DE102018212460A1 - Motorsteuerschaltung und motorvorrichtung - Google Patents

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DE102018212460A1
DE102018212460A1 DE102018212460.4A DE102018212460A DE102018212460A1 DE 102018212460 A1 DE102018212460 A1 DE 102018212460A1 DE 102018212460 A DE102018212460 A DE 102018212460A DE 102018212460 A1 DE102018212460 A1 DE 102018212460A1
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DE102018212460.4A
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Ryo NIIDA
Yasuyuki Takamori
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Mabuchi Motor Co Ltd
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Mabuchi Motor Co Ltd
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • HELECTRICITY
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    • H02P6/15Controlling commutation time
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Abstract

Eine Motorsteuerschaltung mit einem ersten High-Side-Schalter und einem ersten Low-Side-Schalter, die jeweils mit einem Ende einer Antriebsspule eines bürstenlosen Motors verbunden sind, und einem zweiten High-Side-Schalter und einem zweiten Low-Side-Schalter, die jeweils mit dem anderen Ende der Antriebsspule verbunden sind, treibt den bürstenlosen Motor drehend an und weist einen ersten Einschaltzustand, in dem einer Antriebsspule Antriebsstrom in positiver Richtung zugeführt wird, einen zweiten Einschaltzustand, in dem der Antriebsspule Antriebsstrom in negativer Richtung zugeführt wird, einen ersten Rückflusszustand nach dem ersten Einschaltzustand, in dem Rückstrom in positiver Richtung durch die Antriebsspule fließt, einen zweiten Rückflusszustand nach dem zweiten Einschaltzustand, in dem Rückstrom in negativer Richtung durch die Antriebsspule fließt, einen ersten Ausschaltzustand zwischen dem ersten Rückflusszustand und dem zweiten Einschaltzustand nach dem ersten Rückflusszustand und einen zweiten Ausschaltzustand zwischen dem zweiten Rückflusszustand und dem ersten Einschaltzustand nach dem zweiten Rückflusszustand auf.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Motorsteuerschaltung und eine Motorvorrichtung.
  • Allgemeiner Stand der Technik
  • Als Verfahren zum Verbessern der Effizienz von bürstenlosen Motoren kommt es vor, dass bei der Steuerung eines bürstenlosen Motors nach der Durchgangsperiode eine Auslaufperiode vorgesehen wird. Üblicherweise fließt während der Auslaufperiode mittels einer an einem Schalter vorgesehenen parasitären Diode weiterhin Strom. Wenn mittels der parasitären Diode weiterhin Strom fließt, steigt der Verlust des bürstenlosen Motors an, und darüber hinaus erzeugt die parasitäre Diode Wärme. Als Verfahren zum Fließenlassen von Rückstrom während der Auslaufperiode ist ein Verfahren offenbart, wobei anstelle des weiteren Fließenlassens von Strom mittels der parasitären Diode ein Rückstrom fließen gelassen wird, indem ein Schalter, der die parasitäre Diode aufweist, in den Einschaltzustand gebracht wird (siehe beispielsweise japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2015-2670).
  • Kurzdarstellung der Erfindung
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung
  • Gemäß dem Stand der Technik der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2015-2670 liegt das Problem vor, dass bei einer relativen langen Auslaufperiode aufgrund der gegenelektromotorischen Kraft des Motors ein Drehmoment in umgekehrter Richtung (ein so genanntes negatives Drehmoment) entsteht, so dass der Grad an Effizienzsteigerung eingeschränkt wird.
  • Mittel zum Lösen der Aufgabe
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Motorsteuerschaltung mit einem ersten High-Side-Schalter und einem ersten Low-Side-Schalter, die jeweils mit einem Ende einer Antriebsspule eines bürstenlosen Motors verbunden sind, und einem zweiten High-Side-Schalter und einem zweiten Low-Side-Schalter, die jeweils mit dem anderen Ende der Antriebsspule verbunden sind, wobei die Motorsteuerschaltung den bürstenlosen Motor drehend antreibt, indem sie den ersten High-Side-Schalter, den ersten Low-Side-Schalter, den zweiten High-Side-Schalter und den zweiten Low-Side-Schalter jeweils in einen Durchgangszustand oder in einen Sperrzustand versetzt, aufweisend: einen ersten Einschaltzustand, wobei der erste High-Side-Schalter und der zweite Low-Side-Schalter in den Durchgangszustand versetzt sind und der zweite High-Side-Schalter und der erste Low-Side-Schalter in den Sperrzustand versetzt sind und der Antriebsspule ein Antriebsstrom in positiver Richtung zugeführt wird, einen zweiten Einschaltzustand, wobei der erste High-Side-Schalter und der zweite Low-Side-Schalter in den Sperrzustand versetzt sind und der zweite High-Side-Schalter und der erste Low-Side-Schalter in den Durchgangszustand versetzt sind und der Antriebsspule ein Antriebsstrom in negativer Richtung zugeführt wird, einen ersten Rückflusszustand, wobei nach dem ersten Einschaltzustand der erste High-Side-Schalter und der zweite High-Side-Schalter in den Sperrzustand versetzt werden und von dem ersten Low-Side-Schalter und dem zweiten Low-Side-Schalter wenigstens der zweite Low-Side-Schalter in den Durchgangszustand versetzt wird, oder der erste Low-Side-Schalter und der zweite Low-Side-Schalter in den Sperrzustand versetzt werden und von dem ersten High-Side-Schalter und dem zweiten High-Side-Schalter wenigstens der erste High-Side-Schalter in den Durchgangszustand versetzt wird und ein Rückstrom durch die Antriebsspule fließt, einen zweiten Rückflusszustand, wobei nach dem zweiten Einschaltzustand der erste High-Side-Schalter und der zweite High-Side-Schalter in den Sperrzustand versetzt werden und von dem ersten Low-Side-Schalter und dem zweiten Low-Side-Schalter wenigstens der erste Low-Side-Schalter in den Durchgangszustand versetzt wird, oder der erste Low-Side-Schalter und der zweite Low-Side-Schalter in den Sperrzustand versetzt werden und von dem ersten High-Side-Schalter und dem zweiten High-Side-Schalter wenigstens der zweite High-Side-Schalter in den Durchgangszustand versetzt wird und ein Rückstrom durch die Antriebsspule fließt, einen ersten Ausschaltzustand, wobei zwischen dem ersten Rückflusszustand und dem zweiten Einschaltzustand nach dem ersten Rückflusszustand von dem ersten High-Side-Schalter, dem ersten Low-Side-Schalter, dem zweiten High-Side-Schalter und dem zweiten Low-Side-Schalter wenigstens drei Schalter, die Schalter umfassen, die im ersten Rückflusszustand im Sperrzustand waren, in den Sperrzustand versetzt werden, und einen zweiten Ausschaltzustand, wobei zwischen dem zweiten Rückflusszustand und dem ersten Einschaltzustand nach dem zweiten Rückflusszustand von dem ersten High-Side-Schalter, dem ersten Low-Side-Schalter, dem zweiten High-Side-Schalter und dem zweiten Low-Side-Schalter wenigstens drei Schalter, die Schalter umfassen, die im zweiten Rückflusszustand im Sperrzustand waren, in den Sperrzustand versetzt werden.
  • In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind bei der obenstehenden Motorsteuerschaltung im ersten Rückflusszustand und im zweiten Rückflusszustand der erste High-Side-Schalter und der zweite High-Side-Schalter in den Sperrzustand versetzt und der erste Low-Side-Schalter und der zweite Low-Side-Schalter sind in den Durchgangszustand versetzt und es fließt ein Rückstrom durch die Antriebsspule, und im ersten Ausschaltzustand und im zweiten Ausschaltzustand sind der erste High-Side-Schalter, der erste Low-Side-Schalter, der zweite High-Side-Schalter und der zweite Low-Side-Schalter in den Sperrzustand versetzt.
  • In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird bei der obenstehenden Motorsteuerschaltung gemäß einem Umschaltzeitpunkt, der auf Grundlage eines Zeitpunkts im Voraus festgelegt ist, an dem der im Rückflusszustand des sich in einem Niedriglastzustand befindenden bürstenlosen Motors fließende Rückstrom abnimmt, aus dem Rückflusszustand in den Ausschaltzustand umgeschaltet.
  • In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird bei der obenstehenden Motorsteuerschaltung gemäß einem zweiten Umschaltzeitpunkt, der auf Grundlage eines Zeitpunkts im Voraus festgelegt ist, an dem der im Rückflusszustand des sich in einem Hochlastzustand befindenden bürstenlosen Motors fließende Rückstrom abnimmt, aus dem Rückflusszustand in den Ausschaltzustand umgeschaltet.
  • In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die obenstehende Motorsteuerschaltung einen Stromerfassungsabschnitt auf, der den Rückstrom erfasst, und auf Grundlage eines Zeitpunkts, an dem der von dem Stromerfassungsabschnitt erfasste Rückstrom abnimmt, wird aus dem Rückflusszustand in den Ausschaltzustand umgeschaltet.
  • In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfasst der Stromerfassungsabschnitt der obenstehenden Motorsteuerschaltung jeweils einen im ersten Low-Side-Schalter fließenden Strom und einen im zweiten Low-Side-Schalter fließenden Strom.
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Motorvorrichtung, die die obenstehende Motorsteuerschaltung und einen durch die Motorsteuerschaltung angetriebenen bürstenlosen Motor aufweist.
  • Wirkung der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung können eine Motorsteuerschaltung und eine Motorvorrichtung bereitgestellt werden, die die Entstehung eines so genannten negativen Drehmoments reduzieren und die Effizienz des bürstenlosen Motors verbessern können.
  • Figurenliste
  • Es zeigen:
    • 1 eine Ansicht, die ein Beispiel für den Aufbau einer Motorvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht;
    • 2 eine Ansicht, die ein Beispiel für Steuerzustände von Schaltern durch einen Steuerabschnitt der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht;
    • 3 eine Ansicht, die ein Beispiel für einen elektrischen Rückflusszustandbeibehaltungswinkel der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht;
    • 4 eine Ansicht, die ein Beispiel für den Aufbau einer Motorsteuerschaltung mit einem Stromerfassungsabschnitt der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht; und
    • 5 eine Ansicht, die ein Abwandlungsbeispiel des Aufbaus der Motorsteuerschaltung mit dem Stromerfassungsabschnitt der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht.
  • Ausführungsform der Erfindung
  • Ausführungsform
  • Im Folgenden soll unter Bezugnahme auf die Figuren eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden.
  • 1 zeigt eine Ansicht, die ein Beispiel für den Aufbau einer Motorvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht. Die Motorvorrichtung 1 ist beispielsweise an einer elektrisch angetriebenen Maschine wie etwa einer Reinigungsmaschine oder einem Elektroschrauber, insbesondere an einer tragbaren elektrisch angetriebenen Maschine vorgesehen. Die Motorvorrichtung 1 weist einen bürstenlosen Motor MTR, einen Positionserfassungsabschnitt HS, eine Batterie BAT und eine Motorsteuerschaltung 10 auf.
  • Der bürstenlosen Motor MTR weist einen Rotor RT und eine Antriebsspule CL auf. Bei dem bürstenlosen Motor MTR handelt es sich beispielsweise um einen einphasigen bürstenlosen Motor. Durch gegenseitige Anziehung bzw. Abstoßung zwischen Magnetkraft, die erzeugt wird, indem der Antriebsspule CL Strom zugeführt wird, und Magnetkraft eines Permanentmagneten des Rotors RT versetzt der bürstenlose Motor MTR den Rotor RT in Drehung.
  • Der Positionserfassungsabschnitt HS weist einen Magnetsensor wie beispielsweise einen Hall-Sensor auf und erfasst die Drehposition (beispielsweise den elektrischen Winkel) des Rotors RT. Der Positionserfassungsabschnitt HS gibt Drehpositionsinformationen, die die erfasste Drehposition vom Rotor RT anzeigen, an die Motorsteuerschaltung 10 aus.
  • Die Batterie BAT ist eine Sekundärbatterie wie etwa eine Nickel-Kadmium-Batterie oder eine Lithium-Ionen-Batterie usw. und führt der Motorsteuerschaltung 10 elektrischen Strom zu. Die Batterie BAT ist nicht auf eine Sekundärbatterie beschränkt und kann auch eine Primärbatterie wie etwa eine Trockenbatterie sein.
  • Indem die Motorsteuerschaltung 10 den elektrischen Strom von der Batterie BAT der Antriebsspule CL zuführt, wird der Rotor RT gedreht. Indem die Motorsteuerschaltung 10 entsprechend den vom Positionserfassungsabschnitt HS ausgegebenen Informationen zur Drehposition des Rotors RT die Richtung des der Antriebsspule CL zugeführten Stroms ändert, dreht sie den Rotor RT in eine bestimmte Richtung. Der konkrete Aufbau der Motorsteuerschaltung 10 wird im Folgenden beschrieben.
  • Aufbau der Motorsteuerschaltung 10
  • Die Motorsteuerschaltung 10 weist Anschlüsse T1-T4 auf. Der Anschluss T1 ist mit der Anode der Batterie BAT verbunden. Der Anschluss T2 ist mit der Kathode der Batterie BAT verbunden. Der Anschluss T3 ist mit einem Ende der Antriebsspule CL des bürstenlosen Motors MTR verbunden. Der Anschluss T4 ist mit dem anderen Ende der Antriebsspule CL verbunden.
  • Außerdem weist die Motorsteuerschaltung 10 einen ersten High-Side-Schalter Q1, einen ersten Low-Side-Schalter Q2, einen zweiten High-Side-Schalter Q3 und einen zweiten Low-Side-Schalter Q4 auf. Der erste High-Side-Schalter Q1 ist zwischen einem Kontakt CP11 und einem Kontakt CP13 in der Motorsteuerschaltung 10 geschaltet. Der erste Low-Side-Schalter Q2 ist zwischen dem Kontakt CP13 und einem Kontakt CP12 geschaltet. Der zweite High-Side-Schalter Q3 ist zwischen dem Kontakt CP11 und einem Kontakt CP14 geschaltet. Der zweite Low-Side-Schalter Q4 ist zwischen dem Kontakt CP14 und dem Kontakt CP12 geschaltet. Wenn in der nachfolgenden Beschreibung nicht zwischen den vier Schaltern unterschieden werden muss, werden sie zusammenfassend als Schalter Q bezeichnet. Bei diesen Schaltern Q handelt es sich um so genannte H-Brücken.
  • Die Motorsteuerschaltung 10 weist einen Steuerabschnitt 110 und einen Speicherabschnitt 120 auf. Im Speicherabschnitt 120 sind Programme und Daten zur Steuerung durch den Steuerabschnitt 110 gespeichert.
  • Der Steuerabschnitt 110 schaltet auf Grundlage der vom Positionserfassungsabschnitt HS erfassten Informationen zur Drehposition des Rotors RT zwischen dem Einschaltzustand (Durchgangszustand) und dem Ausschaltzustand (Sperrzustand) der Schalter Q um.
  • Wenn sich beispielsweise der erste High-Side-Schalter Q1 und der zweite Low-Side-Schalter Q4 beide im Einschaltzustand befinden und sich der erste Low-Side-Schalter Q2 und der zweite High-Side-Schalter Q3 beide im Ausschaltzustand befinden, fließt vom Anschluss T3 über die Antriebsspule CL ein Antriebsstrom ia an den Anschluss T4 zurück. Der Antriebsstrom ia wird auch als Antriebsstrom in positiver Richtung bezeichnet.
  • Wenn sich wiederum beispielsweise der erste High-Side-Schalter Q1 und der zweite Low-Side-Schalter Q4 beide im Ausschaltzustand befinden und sich der erste Low-Side-Schalter Q2 und der zweite High-Side-Schalter Q3 beide im Einschaltzustand befinden, fließt vom Anschluss T4 über die Antriebsspule CL ein Antriebsstrom ib an den Anschluss T3. Der Antriebsstrom ib wird auch als Antriebsstrom in negativer Richtung bezeichnet.
  • Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf 2 Steuerzustände der Schalter Q durch den Steuerabschnitt 110 beschrieben.
  • Steuerzustände
  • 2 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für Steuerzustände der Schalter Q durch den Steuerabschnitt 110 der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht. Der Steuerabschnitt 110 weist drei Steuerzustände für die Schalter Q auf, nämlich (1) einen Antriebszustand, (2) einen Rückflusszustand und (3) einen Ausschaltzustand.
  • Antriebszustand
  • Der Antriebszustand ist ein Zustand, in dem der Rotor RT in Drehung versetzt wird, indem der Antriebsspule CL von der Batterie BAT Antriebsstrom zugeführt wird. Im Antriebszustand gibt es einen Zustand, in dem der Antriebsstrom ia (Antriebsstrom in positiver Richtung) fließt, und einen Zustand, in dem der Antriebsstrom ib (Antriebsstrom in negativer Richtung) fließt. Im Folgenden wird der Zustand, in dem der Antriebsstrom ia fließt, auch als erster Antriebszustand ST1-1 bezeichnet, und der Zustand, in dem der Antriebsstrom ib fließt, wird auch als zweiter Antriebszustand ST1-2 bezeichnet.
  • In dem in 2 gezeigten Beispiel sind ein Zeitraum zwischen Zeitpunkt t11 und Zeitpunkt t12 und ein Zeitraum zwischen Zeitpunkt t21 und Zeitpunkt t22 der erste Antriebszustand ST1-1. In dem in dieser Figur gezeigten Beispiel sind ein Zeitraum zwischen Zeitpunkt t14 und Zeitpunkt t15 und Zeitraum zwischen Zeitpunkt t24 und Zeitpunkt t25 der zweite Antriebszustand ST1-2.
  • Rückflusszustand
  • Der Rückflusszustand ST2 ist ein Zustand, in dem der Antriebsspule CL kein Antriebsstrom von der Batterie BAT zugeführt wird und ein Rückstrom zur Antriebsspule CL fließt. In diesem Rückflusszustand ST2 versetzt der Steuerabschnitt 110 den ersten High-Side-Schalter Q1 und den zweiten High-Side-Schalter Q3 beide in den Ausschaltzustand und den ersten Low-Side-Schalter Q2 und den zweiten Low-Side-Schalter Q4 beide in den Einschaltzustand.
  • In dem in 2 gezeigten Beispiel sind ein Zeitraum zwischen Zeitpunkt t12 und Zeitpunkt t13, ein Zeitraum zwischen Zeitpunkt t15 und Zeitpunkt t16, ein Zeitraum zwischen Zeitpunkt t22 und Zeitpunkt t23 und ein Zeitraum zwischen Zeitpunkt t25 und Zeitpunkt t26 ein Rückflusszustand ST2.
  • Wenn der Antriebsspule CL im oben beschriebenen Antriebszustand (erster Antriebszustand ST1-1 und zweiter Antriebszustand ST1-2) Antriebsstrom zugeführt wird, akkumuliert sich in der Antriebsspule CL aufgrund ihrer Induktivität Energie.
  • Wenn nach dem ersten Antriebszustand ST1-1 in den Rückflusszustand ST2 umgeschaltet wird, werden der erste Low-Side-Schalter Q2 und der zweite Low-Side-Schalter Q4 beide in den Einschaltzustand versetzt, wodurch eine Rückstromschaltung vom Kontakt CP13 über den Anschluss T3, die Antriebsspule CL, den Anschluss T4, den Kontakt CP14, den zweiten Low-Side-Schalter Q4, den Kontakt CP12 und den ersten Low-Side-Schalter Q2 zurück zum Kontakt CP13 gebildet wird. Wenn eine Rückstromschaltung gebildet wird, entsteht aufgrund der in der Antriebsspule CL akkumulierten Energie ein Rückstrom. Die Fließrichtung des Rückstroms ist die gleiche Richtung wie die des Antriebsstroms ia im ersten Antriebszustand ST1-1. Durch diesen Rückstrom wirkt eine Drehkraft auf den Rotor RT ein.
  • Wenn nach dem zweiten Antriebszustand ST1-2 in den Rückflusszustand ST2 umgeschaltet wird, entsteht ein Rückstrom, der in gleicher Richtung wie der Antriebsstrom ib im zweiten Antriebszustand ST1-2 fließt. Auch in diesem Fall wird durch diesen Rückstrom eine Drehkraft auf den Rotor RT ein.
  • Indem die Motorsteuerschaltung 10 nach dem Antriebszustand den Rückflusszustand ST2 aufweist, kann eine Drehkraft auf den Rotor RT ausgeübt werden, ohne dass von der Batterie BAT Antriebsstrom zugeführt wird. Das heißt, die Motorsteuerschaltung 10 kann den Stromverbrauch der Batterie BAT senken.
  • In dem konkreten Beispiel der vorliegenden Ausführungsform erfolgt die Beschreibung an dem Beispiel, dass im Rückflusszustand ST2 der erste Low-Side-Schalter Q2 und der zweite Low-Side-Schalter Q4 beide im Einschaltzustand sind, doch liegt in dieser Hinsicht keine Beschränkung vor. Am ersten Low-Side-Schalter Q2 und zweiten Low-Side-Schalter Q4 liegt jeweils eine parasitäre Diode vor. Die parasitäre Diode des ersten Low-Side-Schalters Q2 kann Strom in einer Richtung vom Kontakt CP12 zum Kontakt CP13 fließen lassen. Die parasitäre Diode des zweiten Low-Side-Schalters Q4 kann Strom in einer Richtung vom Kontakt CP12 zum Kontakt CP14 fließen lassen. Wenn ein Rückstrom in gleicher Richtung wie der Antriebsstrom ia fließt und sich der zweite Low-Side-Schalter Q4 im Einschaltzustand befindet, fließt somit auch dann ein Rückstrom, wenn sich der erste Low-Side-Schalter Q2 im Ausschaltzustand befindet. Und wenn ein Rückstrom in gleicher Richtung wie der Antriebsstrom ib fließt und sich der erste Low-Side-Schalter Q2 im Einschaltzustand befindet, fließt auch dann ein Rückstrom, wenn sich der zweite Low-Side-Schalter Q4 im Ausschaltzustand befindet. Das heißt, im Rückflusszustand ST2 kann ein Rückstrom fließen, indem der Richtung des Rückstroms entsprechend einer von dem ersten Low-Side-Schalter Q2 und dem zweiten Low-Side-Schalter Q4 in den Einschaltzustand versetzt wird.
  • In dem konkreten Beispiel der vorliegenden Ausführungsform erfolgt die Beschreibung an dem Beispiel, dass im Rückflusszustand ST2 der erste High-Side-Schalter Q1 und der zweite High-Side-Schalter Q3 beide in den Ausschaltzustand versetzt werden, also, dass der erste Low-Side-Schalter Q2 und der zweite Low-Side-Schalter Q4 als Rückstromschaltung benutzt werden, doch liegt in dieser Hinsicht keine Beschränkung vor.
  • Anstatt im Rückflusszustand ST2 den ersten Low-Side-Schalter Q2 und den zweiten Low-Side-Schalter Q4 als Rückstromschaltung zu benutzen, können auch der erste High-Side-Schalter Q1 und der zweite High-Side-Schalter Q3 als Rückstromschaltung benutzt werden. In diesem Fall werden der erste High-Side-Schalter Q1 und der zweite High-Side-Schalter Q3 beide in den Einschaltzustand versetzt. Wenn eine am ersten High-Side-Schalter Q1 und am zweiten High-Side-Schalter Q3 jeweils vorhandene parasitäre Diode als Rückstromschaltung benutzt wird, kann auch nur einer von dem ersten High-Side-Schalter Q1 und dem zweiten High-Side-Schalter Q3 in den Einschaltzustand versetzt werden.
  • Ausschaltzustand
  • Der Ausschaltzustand ST3 ist ein Zustand nach dem Rückflusszustand ST2, in dem alle Schalter Q in den Ausschaltzustand versetzt sind.
  • In dem in 2 gezeigten Beispiel sind ein Zeitraum zwischen Zeitpunkt t13 und Zeitpunkt t14, ein Zeitraum zwischen Zeitpunkt t16 und Zeitpunkt t21, ein Zeitraum zwischen Zeitpunkt t23 und Zeitpunkt t24 und ein Zeitraum zwischen Zeitpunkt t26 und Zeitpunkt t31 ein Ausschaltzustand ST3.
  • Wie oben beschrieben, entsteht der Rückstrom aufgrund der im Antriebszustand in der Antriebsspule CL akkumulierten Energie. Die in der Antriebsspule CL akkumulierte Energie wird durch Erzeugen von Rückstrom verbraucht. Dadurch wird eine in der Antriebsspule CL aufgrund der Drehung des Rotors RT entstehende gegenelektromotorische Kraft erzeugt. Wenn die in der Antriebsspule CL akkumulierten Energie so weit verbraucht wurde, dass kein Rückstrom entsteht, bewirkt die gegenelektromotorische Kraft, dass in der Antriebsspule CL ein Strom in der zum bisher geflossenen Rückstrom entgegengesetzten Richtung fließt. Wenn in der Antriebsspule CL Strom in entgegengesetzter Richtung fließt, wirkt eine Bremskraft auf den Rotor RT ein, das heißt, es wird ein so genanntes negatives Drehmoment erzeugt. Da ein solches negatives Drehmoment ein Faktor für die Effizienzminderung des bürstenlosen Motors MTR ist, ist es wünschenswert, dass es nicht entsteht.
  • Daher weist der Steuerabschnitt 110 der vorliegenden Ausführungsform nach dem Rückflusszustand ST2 einen Ausschaltzustand ST3 auf. Durch diesen Ausschaltzustand ST3 unterbindet der Steuerabschnitt 110, dass in der Antriebsspule CL ein Strom in entgegengesetzter Richtung zum Rückstrom fließt, und reduziert die Entstehung des negativen Drehmoments. Nachstehend wird die vom Steuerabschnitt 110 durchgeführte Umschaltung aus dem Rückflusszustand ST2 in den Ausschaltzustand ST3 beschrieben.
  • In dem konkreten Beispiel der vorliegenden Ausführungsform erfolgt die Beschreibung an dem Beispiel, dass im Ausschaltzustand ST3 alle Schalter Q in den Ausschaltzustand versetzt sind, doch liegt in dieser Hinsicht keine Beschränkung vor.
  • Solange im Ausschaltzustand ST3 kein Strom in einer Richtung, in der die Drehung des Rotors RT unterdrückt wird (Strom, der ein negatives Drehmoment erzeugt), in der Antriebsspule CL fließt, kann auch einer der Schalter Q in den Einschaltzustand versetzt sein.
  • Wenn beispielsweise in dem in 2 gezeigten Beispiel aus dem ersten Antriebszustand ST1-1 über den Rückflusszustand ST2 ein Übergang in den Ausschaltzustand ST3 erfolgt und der erste Low-Side-Schalter Q2 in den Ausschaltzustand versetzt ist, fließt auch dann kein Strom, der ein negatives Drehmoment erzeugt, wenn der zweite Low-Side-Schalter Q4 sich im Einschaltzustand befindet. Wenn bei einem Übergang aus dem ersten Antriebszustand ST1-1 über den Rückflusszustand ST2 in den Ausschaltzustand ST3 der Ausschaltzustand ST3 als „erster Ausschaltzustand ST3-1“ bezeichnet wird, so kann sich im ersten Ausschaltzustand ST3-1 der zweite Low-Side-Schalter Q4 auch im Einschaltzustand befinden.
  • Wenn wiederum in dem in 2 gezeigten Beispiel aus dem zweiten Antriebszustand ST1-2 über den Rückflusszustand ST2 ein Übergang in den Ausschaltzustand ST3 erfolgt und der zweite Low-Side-Schalter Q4 in den Ausschaltzustand versetzt ist, fließt auch dann kein Strom mit negativem Drehmoment, wenn der erste Low-Side-Schalter Q2 sich im Einschaltzustand befindet. Wenn bei einem Übergang aus dem zweiten Antriebszustand ST1-2 über den Rückflusszustand ST2 in den Ausschaltzustand ST3 der Ausschaltzustand ST3 als „zweiter Ausschaltzustand ST3-2“ bezeichnet wird, so kann sich also im zweiten Ausschaltzustand ST3-2 der erste Low-Side-Schalter Q2 auch im Einschaltzustand befinden.
  • Wenn in der Rückstromschaltung eine parasitäre Diode verwendet wird, werden die Umschaltung aus dem Rückflusszustand ST2 in den ersten Ausschaltzustand ST3-1 und die Umschaltung aus dem Rückflusszustand ST2 in den ersten Ausschaltzustand ST3-1 beide durch ein Versiegen des Rückstroms bewirkt. Das heißt, in diesem Fall verändert sich bei der Umschaltung aus dem Rückflusszustand ST2 in den ersten Ausschaltzustand ST3-1 und der Umschaltung aus dem Rückflusszustand ST2 in den zweiten Ausschaltzustand ST3-2 der jeweilige Einschaltzustand bzw. Ausschaltzustand der Schalter Q nicht.
  • Umschaltung aus dem Rückflusszustand in den Ausschaltzustand
  • Es kommt vor, dass der Steuerabschnitt 110 die Umschaltung aus dem Rückflusszustand ST2 in den Ausschaltzustand ST3 (1) auf Grundlage eines im Voraus festgelegten Zeitpunkts durchführt oder (2) auf Grundlage eines Erfassungsergebnisses des Rückstroms durchführt. Beide Fälle werden nachstehend beschrieben.
  • Umschaltung auf Grundlage eines im Voraus festgelegten Zeitpunkts
  • Der Steuerabschnitt 110 schaltet auf Grundlage eines im Voraus festgelegten Zeitpunkts aus dem Rückflusszustand ST2 in den Ausschaltzustand ST3 um. In diesem Fall schaltet der Steuerabschnitt 110 nach dem Umschalten aus dem Antriebszustand in den Rückflusszustand ST2 aus dem Rückflusszustand ST2 in den Ausschaltzustand ST3 an einem Zeitpunkt um, an dem eine Winkelveränderung einer elektrischen Rückflusszustandbeibehaltungswinkelkomponente am Rotor RT auftritt. Dieser elektrische Rückflusszustandbeibehaltungswinkel wird anhand von Versuchsergebnissen zum Drehzustand des Rotors RT festgelegt, wenn der bürstenlose Motor MTR beispielsweise in ein Produkt wie eine Reinigungsmaschine oder dergleichen eingebaut ist. Ein Beispiel für den elektrischen Rückflusszustandbeibehaltungswinkel ist in 3 gezeigt.
  • 3 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für einen elektrischen Rückflusszustandbeibehaltungswinkel der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht. Die im Antriebszustand in der Antriebsspule CL akkumulierte Energie hängt von der Menge des Antriebsstroms ab. Die Zeit, für die der Rückstrom in der Antriebsspule CL fließt, hängt somit von der Menge des Antriebsstroms und damit dem Lastzustand des bürstenlosen Motors MTR ab. Die Zeit, für die Rückstrom in der Antriebsspule CL fließt, also bis ein negatives Drehmoment entsteht, wird durch Versuche ermittelt, und anhand der Beziehung zwischen der ermittelten Zeit und der Drehzahl des Rotors RT wird die in 3 gezeigte Beziehung zwischen dem Lastzustand und dem elektrischen Rückflusszustandbeibehaltungswinkel erlangt. So ist etwa ein elektrischer Rückflusszustandbeibehaltungswinkel a high bei einem hohen Lastzustand des bürstenlosen Motors MTR im Vergleich zu einem elektrischen Rückflusszustandbeibehaltungswinkel a_low bei niedrigem Lastzustand groß.
  • Beruhend auf Messergebnissen im Hochlastzustand
  • Im Speicherabschnitt 120 ist der elektrische Rückflusszustandbeibehaltungswinkel a high gespeichert. Der Steuerabschnitt 110 führt die Umschaltung aus dem Rückflusszustand ST2 in den Ausschaltzustand ST3 auf Grundlage des elektrischen Rückflusszustandbeibehaltungswinkels a high durch. Genauer misst der Steuerabschnitt 110 die nach dem Umschalten aus dem Antriebszustand in den Rückflusszustand ST2 im Rückflusszustand ST2 verbrachte Zeit. Der Steuerabschnitt 110 berechnet die Veränderung des elektrischen Winkels, während der Rückflusszustand ST2 andauert. Wenn die Veränderung des elektrischen Winkels während der Dauer des Rückflusszustands ST2 den elektrischen Rückflusszustandbeibehaltungswinkel a high erreicht, schaltet der Steuerabschnitt 110 aus dem Rückflusszustand ST2 in den Ausschaltzustand ST3 um.
  • Der Steuerabschnitt 110 kann die Dauer des Rückflusszustands auch anhand des elektrischen Rückflusszustandbeibehaltungswinkels a_low und der Drehzahl des Rotors RT berechnen. In diesem Fall schaltet der Steuerabschnitt 110 aus dem Rückflusszustand ST2 in den Ausschaltzustand ST3 um, wenn die gemessene Dauer des Rückflusszustands ST2 die berechnete Zeit erreicht.
  • Beruhend auf Messergebnissen im Niedriglastzustand
  • Im Speicherabschnitt 120 ist der elektrische Rückflusszustandbeibehaltungswinkel a_low gespeichert. Der Steuerabschnitt 110 führt die Umschaltung aus dem Rückflusszustand ST2 in den Ausschaltzustand ST3 auf Grundlage des elektrischen Rückflusszustandbeibehaltungswinkels a_low durch. Genauer misst der Steuerabschnitt 110 die nach dem Umschalten aus dem Antriebszustand in den Rückflusszustand ST2 im Rückflusszustand ST2 verbrachte Zeit. Der Steuerabschnitt 110 berechnet die Veränderung des elektrischen Winkels, während der Rückflusszustand ST2 andauert. Wenn die Veränderung des elektrischen Winkels während der Dauer des Rückflusszustands ST2 den elektrischen Rückflusszustandbeibehaltungswinkel a_low erreicht, schaltet der Steuerabschnitt 110 aus dem Rückflusszustand ST2 in den Ausschaltzustand ST3 um.
  • Der Steuerabschnitt 110 kann die Dauer des Rückflusszustands ebenso wie im Fall des elektrischen Rückflusszustandbeibehaltungswinkels a_high auch anhand des elektrischen Rückflusszustandbeibehaltungswinkels a_high und der Drehzahl des Rotors RT berechnen. In diesem Fall schaltet der Steuerabschnitt 110 aus dem Rückflusszustand ST2 in den Ausschaltzustand ST3 um, wenn die gemessene Dauer des Rückflusszustands ST2 die berechnete Zeit erreicht.
  • Abhängig von der Art des elektrischen Geräts, in das der bürstenlose Motor MTR eingebaut ist, kommt es vor, dass sich die Lastzustände des bürstenlosen Motors MTR unterscheiden.
  • Wenn beispielsweise das elektrische Gerät, in das der bürstenlose Motor MTR eingebaut ist, ein Elektroschrauber ist, so ist die Last beim Anziehen einer Schraube oder dergleichen höher als bei einem Leerlauf ohne Anzugsvorgang. Das heißt, bei einem Elektroschrauber ist die Last während des Arbeitens höher als im Leerlauf. In diesem Fall führt der Steuerabschnitt 110 die Umschaltung auf Grundlage des elektrischen Rückflusszustandbeibehaltungswinkels a_high im Hochlastzustand durch. Im Vergleich zur Durchführung der Umschaltung auf Grundlage des elektrischen Rückflusszustandbeibehaltungswinkels a_low durch den Steuerabschnitt 110 verlängert sich auf diese Weise der Rückflusszustand ST2, so dass der Rückstrom wirkungsvoll ausgenutzt werden kann.
  • Wenn dagegen das elektrische Gerät, in das der bürstenlose Motor MTR eingebaut ist, eine Reinigungsmaschine ist, kommt es je nach Form des Ansauggebläses vor, dass die Last bei Ansaugung im Kontakt der Ansaugöffnung mit dem Boden oder dergleichen niedriger als bei Ansaugung in der Luft ist. Bei Reinigungsmaschinen mit Halbaxialansauggebläse beispielsweise ist die Last während des Arbeitens geringer als im Leerlauf.
  • In diesem Fall führt der Steuerabschnitt 110 die Umschaltung auf Grundlage des elektrischen Rückflusszustandbeibehaltungswinkels a_low im Niedriglastzustand durch.
  • Es soll beschrieben werden, was geschehen würde, wenn für den Fall etwa einer Reinigungsmaschine, bei der die Last während des Arbeitens geringer ist als im Leerlauf, die Umschaltung im elektrische Rückflusszustandbeibehaltungswinkel a high des Hochlastzustands durchgeführt würde. Wie oben beschrieben, ist der elektrische Rückflusszustandbeibehaltungswinkel a_high von längerer Dauer als der elektrische Rückflusszustandbeibehaltungswinkel a_low. Bei niedriger Last des bürstenlosen Motors MTR ist die in der Antriebsspule CL akkumulierte Energie geringer als bei hoher Last, weshalb aufgrund des länger anhaltenden Rückflusszustands ST2 leicht ein negatives Drehmoment entsteht. Wenn bei niedriger Last des bürstenlosen Motors MTR der Rückflusszustand ST2 für die Dauer der elektrischen Rückflusszustandbeibehaltungswinkelkomponente a high beibehalten wird, entsteht also leicht ein negatives Drehmoment. Wenn also bei einem Elektrogerät wie einer Reinigungsmaschine, bei der die Last während des Arbeitens geringer ist als im Leerlauf, der Rückflusszustand ST2 für die Dauer der elektrischen Rückflusszustandbeibehaltungswinkelkomponente a high beibehalten wird, ergibt sich eine Situation, in der während des Leerlaufs nicht ohne Weiteres negatives Drehmoment erzeugt wird, aber während der Arbeit leicht negatives Drehmoment erzeugt wird.
  • Im Falle eines Elektrogeräts wie einer Reinigungsmaschine, bei der die Last während des Arbeitens geringer ist als im Leerlauf, schaltet daher in der vorliegenden Ausführungsform der Steuerabschnitt 110 auf Grundlage des elektrischen Rückflusszustandbeibehaltungswinkel a_low des Niedriglastzustands in den Ausschaltzustand ST3 um, wodurch während der Arbeit die Entstehung eines negativen Drehmoments unterbunden wird.
  • In diesem Beispiel sind die elektrischen Rückflusszustandbeibehaltungswinkel (elektrischer Rückflusszustandbeibehaltungswinkel a_high, elektrischer Rückflusszustandbeibehaltungswinkel a_low usw.) im Speicherabschnitt 120 gespeichert. Wenn der bürstenlose Motor MTR beispielsweise in einen Elektroschrauber eingebaut ist, ist der elektrische Rückflusszustandbeibehaltungswinkel a high im Speicherabschnitt 120 gespeichert. Wenn der bürstenlose Motor MTR in eine Reinigungsmaschine eingebaut ist, ist der elektrische Rückflusszustandbeibehaltungswinkel a_low im Speicherabschnitt 120 gespeichert.
  • Der Steuerabschnitt 110 führt auf Grundlage des im Speicherabschnitt 120 gespeicherten elektrischen Rückflusszustandbeibehaltungswinkels die Umschaltung aus dem Rückflusszustand ST2 in den Ausschaltzustand ST3 durch.
  • Umschaltung auf Grundlage des Erfassungsergebnisses des Rückstroms
  • Bis hierhin wurde der Fall beschrieben, dass der Steuerabschnitt 110 auf Grundlage eines im Voraus festgelegten Zeitpunkts (im Speicherabschnitt 120 gespeicherter elektrischer Rückflusszustandbeibehaltungswinkel) die Umschaltung aus dem Rückflusszustand ST2 in den Ausschaltzustand ST3 durchführt. Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf 4 der Fall beschrieben, dass der Steuerabschnitt 110 auf Grundlage des Erfassungsergebnisses des Rückstroms aus dem Rückflusszustand ST2 in den Ausschaltzustand ST3 umschaltet.
  • 4 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für den Aufbau einer Motorsteuerschaltung 10a mit einem Stromerfassungsabschnitt 130 der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht. Die Motorsteuerschaltung 10a unterscheidet sich dadurch von der Motorsteuerschaltung 10, dass sie einen Nebenwiderstand R1 und einen Stromerfassungsabschnitt 130 aufweist. Gleiche Aufbauelemente wie bei der oben beschriebenen Motorsteuerschaltung 10 sind mit gleichen Bezugszeichen versehen und deren Beschreibung wird weggelassen.
  • Der Nebenwiderstand R1 ist zwischen dem Anschluss T4 und dem Kontakt CP14 geschaltet. Im Nebenwiderstand R1 fließt ein Strom, der zwischen dem Anschluss T4 und dem Kontakt CP14 fließt (beispielsweise Rückstrom). Der Stromerfassungsabschnitt 130 erfasst durch Erfassen der Potenzialdifferenz an beiden Enden des Nebenwiderstands R1 den im Nebenwiderstand R1 fließenden Strom.
  • Der Steuerabschnitt 110a beurteilt im Rückflusszustand ST2 die vom Stromerfassungsabschnitt 130 erfasste Strommenge, also die Rückstrommenge. Wenn die vom Stromerfassungsabschnitt 130 erfasste Rückstrommenge abnimmt, beispielsweise in die Nähe von 0 (null), schaltet der Steuerabschnitt 110a vom Rückflusszustand ST2 in den Ausschaltzustand ST3 um.
  • Durch diesen Aufbau kann die Motorsteuerschaltung 10a unabhängig vom Lastzustand des bürstenlosen Motors MTR den Zeitpunkt der Entstehung eines negativen Drehmoments erfassen. Das heißt, die Motorsteuerschaltung 10a kann unabhängig vom Lastzustand des bürstenlosen Motors MTR den Zeitpunkt zum Umschalten vom Rückflusszustand ST2 in den Ausschaltzustand ST3 bestimmen. Bei einem Elektrogerät wie die obenstehende Reinigungsmaschine, bei der die Last während des Arbeitens geringer ist als im Leerlauf, kann die Motorsteuerschaltung 10a den Rückstrom wirkungsvoller nutzen als bei Umschaltung des Steuerzustands zu einem im Voraus festgelegten Zeitpunkt.
  • Die Beschreibung erfolgte vorstehend am Beispiel dessen, dass der Nebenwiderstand R1 zwischen dem Anschluss T4 und dem Kontakt CP14 geschaltet ist, doch liegt in dieser Hinsicht keine Beschränkung vor, und der Nebenwiderstand R1 kann an einer beliebigen Stelle der Rückstromschaltung geschaltet sein.
  • Umschaltung auf Grundlage des Erfassungsergebnisses des Antriebsstroms
  • Wenn der Induktivitätswert der Antriebsspule CL bekannt ist, kann der Steuerabschnitt 110 auch durch Berechnen der durch den Antriebsstrom in der Antriebsspule CL akkumulierten Energie die Beibehaltungsdauer des Rückflusszustands ST2 berechnen. In diesem Fall ist im Speicherabschnitt 120 der Induktivitätswert der Antriebsspule CL gespeichert. Der Steuerabschnitt 110 berechnet die in der Antriebsspule CL akkumulierte Energie auf Grundlage des Antriebsstromwerts unmittelbar vor dem Umschalten aus dem Antriebszustand (ersten Antriebszustand ST1-1 und zweiten Antriebszustand ST1-2) in den Rückflusszustand ST2 und des im Speicherabschnitt 120 gespeicherten Induktivitätswerts.
  • Als ein Beispiel berechnet der Steuerabschnitt 110 für den Fall, dass im Fließweg des Antriebsstroms ein Nebenwiderstand vorhanden ist, den Antriebsstromwert auf Grundlage der Potenzialdifferenz an den beiden Enden des Nebenwiderstands. Beispielsweise kann es sein, dass ein Nebenwiderstand (nicht dargestellt) zwischen dem Anschluss T2 und dem Kontakt CP12 vorliegt, zwischen denen ein Antriebsstrom fließt. In diesem Fall berechnet der Steuerabschnitt 110 den Antriebsstromwert auf Grundlage der Potenzialdifferenz an den beiden Enden des Nebenwiderstands unmittelbar vor dem Umschalten aus dem Antriebszustand in den Rückflusszustand ST2. Der Steuerabschnitt 110 berechnet die in der Antriebsspule CL akkumulierte Energie unmittelbar vor dem Umschalten aus dem Antriebszustand in den Rückflusszustand ST2 auf Grundlage des berechneten Antriebsstromwerts und des Induktivitätswerts der Antriebsspule CL. Auf Grundlage der berechneten Energie berechnet der Steuerabschnitt 110 dann die Beibehaltungsdauer des Rückflusszustands ST2.
  • Abwandlungsbeispiel
  • 5 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für den Aufbau einer Motorsteuerschaltung 10b mit einem Stromerfassungsabschnitt 130b der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht. Die Motorsteuerschaltung 10b unterscheidet sich dadurch von der oben beschriebenen Motorsteuerschaltung 10 und Motorsteuerschaltung 10a, dass sie einen Nebenwiderstand R2, einen Nebenwiderstand R3 und einen Stromerfassungsabschnitt 130b aufweist. Gleiche Aufbauelemente wie bei der oben beschriebenen Motorsteuerschaltung 10 sind mit gleichen Bezugszeichen versehen und deren Beschreibung wird weggelassen.
  • Der Nebenwiderstand R2 ist zwischen dem ersten Low-Side-Schalter Q2 und dem Kontakt CP12 geschaltet. Der Nebenwiderstand R3 ist zwischen dem zweiten Low-Side-Schalter Q4 und dem Kontakt CP12 geschaltet.
  • Der Stromerfassungsabschnitt 130b erfasst durch Erfassen der Potenzialdifferenz an beiden Enden des Nebenwiderstands R2 den im Nebenwiderstand R2 fließenden Strom. Der Stromerfassungsabschnitt 130b erfasst außerdem durch Erfassen der Potenzialdifferenz an beiden Enden des Nebenwiderstands R3 den im Nebenwiderstand R3 fließenden Strom.
  • Der Steuerabschnitt 110b beurteilt im Rückflusszustand ST2 die vom Stromerfassungsabschnitt 130b erfasste Strommenge, also die Rückstrommenge. Dabei kann der Steuerabschnitt 110b die Menge als Rückstrommenge beurteilen, die eine von der im Nebenwiderstand R2 fließenden Strommenge und der im Nebenwiderstand R3 fließenden Strommenge ist. Wenn die vom Stromerfassungsabschnitt 130b erfasste Rückstrommenge abnimmt, beispielsweise in die Nähe von 0 (null), schaltet der Steuerabschnitt 110b vom Rückflusszustand ST2 in den Ausschaltzustand ST3 um.
  • Durch diesen Aufbau kann die Motorsteuerschaltung 10b einen Überstrom, der fließt, wenn der erste High-Side-Schalter Q1 und der erste Low-Side-Schalter Q2 beide in den Einschaltzustand eintreten, durch den Nebenwiderstand R2 erfassen. Außerdem kann die Motorsteuerschaltung 10b einen Überstrom, der fließt, wenn der zweite High-Side-Schalter Q3 und der zweite Low-Side-Schalter Q4 beide in den Einschaltzustand eintreten, durch den Nebenwiderstand R3 erfassen.
  • Da der Nebenwiderstand R2 und der Nebenwiderstand R3 in der Rückstromschaltung geschaltet sind, kann der Rückstrom durch den Nebenwiderstand R2 und den Nebenwiderstand R3 erfasst werden.
  • Üblicherweise ist ein Stromerfassungsnebenwiderstand beispielsweise zwischen dem Kontakt CP12 und dem Anschluss T2 geschaltet. Gemäß dieser Verfahrensweise des Stands der Technik ist der Nebenwiderstand außerhalb der Rückstromschaltung geschaltet, weshalb zum Erfassen des Rückstroms neben dem Stromerfassungsnebenwiderstand auch ein Rückstromerfassungsnebenwiderstand geschaltet werden muss.
  • Die Motorsteuerschaltung 10b dagegen kann dem Nebenwiderstand R2 und dem Nebenwiderstand R3 die doppelte Funktion der Rückstromerfassung und der Überstromerfassung zuteilen.
  • Die Schaltposition des Nebenwiderstands R2 und des Nebenwiderstands R3 ist nicht auf die genannte Position beschränkt, und sie können an einer beliebigen Position in der Rückstromschaltung angeordnet sein, an der auch Überstrom erfasst werden kann.
  • Auch wurde für die Motorsteuerschaltung 10a und die Motorsteuerschaltung 10b das Beispiel gezeigt, dass der Rückstrom mittels eines Nebenwiderstands erfasst wird, doch liegt keine Beschränkung darauf vor, und der Stromerfassungsabschnitt 130 und der Stromerfassungsabschnitt 130b können auch ohne Verwendung eines Nebenwiderstands den Rückstrom erfassen. Beispielsweise können der Stromerfassungsabschnitt 130 und der Stromerfassungsabschnitt 130b durch Erfassen einer Potenzialdifferenz zwischen dem Source-Anschluss und dem Drain-Anschluss des ersten Low-Side-Schalters Q2 oder einer Potenzialdifferenz zwischen dem Source-Anschluss und dem Drain-Anschluss des zweiten Low-Side-Schalters Q4 den Rückstrom erfassen. Auch können der Stromerfassungsabschnitt 130 und der Stromerfassungsabschnitt 130b durch ein anderes bekanntes Mittel als das Erfassen der Potenzialdifferenz an den Nebenwiderständen oder den zwischen den Anschlüssen der Schalter den Rückstrom erfassen.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden unter Bezugnahme auf Figuren ausführlich beschrieben, doch ist ihr konkreter Aufbau nicht auf die Ausführungsformen beschränkt, sondern kann in geeigneter Weise abgewandelt werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • Die verschiedenen obenstehenden Vorrichtungen können Computer in ihrem Inneren aufweisen. Die Verarbeitungsabläufe der obenstehenden Vorrichtungen können in Form von Programmen auf einem computerlesbaren Speichermedium gespeichert sein, wobei die Verarbeitungen ausgeführt werden, indem die Programme von einem Computer gelesen werden. Als computerlesbares Speichermedium lassen sich magnetische Disks, magnetooptische Disks, CD-ROM, DVD-ROM, Halbleiterspeicher und dergleichen nennen. Das Computerprogramm kann auch über eine Kommunikationsleitung an einen Computer übertragen werden, und der die Übertragung empfangende Computer kann das Programm ausführen.
  • Die oben genannten Programme können auch nur einen Teil der genannten Funktionen erfüllen. Auch können die Funktionen in Kombination mit bereits in einem Computer gespeicherten Programmen ausgeführt werden, so dass es sich um so genannte Differenzdateien (Differenzprogramme) handelt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • 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.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 20152670 [0003]

Claims (7)

  1. Motorsteuerschaltung mit einem ersten High-Side-Schalter und einem ersten Low-Side-Schalter, die jeweils mit einem Ende einer Antriebsspule eines bürstenlosen Motors verbunden sind, und einem zweiten High-Side-Schalter und einem zweiten Low-Side-Schalter, die jeweils mit dem anderen Ende der Antriebsspule verbunden sind, wobei die Motorsteuerschaltung den bürstenlosen Motor drehend antreibt, indem sie den ersten High-Side-Schalter, den ersten Low-Side-Schalter, den zweiten High-Side-Schalter und den zweiten Low-Side-Schalter jeweils in einen Durchgangszustand oder in einen Sperrzustand versetzt, aufweisend: einen ersten Einschaltzustand, wobei der erste High-Side-Schalter und der zweite Low-Side-Schalter in den Durchgangszustand versetzt sind, und der zweite High-Side-Schalter und der erste Low-Side-Schalter in den Sperrzustand versetzt sind und der Antriebsspule ein Antriebsstrom in positiver Richtung zugeführt wird, einen zweiten Einschaltzustand, wobei der erste High-Side-Schalter und der zweite Low-Side-Schalter in den Sperrzustand versetzt sind, und der zweite High-Side-Schalter und der erste Low-Side-Schalter in den Durchgangszustand versetzt sind und der Antriebsspule ein Antriebsstrom in negativer Richtung zugeführt wird, einen ersten Rückflusszustand, wobei nach dem ersten Einschaltzustand der erste High-Side-Schalter und der zweite High-Side-Schalter in den Sperrzustand versetzt werden und von dem ersten Low-Side-Schalter und dem zweiten Low-Side-Schalter wenigstens der zweite Low-Side-Schalter in den Durchgangszustand versetzt wird, oder der erste Low-Side-Schalter und der zweite Low-Side-Schalter in den Sperrzustand versetzt werden und von dem ersten High-Side-Schalter und dem zweiten High-Side-Schalter wenigstens der erste High-Side-Schalter in den Durchgangszustand versetzt wird und ein Rückstrom in positiver Richtung durch die Antriebsspule fließt, einen zweiten Rückflusszustand, wobei nach dem zweiten Einschaltzustand der erste High-Side-Schalter und der zweite High-Side-Schalter in den Sperrzustand versetzt werden und von dem ersten Low-Side-Schalter und dem zweiten Low-Side-Schalter wenigstens der erste Low-Side-Schalter in den Durchgangszustand versetzt wird, oder der erste Low-Side-Schalter und der zweite Low-Side-Schalter in den Sperrzustand versetzt werden und von dem ersten High-Side-Schalter und dem zweiten High-Side-Schalter wenigstens der zweite High-Side-Schalter in den Durchgangszustand versetzt wird und ein Rückstrom in negativer Richtung durch die Antriebsspule fließt, einen ersten Ausschaltzustand, wobei zwischen dem ersten Rückflusszustand und dem zweiten Einschaltzustand nach dem ersten Rückflusszustand von dem ersten High-Side-Schalter, dem ersten Low-Side-Schalter, dem zweiten High-Side-Schalter und dem zweiten Low-Side-Schalter wenigstens drei Schalter, die Schalter umfassen, die im ersten Rückflusszustand im Sperrzustand waren, in den Sperrzustand versetzt werden, und einen zweiten Ausschaltzustand, wobei zwischen dem zweiten Rückflusszustand und dem ersten Einschaltzustand nach dem zweiten Rückflusszustand von dem ersten High-Side-Schalter, dem ersten Low-Side-Schalter, dem zweiten High-Side-Schalter und dem zweiten Low-Side-Schalter wenigstens drei Schalter, die Schalter umfassen, die im zweiten Rückflusszustand im Sperrzustand waren, in den Sperrzustand versetzt werden.
  2. Motorsteuerschaltung nach Anspruch 1, wobei im ersten Rückflusszustand und im zweiten Rückflusszustand der erste High-Side-Schalter und der zweite High-Side-Schalter in den Sperrzustand versetzt sind, der erste Low-Side-Schalter und der zweite Low-Side-Schalter in den Durchgangszustand versetzt sind und ein Rückstrom durch die Antriebsspule fließt, und im ersten Ausschaltzustand und im zweiten Ausschaltzustand der erste High-Side-Schalter, der erste Low-Side-Schalter, der zweite High-Side-Schalter und der zweite Low-Side-Schalter in den Sperrzustand versetzt sind.
  3. Motorsteuerschaltung nach Anspruch 1 oder 2, wobei gemäß einem Umschaltzeitpunkt, der auf Grundlage eines Zeitpunkts im Voraus festgelegt ist, an dem der im Rückflusszustand des sich in einem Niedriglastzustand befindenden bürstenlosen Motors fließende Rückstrom abnimmt, aus dem ersten Rückflusszustand in den ersten Ausschaltzustand umgeschaltet wird und aus dem zweiten Rückflusszustand in den zweiten Ausschaltzustand umgeschaltet wird.
  4. Motorsteuerschaltung nach Anspruch 1 oder 2, wobei gemäß einem zweiten Umschaltzeitpunkt, der auf Grundlage eines Zeitpunkts im Voraus festgelegt ist, an dem der im Rückflusszustand des sich in einem Hochlastzustand befindenden bürstenlosen Motors fließende Rückstrom abnimmt, aus dem ersten Rückflusszustand in den ersten Ausschaltzustand umgeschaltet wird und aus dem zweiten Rückflusszustand in den zweiten Ausschaltzustand umgeschaltet wird.
  5. Motorsteuerschaltung nach Anspruch 1 oder 2, aufweisend einen Stromerfassungsabschnitt zum Erfassen des Rückstroms, wobei auf Grundlage eines Zeitpunkts, an dem der vom Stromerfassungsabschnitt erfasste Rückstrom abnimmt, aus dem ersten Rückflusszustand in den ersten Ausschaltzustand umgeschaltet wird und aus dem zweiten Rückflusszustand in den zweiten Ausschaltzustand umgeschaltet wird.
  6. Motorsteuerschaltung nach Anspruch 5, wobei der Stromerfassungsabschnitt jeweils einen im ersten Low-Side-Schalter fließenden Strom und einen im zweiten Low-Side-Schalter fließenden Strom erfasst.
  7. Motorvorrichtung, aufweisend eine Motorsteuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, und einen durch die Motorsteuerschaltung angetriebenen bürstenlosen Motor.
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