CN103038998B - 直线运动驱动器驱动装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种新的直线运动驱动器驱动装置,在对由于可动元件的自重而产生的偏移进行校正时装置不会大型化而且实现省电化,直线运动驱动器驱动装置具备:电磁驱动部,其通过进行与驱动指令对应的通电来使可动元件往复移动;偏移校正部,其在没有通电的状态下可动元件由于自重从规定的可移动范围的中心偏离而可动范围变得比可移动范围窄的情况下,进行驱动指令校正使得形成偏移通电,该偏移通电用于使可动元件的往复移动中心朝使可动元件的往复移动中心与可移动范围的中心的偏差消除的方向移动。偏移校正部获取与为了根据驱动指令进行往复移动所需的可动元件的振幅值对应的振幅信息,在相对于与获取到的振幅信息对应的振幅值而可动振幅处于可动范围不足状态的情况下实施对驱动指令的校正,另一方面,在不是处于可动范围不足状态的情况下解除对驱动指令的校正。
Description
技术领域
本发明涉及使可动元件往复移动的直线运动驱动器驱动装置,特别是涉及在由于自重导致可动元件偏移而可动范围与原来相比变窄的情况下使偏移的校正适当化的直线运动驱动器驱动装置。
背景技术
往复式电机等直线运动驱动器驱动装置是通过进行与驱动指令相应的通电来使可动元件进行电性的往复移动的驱动器的装置。往复式电机等直线运动驱动器有时在没有通电的状态下可动元件的往复移动中心由于自重而从规定的可移动范围的中心偏离,因而可动范围变得比原来的可移动范围窄。在该情况下,存在以下问题:无法在比已变窄的可动范围大的范围内以需要振幅使可动元件往复移动,以避免与收容可动元件和固定元件的未图示的外壳等的碰撞。
作为用于应对该问题的一个方法,在专利文献1中公开了如下装置:设置偏移校正部,该偏移校正部对驱动指令进行校正,使得进行偏移通电,以使可动元件的往复移动中心向使可动元件的往复移动中心与可移动范围的中心之间的偏差消除的方向移动,从而始终进行偏移通电来电性地校正可动元件的偏移。
另外,作为用于应对上述问题的其它方法,在专利文献2和3中公开了如下装置:以在不通电的状态下永久磁体的磁通产生偏移的方式设定永久磁体的配置位置或者使各个永久磁体的强度不同,由此机械地校正偏移。
专利文献1:日本特开2008-256109号公报
专利文献2:日本特开2008-256110号公报
专利文献3:日本特开2006-14464号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,如专利文献1所示,在电性地校正可动元件的偏移的以往的直线运动驱动器驱动装置中,始终进行偏移通电,因此存在始终消耗电力而损害电力效率这种问题。
另外,如专利文献2和3所示,在机械地校正可动元件的偏移的以往的直线运动驱动器驱动装置中,由于磁通的偏移而产生由通电得到的推力下降的部位,因此存在如下问题:与进行电性地偏移校正相比,为了得到期望的推力而需要使驱动器大型化或者增加通电量。
本发明是关注这种问题而完成的,其目的在于提供一种在对由可动元件的自重而产生的偏移进行校正时不会随着装置的大型化而降低电力消耗并实现省电化的新的直线运动驱动器驱动装置。
用于解决问题的方案
本发明为了达到上述目的而采用以下方法。
即,本发明的直线运动驱动器驱动装置的特征在于,具备:电磁驱动部,其通过进行与驱动指令相应的通电来使可动元件往复移动;以及偏移校正部,其在没有通电的状态下上述可动元件由于自重从规定的可移动范围的中心偏离而可动范围变得比上述可移动范围窄的情况下,对上述驱动指令进行校正,使得形成偏移通电,该偏移通电用于使上述可动元件的往复移动中心朝使上述可动元件的往复移动中心与上述可移动范围的中心的偏差消除的方向移动,其中,上述偏移校正部获取与为了根据上述驱动指令进行往复移动所需的可动元件的振幅值相对应的振幅信息,在相对于与所获取到的振幅信息对应的振幅值而可动振幅处于可动范围不足状态的情况下实施对上述驱动指令的校正,另一方面,在不是处于可动范围不足状态的情况下解除对上述驱动指令的校正。
可动范围不足状态不仅包括可动振幅不满足根据驱动指令进行往复移动所需的可动元件的振幅值的状态,还包括在可动振幅满足根据驱动指令进行往复移动所需的可动元件的振幅值的情况下没有规定的余量的状态。此外,可动振幅是可动范围的一半长度。
这样,获取与为了根据驱动指令进行往复移动所需的可动元件的振幅值对应的振幅信息,在相对于与获取到的振幅信息对应的振幅值而可动振幅处于可动范围不足状态的情况下实施对驱动指令的校正,另一方面,在不是处于可动范围不足状态的情况下解除对驱动指令的校正而停止偏移通电,因此与以往的不管是否为可动范围不足状态而总是进行偏移通电的情况相比,减少偏移通电而实现省电化,从而能够提高电力效率。而且,通过偏移通电来电性地校正偏移,因此不会如机械地校正偏移那样装置大型化。
为了根据单参数来得到可动元件的振幅值从而使装置简化,上述偏移校正部优选构成为:获取与上述可动元件的往复移动有关的频率作为上述振幅信息,根据所获取到的频率以及在该频率下上述驱动指令能取的最大值,来得到上述可动元件的振幅值。
为了进行高精度的偏移通电,期望上述偏移校正部构成为:获取与上述可动元件的往复移动有关的频率以及上述驱动指令作为上述振幅信息,根据所获取到的频率以及上述驱动指令的值来得到上述可动元件的振幅值。
为了更进一步追求省电化,期望上述偏移校正部对上述驱动指令进行校正,使得上述可动元件的往复移动中心移动可动振幅的不足距离,该可动振幅的不足距离是根据与上述振幅信息对应的振幅值、预先设定的可移动范围以及偏移量而决定的。
为了不需要复杂的运算而通过简单的结构来可靠地确保可动范围,优选为,上述偏移校正部对上述驱动指令进行校正,使得上述可动元件的往复移动中心移动固定距离。
为了通过简单的结构来实现上述偏移校正部,优选为,上述偏移校正部预先存储了将通过上述偏移通电使可动元件的往复移动中心移动的校正量与上述振幅信息相关联而得到的校正信息,使用在上述校正信息中与上述振幅信息相关联的校正量来对上述驱动指令进行校正。
发明的效果
如上所述,在本发明中,获取与为了根据驱动指令进行往复移动所需的可动元件的振幅值对应的振幅信息,在相对于与该振幅信息对应的振幅值而可定元件的可动振幅处于可动范围不足状态的情况下实施对驱动指令的校正,进行偏移通电,该偏移通电用于使可动元件的往复移动中心朝使可动元件的往复移动中心与可移动范围的中心的偏差消除的方向移动,另一方面,在不是处于可动范围不足状态的情况下解除对驱动指令的校正而停止偏移通电,因此与以往的不管是否为可动范围不足状态而总是进行连续偏移通电的情况相比,减少偏移通电而实现省电化,从而能够提高电力效率。而且,电性地校正可动元件的偏移,因此不会如机械地校正偏移那样大型化。因而,能够提供一种适于小型化和省电化的直线运动驱动器驱动装置。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的一个实施方式涉及的应用直线运动驱动器驱动装置的减振系统结构的结构图。
图2是示意性地表示本发明的实施方式涉及的直线运动驱动器驱动装置的结构和功能的结构图。
图3是与该驱动装置的动作有关的说明图。
图4是表示使用于该驱动装置的动作的校正信息的制作过程的流程图。
图5是表示驱动电流指令的最大电流值与频率之间的关系的图。
图6是示意性地表示本发明的其它实施方式涉及的直线运动驱动器驱动装置的结构和功能的结构图。
图7是示意性地表示除了上述以外的实施方式涉及的直线运动驱动器驱动装置的结构和功能的结构图。
具体实施方式
下面,参照附图来说明本发明的一个实施方式涉及的直线运动驱动器驱动装置。
如图1和图2所示,直线运动驱动器的驱动装置1是如下装置:应用于减振系统sy,使作为振动单元2而使用的直线运动驱动器20的可动元件23往复移动,该减振系统sy使由振动产生源gn产生的振动Vi1与由振动单元2使要减振的位置产生的抵消振动Vi2在要减振的位置pos处相抵消。
如图1所示,应用了本实施方式的直线运动驱动器驱动装置1的减振系统sy搭载于汽车等车辆上,该减振系统sy具有:设置于座位st等要减振的位置pos处的加速度传感器等振动检测部3;以及控制部4(也称为控制器),其进行振动控制使振动单元2产生适当的抵消振动Vi2,使得由该振动检测部3检测出的振动变小。该控制部4以减振算法部4a作为主体,该减振算法部4a被输入作为振动产生源gn的发动机的点火脉冲信号sh以及来自振动检测部3的检测信号sg,并根据这些信号sh、sg来生成作为使振动单元2产生抵消振动Vi2的指令的驱动指令。
如图2所示,直线运动驱动器驱动装置1以电磁驱动部10作为主体,该电磁驱动部10设置于上述制御部4(控制器),该电磁驱动部10被输入由上述减振算法部4a生成的驱动指令Iref,对构成直线运动驱动器20的线圈(未图示)进行与该驱动指令Iref相应的通电,由此使直线运动驱动器20的可动元件23往复移动。,该电磁驱动部10本身的具体结构、具体动作说明是如专利文献1等公开那样所公知的,因此省略说明。
如图2所示,成为驱动对象的直线运动驱动器20是将具备永久磁体的固定元件22固定于车架frm而使可动元件23在与要抑制的振动方向相同的方向上进行往复振动(在图2的纸面中上下移动)的内部型的往复式的直线运动驱动器。在此,将直线运动驱动器20固定于车架frm,使车架frm的要抑制振动的方向与可动元件23的往复移动方向(推力方向)一致。可动元件23与辅助质量21都安装于轴25。以能够使可动元件23和辅助质量21在推力方向上移动的方式,由固定元件22经由板簧24支承该轴25。由直线运动驱动器20和辅助质量21构成消振器。
在使交流电流(正弦波电流、矩形波电流)流过构成直线运动驱动器20的线圈(未图示)的情况下,在规定方向的电流流过线圈的状态下,在永久磁体中磁通从S极导向N极,由此形成磁通回路。其结果,可动元件23朝与重力相反的方向(上方向)移动。另一方面,当与规定方向相反方向的电流流过线圈时,可动元件23朝重力方向(下方向)移动。由于交流电流向线圈流动的电流的流动方向交替地变化,由此可动元件23反复进行上述动作而相对于固定元件22在轴25的轴方向上往复移动。由此,与轴25接合的辅助质量21在上下方向上振动。,该直线运动驱动器20本身的具体的结构、动作说明是如专利文献1等公开那样公知的,因此省略说明。
如图2所示,通过未图示的止挡件来限制可动元件23的动作范围,由此设定规定的可移动范围D。在该可移动范围D的中心Dc与可动元件23的往复移动中心Wc一致的状态下,可动元件23的可动范围变得最大。但是,如图2所示,有时存在如下情况:在对构成驱动器20的线圈不进行通电的状态下,可动元件23的往复移动中心Wc由于自重而从可移动范围D的中心Dc向重力方向偏离距离Lm,导致为了以可动振幅(W1/2)进行往复移动所需的可动范围W1变得比原来的可移动范围D窄(W1=D-2×Lm)。在该情况下,如图3的(b)所示,存在以下问题:无法使可动元件23以比已变窄的可动范围W1大的范围(2×L2)的振幅L2(W1<2L2)来进行往复移动。
因此,为了解决该问题,在本实施方式中,如图2所示,还设置了偏移校正部11,该偏移校正部11对驱动指令Iref进行校正,使得形成偏离通电,以使可动元件23的往复移动中心Wc朝使可动元件23的往复移动中心Wc与可移动范围D的中心Dc的偏差消除的方向移动。然而,当由该偏移校正部11总是对驱动指令Iref进行校正而始终进行偏移通电时,总是消耗电力而损害电力效率。因此,该偏移校正部11构成为:获取与为了根据驱动指令Iref往复移动所需的可动元件23的振幅值Lp相对应的振幅信息,在相对于与所获取到的振幅信息相对应的振幅值Lp而可动振幅(W1/2)处于可动范围不足状态的情况下,实施驱动指令Iref的校正,另一方面,在不是处于可动范围不足的状态的情况下解除驱动指令Iref的校正。
作为具体的结构,如图2所示,偏移校正部11构成为包括频率获取部12和驱动指令校正部13。
频率获取部12获取与可动元件23的往复移动有关的频率f作为振幅信息。振幅信息是与根据驱动指令Iref进行往复移动所需的可动元件23的振幅值Lp相对应的信息,例如是表示可动元件23的振幅值Lp本身、用于获得可动元件23的振幅值Lp的作为基础的要素的信息。作为用于获得可动元件23的振幅值Lp的作为基础的要素,可举出与可动元件23的往复移动有关的频率f、驱动指令Iref的值。这是由于,能够根据驱动指令Iref的值以及与可动元件23的往复移动有关的频率f这两个参数来确定(计算)可动元件23的振幅值Lp。在本实施方式中,如图1和图2所示,利用了由可动元件23的往复移动产生的振动Vi2的频率与由振动产生源gn产生的振动Vi1的频率一致这一情况,根据作为振动产生源gn的发动机的点火脉冲信号sh来检测由振动产生源gn产生的振动Vi 1的频率,处理该频率作为与可动元件23的往复移动有关的频率f。
驱动指令校正部13将由于偏移通电而使可动元件23的往复移动中心Wc移动的校正量Id与作为振幅信息的频率f相关联得到的校正信息14预先存储到存储器Me,使用该校正信息14中的与由频率获取部12获取到的频率f相关联的校正量Id来对驱动指令Iref进行校正。具体地说,驱动指令校正部13利用由频率获取部12获取到的频率f而根据校正信息14来获取相应的校正量Id,使用加法器13a将该校正量Id相加到驱动指令Iref,由此对驱动指令Iref进行校正,使得形成偏离通电以使可动元件23的往复移动中心Wc朝使可动元件23的往复移动中心Wc与可移动范围D的中心Dc的偏差消除的方向移动。关于该校正量Id,举出了使可动元件23的往复移动中心Wc移动的距离本身、作为对驱动指令进行校正的量的电流值,但是在本实施方式中使用对驱动指令进行校正的电流值。
通过执行如图4示出的各步骤S1~S5来生成校正信息14。即,执行驱动指令计算步骤S1,以计算出在某一频率下成为最大的驱动指令;执行振幅值获取步骤S2,以根据驱动指令的值和频率来获取可动元件的振幅值;执行不足距离计算步骤S3,以根据所获取到的可动元件的振幅值、预先设定的可移动范围以及偏移量来计算出与可动振幅的不足量相应的不足距离;执行校正量计算步骤S4,以计算出用于使可动元件的往复移动中心移动上述不足距离的驱动指令的校正量;执行存储步骤S5,以将所计算出的校正量与频率相关联地作为校正信息14而存储,将这些步骤S1~S5作为一系列处理而按每个频率来执行,由此生成校正信息14。下面,在本实施方式中,以使用电流的驱动电流指令作为驱动指令来进行说明,但是也可以是以使用电压的驱动电压指令作为处理驱动指令。
在图4的驱动指令计算步骤S1中,计算出在某一频率下成为最大的驱动指令Iref(驱动电流指令)。成为最大的驱动电流指令Iref的值采用图5示出的电机上限电流Ic(最大输出值)、位置上限电流Ip(防止碰撞)以及电压上限电流Iv(防止电压饱和)中的最小的值。此外可以是,预先存储将在某一频率下成为最大的驱动指令Iref的值与每个频率相关联而得到的最大驱动指令信息,使用该信息构成当输入频率f时输出驱动指令的值的函数Iref(f)。
图5示出的电机上限电流Ic是在实现本实施方式的计算处理功能的图2示出的控制部4(控制器)中能够输出的最大电流值和能够流过直线运动驱动器20(磁体不会消磁的程度)的最大电流中的较小一方的值,其与频率无关而是固定的。
另一方面,图5示出的位置上限电流Ip是因正弦波电流流通而动作的可动元件23不超过上述可移动范围D的电流的上限值,当将从驱动电流指令Iref至可动元件23产生的加速度的传递增益设为G(f)、将允许振幅值Lmax(=可移动范围D的一半长度)、将频率设为f、ω=2πf时,用以下式来表示。
位置上限电流Ip(f)=ω2Lmax/G(f) (1)
另一方面,图5示出的电压上限电流Iv是与产生电压饱和这种情况相对地不会产生电压饱和的电流的上限值,该电压饱和是指当频率变大时由于往复式电机的感应电压而使电流变得不流动。当将电机的阻抗设为Z(f)、将FET的导通电阻设为Rfet、将电源(电池)的电压设为Vbat、将电机的感应电压常数设为Km、将可动元件的质量设为m时,用以下式来表示。
电压上限电流Iv=Vbat/{Z(f)+2Rfet+(Km2/mω)} (2)
在图4示出的振幅值获取步骤S2中,根据驱动指令Iref(驱动电流指令)的值和频率f来计算出可动元件23的振幅值Lp。即,在相对于驱动指令Iref(f)将电机推力常数设为kt、将峰值加速度设为Ap、将有效加速度设为a的情况下,得到根据以下式(3)~(6)得到式(7),通过对该式(7)输入频率f和驱动指令Iref(f)得到可动元件的振幅值Lp(f)。
电机可产生的推力:F(f)=kt·Iref(f) (3)
推力:F=ma (4)
可动元件的振幅值:Lp=Ap/ω2 (6)
可动元件的振幅值:
在图4示出的不足距离计算步骤S3中,根据可动元件23的振幅值Lp(f)、预先设定的允许振幅值Lmax(=可移动范围D的一半长度)以及偏移量Lm来计算出可动振幅(W1/2)的不足距离Lc。
偏移量:Lm=m·g/k
Lc=Lmax-Lm-Lp(f)
m表示可动元件的质量,g表示重力加速度,k表示驱动器的弹性常数。在此,如果Lc<0,则如图3的(b)所示那样,相对于为了进行与驱动指令相应的往复移动所需的可动元件23的振幅值Lp(=L2)而可动振幅(W1/2)处于可动范围不足状态、即在所需振幅Lp(=L2)>可动振幅(W1/2)的情况下,计算出不足距离为|Lc|。另一方面,如果Lc≥0,则如图3的(a)所示那样,在不是处于可动范围不足状态、即在所需振幅Lp(=L1)<可动振幅(W1/2)的情况下,计算出不足距离Lc为0。
在图4示出的校正量计算步骤S4中,计算出用于使可动元件23的往复移动中心Wc移动上述不足距离Lc的驱动指令Iref的校正量Id。通过以下式计算出驱动指令Iref的校正量Id。
校正量Id=k·Lc/kt,k表示构成驱动器的弹簧的弹性常数,kt表示电机推力常数。
在图4示出的存储步骤S5中,如图2所示,将上述求出的各个校正量Id(例如Id0(=0)、Id1(>0))和各频率f(例如f0、f1)相关联并作为校正信息14而存储。
说明具有上述结构的直线运动驱动器驱动装置的动作,如图3的(b)所示,在频率f1时处于可动范围不足状态的情况下,根据由图2的频率获取部12获取到的频率f1以及在该频率f1下成为最大驱动指令Iref这两个参数得到的可动元件23的振幅值Lp(=L2)时的往复移动所需的范围大于可动元件23的可动范围W1,根据该振幅值Lp(=L2)、可移动范围D以及偏移量Lm来决定的可动振幅(W1/2)的不足距离Lc成为Lc1(Lc1>0),随之对驱动指令Iref进行校正的校正量Id成为Id1(Id1>0)。然后,如图2所示,使用将该频率f1与校正量Id1相关联而得到的校正信息14,因此以不设置用于实时地算出可动元件23的振幅值Lp、不足距离Lc的机构以及用于判断是否处于可动范围不足状态的机构等而通过简单的结构获取校正量Id1,通过使用加法器13a加上该校正量Id1来对驱动指令Iref进行校正,结果是,如图3的(b)所示,进行偏移通电,可动元件23的往复移动中心朝不足距离Lc1上方移动而成为Wc→Wc’,可动范围扩大到W1→W2,能够实现以振幅值Lp(=L2)进行往复移动。
另一方面,如图3的(a)所示,在频率f0时不处于可动范围不足状态的情况下,根据由图2的频率获取部12获取到的频率f0与该频率f0下成为最大的驱动指令Iref这两个参数得到的可动元件23的振幅值Lp(=L1)的往复移动所需的范围小于可动元件23的可动范围W1,根据该振幅值Lp(=L1)、可移动范围D以及偏移量Lm决定的可动振幅(W1/2)的不足距离Lc成为0,随之对驱动指令Iref进行校正的校正量成为Id0(=0)。而且,如图2所示,根据校正信息14获取校正量Id0(=0),使用加法器13a加上该校正量Id0(=0),但是校正量Id0为0,因此驱动指令的校正实质上停止,结果是,偏移通电也停止。
如上所述,本实施方式的直线运动驱动器驱动装置1具备:电磁驱动部10,其通过进行与驱动指令Iref相应的通电来使可动元件23往复移动;以及偏移校正部11,其在没有通电的状态下可动元件23由于自重从规定的可移动范围D的中心Dc偏离而可动范围W1变得比可移动范围D窄的情况下,对驱动指令Iref进行校正,使得形成偏移通电,以使可动元件23的往复移动中心Wc朝使可动元件23的往复移动中心Wc与可移动范围D的中心Dc的偏差消除的方向移动,偏移校正部11构成为:获取与为了根据驱动指令Iref往复移动所需的可动元件23的振幅值Lp对应的振幅信息,在相对于与所获取到的振幅信息对应的振幅值Lp而可动振幅(W1/2)处于可动范围不足状态的情况下实施对驱动指令Iref的校正,另一方面,在不是可动范围不足的状态的情况下解除对驱动指令Iref的校正。
这样,获取与为了根据驱动指令往复移动所需的可动元件23的振幅值Lp对应的振幅信息,在相对于与所获取到的振幅信息对应的振幅值而可动振幅(W1/2)处于可动范围不足状态的情况下实施对驱动指令Iref的校正,另一方面,在不是处于可动范围不足的状态的情况下解除对驱动指令Iref的校正而停止偏移通电,因此与以往那样不管是否处于可动范围不足状态而总是进行偏移通电的情况相比,减少偏移通电而实现省电化,从而能够提高电力效率。而且,通过偏移通电来电校正偏移,因此不会如机械地校正偏移那样使装置大型化。
在本实施方式中,偏移校正部11构成为:由频率获取部12获取与可动元件23的往复移动有关的频率f作为振幅信息,根据所获取到的频率f以及在频率f下的驱动指令Iref能取的最大值来获得可动元件23的振幅值Lp,因此构成为,统一地决定驱动指令Iref为最大,根据单参数的频率f来获得可动元件23的振幅值Lp,从而能够使装置简单化。特别是,频率越高则振幅值Lp越小,因此能够有效地起到在高频率时减少电力消耗的效果。
除此以外,在本实施方式中,偏移校正部11对驱动指令Iref进行校正,使得可动元件23的往复移动中心Wc移动距离Lc,该距离Lc对应于根据与振幅信息对应的振幅值Lp、预先设定的可移动范围D以及偏移量Lm来决定的可动范围W1的不足量。因此能够将偏移通电抑制为确保可动元件23的往复移动所需的可动范围所需的限度,从而能够更进一步追求省电化。
另外,在本实施方式中,偏移校正部11预先存储将由于偏移通电使可动元件23的往复移动中心Wc移动的校正量Id与作为振幅信息的频率f相关联得到的校正信息14,在校正信息14中使用与作为振幅信息的频率f相关联的校正量Id来校正驱动指令Iref,因此省略实时地计算出可动元件23的振幅值Lp、不足距离Lc的机构以及判断是否处于可动范围不足状态的机构等,从而降低制造成本并且能够通过简单的结构来实现上述偏移校正部11。
以上,说明了本发明的一个实施方式,但是各部的具体结构并不仅限定于上述实施方式。
例如,在本实施方式中,省略了使用预先设定的校正信息14来计算根据驱动指令Iref而所需的振幅值Lp、不足距离Lc、校正量Id的机构,但是也可以如下那样设置计算这些值的运算部。即,如图6所示,偏移校正部111构成为包括具有与上述相同结构的频率获取部12以及新设置的偏移校正量计算部113。偏移校正量计算部113获取由上述频率获取部12获取到的与可动元件23的往复移动有关的频率f作为振幅信息,并且获取由减振算法部4a生成的驱动指令Iref作为振幅信息,根据所获取到的频率f和驱动指令Iref的值通过计算来获取可动元件23的振幅值Lp,根据所获取到的振幅值Lp来计算不足距离Lc,通过使用加法器113a加上与不足距离Lc对应的校正量Id,由此对驱动指令Iref。使用上述振幅值获取步骤S2、不足距离计算步骤S3以及校正量计算步骤S4中说明的各计算式来进行该计算。如果具有这种结构,根据实际使用于驱动器20的驱动中的驱动指令Iref来计算出可动元件23的振幅值Lp,因此与本实施方式那样使用假设为驱动指令始终最大而求出的可动元件的振幅值相比,能够使用实际的可动元件的振幅值进行精度高的偏移通电。特别是,在高频当然不用说,即使在低频中在可动元件的振幅值小的情况下也能够有效地起到减小消耗电力的效果。
另外,作为除了上述以外的结构,可举出图7示出的结构。即,由具有与上述相同结构的频率获取部12、振幅运算部213、判断部214以及选择部215构成偏移校正部211。振幅运算部213作为振幅信息而获取与由上述频率获取部12获取到的可动元件23的往复移动有关的频率f,并且获取由减振算法部4a生成的驱动指令Iref作为振幅信息,使用上述振幅值获取步骤S2中说明的计算式,根据所获取到的频率f和驱动指令Iref的值来计算出可动元件23的振幅值Lp。判断部214根据由振幅运算部213计算出的振幅值Lp来判断是否处于可动范围不足状态(碰撞危险状态),将判断结果信号sa输入到选择部215。具体地说,将由乘法器214a将由于偏移而变窄的可动振幅(W1/2)(允许振幅值Lmax-偏移量Lm)乘以余量系数0.8而使具有余量的可动振幅与所计算出的振幅值Lp进行比较,在振幅值Lp大的情况下,判断为可动范围不足状态(碰撞危险状态)。此外,可动振幅(W1/2)是(允许振幅值Lmax-偏移量Lm)。选择部215在判断结果信号sa为0的情况下(不是处于非可动范围不足状态的情况),将校正量Id设为0,另一方面,在判断结果信号sa为1的情况下(处于可动范围不足状态的情况),将校正量Id设为预先设定的固定量Idf,使用加法器213a加上校正量Id,由此对驱动指令Iref进行校正。该预先设定的固定量Idf例如设定为使可动元件23的往复移动中心Wc移动偏移量Lm的量。如果设为这种结构,则由于偏移通电而可动元件23的往复移动中心Wc移动固定距离,因此不需要计算不足距离Lc、校正量这种复杂的计算,能够通过简单的结构来可靠地确保可动范围。而且,作为判断部214判断是否处于可动范围不足状态的判断基准的可动振幅(W1/2)具有一定程度的余量,因此能够提高装置的可靠性和安全性。
除此以外,在上述实施方式中,说明了以电流构成驱动指令Iref的例子,但是也能够同样地应用于以电压构成驱动指令的结构。而且,在本实施方式中,举例说明了内部型的直线运动驱动器,但是还能够应用于外部型的直线运动驱动器。另外,在本实施方式中,将直线运动驱动器驱动装置1作为振动单元2而应用于减振系统sy,但是还能够应用于驱动其它直线运动驱动器的装置或者系统。另外,图2、图6以及图7示出的各功能部可以通过使用处理器执行规定程序来实现,也可以使用专用电路构成各功能部。
另外,也可以具有以下结构,作为振幅信息设置对可动元件的位置进行检测的位置检测传感器,根据位置检测传感器的检测结果来得到可动元件的振幅值。关于位置检测传感器,可举出使用遮蔽传感器、位移传感器等。如果设为这种结构,则能够直接检测可动元件的位置,因此不需要复杂的计算,能够更可靠且高精度地确保可动范围。
另外,在不脱离本发明的宗旨的范围内能够进行各种变形。
产业上的可利用性
根据上述详细说明的本发明,获取与根据驱动指令往复移动所需的可动元件的振幅值对应的振幅信息,在相对于与该振幅信息对应的振幅值而可动元件的可动振幅处于可动范围不足状态的情况下实施对驱动指令的校正,进行偏移通电来使可动元件的往复移动中心朝是可动元件的往复移动中心与可移动范围的中心的偏差消除的方向移动,另一方面,在不是处于可动范围不足的状态的情况下解除对驱动指令的校正而停止偏移通电,因此与以往那样不管是否处于可动范围不足状态而总是进行偏移通电的情况相比,减少偏移通电而实现省电化,从而能够提高电力效率。而且,电性地校正可动元件的偏移,因此不会如机械地校正偏移那样大型化。因而,能够提供一种适用于小型化和省电力化的直线运动驱动器驱动装置。
Claims (6)
1.一种直线运动驱动器驱动装置,其特征在于,具备:
电磁驱动部,其通过进行与驱动指令相应的通电来使可动元件往复移动;以及
偏移校正部,其在没有通电的状态下上述可动元件由于自重从规定的可移动范围的中心偏离而可动范围变得比上述可移动范围窄的情况下,对上述驱动指令进行校正,使得形成偏移通电,该偏移通电用于使上述可动元件的往复移动中心朝使上述可动元件的往复移动中心与上述可移动范围的中心的偏差消除的方向移动,
其中,上述偏移校正部获取与为了根据上述驱动指令进行往复移动所需的可动元件的振幅值相对应的振幅信息,在相对于与所获取到的振幅信息对应的振幅值而可动振幅处于可动范围不足状态的情况下实施对上述驱动指令的校正,另一方面,在不是处于可动范围不足状态的情况下解除对上述驱动指令的校正。
2.根据权利要求1所述的直线运动驱动器驱动装置,其特征在于,
上述偏移校正部构成为:获取与上述可动元件的往复移动有关的频率作为上述振幅信息,根据所获取到的频率以及在该频率下上述驱动指令能取的最大值,来得到上述可动元件的振幅值。
3.根据权利要求1所述的直线运动驱动器驱动装置,其特征在于,
上述偏移校正部构成为:获取与上述可动元件的往复移动有关的频率以及上述驱动指令作为上述振幅信息,根据所获取到的频率以及上述驱动指令的值来得到上述可动元件的振幅值。
4.根据权利要求1~3中的任一项所述的直线运动驱动器驱动装置,其特征在于,
上述偏移校正部对上述驱动指令进行校正,使得上述可动元件的往复移动中心移动可动振幅的不足距离,该可动振幅的不足距离是根据与上述振幅信息对应的振幅值、预先设定的可移动范围以及偏移量而决定的。
5.根据权利要求1~3中的任一项所述的直线运动驱动器驱动装置,其特征在于,
上述偏移校正部对上述驱动指令进行校正,使得上述可动元件的往复移动中心移动固定距离。
6.根据权利要求1~3中的任一项所述的直线运动驱动器驱动装置,其特征在于,
上述偏移校正部预先存储了将通过上述偏移通电使可动元件的往复移动中心移动的校正量与上述振幅信息相关联而得到的校正信息,使用在上述校正信息中与上述振幅信息相关联的校正量来对上述驱动指令进行校正。
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