CN101610065B - 电动机控制装置和电动机控制方法 - Google Patents
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Abstract
在鼓风机电动机装置(14)的电动机控制器(20)处,通过比较驱动指令信号(S1)的电平和第一阈值(48),计算驱动指令信号(S1)的第一占空比。在电动机控制器(20)处,通过比较驱动指令信号(S1)的电平和第二阈值(52),计算驱动指令信号(S1)的第二占空比。基于电动机控制器(20)中的第一占空比和第二占空比,产生控制信号(S2),并且该控制信号(S2)用来驱动鼓风机电动机装置(14)的鼓风机电动机(18)。
Description
技术领域
本发明涉及一种电动机控制装置和一种电动机控制方法。
背景技术
控制电动机的旋转的电动机控制装置是已知的(例如,参见日本未审查专利公开号2006-320164A)。通常,在空气调节系统的电动机控制装置(电动机控制器)的情况下,如图15所示,当从空气调节电子控制单元(ECU)70接收用于驱动电动机72的驱动指令信号S1时,电动机控制装置根据所接收的驱动信号S1驱动电动机72。如图16所示,空气调节ECU 70包括输出装置74。输出装置74为包括NPN晶体管76的电路。晶体管76的发射极引出端接地,且晶体管76的集电极引出端通过电阻78连接至控制信号线80的一端。鼓风机电动机装置82的电动机控制器(电动机控制装置)84连接至控制信号线80的另一端。以这种方式,如图16所示,空气调节ECU 70和电动机控制器84电互连。
而且,晶体管76的基极引出端连接至信号产生电路(未示出),该信号产生电路基于从空气调节ECU 70处的操作开关接收的操作信号产生用于驱动电动机72的控制信号(ECU输出)。因此,晶体管76的基极引出端接收控制信号(ECU输出),该控制信号(ECU输出)基于从操作开关接收的操作信号而在空气调节ECU 70处产生,以驱动电动机72。当低电平信号供给至晶体管76的基极引出端时,晶体管76的集电极引出端和发射极引出端之间的导电被关断(设置为非导电态)。当高电平信号供给至晶体管76的基极引出端时,晶体管76的集电极引出端和发射极引出端之间的导电被打开(设置为导电态)。
在电动机控制器84中,控制信号线80的另一端通过电阻86连接至接线端子88。上拉电阻90具有连接至电源(如,5V电源)的一端和连接至接线端子88的另一端。而且,比较器3的非倒相输入端连接至接线端子88。例如为2.5V的第一预定值(第一阈值)电压作为比较参考电压供给至比较器3的倒相输入端。比较器3的输出端连接至旋转控制电路92的输入端。比较器3比较第一阈值和S1电位(接线端子88处的电势)。当S1电位等于或大于第一阈值时,从比较器3的输出端输出高电平信号。相反,S1电位小于第一阈值时,从比较器3的输出端输出低电平信号。
从比较器3的输出端输出的信号的占空比被计算为旋转控制电路92处的驱动指令信号S1的占空比,并且所计算的占空比用来控制电动机72的旋转。
在不存在如外部无线电波辐射(如,来自产生该无线电波的收发器的无线电波辐射)之类的干扰的理想环境下,当图17A所示的信号(ECU输出)94供给至晶体管76的基极引出端时,产生了如图17B所示的S1电位(接线端子88处的电势)。在这种情况下,用实验方法获得用来计算用于控制电动机旋转的占空比的第一阈值,并基于S1电位预置该第一阈值。因此,例如,S1电位等于或大于第一阈值所经历的周期可以设为闭合周期。并且,S1电位小于第一阈值所经历的周期可以设为关断周期。以这种方式,能够基于S1电位(如,驱动指令信号S1)和第一阈值计算用于驱动电动机72的占空比。在图16和17B的示例性情况下,第一阈值98例如设为2.5V。
此外,在存在如外部无线电波辐射之类的干扰时,当图18A的信号96(该信号与信号94相同)供给至晶体管76的基极引出端时,S1电位可能全部变为低于第一阈值98,如图18B所示。这种情况极有可能是有下述原因引起的。即,例如,当外部无线电波施加至控制信号线80和空气调节ECU 70中的至少一个时,在空气调节ECU 70的晶体管76的基极引出端和发射极引出端之间施加了电压。从而,即使当输出来关断晶体管76的信号供给至晶体管76的基极引出端时,晶体管76的基极引出端和发射极引出端之间的电压也不变为0,使得晶体管76处于晶体管76没有完全关断、如处于低闭合状态的状态。在这样的情况下,即使采用第一阈值98时,也不能基于S1电位精确地计算用于驱动电动机72的占空比。特别地,在比较器3的倒相输入端接收第一阈值98,同时比较器3的非倒相输入端连接至接线端子88的状态中,当采用从比较器3的输出端输出的信号并基于S1电位计算占空比时,所计算的占空比变为0%。因此,电动机控制器84控制电动机72,使得电动机72不旋转。如上所述,当存在如外部无线电波辐射之类的干扰时,不能进行合适的电动机控制。为了解决上述缺点,例如,控制信号线80可以采用具有屏蔽结构的导线,或者可以增加铁氧体磁环来提高对无线电波的阻抗。然而,这些技术方案会带来费用增加的缺点。
而且,在日本未审查专利公开第2006-320164A号所提出的电动机控制装置具有软启动功能,以执行电动机的平稳启动。而且,检查装置可连接至电动机控制装置,以检查电动机的最大输出。在该电动机控制装置中,外部信号确定装置确定所接收的驱动指令信号是正常工作电动机驱动指令信号还是电动机检查驱动指令信号。正常工作电动驱动指令信号用于控制电动机的正常工作,且电动机检查驱动指令信号用于控制电动机检查操作。这种确定过程将更加具体地描述。外部信号确定装置计算所接收的信号的脉冲间隔、脉冲宽度、占空比和频率。当外部信号确定装置确定频率f1(1/T2)和频率f2(1/TC)在所接收的信号中交替重复时,外部信号确定装置确定接收到了电动机检查控制信号。在日本未审查专利公开第2006-320164A号所提出的电动机控制装置,采用微型计算机执行上述确定过程。
然而,例如,在上述自动检测该信号是否具有交替重复的频率f1和频率f2的确定过程中,在确定接收到电动机检查控制信号的时间之前,需要相对长的时间。即,由于需要相对才长的时间进行所述确定,检查时间周期被不利地延长了。
发明内容
本发明致力于解决上述缺点。因此,本发明的目标是提供一种电动机控制装置和一种电动机控制方法,该方法实现对电动机的电动机控制操作进行改善。
为了实现本发明的所述目标,提供了一种用于电动机的电动机控制装置,包括确定装置、控制信号产生装置和驱动装置。确定装置用于确定驱动指令信号的至少一个特性,所述驱动指令信号具有脉冲,并规定电动机的目标旋转速度,所述确定是通过将所述驱动指令信号的电平与多个阈值相比较而进行的。控制信号产生装置用于基于所述驱动指令信号的由所述确定装置确定的所述至少一个特性产生控制信号。驱动装置用于基于由所述控制信号产生装置产生的所述控制信号驱动所述电动机。
为了实现本发明的所述目标,提供一种电动机控制方法。根据所述电动机控制方法,确定驱动指令信号的至少一个特性,所述驱动指令信号具有脉冲,并规定电动机的目标旋转速度,所述确定是通过将所述驱动指令信号的电平与多个阈值相比较而进行的。然后,基于所述驱动指令信号的所述至少一个特性产生控制信号。随后,基于所述控制信号驱动所述电动机。
附图说明
根据下述描述、附加的权利要求和附图,将更容易理解本发明及其附加目标、特征和优点,在附图中:
图1为示意性地示出根据本发明第一实施例的空气调节系统的结构的方块图;
图2为示出根据第一实施例的鼓风机电动机装置的结构图;
图3为示意性地示出根据第一实施例的电动机控制装置的主要特征的电路图;
图4A和4B为描述根据第一实施例的第一阈值的示意图;
图5A和5B为描述根据第一实施例的第一阈值和第二阈值的示意图;
图6A至6C为描述供给至根据第一实施例的电动机控制器的信号的示意图;
图7为示出由根据第一实施例的电动机控制器的旋转控制电路执行的电动机控制操作的流程图;
图8为示出采用第一阈值计算的第一占空比和采用第二阈值计算的第二占空比之间的比较的示意图;
图9为示出连接至根据本发明第二实施例的鼓风机电动机装置的检查装置的说明图;
图10A至10D为描述供给至根据第二实施例的电动机控制器的信号的示意图;
图11A和11B为示出根据第二实施例的控制信号变化的说明图;
图12A和12B为示出根据第二实施例的启动时的电动机的旋转速度的变化的示意图;
图13为示出由第二实施例的电动机控制器的旋转控制电路执行的电动机控制操作的流程图;
图14为示出第二实施例的变形的说明图;
图15为示出先前提出的空气调节系统的说明图;
图16为示出先前提出的技术的电路图;
图17A和17B为示出先前提出的技术的说明图;且
图18A和18B为示出先前提出的技术的说明图。
具体实施方式
下面参照图1至8描述根据本发明第一实施例的电动机控制装置。本实施例的电动机控制装置为车辆空气调节系统的鼓风机电动机装置。如图1所示,本实施例的空气调节系统10包括空气调节电子控制单元(ECU)12和鼓风机电动机装置14。在从如5V的电源16接收到电源时,空气调节ECU 12和鼓风机电动机装置进行工作。
空气调节ECU 12(空气调节控制装置)基于从由用户操作的操作开关(未示出)接收的操作信号向鼓风机电动机装置14提供驱动指令信号(电动机驱动指令信号)S1。在本实施例中,鼓风机电动机装置14构造为基于该驱动指令信号S1而进行正常的操作。而且,在本实施例中,驱动指令信号S1产生具有对应于目标旋转速度的相应的占空比的脉冲,从而规定电动机18的目标旋转速度。例如,当目标旋转速度增加时,占空比增加。
鼓风机电动机装置14包括电动机18和电动机控制器(电动机控制装置)20。风扇(未示出)安装至电动机18的输出轴。电动机控制器20向电动机18输出驱动信号S3。
当电动机控制器20从空气调节ECU 12接收到驱动指令信号S1时,电动机控制器20向电动机18输出驱动信号S3,以驱动电动机18。即,电动机控制器20控制电动机18的旋转。
本实施例的电动机18为无刷电动机,且被控制为,在从电动机控制器20接收到预定占空比的方波电压信号时,以对应于该占空比的相应的旋转速度旋转。在本实施例中,电动机18为具有霍尔式传感器(未示出)的无刷电动机。然而,本发明的电动机18不限于无刷电动机,且可以换为其它任何合适类型的电动机。例如,电动机18可以为具有换向器的整流式电动机。
本实施例的电动机18包括定子(未示出)和转子(未示出)。定子具有三相绕组。转子具有转子磁铁。霍尔式传感器(未示出)设置在定子中。如图2所示,霍尔式传感器感应转子的旋转,并向电动机控制器20的驱动电路22输出对应的传感器输出,该输出对应于转子的旋转。以这种方式,执行电动机控制器20的熟知的反馈控制。
如图2所示,本实施例的电动机控制器20包括旋转控制电路24和驱动电路22。旋转控制电路24产生并输出相应占空比的控制信号(PWM信号)S2,其中基于从外部接收的输入信号(本实施例中的驱动指令信号S1)确定该占空比。基于控制信号S2和霍尔式传感器的传感器输出,驱动电路22将不同相的方波电压信号(驱动信号S3)分别供给至电动机18的三相绕组。
本实施例的旋转控制电路24包括一个或多个定制集成电路(IC),并输出控制信号S2,以实现相应的电动机旋转速度,其为由驱动指令信号S1设定的目标值。
本实施例的驱动电路22为熟知类型的结构,并且例如包括设置在电路板上的预定数量的(如,六个)电阻(未示出)和预定数量的(如,六个)执行元件(power element)(未示出)。驱动电路22基于从旋转控制电路24接收的控制信号S2打开和关断这些执行元件,以将电源16连接至绕组,并因此产生旋转磁场。即驱动电路22基于控制信号S2控制电动机18的旋转。此时,基于来自霍尔式传感器的传感器输出执行反馈控制,以恰当地旋转电动机18。
现在,将参照图3详细地描述空气调节ECU 12和鼓风机电动机装置14之间的接口。空气调节ECU 12具有输出装置26。输出装置26为包括NPN晶体管28的电路。晶体管28的发射极引出端接地,且晶体管28的集电极引出端通过电阻(如100Ω的电阻)连接至控制信号线32的一端。鼓风机电动机装置14的电动机控制器20连接至控制信号线32的另一端。以这种方式,如图3所示,空气调节ECU 12和电动机控制器20电互连。
而且,晶体管28的基极引出端连接至信号产生电路(未示出),该信号产生电路基于从空气调节ECU 12处的操作开关接收的操作信号产生用于驱动电动机18的控制信号(ECU输出)。因此,晶体管28的基极引出端接收控制信号(ECU输出),该控制信号(ECU输出)基于从操作开关接收的操作信号而在空气调节ECU 12处产生,以驱动电动机18。因此,当低电平信号供给至晶体管28的基极引出端时,晶体管28的集电极引出端和发射极引出端之间的导电被关断(设置为非导电态)。当高电平信号供给至晶体管28的基极引出端时,晶体管28的集电极引出端和发射极引出端之间的导电被打开(设置为导电态)。
电动机控制器20包括滤波电路38,其为集成电路,并具有电阻(如,30Ω的电阻)34和电容(如,1000pF的电容器)36。滤波电路38的输入端连接至控制信号线32的另一端。滤波电路38的输出端通过电阻(如,180Ω的电阻)40连接至接线端子42。上拉电阻(如,2kΩ的电阻)44的一端连接至电源(如,5V的电源)16,且上拉电阻44的另一端连接至接线端子42。比较器2a的非倒相输入端(图3中的上端)和比较器2b的非倒相输入端(图3中的下端)连接至接线端子42。比较器2a的倒相输入端(图3中的下端)接收用作比较参考电压的例如为2.5V的第一预定值(第一阈值)电压,以获得驱动指令信号S1的正常电平、即非干扰电平情况下(不存在实质干扰的非干扰状态)的占空比。比较器2b的倒相输入端(图3中的下端)接收用作比较参考电压的例如为0.5V的第二预定值(第二阈值)电压,以获得干扰状态下的占空比,其中与非干扰电平(非干扰状态)的驱动指令信号S1相比,在该干扰状态下的驱动指令信号S1的电平降低。比较器2a的输出端连接至旋转控制电路24的相应的输入端。比较器2b的输出端连接至旋转控制电路24的相应的输入端。比较器2a比较第一阈值和S1电位(接线端子42处的电势)。当S1电位等于或大于第一阈值时,从比较器2a的输出端输出高电平信号。相反,当S1电位小于第一阈值时,从比较器2a的输出端输出低电平信号。类似地,比较器2b比较第二阈值和S1电位。当S1电位等于或大于第二阈值时,从比较器2b的输出端输出高电平信号。相反,当S1电位小于第二阈值时,从比较器2b的输出端输出低电平信号。
下面参照图4A至5B描述第一预定值(第一阈值)和第二预定值(第二阈值)。在不存在如外部无线电波辐射(如,来自产生该无线电波的收发器的无线电波辐射)之类的干扰的理想环境下,当图4A所示的信号(ECU输出)46供给至晶体管28的基极引出端时,产生了如图4B所示的S1电位(接线端子42处的电势)。即使上拉电阻44连接至接线端子42,对应于ECU输出的闭合状态的电势也不变为0V,即不完全下降至0V。并且,对应于ECU输出的关断状态的电势不变为5V,即不完全上升至5V。这主要是由于信号线中存在电阻。在这种情况下,基于S1电位,即驱动指令信号S1,用于驱动电动机18的占空比的计算所基于的阈值以实验方法获得,并设为第一预定值(第一阈值)48。例如,S1电位等于或大于第一阈值所经历的周期可以设为闭合周期。并且,S1电位小于第一阈值所经历的周期可以设为关断周期。以这种方式,能够基于S1电位计算用于驱动电动机的占空比。在本实施例的下述讨论中,假定第一阈值设为2.5V。
此外,在存在如外部无线电波辐射之类的干扰时,当图5A的信号50(该信号与信号46相同)供给至晶体管28的基极引出端时,S1电位可能全部变为低于第一阈值48,如图5B所示。这种情况极有可能是有下述原因引起的。即,例如,当外部无线电波施加至控制信号线32和空气调节ECU 12中的至少一个时,在空气调节ECU 12的晶体管28的基极引出端和发射极引出端之间施加了电压。从而,即使当输出来关断晶体管28的信号供给至晶体管28的基极引出端时,晶体管28的基极引出端和发射极引出端之间的电压也不变为0。因此,晶体管28处于晶体管28没有完全关断、即处于低闭合状态的状态。在这样的情况下,即使在采用第一阈值48时,也不能基于S1电位精确地计算用于驱动电动机18的占空比。特别地,在比较器2a的倒相输入端接收第一阈值48,同时比较器2a的非倒相输入端连接至接线端子42的状态中,当采用从比较器2a的输出端输出的信号并基于S1电位(如,驱动指令信号S1)计算占空比时,所计算的占空比变为0%。因此,电动机控制器20控制电动机18,使得电动机18不旋转(如,停止)。考虑到上述缺点,根据本实施例,在存在干扰时,如图5B所示,先获得第二预定值(第二阈值)52,并将其设为小于第一阈值的较小值,且使得基于S1电位计算用于驱动电动机18的占空比成为可能。在本实施例的下述讨论中,假定第二阈值设为0.5V。
在不存在上述干扰的情况下,当用于驱动电动机18并基于从空气调节ECU 12处的操作开关接收的操作信号产生的控制信号(ECU输出)供给至晶体管28的基极引出端时,驱动指令信号(参见图6A)作为驱动指令信号S1从空气调节ECU 12供给至比较器2a、2b。如图6A所示,驱动指令信号S1为这样的一种信号,其中高电平大于第一阈值48,且低电平小于第二阈值52。在本实施例中,该驱动指令信号S1用作用于不存在实质干扰(如无线电波辐射)的非干扰状态的驱动指令信号。
而且,在存在实质干扰的干扰状态中,当用于驱动电动机18并基于从空气调节ECU 12处的操作开关接收的操作信号产生的控制信号(ECU输出)供给至晶体管28的基极引出端时,例如图6B的驱动指令信号作为驱动指令信号S1从空气调节ECU 12供给至比较器2a、2b。如图6B所示,驱动指令信号S1为这样的一种信号,其中高电平小于第一阈值48并大于第二阈值52,且低电平小于第二阈值52。即,该驱动指令信号S1为用在干扰状态中的驱动指令信号,其中与非干扰状态相比,该干扰状态中的信号电平降低。
而且,根据本实施例,在用于驱动电动机18的控制信号(ECU输出)不在空气调节ECU 12中产生的情况下(即,在不存在电动机驱动指令的情况下),晶体管28闭合,并且另一端连接至电源16的上拉电阻44的一端连接至接线端子42。从而,例如,图6C的指示不存在电动机驱动指令的信号S0被供给至比较器2a、2b。在本实施例中,如图6C所示,该信号S0小于第二阈值52。
在本实施例中,将驱动指令信号S1和信号S0描述为方波电压信号。可选择地,这些信号S1、S0可以为方波电流信号。
一旦从比较器2a、2b接收到脉冲信号,则旋转控制电路24计算比较器2a的脉冲信号的占空比作为驱动指令信号S 1的第一占空比,并计算比较器2b的脉冲信号的占空比作为驱动指令信号S1的第二占空比。
并且,旋转控制电路24将控制信号S2(脉冲信号)的占空比以下述方式设为相应的占空比(控制占空比),即电动机18的旋转速度与由第一占空比或第二占空比指示的目标旋转速度一致,且旋转控制电路24将控制信号S2的该占空比输出至驱动电路22。
接下来,将参照图7描述由旋转控制电路24执行的电动机控制操作。在本实施例中,一旦空气调节系统10的电源开关(未示出)闭合,以将电源供给至鼓风机电动机装置14,则执行该电动机控制操作。
首先,在步骤100,比较器2a的脉冲信号的占空比计算为驱动指令信号S1的第一占空比。具体地,在步骤100,具有对应于目标旋转速度的占空比的脉冲的驱动指令信号S1与第一阈值比较,其中该第一阈值用来获得驱动指令信号S1的电平正常的非干扰状态下的占空比,以便计算驱动指令信号S1的第一占空比。
随后,在步骤102,一旦接收到比较器2b的脉冲信号,则比较器2b的脉冲信号的占空比计算为驱动指令信号S1的第二占空比。具体地,在步骤102,具有对应于目标旋转速度的占空比的脉冲的驱动指令信号S1与第二阈值比较,其中该第二阈值用来获得驱动指令信号S1的电平降低的干扰状态下的占空比,以便计算驱动指令信号S 1的第二占空比。
然后,在步骤104,确定在步骤100计算的第一占空比是否大于0%。
当在步骤104确定了第一占空比大于0%时,所述操作进行至步骤106。
在所述进行至步骤106的情况下,在步骤104已经确定了第一占空比大于0%。因此,假定当前状态为图6A所示的状态。即,当前状态为这样的一种状态,其中图6A所示的驱动指令信号S1作为驱动指令信号S1从空气调节ECU 12供给至比较器2a、2b。
随后,在步骤106,控制信号S2的占空比以下述方式设为相应的占空比(控制占空比),即电动机18的旋转速度与由第一占空比指示的目标旋转速度一致,以便产生控制信号S2。随后,所产生的控制信号S2输出至驱动电路22。因此,相应的驱动信号S3从驱动电路22输出至电动机18,使得电动机18的旋转由驱动电路22控制。随后,所述操作返回至步骤100。
相反,当在步骤104确定了第一占空比为0%时,所述操作进行至步骤108。
在步骤108,确定第二占空比是否大于0%并小于100%。
当在步骤108确定了第二占空比大于0%并小于100%时,所述操作进行至步骤110。在所述操作进行至步骤110的情况下,在步骤104已经确定了第一占空比大于0%,并且在步骤104已经确定了第二占空比大于0%并小于100%。因此,假定当前状态为图6B所示的状态。即,当前状态为这样的一种状态,其中例如如图6B所示的驱动指令信号S1作为驱动指令信号S1从空气调节ECU 12供给至比较器2a、2b。
在步骤110,控制信号S2的占空比以下述方式设为相应的控制占空比,即电动机18的旋转速度与由第二占空比指示的目标旋转速度一致,以便产生控制信号S2。随后,所产生的控制信号S2输出至驱动电路22。因此,相应的驱动信号S3从驱动电路22输出至电动机18,使得电动机18的旋转由驱动电路22控制。随后,所述操作返回至步骤100。
当在步骤108确定第二占空比为0%或100%,则所述操作行进至步骤112。在所述进行至步骤112的情况下,假定当前状态为图6C所示的状态。即,当前状态为这样的一种状态,其中例如如图6C所示的信号S0作为信号S0从空气调节ECU 12供给至比较器2a、2b。
在步骤112,控制信号S2的占空比设为0%,并且随后该控制信号输出至驱动电路22。以这种方式,控制电动机18,以阻止电动机18的旋转(在电动机旋转的情况下,停止电动机18的旋转)。随后,所述操作返回步骤100。
已经描述了本实施例的电动机控制操作。当驱动指令信号S 1的电平降低时,阈值从第一阈值变为第二阈值,且采用第二阈值计算占空比。因此,如图8所示,在某些情况下,采用第一阈值计算的占空比可能不同于采用第二阈值计算的占空比。因此,希望仅在存在干扰的紧急情况的时间内操作比较器2b。可选择地,采用第二阈值计算的占空比和与采用第二阈值计算的占空比对应的采用第一阈值计算的占空比之间的关系可以预先存储在存储装置(如,存储器)中,用于多次(for multiple numbers)。随后,可以从存储装置中取出所存储的关系,以将采用第二阈值计算的占空比修正为采用相应的第一阈值计算的占空比。
已经详细地描述了本发明的第一实施例。根据本发明的第一实施例,在存在如外部无线电波辐射之类的干扰时,当驱动指令信号S1的电平降低时,采用第二阈值计算驱动指令信号S1的占空比,其中该第二阈值被设置为获得具有降低的电平的驱动指令信号S1的占空比。因此,能够恰当地控制电动机,而不需要采用具有屏蔽结构的导线或增加铁氧体磁环来提高对无线电波的阻抗。因此,根据本发明的该实施例,能够在存在外部无线电波辐射之类的干扰的情况下,以低的费用恰当地控制电动机。
本发明不限于上述实施例,且可在本发明的保护范围内,以各种方式对上述实施例进行修改。例如,在上述实施例的步骤110,产生了包括具有对应于第二占空比的电动机控制占空比的脉冲的控制信号。然而,本发明不限于此。例如,在步骤110,可以产生其中的每一个具有对应于第二占空比的电动机控制占空比的预定数量的脉冲,使得由驱动电路22控制的电动机18的旋转时间周期变为预定的时间周期(例如,15秒)。这里,设置脉冲的数量,从而以与第二占空比对应的相应的旋转速度持续预定的时间周期旋转电动机18。随后,在产生了预定数量的具有对应于第二占空比的电动机控制占空比的脉冲之后,可以产生包括具有用于停止电动机18的旋转的占空比(如,0%)的脉冲的控制信号S2。以这种方式,在存在如外部无线电波辐射之类的干扰时,控制电动机18旋转,直到经过所述预定的时间周期,并随后停止电动机18的旋转。
而且,能够提供多个阈值,其中的每一个被设置为获得在驱动指令信号S1的电平从非干扰状态降低的干扰状态下的相应的占空比。具体地,在上述实施例中,提供单个阈值(如,第二阈值),以获得在驱动指令信号S1的电平降低的干扰状态下的占空比,且采用单个比较器2b,以获得在驱动指令信号S1的电平降低的干扰状态下的占空比。可选择地,电动机控制装置可以设置有连接至旋转控制电路24的多个比较器,这些比较器的非倒相输入端可以连接至接线端子42,且可以分别向这些比较器的倒相输入端提供所述多个阈值。随后,在步骤102,驱动指令信号S1与所述多个阈值相比较,其中所述多个阈值中的每一个被提供为获得在驱动指令信号S1的电平降低的干扰状态下的占空比。以这种方式,为驱动指令信号S1计算分别对应于所述多个阈值的多个占空比。在这种情况下,在步骤108,确定在步骤102计算的驱动指令信号S的所计算的占空比中的一个或多个是否大于0%且小于100%。当在步骤108返回为是时,所述操作行进至步骤110。相反,当在步骤108返回为否时,所述操作行进至步骤112。在步骤110,驱动指令信号S1与用来计算一个或多个占空比的相对应的阈值进行比较,其中在步骤108确定该占空比大于0%且小于100%,从而产生具有脉冲的控制信号,该脉冲具有在步骤108确定为大于0%且小于100%的相应的占空比。即,在驱动指令信号S1的高电平小于第一阈值,并大于所述多个阈值中的任何一个,同时驱动指令信号S1的低电平小于所述多个阈值中的那一个的情况下,驱动指令信号S1与所述多个阈值中的那一个进行比较,以产生具有相应的电动机控制占空比的脉冲的控制信号,所述电动机控制占空比对应于在步骤102计算的占空比,并在步骤108被确定为大于0%且小于100%。因此,在存在如外部无线电波辐射之类的干扰时,当驱动指令信号S1的电平降低时,采用所述多个阈值中的可以用于计算大于0%的占空比的那一个计算驱动指令信号S1的占空比。因此,能够恰当地控制电动机,而不需要采用具有屏蔽结构的导线或增加铁氧体磁环来提高对无线电波的阻抗。因此,能够在存在外部无线电波辐射之类的干扰的情况下,以低的费用恰当地控制电动机。
即使在该情况下,与上述描述的实施例类似,在步骤110,可以产生预定数量的脉冲,使得由驱动电路22控制的电动机18的旋转时间周期变为预定的时间周期(如,15秒),其中所述脉冲中的每一个具有对应于在步骤102计算的占空比、并在步骤108被确定为大于0%且小于100%的电动机控制占空比。随后,在产生具有对应于在步骤102计算的、并在步骤108中被确定为大于0%且小于100%的占空比的电动机控制占空比的预定数量的脉冲之后,可以产生具有脉冲的控制信号S2,其中所述脉冲具有用于停止电动机18的旋转的占空比(如,0%)。
在第一实施例中,步骤100、102、104、108用作确定装置。而且,步骤100用作所述确定装置的一部分的第一占空比计算装置,且步骤102用作所述确定装置的另一部分的第二占空比计算装置。此外,步骤106、110、112用作控制信号产生装置,且驱动电路22用作驱动装置。
(第二实施例)
现在,将参照图9至13以及图1至3描述本发明的第二实施例。在第二实施例中,与第一实施例的组件相同的组件将由相同的附图标记进行指示,并且为了简单的目的,不再对其进行重复描述。而且,应当注意,除了电动机控制器20之外,本实施例的空气调节系统10的结构与第一实施例的空气调节系统10的结构大致相同。特别地,在第二实施例中,除了第一实施例中讨论的操作之外,电动机控制器20还适合执行缓慢启动操作和电动机检查操作。因此,在下文的讨论中,将主要讨论缓慢启动操作和电动机检查操作。
电动机控制器20执行正常操作下的电动机18的平稳启动操作,且还通过将图9所示的检查装置53连接至鼓风机电动机装置14而执行检查操作。空气调节ECU 12基于从由用户操作的操作开关(未示出)接收的操作信号而向鼓风机电动机装置14提供正常操作指令的驱动指令信号(电动机驱动指令信号)S1。在本实施例中,与在第一实施例中类似,鼓风机电动机装置14被构造为基于该驱动指令信号S1进行它的正常操作。
现在,将简要地讨论平稳启动操作。参照图1至3,当电动机控制器20从空气调节ECU 12接收到驱动指令信号S1(或下文描述的检查驱动指令信号Sc)时,电动机控制器20向电动机18输出驱动信号S3,以旋转电动机18。在电动机18开始旋转时进行平稳启动操作的情况下,电动机控制器20以下述方式控制电动机18的旋转速度,即电动机旋转速度从0(停止状态)增加至与电动机驱动指令信号S1对应的,即由电动机驱动指令信号S1规定的相应的电动机旋转速度。
本实施例的旋转控制电路24包括一个或多个定制的集成电路(IC)。在进行平稳启动控制操作的情况下,旋转控制电路24以如下方式向驱动电路22输出控制信号(PWM信号)S2。即,旋转控制电路24从预定值(如0%或接近0%)逐渐增加控制信号S2的占空比,并达到相应的电动机旋转速度,其为由驱动指令信号S1设定的目标值。
在不存在第一实施例中详细讨论的实质干扰的非干扰状态下,当用于驱动电动机18并基于从空气调节ECU 12处的操作开关接收的操作信号而产生的控制信号(ECU输出)供给至晶体管28的基极引出端时(如,在正常操作时),正常操作指令的驱动指令信号(参见图10A)作为驱动指令信号S1从空气调节ECU 12供给至比较器2a、2b。如图10A所示,正常操作驱动指令信号S1为这样的一种信号,其中高电平大于第一阈值48,且低电平小于第二阈值52。即,正常操作驱动指令信号S1为设置为使得高电平大于第一阈值48,且低电平小于第二阈值52的信号。
而且,在存在上述干扰的干扰状态下,当用于驱动电动机18并基于从空气调节ECU 12处的操作开关接收的操作信号而产生的控制信号(ECU输出)供给至晶体管28的基极引出端时,正常操作驱动指令信号(参见图10B)作为驱动指令信号S1从空气调节ECU 12供给至比较器2a、2b。如图10B所示,在存在干扰时,正常操作驱动指令信号S1为这样的一种信号,其中高电平小于第一阈值48且大于第二阈值52,并且低电平小于第二阈值52。
而且,如图9所示,在制造鼓风机电动机装置14时,检查装置53连接至滤波电路38的输入端,并向电动机控制器20输出检查驱动指令信号Sc,以执行电动机18的最大输出检查。所述检查驱动指令的该驱动指令信号Sc为预置信号。例如,如此预置驱动指令信号Sc,使得驱动指令信号Sc的高电平大于第一阈值48,且驱动指令信号Sc的低电平小于第一阈值48并大于第二阈值52。在不存在干扰的情况下,当驱动指令信号Sc供给至电动机控制器20时(如,在检查时),检查驱动指令信号Sc(参见图10C)从检查装置53供给至比较器2a、2b。即,所述检查驱动指令的驱动指令信号Sc是如此设置的信号,使得检查驱动指令信号Sc的高电平大于第一阈值48,且检查驱动指令信号Sc的低电平小于第一阈值48并大于第二阈值52。
而且,根据本实施例,在用于驱动电动机18的控制信号(ECU输出)不在空气调节ECU 12中产生的情况下(即,在不存在电动机驱动指令的情况下),晶体管28闭合,并且另一端连接至电源16的上拉电阻44的一端连接至接线端子42。从而,例如,图10D的指示不存在电动机驱动指令的信号S0供给至比较器2a、2b。在本实施例中,如图10D所示,该信号S0小于第二阈值52。
在本实施例中,将驱动指令信号S1、驱动指令信号Sc和信号S0描述为方波电压信号。可选择地,驱动指令信号S1、驱动指令信号Sc和信号S0可以为方波电流信号。
旋转控制电路24从比较器2a、2b接收脉冲信号,并计算与该脉冲信号有关的信息(特性),如来自比较器2a的脉冲信号的占空比和来自比较器2b的脉冲信号的占空比。
而且,如下详细描述的,旋转控制电路24将相应的驱动指令信号S1、Sc与每个对应的预定阈值(在本实施例中为第一阈值48和第二阈值52)进行比较,以确定驱动指令信号S1、Sc是属于检查驱动指令还是正常操作驱动指令。随后,当旋转控制电路24确定了驱动指令信号属于正常操作驱动指令时,旋转控制电路24确定所要求的模式为正常操作模式。因此,如图11A所示,旋转控制电路24将作为脉冲信号的控制信号S2的占空比从预定值(如,0%或约0%)逐渐增加至正常操作的占空比(正常操作占空比),这使得电动机18以由从比较器2a接收的脉冲信号的计算的占空比指示的目标旋转速度进行旋转。一旦达到正常操作占空比,旋转控制电路24保持该正常占空比,且因此产生作为正常操作控制信号的控制信号S2。旋转控制电路24向驱动电路22输出该控制信号S2。如上所述,在正常操作模式下的电动机18启动时,控制信号S2的占空比从预定值(如,0%或约0%)逐渐增加至正常占空比,其根据驱动指令信号S1的占空比实现电动机旋转速度。在图11A的示例性情况下,控制信号S2以脉冲间隔T2输出。在信号输出的开始,具有脉冲宽度T10。随后该脉冲宽度T10逐渐增加至脉冲宽度T11,并最终增加至为目标值的脉冲宽度T12。以这种方式,由从驱动电路22供给的驱动信号S3逐渐增加每单位时间向电动机18的绕组供给电源的通电时间周期,并且在时间Ta,电动机18的旋转速度从0(停止状态)增加至目标旋转速度,如图12A所示。
相反,当旋转控制电路24确定该驱动指令信号属于检查驱动指令时,旋转控制电路24确定所要求的模式为检查模式。因此,如图11B所示,旋转控制电路24将作为脉冲信号的控制信号S2的占空比设为检查操作的占空比(检查占空比),这使得电动机18以由从比较器2a接收的脉冲信号的占空比指示的目标旋转速度进行旋转。因此,旋转控制电路24产生作为检查控制信号的控制信号S2,并向驱动电路22输出该控制信号S2。即,如图11B所示,在检查模式,具有作为目标值的脉冲宽度T1的控制信号S2以脉冲间隔T2根据信号输出的请求根据信号输出的请求。这里,图11B所示的脉冲宽度T1为实现对应于最大输出检查的占空比的值。如图12B所示,在检查模式,电动机18的旋转速度能够在较短的时间周期Tac内增加至电动机旋转速度,其中该时间周期Tac比时间周期Ta短。如上所述,在第二实施例中,在检查时,电动机18的旋转速度从停止状态快速地增加至预定电动机旋转速度,而不进行平稳启动,以缩短检查时间周期。换句话说,在平稳启动操作中(图12A),电动机18的旋转速度以小于检查操作(图12B)的比率的比率增加。
接下来,将参照图13描述由旋转控制电路24执行的电动机控制操作。在本实施例中,一旦向鼓风机电动机装置14供给电源的空气调节系统10的电源开关(未示出)闭合,则执行该电动机控制操作。
首先,在步骤200,一旦从比较器2a接收到脉冲信号,则计算比较器2a的脉冲信号的占空比(第一占空比)Da。
随后,在步骤202,一旦接收到比较器2b的脉冲信号,则计算比较器2b的脉冲信号的占空比(第二占空比)Db。
随后,在步骤204,确定在步骤200计算的占空比Da是否大于0%并小于100%(即,确定占空比Da是否不为0%和100%中的一个)。
当确定占空比Da大于0%并小于100%时,则操作行进至步骤206。
随后,在步骤206,确定在步骤202计算的占空比Db是否小于100%。
当在步骤206确定占空比Db小于100%时,则操作行进至步骤208。在操作行进至步骤208的情况下,已经在步骤204确定占空比Da大于0%并小于100%,并且已经在步骤206确定占空比Db小于100%。因此,假定当前状态为图10A所示的状态。即,它是这样的情况,其中例如图10A所示的正常操作指令的驱动指令信号作为驱动指令信号S1从空气调节ECU 12供给至比较器2a、2b。
在步骤208,如图11A所示,作为脉冲信号的控制信号S2的占空比从预定值(如,0%或约0%)逐渐增加至正常操作的占空比(正常操作占空比),这使得电动机18以由在步骤200计算的占空比所指示的目标旋转速度进行旋转。一旦达到正常占空比,则保持该占空比,且因此产生作为正常操作控制信号的控制信号S2。所产生的控制信号S2输出至驱动电路22。以这种方式,由从驱动电路22供给的驱动信号S3逐渐增加每单位时间向电动机18的绕组供给电源的通电时间周期,并且在时间Ta,电动机18的旋转速度从0(停止状态)增加至目标旋转速度,如图12A所示。即驱动电路22基于所产生的控制信号S2控制电动机18的旋转速度。随后,所述操作返回步骤200。
相反,当在步骤206确定占空比Db为100%时,所述操作行进至步骤210。在所述操作行进至步骤210的情况下,已经在步骤204确定占空比Da大于0%并小于100%,并且已经在步骤206确定占空比Db为100%。因此,假定当前状态为图10C所示的状态。即,它是这样的情况,其中例如图10C所示的检查控制的驱动指令信号Sc作为驱动指令信号Sc从空气调节ECU 12供给至比较器2a、2b。
在步骤210,如图11B所示,为脉冲信号的控制信号S2的占空比被设置为相应的检查占空比,以由在步骤200计算的占空比Da所指示的目标旋转速度旋转电动机。因此,产生检查控制信号的控制信号S2,并将该控制信号S2输出至驱动电路22。即,如图11B所示,在检查模式,具有作为目标值的脉冲宽度T1的控制信号S2以脉冲间隔T2根据信号输出的请求。这里,驱动电路22基于所产生的控制信号S2控制电动机18的旋转速度。而且,图11B所示的脉冲宽度T1为实现对应于最大输出特性检查的占空比的值。如图12B所示,在检查模式,电动机18的旋转速度能够在较短的时间周期Tac内增加至电动机旋转速度,其中该时间周期Tac比时间周期Ta短。如上所述,在本实施例中,在检查时,电动机18的旋转速度从停止状态快速地增加至预定的电动机旋转速度,而不进行平稳启动,以缩短检查时间周期。随后,所述操作返回步骤200。
即,在步骤204、206,驱动指令信号S1与相应的预定值(在本实施例中为第一阈值和第二阈值)比较,确定该驱动指令信号是否属于检查驱动指令或正常操作驱动指令。这里,当确定该驱动指令信号属于检查驱动指令时,所述操作行进至步骤210。相反,当确定该驱动指令信号属于正常操作驱动指令,则所述操作行进至步骤208。
与微型计算机的情况相比,上述确定过程费用低,且即使在可能导致在实现日本未审查专利公开第2006-320164A号中描述的确定方法时芯片尺寸增加的定制的集成电路的情况下也能够实现,而不增加芯片尺寸。因此,与具有先前提出的确定功能的微型计算机的情况相比,能够在电动机控制器20中采用定制IC的情况下降低费用,而不增加芯片尺寸。
当在步骤204确定占空比Da为0%或100%时,则所述操作行进至步骤212。
在步骤212,确定在步骤202计算的占空比Db是否大于0%。
当在步骤212确定占空比Db大于0%时,所述操作行进至步骤214。在操作行进至步骤214的情况下,已经在步骤204确定占空比Da为0%或100%,且已经在步骤212确定Db大于0%。因此,假定当前状态为图10B所示的状态。即,它是这样的情况,其中在存在上述干扰的状态中,例如图10B所示的正常操作的驱动指令信号S1作为驱动指令信号S1从空气调节ECU 12供给至比较器2a、2b。
在步骤214,如图11A所示,为脉冲信号的控制信号S2的占空比从预定值(如,0%或约0%)逐渐增加至正常操作的占空比(正常操作占空比),这使得电动机18以由在步骤202计算的比较器2b的脉冲信号的占空比Db所指示的目标旋转速度进行旋转。一旦达到该占空比,则保持该占空比,且因此产生作为正常操作控制信号的控制信号S2。所产生的控制信号S2输出至驱动电路22。以这种方式,由从驱动电路22供给的驱动信号S3逐渐增加每单位时间向电动机18的绕组供给电源的通电时间周期,并且在时间Ta,电动机18的旋转速度从0(停止状态)增加至目标旋转速度,如图12A所示。随后,所述操作返回步骤200。
当在步骤212确定占空比Db为0%时,所述操作行进至步骤216。在所述操作行进至步骤216的情况下,假定当前状态为图10D所示的状态。即,当前状态是这样的状态,其中例如图10D所示的信号S0作为信号S0从空气调节ECU 12供给至比较器2a、2b。
在步骤216,控制信号S2的占空比设为0%,且随后,该控制信号输出至驱动电路22。以这种方式,不启动电动机18(在电动机旋转的情况下停止电动机18的旋转)。随后,所述操作返回步骤200。
已经详细描述了本发明的第二实施例。本发明不限于上述实施例,且可在本发明的保护范围内,以各种方式对上述实施例进行修改。例如,在第二实施例中,低电平的强度在检查驱动指令的驱动指令信号和正常操作指令的驱动指令信号之间是不同的。可选择地,在检查驱动指令和正常操作驱动指令之间,驱动指令信号的高电平和低电平中的至少一个可以是不同的。
而且,通过执行产生检查驱动指令的驱动指令信号Sc的程序,可以产生从检查装置53输出的驱动指令信号Sc,其中高电平大于第一阈值,且低电平小于第一阈值并大于第二阈值。可选择地,如图14所示,设置在输出检查装置53的驱动指令信号Sc的输出装置60中的晶体管62的发射极可以通过一个或多个二极管64接地,以产生检查驱动指令的驱动指令信号Sc,其中低电平大于第二阈值。
而且,在第二实施例中,驱动指令信号与每个对应的阈值比较一次,以确定该驱动指令信号是否属于检查驱动指令或正常驱动指令。可选择地,驱动指令信号可以与每个对应的阈值进行预定次数(如,10次)的比较,从而确定该驱动指令信号是否以所述预定次数属于检查驱动指令或正常操作驱动指令。随后,仅当一定量次数相对于所述预定次数(总共次数)的比等于或大于预定值(如,0.5)时,可以确定该驱动指令信号属于检查驱动指令,其中在所述一定量次数的每一次中,该驱动指令信号确定为检查驱动指令的驱动指令信号。以这种方式,当所述预定次数设为合适的值时,其中确定精度和所要求的确定过程时间在该值处得到平衡,则能够降低所要求的确定过程时间,且确定精度也变得合适。
而且,为了限制由于如外部噪声导致的确定该驱动指令信号是否属于检查驱动指令或正常操作指令的错误的发生,改变检查驱动指令信号和正常操作驱动指令信号之间的频率是可能的。并且,能够进行加权平均处理,以限制在基于来自比较器2a、2b的信号所计算的各个占空比中的数据跳跃(data skipping)。并且,能够进行数据重合确定处理,以在脉冲成形时消除啁啾噪声。而且,为了消除该啁啾的影响,可以向比较器2a、2b的输入提供滤波器(如,电容)和磁滞特性。并且,可以合适的方式结合上述处理的两个或多个。
在第二实施例中,步骤200、202、204、206、212用作确定装置。而且,步骤200用作所述确定装置一部分的第一占空比计算装置,且步骤202用作所述确定装置另一部分的第二占空比计算装置。此外,步骤208、210、214用作控制信号产生装置。
对本领域技术人员来说,附加的优点和变形是容易获得的。因此,本发明在其较宽的条件下不限于所示出和描述的具体细节、典型装置和示例性实施例。
Claims (9)
1.一种用于电动机(18)的电动机控制装置,包括:
确定装置(100,102,104,108,200,202,204,206,212),用于确定驱动指令信号(S1)的至少一个特性,所述驱动指令信号(S1)具有脉冲并规定电动机(18)的目标旋转速度,所述确定是通过将所述驱动指令信号(S1)的电平与多个阈值(48,52)相比较而进行的;
控制信号产生装置(106,110,112,208,210,214),用于基于所述驱动指令信号(S1)的、由所述确定装置(100,102,104,108,200,202,204,206,212)确定的所述至少一个特性产生控制信号(S2);以及
驱动装置(22),用于基于由所述控制信号产生装置(106,110,112,208,210,214)产生的所述控制信号(S2)驱动所述电动机(18);
其中:
所述确定装置(100,102,104,108,200,202,204,206,212)包括:
第一占空比计算装置(100,200),用于通过比较所述驱动指令信号(S1)的电平和第一阈值(48),计算所述驱动指令信号(S1)的第一占空比作为所述驱动指令信号(S1)的所述至少一个特性,其中所述第一阈值(48)为所述多个阈值(48,52)中的一个,并被预置为用于其中所述驱动指令信号(S1)的电平正常的非干扰状态;以及
第二占空比计算装置(102,202),用于通过比较所述驱动指令信号(S1)的电平和第二阈值(52),计算所述驱动指令信号(S1)的第二占空比作为所述驱动指令信号(S1)的所述至少一个特性,其中所述第二阈值(48)为所述多个阈值(48,52)中的、设置为小于所述第一阈值(48)的另一个阈值,并且所述第二阈值用于其中所述驱动指令信号(S1)的电平从所述非干扰状态的电平降低的干扰状态;并且
所述控制信号产生装置(106,110,112,208,210,214)产生所述控制信号(S2),所述控制信号(S2)包括具有对应于第一占空比和第二占空比中的一个的电动机控制占空比的脉冲,其中当所述驱动指令信号(S1)的高电平大于所述第一阈值(48)时,所述控制信号产生装置(106,110,112,208,210,214)产生具有所述第一占空比的所述控制信号(S2),而当所述驱动指令信号(S1)的高电平小于所述第一阈值(48)并大于所述第二阈值(52)、同时所述驱动指令信号(S1)的低电平小于所述第二阈值(52)时,控制信号产生装置(106,110,112,208,210,214)产生具有所述第二占空比的所述控制信号(S2)。
2.根据权利要求1所述的电动机控制装置,其中所述控制信号产生装置(106,110,112,208,210,214)产生具有对应于所述第二占空比的所述电动机控制占空比的预定数量的脉冲,以通过所述驱动装置(22)使所述电动机(18)旋转预定的时间周期,并且随后产生具有在满足下述条件时停止所述电动机(18)的旋转的占空比的所述控制信号(S2):
所述驱动指令信号(S1)的高电平小于所述第一阈值(48)并大于所述第二阈值(52);并且
所述驱动指令信号(S1)的低电平小于所述第二阈值(52)。
3.根据权利要求1或2所述的电动机控制装置,其中:
所述驱动指令信号(1)从外部空气调节电子控制单元(12)通过信号线(32)供给至所述电动机控制装置;并且
所述第二阈值(52)设定为获得在所述干扰状态中所述驱动指令信号(S1)的所述占空比,其中在所述干扰状态中,所述驱动指令信号(S1)的电平从所述非干扰状态的电平降低,所述干扰状态是由于在所述信号线(32)和所述空气调节电子控制单元(12)中的至少一个上的无线电波的辐射所导致的。
4.一种用于电动机(18)的电动机控制装置,包含:
确定装置(100,102,104,108,200,202,204,206,212),用于确定驱动指令信号(S1)的至少一个特性,所述驱动指令信号(S1)具有脉冲并规定电动机(18)的目标旋转速度,所述确定是通过将所述驱动指令信号(S1)的电平与多个阈值(48,52)相比较而进行的;
控制信号产生装置(106,110,112,208,210,214),用于基于所述驱动指令信号(S1)的、由所述确定装置(100,102,104,108,200,202,204,206,212)确定的所述至少一个特性产生控制信号(S2);以及
驱动装置(22),用于基于由所述控制信号产生装置(106,110,112,208,210,214)产生的所述控制信号(S2)驱动所述电动机(18);
其中:
所述确定装置(100,102,104,108,200,202,204,206,212)包括:
第一占空比计算装置(100,200),用于通过比较所述驱动指令信号(S1)的电平和第一阈值(48),计算所述驱动指令信号(S1)的第一占空比作为所述驱动指令信号(S1)的所述至少一个特性,其中所述第一阈值(48)为所述多个阈值(48,52)中的一个,并被预置为用于其中所述驱动指令信号(S1)的电平正常的非干扰状态;以及
第二占空比计算装置(102,202),用于通过比较所述驱动指令信号(S1)的电平和第二阈值(52),计算所述驱动指令信号(S1)的第二占空比作为所述驱动指令信号(S1)的所述至少一个特性,其中所述第二阈值(48)为所述多个阈值(48,52)中的、设置为小于所述第一阈值(48)的另一个阈值,并且所述第二阈值用于其中所述驱动指令信号(S1)的电平从所述非干扰状态的电平降低的干扰状态;并且
所述控制信号产生装置(106,110,112,208,210,214)产生所述控制信号(S2),所述控制信号(S2)包括具有对应于第一占空比和第二占空比中的一个的电动机控制占空比的脉冲,其中当所述驱动指令信号(S1)的高电平大于所述第一阈值(48)时,所述控制信号产生装置(106,110,112,208,210,214)产生具有所述第一占空比的所述控制信号(S2),而当所述驱动指令信号(S1)的高电平小于所述第一阈值(48)并大于所述第二阈值(52)、同时所述驱动指令信号(S1)的低电平小于所述第二阈值(52)时,控制信号产生装置(106,110,112,208,210,214)产生具有所述第二占空比的所述控制信号(S2);
所述确定装置(200,202,204,206,212)基于所述驱动指令信号(S1)的所述至少一个特性确定所述驱动指令信号(S1)是属于检查驱动指令还是属于正常操作驱动指令;
当所述确定装置(200,202,204,206,212)确定所述驱动指令信号(S1)是属于检查驱动指令时,所述控制信号产生装置(208,210,214)产生作为所述控制信号(S2)的检查控制信号;
当所述确定装置(200,202,204,206,212)确定所述驱动指令信号(S1)是属于正常操作驱动指令时,所述控制信号产生装置(208,210,214)产生作为所述控制信号(S2)的正常操作控制信号;
在所述驱动装置(22)从所述控制信号产生装置(208,210,214)接收到所述检查控制信号的情况下,所述驱动装置(22)在所述电动机(18)开始旋转时以第一比率增加所述电动机(18)的旋转速度;并且
在所述驱动装置(22)从所述控制信号产生装置(208,210,214)接收到所述正常操作控制信号的情况下,所述驱动装置(22)在所述电动机(18)开始旋转时以比所述第一比率小的第二比率增加所述电动机(18)的旋转速度。
5.根据权利要求4所述的电动机控制装置,其中:
所述确定装置(200,202,204,206,212)将所述驱动指令信号(S1)的电平和所述多个阈值(48,52)比较预定次数;并且
仅当一定量次数相对于所述预定次数的比等于或大于预定值时,所述确定装置(200,202,204,206,212)确定该驱动指令信号(S1)属于检查驱动指令,其中在所述一定量次数的每一次中,该驱动指令信号(S1)都被确定为检查驱动指令的驱动指令信号(S1)。
6.根据权利要求4或5所述的电动机控制装置,其中:
当所述驱动指令信号(S1)的高电平大于第一阈值(48)、同时所述驱动指令信号(S1)的低电平小于所述第一阈值(48)并大于第二阈值(52)时,所述确定装置(200,202,204,206,212)确定所述驱动指令信号(S1)属于所述检查驱动指令,其中所述第一阈值(48)为所述多个阈值(48,52)中的一个,所述第二阈值(52)为所述多个阈值(48,52)中的另一个并小于所述第一阈值(48);并且,
当所述驱动指令信号(S1)的高电平大于所述第一阈值(48)、同时所述驱动指令信号(S1)的低电平小于所述第二阈值(52)时,所述确定装置(200,202,204,206,212)确定所述驱动指令信号(S1)属于所述正常操作驱动指令。
7.根据权利要求4或5所述的电动机控制装置,其中所述控制信号产生装置(208,210,214)将所述正常操作控制信号的占空比从零增加至正常操作占空比,并随后保持所述正常操作占空比,其中所述正常操作占空比对应于所述电动机的由所述驱动指令信号(S1)规定的目标旋转速度。
8.一种电动机控制方法,包括以下步骤:
确定驱动指令信号(S1)的至少一个特性,所述驱动指令信号(S1)具有脉冲并规定电动机(18)的目标旋转速度,所述确定步骤是通过将所述驱动指令信号(S1)的电平与多个阈值(48,52)相比较而进行的;
基于所述驱动指令信号(S1)的所述至少一个特性产生控制信号(S2);以及
基于所述控制信号(S2)驱动所述电动机(18);
其中:
所述驱动指令信号(S1)的至少一个特性的确定步骤包括以下步骤:
通过比较所述驱动指令信号(S1)的电平和第一阈值(48),计算所述驱动指令信号(S1)的第一占空比,其中所述第一阈值(48)为所述多个阈值(48,52)中的一个,并被预置为用于其中所述驱动指令信号(S1)的电平正常的非干扰状态;以及
通过比较所述驱动指令信号(S1)的电平和第二阈值(52),计算所述驱动指令信号(S1)的第二占空比,其中所述第二阈值(48)为所述多个阈值(48,52)中的、设置为小于所述第一阈值(48)的另一个,并且所述第二阈值用于其中所述驱动指令信号(S1)的电平从所述非干扰状态的电平降低的干扰状态;并且
所述控制信号(S2)的产生步骤包括产生所述控制信号(S2),所述控制信号(S2)包括具有对应于第一占空比和第二占空比中的一个的电动机控制占空比的脉冲,其中当所述驱动指令信号(S1)的高电平大于所述第一阈值(48)时,产生包括具有对应于所述第一占空比的所述电动机控制占空比的脉冲的所述控制信号(S2),而当所述驱动指令信号(S1)的高电平小于所述第一阈值(48)并大于所述第二阈值(52)、同时所述驱动指令信号(S1)的低电平小于所述第二阈值(52)时,产生包括具有对应于所述第二占空比的所述电动机控制占空比的脉冲的所述控制信号(S2)。
9.一种电动机控制方法,包括
确定驱动指令信号(S1)的至少一个特性,所述驱动指令信号(S1)具有脉冲并规定电动机(18)的目标旋转速度,所述确定步骤是通过将所述驱动指令信号(S1)的电平与多个阈值(48,52)相比较而进行的;
基于所述驱动指令信号(S1)的所述至少一个特性产生控制信号(S2);以及
基于所述控制信号(S2)驱动所述电动机(18);
其中:
所述驱动指令信号(S1)的至少一个特性的确定步骤包括以下步骤:
通过比较所述驱动指令信号(S1)的电平和第一阈值(48),计算所述驱动指令信号(S1)的第一占空比,其中所述第一阈值(48)为所述多个阈值(48,52)中的一个,并被预置为用于其中所述驱动指令信号(S1)的电平正常的非干扰状态;以及
通过比较所述驱动指令信号(S1)的电平和第二阈值(52),计算所述驱动指令信号(S1)的第二占空比,其中所述第二阈值(48)为所述多个阈值(48,52)中的、设置为小于所述第一阈值(48)的另一个,并且所述第二阈值用于其中所述驱动指令信号(S1)的电平从所述非干扰状态的电平降低的干扰状态;并且
所述控制信号(S2)的产生步骤包括产生所述控制信号(S2),所述控制信号(S2)包括具有对应于第一占空比和第二占空比中的一个的电动机控制占空比的脉冲,其中当所述驱动指令信号(S1)的高电平大于所述第一阈值(48)时,产生包括具有对应于所述第一占空比的所述电动机控制占空比的脉冲的所述控制信号(S2),而当所述驱动指令信号(S1)的高电平小于所述第一阈值(48)并大于所述第二阈值(52)、同时所述驱动指令信号(S1)的低电平小于所述第二阈值(52)时,产生包括具有对应于所述第二占空比的所述电动机控制占空比的脉冲的所述控制信号(S2);
其中:
所述驱动指令信号(S1)的所述至少一个特性的确定步骤包括,通过比较所述驱动指令信号(S1)的电平和所述多个阈值(48,52),确定所述驱动指令信号(S1)是属于检查驱动指令还是属于正常操作驱动指令;
所述控制信号(S2)的产生步骤包括以下步骤:
当所述驱动指令信号(S1)确定为属于所述检查驱动指令时,产生作为所述控制信号(S2)的检查控制信号;以及
当所述驱动指令信号(S1)确定为属于所述正常操作驱动指令时,产生作为所述控制信号(S2)的正常操作控制信号;并且
所述电动机(18)的驱动步骤包括以下步骤:
在产生检查控制信号作为所述控制信号(S2)的情况下,在所述电动机(18)开始旋转时以第一比率增加所述电动机(18)的旋转速度;以及
在产生正常操作控制信号作为所述控制信号(S2)的情况下,在所述电动机(18)开始旋转时以小于所述第一比率的第二比率增加所述电动机(18)的旋转速度。
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