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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvorrichtung und ein Antriebsverfahren, die/das zwei Phasen entsprechend einer impulsinduzierten Spannung schaltet, die in einer nicht bestromten Phase induziert wird, wobei die beiden Phasen aus drei Phasen eines bürstenlosen Motors ausgewählt werden und mit einer Impulsspannung entsprechend einem Pulsweitenmodulationssignal beaufschlagt werden sollen.
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2. Beschreibung der verwandten Technik
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Die offengelegte
japanische Patentanmeldung (Kokai) mit der Veröffentlichungs-Nr. 2009-189.176 legt eine Antriebsvorrichtung für einen bürstenlosen Dreiphasenmotor offen, die eine impulsinduzierte Spannung misst, die in einer nicht bestromten Phase durch eine Impulsspannung induziert wird, und vergleicht diese impulsinduzierte Spannung mit einem Schwellenwert, um Bestromungsmuster fortlaufend zu schalten.
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Bei einer sensorlosen Steuerung, die eine impulsinduzierte Spannung einer nicht bestromten Phase mit einem Schwellenwert vergleicht und dadurch fortlaufend zwei Phasen schaltet, die mit der impulsinduzierten Spannung beaufschlagt werden sollen, können, wenn die impulsinduzierte Spannung aufgrund eines Entmagnetisierungsfehlers abfällt und den Schwellenwert nicht erreicht, Bestromungsmuster nicht geschaltet werden, so dass der bürstenlose Motor nicht anlaufen gelassen werden kann.
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Wenngleich es möglich wird, den bürstenlosen Motor durch Ändern des Schwellenwerts entsprechend dem Abfall in der impulsinduzierten Spannung anlaufen zu lassen, tritt der Anlauffehler des bürstenlosen Motors auch dann auf, wenn der bürstenlosen Motor verriegelt ist.
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Es war jedoch schwierig, zwischen dem Entmagnetisierungsfehler, der den Motoranlauf ermöglicht, und der Verriegelung, die ein solches Anlaufen nicht zulässt, zu unterscheiden, und daher bestand die Möglichkeit, dass die Steuerung des bürstenlosen Motors in dem verriegelten Zustand fortgesetzt würde, in dem der Anlauf nicht zulässig ist.
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Übersicht über die Erfindung
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Dementsprechend besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung darin, eine Antriebsvorrichtung und ein Antriebsverfahren für einen bürstenlosen Motor bereitzustellen, die eine geeignete Auswahl zwischen einer Fortsetzung der Steuerung und ihrem Abbruch ermöglichen, wenn eine Unregelmäßigkeit bei der Steuerung des bürstenlosen Motors auftritt.
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Um das obige Ziel zu erreichen, beinhaltet gemäß einem Aspekt der Erfindung eine Antriebsvorrichtung für einen bürstenlosen Motor (2), die ein Steuermittel beinhaltet, das zwei Phasen entsprechend einer impulsinduzierten Spannung schaltet, die in einer nicht bestromten Phase induziert wird, wobei die beiden Phasen aus drei Phasen des bürstenlosen Motors ausgewählt werden und mit einer Impulsspannung entsprechend einem Pulsweitenmodulationssignal beaufschlagt werden sollen: ein Erkennungsmittel, das erkennt, ob bei einer Steuerung, die durch das Steuermittel ausgeführt wird, eine Unregelmäßigkeit auftritt; und ein Auswahlmittel, das zwischen einer Fortsetzung und einem Abbruch der Steuerung, die durch das Steuermittel ausgeführt wird, entsprechend der impulsinduzierten Spannung bei einem Schaltwinkel der beiden Phasen, die mit der Impulsspannung beaufschlagt werden sollen, auswählt, wenn die Unregelmäßigkeit bei der Steuerung auftritt, die durch das Steuermittel ausgeführt wird.
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Des Weiteren beinhaltet gemäß einem Aspekt der Erfindung ein Antriebsverfahren für einen bürstenlosen Motor einschließlich des Schritts des Schaltens von zwei Phasen entsprechend einer impulsinduzierten Spannung, die in einer nicht bestromten Phase induziert wird, wobei die beiden Phasen aus drei Phasen eines bürstenlosen Motors ausgewählt werden und mit einer Impulsspannung entsprechend einem Pulsweitenmodulationssignal beaufschlagt werden sollen, die Schritte: Erkennen, ob eine Unregelmäßigkeit in der Schaltsteuerung der beiden Phasen auftritt, die mit der Impulsspannung beaufschlagt werden sollen; Messen der impulsinduzierten Spannung bei einem Schaltwinkel der beiden Phasen, die mit der Impulsspannung beaufschlagt werden sollen, wenn die Unregelmäßigkeit in der Schaltsteuerung auftritt; und Auswählen zwischen einer Fortsetzung und einem Abbruch der Steuerung des bürstenlosen Motors entsprechend der gemessenen impulsinduzierten Spannung.
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Sonstige Ziele und Merkmale von Aspekten der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 stellt ein Blockschaubild dar, das ein Hydraulikpumpsystem in einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
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2 ist ein Schaltplan, der einen bürstenlosen Motor und eine Steuervorrichtung in einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
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3 ist ein Schaubild, das ein Bestromungsmuster des bürstenlosen Motors und Erkennungsbedingungen eines Entmagnetisierungsfehlers in einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
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4 ist ein Schaubild, das eine Spannung einer nicht bestromten Phase des bürstenlosen Motors in einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
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5 ist ein Schaubild, das Änderungen in einer impulsinduzierten Spannung aufgrund eines Entmagnetisierungsfehlers des bürstenlosen Motors in einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
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6 ist ein Schaubild, das eine Verarbeitung in einem Fall veranschaulicht, in dem der Entmagnetisierungsfehlers in dem bürstenlosen Motor in einer Ausführungsform der Erfindung auftritt;
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7 ist ein Ablaufplan, der eine Erkennungsverarbeitung eines Fehlers des bürstenlosen Motors in einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
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8 ist ein Schaubild, das die Erkennungsbedingungen des Entmagnetisierungsfehlers des bürstenlosen Motors in einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
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9 ist ein Ablaufplan, der ein Verarbeiten eines Messens der impulsinduzierten Spannung in einer Ausführungsform der Erfindung bei einem Winkel veranschaulicht, bei dem bestromte Phasen geschaltet werden;
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10 ist ein Ablaufplan, der ein Verarbeiten eines Messens der impulsinduzierten Spannung in einer Ausführungsform der Erfindung bei einem Winkel veranschaulicht, bei dem ein Schalten der bestromten Phasen durchgeführt wird; und
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11 ist ein Ablaufplan, der eine Verarbeitung veranschaulicht, die in einem Fall durchgeführt wird, in dem der Entmagnetisierungsfehler in dem bürstenlosen Motor einer Ausführungsform der Erfindung auftritt.
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Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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1 ist ein Blockschaubild, das ein Hydraulikpumpsystem veranschaulicht, bei dem es sich um ein Beispiel handelt, in dem eine Antriebsvorrichtung für einen bürstenlosen Motor gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darauf angewendet wird. Bei diesem Hydraulikpumpsystem handelt es sich um ein System zum Umlaufenlassen von Öl in einem Fahrzeugautomatikgetriebe.
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Das in 1 veranschaulichte Hydraulikpumpsystem beinhaltet eine mechanische Ölpumpe 6, die durch einen Ausgang einer (nicht abgebildeten) Maschine angetrieben wird, und eine motorangetriebene elektrische Ölpumpe 1, die als Ölpumpen zum Zuführen des Öls zu einem Getriebe 7 und einem Aktuator 8 dienen.
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Die elektrische Ölpumpe 1 arbeitet zum Beispiel, wenn die Maschine aufgrund eines Start-Stopp-Betriebs angehalten wird und führt dadurch das Öl dem Getriebe 7 und dem Aktuator 8 zu, um einen Abfall in einem Öldruck während des Start-Stopp-Betriebs zu unterdrücken.
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Die elektrische Ölpumpe 1 wird durch einen bürstenlosen Dreiphasenmotor 2 angetrieben, der direkt damit verbunden ist, und der bürstenlose Motor 2 wird durch eine Motorsteuervorrichtung 3 auf der Grundlage eines Befehls gesteuert, der von einer AT-Steuervorrichtung 4 bereitgestellt wird. Bei der Motorsteuervorrichtung 3 handelt es sich um eine Antriebsvorrichtung, die eine Bestromung jeder Phase des bürstenlosen Motors 2 steuert.
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Die durch den bürstenlosen Motor 2 angetriebene elektrische Ölpumpe 1 führt das Öl in einem Ölsumpf 10 durch eine Ölleitung 5 dem Getriebe 7 und dem Aktuator 8 zu.
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Während des Betriebs der Maschine wird eine durch die Maschine angetriebene mechanische Ölpumpe 6 betrieben, um das Öl von der mechanischen Ölpumpe 6 dem Getriebe 7 und dem Aktuator 8 zuzuführen. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der bürstenlose Motor 2 in dem angehaltenen Zustand, und ein Rückschlagventil 11 unterbricht den Fluss des Öls zu der elektrischen Ölpumpe 1.
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Wenn demgegenüber die Maschine durch den Start-Stopp-Betrieb angehalten wird, wird die mechanische Ölpumpe 6 angehalten, so dass der Öldruck in einer Ölleitung 9 abfällt, und infolgedessen sendet die AT-Steuervorrichtung 4 einen Motoranlaufbefehl an die Motorsteuervorrichtung 3 in Reaktion auf einen Anhaltebefehl der Maschine aufgrund des Start-Stopp-Betriebs.
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Nach dem Empfangen des Motoranlaufbefehls lässt die Motorsteuervorrichtung 3 den bürstenlosen Motor 2 anlaufen, damit er die elektrische Ölpumpe 1 dreht und dadurch eine Ölzufuhr unter Druck durch die elektrische Ölpumpe 1 beginnt.
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Wenn ein Enddruck der elektrischen Ölpumpe 1 einen Solldruck übersteigt, während ein Enddruck der mechanischen Ölpumpe 6 abfällt, öffnet sich dann das Rückschlagventil 11, so dass Öl durch einen Laufweg aus der Ölleitung 5, der elektrischen Ölpumpe 1, dem Rückschlagventil 11, dem Getriebe 7, dem Aktuator 8 und dem Ölsumpf 10 umläuft.
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Bei dem bürstenlosen Motor, der durch die Antriebsvorrichtung gemäß der Erfindung angetrieben wird, kann es sich zum Beispiel um einen bürstenlosen Motor handeln, der eine elektrische Wasserpumpe antreibt, die zum Umlaufenlassen von Kühlwasser für eine Maschine in einem Hybridfahrzeug und Sonstiges verwendet wird, und die Geräte, die durch den bürstenlosen Motor angetrieben werden, sind nicht auf die Ölpumpe beschränkt. Der bürstenlose Motor ist nicht auf den in dem Fahrzeug montierten Motor beschränkt.
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2 ist ein Schaltplan, der den bürstenlosen Motor 2 und die Steuervorrichtung 3 als Beispiele veranschaulicht.
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Die Steuervorrichtung 3 beinhaltet eine Steuerschaltung 212 und eine Steuereinheit 213, die mit einem Mikrocomputer ausgestattet ist. Die Steuereinheit 213 führt durch eine (nicht abgebildete) Datenaustauschleitung einen Datenaustausch mit der AT-Steuervorrichtung 4 durch.
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Bei dem bürstenlosen Motor 2 handelt es sich um einen bürstenlosen Dreiphasen-Gleichstrommotor, der Dreiphasenspulen 215u, 215v und 215w der Phasen U, V und W an einem (nicht abgebildeten) zylindrischen Stator beinhaltet und einen Permanentmagnetrotator 216 beinhaltet, der in einem Raum in einer Mitte des Stators drehbar ist.
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Die Steuerschaltung 212 weist eine Schaltung auf, die mit einer Dreiphasenbrücke verbundene Schaltelemente 217a bis 217f beinhaltet, die jeweils antiparallele Dioden 218a bis 218f beinhalten, und die außerdem eine Stromversorgungsschaltung 219 beinhaltet, und die Schaltelemente 217a bis 217f sind jeweils z. B. aus FETs ausgebildet.
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Die Schaltelemente 217a bis 217f weisen Gate-Anschlüsse auf, die mit der Steuereinheit 213 verbunden sind, und die Steuereinheit 213 steuert das EIN- und AUSSCHALTEN der Schaltelemente 217a bis 217v durch Pulsweitenmodulation PWM.
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Die Steuereinheit 213 führt die Antriebssteuerung des bürstenlosen Motors 2 in einer sensorlosen Art durch, bei der kein Sensor verwendet wird, der Positionsangaben über den Rotator bezieht, und führt des Weiteren ein Schalten zwischen einem Sinuswellenantrieb und einem Rechteckwellenantrieb entsprechend einer Motordrehzahl durch.
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Bei dem Sinuswellenantrieb handelt es sich um eine Art, den bürstenlosen Motor 2 anzutreiben, indem zu jeder Phase eine Sinusspannung addiert wird. Bei diesem Sinuswellenantrieb werden die Positionsangaben des Rotators aus der induzierten Spannung (einer elektromotorischen Geschwindigkeitsspannung) abgeleitet, die durch die Drehung des Rotators erzeugt wird. Darüber hinaus wird während eines Erkennungszeitraums der Rotatorposition entsprechend der elektromotorischen Geschwindigkeitsspannung die Rotatorposition auf der Grundlage der Motordrehzahl geschätzt. Ein Dreiphasenausgabewert wird aus der geschätzten Rotatorposition und einem PWM-Tastverhältnis berechnet, so dass die Richtung und die Stärke des elektrischen Stroms entsprechend einer Phase-Phase-Differenz in der Spannung gesteuert wird, um dadurch einen Dreiphasenwechselstrom fließen zu lassen.
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Bei dem Rechteckwellenantrieb handelt es sich um eine Art, den bürstenlosen Motor 2 anzutreiben, indem fortlaufend entsprechend einem vorgegebenen Schaltzeitpunkt Bestromungsmuster geschaltet werden, bei denen die beiden Phasen, die mit der Impulsspannung beaufschlagt werden sollen, aus den drei Phasen des bürstenlosen Motors 2 ausgewählt werden. Bei diesem Rechteckwellenantrieb bezieht die Steuereinheit 213 die Positionsangaben des Rotators aus der impulsinduzierten Spannung, bei der es sich um die Spannung handelt, die in der nicht bestromten Phase durch das Anlegen der impulsartigen Spannung an die bestromten Phasen induziert wird, und sie erkennt dadurch den Zeitpunkt zum Schalten der beiden Phasen, die mit der impulsinduzierten Spannung beaufschlagt werden sollen, die aus den drei Phasen des bürstenlosen Motors 2 ausgewählt werden. Auf diese Weise erkennt sie den Schaltzeitpunkt der Bestromungsmuster.
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In dem Obigen fällt ein Ausgangspegel der elektromotorischen Geschwindigkeitsspannung, die für die Positionserkennung in dem Sinuswellenantrieb gemessen wurde, mit abnehmender Motordrehzahl ab, und daher nimmt die Genauigkeit der Positionserkennung auf der Grundlage der elektromotorischen Geschwindigkeitsspannung in einem niedrigen Drehzahlbereich ab. Die impulsinduzierte Spannung, die für die Positionserkennung bei dem Rechteckwellenantrieb zu messen ist, erhält jedoch einen ausreichenden Ausgangspegel aufrecht und ermöglicht eine Erkennung der Positionsangaben auf der Grundlage der impulsinduzierten Spannung selbst in einem niedrigen Drehzahlbereich einschließlich bei angehaltenem Motor.
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Dementsprechend treibt die Steuereinheit 213 den bürstenlosen Motor 2 durch den Sinuswellenantrieb in einem hohen Drehzahlbereich an, in dem der Sinuswellenantrieb eine Erkennung der Positionsangaben mit ausreichender Genauigkeit ermöglicht, und sie treibt den bürstenlosen Motor 2 durch den Rechteckwellenantrieb in einem niedrigen Drehzahlbereich an, in dem der Sinuswellenantrieb eine Erkennung der Positionsangaben nicht mit einer ausreichenden Genauigkeit ermöglicht.
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Bei dem Rechteckwellenantrieb wird für jedes Bestromungsmuster ein Spannungsschwellenwert festgelegt, um den Zeitpunkt festzulegen, an dem zu einem nächsten Bestromungsmuster geschaltet wird. Die Steuereinheit 213 erkennt als Schaltzeitpunkt der Bestromungsmuster einen Zeitpunkt, an dem die impulsinduzierte Spannung, die in der nicht bestromten Phase induziert wird, den Spannungsschwellenwert übersteigt, und schaltet die Bestromung zu dem nächsten Bestromungsmuster, wenn sie den Schaltzeitpunkt erkennt.
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Die impulsinduzierte Spannung, die in der nicht bestromten Phase induziert wird, ändert sich entsprechend einem Winkel des bürstenlosen Motors 2. Daher legt die Steuereinheit 213 im Voraus eine impulsinduzierte Spannung bei einem Schaltwinkel der Bestromungsmuster als Spannungsschwellenwert fest und erkennt, dass es sich bei dem Winkel des bürstenlosen Motors 2 um den Schaltwinkel des Bestromungsmusters handelt, wenn die impulsinduzierte Spannung den Spannungsschwellenwert erreicht.
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Wie in 3 veranschaulicht, werden sechs Bestromungsmuster (1) bis (6) als Bestromungsmuster festgelegt.
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Bei dem Bestromungsmuster (1) fließt der Strom von der U-Phase zu der V-Phase. Bei dem Bestromungsmuster (2) fließt der Strom von der U-Phase zu der W-Phase. Bei dem Bestromungsmuster (3) fließt der Strom von der V-Phase zu der W-Phase. Bei dem Bestromungsmuster (4) fließt der Strom von der V-Phase zu der U-Phase. Bei dem Bestromungsmuster (5) fließt der Strom von der W-Phase zu der U-Phase. Bei dem Bestromungsmuster (6) fließt der Strom von der W-Phase zu der V-Phase. Die Steuereinheit 213 schaltet die Bestromungsmuster fortlaufend bei jedem elektrischen Winkel von 60 Grad.
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Dementsprechend wird in dem Bestromungsmuster (1) die W-Phase zu der nicht bestromten Phase, in dem Bestromungsmuster (2) wird die V-Phase zu der nicht bestromten Phase, in dem Bestromungsmuster (3) wird die U-Phase zu der nicht bestromten Phase, in dem Bestromungsmuster (4) wird die W-Phase zu der nicht bestromten Phase, in dem Bestromungsmuster (5) wird die V-Phase zu der nicht bestromten Phase, und in dem Bestromungsmuster (6) wird die U-Phase zu der nicht bestromten Phase.
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In einem Fall, in dem es sich zum Beispiel bei der Winkelposition der U-Phasenspule um die Position des Rotators bei dem Winkel von 0 Grad handelt, wird die Winkelposition des Rotators, bei der das Schalten von dem Bestromungsmuster (3) zu dem Bestromungsmuster (4) durchgeführt wird, auf 30 Grad festgelegt, die Winkelposition des Rotators, bei der das Schalten von dem Bestromungsmuster (4) zu dem Bestromungsmuster (5) durchgeführt wird, wird auf 90 Grad festgelegt, die Winkelposition des Rotators, bei der das Schalten von dem Bestromungsmuster (5) zu dem Bestromungsmuster (6) durchgeführt wird, wird auf 150 Grad festgelegt, die Winkelposition des Rotators, bei der das Schalten von dem Bestromungsmuster (6) zu dem Bestromungsmuster (1) durchgeführt wird, wird auf 210 Grad festgelegt, die Winkelposition des Rotators, bei der das Schalten von dem Bestromungsmuster (1) zu dem Bestromungsmuster (2) durchgeführt wird, wird auf 270 Grad festgelegt, und die Winkelposition des Rotators, bei der das Schalten von dem Bestromungsmuster (2) zu dem Bestromungsmuster (3) durchgeführt wird, wird auf 330 Grad festgelegt.
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Die Steuereinheit 213 erkennt den Schaltzeitpunkt, zu dem die Bestromungsmuster jede 60 Grad geschaltet werden, wie oben beschrieben, auf der Grundlage eines Vergleichs zwischen der impulsinduzierten Spannung in der nicht bestromten Phase und dem Spannungsschwellenwert.
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Der Spannungsschwellenwert wird auf einen Wert festgelegt, der höher oder niedriger als eine Sternpunktspannung ist, wie in 4 veranschaulicht.
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Bei den Bestromungsmustern (1), (3) und (5) wird der Spannungsschwellenwert auf einen Wert festgelegt, der niedriger als die Sternpunktspannung ist. Die Steuereinheit 213 führt das Schalten zu dem nächsten Bestromungsmuster durch, wenn die Spannung der nicht bestromten Phase niedriger als der Spannungsschwellenwert wird, der niedriger als die Sternpunktspannung ist. Bei den Bestromungsmustern (2), (4) und (6) wird der Spannungsschwellenwert auf einen Wert festgelegt, der höher als die Sternpunktspannung ist. Die Steuereinheit 213 führt das Schalten zu dem nächsten Bestromungsmuster durch, wenn die Spannung der nicht bestromten Phase höher als der Spannungsschwellenwert wird, der höher als die Sternpunktspannung ist.
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Auf diese Weise schaltet die Steuereinheit 213 bei dem Rechteckwellenantrieb die Bestromungsmuster auf der Grundlage des Vergleichs der impulsinduzierten Spannung der nicht bestromten Phase mit dem Spannungsschwellenwert. Daher kann, wenn der Entmagnetisierungsfehler, der einen Magnetfluss verringert, bei hohen Temperaturen oder dergleichen auftritt und die impulsinduzierte Spannung der nicht bestromten Phase abfällt und den Spannungsschwellenwert nicht erreicht, wie z. B. in 5 veranschaulicht, die Steuereinheit 213 den Schaltzeitpunkt der Bestromungsmuster nicht erkennen und kann den bürstenlosen Motor 2 nicht anlaufen lassen.
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Während einer in 5 veranschaulichten Öffnungsdauer der U-Phase wird die Bestromung entsprechend dem Bestromungsmuster (3) durchgeführt. In dem Zustand der Bestromungssteuerung nach diesem Bestromungsmuster (3) führt die Steuereinheit 213 das Schalten zu dem Bestromungsmuster (4) durch, wenn die Steuereinheit 213 misst, dass die impulsinduzierte Spannung, die in der nicht bestromten Phase, d. h. in der U-Phase, induziert wird, niedriger als der Spannungsschwellenwert wird, der als Spannung festgelegt worden ist, die niedriger als die Sternpunktspannung ist.
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Wenn jedoch eine Amplitude der impulsinduzierten Spannung aufgrund des Auftretens eines Entmagnetisierungsfehlers klein wird und sich die impulsinduzierte Spannung nicht mehr über den Spannungsschwellenwert ändert, kann die Steuereinheit 213 den Zeitpunkt zum Schalten zu dem Bestromungsmuster (4) nicht mehr erkennen und behält daher das Bestromungsmuster (3) bei, so dass der bürstenlose Motor 2 nicht anlaufen gelassen werden kann.
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Auf diese Weise steuert die Steuereinheit 213 den bürstenlosen Motor 2, wie in einem Ablaufplan von 6 veranschaulicht.
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In dem Ablaufplan von 6 ermittelt die Steuereinheit 213 in Schritt S101, ob die Bestromung der jeweiligen Phasen des bürstenlosen Motors 2 durch den Rechteckwellenantrieb durchgeführt wird, um ein Motordrehmoment zu erzeugen.
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Wenn die Steuereinheit 213 in Schritt S101 ermittelt, dass der bürstenlose Motor 2 gesteuert wird, geht der Ablauf zu Schritt S102 über, und die Steuereinheit 213 ermittelt, ob eine Zeitdauer eines Zustands, in dem die impulsinduzierte Spannung der nicht bestromten Phase den Spannungsschwellenwert, der für jedes Bestromungsmuster festgelegt worden ist, nicht erreicht hat, gleich oder größer als der festgelegte Zeitraum ist.
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Mit anderen Worten, die Steuereinheit 213 ermittelt, ob ein solcher anomaler Zustand aufgetreten ist, in dem das Bestromungsmuster über einen Zeitraum angehalten hat, der in dem normalen Zustand nicht erreicht werden kann.
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Wenn das Schalten der Bestromungsmuster in einem Zustand erfolgt, in dem das Schalten fortlaufend in Zeiträumen durchgeführt wird, die sich innerhalb des Normalbereichs befinden, d. h. wenn die Bestromungssteuerung durch den Rechteckwellenantrieb normal erfolgt, geht der Ablauf der Steuereinheit 213 zu Schritt S103 über.
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Wenn das Schalten in den Sinuswellenantrieb bereits durchgeführt worden ist, ermittelt die Steuereinheit 213 in Schritt S102, dass das normale Anlaufenlassen bereits durchgeführt worden ist, und der Ablauf geht zu Schritt S103 über.
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In Schritt S103 treibt die Steuereinheit 213 den bürstenlosen Motor 2 durch den Rechteckwellenantrieb oder den Sinuswellenantrieb an.
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Wenn die Steuereinheit 213 ermittelt, dass die Zeitdauer des Zustands, in dem die impulsinduzierte Spannung der nicht bestromten Phase den Spannungsschwellenwert, der für jedes Bestromungsmuster festgelegt worden ist, nicht erreicht hat, gleich oder größer als der festgelegte Zeitraum ist, d. h. wenn der Betrieb sich in einem anomalen Zustand befindet, in dem das Bestromungsmuster nicht geschaltet werden kann und der bürstenlose Motor 2 daher nicht ordnungsgemäß anlaufen gelassen werden kann, geht der Ablauf zu Schritt S104 über.
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In Schritt S104 treibt die Steuereinheit 213 den bürstenlosen Motor 2 zu der Winkelposition an, bei der die Bestromungsmuster geschaltet werden, und misst die impulsinduzierte Spannung der nicht bestromten Phase an der Winkelposition, bei der das Bestromungsmuster geschaltet wird, und führt dann für jedes Bestromungsmuster die Verarbeitung, bei der sie den Spannungsschwellenwert zum Aktualisieren des Spannungsschwellenwerts feststellt, der zum Erkennen des Schaltzeitpunkts der Bestromungsmuster verwendet wird, auf der Grundlage der gemessenen impulsinduzierten Spannungen durch.
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Wie zuvor beschrieben, werden jeweils sechs Bestromungsmuster (1) bis (6) als Bestromungsmuster festgelegt. In Schritt S104 stellt die Steuereinheit 213 daher sechs Spannungsschwellenwerte fest, die jeweils für die sechs Bestromungsmuster verwendet werden.
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Die Feststellungsverarbeitung für die Spannungsschwellenwerte durch die Steuereinheit 213 wird im Folgenden gemäß dem Ablaufplan ausführlich beschrieben.
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In dem nächsten Schritt S105 führt die Steuereinheit 213 die Verarbeitung durch, bei der sie ermittelt, ob der anomale Zustand durch den Entmagnetisierungsfehler oder einen anderen Fehler als den Entmagnetisierungsfehler verursacht wird.
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Bei dem Entmagnetisierungsfehler handelt es sich um einen Zustand, in dem ein Magnetfluss des bürstenlosen Motors aufgrund von Wärme oder dergleichen abgenommen hat, und bei dem anderen Fehler als dem Entmagnetisierungsfehler handelt es sich z. B. um einen bewegungslosen Zustand, der durch die Verriegelung des Rotators oder der Abtriebswelle des bürstenlosen Motors 2 oder dergleichen verursacht wird. Wie im Folgenden beschrieben wird, wählt die Steuereinheit 213 abhängig davon, ob es sich bei dem Fehler um den Entmagnetisierungsfehler oder einen anderen Fehler als den Entmagnetisierungsfehler handelt, zwischen einer Fortsetzung oder einem Abbruch der Steuerung des bürstenlosen Motors 2 aus.
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In einem Fall, in dem der Entmagnetisierungsfehler aufgetreten ist, können, wenn die Steuereinheit 213 den Spannungsschwellenwert, der zum Erkennen des Schaltzeitpunkts der Bestromungsmuster verwendet wird, in einen Wert ändert, der der verringerten impulsinduzierten Spannung entspricht, die Bestromungsmuster auf der Grundlage des Vergleichs zwischen dem Spannungsschwellenwert und der impulsinduzierten Spannung geschaltet werden, und dadurch kann der bürstenlose Motor 2 anlaufen gelassen werden. In einem Fall, in dem der andere Fehler als der Entmagnetisierungsfehler aufgetreten ist, können die Bestromungsmuster jedoch nicht ordnungsgemäß geschaltet werden, selbst wenn der Spannungsschwellenwert geändert wird, und daher bricht die Steuereinheit 213 die Steuerung des bürstenlosen Motors 2 ab.
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Wie in einem Ablaufplan von 7 veranschaulicht, führt die Steuereinheit 213 die Ermittlung von Schritt S105 durch, ob es sich bei dem Fehler um den Entmagnetisierungsfehler handelt.
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In dem Ablaufplan von 7 ermittelt die Steuereinheit 213 in Schritt S201, ob der in Schritt S104 festgestellte Spannungsschwellenwert eine Bedingung (1) erfüllt.
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Entsprechend der Steuerung des bürstenlosen Motors 2 durch die Steuereinheit 213, wie in 4 und 8 veranschaulicht, werden die Spannungsschwellenwerte in den Bestromungsmustern (1), (3) und (5) auf einen Wert festgelegt, der niedriger als die Sternpunktspannung ist, und die Spannungsschwellenwerte in den Bestromungsmustern (2), (4) und (6) werden auf einen Wert festgelegt, der höher als die Sternpunktspannung ist.
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Selbst wenn der Entmagnetisierungsfehler auftritt, erhält die impulsinduzierte Spannung zu dem Schaltzeitpunkt der Bestromungsmuster in den Bestromungsmustern (1), (3) und (5) den Zustand aufrecht, der niedriger als die Sternpunktspannung ist, und erhält in den Bestromungsmustern (2), (4) und (6) den Zustand aufrecht, der höher als die Sternpunktspannung ist.
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Wenn der bürstenlose Motor 2 demgegenüber verriegelt ist, so dass er in den bewegungslosen Zustand übergeht, werden solche Eigenschaften, wie dass die impulsinduzierte Spannung zu dem Schaltzeitpunkt der Bestromungsmuster in den Bestromungsmustern (1), (3) und (5) niedriger als die Sternpunktspannung ist und in den Bestromungsmustern (2), (4) und (6) höher als die Sternpunktspannung ist, nicht mehr aufrechterhalten.
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Wenn zum Beispiel angenommen wird, dass der bürstenlose Motor 2 an der Position von 30 Grad verriegelt ist und wenn er sich in dem Bestromungsmuster (3) befindet, weist die impulsinduzierte Spannung der nicht bestromten Phase, das heißt, der U-Phase, einen Wert auf, der der Position von 30 Grad entspricht, das heißt, der Winkelposition zum Schalten zu dem Bestromungsmuster (4). Entsprechend dem Bestromungsmuster (1) erhält die impulsinduzierte Spannung der nicht bestromten Phase, das heißt, der W-Phase, eine höhere Spannung als an dem Sternpunkt aufrecht und erfüllt nicht die Bedingungen, dass die impulsinduzierte Spannung zu dem Zeitpunkt des Schaltens zu dem Bestromungsmuster (2) in dem Bestromungsmuster (1) niedriger als die Sternpunktspannung ist.
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Unabhängig von der Winkelposition, bei der der bürstenlose Motor 2 verriegelt ist, tritt ein solches Bestromungsmuster auf, in dem ein Zustand, in dem die impulsinduzierte Spannung zu dem Schaltzeitpunkt niedriger oder höher als die Sternpunktspannung ist, gegenüber dem Normalzustand umgekehrt ist.
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Wenn das Verhältnis zwischen dem neu festgestellten Spannungsschwellenwert und der Sternpunktspannung den Normalzustand aufrechterhält, das heißt, wenn die Spannungsschwellenwerte in den Bestromungsmustern (1), (3) und (5) niedriger als die Sternpunktspannung sind und die Spannungsschwellenwerte in den Bestromungsmustern (2), (4) und (6) höher als die Sternpunktspannung sind, ermittelt die Steuereinheit 213 dementsprechend, dass der Entmagnetisierungsfehler die impulsinduzierte Spannung verringert und infolgedessen die Erkennung des Schaltzeitpunkts der Bestromungsmuster unmöglich wird.
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Folglich handelt es sich bei dem Zustand, der die Bedingung (1) erfüllt, um einen Zustand, in dem alle sechs neu festgestellten Spannungsschwellenwerte die Zustände aufrechterhalten, die höher oder niedriger als die Sternpunktspannung sind, ohne von dem Anfangszustand zu wechseln, wie in 3 veranschaulicht.
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Wenn zumindest einer der neu festgestellten Spannungsschwellenwerte ein anderes Hoch/Niedrig-Verhältnis als das in dem Normalzustand im Hinblick auf die Sternpunktspannung aufweist, unterscheiden sich die Eigenschaften von denjenigen in einem Fall, in dem die impulsinduzierte Spannung aufgrund des Entmagnetisierungsfehlers abfällt. Wenn die Bedingung (1) nicht erfüllt ist, ermittelt die Steuereinheit 213 daher, dass der bürstenlose Motor 2 aufgrund eines anderen Fehlers als des Entmagnetisierungsfehlers, wie zum Beispiel eines Verriegelungsfehlers, nicht anlaufen gelassen werden kann, und der Ablauf geht zu Schritt S203 über, in dem die Steuereinheit 213 das Auftreten des anderen Fehlers als des Entmagnetisierungsfehlers ermittelt.
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Bei dem Zustand, in dem der Spannungsschwellenwert höher oder niedriger als die Sternpunktspannung ist, handelt es sich um einen Zustand, in dem der Spannungsschwellenwert in einen Spannungsbereich fällt, der höher als die Sternpunktspannung ist, oder nicht in einen Spannungsbereich fällt, der niedriger als die Sternpunktspannung ist.
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Die Steuereinheit 213 kann auf der Grundlage der impulsinduzierten Spannung, die bei dem Winkel gemessen wird, bei dem die Bestromungsmuster geschaltet werden, statt auf der Grundlage des Spannungsschwellenwerts ermitteln, ob die Bedingung (1) erfüllt ist.
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In einem Fall, in dem die Spannung der nicht bestromten Phase im Hinblick auf die Sternpunktspannung gemessen wird, kann die Steuereinheit 213 auf der Grundlage, ob die gemessene impulsinduzierte Spannung oder der Spannungsschwellenwert, der auf der Grundlage der gemessenen impulsinduzierten Spannung festgelegt worden ist, einen positiven oder negativen Wert aufweist, die Ermittlung durchführen, ob die Bedingung (1) erfüllt ist.
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Wenn die Steuereinheit 213 in Schritt S201 ermittelt, dass alle sechs Spannungsschwellenwerte die Zustände aufrechterhalten haben, die höher oder niedriger als die Sternpunktspannung sind, ohne sich gegenüber den Anfangszuständen zu ändern, kann die Steuereinheit 213 ermitteln, dass der Entmagnetisierungsfehler aufgetreten ist. Der Ablauf der Steuereinheit 213 geht jedoch weiter zu Schritt S202 über, und die Steuereinheit 213 ermittelt, ob der in Schritt S104 festgestellte Spannungsschwellenwert die Bedingung (2) erfüllt.
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Bei der Bedingung (2) handelt es sich um eine Bedingung, in der ermittelt wird, ob die impulsinduzierte Spannung tatsächlich abgefallen ist, während die Bedingung (1) erfüllt wurde. Wie in 8 veranschaulicht, fordert die Bedingung (2), dass sämtliche Spannungsschwellenwerte, die in Schritt S104 festgestellt worden waren, in den Spannungsbereich fallen, der zwischen dem Anfangswert des Spannungsschwellenwerts und der Sternpunktspannung definiert worden ist.
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Wenn der Entmagnetisierungsfehler auftritt, fällt die impulsinduzierte Spannung ab. Daher besteht, selbst wenn die sechs Spannungsschwellenwerte die Bedingung (1) erfüllen, eine Möglichkeit, dass der andere Fehler als der Entmagnetisierungsfehler aufgetreten ist, wenn der neu festgestellte Spannungsschwellenwert in dem Bestromungsmuster (2), (4) oder (6) größer als die Anfangswerte ist und wenn er in dem Bestromungsmuster (1), (3) oder (5) kleiner als der Anfangswert ist.
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Demgegenüber gilt als bestätigt, dass der Entmagnetisierungsfehler aufgetreten ist, wenn sämtliche in Schritt S104 festgestellten Spannungsschwellenwerte in den Spannungsbereich fallen, der zwischen dem Anfangswert des Spannungsschwellenwerts und der Sternpunktspannung definiert worden ist, und die Bedingung (2) erfüllt ist.
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Wenn die Bedingung (2) nicht erfüllt ist, kann der andere Fehler als der Entmagnetisierungsfehler aufgetreten sein, selbst wenn die Bedingung (1) erfüllt ist. Daher geht der Ablauf der Steuereinheit 213 zu Schritt S203 über, in dem die Steuereinheit 213 ermittelt, dass der andere Fehler als der Entmagnetisierungsfehler aufgetreten ist.
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Wenn die Bedingungen (1) und (2) erfüllt sind, geht der Ablauf der Steuereinheit 213 demgegenüber zu Schritt S204 über, in dem die Steuereinheit 213 ermittelt, dass der Entmagnetisierungsfehler aufgetreten ist.
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Schritt S202 kann weggelassen werden, und die Steuereinheit 213 kann auf der Grundlage der Ermittlung in Schritt S201, ob die Bedingung (1) erfüllt ist, ermitteln, ob es sich bei dem Fehler, der im gegenwärtigen Zustand auftritt, um den Entmagnetisierungsfehler oder um den anderen Fehler als den Entmagnetisierungsfehler handelt. Demgegenüber kann Schritt S201 weggelassen werden, und die Steuereinheit 213 kann auf der Grundlage der Ermittlung in Schritt 202, ob die Bedingung (2) erfüllt ist, ermitteln, ob es sich bei dem Fehler, der im gegenwärtigen Zustand auftritt, um den Entmagnetisierungsfehler oder um den anderen Fehler als den Entmagnetisierungsfehler handelt.
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Der Spannungsschwellenwert, der mit dem neu festgestellten Spannungsschwellenwert verglichen werden soll, ist nicht auf den Anfangswert beschränkt, und die Steuereinheit 213 kann den neu festgestellten Spannungsschwellenwert zum Beispiel mit dem zuvor festgestellten Wert, einem gleitenden Durchschnittswert der festgestellten Werte oder dergleichen vergleichen.
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Die Ermittlung auf der Grundlage des festgestellten Spannungsschwellenwerts, ob es sich bei dem Fehler um den Entmagnetisierungsfehler handelt, ist nicht auf die Ermittlung auf der Grundlage der Bedingungen (1) und (2) beschränkt. Die Steuereinheit 213 kann auf der Grundlage eines Vergleichs zwischen dem Spannungsschwellenwert, der in einem Zustand festgestellt wurde, in dem die normale Bestromungssteuerung nicht durchgeführt werden kann, und dem Spannungsbereich, der als Normalbereich oder als anomaler Bereich festgelegt ist, ermitteln, ob es sich bei dem Fehler um den Entmagnetisierungsfehler handelt.
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Nachdem die Steuereinheit 213 in Schritt S105 des Ablaufplans in 6 die Ermittlung durchgeführt hat, ob der Entmagnetisierungsfehler aufgetreten ist oder der andere Fehler als der Entmagnetisierungsfehler aufgetreten ist, ermittelt die Steuereinheit 213 in Schritt S106, ob das Auftreten des Entmagnetisierungsfehlers in dem Prozess von Schritt S105 ermittelt worden ist.
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Wenn der andere Fehler als der Entmagnetisierungsfehler aufgetreten ist, kann die Schaltsteuerung der Bestromungsmuster nicht ordnungsgemäß durchgeführt werden, selbst wenn der neu festgestellte Spannungsschwellenwert verwendet wird. Dementsprechend geht der Ablauf der Steuereinheit 213 zu Schritt S107 über, in dem die Steuereinheit 213 die Bestromung des bürstenlosen Motors 2 abbricht, um den bürstenlosen Motor 2 in dem angehaltenen Zustand zu halten, und setzt die AT-Steuervorrichtung 4 und Sonstige über den Umstand in Kenntnis, dass das Antreiben des bürstenlosen Motors 2 aufgrund des Auftretens eines anderen Fehlers als des Entmagnetisierungsfehlers wie des Verriegelungsfehlers oder dergleichen in dem bürstenlosen Motor 2 abgebrochen worden ist.
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Wenn die AT-Steuervorrichtung 4 das Signal empfängt, das das Auftreten eines anderen als des Entmagnetisierungsfehlers wie des Verriegelungsfehlers oder dergleichen in dem bürstenlosen Motor 2 angibt, führt die AT-Steuervorrichtung 4 eine Verarbeitung wie zum Beispiel ein Ausgeben eines Signals, das ein Unterbinden des Start-Stopp-Betriebs fordert, ein Ausgeben eines Steuersignals, das eine Warnvorrichtung veranlasst, eine Warnung über das Auftreten des Fehlers in dem bürstenlosen Motor 2 auszugeben, ein Speichern eines Ermittlungsverlaufs des Verriegelungsfehlers und dergleichen durch.
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Wenn die Steuereinheit 213 demgegenüber in Schritt S106 ermittelt, dass der Entmagnetisierungsfehler aufgetreten ist, geht der Ablauf zu Schritt S108 über, in dem die Steuereinheit 213 eine Verarbeitung durchführt, in der der neu festgestellte Spannungsschwellenwert als Spannungsschwellenwert verwendet wird, der zum Steuern des Schaltens der Bestromungsmuster verwendet wird. Folglich führt die Steuereinheit 213 die Verarbeitung durch, in der der Spannungsschwellenwert in den Wert geändert wird, den die impulsinduzierte Spannung, die aufgrund des Entmagnetisierungsfehlers abgefallen war, übersteigt, wenn der Winkel zum Schalten des Bestromungsmusters erreicht wird. Infolge der obigen Änderung des Spannungsschwellenwerts nähert sich der Spannungsschwellenwert der Sternpunktspannung an.
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Durch Ändern des Spannungsschwellenwerts wird es möglich, die Winkelposition zu erkennen, bei der die Bestromungsmuster entsprechend dem Vergleich zwischen der impulsinduzierten Spannung und dem Spannungsschwellenwert geschaltet werden sollen, selbst nachdem die impulsinduzierte Spannung aufgrund des Entmagnetisierungsfehlers abgefallen ist.
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Wenn die Steuereinheit 213 die Verarbeitung durchführt, bei der der Spannungsschwellenwert in Schritt S108 geändert wird, setzt die Steuereinheit 213 in dem nächsten Schritt S190 eine Markierung, die angibt, dass das Auftreten des Entmagnetisierungsfehlers erkannt worden ist.
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In dem nächsten Schritt S110 setzt die Steuereinheit 213 die Steuerung des bürstenlosen Motors 2 unter Verwendung des in Schritt S108 geänderten Spannungsschwellenwerts fort und setzt des Weiteren die AT-Steuervorrichtung 4 und Sonstige über den Umstand in Kenntnis, dass der Entmagnetisierungsfehler aufgetreten ist.
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Wenn die AT-Steuervorrichtung 4 das Signal empfängt, das das Auftreten des Entmagnetisierungsfehlers in dem bürstenlosen Motor 2 angibt, führt die AT-Steuervorrichtung 4 eine Verarbeitung wie zum Beispiel ein Ausgeben eines Signals, das die Änderung in den Ausführungsbedingungen des Start-Stopp-Betriebs fordert, ein Ausgeben des Steuersignals, das die Warnvorrichtung veranlasst, eine Warnung über das Auftreten des Fehlers in dem bürstenlosen Motor 2 auszugeben, und ein Speichern eines Ermittlungsverlaufs des Entmagnetisierungsfehlers durch.
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Entsprechend der in dem Ablaufplan von 6 veranschaulichten Steuerung des bürstenlosen Motors 2, die durch die Steuereinheit 213 durchgeführt wird, werden die Ursachen der Unregelmäßigkeit in den Entmagnetisierungsfehler und sonstige in dem anomalen Zustand aufgeteilt, in dem die Schaltsteuerung der Bestromungsmuster nicht auf der Grundlage der impulsinduzierten Spannung durchgeführt werden kann. Wenn die Ursache der Entmagnetisierungsfehler ist, ändert die Steuereinheit 213 den Spannungsschwellenwert und setzt die Steuerung fort. Wenn die Ursache der andere Fehler als der Entmagnetisierungsfehler ist, bricht die Steuereinheit 213 die Steuerung des bürstenlosen Motors 2 ab.
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Dementsprechend ist es in einem Zustand, in dem der Entmagnetisierungsfehler aufgetreten ist, der bürstenlose Motor 2 jedoch angetrieben werden kann, möglich, das nicht erforderliche Unterbinden des Antreibens zu unterdrücken, und dadurch kann der Normalbetrieb des Systems einschließlich des bürstenlosen Motors 2 fortgesetzt werden.
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Wenn der Verriegelungsfehler auftritt, wird die Ausführung der Steuerung des bürstenlosen Motors 2 unterdrückt, und es kann ein Schutz der Motorantriebsschaltung und von Sonstigem erreicht werden. Es ist außerdem möglich, eine fehlerhafte Ausführung des Betriebs basierend auf dem Antreiben des bürstenlosen Motors 2 zu unterdrücken.
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Im Folgenden wird das Feststellen des Spannungsschwellenwerts in Schritt S104 des Ablaufplans von 6 ausführlich beschrieben.
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9 veranschaulicht ein Beispiel für die Verarbeitung, in der der Spannungsschwellenwert festgestellt wird, die durch die Steuereinheit 213 ausgeführt wird.
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In Schritt S301 ermittelt die Steuereinheit 213, ob das Feststellen des Spannungsschwellenwerts begonnen werden soll, da die Bestromungsmuster des bürstenlosen Motors 2 nicht geschaltet werden können.
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Wenn die Steuereinheit 213 den Beginn des Feststellens in Schritt S301 ermittelt, geht der Ablauf zu Schritt S302 über, in dem die Steuereinheit 213 ein Anfangsbestromungsmuster festlegt und jede Phase des bürstenlosen Motors 2 entsprechend dem festgelegten Bestromungsmuster bestromt.
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Als Anfangsbestromungsmuster kann die Steuereinheit 213 das Bestromungsmuster festlegen, das festgelegt wurde, als die Unregelmäßigkeit der Steuerung festgestellt wurde, sie kann ein Bestromungsmuster festlegen, dem mit einer vorgegebenen Häufigkeit das Bestromungsmuster vorausgeht, das festgelegt wurde, als die Unregelmäßigkeit in der Steuerung ermittelt wurde, und sie kann ferner ein vorgegebenes Bestromungsmuster festlegen.
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Wenn das Feststellen nicht begonnen werden soll, umgeht der Ablauf der Steuereinheit 213 demgegenüber den Schritt S302 und geht zu Schritt S303 über.
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Die Steuereinheit 213 ermittelt in Schritt S303, ob die impulsinduzierte Spannung der nicht bestromten Phase in dem Bestromungsmuster zu diesem Zeitpunkt bereits ermittelt worden ist. Wenn die impulsinduzierte Spannung noch nicht ermittelt worden ist, geht der Ablauf zu Schritt S304 über. Wenn die impulsinduzierte Spannung bereits ermittelt worden ist, geht der Ablauf der Steuereinheit 213 zu Schritt S305 über.
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In Schritt S304 ermittelt die Steuereinheit 213, ob ein vorgegebener Zeitraum (1) oder mehr seit dem Schalten der Bestromungsmuster verstrichen ist. Wenn der vorgegebene Zeitraum (1) oder mehr seit dem Schalten der Bestromungsmuster verstrichen ist, geht der Ablauf der Steuereinheit 213 zu Schritt S307 über.
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Wenn der vorgegebene Zeitraum (1) nicht verstrichen ist, geht der Ablauf zu Schritt S305 über.
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Bei dem vorgegebenen Zeitraum (1) handelt es sich um einen Verzögerungszeitraum von dem Schalten der Bestromungsmuster bis zu der Messung der impulsinduzierten Spannung bei dem Winkel, bei dem die Bestromungsmuster geschaltet werden. Der vorgegebene Zeitraum (1) wird festgelegt, um eine Schwankungsperiode der Spannung der nicht bestromten Phase unmittelbar nach dem Schalten der Bestromungsmuster zu vermeiden.
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In einem Fall des Anfangsbestromungsmusters geht der Ablauf der Steuereinheit 213 unabhängig von dem Verstreichen oder Nicht-Verstreichen des vorgegebenen Zeitraums (1) zu Schritt S305 über.
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In Schritt S305 wird ermittelt, ob der Zeitraum, der seit dem Festlegen des Bestromungsmusters verstrichen ist, zu diesem Zeitpunkt einen vorgegebenen Zeitraum (2) erreicht hat.
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Wenn der Zeitraum, der seit dem Festlegen des Bestromungsmusters verstrichen ist, zu diesem Zeitpunkt den vorgegebenen Zeitraum (2) nicht erreicht hat, wird der Ablauf beendet, so dass die Bestromung mit dem Bestromungsmuster zu diesem Zeitpunkt fortgesetzt wird.
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Bei dem vorgegebenen Zeitraum (2) handelt es sich um einen Anlaufzeitraum, der erforderlich ist, bevor der tatsächliche Motorwinkel nach dem Erreichen des Winkels, der dem Bestromungsmuster zu diesem Zeitpunkt entspricht, stabil wird. Der vorgegebene Zeitraum (2) wird so festgelegt, dass, wenn der vorgegebene Zeitraum (2) nach dem Schalten der Bestromungsmuster verstrichen ist, davon ausgegangen werden kann, dass sich der bürstenlose Motor 2 zu dem Winkel gedreht hat, der dem Bestromungsmuster zu diesem Zeitpunkt entspricht, und dort angehalten hat.
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Der vorgegebene Zeitraum (1) ist kürzer als der vorgegebene Zeitraum (2).
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Wenn das Bestromungsmuster zu diesem Zeitpunkt nicht über den vorgegebenen Zeitraum (2) fortgesetzt worden ist, beendet die Steuereinheit 213 den Ablauf, so dass die Bestromung mit dem Bestromungsmuster zu diesem Zeitpunkt weiter fortgesetzt wird. Wenn das Bestromungsmuster zu diesem Zeitpunkt über den vorgegebenen Zeitraum (2) fortgesetzt worden ist, geht der Ablauf der Steuereinheit 213 zu Schritt S306 über, in dem die Steuereinheit 213 das Schalten zu dem nächsten Bestromungsmuster durchführt.
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Wenn die Steuereinheit 213 die Bestromungsmuster schaltet, geht der Ablauf von Schritt S304 zu Schritt S307 über, nachdem der vorgegebene Zeitraum (1) verstrichen ist.
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In Schritt S307 prüft die Steuereinheit 213 die Spannung der nicht bestromten Phase des Bestromungsmusters zu diesem Zeitpunkt als impulsinduzierte Spannung an dem Winkel, bei dem die Bestromungsmuster geschaltet werden.
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Beispielsweise kann der bürstenlose Motor 2 durch Fortsetzen der Bestromung in dem Bestromungsmuster (3) an der Position von 90 Grad positioniert werden, bei der es sich um den Winkel handelt, bei dem von dem Bestromungsmuster (4) zu dem Bestromungsmuster (5) geschaltet wird. Durch das Schalten von dem Bestromungsmuster (3) zu dem Bestromungsmuster (4) in dem obigen Zustand wird eine Spannung Vw der W-Phase unmittelbar nach dem Schalten zu einer Spannung der nicht bestromten Phase bei dem Winkel von 90 Grad. Auf der Grundlage dieser Spannung Vw ist es möglich, den Spannungsschwellenwert festzulegen, der zum Erkennen des Winkels von 90 Grad verwendet werden soll, das heißt, den Zeitpunkt, an dem von dem Bestromungsmuster (4) zu dem Bestromungsmuster (5) geschaltet wird.
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Die Steuereinheit 213 setzt die Bestromung in einem Bestromungsmuster über den vorgegebenen Zeitraum (2) fort und schaltet dann das Bestromungsmuster zu dem nächsten Muster. Die Spannung der nicht bestromten Phase, die erscheint, wenn der vorgegebene Zeitraum (1) nach dem Schalten verstrichen ist, wird als Spannung der nicht bestromten Phase zu dem Schaltzeitpunkt der Bestromungsmuster gemessen, und die Steuereinheit 213 wiederholt eine solche Messung und stellt dadurch die Spannungsschwellenwerte fest, die den jeweiligen Bestromungsmustern entsprechen.
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Die Steuereinheit 213 kann die in Schritt S307 geprüfte impulsinduzierte Spannung unverändert als Spannungsschwellenwert verwenden und kann ferner den Spannungsschwellenwert unter Verwendung der in Schritt S307 geprüften impulsinduzierten Spannung als Variable berechnen.
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Die Steuereinheit 213 ermittelt in Schritt S308, ob die Spannungsschwellenwerte in sämtlichen Bestromungsmustern festgestellt worden sind. Wenn die Spannungsschwellenwerte nicht in sämtlichen Bestromungsmustern festgestellt worden sind, kehrt der Ablauf zu Schritt S301 zurück, um das Feststellen des Spannungsschwellenwerts fortzusetzen.
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Wenn die Steuereinheit 213 die Spannungsschwellenwerte in sämtlichen Bestromungsmustern feststellt, geht der Ablauf zu Schritt S309 über, in dem die Steuereinheit 213 den Abschluss des Feststellens ermittelt.
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Das Verfahren zum Messen der impulsinduzierten Spannung entsprechend dem Zeitpunkt, zu dem die Bestromungsmuster geschaltet werden, ist nicht auf das Obige beschränkt, und es können verschiedene bekannte Messverfahren in geeigneter Weise eingesetzt werden.
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Als Beispiel für das Feststellen des Spannungsschwellenwerts in Schritt S104 des Ablaufplans von 6 veranschaulicht ein Ablaufplan von 10 ein Beispiel für die Feststellungsverarbeitung, die so gestaltet ist, dass Tastverhältnisse bei der PWM-Steuerung des bürstenlosen Motors 2 entsprechend einem Fall, bei dem das Positionieren durchgeführt wird, und einem Fall geschaltet werden, bei dem die Spannung entsprechend dem Schaltzeitpunkt der Bestromungsmuster geprüft wird.
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In dem Ablaufplan von 10 tragen die Schritte, in denen im Wesentlichen dieselbe Verarbeitung durchgeführt wird wie in denjenigen in dem Ablaufplan von 9, dieselben Schrittnummern, und eine ausführliche Beschreibung davon wird weggelassen.
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In dem Ablaufplan von 10 geht der Ablauf der Steuereinheit 213 nach Schritt S302 zu Schritt S302A über, in dem das Anfangsbestromungsmuster festgelegt wird, und die Steuereinheit 213 legt das Tastverhältnis bei der PWM-Steuerung des bürstenlosen Motors 2 auf ein Tastverhältnis D1 fest, das zum Positionieren des bürstenlosen Motors 2 durch Drehen des bürstenlosen Motors 2 verwendet wird.
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Wenn die Steuereinheit 231 in Schritt S308 ermittelt, dass das Feststellen sämtlicher Bestromungsmuster nicht abgeschlossen ist, geht der Ablauf zu Schritt S308A über, und die Steuereinheit 213 legt das Tastverhältnis bei der PWM-Steuerung des bürstenlosen Musters 2 auf das vorhergehende Tastverhältnis D1 fest.
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Das in Schritt S302A festgelegte Tastverhältnis D1 kann im Wert dem in Schritt S308A festgelegten Tastverhältnis D1 entsprechen und kann sich auch davon unterscheiden.
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Wenn die Steuereinheit 213 in Schritt S305 das Verstreichen des vorgegebenen Zeitraums (2) in dem Steuerungszustand mit dem Tastverhältnis D1 ermittelt, bereitet sich die Steuereinheit 213 auf das Feststellen des Spannungsschwellenwerts vor und legt in Schritt S306A das Tastverhältnis in der PWM-Steuerung des bürstenlosen Motors 2 auf ein Tastverhältnis D2 fest, das kleiner als das Tastverhältnis D1 ist.
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Die Steuereinheit 213 wartet in dem Steuerungszustand mit dem Tastverhältnis D2 auf das Verstreichen des vorgegebenen Zeitraums (1). Wenn der vorgegebene Zeitraum (1) verstreicht, stellt die Steuereinheit 213 die Spannung der nicht bestromten Phase zu diesem Zeitpunkt als impulsinduzierte Spannung bei dem Schaltwinkel des Bestromungsmusters fest und prüft die Spannung und setzt anschließend das Tastverhältnis von dem Tastverhältnis D2 auf das Tastverhältnis D1 zurück.
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Beispielsweise kann in einem Fall, in dem das von der elektrischen Ölpumpe 1 angesaugte Öl eine hohe Viskosität bei einer niedrigen Temperatur aufweist, der bürstenlose Motor 2 nicht bis zu einer vorgegebenen Position gedreht werden, die dem Bestromungsmuster entspricht, wenn das Tastverhältnis zu dem Zeitpunkt, an dem der bürstenlose Motor 2 positioniert wird, niedrig ist, und dadurch kann es zu einem fehlerhaften Feststellen des Spannungsschwellenwerts kommen.
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Wenn die Spannung der nicht bestromten Phase bei dem Winkel geprüft wird, bei dem die Bestromungsmuster geschaltet werden, steigt demgegenüber die Spannung, die in der nicht bestromten Phase induziert wird, mit steigendem Tastverhältnis. Wenn der Spannungsschwellenwert auf der Grundlage der impulsinduzierten Spannung festgestellt wird, die in dem Zustand geprüft wird, in dem das Tastverhältnis hoch ist, erreicht daher die impulsinduzierte Spannung unter Umständen den Spannungsschwellenwert in einem Zustand, in dem das Tastverhältnis niedrig ist, nicht, und infolgedessen wird die impulsinduzierte Spannung verringert. Dementsprechend kann es unmöglich sein, den Zeitpunkt zum Schalten der Bestromungsmuster zu erkennen.
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Wenn der Spannungsschwellenwert, der selbst in dem Zustand des niedrigen Tastverhältnisses angelegt werden kann, auf der Grundlage der Spannung festgelegt wird, die in dem Zustand des hohen Tastverhältnisses geprüft worden ist, nimmt der Fehler beim Feststellen des Spannungsschwellenwerts des Weiteren zu, und dementsprechend kann es unmöglich sein, die Bestromungsmuster zum geeigneten Zeitpunkt zu schalten.
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Wenn die Steuereinheit 213 den bürstenlosen Motor 2 positioniert, das heißt, wenn die Steuereinheit 213 den bürstenlosen Motor 2 auf den Schaltwinkel des Bestromungsmusters dreht, legt die Steuereinheit 213 daher das Tastverhältnis D1 fest, das die Drehung des bürstenlosen Motors 2 selbst bei niedriger Temperatur zulässt. Wenn die Spannung der nicht bestromten Phase bei dem Schaltwinkel geprüft wird, legt die Steuereinheit 213 außerdem das Tastverhältnis D2 (D2 < D1) niedriger als das zu dem Zeitpunkt der Positionierung fest, wodurch das Feststellen des Spannungsschwellenwerts mit ausreichend hoher Genauigkeit ermöglicht wird.
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Das Tastverhältnis D1 wird dazu verwendet, das Motordrehmoment bei niedrigen Temperaturen zu gewährleisten, und daher ist die Notwendigkeit, das Tastverhältnis D1 bei hohen Temperaturen anzuwenden, gering. Dementsprechend kann die Steuereinheit 213 mit abnehmender Öltemperatur das Tastverhältnis D1 auf einen größeren Wert festlegen und kann das Schalten der Tastverhältnisse abbrechen, wenn die Öltemperatur eine festgelegte Temperatur übersteigt.
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Ein Ablaufplan von 11 veranschaulicht ein weiteres Beispiel für die Steuerung in einem Fall, in dem der Entmagnetisierungsfehler auftritt.
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Bei der Steuerung des Ablaufplans von 11 wird der Steuerung des Ablaufplans von 6 ein Schritt zum Ausführen der Verarbeitung hinzugefügt, in dem eine weitergehende Entmagnetisierung unterdrückt wird, wenn der Entmagnetisierungsfehler aufgetreten ist.
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Daher tragen die Schritte, in denen im Wesentlichen dieselbe Verarbeitung durchgeführt wird wie in denjenigen in dem Ablaufplan von 6, dieselben Schrittnummern, und eine ausführliche Beschreibung davon wird weggelassen.
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Wenn die Steuereinheit 213 in Schritt S102 ermittelt, dass ein Zustand, in dem die impulsinduzierte Spannung der nicht bestromten Phase den Schwellenwert, der für jedes Bestromungsmuster festgelegt worden ist, nicht erreicht hat, über einen festgelegten Zeitraum hinweg oder länger fortgedauert hat, geht der Ablauf in dem Ablaufplan von 11 zu Schritt S102A über, in dem die Steuereinheit 213 ermittelt, ob ein Verlauf eines Erkennens des Entmagnetisierungsfehlers vorhanden ist.
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Wenn der Verlauf eines Erkennens des Entmagnetisierungsfehlers vorhanden ist, das heißt, wenn der Entmagnetisierungsfehler erkannt wurde und infolgedessen der Spannungsschwellenwert geändert wurde, um die Steuerung durchzuführen, kann, selbst wenn der Spannungsschwellenwert auf der Grundlage der Erkennung des Entmagnetisierungsfehlers geändert wurde, geschätzt werden, dass die impulsinduzierte Spannung den geänderten Spannungsschwellenwert z. B. aufgrund eines weiteren Fortschreitens der Entmagnetisierung nicht erreicht hat. Dementsprechend geht der Verlauf der Steuereinheit 213 zu Schritt S107 über, ohne den Spannungsschwellenwert festzustellen, und die Steuereinheit 213 unterbricht die Bestromung des bürstenlosen Motors 2, um die Drehung des bürstenlosen Motors 2 anzuhalten.
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Wenn der Verlauf eines Erkennens des Entmagnetisierungsfehlers vorhanden ist, kann die Steuereinheit 213 den Spannungsschwellenwert erneut feststellen. Wenn der festgestellte Spannungsschwellenwert klein ist und von einem zulässigen Bereich abweicht, kann die Steuereinheit 213 ermitteln, dass der Entmagnetisierungsfehler einen zulässigen Bereich überschritten hat, und kann die Bestromungssteuerung des bürstenlosen Motors 2 abbrechen.
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Wenn die Steuereinheit 213 in Schritt S102 auf der Grundlage des Vergleichs zwischen der impulsinduzierten Spannung der nicht bestromten Phase und dem Spannungsschwellenwert ermittelt, dass das Schalten der Bestromungsmuster durchgeführt wurde, geht der Ablauf zu Schritt S103A über, in dem die Steuereinheit 213 ermittelt, ob der Verlauf eines Erkennens des Entmagnetisierungsfehlers vorhanden ist.
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Wenn die Steuereinheit 213 in Schritt S103A ermittelt, dass der Verlauf eines Erkennens des Entmagnetisierungsfehlers vorhanden ist, das heißt, wenn die Steuereinheit 213 die Steuerung des bürstenlosen Motors 2 nach dem Ändern des Spannungsschwellenwerts entsprechend dem Abfall in der impulsinduzierten Spannung aufgrund des Entmagnetisierungsfehlers fortsetzt, geht der Ablauf der Steuereinheit 213 zu Schritt S103B über.
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In Schritt S103B begrenzt die Steuereinheit 213 den Motorstrom des bürstenlosen Motors 2 so, dass er geringer als in einem Fall ist, in dem der Entmagnetisierungsfehler nicht aufgetreten ist, und setzt die Steuerung des bürstenlosen Motors 2 fort.
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Wenn der Entmagnetisierungsfehler auftritt, legt die Steuereinheit 213 folglich den zulässigen Motorstrom fest, der geringer als ein Motorstrom ist, der zulässig ist, wenn der Entmagnetisierungsfehler nicht aufgetreten ist, und steuert den Motorstrom so, dass er diesen zulässigen Motorstrom nicht überschreitet.
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Wenn der Verlauf eines Erkennens des Entmagnetisierungsfehlers nicht vorhanden ist, d. h. wenn der Entmagnetisierungsfehler nicht aufgetreten ist, geht der Ablauf der Steuereinheit 213 zu Schritt S103 über, in dem die Steuereinheit 213 den bürstenlosen Motor 2 steuert, ohne die Verarbeitung durchzuführen, bei der der Motorstrom so unterdrückt wird, dass er geringer als normal ist.
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Durch Unterdrücken des Anstiegs in dem Motorstrom, wenn der Entmagnetisierungsfehler aufgetreten ist, kann eine Wärmeentwicklung in jeder Phase des bürstenlosen Motors 2 unterdrückt werden, um ein Fortschreiten der Entmagnetisierung zu unterdrücken.
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Die Steuereinheit 213 kann schätzen, dass die Entmagnetisierung mit abfallender impulsinduzierter Spannung vorangeschritten ist, und die Steuereinheit 213 kann den zulässigen Motorstrom ändern und senken, wenn die Entmagnetisierung weiter voranschreitet.
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Der gesamte Inhalt der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2013-021.212 , eingereicht am 6. Februar 2013, der gegenüber Priorität beansprucht wird, wird durch Bezugnahme hierin eingeschlossen.
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Wenngleich lediglich ausgewählte Ausführungsformen ausgewählt worden sind, um die vorliegende Erfindung zu veranschaulichen und zu beschreiben, wird für Kenner der Technik aus dieser Offenlegung ersichtlich, dass hierin verschiedene Änderungen und Modifizierungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Erfindung, so wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert wird, abzuweichen.
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Des Weiteren wird die vorhergehende Beschreibung der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung lediglich zur Veranschaulichung bereitgestellt, und sie soll die Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen und ihren Entsprechungen beansprucht wird, nicht beschränken.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2009-189176 [0002]
- JP 2013-021212 [0149]
