测信号p1、p3、p5之中选择决定多个时间间隔t181、t183、t185的2个位置检测信号px、py。因为多个位置检测信号p1、p3、p5全部的随着转子20的旋转而给予相同极性的磁通密度变化的边缘、即从S极向N极变化的边缘ea、ec、ee,是与位置传感器PA、PB、PC对向时所产生的,所以能够更加准确地计算时间间隔t181、t183、t185。另外,从多个位置检测信号p2、p4、p6之中选择决定多个时间间隔t182、t184、t186的2个位置检测信号px、py。因为多个位置检测信号p2、p4、p6全部的随着转子20的旋转而给予相同极性的磁通密度变化的边缘、即从N极向S极变化的边缘eb、ed、ef,是与位置传感器PA、PB、PC对向时所产生的,所以能够更加准确地计算时间间隔t182、t184、t186。
实施形态8
该实施形态8根据对三相无刷电动机10的转速指令RI的变化量中的变化,来切换定时间隔计算模式。在该实施形态8中,设定至少2个时间间隔计算模式MT1、MT2,来构成计算处理单元130的时间间隔计算模式设定单元135。在时间间隔计算模式MT2中,时间间隔计算模式指令TQ将区间数Q设定为2~18的范围中的某一个。该时间间隔计算模式MT2与实施形态1~7相同。另外,在时间间隔计算模式MT1中,时间间隔计算模式指令TQ将区间数Q设定为1。其它的结构与实施形态1~7相同。
在该实施形态8中,转速指令计算单元137每经过规定时间、例如4ms,就依次输出对三相无刷电动机10的转速指令RI。该转速指令RI提供给PWM控制电路120,以控制各个开关元件UH、UL、VH、VL、WH、WL的接通期间中的脉冲占空比,来控制三相无刷电动机10的转速。转速指令RI假定为从RI(n)变化到RI(n+1)的情况。
图15是表示该实施形态8中的时间间隔计算模式设定单元135的动作的流程图。在该实施形态8中,时间间隔计算模式设定单元135不根据外部指令TO,而根据图15的流程图,来切换定时间隔计算模式MT1、MT2。该流程图包含步骤S11~S16的共6个步骤。在步骤S11中,读入转速指令RI(n),并进行存储。在下面的步骤S12中,读入转速指令RI(n+1)。在下面的步骤S13中,计算转速指令RI(n)与转速指令RI(n+1)之间的变化量ΔRI。该变化量ΔRI用下面的式(1)来表示。
ΔRI=|RI(n)-RI(n+1)| (1)
在下面的步骤S14中,判断变化量ΔRI是否在规定值、例如0.05以上。如果步骤S14的判断结果为YES,则转移到步骤S15,在该步骤S15中,设定时间间隔计算模式MT1。当在步骤S15中设定时间间隔计算模式MT1之后,返回最初的步骤S11。如果步骤S14的判断结果为NO,则转移到步骤S16,在该步骤S16中,设定时间间隔计算模式MT2。当在步骤S16中设定时间间隔计算模式MT2之后,返回步骤S11。
当设定时间间隔计算模式MT2时,虽然能够抑制通电切换定时的变动,但是相反地却降低了对于转速指令RI的变化的响应性。在实施形态8中,根据转速指令RI的变化量ΔRI的变化,如果该变化量ΔRI没有超过规定值,则设定时间间隔计算模式MT2;如果变化量ΔRI在规定值以上,则设定时间间隔计算模式MT1,进行过去的控制。
在该实施形态8中,因为根据转速指令RI的变化量ΔRI来切换定时间隔计算模式MT1、MT2,所以如果变化量ΔRI没有超过规定值,则利用时间间隔计算模式MT2来控制通电切换定时的变化;另外如果变化量ΔRI在规定值以上,则利用时间间隔计算模式MT1,能够改善对于转速指令RI的响应性。
在该实施形态8中,当时间间隔计算模式设定单元135将时间间隔计算模式MT1给予时间间隔计算单元133时,时间间隔计算单元133将区间数Q设定为Q=1,并计算位于各区间q两端的2个位置检测信号px、py之间的时间间隔t11~t16,再根据这些多个时间间隔t11~t16、与多个位置检测信号p1~p6,来决定多个通电切换定时tu1、tu2、tv1、tv2、tw1、tw2。该控制虽然是过去的控制,但是因为实施形态8、9、10中使用时间间隔计算模式MT1,所以关于这些时间间隔t11~t16与各通电切换定时tu1、tu2、tv1、tv2、tw1、tw2的决定,参照图16来进行说明。图16的控制除了设定Q=1以外,与实施形态1相同。
在图16中,首先时间间隔t11在旋转位置P1上的位置检测信号p1与旋转位置P2上的位置检测信号p6之间、旋转位置P7上的位置检测信号p1与旋转位置P8上的位置检测信号p6之间、以及旋转位置P13上的位置检测信号p1与旋转位置P14上的位置检测信号p6之间,分别进行计算。分别设定Q=1、位置检测信号px=p1、py=p6,并且只选择位于1个区间q两端的2个位置检测信号p1、p6,计算它们之间的时间间隔,以得到这些时间间隔t11。
时间间隔t12在旋转位置P4上的位置检测信号p2与旋转位置P5上的位置检测信号p5之间、旋转位置P10上的位置检测信号p2与旋转位置P11上的位置检测信号p5之间、以及旋转位置P16上的位置检测信号p2与旋转位置P17上的位置检测信号p5之间,分别进行计算。分别设定Q=1、位置检测信号px=p2、py=p5,并且只选择位于1个区间q两端的2个位置检测信号p2、p5,计算它们之间的时间间隔,以得到这些时间间隔t12。
时间间隔t13在旋转位置P3上的位置检测信号p3与旋转位置P4上的位置检测信号p2之间、旋转位置P9上的位置检测信号p3与旋转位置P10上的位置检测信号p2之间、以及旋转位置P15上的位置检测信号p3与旋转位置P16上的位置检测信号p2之间,分别进行计算。分别设定Q=1、位置检测信号px=p3、py=p2,并且只选择位于1个区间q两端的2个位置检测信号p3、p2,计算它们之间的时间间隔,以得到这些时间间隔t13。
时间间隔t14在上一个期间Tn-1的旋转位置P18上的位置检测信号p4与旋转位置P1上的位置检测信号p1之间、旋转位置P6上的位置检测信号p4与旋转位置P7上的位置检测信号p1之间、旋转位置P12上的位置检测信号p4与旋转位置P13上的位置检测信号p1之间、以及旋转位置P18上的位置检测信号p4与下一个期间Tn+1的旋转位置P1上的位置检测信号p1之间,分别进行计算。分别设定Q=1、位置检测信号px=p4、py=p1,并且只选择位于1个区间q两端的2个位置检测信号p4、p1,计算它们之间的时间间隔,以得到这些时间间隔t14。
时间间隔t15在旋转位置P5上的位置检测信号p5与旋转位置P6上的位置检测信号p4之间、旋转位置P11上的位置检测信号p5与旋转位置P12上的位置检测信号p4之间、以及旋转位置P17上的位置检测信号p5与旋转位置P18上的位置检测信号p4之间,分别进行计算。分别设定Q=1、位置检测信号px=p5、py=p4,并且只选择位于1个区间q两端的2个位置检测信号p5、p4,计算它们之间的时间间隔,以得到这些时间间隔t15。
时间间隔t16在旋转位置P2上的位置检测信号p6与旋转位置P3上的位置检测信号p3之间、旋转位置P8上的位置检测信号p6与旋转位置P9上的位置检测信号p3之间、以及旋转位置P14上的位置检测信号p6与旋转位置P15上的位置检测信号p3之间,分别进行计算。分别设定Q=1、位置检测信号px=p6、py=p3,并且只选择位于1个区间q两端的2个位置检测信号p6、p3,计算它们之间的时间间隔,以得到这些时间间隔t16。
通电切换定时计算单元131根据位置检测信号发生装置40的输出信号SA、SB、SC中所包含的多个位置检测信号p1~p6、与多个时间间隔t11~t16,来分别决定多个通电切换定时tu2、tw2、tv2、tu1、tw1、tv1。具体地说,将旋转位置P2上的位置检测信号p6作为基准,将旋转位置P3、P4中间的通电切换定时tu2设定为只从该位置检测信号p6延迟经过时间{t11+(t16/2)}的时间。上述时间t11是旋转位置P1上的位置检测信号p1与旋转位置P2上的位置检测信号p6之间的时间间隔t11。另外,通过向旋转位置P2上的位置检测信号p6与旋转位置P3上的位置检测信号p3之间的时间间隔t16乘以1/2,以得到时间(t16/2)。旋转位置P9、P10中间、以及旋转位置P15、P16中间的各通电切换定时tu2也一样,分别采用刚才的时间间隔t11与刚才的时间间隔t16,来计算经过时间{t11+(t16/2)},并且设定为只从刚才的位置检测信号p6延迟该经过时间的时间。
将旋转位置P3上的位置检测信号p3作为基准,将旋转位置P4、P5中间的通电切换定时tw2设定为只从该位置检测信号p3延迟经过时间{t16+(t13/2)}的时间。上述时间t16是旋转位置P2上的位置检测信号p6与旋转位置P3上的位置检测信号p3之间的时间间隔。另外,通过向旋转位置P3上的位置检测信号p3与旋转位置P4上的位置检测信号p2之间的时间间隔t13乘以1/2,以得到时间(t13/2)。旋转位置P10、P11中间、以及旋转位置P16、P17中间的各通电切换定时tw2也一样,分别采用刚才的时间间隔t16与刚才的时间间隔t13来计算经过时间{t16+(t13/2)},并且设定为只从刚才的位置检测信号p3延迟该经过时间的时间。
将旋转位置P4上的位置检测信号p2作为基准,将旋转位置P5、P6中间的通电切换定时tv2设定为只从该位置检测信号p2延迟经过时间{t13+(t12/2)}的时间。上述时间t13是旋转位置P3上的位置检测信号p3与旋转位置P4上的位置检测信号p2之间的时间间隔。另外,通过向旋转位置P4上的位置检测信号p2与旋转位置P5上的位置检测信号p5之间的时间间隔t12乘以1/2,以得到时间(t12/2)。旋转位置P11、P11中间、以及旋转位置P17、P18中间的各通电切换定时tv2也一样,分别采用刚才的时间间隔t13与刚才的时间间隔t12,来计算经过时间{t13+(t12/2)},并且设定为只从刚才的位置检测信号p2延迟该经过时间的时间。
将旋转位置P5上的位置检测信号p5作为基准,将旋转位置P6、P7中间的通电切换定时tu1设定为只从该位置检测信号p5延迟经过时间{t12+(t15/2)}的时间。上述时间t12是旋转位置P4上的位置检测信号p2与旋转位置P5上的位置检测信号p5之间的时间间隔。另外,通过向旋转位置P5上的位置检测信号p5与旋转位置P6上的位置检测信号p4之间的时间间隔t15乘以1/2,以得到时间(t15/2)。旋转位置P12、P13中间、以及旋转位置P18与下一个期间Tn+1的旋转位置P1中间的各通电切换定时tu1也一样,分别采用刚才的时间间隔t12与刚才的时间间隔t15,来计算经过时间{t12+(t15/2)},并且设定为只从刚才的位置检测信号p5延迟该经过时间的时间。
将旋转位置P6上的位置检测信号p4作为基准,将旋转位置P7、P8中间的通电切换定时tw1设定为只从该位置检测信号p4延迟经过时间{t15+(t14/2)}的时间。上述时间t15是旋转位置P5上的位置检测信号p5与旋转位置P6上的位置检测信号p4之间的时间间隔。另外,通过向旋转位置P6上的位置检测信号p4与旋转位置P7上的位置检测信号p1之间的时间间隔t14乘以1/2,以得到时间(t14/2)。旋转位置P1、P2中间、以及旋转位置P13、P14中间的各通电切换定时tw1也一样,分别采用刚才的时间间隔t15与刚才的时间间隔t14,来计算经过时间{t15+(t14/2)},并且设定为只从刚才的位置检测信号p4延迟该经过时间的时间。
将旋转位置P7上的位置检测信号p1作为基准,将旋转位置P8、P9中间的通电切换定时tv1设定为只从该位置检测信号p1延迟经过时间{t14+(t11/2)}的时间。上述时间t14是旋转位置P6上的位置检测信号p4与旋转位置P7上的位置检测信号p1之间的时间间隔。另外,通过向旋转位置P7上的位置检测信号p1与旋转位置P8上的位置检测信号p6之间的时间间隔t11乘以1/2,以得到时间(t11/2)。旋转位置P2、P3中间、以及旋转位置P14、P15中间的各通电切换定时tv1也一样,分别采用刚才的时间间隔t14与刚才的时间间隔t11,来计算经过时间{t14+(t11/2)},并且设定为只从刚才的位置检测信号p1延迟该经过时间的时间。
实施形态9
该实施形态9根据对三相无刷电动机10的转速指令RI与三相无刷电动机10的实际转速之间的偏移的变化,来切换定时间隔计算模式。在该实施形态9中,至少设定2个时间间隔计算模式MT1、MT2,以构成计算处理单元130的时间间隔计算模式设定单元135。在该时间间隔计算模式MT2中,时间间隔计算模式指令TQ将区间数Q设定为2~18的范围内的某一个。该时间间隔计算模式MT2与实施形态1~7相同。另外。在时间间隔计算模式MT1中,时间间隔计算模式指令TQ将区间数Q设定为1。其它结构与实施形态1相同。
在该实施形态9中,转速指令计算单元137向三相无刷电动机10输出转速指令RI。该转速指令RI提供给PWM控制电路120,以控制各个开关元件UH、UL、VH、VL、WH、WL的导通期间中的脉冲占空比,控制三相无刷电动机10的转速。在该实施形态9中,根据转速指令RI与三相无刷电动机10的实际转速Ra之间的偏移ΔR,来切换定时间隔计算模式MT1、MT2。
图17是表示该实施形态9中的时间间隔计算模式设定单元135的动作的流程图。在该实施形态9中,时间间隔计算模式设定单元135不根据外部指令TO,而根据图17的流程图,来切换定时间隔计算模式MT1、MT2。该流程图包含步骤S21~S26的共6个步骤。在步骤S21中,读入转速指令RI,并进行存储。在下面的步骤S22中,采用位置检测信号发生装置40的输出信号SA、SB、SC,来计算三相无刷电动机10的实际转速Ra。在下面的步骤S23中,计算转速指令RI与实际转速Ra之间的偏移ΔR。该偏移ΔR用下面的式(2)来表示。
ΔR=|RI-Ra| (2)
在下面的步骤S24中,判断偏移ΔR与转速指令RI之比即ΔR/RI是否在规定值、例如0.2以上。如果步骤S24的判断结果是YES,则转移到步骤S25,在步骤S25中设定时间间隔计算模式MT1。当在步骤S25中设定时间间隔计算模式MT1之后,返回最初的步骤S21。如果步骤S24的判断结果是NO,则转移到步骤S26,在步骤S26中设定时间间隔计算模式MT2。当在步骤S26中设定时间间隔计算模式MT2之后,返回步骤S21。
当设定时间间隔计算模式MT2时,虽然能够抑制通电切换定时的变动,但是相反地会降低对于转速指令RI的变化的响应性。在实施形态9中,根据转速指令RI与实际转速Ra的偏移ΔR,如果ΔR/RI没有超过规定值,则设定时间间隔计算模式MT2;如果ΔR/RI在规定值以上,则设定时间间隔计算模式MT1,进行过去的控制。
在该实施形态9中,因为根据偏移ΔR与转速指令RI之比(ΔR/RI)来切换定时间隔计算模式MT1、MT2,所以当该比值(ΔR/RI)比规定值小时,利用时间间隔计算模式MT2来抑制通电切换定时的变化;而当该比值(ΔR/RI)在规定值以上时,利用时间间隔计算模式MT1,能够改善对于转速指令RI的响应性。
实施形态10
该实施形态10根据三相无刷电动机10的平均负载电流Ia的变化,来切换定时间隔计算模式。在该实施形态10中,至少设定2个时间间隔计算模式MT1、MT2,以构成计算处理单元130的时间间隔计算模式设定单元135。在时间间隔计算模式MT2中,时间间隔计算模式指令TQ将区间数Q设定为2~18的范围内的某一个。该时间间隔计算模式MT2与实施形态1~7相同。另外,在时间间隔计算模式MT1中,时间间隔计算模式指令TQ将区间数Q设定为1。其它结构与实施形态1相同。
在该实施形态10中,负载电流检测电阻DR输出表示三相无刷电动机10的负载电流I的负载电流检测信号IL。该负载电流检测信号IL提供给PWM控制电路120,以控制各个开关元件UH、UL、VH、VL、WH、WL的导通期间中的脉冲占空比,来控制三相无刷电动机10的负载电流I。在实施形态10中,当三相无刷电动机10的平均负载电流Ia与额定电流Im之比(Ia/Im)在规定值以上时,设定时间间隔计算模式MT2;当该比值(Ia/Im)没有超过规定值时,设定时间间隔计算模式MT1。
图18是表示该实施形态10中的时间间隔计算模式设定单元135的动作的流程图。在实施形态10中,时间间隔计算模式设定单元135不根据外部指令TO,而根据图18的流程图,来切换定时间隔计算模式MT1、MT2。该流程图包含步骤S31~S35的共5个步骤。在步骤S31中,依次读入负载电流检测信号IL,并进行存储。在下面的步骤S32中,根据所存储的负载电流检测信号IL,依次计算每单位时间内的平均值、即平均负载电流Ia。平均负载电流Ia意味着负载电流I的有效电流。
在下面的步骤S33中,判断平均负载电流Ia与三相无刷电动机10的额定电流Im之比(Ia/Im)是否在规定值、例如0.7以下。如果步骤S33的判断结果是YES,则转移到步骤S34,在该步骤S34中设定时间间隔计算模式MT1。当在步骤S34中设定时间间隔计算模式MT1之后,返回最初的步骤S31。如果步骤S33的判断结果为NO,则转移到步骤S35,在该步骤S35中设定时间间隔计算模式MT2。当在步骤S35中设定时间间隔计算模式MT2之后,返回步骤S31。
当设定时间间隔计算模式MT1、并以Q=1来进行过去的控制时,例如如果在位置传感器PA、PB、PC的安装位置上产生角度误差,则三相无刷电动机10的负载电流I如图19所示,峰值发生较大的变化,转子20的永磁体M1~M6发生退磁的危险性较高。图19表示利用过去的控制来决定多个通电切换定时tu1、tw1、tv1、tu2、tw2、tv2并以这些通电切换定时分别切换控制开关元件UH、UL、VH、VL、WH、WL时的负载电流I的变化。图19的横轴是时间(sec),纵轴是负载电流I(A)。在图19中,在位置传感器PA的安装位置上具有角度误差,通电切换定时tu1、tw1之间的时间间隔变窄,另外通电切换定时tv1、tu1之间的时间间隔与通电切换定时tw1、tv1之间的时间间隔变宽。一般,三相无刷电动机10为了避免转子20的永磁体M1~M6的退磁,要对负载电流进行控制,而使得负载电流I的最大峰值在规定值以下,但是如果负载电流I的峰值变动较大,则由于负载电流I被限制,所以不能够充分地激发电动机的特性。
在实施形态10中,当负载平均电流Ia与额定电流Im之比(Ia/Im)在规定值0.7以下时,因为转子20的永磁体退磁的危险较低,所以利用时间间隔模式设定单元135,设定为时间间隔计算模式MT1;当该比值(Ia/Im)超过了规定值0.7时,因为转子20的永磁体退磁的危险较高,所以切换为时间间隔计算模式MT2。在时间间隔计算模式MT2中,因为将在相加区间Aq之中连续的区间数Q设定为2~18中的某一个,所以能够抑制负载电流I的峰值电流值的差异,能够稳定地驱动三相无刷电动机10。另外,当设定时间间隔计算模式MT2时,虽然降低了三相无刷电动机10的响应性,但是在用三相无刷电动机10来控制液压的液压式动力转向控制中,在负载电流I较大的大负载区域中不需要较高的响应性。
在不偏移本发明的观点与精神的范围内,可以由熟练技术人员对本发明进行各种变更与变形,或者应该理解为不仅限于在上述图示的各实施形态的情况。
工业上的实用性
根据本发明的三相无刷电动机的控制装置能够应用于例如液压式动力转向控制装置等各种三相无刷电动机的控制装置。
Claims (8)
1.一种三相无刷电动机的控制装置,具有在转子周围配置多个定子线圈的三相无刷电动机;切换对所述各定子线圈的通电的开关电路;包括3个位置传感器、且与所述转子的旋转位置相对应而依次产生位置检测信号的位置检测信号发生装置;以及接受所述位置检测信号来计算对所述各定子线圈的多个通电切换定时、并控制所述开关电路的控制电路,
在相邻的各位置检测信号之间设置各个区间,同时依次产生所述位置检测信号,
所述控制电路具有时间间隔计算单元,至少向所述时间间隔计算单元提供1个时间间隔计算模式,在该1个时间间隔计算模式下,在所述依次产生的位置检测信号之中,根据位于将连续的2个以上的所述区间相加的相加区间两端的2个所述位置检测信号,来计算多个时间间隔,
所述控制电路根据所述多个时间间隔,来决定所述多个通电切换定时。
2.如权利要求1中所述的三相无刷电动机的控制装置,其特征在于,
所述三相无刷电动机在所述转子的周围具有N个所述定子线圈,在所述1个时间间隔计算模式下,所述时间间隔计算单元根据位于将连续的2~2N个中的某一个数目的区间相加的相加区间两端的2个位置检测信号,来计算所述多个时间间隔。
3.如权利要求1中所述的三相无刷电动机的控制装置,其特征在于,
所述时间间隔计算单元在所述1个时间间隔计算模式中,在所述依次产生的位置检测信号中,根据与互相相同的极性的磁通变化对应的2个位置检测信号,来计算所述多个时间间隔。
4.如权利要求1中所述的三相无刷电动机的控制装置,其特征在于,
所述时间间隔计算单元在所述1个时间间隔计算模式中,在所述依次产生的位置检测信号中,根据从同一个所述位置传感器得到的2个位置检测信号,来计算所述多个时间间隔。
5.如权利要求1中所述的三相无刷电动机的控制装置,其特征在于,
向所述时间间隔计算单元提供与所述1个时间间隔计算模式不同的其它时间间隔计算模式,在该其它的时间间隔计算模式中,所述时间间隔计算单元在依次产生的所述位置检测信号之中,根据位于所述1个区间两端的2个位置检测信号,来计算其它的多个时间间隔,所述控制电路根据所述其它的多个时间间隔,来决定所述多个通电切换定时。
6.如权利要求5中所述的三相无刷电动机的控制装置,其特征在于,
根据对所述三相无刷电动机的转速指令的变化量的变化,对将所述1个时间间隔计算模式给予所述时间间隔计算单元的状态、与将所述其它的时间间隔计算模式给予所述时间间隔计算单元的状态进行切换。
7.如权利要求5中所述的三相无刷电动机的控制装置,其特征在于,
根据对所述三相无刷电动机的转速指令与所述三相无刷电动机的实际转速的偏差的变化,对将所述1个时间间隔计算模式给予所述时间间隔计算单元的状态、与将所述其它的时间间隔计算模式给予所述时间间隔计算单元的状态进行切换。
8.如权利要求5中所述的三相无刷电动机的控制装置,其特征在于,
根据所述三相无刷电动机的平均负载电流的变化,对将所述1个时间间隔计算模式给予所述时间间隔计算单元的状态、与将所述其它的时间间隔计算模式给予所述时间间隔计算单元的状态进行切换。
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