DE69722362T2 - Motordrehzahlsteuerungsvorrichtung - Google Patents

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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/10—Arrangements for controlling torque ripple, e.g. providing reduced torque ripple

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Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Regeln der Motordrehzahl eines mehrphasigen bürstenlosen Motors auf einen konstanten Wert, und insbesondere betrifft sie eine Vorrichtung zum Regeln der Drehzahl eines Capstanoder eines Trommelmotors zur Verwendung bei einem magnetischen Aufzeichnungs-/Wiedergabegerät wie einem VTR mit hoher Genauigkeit.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die 17 veranschaulicht den Aufbau einer herkömmlichen Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung.
  • In der Figur ist 51 ein mehrphasiger bürstenloser Motor, 52 ist ein Rotationserfassungssensor wie ein MR-Sensor zum Erfassen eines an einem Motorrotationsabschnitt ausgebildeten magnetischen Musters, 53 ist eine Signalverlauf-Formungsschaltung zum Verstärken eines vom Rotationserfassungssensor 52 gelieferten Ausgangssignals, um ein Rotationsimpulssignal mit Impulsen proportional zur Anzahl der Motorumdrehungen auszugeben, 54 ist eine Zyklusberechnungseinheit zum Ausgeben von Zyklusinformation zum Impulssignal, 55 ist ein Addierer, 56 ist ein Verstärker zum Verstärken eines vom Addierer gelieferten Abweichungssignals und zum Ausführen einer Phasenkompensation, um einen Drehzahl-Sollwert auszugeben, 57 ist eine Motortreibersehaltung zum Schaltender Spannungsversorgung für jede Spule auf Signale von Sensoren wie Hallelementen (nicht dargestellt) zum Erfassen der Rotorposition hin und zum Ansteuern des Motors entsprechend dem Drehzahl-Sollwert. Die Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung besteht aus diesen Komponenten.
  • Hinsichtlich der Motordrehzahl wird eine Regelung wie folgt ausgeführt: Zyklusinformation, wie Information zur Drehung des Motors, wird mit einem Sollwert verglichen, und die Spannungsversorgung für die Motorwicklungen wird auf Grundlage einer durch den Vergleich aufgefundenen Abweichung so geschaltet, dass die Zyklusinformation mit dem Sollwert übereinstimmt.
  • Ein Faktor, der für eine Schwankung der Motordrehzahl des mehrphasigen bürstenlosen Motors sorgt, ist das sogenannte Motordrehmomentruckeln, das der folgende Effekt ist: das Motordrehmoment ruckelt zyklisch mit jedem Schalten der Erregung der Motorwicklungen, wodurch die Motordrehzahl variiert. Das Motordrehmomentruckeln wird z. B. durch fehlende Konstanz des Erregungsstroms beim Schalten der Motorerregung oder durch heterogenes Verhalten der Magnetflussdichte am Umschaltpunkt des Rotormagnetpols hervorgerufen. Im Allgemeinen tritt eine Schwankungskomponente, bei der die Anzahl des Auftretens pro Umdrehung des Motors das kleinste gemeinsame Vielfache der Anzahl der Wicklungen und der Anzahl der Rotormagnetpole ist, stärker als die anderen auf. Außerdem tritt auch eine andere Schwankungskomponente auf, bei der die Anzahl des Auftretens pro Umdrehung ein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der Rotormagnetpole ist. Zum Beispiel tritt im Fall eines dreiphasigen bürstenlosen Motors mit sechs Antriebswicklungen und acht Antriebsmagnetpolen die Drehzahl-Schwankungskomponente mit dem größten Ausmaß 24 mal pro Umdrehung des Motors auf. Derartige Drehzahl-Schwankungskomponenten auf Grund des Motordrehmomentruckelns können durch die herkömmliche Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung nicht vollständig beseitigt werden, und daher ist eine Motorregelung mit hoher Genauigkeit schwierig.
  • Um die Drehzahl-Schwankungskomponenten auf Grund des Motordrehmomentruckelns zu beseitigen, hat die Anmelderin eine Patentanmeldung zu einer Erfindung eingereicht, die in der japanischen Veröffentlichung Nr. 6-54571/1994 (Tokukaihei 6–54571) betreffend eine offengelegte Patentanmeldung offenbart ist. Die folgende Beschreibung erörtert kurz den Aufbau der in Tokukaihei 6–54571 offenbarten Erfindung. Es werden vorab die Amplitude und die Phase des Motordrehmomentruckelns eines zu regelnden Motors gemessen, und es werden die Amplitude von Sinuswellendaten (Verstärkungseinstellwert) und die Phase (Startadresse) als Korrekturdaten entsprechend der gemessenen Amplitude und Phase des Motordrehmomentruckelns eingestellt. Dann wird Rotationspositionsinformation (FG-Adresse) auf Grundlage von Positionsinformation (PG) und Rotationsinformation (FG) des Motors erfasst, und die Korrekturdaten werden entsprechend der Rotationspositionsinformation abgerufen und zum Motorsollwert addiert. Da die Korrekturdaten so eingestellt werden, dass das Motordrehmomentruckeln aufgehoben werden soll, wird dieses korrigiert, und die Motorrotationsregelung kann mit hoher Genauigkeit realisiert werden.
  • Gemäß der in Tokukaihei 6–54571 offenbarten Erfindung ist die Korrektur dem Grunde nach hinsichtlich jeglicher Komponente eines Motordrehmomentruckelns möglich, solange die Anzahl des Auftretens des Motordrehmomentruckelns ein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der Umdrehungen des Motors ist. Außerdem wird die Korrektur durch einen einfachen Prozess ausgeführt, bei dem die Korrekturdaten unabhängig von der Amplitude und der Phase des Motordrehmomentruckelns aufgerufen werden. Daher handelt es sich um ein sehr effektives Verfahren, bei dem das Motordrehmomentruckeln durch einfache Prozesse korrigiert wird.
  • Jedoch zeigt die in Tokukaihei 6–54571 offenbarte Erfindung die folgenden Nachteile.
  • Zunächst zeigt sie den Nachteil, obwohl der oben genannte Vorteil besteht, dass eine Korrektur hinsichtlich jeglicher Komponente eines Motordrehmomentruckelns möglich ist, solange die Anzahl des Auftretens desselben ein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der Umdrehungen des Motors ist, dass der Vorgang des Messens von Positionsinformation (Phase und Amplitude) von Motordrehmomentruckeln für jeden Motor erforderlich ist, was den Korrekturvorgang mühselig macht. Außerdem sind, da Korrekturdaten für eine Umdrehung des Motors abgespeichert werden müssen, wenn die Anzahl der Impulse der Positionsinformation PG pro Umdrehung des Motors eins ist, der Umfang an Korrekturdaten und die Speicherkapazität erhöht.
  • Zweitens ist, da Rotationspositionsinformation (FG-Adresse) über eine ganze Umdrehung des Motors hinweg auf verschiedene Werte eingestellt wird, um die Korrekturdaten abzurufen, Positionsinformation PG zur ausschließlichen Verwendung bei der Erfassung der Rotationspositionsinformation erforderlich.
  • Drittens können, da Amplitudeninformation zum Motordrehmomentruckeln ein Wert ist, der vorab gemessen wurde, die Effekte abnehmen, wenn die Amplitude bei jedem Ansteuern des Motors variiert oder wenn die Amplitude während der Drehung des Motors variiert.
  • DE 4420317 offenbart eine Motoransteuerung mit elektronischer Kommutation, bei der ein Tachosignal proportional zur Drehzahl des Motors zum Messen von Phasenpositionen und Stärken von Drehmomenteinbrüchen verwendet wird und geeignete Korrektursignale hergeleitet und abgespeichert werden. Im Motorbetrieb werden die Korrektursignale unter Verwendung des Tachosignals aus gelesen und dazu verwendet, die Aktivierung der Phasenwicklungen des Motors einzustellen, um die Drehmomenteinbrüche zu korrigieren.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung erfolgte angesichts dessen, dass die Anzahl der Male, gemäß der eine Hauptkomponente eines Motordrehmomentruckelns auftritt, ein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der Zyklen zur Schalterregung der Motorwicklungen ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung zu schaffen, die die Motordrehzahl mit hoher Genauigkeit dadurch regeln kann, dass das Motordrehmomentruckeln korrigiert oder beseitigt wird.
  • Gemäß der Erfindung ist eine Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung zum Steuern der Drehzahl eines mehrphasigen bürstenlosen Motors geschaffen, wobei die Vorrichtung Folgendes aufweist: einen Drehwinkeldetektor zum Erfassen von den Drehwinkel des Motors anzeigender Drehwinkelinformation; einen Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher zum vorab erfolgenden Abspeichern eines Datenstroms zum Korrigieren eines Drehmomentruckelns des Motors, zum Auslesen eines Datenwerts aus dem Datenstrom entsprechend der Drehwinkelinformation und zum Ausgeben der Daten als Drehmomentruckeln-Korrektursignal; und einen Addierer-Subtrahierer zum Addieren-Subtrahieren des Drehmomentruckeln-Korrektursignals in Bezug auf ein Motorsteuersignal zum Steuern der Drehzahl des Motors, um das Motorsteuersignal zu korrigieren; dadurch gekennzeichnet, dass der Drehwinkeldetektor so ausgebildet ist, dass er die den Drehwinkel des Motors anzeigende Drehwinkelinformation auf Grundlage (i) eines Rotormagnetpolpositions-Impulssignals mit n Impulsen pro Umdrehung des Motors, wobei n eine n > 1 genügende ganze Zahl und ein Vielfaches der Anzahl der Antriebsmagnetpole des Motors ist und (ii) eines Rotationsimpulssignals erfasst, das die Anzahl der Umdrehungen des Motors anzeigt und m Impulse pro Umdrehung desselben aufweist, wobei m eine m > n genügende ganze Zahl ist; dass der Drehwinkeldetektor so ausgebildet ist, dass er die Drehwinkelinformation synchron mit dem Rotormagnetpolpositions-Impulssignal und mit einem Zyklus, der kürzer als der Rotationszyklus des Motors ist, rücksetzt; und dass der Motordrehmomentruckeln-Korrekturspeicher so ausgebildet ist, dass er einen Datenwert an einer durch die Drehwinkelinformation angegebenen Adresse ausliest und ihn ausgibt.
  • Gemäß der obigen Anordnung erzeugt der Drehwinkeldetektor Drehwinkelinformation unter Bezugnahme auf Antriebsmagnetpolpositionen, und das Drehmo mentruckeln-Korrektursignal wird entsprechend der Drehwinkelinformation ausgegeben. Hierbei sind der Zyklus und die Phase des Drehmomentruckelns synchron zu den Antriebsmagnetpolpositionen, und bei Motoren differieren Frequenzkomponenten und Phasen des Drehmomentruckelns nicht stark voneinander, solange die Motoren dieselbe Struktur aufweisen. Daher kann der Datenstrom zum Korrigieren von Drehmomentruckeln bei Motoren mit derselben Struktur gemeinsam angewandt werden. Im Ergebnis kann, abweichend von der herkömmlichen Technik, bei der für jeden einzelnen Motor das Motor-Drehmomentruckeln gemessen werden muss, um einen Datenstrom zu erstellen, die Zeit zum Erstellen des Datenstroms für jeden Motor eingespart werden.
  • Im Ergebnis kann eine Schwankung der Motordrehzahl auf Grund eines Motor-Drehmomentruckelns sicher korrigiert und beseitigt werden, und daher wird auf relativ einfache Weise eine Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung geschaffen, die die Motordrehzahl auf stabile Weise mit hoher Genauigkeit regeln kann.
  • Darüber hinaus wird bei der oben genannten Anordnung das Motorsteuersignal durch Addition-Subtraktion des Drehmomentruckeln-Korrektursignals korrigiert. Daher wird, abweichend vom Fall, bei dem andere Typen von Berechnungen, wie Multiplikation, zur Korrektur verwendet werden, nur eine Komponente des Drehmomentruckelns sicher korrigiert und aus dem Motorsteuersignalentfernt.
  • Es ist zu beachten, dass dann, wenn die Drehwinkelinformation nur aus dem Rotationsimpulssignal und dem Rotormagnetpolpositions-Impulssignal erzeugt wird, kann der Drehwinkeldetektor den absoluten Drehwinkel des Motors nicht erfassen. Da jedoch das Motor-Drehmomentruckeln mit den Antriebsmagnetpolpositionen synchronisiert ist, kann die Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung das Motor-Drehmomentruckeln ohne Schwierigkeiten korrigieren und beseitigen.
  • Außerdem setzt der Drehwinkeldetektor die Drehwinkelinformation synchron mit dem Rotormagnetpolpositions-Impulssignal mit einem Zyklus zurück, der kürzer als ein Rotationszyklus des Motors ist. Durch diese Vorgehensweise kann die Datenmenge im Datenstrom verringert werden, ohne dass der Drehmomentruckeln-Korrektureffekt beeinträchtigt würde, was es erlaubt, die Speicherkapazität des Drehmomentruckeln-Korrekturspeichers zu verringern.
  • Übrigens kann das Rotormagnetpolpositions-Impulssignal ein beliebiges Sig nal sein, solange es synchron zu den Antriebsmagnetpolpositionen ist. Um jedoch den Aufbau der Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung zu vereinfachen, ist das Rotormagnetpolpositions-Impulssignal vorzugsweise entweder ein zum Ansteuern des Motors verwendetes Motorwicklungserregungs-Schaltsignal oder ein Signal, das aus einer elektromotorischen Rückspannung aufgefunden wird, die in den Motorwicklungen zum Antreiben des Motors induziert wird.
  • Da diese Signale unabdingbar sind, wenn der Motor angesteuert wird, ist es nicht erforderlich, zusätzlich z. B. einen Positionserfassungssensor unter Verwendung eines Hallsensors oder dergleichen anzubringen, um das Rotormagnetpolpositions-Impulssignal zu erzeugen. Im Ergebnis ist es ermöglicht, für eine billigere Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung mit einer kleineren Schaltung zu sorgen.
  • Ferner weist die Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung mit einer der obigen Anordnungen vorzugsweise ferner Folgendes auf: (1) eine Drehmomentruckeln-Korrekturamplitude-Berechnungseinheit zum Abschätzen, auf Grundlage einer Motorinformationsschwankung entsprechend einem Drehmomentruckeln des Motors, von Amplitudeninformation, die die Amplitude des Drehmomentruckeln-Korrektursignals anzeigt, die zum Aufheben des Drehmomentruckelns erforderlich ist, und (2) eine Amplitudeneinstelleinrichtung zum Einstellen der Amplitude des Drehmomentruckeln-Korrektursignals entsprechend der Amplitudeninformation. Durch diese Anordnung wird die Amplitude des Drehmomentruckeln-Korrektursignals entsprechend dem tatsächlichen Rotationszustand jedes Motors eingestellt. Im Ergebnis kann eine genauere Korrektur realisiert werden.
  • Es ist zu beachten, dass die obige Amplitudeninformation zumindest einmal vor der Korrektur des Drehmomentruckelns eingestellt werden kann, z. B. unmittelbar nach dem Start der Drehung des Motors oder dann, wenn die Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung zusammengebaut wird. Da derartige Amplitudeninformation während mehrerer Umdrehungen des Motors berechnet werden kann, kommt es selbst zu keinerlei Problem, wenn die Drehmomentruckeln-Korrektur während der Berechnung der Amplitudeninformation nicht ausgeführt werden kann.
  • Ferner ist es zum Verbessern der Korrekturgenauigkeit bevorzugt, dass die Drehmomentruckeln-Korrekturamplitude-Berechnungseinheit sequenziell einen Drehmomentruckeln-Korrektureffekt erfasst, während die Additions-Substraktions-Einrichtung das Motorsteuersignal korrigiert, und sie frischt die an die Amplitudeneinstelleinrichtung zu liefernden Amplitudeninformation auf Grundlage des Erfassungsergebnisses auf. Durch diese Anordnung wird die Amplitudeninformation zu diesem Zeitpunkt automatisch auf den optimalen Wert eingestellt. Daher ist die Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung so ausgebildet, dass sie auf Änderungen durch Alterung reagiert, wie Temperaturänderungen, Lastschwankungen, Schwankungen der Motordrehzahl und dergleichen, so dass es möglich wird, das Motor-Drehmomentruckeln genauer zu korrigieren.
  • Ferner kann der Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher mehrere Korrekturdatenströme speichern, die sich hinsichtlich der Anzahl der enthaltenen Korrekturdaten unterscheiden, und die Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung kann ferner über eine Auswähleinheit verfügen, um unter den Korrekturdatenströmen einen auszuwählen, der als Drehmomentruckeln-Korrektursignal auszugeben ist, was entsprechend einem Stromimpulsintervall des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals erfolgt.
  • Bei diesem Aufbau können, obwohl das Impulsintervall des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals variiert, Zyklen des Drehmomentruckeln-Korrektursignals entsprechend jeweiligen Impulsintervallen des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals eingestellt werden. Danach kann die Motordrehzahl mit hoher Genauigkeit stabil geregelt werden.
  • Ferner kann eine Phasenkompensationseinheit zum Einstellen der Phase des Drehmomentruckeln-Korrektursignals vorhanden sein, um die Phasendifferenz zwischen dem Drehmomentruckeln des Motors und dem Drehmomentruckeln-Korrektursignal zu kompensieren. Bei dieser Anordnung wird die Phasendifferenz zwischen dem Drehmomentruckeln-Korrektursignal und dem tatsächlichen Motor-Drehmomentruckeln verringert, wodurch eine stabilere und genauere Regelung hinsichtlich der Motordrehzahl ermöglicht ist.
  • Jedoch beinhaltet die Phasenkompensationseinheit bevorzugter einen Phasendifferenz-Erfassungsabschnitt zum Erfassen einer Phasendifferenz ab dem Eingang eines Impulses des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals bis zur Eingabe eines Impulses des Rotationsimpulssignals. Außerdem kann die Phasenkompensationseinheit mit einem Phasennacheilungs-Berechnungsabschnitt zum Berechnen der Phase des Drehmomentruckeln-Korrektursignals, entsprechend dem 0,5-fachen des Impulsintervalls des Rotationsimpulssignals versehen sein. Bei diesen Anordnungen werden selbst dann, wenn eine Phasennacheilung, die von einer Phasendifferenz zwischen Impulsen herrührt, variiert, oder wenn eine Phasennacheilung, die von einer Verzögerung nullter Ordnung auf Grund des Haltens von Daten herrührt, variiert, derartige Phasennacheilungen sicher kompensiert.
  • Gemäß der Erfindung ist auch ein Drehmomentruckeln-Korrekturverfahren einer Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung zum Steuern der Drehzahl eines mehrphasigen, bürstenlosen Motors, mit den folgenden Schritten geschaffen: (a) Abspeichern eines Drehmomentruckeln-Korrektursignals in einem Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher ; (b) Erfassen von Drehwinkelinformation, die den Drehwinkel des Motors anzeigt; (c) Reproduzieren des Drehmomentruckeln-Korrektursignals entsprechend der Drehwinkelinformation; und (d) Korrigieren eines Motorsteuersignals zum Steuern der Drehzahl des Motors durch Addieren-Subtrahieren des Drehmomentruckeln-Korrektursignals hinsichtlich des Motorsteuersignals; dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt (b) die Drehwinkelinformation auf Grundlage (i) eines Rotormagnetpolpositions-Impulssignals mit n Impulsen pro Umdrehung des Motors, wobei n eine n > 1-genügende ganze Zahl und ein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der Antriebsmagnetpole des Motors ist, und (ii) eines Rotationsimpulssignals erfasst wird, das die Anzahl der Umdrehungen des Motors anzeigt und m Impulse pro Umdrehung des Motors aufweist, wobei m eine m > n genügende ganze Zahl ist; dass die Drehwinkelinformation synchron mit dem Rotormagnetpolpositions-Impulssignal rückgesetzt wird und mit einem Zyklus kürzer als einem Rotationszyklus des Motors rückgesetzt wird; und dass der Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher im Schritt (c) einen Datenwert an einer durch die im Schritt (b) erfasste Drehwinkelinformation angegebene Adresse ausliest und ihn als-Drehmomentruckeln-Korrektursignal ausgibt.
  • Gemäß dem obigen Verfahren wird das Motorsteuersignal durch das Drehmomentruckeln-Korrektursignal korrigiert, das mit dem Rotormagnetpolpositions-Impulssignal synchronisiert ist. Hierbei ist der Zyklus der Phase des Motor-Drehmomentruckelns mit den Antriebsmagnetpolpositionen synchronisiert, und in Motoren differieren Frequenzkomponenten und Amplituden nicht stark, solange die Motoren dieselbe Struktur aufweisen. Daher kann das Drehmomentruckeln-Korrektursignal bei Motoren derselben Struktur gemeinsam angewandt werden, so dass eine merkliche Vereinfachung des Vorgangs zum Erstellen des Drehmomentruckeln-Korrektursignals möglich ist.
  • Im Ergebnis ist es möglich, Schwankungen der Motordrehzahl auf Grund des Motor-Drehmomentruckeln sicher zu korrigieren und zu beseitigen und die Motordrehzahl stabil mit hoher Genauigkeit zu regeln.
  • Es ist zu beachten, dass es möglich ist, da das Drehmomentruckeln-Korrektursignal mit dem Rotormagnetpolpositions-Impulssignal synchronisiert ist und es über den oben beschriebenen Zyklus verfügt, das Motor-Drehmomentruckeln sicher zu korrigieren und zu beseitigen, ohne dass ein absoluter Drehwinkel des Motors erfasst wird. Ferner ist im Verfahren vorzugsweise ein Schritt enthalten, gemäß dem die Amplitude, der Zyklus und die Phase des Drehmomentruckeln-Korrektursignals eingestellt werden, damit das Verfahren effektiver wird. Für ein vollständigeres Verständnis der Art und der Vorteile der Erfindung ist auf die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen Bezug zu nehmen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist. eine Ansicht zum Veranschaulichen einer Anordnung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
  • 2 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen einer Anordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
  • 3 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen einer Anordnung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
  • 4 ist ein Signalverlaufsdiagramm für Ausführungsformen der Erfindung.
  • 5 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen von Antriebswicklungsmustern und Antriebsmagnetpolmustern eines Beispiels eines mehrphasigen bürstenlosen Motors, wie er bei den Ausführungsformen der Erfindung verwendet wird.
  • 6 ist ein Signalverlaufsdiagramm eines Motor-Drehmomentruckelns bei Ausführungsformen der Erfindung.
  • 7 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen einer Anordnung gemäß Ausführungsformen vier bis sechs der Erfindung.
  • 8 ist ein Flussdiagramm für einen Betriebsablauf bei der vierten Ausführungsform der Erfindung.
  • 9 ist ein Flussdiagramm für einen Betriebsablauf bei der fünften Ausführungsform der Erfindung.
  • 10 ist ein Flussdiagramm für einen Betriebsablauf bei der sechsten Ausführungsform der Erfindung.
  • 11 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen einer Anordnung gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung.
  • 12 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen einer Anordnung gemäß Ausführungsformen acht bis zehn der Erfindung.
  • 13 ist ein Flussdiagramm für einen Betriebsablauf bei der achten Ausführungsform der Erfindung.
  • 14 ist ein Flussdiagramm für einen Betriebsablauf bei der neunten Ausführungsform der Erfindung.
  • 15 ist ein Flussdiagramm für einen Betriebsablauf bei der zehnten Ausführungsform der Erfindung.
  • 16 ist ein Flussdiagramm für einen Betriebsablauf bei der elften Ausführungsform der Erfindung.
  • 17 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen einer Anordnung einer herkömmlichen Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung.
  • 18 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen von Antriebswicklungsmustern und Antriebsmagnetpolmustern bei einem Beispiel eines mehrphasigen bürstenlosen Motors gemäß der Erfindung.
  • 19 ist ein Signalverlaufsdiagramm für den Fall, dass der Istwert eines Motor-Drehmomentruckelns und das Drehmomentruckeln-Korrektursignal hinsichtlich des Zyklus und der Phase bei einer Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung gemäß den Ausführungsform 1 bis 11 der Erfindung differieren.
  • 20 ist ein Blockdiagramm einer Korrekturdaten-Ausgabeeinheit gemäß einer zwölften Ausführungsform der Erfindung.
  • 21 ist ein Flussdiagramm, das einen Betriebsvorgang eines Drehwinkeldetektors bei der zwölften Ausführungsform der Erfindung für den Moment zeigt, zu dem ein Impuls des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals eingege ben wird.
  • 22 ist ein Flussdiagramm, das einen Betriebsvorgang eines Drehw nkeldetektors bei der zwölften Ausführungsform der Erfindung für den Moment zeigt, zu dem ein Impuls des Rotationsimpulssignals eingegeben wird.
  • 23 ist ein Flussdiagramm, das einen Betriebsablauf eines Wiederholungsdaten-Einstellabschnitt bei der zwölften Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 24 ist ein Flussdiagramm, das einen Betriebsablauf eines Drehmomentruckeln-Korrekturspeichers bei der zwölften Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 25 ist ein Flussdiagramm, das einen Betriebsablauf eines Korrekturdaten-Leseabschnitts bei der zwölften Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 26 ist eine erläuternde Ansicht von im Drehmomentruckeln-Korrektur-Speicher gespeicherten Korrekturdatenströmen gemäß der zwölften Ausführungsform der Erfindung.
  • 27 ist ein Signalverlaufsdiagramm, das einen Betriebsablauf bei der zwölften Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
  • 28 ist ein Blockdiagramm einer Korrekturdaten-Ausgabeeinheit gemäß einer dreizehnten Ausführungsform der Erfindung.
  • 29 ist ein Flussdiagramm, das einen Betriebsablauf eines Korrekturdaten-Berechnungsabschnitts bei der dreizehnten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 30 ist ein Signalverlaufsdiagramm, das einen Betriebsablauf bei Ausführungsformen 14 und 15 der Erfindung zeigt.
  • 31 ist ein Blockdiagramm einer Korrekturdaten-Ausgabeeinheit gemäß der vierzehnten Ausführungsform der Erfindung.
  • 32 ist ein Flussdiagramm, das einen Betriebsablauf eines Korrekturdaten-Phasendifferenz-Berechnungsabschnitts bei den Ausführungsformen 14 und 15 der Erfindung für den Moment zeigt, zu dem ein Impuls des Rotormagnet polpositions-Impulssignal 1 eingegeben wird.
  • 33 ist ein Flussdiagramm, das einen Betriebsablauf des Korrekturdaten-Phasendifferenz-Berechnungsabschnitts bei der vierzehnten Ausführungsform der Erfindung für den Moment zeigt, zu dem ein Impuls des Rotationsimpulssignals eingegeben wird.
  • 34 ist ein Blockdiagramm einer Korrekturdaten-Ausgabeeinheit gemäß der fünfzehnten Ausführungsform der Erfindung.
  • 35 ist ein Flussdiagramm, das einen Betriebsablauf des Korrekturdaten-Phasendifferenz-Berechnungsabschnitts bei der fünfzehnten Ausführungsform der Erfindung zu dem Moment zeigt, zu dem ein Impuls des Rotationsimpulssignals eingegeben wird.
  • 36 ist ein Flussdiagramm, das einen Betriebsablauf eines Korrekturdaten-Berechnungsabschnitts bei der fünfzehnten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 37 ist ein Signalverlaufsdiagramm, das einen Betriebsablauf bei Ausführungsformen 16 und 17 der Erfindung zeigt.
  • 38 ist ein Blockdiagramm einer Korrekturdaten-Ausgabeeinheit gemäß der sechzehnten Ausführungsform der Erfindung.
  • 39 ist ein Flussdiagramm, das einen Betriebsablauf eines Korrekturdaten-Phäsennacheilungs-Berechnungsabschnitts bei der sechzehnten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 40 ist ein Blockdiagramm einer Korrekturdaten-Ausgabeeinheit bei der siebzehnten Ausführungsform der Erfindung.
  • 41 ist ein Flussdiagramm, das einen Betriebsablauf eines Korrekturdaten-Phasennacheilungs-Berechnungsabschnitts bei der siebzehnten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 42 ist ein Flussdiagramm, das einen Betriebsablauf einer Korrekturdaten-Ausgabeeinheit bei der siebzehnten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 43 ist ein Blockdiagramm einer Anordnung wesentlicher Teile einer Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
  • 44 ist ein Blockdiagramm einer Anordnung wesentlicher Teile einer Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung gemäß noch einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
  • 45 ist ein Blockdiagramm einer Anordnung wesentlicher Teile einer Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung gemäß noch einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die folgende Beschreibung erläutert unter Bezugnahme auf die Figuren eine Ausführungsform der Erfindung.
  • Die 1 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen einer Anordnung gemäß. einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
  • In der 1 ist 1 ein mehrphasiger bürstenloser. Motor. 2 ist ein Rotationserfassungssensor wie ein MR-Sensor zum Erfassen eines an einem Motorrotationsabschnitt ausgebildeten magnetischen Musters. 8 ist ein Positionserfassungssensor wie ein MR-Sensor oder ein Hal1-Sensor zum Erfassen von Positionen von Antriebsmagnetpolen eines Motorrotors. 3a ist eine Signalverlauf-Formungsschaltung zum Verstärken eines vom Rotationserfassungssensor 2 gelieferten Ausgangssignals, um ein Rotationsimpulssignal proportional zur Motordrehung auszugeben. 3b ist eine Signalverlauf-Formungsschaltung zum Verstärken eines vom Positionserfassungssensor 8 gelieferten Ausgangssignals, um ein Rotationsimpulssignal b proportional zur Motordrehung auszugeben. 4 ist eine Zyklusberechnungseinheit zum Ausgeben von Zyklusinformation zum Rotationsimpulssignal a. 9 ist ein Drehwinkeldetektor zum Ausgeben von Drehwinkelinformation c durch Bestimmen derselben aus dem Rotationsimpulssignal a und dem Rotormagnetpolpositions-Impulssignal b: 10 ist ein Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher, der einen sinusförmigen Daten-Strom speichert, um Sinuswellendaten entsprechend der Rotationsimpulssignal c als Zugriffsadresse auszugeben. 5a und 5b sind Addierer. 6 ist ein Verstärker zum Verstärken eines vom Addierer 5a gelieferten Drehzahl-Abweichungssignals d und zum Ausführen einer Phasenkompensation in Bezug auf dieses, um ein Motorsteuersignal auszugeben. 7 ist eine Treiberschaltung für den bürstenlosen Motor, um diesen durch Schalten der Spannungszufuhr zu jeder Wicklung auf ein Signal von einem Sensor wie einem Hall-Element (- nicht dargestellt) zum Erfassen der Rotorposition zu schalten und um den Motor entsprechend einem Eingabewert anzusteuern. Die Motordrehzahl-Steue rungsvorrichtung besteht aus diesen Komponenten.
  • Die folgende Beschreibung erläutert Operationen jeder Komponente.
  • Die 5 veranschaulicht Motorstator-Antriebswicklungsmuster und Motorrotor-Antriebsmagnetpolmuster eines dreiphasigen bürstenlosen Motors vom Typ i mit gegenüberliegenden Antriebseinheiten mit sechs Wicklungen und acht Polen als mehrphasigen bürstenlosen Motor 1. Dieser Motor ist so ausgebildet, dass die Drehung oder das Drehmoment durch Schalterregung jeder der drei Phasenwicklungen sowie unter Verwendung eines Treiberstroms kontrolliert wird.
  • Die Treiberschaltung 7 für den bürstenlosen Motor steuert den Schaltvorgang zur Erregung jeder Wicklung des mehrphasigen bürstenlosen Motors 1 und auch den Treiberstrom, und durch diese Vorgehensweise wird dafür gesorgt, dass sich der mehrphasige bürstenlose Motor 1 dreht, wobei er ein Motordrehmoment erzeugt.
  • Es ist zu beachten, dass im Allgemeinen der Erregungsschaltzeitpunkt mit der Motorrotor-Magnetpolposition synchronisiert sein muss, und als Verfahren, um dies zu realisieren, wurde ein solches vorgeschlagen, bei dem ein Hall-Sensor oder dergleichen in einem Motorstator vorhanden ist, damit die Motorrotor-Magnetpolpositionen erfasst werden, sowie ein Verfahren, bei dem eine in einer Motorwicklung erzeugte elektromotorische Rückspannung an einem Motorwicklungsanschluss erfasst wird. Bei der Anordnung in der 1 ist ein Phasenerfassungssensor 8 vorhanden, und dies zeigt, dass bei der ersten Ausführungsform das Verfahren angewandt ist, bei dem ein Hal1-Sensor verwendet wird. Jedoch kann der Schaltzeitpunkt unter Verwendung der elektromotorischen Rückspannung erfasst werden, wie im Fall anderer Ausführungsformen, die später beschrieben werden.
  • Information zur Drehung des mehrphasigen bürstenlosen Motors 1 wird als Frequenzinformation proportional zur Anzahl der Umdrehungen durch den Rotationserfassungssensor 2 erfasst, und das Ausgangssignal desselben wird durch die Signalformungsschaltung 3a aus einem Verstärker und einem Komparator in das Rotationsimpulssignal a umgeformt.
  • Die Zyklusberechnungseinheit 4 berechnet einen Impulszyklus des Rotationsimpulssignals a, und sie gibt das Ergebnis als Motordrehzahlinformation aus. Dann berechnet der Addierer 5a die Differenz zwischen einem Motordrehzahl-Sollwert und der Motordrehzahlinformation, und er gibt das Drehzahl-Abweichungssignal d aus.
  • Das Drehzahl-Abweichungssignal d wird einer Phasenkompensation unterzogen und durch den Verstärker 6 verstärkt, und es wird ein Motorsteuersignal ausgegeben. Der Verstärker 6 kann so ausgebildet sein, dass er über die Funktion einer sogenannten Drehzahl/Integrationsregelung (PI-Regelung) verfügt, um auch gleichzeitig eine integrierende Kompensation hinsichtlich des Drehzahl-Abweichungssignals auszuführen, oder er kann über eine andere Anordnung verfügen.
  • Dann subtrahiert der Addierer 5d ein Drehmomentruckeln-Korrektursignal vom Motorsteuersignal. Das Motorsteuersignal, das auf diese Weise einer Subtraktion unterzogen wurde, wird an die Treiberschaltung 7 für den bürstenlosen Motor geliefert, wo ein Treiberstrom für den mehrphasigen bürstenlosen Motor 1 eingestellt wird.
  • Anders gesagt, bilden der Rotationserfassungssensor 2, die Signalverlauf-Formungsschaltung 3a, die Zyklusberechnungseinheit 4, der Addierer 5a, der Verstärker 6 und die Treiberschaltung 7 für den bürstenlosen Motor ein Regelungssystem zum Regeln der Drehzahl des mehrphasigen bürstenlosen Motors 1, während der Rotationserfassungssensor, die Signalverlauf-Formungsschaltung 3a, der Positionserfassungssensor 8, die Signalverlauf-Formungsschaltung 3b, der Drehwinkeldetektor 9, der Drehmomentruckeln-Korrektur-Speicher 10 und die Treiberschaltung 7 für den bürstenlosen Motor ein System zur Korrektur des Motor-Drehmomentruckelns für den mehrphasigen bürs tenlosen Motor 1 bilden. Die Erfindung betrifft das letztere, d. h. das System zur Korrektur des Motor-Drehmomentruckelns.
  • Genauer gesagt, werden vom Positionserfassungssensor 8 Antriebsmagnetpolpositionen erfasst, und das Ausgangssignal desselben wird durch die Signalverlauf-Formungsschaltung 3b, die aus einem Verstärker und einem Komparator besteht, in das Rotormagnetpolpositions-Impulssignal b umgeformt.
  • Der Drehwinkeldetektor 9 besteht aus einem Zähler, der bei einer Flanke des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b rückgesetzt wird und dessen Zählwert mit der Flanke des Rotationsimpulssignals a erhöht wird, wobei das Ausgangssignal des Zählers als Drehwinkelinformation c ausgegeben wird, die den Drehwinkel des Motors anzeigt.
  • Der Drehwinkeldetektor-Korrekturspeicher 10 speichert einen Sinusdatenstrom zum Korrigieren des Motor-Drehmomentruckeln, und er gibt das dem Drehwinkel entsprechende Drehmomentruckeln-Korrektursignal auf die Drehwinkelinformation c hin aus, die an ihn geliefert wird und als Zugriffsadresse verwendet wird. Der Zyklus und die Phase des Sinusdatenstroms werden so eingestellt, dass sie mit dem Zyklus und der Phase des zu korrigierenden Motor-Drehmomentruckeln übereinstimmen, und die zugehörige Amplitude wird so eingestellt, dass das durch den Sinusdatenstrom erzeugte Motordrehmoment eine Amplitude aufweist, die derjenigen der Komponenten des Motor-Drehmomentruckelns entspricht.
  • Ferner substrahiert, wie oben beschrieben, der Addierer 5b das Drehmomentruckeln-Korrektursignal vom Motorsteuersignal, um dieses zu korrigieren. Im Ergebnis wird das Motor-Drehmomentruckeln des mehrphasigen bürstenlosen Motors 1 korrigiert.
  • Die Sinusdaten werden wie folgt aufgefunden. Es sei als Beispiel angenommen, dass die Anzahl der Rotormagnetpol-Positionsimpulse pro Umdrehung des Motors 8 ist, die Anzahl der Rotationsimpulse pro Umdrehung 360 ist und der Zyklus der zu korrigierenden Komponente des Motor-Drehmomentruckelns identisch mit dem Zyklus des Rotormagnetpol-Positionsimpulses ist. In diesem Fall ist die Anzahl der Rotationsimpulse pro Zyklus der Rotor-Positionsimpulse 45 (= 360/8), und die Drehwinkelinformation c ist ein Satz ganzer Zahlen im Bereich von, 0 bis 44. Daher ist der Sinusdatenstrom so ausgebildet, dass Zugriffsadressen 0 bis 44 einem Zyklus des Sinusdatenstroms entsprechen, und dieser Sinusdatenstrom weist eine Amplitude auf, die der des Motordrehmoments entspricht, während er dieselbe Phase wie das Motor-Drehmomentruckeln aufweist.
  • Hierbei wird nachfolgend eine wünschenswerte Beziehung zwischen der Anzahl. m der Impulse des Rotationsimpulssignals pro Umdrehung des Motors und der Anzahl n der Impulse des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals pro Umdrehung des Motors unter Bezugnahme auf ein Signalverlaufsdiagramm der beiden Impulse, wie es in der 4 dargestellt ist, erläutert.
  • Hinsichtlich des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b, wie es im Signalverlaufsdiagramm für die vorliegende Ausführungsform in der 4 darge stellt ist, wird z. B. ein Südpol an Antriebsmagnetpol mit hohem Pegel erfasst, während ein Nordpol als Antriebsmagnetpol als niedriger Pegel erfasst wird. Andererseits wird das Rotationsimpulssignal a oder a dadurch bestimmt, dass ein magnetisches Muster erfasst wird, das am Umfang des Rotors ausgebildet ist, wozu der Rotationserfassungssensor 2, wie ein MR-Sensor, verwendet wird, und es wird unter Verwendung der Signalverlauf-Formungsschaltung 3a in ein Impulssignal geformt.
  • Hierbei ist der Signalverlauf a' in der 4 ein solcher eines Rotations- impulssignals mit m Impulsen pro Umdrehung des Motors, wobei m ein-ganzzah-liges Vielfaches von n ist, das die Anzahl der Impulse des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b pro Umdrehung des Motors ist. Andererseits ist der Signalverlauf a in der 4 ein solcher eines Rotationsimpulssignal mit m Impulsen pro Umdrehung des Motors, wobei m ein ganzzahliges Vielfaches von n ist, das die Anzahl der Impulse des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b pro Umdrehung des Motors ist.
  • Im Fall des Signalverlaufs a' des Rotationsimpulssignals in der 4 wird die Drehwinkelinformation c' in der 4 durch den Drehwinkeldetektor 9 erfasst, und ein Zeitintervall tr' ab der Vorderflanke des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b bis zum Rücksetzzeitpunkt der Drehwinkelinformation c' auf 0 variiert hinsichtlich jeder Flanke. Daher variiert auch das Timing zur Ausgabe des Drehmomentruckeln-Korrektursignals, das entsprechend der Drehwinkelinformation c' abgerufen wird, ebenfalls für jeden Zyklus des Schaltens der Erregung der Motorwicklungen. Im Ergebnis ist es unmöglich, dieselben Korrektureffekte konstant hinsichtlich des Motor-Drehmomentruckelns zu erzielen, das synchron mit den Erregungsschaltzyklen erzeugt, wird, und die Korrektureffekte für die Erregungsschaltzyklen differieren voneinander. Daher kann der Signalverlauf a' des Rotationsimpulss gnals nicht verwendet werden, wenn genaue Korrektur beabsichtigt ist.
  • Ferner variiert dann, wenn die Anzahl n der Impulse des Rotationsimpulssignals a' pro Umdrehung des Motors stark vom ganzzahligen Vielfachen der Anzahl n der Impulse des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals pro Umdrehung des Motors differiert, der Zählwert der Drehwinkelinformation c' für jeden Erregungsschaltzyklus, und es wird unmöglich, genaue Sinusdaten zu erzeugen.
  • Demgegenüber wird im Fall des in der 4 dargestellten Signalverlaufs a des Rotationsimpulssignals die durch den Drehwinkeldetektor 9 erfasste Drehwinkelinformation c so gebildet, wie es in der 4 dargestellt ist, und das Zeitintervall Tr von der Vorderflanke des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b bis zum Rücksetzzeitpunkt der Drehwinkelinformation c auf 0 weist immer eine eingestellte Länge auf. Daher werden die abhängig von der Drehwinkelinformation c abgerufenen Sinusdaten, d. h. die Drehmomentruckeln-Korrektursignale, für alle Erregungsschaltzyklen mit im Wesentlichen konstanten Zeitintervallen ausgegeben. Außerdem entspricht jeder Erregungsschaltzyklus im Wesentlichen demselben Zählwert der Drehwinkelinformation c, und wenn z. B. die oben genannten konkreten Zahlen verwendet werden, ist die Drehwinkelinformation c eine ganze Zahl, die dauernd in den Bereich von 0 bis 44 fällt. Im Ergebnis kann das synchron mit den Erregungsschaltzyklen erzeugte Motor-Drehmomentruckeln sicher korrigiert werden.
  • Demgemäß wird die Anzahl m der Impulse des Rotationsimpulssignals a pro Umdrehung des Motors vorzugsweise auf ein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl n der Impulse des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b pro Umdrehung des Motors eingestellt, und durch diese Vorgehensweise kann dauernd ein Drehmomentruckeln-Korrektursignal mit derselben Phase wie der des Motor-Drehmomentruckelns ausgegeben werden.
  • Wie es bisher beschrieben wurde, wurde die vorliegende Ausführungsform unter der Erkenntnis erstellt, dass die Zyklen der Komponenten des Motor-Drehmomentruckelns synchron mit einem ganzzahligen Vielfachen des Motorwicklungs-Erregungsschaltzyklus auftreten, d. h. einem ganzzahligen Vielfachen des Antriebsmagnetpol-Verstellzyklus, und dass die Phase und die Amplitude abhängig vom Drehwinkel des Motors bestimmt sind. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird daher das' Motor-Drehmomentruckeln auf die folgende Weise korrigiert und beseitigt. Der Sinusdatenstrom, der dieselbe Phase wie die Komponenten des Motor-Drehmomentruckelns aufweist, und der dieselbe Amplitude, bei Umsetzung in ein Motordrehmoment, wie die Amplitude des Motor-Drehmomentruckelns aufweist, wird im Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher 10 gespeichert. Das Rotormagnetpolpositions-Impulssignal b, das die Antriebsmagnetpolpositionen anzeigt, wird als Rücksetzsignal verwendet, und der Zählwert der Drehwinkelinformation c nimmt synchron mit dem Rotationsimpulssignal a zu, wobei die Anzahl dieser Impulse größer als die des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b und proportional zur Anzahl der Umdrehungen ist. Dann werden Sinusdaten entsprechend der Drehwinkelinformation c als Drehmomentruckeln-Korrektursignal abgerufen und durch Ansteuern des Motors entsprechend dem Drehmomentruckeln-Korrektursignal wird das Motor-Drehmomentruckeln korrigiert und beseitigt.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform werden die Antriebsmagnetpolpositionen synchron zum Zyklus und zur Phase des Motor-Drehmomentruckelns als Bezugsgröße für den Drehwinkel verwendet. Da die Frequenzkomponenten und die Amplitude des Motor-Drehmomentruckelns nicht motorabhängig variieren, kann ein Sinusdatenstrom zum Korrigieren des Motor-Drehmomentruckelns für einen Motor aufgefunden werden, und dieselben Sinusdaten können bei einer anderen Vorrichtung mit einem Motor vom selben Typ angewandt werden, was dazu führt, dass das Motor-Drehmomentruckeln des Motors auf einfache Weise dadurch korrigiert werden kann, dass nur die Sinusdaten entsprechend der Motor-Drehwinkelinformation ausgegeben werden.
  • Im Ergebnis werden Vorgänge zum Messen eines Sinusdatenstroms für jeden Motor überflüssig. Daher kann die Motordrehzahl ohne mühselige Vorgänge zum Einstellen des Sinusdatenstroms stabil und mit hoher Genauigkeit geregelt werden. Hier ist bei der Anordnung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung, wie in der 1 dargestellt, der Positionserfassungssensor 8 für aus schließliche Verwendung vorhanden, jedoch kann die Motordrehzahl-Steue- rungsvorrichtung auf andere Weise aufgebaut sein, wie es unten beschrieben ist. Die folgende Anordnung ist effektiver, bei der der Positionserfassungssensor 8 weggelassen ist.
  • Die 2 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen einer Anordnung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung. Elemente mit derselben Struktur (Funktion) wie bei der ersten Ausführungsform werden mit denselben Bezugszahlen gekennzeichnet, und ihre Beschreibung wird weggelassen.
  • Bei der in der 2 dargestellten Anordnung ist der Positionserfassungssensor 8 für ausschließlichen Gebrauch zum Erhalten des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b nicht vorhanden, jedoch wird das Ausgangssignal eines Sensors wie des Hall-Sensors, der zum Erfassen des Motorwicklungs-Erre gungsschaltzeitpunkts verwendet wird, genutzt.
  • Bei der Anordnung der zweiten Ausführungsform der Erfindung kann derselbe Effekt wie bei der ersten Ausführungsform bei verringertem Schaltungsumfang erzielt werden, und demgemäß ist die Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform effektiver.
  • Es ist zu beachten, dass die Treiberschaltung 7 für den bürstenlosen Motor im Allgemeinen ein Impulssignal mit ungeformten Signalverlauf verwendet, um den Erregungschaltzeitpunkt zu erfassen (nachfolgend als Erregungsschaltzeitpunkt-Erfassungssignal bezeichnet). Daher wird unter Verwendung des Signals nach der Signalformung durch die Anordnung der zweiten Ausführungsform ein Vorteil dahingehend erzeugt, dass die Signalverlauf-Formungsschaltung 3b weggelassen ist, was den Schaltungsumfang weiter verringert.
  • Außerdem wird im Allgemeinen dieselbe Anzahl von Erregungsschaltzeitpunkt-Erfassungssignalen wie Motorphasen verwendet, jedoch kann zum obigen Zweck nur eines derselben oder eine Kombination einiger derselben verwendet wer- den.
  • Die 3 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen einer Anordnung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung, bei der der Positionserfassungssensor 8 für ausschließlichen Gebrauch weggelassen ist. Elemente mit derselben Struktur (Funktion) wie bei der ersten Ausführungsform werden mit denselben Bezugszahlen gekennzeichnet, und ihre Beschreibung wird weggelassen. Bei der Anordnung der 3 ist der Positionserfassungssensor 8 für ausschließlichen Gebrauch nicht als Einrichtung zum Bestimmendes Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b vorhanden, sondern es wird die elektromotorische Rückspannung verwendet, wie sie in den Motorwicklungen erzeugt wird, wenn sich die Rotormagnetpolpositionen verschieben, wenn sich der Motor dreht.
  • Um den mehrphasigen bürstenlosen Motor 1 anzusteuern, ist es erforderlich, die Antriebsmagnetpolpositionen zu erfassen und die Erregung hinsichtlich der Motorwicklungen zu Zeitpunkten umzuschalten, die synchron zur Verstel lung der Antriebsmagnetpolpositionen liegen. Als Verfahren zum Erfassender Antriebsmagnetpolpositionen wurde ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem, die in Motorwicklungsanschlüssen erzeugte elektromotorische Rückspannung verwendet wird. Wenn nicht jeder Motorwicklungsanschluss erregt wird, wird die elektromotorische Rückspannung an den Motorwicklungsanschlüssen einhergehend mit der Verstellung der Antriebsmagnetpolpositionen erzeugt, und die Antriebsmagnetpolpositionen können unter Verwendung der elektromotorischen Rückspannung erfasst werden, wie sie an jedem Motorwicklungsanschluss erzeugt wird. Im Allgemeinen wird ein derartiges Ansteuerverfahren als sensorlose Ansteuerung bezeichnet.
  • Daher kann durch Erfassen des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b unter Verwendung der so durch die Treiberschaltung 7a für den sensorlosen, bürstenlosen Motor aufgefundenen Antriebsmagnetpolpositions-Information derselbe Effekt wie der bei der zweiten Ausführungsform mit einer Schaltung von kleinerem Umfang erzielt werden. So ist die Vorrichtung der dritten Ausführungsform noch effektiver.
  • Wie es beschrieben wurde, kann mit jeder der Ausführungsformen 1 bis 3 eine Schwankung der Motordrehzahl auf Grund eines Ruckelns des Motordrehmoments mit jedem Motorwicklungs-Erregungsschaltzyklus, d. h. ein Motor-Drehmomentruckeln, sicher korrigiert und beseitigt werden. Durch diese Vorgehensweise wird eine stabile und genaue Regelung hinsichtlich der Motordrehzahl realisiert. Der Schaltungsumfang ist nicht vergrößert, wenn die Erfindung unter Verbesserung von Software unter Verwendung von z. B. einem Mikrocomputer realisiert wird.
  • Ferner ist es bei der Anordnung der zweiten oder der dritten Ausführungsform nicht erforderlich, eine spezielle Einrichtung zum Erfassen der Motor-Magnetpolpositionen anzubringen. Daher können eine Verringerung der Herstellkosten und eine Verkleinerung des Schaltungsumfangs erzielt werden.
  • Hierbei kann der Sinusdatenstrom so eingestellt werden, dass er denselben Zyklus wie die Komponente des Motor-Drehmomentruckelns aufweist, wobei seine Phase abhängig von den Antriebsmagnetpolpositionen bestimmt wird, wie es in der Beschreibung zu den Ausführungsformen 1 bis 3 dargelegt ist. Daher ist es einfach, den Sinusdatenstrom zu bestimmen. Ein Verfahren zum Auffinden der Amplitude wird wie folgt erläutert. Der Motor wird unter Verwendung der Vorrichtung der vorliegenden Anordnung betrieben und es wird die Schwankung des Motordrehmoments oder die Schwankung der Motordrehzahl durch einen mit schneller Fouriertransformation (FFT) arbeitenden Analysator beobachtet. Unter Komponenten des Motor-Drehmomentruckelns erfolgt Konzentration auf die zu korrigierende Komponente, und die Amplitude des Sinusdatenstroms wird allmählich so variiert, dass die Amplitude aufgefunden wird, die die Komponente am kleinsten macht. Dieses Verfahren ist direkt und einfach. Jedoch ist ein anderes Verfahren wie das Folgende anwendbar: ein Verfahren, bei dem die wünschenswerte Amplitude dadurch aufgefunden wird, dass das im Motorsteuersignal auftretende Motor-Drehmomentruckeln gemessen wird; oder ein Verfahren, bei dem die wünschenswerte Amplitude dadurch aufgefunden wird, dass die Amplitude des Motor-Drehmomentruckelns berechnet wird und Übergangsfunktionen der Treiberschaltung 7 für den bürstenlosen Motor und des mehrphasigen bürstenlosen Motors 1 von der so aufgefundenen Amplitude des Motor-Drehmomentruckelns abgezogen werden, wie dies bei den Ausführungsformen 4 bis 11 der Fall ist, die später beschrieben werden.
  • Ferner werden, da die Erfindung so ausgebildet ist, dass das Drehmomentruckeln-Korrektursignal vom Motorsteuersignal abgezogen wird, nur die zu korrigierenden Komponenten sicher unter denjenigen Komponenten des Drehmomentruckelns entfernt, die näherungsweise in Zusatzformeln als Übergangsfunktionen ausgedrückt werden können. Die folgende Beschreibung erläutert diese Tatsache detaillierter. Eine Fourierentwicklung des Motor-Drehmomentruckelns wird wie folgt angegeben:
    A1sin(ωt + ϴ1) + A2sin(ωt + ϴ2) + A3sin(ωt + ϴ3) ... Ansin(ωt + ϴn) (1)
    Es ist zu beachten, dass ωt ein dem Erregungsschaltzyklus entsprechender Wert ist. Im Fall der ersten Ausführungsform der Erfindung wird zum Korrigieren des zweiten Terms des Ausdrucks (1) das Drehmomentruckeln-Korrektursignal, wenn in das Motordrehmoment ungewandelt, wie folgt wiedergegeben:
    A2sin(ωt + ϴ2 (2)
    Da die Korrektur durch Subtraktion erfolgt, ist das Motor-Drehmomentruckeln nach der Korrektur das Folgende:
    A1sin(ωt + ϴ1) + A2sin(ωt + ϴ2) + A3sin(ωt + ϴ3) ... Ansin(ωt + ϴn) – A2sin(ωt + ϴ2) A1sin(ωt + ϴ1) + A3sin(ωt + ϴ3) ... Ansin(ωt + ϴn) (3)
    Demgemäß wird nur die zu korrigierende Komponente sicher korrigiert. Es ist zu beachten, dass der obige Ausdruck (2) einen Wert des Drehmomentruckeln-Korrektursignal wiedergibt, der nach Eingabe in die Treiberschaltung 7 für den bürstenlosen Motor als Motordrehmoment erscheint. Es handelt sich um den Wert des Drehmomentruckeln-Korrektursignals, das mit der Übergangsfunktion der Treiberschaltung 7 für den bürstenlosen Motor und der des Motors 1 multipliziert ist, d. h. um die Konstante bei der Wandlung vom Drehmomentruckeln-Korrektursignal in das Motordrehmoment.
  • Andererseits wird z. B. beim Verfahren, bei dem das Drehmomentruckeln-Kor rektursignal dazu verwendet wird, die Verstärkung des Motorsteuersignals zu steuern, das Drehmomentruckeln-Korrektursignal, bei Umsetzung in das Motordrehmoment, wie folgt ausgedrückt:
    1/A2sin(ωt + ϴ2) (4)
    Da die Multiplikation unter Verwendung des obigen Ausdrucks ausgeführt wird, ist das Motor-Drehmomentruckeln nach der Korrektur das Folgende:
    {A1sin(ωt + ϴ1) + A2sin(ωt + ϴ2) + ... Ansin(ωt +ϴn)}/ A2sin(ωt + ϴ2) (5)
    Daher beeinflusst das Drehmomentruckeln-Korrektursignal die anderen Komponenten. Dieser Rückwärtseinfluss ist dann besonders groß, wenn nur eine Komponente korrigiert wird.
  • Übrigens kann dann, wenn das im Motorsteuersignal auftretende Motor-Drehmomentruckeln direkt gemessen werden kann, der im Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher 10 abzuspeichernde Sinusdatenstrom direkt aus dem Motorsteuersignal aufgefunden werden. Andererseits ist es dann, wenn der Sinusdaten-Strom dadurch aufgefunden wird, dass ein Motor-Drehmomentruckeln gemessen wird, das nicht im Motorsteuersignal sondern in einem anderen Signal wie dem Drehzahl-Abweichungssignal d oder dem Ausgangsdrehmoment des mehrphasigen bürstenlosen Motors 1 auftritt, erforderlich, das gemessene Motor-Drehmomentruckeln durch eine Übergangsfunktion ab dem Punkt der Subtraktion desselben bis zum Messpunkt zu dividieren, um den Sinusdatenstrom zu bestimmen.
  • Hierbei kann dann, wenn die Übergangsfunktion der Treiberschaltung 7 für den bürstenlosen Motor und des mehrphasigen bürstenlosen Motors 1 durch eine Komponente angenähert werden kann, das Motor-Drehmomentruckeln einfach durch die Übergangsfunktion geteilt werden. Daher wird nachfolgend der Fall. detailliert beschrieben, gemäß dem die Übergangsfunktion durch mehrere Komponenten ausgedrückt ist.
  • Als Beispiel für die zur Teilung verwendete Übergangsfunktion wird die Übergangsfunktion des mehrphasigen bürstenlosen Motors 1 verwendet Die Drehmoment-Übergangsfunktion des mehrphasigen bürstenlosen Motors 1 wird wie folgt durch mehrere Komponenten wiedergegeben:
    An + A1sin(ωt + ϴ1) (6)
    Dies ist eine Drehmoment-Übergangsfunktion, wie sich dann findet, wenn die Magnetflussdichte variiert, und das Ausgangsdrehmoment ist das Produkt aus einem Motorstrom 2 und der Drehmoment-Übergangsfunktion, das wie folgt ausgedrückt ist:
    I × {Aa + A1sin(ωt + ϴ1)} = Ta + T1sin(ωt + ϴ1) (7)
    Außer dem obigen Ausdruck ist es deutlich, dass in diesem Fall ein Motor-Drehmomentruckeln T1sin(ωt + 01) auftritt. Durch die Erfindung soll nur das Motor-Drehmomentruckeln T1sin(ωt + ϴ1) aus dem durch den obigen Ausdruck (7) wiedergegebenen Ausgangsdrehmoment Ta + T1sin(ωt + ϴ1) beseitigt werden. Daher kann der Motorstrom I des Ausdrucks (7) wie folgt verarbeitet werden:
    I × (1 – A1sin(ωt + ϴ1)/{Aa + A1sin(ωt + ϴ1)}] (8)
    Durch diese Vorgehensweise nimmt durch die Ausdrücke (7) und (8) das Ausgangsdrehmoment nur den Wert Ta ein. So wird nur das Motor-Drehmomentruckeln sicher beseitigt.
  • Innerhalb des Ausdrucks (8) repräsentiert -A1sin(ωt + ϴ1)/{Aa + A1sin(ωt + ϴ1)} das Drehmomentruckeln-Korrektursignal, und das negative Vorzeichen zeigt an, dass Subtraktion vom Motorsteuersignal erfolgt. So wird A1sin(ωt + ϴ1) durch die Drehmoment-Übergangsfunktion des mehrphasigen bürstenlosen Motors 1, wie durch den Ausdruck (6) wiedergegeben und wie oben beschrieben, geteilt und als Sinusdaten im Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher 10 abgespeichert. In diesem Fall ist es, genau gesagt, erforderlich, das Drehmomentruckeln-Korrektursignal entsprechend dem Rotationssteuersignal zu variieren. Da jedoch die Anzahl der Motorumdrehungen dann nicht stark variiert, wenn eine Motorregelung ausgeführt wird, ändert sich das Rotationssteuersignal in keiner Weise in großem Umfang, und dies führt selten zu einem großen Problem. Außerdem können dann, wenn die Anzahl der Motorumdrehungen variiert, Sinusdatenströme so bereitgestellt werden, dass sie den Variationen entsprechen, und es kann ein Sinusdatenstrom entsprechend der Anzahl der Motorumdrehungen ausgewählt werden.
  • Die folgende Beschreibung erläutert eine Wiederholung des Sinusdatenstroms pro Umdrehung des Motors.
  • Die 5 zeigt Antriebsspulenmuster und Antriebsmagnetpolmuster des drei phasigen bürstenlosen Motors mit sechs Spulen und acht Polen als Beispiel des bei der vorliegenden Ausführungsform verwendeten mehrphasigen bürstenlosen Motors 1.
  • Wie oben beschrieben, tritt das Motor-Drehmomentruckeln durch fehlende Übereinstimmung des Erregerstroms beim Schalten der Erregung in Bezug auf die Motorantriebswicklungen oder durch eine Heterogenität der Magnetflussdichte am Umschaltpunkt der Antriebsmagnetpole auf. Entsprechend der Fouriertransformation des Motor-Drehmomentruckelns tritt im Allgemeinen eine Schwankungskomponente, bei der die Anzahl des Auftretens pro Umdrehung des Motors das kleinste gemeinsame Vielfache der Anzahl der Wicklungen und der Anzahl der Rotormagnetpole ist, häufiger als die anderen auf. Außerdem tritt eine andere Schwankungskomponente ebenfalls auf, bei der die Anzahl des Auftretens pro Umdrehung ein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der Rotormagnetpole ist. Zum Beispiel tritt im Fall des dreiphasigen bürstenlosen Motors mit sechs Antriebswicklungen und acht Antriebsmagnetpolen, wie in der 5 dargestellt, eine Drehzahl-Schwankungskomponente mit großen Ausmaß 24 mal pro Umdrehung des Motors auf.
  • Daher ist es, wobei nun die Aufmerksamkeit auf diesen Punkt gelenkt wird, wirkungsvoll, wenn der als Sinusdatenstrom im Drehmomentruckeln-Korrektur- speicher 10 abgespeicherte Datenstrom so eingestellt wird, dass die Anzahl der Wiederholungen des Datenstroms pro Umdrehung als das kleinste gemeinsame Vielfache der Anzahl der Wicklungen und der Anzahl der Rotormagnetpole. eingestellt wird.
  • Die folgende Beschreibung erläutert diesen Punkt mit konkreten Zahlen. Es sei angenommen, dass der in der 5 dargestellte dreiphasige bürstenlose Motor mit sechs Spulen und acht Polen verwendet wird und die Anzahl der Rotormagnetpol-Positionsimpulse pro Umdrehung des Motors 8 ist, während die Anzahl der Rotationsimpulse pro Umdrehung des Motors 360 ist. In diesem Fall ist die Anzahl der Rotationsimpulse pro Zyklus des Rotormagnetpol-Positionsimpulses b 45 (=360/8), und demgemäß werden 45 Daten entsprechend der Drehwinkelinformation c, d. h. Zugriffsadressen, die ganze Zahlen, im Bereich von 0 bis 44 sind, erhalten. Außerdem wird der Sinusdatenstrom 24 mal pro Umdrehung des Motors wiederholt, wobei 24 das kleinste gemeinsame Vielfache der Anzahl der Wicklungen 6 und der Anzahl der Magnetpole 8 ist. Ein Wiederholungszyklus entspricht 15 (=360/24) Impulsen. Anders gesagt, ist der Sinusdatenstrom so beschaffen, dass ein Zyklus desselben fünfzehnmaligem Zugriff entspricht, und der Sinusdatenstrom hat, wenn der in ein Motordrehmoment umgesetzt ist, dieselbe Amplitude wie das Motor-Drehmomentruckeln, während er dieselbe Phase wie dieses hat. Außerdem wird der Sinusdatenstrom während eines Zyklus des Rotormagnetpol-Positionsimpulses b dreimal (=45/15) wiederholt. Daher sollte im Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher c ein Sinusdatenstrom in solcher Weise abgespeichert werden, dass ein Zyklus desselben fünfzehn Rotationsimpulsen entspricht und drei Zyklen. desselben ganzen Zahlen im Bereich von null bis 44 als Zugriffsadressen entsprechen.
  • Demgemäß wird die Komponente des Motor-Drehmomentruckelns auf einfache Weise spezifiziert, was zu einer Verringerung der Korrekturoperationszeit, Automatisierung und dergleichen führt.
  • Die folgende Beschreibung erläutert ein anderes Beispiel betreffend die Anzahl, mit der der Sinusdatenstrom pro Umdrehung des Motors wiederholt wird.
  • Die 6 ist ein Signalverlaufsdiagramm für das Motor-Drehmomentruckeln.
  • Das Motor-Drehmomentruckeln führt im Allgemeinen zu einer Synthese sinusförmiger Komponenten, wie es im obigen Ausdruck (1) angegeben ist. Das Motor-Drehmomentruckeln zeigt im Allgemeinen eine Komponente, die stärker als die anderen auftritt, wobei die Anzahl des Auftretens der Komponente pro Umdrehung des Motors das kleinste gemeinsame Vielfache der Anzahl der Wicklungen und der Anzahl der Rotormagnetpole ist, wobei jedoch manchmal, wie es in der 6 dargestellt ist, bei manchen Motoren nicht nur diese Komponente sondern mehrere andere Komponenten, R1 und R2 in der 6, stark erscheinen.
  • Um mehrere Komponenten des Motor-Drehmomentruckelns zu korrigieren und zu beseitigen werden Sinusdatenströme entsprechend dem Komponenten R1 bzw. R2 aufgefunden, und die mehreren Sinusdatenströme werden synthetisiert. Ein sich ergebender Sinusdatenstrom wird in den Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher 10 eingespeichert, um zur Korrektur verwendet zu werden.
  • Durch diese Vorgehensweise werden mehrere Motor-Drehmomentruckeln sicher dadurch korrigiert, dass nur ihnen jeweils entsprechende Sinusdatenströme aufgefunden werden, ohne dass der Umfang der Hardware und der Software vergrößert wäre.
  • Es ist zu beachten, dass die mehreren Komponenten solche Komponenten bedeuten, die sich entweder hinsichtlich des Zyklus, der Phase oder der Amplitude voneinander unterscheiden.
  • Die Erfindung wird dadurch realisiert, dass die Software unter Verwendung z. B. eines Mikrocomputers verbessert wird, da dies nicht zu einer Erweiterung des Schaltungsumfangs führt, jedoch kann sie auch durch Verbessern der Hardware realisiert werden. Um dies auf die letztgenannte Weise auszuführen, existiert ein Verfahren, bei dem das Ausgangssignal des Drehmomentru ekeln-Korrekturspeichers 10 einer A/D-Wandlung unterzogen wird und der anschließende Prozess unter Verwendung analoger Signale ausgeführt wird. In diesem Fall ist es, wenn Fehler bei der Quantisierung des Sinusdatenstroms berücksichtigt werden, bevorzugt, dass der Sinusdatenstrom im Drehmomentruekeln-Korrekturspeicher 10 unter vollständiger Ausnutzung der Speicherdatenbits erstellt wird, so dass bei der A/D-Wandlung eine wünschenswerte Amplitude erzielt wird.
  • Ferner wird bei den Ausführungsformen 1 bis 3 das Drehmomentruckeln-Korrektursignal nach dem Prozess im Verstärker 6 subtrahiert, jedoch soll die Erfindung nicht hierauf beschränkt sein, und das Drehmomentruckeln-Korrektursignal kann z. B. dann subtrahiert werden, wenn die Motordrehzahlinformation im Addierer 5a vom Motordrehzahl-Sollwert subtrahiert wird. Bei der Subtraktion kann als Amplitude des Drehmomentruckeln-Korrektursignals ein Wert verwendet werden, wie er unter Berücksichtigung der Übergangsfunktion. des Verstärkers 6 aufgefunden wird. Darüber hinaus kann dann, wenn die Amplitude durch Beobachtung unter Verwendung eines FFT-Analysators aufgefunden wird, wie oben beschrieben, das Drehmomentruckeln-Korrektursignal so eingestellt werden, dass es eine wünschenswerte Amplitude zeigt, ohne, dass die Übergangsfunktion berücksichtigt wird. Daher ist dieses Verfahren einfach.
  • Um den Motor umgekehrt zu drehen, kann eine Einrichtung zum Auffinden der Drehrichtung vorhanden sein, und der Drehwinkeldetektor kann aus einem Aufab-Zähler oder dergleichen bestehen, damit für umgekehrte Drehung des Motors die Drehwinkeiinformation auf jedes Impulssignal hin dekrementiert werden kann.
  • Die folgende Beschreibung erläutert unter Bezugnahme auf die 7 bis 11 die vierte bis siebte Ausführungsform der Erfindung.
  • Die vierte bis siebte Ausführungsform der Erfindung sollen automatisch Amplitudeninformation für das Drehmomentruckeln-Korrektursignal aus den Drehzahl-Abweichungssignal d bestimmen, und sie unterscheiden sich von der ersten bis dritten Ausführungsform dadurch, dass sie eine Drehmomenfruckelnamplitude-Berechnungseinheit 11, einen Multiplizierer 12 und einen Korrekturschalter 13 enthalten.
  • Elemente mit derselben Struktur (Funktion) wie bei der ersten bis dritten Ausführungsform werden mit denselben Bezugszahlen gekennzeichnet und ihre Beschreibung wird weggelassen. Die 8 bis 10 sind Flussdiagramme; die Prozessabfolgen veranschaulichen. Zu Beginn jeder Prozessabfolge wird eine Initialisierung jeder Variablen und des Speichers ausgeführt, jedoch ist dieser Initialisierungsprozess in den 8 bis 10 weggelassen.
  • Die folgende Beschreibung erläutert unter Bezugnahme auf die 7 eine Anordnung der vierten bis sechsten Ausführungsform der Erfindung.
  • Mit diesen Ausführungsformen soll das Folgende realisiert werden: das Drehzahl-Abweichungssignal d wird aufgenommen, um die zu korrigierende Komponente des Motor-Drehmomentruckelns zu erfassen, und die Amplitude der Komponente des Motor-Drehmomentruckelns wird aufgefunden, damit aus der Amplitude Amplitudeninformation für das Drehmomentruckeln-Korrektursignal aufgefunden wird und danach wird die Amplitudeninforniation mit den aus dem Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher 10a ausgelesenen Sinusdaten multipliziert, damit das Drehmomentruckeln-Korrektursignal erhalten wird.
  • Als Allererstes wird ein Sinusdatenstrom mit eingestellter Amplitude in den Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher 10a eingespeichert. Der Multiplizierer 12 multipliziert (1) den Wert, den der Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher 10a entsprechend der Drehwinkelinformation 10 ausgibt, und (2) die Ampli tudeninformation von der Drehmomentruckelnamplitude-Berechnungseinheit 11, um das Drehmomentruckeln-Korrektursignal zum Korrigieren des Motor-Drehmomentruckelns auszugeben. Es wird dafür gesorgt, dass der Korrekturschalter 13 in den EIN-Zustand schaltet, wenn die Berechnung der Amplitudeninformation in der Drehmomentruckelnamplitude-Berechnungseinheit 11 endet und die Amplitudeninformation ausgegeben wird, während dafür gesorgt wird, dass er in einen AUS-Zustand schaltet, wenn die Amplitudeninformation nicht ausgegeben, wurde.
  • Die folgende Beschreibung erläutert den Betrieb der Drehmomentruckelnampli tude-Berechnungseinheit 11.
  • Die 8 ist ein Flussdiagramm zum Betrieb der vierten Ausführungsform der Erfindung, der bei jedem Erneuern der Drehwinkelinformation c ausgeführt wird. In einem Schritt 800 wird überprüft, ob ein Erfassungsvorgang für das Drehzahl-Abweichungssignal eine vorgegebene Anzahl von Malen wiederholt wurde, und es wird Amplitudeninformation berechnet. Wenn die Berechnung abgeschlossen ist, sind folgende Schritte überflüssig. Wenn die Berechnung unvollständig ist, geht der Ablauf zu einem Schritt 801 weiter, in dem das Drehzahl-Abweichungssignal d aufgenommen wird. In einem nächsten Schritt 802 wird der Zählwert des Zählers wn, der anzeigt, wie oft der Aufnahmevorgang erfolgte, um 1 inkrementiert. In einem Schritt 803 wird wn mit w verglichen, worin die eingestellte, gewünschte Anzahl der Aufnahmevorgänge gespeichert ist, so dass geprüft wird, ob die Anzahl der ausgeführten Aufnahmevorgänge die eingestellte Anzahl erreicht hat oder nicht. Wenn die Anzahl noch nicht die eingestellte Anzahl erreicht hat, werden die folgenden Schritte nicht ausgeführt, und bei der nächsten Erneuerung der Drehwinkelinformation c wird der Vorgang zum Aufnehmen des Drehzahl-Abweichungssignals d ausgeführt. Wenn die Anzahl der ausgeführten Aufnahmevorgänge die eingestellte Anzahl erreicht, wird in einem Schritt 804 unter Verwendung der so aufgenommenen Daten ein Frequenzkomponenten-Entnahmeprozess wie eine Fouriertransformation ausgeführt. Dann wird in einem Schritt 805 eine zu korrigierende Frequenzkomponente unter den im Schritt 804 entnommenen Frequenzkomponenten ausgewählt, und es wird eine Drehmomentruckelngeschwindigkeits-Schwankungsamplitude für die gewählte Komponente abgespeichert. In einem Schritt 806 wird die Amplitude mit einer Normierungskonstante RcO multipliziert, um die Amplitudeninformation zum Korrigieren des Motor-Drehmomentruckelns auszugeben. Danach wird in einem Schritt 807 die Amplitudeninformation ausgegeben und der Ablauf endet, wobei ein Signal ausgegeben wird, das dafür sorgt, dass der Korrekturschalter 13 in den EIN-Zustand verstellt wird.
  • Hierbei ist die Normierungskonstante RcO eine Konstante zum Bestimmen der Amplitudeninformation, und sie werden auf einen solchen Wert eingestellt, dass ein Mehrfaches der Amplitudeninformation und des Amplitudenwerts des im Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher 10a abgespeicherten Sinusdatenstroms, bei Umsetzung in ein Motordrehmoment, der Amplitude des Motor-Drehmomentruckelns entspricht. Ein beispielhaftes Verfahren zum Auffinden der Normierungskonstante ist das Folgende. Der Motor wird unter Verwendung der Vorrichtung der vierten Ausführungsform der Erfindung angesteuert, und die Schwankung des Motordrehmoments oder die Schwankung der Motordrehzahl wird durch einen FFT-Analysator beobachtet. Unter Komponenten des Motor-Drehmomentruckelns erfolgt Konzentration auf die zu korrigierende Komponente, und die Amplitude des Sinusdatenstroms wird allmählich so variiert, dass die Amplitude aufgefunden wird, die die Komponente am kleinsten macht. Dieses Verfahren ist direkt und einfach. Jedoch ist ein anders Verfahren anwendbar. Zum Beispiel kann, wie oben beschrieben, die Amplitude unter Verwendung jeder der übergangsfunktionen der Elemente, wie des mehrphasigen bürstenlosen Motors, berechnet werden.
  • Ferner wird, aus einem anderen Gesichtspunkt heraus, ein anderes beispielhaftes Verfahren zum Auffinden der Normierungskonstante RcO nachfolgend erläutert. Da das Drehzahl-Abweichungssignal d die Schwankung der Motordrehzahl repräsentiert, enthält es eine Übergangsfunktion jedes Elements, wie des Motors. Außerdem erscheinen, in den meisten Fällen, die Komponenten des Motor-Drehmomentruckelns im Drehzahl-Abweichungssignal d, ohne Schwächung oder Phasendifferenz. Im Ergebnis kann dann, wenn im Drehzahl-Abweichungssignal d kein Motor-Drehmomentruckeln erscheint, geschlossen werden, dass die Komponente des Drehmomentruckelns korrigiert wurde. Daher wird die Drehmomentruckelnkomponente dadurch korrigiert, dass vorab als Drehmomentruckeln-Korrektursignal ein Signal addiert wird, das identisch zur Komponente des Motor-Drehmomentruckelns ist, wie sie im Drehzahl-Abweichungssignal d auftritt.
  • In diesem Fall liegt der Punkt, an dem das Drehmomentruckeln-Korrektursignal addiert wird, hinter dem Addierer 6. Daher kann die Amplitude des zu addierenden Drehmomentruckeln-Korrektursignals der Amplitude der im Drehzahl-Abweichungssignal d nach Durchlaufen des Verstärkers 6 enthaltenen Drehmomentruckelnkomponente entsprechen. Es ist zu beachten, dass beim Einstellen der Normierungskonstante RcO der Verstärkungsgrad im Verstärker 6 und Werte des im Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher gespeicherten Sinusdatenstroms berücksichtigt werden, und da beide Werte durch die Steuereinheit als solche eingestellt werden, kann diese die Werte ohne Schwierigkeiten bestimmen. Es ist zu beachten, dass dann, wenn ein Bandeinschränkungsterm für z. B. Phasenkompensation in der Übergangsfunktion des Verstärkers 6 enthalten ist, nur der tatsächliche Verstärkungsgrad nach dem Weglassen des Bandbeschränkungsterms berücksichtigt wird, wenn die Normierungskonstante RcO eingestellt wird. Die Amplitudeninformation als Ausgangssignal der Drehmomentruckelnamplitu den-Berechnungseinheit 11 und das Ausgangssignal des Drehmomentruckeln-Korrekturspeichers 1Oa werden durch den Multiplizierer 12 miteinander multipliziert, und im Ergebnis wird das Drehmomentruckeln-Korrektursignal ausgegeben. Dann wird das Drehmomentruckeln-Korrektursignal im Addierer 5b vom Motorsteuersignal subtrahiert, und die Korrektur ist abgeschlossen.
  • Nun erläutert die folgende Beschreibung unter Bezugnahme auf die 9 die fünfte Ausführungsform der Erfindung.
  • Die 9 ist ein Flussdiagramm zu einer Betriebsabfolge bei der fünften Ausführungsform der Erfindung. Zu Beginn des Ablaufs der Prozessabfolge wird eine Initialisierung jeder Variablen und des Speichers ausgeführt, jedoch ist dieser Initialisierungsprozess in der 9 weggelassen.
  • Die fünfte Ausführungsform der Erfindung betrifft einen Betriebsablauf durch die Drehmomentruckelnamplitude-Berechnungseinheit 11 mit der in der 7 dargestellten Anordnung. Durch die fünfte Ausführungsform soll ein Verfahren wie folgt veranschaulicht werden. Der Maximalamplitude und der Minimalamplitude des Drehmomentruckeln-Korrektursignals entsprechende jeweilige Drehzahl-Abweichungssignale werden zu y Zeitpunkten y ist eine ganze Zahl, die y > 1 genügt) entnommen und jeweils integriert. Die Mittelwerte der sich ergebenden Werte werden aufgefunden, um eine Amplitude zu ermitteln, und dann wird aus der so aufgefundenen Amplitude eine Amplitudeninformation aufgefunden. Die aus dem Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher ausgelesenen Sinusdaten und die so aufgefundenen Amplitudeninformation werden miteinander multipliziert, so dass das Drehmomentruckeln-Korrektursignal bestimmt wird.
  • Die folgende Beschreibung erläutert den Betriebsprozess bei der fünften Ausführungsform der Erfindung.
  • Die 9 zeigt den Prozess in der Drehmomentruckelnamplitude-Berechnungseinheit 11, wie er z. B. mit jeder Erneuerung der Drehwinkelinformation c ausgeführt wird. In einem Schritt 900 wird überprüft, ob das Drehmomentruckeln eine vorgegebene Anzahl von Malen entnommen wurde, und ob die Amplitudeninformation bereits berechnet wurde. Wenn die Berechnung abgeschlossen ist, sind die folgenden Schritte überflüssig. Wenn die Berechnung noch nicht abgeschlossen ist, geht der Ablauf zu einem Schritt 901 weiter, in dem beurteilt wird, was die aktuelle Drehwinkelinformation c repräsentiert, ob eine Position mit maximaler Amplitude oder eine Position mit minimaler Amplitude des im Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher 10a abgespeicherten Sinusdatenstroms, d. h. eine Position, an der eine Drehzahlschwankung auftritt, die entweder einer Phasenposition von 90° oder einer solchen von 72° entspricht, wenn der Sinusdatenstrom in eine Sinuswelle umgesetzt wird. Um die Position zu erkennen, können eine Motordrehmoment-Motordrehzahl-Übergangsfunktion hinsichtlich der Frequenz des Sinusdatenstroms und eine Übergangsfunktion bei der Erfassung des Drehzahl-Abweichungssignals berücksichtigt werden.
  • Wenn die Drehwinkelinformation c keine der beiden repräsentiert, endet der aktuelle Prozess und der Vorgang verbleibt bis zur nächsten Erneuerung der Drehwinkelinformation c in einem Bereitschaftszustand. Wenn einer der beiden Werte repräsentiert ist, hängen die folgenden Schritte davon ab, ob die Phasenposition von 90° oder diejenige von 270° repräsentiert ist. Wenn die Drehwinkelinformation c die Phasenposition von 90° repräsentiert, geht der Ablauf zu einem Schritt 902 weiter, in dem das Drehzahl-Abweichungssignal d zu einer Variablen A90 addiert wird und der Wert aufgenommen wird. Wenn sie dagegen die Phasenposition von 270° repräsentiert, geht der Ablauf zu einem Schritt 903 weiter, in dem das Drehzahl-Abweichungssignal d zu einer Variablen a270 addiert wird, und der Wert aufgenommen wird. Dann wird in einem Schritt 904 ein Zählwert yn eines Aufnahmezählers um eins inkrementiert.
  • In einem Schritt 905 wird überprüft, ob der Aufnahmeschritt bereits für eine vorbestimmte Anzahl von Malen, d. h. y mal, ausgeführt wurde, und wenn das Ergebnis der Überprüfung negativ ist, endet der aktuelle Prozess und der Vorgang bleibt bis zur nächsten Erneuerung der Drehwinkelinformation c in einem Bereitschaftszustand. Wenn das Ergebnis der Prüfung bejahend ist, wird in einem Schritt 906 eine Amplitude A berechnet. Dieser Schritt zielt darauf ab, jeweilige Mittelwerte unter Verwendung der Integrationswerte der Drehzahl-Abweichungssignale zu berechnen und das Drehzahl-Abweichungssignal durch Subtraktion hinsichtlich der Mittelwerte aufzufinden. Es ist zu beachten; dass im obigen Fall die Amplitude A dadurch berechnet wird, dass als Erstes Mittelwerte durch individuelles Mitteln der integrierten Werte. des Drehzahl-Abweichungssignals an den obigen Positionen berechnet werden und danach ein Mittelwert vom anderen subtrahiert wird, jedoch soll der Berechnungsprozess selbstverständlich nicht hierauf beschränkt sein. Es ist jeder andere Prozess anwendbar, solange dasselbe Rechenergebnis erzielt wird. Zum Beispiel kann die Differenz zwischen den Werten des Drehzahl-Abweichungssignals d an den obigen zwei Positionen bei jedem Aufnahmevorgang hinsichtlich der Drehzahl-Abweichungssignale d berechnet werden, und danach kann die Amplitude A aus dem Mittelwert dieser Differenzen aufgefunden werden. Durch diese Vorgehensweise kann derselbe Effekt erzielt werden.
  • In einem Schritt 907 wird die Amplitude A mit der Normierungskonstante RcO multipliziert, und in einem Schritt 908 wird Amplitudeninformation als Ergebnis der Multiplikation ausgegeben, während ein Signal ausgegeben wird, das dafür sorgt, dass der Korrekturschalter 13 in den EIN-Zustand wechselt. Es ist zu beachten, dass das Verfahren zum Auffinden der Normierungskonstante RcO dasselbe wie bei der vierten Ausführungsform der Erfindung sein kann.
  • Die Amplitudeninformation als Ausgangssignal der Drehmomentruckelnamplituden-Berechnungseinheit 11 und ein Ausgangssignal des Drehmomentruckeln-Korrekturspeichers 10a werden durch den Multiplizierer 12 miteinander multipliziert, und als Ergebnis wird ein Drehmomentruckeln-Korrektursignal ausgegeben. Das Drehmomentruckeln-Korrektursignal wird im Addierer 5b vom Motorsteuersignal subtrahiert. So wird eine Korrektur ausgeführt.
  • Wie beschrieben, wird bei der fünften Ausführungsform die Amplitude des Drehmomentruckeln-Korrektursignals automatisch so eingestellt, dass sie optimal wird. Daher ist Einstellzeit gespart und ein Motor-Drehmomentruckeln wird sicher für jeden Motor korrigiert, während der Betrieb der Drehmomentruckelnamplituden-Berechnungseinheit 11 vereinfacht ist, da, die Amplitude durch einfache Schritte, wie Addition und Mittelwertbildung, berechnet wird. Die Berechnung dieses Verfahrens wird vorzugsweise unmittelbar nach dem Start der Motordrehung ausgeführt. Die Korrektur kann während dieser Berechhungszeit nicht ausgeführt werden, jedoch nur hinsichtlich mehrerer Umdrehungen des Motors. Daher hat dies geringen Einfluss. Darüber hinaus kann dann, wenn die Berechnung ausgeführt wird, wenn eine einzelne Vorrichtung hergestellt wird, und wenn nur eine Ausgabe der bereits berechneten Amplitudeninformation ausgeführt wird, wenn die Vorrichtung in Gebrauch genommen wird, der Effekt unmittelbar nach Start der Drehung erzielt werden.
  • In der folgenden Beschreibung wird die sechste Ausführungsform der Erfindung erläutert.
  • Die 10 ist ein Flussdiagramm für eine Betriebsabfolge bei der sechsten Ausführungsform der Erfindung. Zu Beginn des Ablaufs der Prozessabfolge wird eine Initialisierung jeder Variablen und des Speichers ausgeführt, jedoch ist dieser Initialisierungsprozess in der 10 weggelassen. Elemente mit derselben Struktur (Funktion) wie bei der fünften Ausführungsform werden mit denselben Bezugszahlen gekennzeichnet und ihre Beschreibung wird weggelassen.
  • Die sechste Ausführungsform der Erfindung betrifft einen Betrieb durch die Drehmomentruckelnamplituden-Berechnungseinheit 11 mit der in der 7 dargestellten Anordnung. Im Vergleich mit der fünften Anordnung sind die zugehörigen Schritte 900 und 905 in der 9 von entsprechenden Schritten der vorliegenden Ausführungsform verschieden.
  • Im Allgemeinen tritt im Motor-Drehmomentruckeln eine Komponente, bei der die Anzahl des Auftretens ein ganzzahliges Vielfaches des Wicklungserregungs-Schaltzyklus ist, häufiger als die anderen auf, und der Zyklus des Sinusdatenstroms wird auch entsprechend dem Zyklus dieser Komponente eingestellt. Jedoch treten auf Grund einer Exzentrizität und einer Auslenkung des Motors auch andere Komponenten des Motor-Drehmomentruckelns auf, bei denen die Anzahl des Auftretens ganzzahlige Vielfache der Motorumdrehung sind. Daher kann zum Auffinden von Amplitudeninformation für das Motor-Drehmomentruckeln aus dem Mittelwert des Drehzahl-Abweichungssignals d eine' genauere Amplitude dadurch aufgefunden werden, dass Drehzahl-Abweichungsinformation für ganzzahlige Vielfache der Umdrehungen des Motors aufgefunden wird.
  • Bei der sechsten Ausführungsform der Erfindung wird die Anzahl der Betriebsabläufe zum Aufnehmen des Drehzahl-Abweichungssignals d, wie pro Umdrehung des Motors ausgeführt, auf ein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der Betriebsabläufe zum Aufsummieren der aufgenommenen Werte des Drehzahl Abweichungssignals d ausgeführt. Daher wird ein Wert z, der in Schritten 910 und 911 in der 10 mit der Anzahl, gemäß der der Aufnahmevorgang ausgeführt wird, verglichen wird, auf ein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der Ausführungen des Integrationsvorgangs pro Umdrehung des Motors eingestellt.
  • Daher ist die Anzahl der Aufnahmevorgänge ein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der Umdrehungen des Motors, und es wird möglich, Amplitudeninformation genaue zu berechnen, die nicht durch Motorexzentrizität, Motorauslenkung oder dergleichen beeinflusst ist.
  • Es ist zu beachten, dass das Verfahren. der sechsten Ausführungsform der Erfindung bei der vierten Ausführungsform der Erfindung anwendbar ist und in diesem Fall kann der Wert w in der 8 als ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der Erneuerung der Drehwinkelinformation pro Umdrehung des Motors eingestellt werden.
  • Die folgende Beschreibung erläutert die siebte Ausführungsform der Erfindung. Die 11 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen einer Anordnung gemäß der siebten Ausführungsform der Erfindung. Elemente mit derselben Struktur (Funktion) wie solchen bei den oben genannten Ausführungsformen werden mit denselben Bezugszahlen gekennzeichnet, und ihre Beschreibung wird weggelassen. Im Vergleich mit den Anordnungen der vierten bis sechsten Ausführungsform ist die Anordnung der siebten Ausführungsform durch erweiterte Funktionen der Drehzahl-Sollwertamplituden-Berechnungseinheit 11 gekennzeichnet.
  • Im Allgemeinen gilt zwischen dem Motor-Drehmomentruckeln und dem Drehzahl- Abweichungssignal d die folgende Übergangsfunktion. Zu Allererst wird zwisehen dem Motor-Drehmomentruckeln und der Motordrehzahl eine Übergangsfunktion in Zusammenhang mit einem Trägheitsmoment und einem viskosen Widerstand des Motors erstellt, und zwischen der Motordrehzahl und dem Drehzahl-Abweichungssignal d wird eine Übergangsfunktion erstellt, die aus einem Rotationsimpulssignalzyklus und einer Abweichungs-Berechnungszeit herrührt. Die obigen Übergangsfunktionen nutzen Frequenzen als Parameter. Daher ist es erforderlich, die Normierungskonstante RcO auf einen Wert einzustellen, wie er unter Berücksichtigung der obigen Übergangsfunktionen aufgefunden wird, die aus der Frequenz des Motor-Drehmomentruckelns aufgefunden werden. Eines von Verfahren für diese Vorgehensweise ist ein Verfahren unter Verwendung eines FFT-Analysators.
  • Hierbei hängt die Frequenz der zu korrigierenden Komponente von der Motordrehzahl ab, und das bei den Ausführungsformen 4 bis 6 angewandte Verfahren ist dann ausreichend geeignet, wenn die Motordrehzahl nicht variiert. Wenn jedoch die Motordrehzahl variiert, wenn der Motor in Gebrauch genommen wird, ist es erforderlich, die Normierungskonstante RcO unter Berücksichtigung der Übergangsfunktion zwischen dem Motor-Drehmomentruckeln und dem Drehzahl-Abweichungssignal d zu variieren.
  • Aus diesem Grund wird bei der siebten Ausführungsform der Erfindung die Motordrehzahlinformation, die ein Ausgangssignal der Zyklusberechnungseinheit 4 ist, auch an eine Drehmomentruckelnamplituden-Berechnungseinheit 11a geliefert, und die Normierungskonstante RcO wird unter Berücksichtigung der übergangsfunktion entsprechend einer Information zur mittleren Geschwindigkeit berechnet, die durch Mitteln der Motordrehzahlinformation aufgefunden wird. Da die Amplitudeninformation des Motor-Drehmomentruckelns auf diese Weise aufgefunden wird, ist dieses Verfahren insbesondere dann besonders wirkungsvoll, wenn die Motordrehzahl variiert.
  • Es ist zu beachten, dass betreffend die Normierungskonstante ein optimaler Wert für jede Information zur mittleren Geschwindigkeit vorab durch Beobachtung unter Verwendung eines FFT-Analysators oder dergleichen aufgefunden werden kann und dass eine Normierungskonstante RcO ausgewählt und verwendet werden kann, die für die aktuelle Information zur mittleren Geschwindigkeit geeignet ist. In der Praxis kann z. B. durch Abspeichern jeder Normierungskonstante RcO und durch Wiederaufrufen einer für die aktuelle Information zur mittleren Geschwindigkeit geeigneten Normierungskonstanten RcO der Rechenprozess weggelassen werden und die Rechenverzögerung auf Grund der Berechnungszeit kann beseitigt werden. Außerdem wird der Berechnungsprozess minimiert, wenn jede Normierungskonstante RcO als einfacher Ausdruck wiedergegeben wird, der mit der Information zur mittleren Geschwindigkeit in Zusammenhang steht, und wenn die Berechnung auf Grundlage der Ausdrücke" ausgeführt wird.
  • Es ist zu beachten, dass bei den obigen Ausführungsformen die Subtraktion des Drehmomentruckeln-Korrektursignals durch den Addierer 5b ausgeführt wird, dass jedoch die Subtraktion desselben hinsichtlich eines Subtraktionsergebnisses für die Information zur Motordrehzahl vom Motordrehzahl-Sollwert durch den Addierer 5a ausgeführt werden kann. Im letzteren Fall kann derselbe Effekt erzielt werden, wenn der Übergangsfunktion des Verstärkers 6 als Normierungskonstante RcO Berücksichtigung geschenkt wird. Das Rotormagnetpolpositions-Impulssignal b kann unter Verwendung eines bei der Motoransteuerung verwendeten Sensors erfasst werden, oder es kann unter Motorwicklungsanschlüsse erfasst werden, wie es bei den Beschreibungen zu den Ausführungsformen 1 bis 3 dargelegt wurde.
  • Ferner zeigt die siebte Ausführungsform der Erfindung ein Verfahren zum Korrigieren des Motor-Drehmomentruckelns per se, und damit ein Unterdrücken einer Drehzahlschwankung durch das Motor-Drehmomentruckeln. So handelt es sich um ein Verfahren, bei dem der Grund für die Drehzahlschwankung direkt beseitigt wird. Jedoch kann die Schwankung der Motordrehzahl für sich unterdrückt werden. In diesem Fall können z. B. ein Sinusdatenstrom mit derselben Phase und Amplitude wie denen einer im Schritt 805 entnommenen Drehzahlschwankungskomponente des Drehmomentruckelns durch den Addierer Sa als Drehmomentruckeln-Korrektursignal subtrahiert werden. Durch diese Vorgehensweise wird die Normierungskonstante RcO zum Bestimmen der Amplitudeninformation auf einen solchen Wert eingestellt, dass das Multiplikationsergebnis betreffend die Amplitude des im Drehmomentruckeln-Korrekturspeichers 10a gespeicherten Sinusdatenstroms und der Amplitudeninformation eine Amplitude aufweist, die der der Drehzahlschwankungskomponente des Drehmomentruckelns entspricht.
  • Demgemäß wird entsprechend jeder der Ausführungsformen 4 bis 7 der Erfindung die Amplitude des Drehmomentruckeln-Korrektursignals automatisch auf den optimalen Wert eingestellt. Daher wird Zeit zur Einstellung eingespart, und das Motor-Drehmomentruckeln wird sicher für jeden einzelnen Motor korrigiert. Außerdem wird der Berechnungsvorgang bei einem beliebigen der bei den Ausführungsformen 4 bis 7 der Erfindung angegebenen verfahren vorzugsweise unmittelbar nach dem Start der Motordrehung ausgeführt Die Korrektur kann während dieser Berechnungszeit nicht ausgeführt werden, jedoch nur hinsichtlich einer der Umdrehungen des Motors. Daher hat dies geringen Einfluss. Darüber hinaus kann dann, wenn die Berechnung durch irgendein Verfahren bei der vierten bis siebten Ausführungsform dann ausgeführt wird, wenn eine einzelne Vorrichtung hergestellt wird, und nur die Ausgabe der bereits berechneten Amplitudeninformation ausgeführt wird, wenn die Vorrichtung in Gebrauch genommen wird, der Effekt unmittelbar nach Start der Drehung erzielt werden.
  • Die folgende, Beschreibung erörtert unter Bezugnahme auf die 12 bis 15 die achte bis zehnte Ausführungsform der Erfindung.
  • Die 12 ist eine Ansicht zum Veranschaulichen einer Anordnung gemäß der achten bis zehnten Ausführungsform der Erfindung. Elemente mit derselben Struktur (Funktion) wie denen bei der oben genannten Ausführungsform werden mit denselben Bezugszahlen gekennzeichnet, und die zugehörige Beschreibung wird weggelassen. Die 13 bis 15 sind Flussdiagramme zu Betriebsabfolgen bei einer jeweiligen der Ausführungsformen 8 bis 10 der Erfindung. Zu Beginn jedes Ablaufs der Prozessabfolgen wird eine Initialisierung jeder Variablen und des Speichers ausgeführt, jedoch ist dieser Initialisierungs prozess in den 13 bis 15 weggelassen.
  • Bei der achten bis zehnten Ausführungsform der Erfindung soll Amplituden nformation für ein Drehmomentruckeln-Korrektursignal automatisch aus Motordrehmomentinformation bestimmt werden. Die Anordnung gemäß diesen Ausführungsformen unterscheidet sich von den Anordnungen gemäß den Ausführungsformen 1 bis 7 dadurch, dass eine Drehmomentruckelnamplituden-Berechnungseinheit 14, ein Multiplizierer 12 und ein Korrekturschalter 13 vorhanden sind, wie es in der 12 dargestellt ist.
  • Durch die achte Ausführungsform der Erfindung soll das Drehmomentruckeln-Korrektursignal auf die folgende Weise bestimmt werden. Zunächst wird. eine Frequenzkomponente, die mit dem Drehmomentruckeln-Korrektursignal identisch ist, der Motordrehmomentinformation entnommen, und dann wird die Amplitude der entnommenen Frequenzkomponente erfasst. Danach wird Amplitudeninformation für das Drehmomentruckeln-Korrektursignal aus der Amplitude berechnet, und die so aufgefundene Amplitudeninformation wird mit den aus dem Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher ausgelesenen Sinusdaten multipliziert. In den Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher 10a wird ein Sinusdatenstrom mit eingestellter Amplitude eingespeichert. Der Multiplizierer 12 multipliziert (1) das Ausgangssignal des Drehmomentruckeln-Korrekturspeichers 10a, das für jede Drehwinkelinformation c aufgerufen wird und (2) Amplitudeninformation, wie sie von der Drehmomentruckelnamplituden-Berechnungseinheit 14 geliefert wird, um ein Drehmomentruckeln-Korrektursignal zum Korrigieren des Motor-Drehmomentruckelns auszugeben. Wenn die Berechnung der Amplitudeninformation durch die Drehmomentruckelnamplituden-Berechnungseinheit 14 geendet hat und die Amplitudeninforrnation ausgegeben wurde, wird dafür gesorgt, dass der Korrekturschalter 13 in einen EIN-Zustand umschaltet während dafür gesorgt wird, dass er in einen AUS-Zustand umschaltet, wenn keine Amplitudeninformation ausgegeben wurde.
  • Nun erläutert die folgende Beschreibung den Betrieb der Drehmomentruckelnamplituden-Berechnungseinheit 14.
  • Die 13 ist ein Flussdiagramm einer Betriebsabfolge bei der achten Ausführungsform der Erfindung, die z. B. bei jeder Erneuerung der Drehwinkelinformation 10 ausgeführt wird. In einem Schritt 1300 wird überprüft, ob eine eingestellte Anzahl von Aufnahmevorgängen für die Motordrehmomentinformation ausgeführt wurde und ob, Amplitudeninformation berechnet wurde.
  • wenn die Berechnung beendet ist, sind die folgenden Schritte überflüssig.
  • Wenn die Berechnung nicht geendet hat, geht der Ablauf zu einem Schritt 1301 weiter, in dem die Motordrehmomentinformation aufgenommen wird. In einem folgenden Schritt 1302 wird der Zählwert wn eines Zählers, der die, Ausführungsanzahl der Aufnahmevorgänge angibt, um eins inkrementiert. In einem Schritt 1303 wird dadurch überprüft, ob die Anzahl der Aufnahmevorgänge eine eingestellte Anzahl erreicht hat, dass der Zählwert wn mit einer für die Einstellzahl eingestellten Konstanten w verglichen wird. Wenn die Anzahl de Aufnahmevorgänge die eingestellte Zahl nicht erreicht hat, werden die folgenden Schritte nicht ausgeführt und der Ablauf endet und es wird der Betrieb zum Aufnehmen von Motordrehmomentinformation wiederholt.
  • Wenn die Anzahl der Aufnahmevorgänge die eingestellte Anzahl erreicht hat, wird in einem Schritt 1304 unter Verwendung der so aufgenommenen Daten ein Erfassungsvorgang für Frequenzkomponenten ausgeführt wie eine Fouriertransformation. Dann wird in einem Schritt 1305 die zu korrigierende Frequenzkomponente aus den erfassten Frequenzkomponenten entnommen und es wird eine Drehmomentruckelnamplitude der so entnommenen Frequenzkomponente abgespeichert. Dann wird in einem Schritt 1306 Amplitudeninformat on zum Korrigieren des Motor-Drehmomentruckelns durch Multiplizieren der Drehmomentruckelnamplitude mit einer Normierungskonstante Rc1 berechnet. Abschließend wird in einem Schritt 1307 die Amplitudeninformation ausgegeben, während ein Signal ausgegeben wird, das bewirkt, dass der Korrekturschalter 13, in den EIN-Zustand umschaltet, womit der Ablauf endet.
  • Hinsichtlich der oben genannten Motordrehmomentinformation wird ein Motor-Drehmomentruckeln auf Grund fehlender Konstanz im an die Motorwicklungen gelieferten Erregerstrom auf einfache Weise z. B. dadurch aufgefunden, dass der Strom erfasst wird, der durch einen in die Treiberschaltung 7 für den bürstenlosen Motor eingebauten Motortreibertransistor läuft.
  • Hierbei ist die Normierungskonstante Rc1 eine die Amplitudeninformation bestimmende Konstante, und sie kann auf einen solchen Wert eingestellt werden, dass ein Vielfaches der Amplitudeninformation und des Amplitudenwerts des Sinusdatenstroms, wenn in ein Motordrehmoment umgesetzt, der Amplitude des Motor-Drehmomentruckelns entspricht Ein beispielhaftes Verfahren zum Auffinden der Normierungskonstante ist das Folgende. Der Motor. wird unter Verwendung der Vorrichtung gemäß der achten Ausführungsform der Erfindung betrieben und durch einen FFT-Analysator wird eine Schwankung des Motordrehmoments oder eine Schwankung der Motordrehzahl beobachtet. Unter. Komponenten des Motor-Drehmomentruckelns erfolgt Konzentration auf eine zu korrigierende Komponente, und die Amplitude des Sinusdatenstroms wird allmählich so variiert, dass die Amplitude aufgefunden wird, die die Komponente am kleinsten macht. Dieses Verfahren ist direkt und einfach. Jedoch ist ein anderes Verfahren anwendbar. Zum Beispiel kann die Amplitude unter Verwendung jeder Übertragungsfunktion der Elemente, wie des mehrphasigen bürstenlosen Motors, berechnet werden.
  • Die Amplitudeninformation als Ausgangssignal der Drehmomentruckelnamplituden-Berechnungseinheit 14 sowie ein Ausgangssignal des Drehmomentruckeln-Korrekturspeichers 10a werden durch den Multiplizierer 12 miteinander multipliziert und es wird ein Drehmomentruckeln-Korrektursignal ausgegeben. Dann wird das Drehmomentruckeln-Korrektursignal durch den Addierer 5b vom Motorsteuersignal subtrahiert. So wird die Korrektur ausgeführt.
  • Die folgende Beschreibung erläutert die neunte Ausführungsform der Erfindung.
  • Die 14 ist ein Flussdiagramm einer Betriebsabfolge bei der neunten Ausführungsform. Zu Beginn des Ablaufs der Prozessabfolge wird eine Initialisierung jeder Variablen und des Speichers ausgeführt, jedoch ist dieser Initialisierungsprozess in der 14 weggelassen.
  • Die neunte Ausführungsform der Erfindung zeigt die in der 12 dargestellte Anordnung, und sie betrifft den Betrieb durch eine Drehmomentruckelnamplituden-Berechnungseinheit 14, die die Folgende ist. Motordrehmomentinformation, die Drehwinkel entsprechend einer Maximalamplitude und einer Minimalamplitude des Drehmomentruckeln-Korrektursignals entspricht, wird y mal (y ist eine ganze Zahl, die y > 1 genügt) entnommen, und sie wird integriert und gemittelt, damit die Amplitude des Drehmomentruckeln-Korrektursignals aufgefunden wird, und aus der so aufgefundenen Amplitude wird Amplitudeninformation für das Drehmomentruckeln-Korrektursignal berechnet. Dann wird die Amplituden nformation mit den aus dem Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher 10a ausgelesenen Sinusdaten multipliziert, damit das Drehmomentruckeln-Korrektursignal bestimmt wird.
  • Die folgende Beschreibung erläutert diesen Vorgang bei der neunten Ausführungsform der Erfindung.
  • Die 14 zeigt den Betrieb durch die Drehmomentruckelnamplituden-Berechnungseinheit 14, wie er z. B. bei jeder Erneuerung der Drehwinkelinformation c ausgeführt wird. In einem Schritt 1400 wird überprüft, ob Motordrehmomentinformation für eine eingestellte Anzahl von Malen entnommen wurde und die Amplitudeninformation bereits berechnet wurde. Wenn die Berechnung bereits abgeschlossen sind, sind die folgenden Schritte überflüssig.
  • Wenn die Berechnung noch nicht abgeschlossen ist, geht der Ablauf zu einem Schritt 1401 weiter, in dem beurteilt wird, ob die aktuelle Drehwinkelinformation c entweder die maximale oder die minimale Amplitudenposition des im Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher 10a gespeicherten Sinusdatenstroms repräsentiert, d. h. entweder eine Phasenposition von 90° oder eine solche von 270°, wenn der Sinusdatenstrom in eine Sinuswelle umgesetzt wird. Wenn die Drehwinkelinformation c keine der beiden repräsentiert, endet der aktuelle Prozess und der Vorgang bleibt bis zur nächsten Erneuerung der Drehwinkelinformation c in einem Bereitschaftszustand.
  • Wenn einer der beiden Werte repräsentiert ist, hängen die folgenden Schritte davon ab, ob die Phasenposition von 90° oder die von 270° repräsentiert ist. Wenn die Drehwinkelinformation c die Phasenposition von 90° repräsentiert, geht der Ablauf zu einem Schritt 1402 weiter, in die Motordrehmomentinformation zu einer Variablen A90 addiert wird und entnommen wird. Wenn dagegen die Phasenposition von 270° repräsentiert ist, geht der Ablauf zu einem Schritt 1403 weiter, in die Motordrehmomentinformation zu einer Variablen A270 addiert wird und aufgenommen wird. Dann wird in einem Schritt 1404 ein Zählwert yn eines Aufnahmezählers um eins inkrementiert. In einem Schritt 1405 wird überprüft, ob der Aufnahmeschritt bereits eine eingestellte Anzahl von Malen, d. h. y mal ausgeführt wurde oder nicht. Wenn das Ergebnis der Prüfung negativ ist, endet die aktuelle Prozessabfolge und der Vorgang bleibt bis zur nächsten Neuaufnahme der Drehwinkelinformation c in einem Bereitschaftszustand.
  • Wenn das Ergebnis der Prüfung bejahend ist, wird in einem Schritt 1406 eine Amplitude a berechnet. Dieser Schritt zielt darauf ab, jeweilige Mittelwerte unter Verwendung der integrierten Werte der Motordrehmomentinformation zu berechnen und sie durch Subtraktion hinsichtlich der Mittelwerte zu mitteln. In einem Schritt 1407 wird die Amplitude a mit der Normierungskonstanten Rc1 multipliziert, und in einem Schritt 1408 wird Amplitudeninformation als Ergebnis der Multiplikation ausgegeben, während ein Signal ausgegeben wird, das dafür sorgt, dass der Korrekturschalter 13 in den EIN zustand umschaltet. Es ist zu beachten, dass die Normierungskonstante auf die oben beschriebene Weise aufgefunden werden kann. Hinsichtlich der oben genannten Motordrehmomentinformation wird ein Motor-Drehmomentruckeln auf Grund fehlender Konstanz des an die Motorwicklungen gelieferten Erregerstroms auf einfache Weise z. B. dadurch aufgefunden, dass der Strom erfasst wird, der durch den in der Treiberschaltung 7 für den bürstenlosen Motor eingebauten Motortreibertransistor fließt.
  • Die Amplitudeninformation als Ausgangssignal der Drehmomentruckelnamplituden-Berechnungseinheit 14 sowie das Ausgangssignal des Drehmomentruckeln-Korrekturspeichers 10a werden durch den Multiplizierer 12 miteinander multipliziert, und als Ergebnis wird ein Drehmomentruckeln-Korrektursignal ausgegeben. Das Drehmomentruckeln-Korrektursignal wird vom Addierer 5b vom Motorsteuersignal subtrahiert. So wird eine Korrektur ausgeführt.
  • Demgemäß wird bei der neunten Ausführungsform die Amplitude des Drehmomentruckeln-Korrektursignals automatisch so eingestellt, dass sie optimal wird. Daher wird Zeit zur Einstellung eingespart und ein Motor-Drehmomentruckeln wird sicher für jeden Motor korrigiert, während der Betrieb der Drehmomentruckelnamplituden-Berechnungseinheit 14 vereinfacht ist, da die Amplitude durch einfache Schritte, wie Addition und Mittelwertbildung, berechnet wird.
  • Außerdem wird die Berechnung gemäß diesem Verfahren vorzugsweise unmittelbar nach dem Start der Motordrehung ausgeführt. Während dieser Berechnungszeit kann keine Korrektur ausgeführt werden, jedoch nur hinsichtlich mehrerer Umdrehungen des Motors. Daher hat dies geringen Einfluss. Darüber hinaus kann der Effekt unmittelbar nach dem Start der Drehung erzielt werden, wenn die Berechnung ausgeführt wird, wenn eine einzelne Vorrichtung hergestellt wird und wenn nur die Ausgabe der bereits berechneten Amplitudeninformation ausgeführt wird, wenn die Vorrichtung in Gebrauch genommen wird.
  • Die folgende Beschreibung erläutert die zehnte Ausführungsform der Erfindung.
  • Die 15 ist ein Flussdiagramm einer Betriebsabfolge bei der zehnten Ausführungsform der Erfindung. Zu Beginn des Ablaufs der Prozessabfolge wird eine Initialisierung jeder Variablen und des Speichers ausgeführt, jedoch ist dieser Initialisierungsprozess in der 15 weggelassen. Ele mente mit derselben Struktur (Funktion) wie bei den oben angegebenen Ausführungsformen werden mit denselben Bezugszahlen gekennzeichnet, und ihre Beschreibung wird weggelassen.
  • Die zehnte Ausführungsform der Erfindung betrifft den Betrieb durch die Drehmomentruckelnamplituden-Berechnungseinheit 14 mit der in der 12 dargestellten Anordnung. Im Vergleich zur neunten Ausführungsform sind die zugehörigen Schritte 1400 und 1405 in der 9 von entsprechenden Schritten der vorliegenden Ausführungsform verschieden.
  • Im Allgemeinen tritt im Motor-Drehmomentruckeln eine Komponente, bei der die Anzahl des Auftretens ein ganzzahliges Vielfaches des Wicklungserregungs-Schaltzyklus ist, häufiger als die anderen auf, und es wird auch der Zyklus des Sinusdatenstroms auf den Zyklus dieser Komponente eingestellt. Auf Grund einer Exzentrizität und einer Auslenkung des Motors können jedoch auch andere Komponenten des Motor-Drehmomentruckelns auftreten, bei denen die Anzahlen des Auftretens jeweilige ganzzahlige Vielfache der Motorumdrehung sind, wobei sie jedoch nur geringfügig schwanken. Daher kann zum Auffinden vom Amplitudeninformation für das Motor-Drehmomentruckeln aus dem Mittelwert des Drehzahl-Abweichungssignals d eine genauere Amplitude dadurch aufgefunden werden, dass Drehzahl-Abweichungsinformation für ganzzah-lige vielfache Umdrehungen des Motors verwendet wird.
  • Bei der zehnten Ausführungsform der Erfindung wird die Anzahl der Aufnahmevorgänge für die Motordrehmomentinformation, wie sie pro Umdrehung des Motors ausgeführt werden, auf ein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl eingestellt, gemäß der der Integrationsvorgang pro einer Umdrehung des Motor s ausgeführt wird. Daher wird ein Wert z in den Schritten 1410 und 1411 in der 15, der mit der Anzahl der Aufnahmevorgänge für die Motordrehmomentinformation zu vergleichen ist, auf ein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl eingestellt, gemäß der der Integrationsvorgang pro Umdrehung des Motors ausgeführt wird.
  • Daher ist die Anzahl der Aufnahmevorgänge ein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der Motorumdrehungen, und es wird möglich, Amplitudeninformat on genau zu berechnen, die nicht durch eine Exzentrizität, Auslenkung oder dergleichen des Motors beeinflusst ist.
  • Es ist zu beachten, dass die Anordnung der zehnten Ausführungsform der Erfindung bei der achten Ausführungsform der Erfindung anwendbar ist und in diesem Fall kann der Wert w in der 13 auf ein ganzzähliges Vielfaches der Anzahl der Erneuerungen der Drehwinkelinformation pro Umdrehung des Motors eingestellt werden.
  • Es ist zu beachten, dass bei den obigen Ausführungsformen die Subtraktion des Drehmomentruckeln-Korrektursignals durch den Addierer 5a ausgeführt wird, und in diesem Fall kann die Übergangsfunktion des Verstärkers 6 als Normierungskonstante berücksichtigt werden. Das Rotormagnetpolpositions-Impulssignal b kann unter Verwendung eines Motors zum Motoransteuerungszwecken erfasst werden, oder es kann unter Verwendung der Motorwicklungsanschlüsse erfasst werden, wie es in den Beschreibungen zu den Ausführungsformen 1 bis 3 angegeben ist.
  • Wie beschrieben, wird bei den Ausführungsformen 8 bis 10 die Amplitude des Drehmomentruckeln-Korrektursignals automatisch so eingestellt, dass sie optimal ist. Daher wird Zeit zur Einstellung eingespart und ein Motor-Drehmomentruckeln wird für jeden Motor sicher korrigiert. Außerdem wird. die Berechnung bei der achten bis zehnten Ausführungsform vorzugsweise unmittelbar nach dem Start der Motordrehung ausgeführt. Während dieser Berechnungszeit kann keine Korrektur ausgeführt werden, jedoch nur hinsichtlich mehrerer Umdrehungen des Motors. Daher hat dies geringen Einfluss. Darüber hinaus kann der Effekt unmittelbar nach dem Start der Drehung erzielt werden, wenn die Berechnung gemäß den Ausführungsformen 8 bis 10 dann ausgeführt wird, wenn eine einzelne Vorrichtung hergestellt wird und nur die Ausgabe der bereits berechneten Amplitudeninformation erfolgt, wenn die Vorrichtung in Gebrauch genommen wird.
  • Die folgende Beschreibung erörtert unter Bezugnahme auf die 16 die elfte Ausführungsform der Erfindung.
  • Die 16 ist ein Flussdiagramm einer Betriebsabfolge bei der elften Ausführungsform der Erfindung. Zu Beginn des Ablaufs der Prozessabfolge wird eine Initialisierung jeder Variablen und des Speichers ausgeführt, jedoch ist dieser Initialisierungsprozess in der 16 weggelassen. Elemente mit derselben Struktur (Funktion) wie bei den oben genannten Ausführungsformen werden mit denselben Bezugszahlen versehen, und ihre Beschreibung wird weggelassen.
  • Die elfte Ausführungsform der Erfindung betrifft einen Betriebsablauf durch die Drehmomentruckelnamplituden-Berechnungseinheit 11 oder 14 mit der in der 7 dargestellten Anordnung, entsprechend den Ausführungsformen 4 bis 6, bzw. der 12, entsprechend den Ausführungsformen 8 bis 10. Durch die elfte Ausführungsform soll ein Verfahren veranschaulicht werden, bei dem die Amplitudeninformation des Drehmomentruckeln-Korrektursignals selbst > dann erneuert wird,wenn sie bereits eingestellt wurde und das Motor-Drehmomentruckeln korrigiert wird, z. B. während der Motor angetrieben wird. Genauer gesagt, ist bei der Anordnung der elften Ausführungsform eine Korrektureffekt-Erfassungseinrichtung zum sequenziellen Erfassen des Effekts der Drehmomentruckeln-Korrektur in der Drehmomentruckelnamplituden-Berech nungseinheit vorhanden, und die Amplitudeninformation des Drehmomentruckeln-Korrektursignals wird auf Grundlage des Erfassungsergebnisses erneuert.
  • Der in der 16 dargestellte Prozess ist ein Prozess eines Vorgangs durch die Korrektureffekt-Erfassungseinrichtung, wie er bei jeder Erneuerung der Drehwinkelinformation c ausgeführt wird, nachdem die Amplitudeninformation erfasst wird und die Korrektur auf Grundlage der Amplitudeninformation durch ein Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 4 bis 10 der Erfindung ausgeführt wird. Genauer gesagt, wird der Prozess nach dem Schritt 800, 900, 1300 oder 1400 für den Fall ausgeführt, dass beurteilt wird, dass die Anzahl der Aufnahmevorgänge für die Motordrehmomentinformation eine eingestellte Zahl erreicht hat.
  • Zu Allererst wird in einem Schritt 1600 die Amplitudeninformation als Variable Ac eingespeichert.
  • In einem Schritt 1601 wird Amplitudeninformation durch das Verfahren gemäß einer der Ausführungsformen 4 bis 10 neu berechnet. Die so berechnete Amplitudeninformation wird als Variable Ac' abgespeichert.
  • Dann wird in einem Schritt 1602 beurteilt, ob die Amplitudeninformation Ac in einem Einstellbereich liegt, der unter Verwendung eines Einstellwerts Ax ausgedrückt ist. Zum Beispiel wird in diesem Schritt beurteilt, ob ∣⁣Ac'∣⁣ < Ax erfüllt ist. Anders gesagt, wird beurteilt, ob das Motor-Drehmomentruckeln so korrigiert ist, dass es ausreichend klein (kleiner als Ax) ist, 'oder anders gesagt, ob eine Korrektur unter Verwendung korrekter Amplitudeninformation ausgeführt wird oder nicht. Wenn als Prüfergebnis beurteilt wird, dass die oben genannte Bedingung erfüllt ist, geht der Ablauf zu einem Zweig "gut", und der Prozess endet. Dann wird Amplitudeninformation erneut bei jeder Erneuerung der Drehwinkelinformation 10 berechnet. Andererseits geht der Ablauf, wenn beurteilt wird, dass die oben genannte Bedingung nicht erfüllt ist, entlang einem Zweig "NG" zu einem Schritt 1603, in dem die Amplitudeninformation Ac eingestellt wird.
  • Es ist zu beachten, dass der einstellwert Ax ein Toleranzwert für die Schwankung des Drehzahl-Abweichungssignals oder des Motordrehmoments auf Grund des Motor-Drehmomentruckelns ist, und es kann z. b. entsprechend einem Sollwert der Motordrehzahlschwankung bestimmt werden.
  • Der Schritt 1603 zielt z. B. auf eine Erhöhung/Verringerung der Amplitudeninformation Ac um einen eingestellten Wert ab. Um dies auszuführen wird im Schritt 1602 der Grund abgespeichert, weswegen der Ablauf entlang dem Zweig "NG" verlief, d. h., entweder, dass Ac' in der negativen Richtung zu groß ist oder dass Ac' in der positiven Richtung zu groß ist. Im Fall der negativen Richtung wird beurteilt, dass die Amplitudeninformation zu groß ist, und die Amplitudeninformation Ac wird verringert. Dagegen wird im Fall der positiven Richtung beurteilt, dass die Amplitudeninformation zu klein ist, und die Amplitudeninformation Ac wird erhöht. Die Positiv/Negativ-Beurteilung ist nur durch Information dahingehend ermöglicht, ob Ac' ein negativer oder ein positiver Wert ist. Alternativ wird die Beurteilung durch Information dahingehend ermöglicht, ob Ac und Ac' dieselbe Phase oder entgegengesetzte Phase anzeigen. Ferner kann, anstatt dass die Amplitudeninformation Ac um einen eingestellten Wert erhöht/verringert wird, neu berechnete Amplitudeninformation Ac', die einen weiter zu korrigierenden Wert repräsentiert, zur Amplitudeninformation Ac hinzugefügt werden. Das Additionsergebnis wird als neue Amplitudeninformation Ac verwendet.
  • Demgemäß wird, wie bei der elften Ausführungsform der Erfindung, der Korrektureffekt sequenziell überprüft, und abhängig von der Prüfung wird die Amplitudeninformation neu auf einen optimalen Wert eingestellt., Daher ist die Motorsteuervorrichtung so ausgebildet, dass sie auf Änderungen durch Altern wie Temperaturänderungen, Lastvariationen, Schwankungen der Motordrehzahl und dergleichen reagiert, wodurch dauernd eine optimale Korrektur und Steuerung der Motordrehung auf stabile und genaue Weise möglich wird.
  • Übrigens kann, da die Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtungen gemäß den Ausführungsformen 1 bis 11 so ausgebildet sind, dass die Korrekturdatenströme unter Bezugnahme auf die Motormagnetpolpositionen erzeugen, dafür gesorgt werden, dass die Phase eines verwendeten Korrekturdatenstroms im Wesentlichen mit der Phase einer Schwankung der Motordrehzahl auf Grund einer Schwankung des Motordrehmoments (Motor-Drehmomentruckeln) übereinstimmt, wie sie synchron mit den Motormagnetpol-Positionen auftritt, ohne dass spezielle Operationen wie eine Messung von Korrekturdaten hinsichtlich jedes einzelnen Motors ausgeführt würden. Im Ergebnis kann die Schwankung der Motordrehzahl extrem effizient und effektiv im Vergleich zum obigen Fall beseitigt werden, bei dem spezielle Operationen ausgeführt werden.
  • Jedoch ist bei den oben genannten Anordnungen der Effekt der Beseitigung des Drehmomentruckelns manchmal durch Fehler betreffend Impulsintervalle des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b, z. B. bei Verwendung billiger Motoren, beeinträchtigt. Anders gesagt, ist bei der Verwendung billiger Motoren häufig die Ausbildung des Magnetmusters am Motor ungebau. Daher besteht die Tendenz, wie bei den in der 18 dargestellten Motorantriebsmagnetpol-Mustern, dass Winkel ϴ0 bis ϴn–1 zwischen den Magnetpolen stark variieren. Häufig ist die Abweichung zwischen der zentralen Position erzeugter magnetischer Muster in Bezug auf die zentrale Position des Rotors groß. Darüber hinaus sind bei einer derartigen Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung, wenn sie bei einem derartigen Motor angewandt wird, häufig Fehler bei der Erfassung durch den Rotormagnetpol-Positionssensor und Fehler bei Schwellenpegeln der Signalverlauf-Formungsschaltung 3b, die das Rotormagnetpolpositions-Impulssignal b erzeugt, groß. Im Ergebnis sind Abweichungen bei Impulsintervallen des in der 19 dargestellten Rotormagnetpolposi tions-Impulssignals b vergrößert. Es ist zu beachten, dass in der 19 sowohl die Vorderflanke als auch die Rückflanke des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b Änderungen der Rotormagnetpolpositionen anzeigen. Daher ist hinsichtlich des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b das Intervall zwischen den Flanken wie durch ϴ0 dargestellt, als Impulsintervall gegeben. Hinsichtlich des Rotationsimpulssignals a ist das Intervall von einer Vorderflanke zur nächsten Vorderflanke als Impulsintervall angegeben. Jedoch ist zu beachten, dass für das Verfahren zum Einstellen von Impulsintervallen im Rotormagnetpolpositions-Impulssignal b keine Beschränkung auf das oben beschriebene Verfahren besteht, sondern dass ein beliebiges Verfahren angewandt werden kann, solange es die Zeitpunkte anzeigen kann, bei denen sich die Rotormagnetpolpositionen ändern. In ähnlicher Weise besteht für ein Verfahren zum Anwenden des Rotationsimpulssignals a keine Beschränkung auf das obige Verfahren, sondern es is ein beliebiges Verfahren anwendbar, solange Impulse eingegeben werden, deren Anzahl proportional zur Anzahl der Umdrehungen des Motors ist.
  • Im Ergebnis variiert der Maximalwert der Drehwinkelinformation, deren Wert mit konstantem Zeitintervall zunimmt, bis er bei jeder Flanke des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b rückgesetzt wird, in jedem Impuls. Zum Beispiel kann, obwohl die Anzahl der Impulse des Rotationsimpulssignals a, wie sie während jedes Intervalls des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b erzeugt werden, den Wert 15 hat, wenn die Ausbildung des Magnetmusters genau ist, die Zahl während eines Intervalls ϴ0 von einer Flanke zur nächsten Flanke auf Grund von Fehlern in den Impulsintervallen z. B. 17 werden. Andererseits ist die Anzahl der im Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher abgespeicherten Korrekturdaten in Übereinstimmung mit dem Fall, dass die Ausbildung des Magnetmusters genau ist, auf 15 eingestellt. Hierbei überschreitet, wenn aus dem Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher ein Korrekturdatenstrom ausgelesen wird, die Anzahl der gelesenen Daten die Anzahl der zuvor abgespeicherten Daten, im A1lgemeinen erneut die Daten zu Anfang des Stroms, d. h., dass der nullte und der erste Datenwert ausgelesen werden. Daher wird das Drehmomentruckeln-Korrektursignal e ein Signal, dessen Verlauf nicht zyklisch ist. Außerdem stimmen, da der tatsächliche Verlauf des Motor-Drehmomentruckelns und der Signalverlauf des Drehmomentruckeln-Korrektursignals verschiedene Zyklen aufweisen, ihre Phasen allmählich nicht mehr zusammen. Im Ergebnis können zwischen der tatsächlichen Drehzahlschwankung auf Grund des Motor-Drehmomentruckelns und dem Korrekturdatenstrom Abweichungen auftreten, was bewirkt, dass es der Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung nicht möglich ist, das Motor-Drehmomentruckeln effektiv zu korrigieren. Es ist zu beachten, dass die 19 ein Signalverlaufsdiagramm für den Fall ist, dass, zu Veranschaulichungszwecken, eine Komponente des Motor-Drehmomentruckelns einen Sinusverlauf aufweist, dessen einer Zyklus einem Intervall zwischen den Motormagnetpol-Positionen entspricht.
  • Demgegenüber soll durch eine zwölfte Ausführungsform der Erfindung, wie sie unten unter Bezugnahme auf die 20 bis 27 beschrieben wird, eine Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung geschaffen, die auf sichere Weise ein Motor-Drehmomentruckeln selbst dann korrigieren kann, wenn der Maximalwert der Drehwinkelinformation schwankt. An Stelle des Drehwinkeldetektors 9 und des Drehmomentruckeln-Korrekturspeichers 10, wie sie in der 1 dargestellt sind, ist eine in der 20 dargestellte Korrekturdaten-Ausgabeeinheit 21 vorhanden. Die Korrekturdaten-Ausgabeeinheit 21 ist mit {1) dem Drehwinkeldetektor 9 zum Erzeugen von Drehwinkelinformation 10, (2) einem Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher 21a, in den vorab mehrere Korrekturdatemströme, die sich hinsichtlich der Anzahl enthaltener Daten unterscheiden, eingespeichert wurden, (3) einem Wiederholungsdaten-Einstellabschnitt 21b, der für jedes Intervall des Rotormagnetpoipositions-Impulssignals b einen Kor rekturdatenstrom auswählt, der eine Anzahl von Korrekturdaten enthält, die die gleiche wie die Anzahl der Einzeldaten der Drehwinkelinformation c ist, wie sie während eines aktuellen Impulsintervalls geliefert wird, und (4) einem Korrekturdaten-Leseabschnitt 21c versehen, der die Ausgabe durch die Korrekturdaten-Ausgabeeinheit 21 aufhebt, während kein Korrekturdatenstrom ausgewählt ist.
  • Durch die obige Anordnung gibt die Korrekturdaten-Ausgabeeinheit 21 selbst dann, wenn die Anzahl der Einzeldaten der zugeführten Drehwinkelinformation c hinsichtlich Impulsintervallen des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b variiert, als Drehmomentruckeln-Korrektursignal e einen Korrekturdaten-Strom aus, der eine Anzahl von Daten enthält, die dieselbe wie die Anzahl der Einzeldaten der aktuell zugeführten Drehwinkelinformation c ist. Im Ergebnis kann der auf Grund einer Schwankung der Impulsintervalle des Rotormagnetpolpositions-Impulssignal b auftretende Fehler verringert werden, während die Genauigkeit beim Korrekturprozess durch die Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung verbessert ist.
  • Genauer gesagt, wartet, wie es in der 21 dargestellt ist, der Drehwinkeldetektor 9 auf die Eingabe eines Impulses des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b, und wenn die Impulseingabe erkannt wird, (es wird eine Vorder- oder eine Rückflanke erkannt), wird ein Flag Pein auf EIn gesetzt (S2101). Wie es in der 22 dargestellt ist, inkrementiert der Drehwinkeldetektor 9 den Zählwert des Zählers FGcount zu dem Zeitpunkt um eins, zu dem die Vorderflanke des Rotationsimpulssignals a erkannt wird. Es ist zu beachten, dass der Zähler FGcount auf beliebige Weise, mit Hardware oder mit Software, realisiert werden kann, dass jedoch die vorliegende Beschreibung einen Fall einer Realisierung durch Software erläutert. Dann wird das Flag PGin geprüft, um zu beurteilen, ob ein Impuls des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b eingegeben wurde oder nicht (S2202). Wenn das Flag PGin auf EIN gesetzt ist (es wurde die Eingabe eines Impulses erkannt), setzt der Drehwinkeldetektor 9 den Zähler FGcount in S2203 zurück, damit er den Wert null anzeigt, und er setzt in S2304 das Flag PGin zurück, um es auf AUS zu setzen. Außerdem gibt der Drehwinkeldetektor 9 in S2305 als Drehwinkelinformation c einen Wert aus, der sich aus der Akkumulation im Zähler FGcount ergibt. Wenn das Flag PGin in S2202 auf AUS gesetzt ist, wird die Operation in S2205 ausgeführt und als Drehwinkelinformation c wird ein Wert ausgegeben, der sich durch die Akkumulation im Zähler FGcount ergibt. Im Ergebnis nimmt die durch den Drehwinkeldetektor 9 ausgegebene Drehwinkelinformation c auf jede Eingabe eines Impulses des Rotationsim- pulssignals a hin zu, und sie wird jedesmal dann zurückgesetzt, wenn ein Impuls des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b eingegeben wird.
  • Andererseits führt der Wiederholungsdaten-Einstellabschnitt 21b eine in der i 23 dargestellte Operation aus. Der Wiederholungsdaten-Einstellabschnitt 21b erfasst während jedes Impulsintervalls die jeweilige Anzahl von Impulsen des Rotationsimpulssignals a, d. h. er erfasst die jeweilige Anzahl der Einzeldaten der Drehwinkelinformation c auf Grundlage des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b während einer Umdrehung des Motors, und er speichert die erfassten Werte sequenziell ab. Dann wird in jedem Impulsintervall des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b ein entsprechender erfasster Wert als Wiederholungsdatenstrom-Auswählsignal Msel ausgegeben. Wenn z. B. der Erregungsschaltvorgang während einer Umdrehung des Motors n mal ausgeführt wird, ist die Anzahl der Impulsintervalle des Rotormagnetpolpositions-Impulssignal b während einer Umdrehung des Motors die Zahln. Daher werden Daten 1(0), 1(1),..., 1(n – 1), die die Anzahl der Einzeldaten der Drehwinkelinformation c, wie sie jeweils während Impulsintervallen geliefert werden, anzeigen, in einen Speicher eingespeichert, und der Wiederholungsdaten-Einstellabschnitt 21b gibt die Daten 1(0), 1(1),..., 1(n-1) (nachfolgend als Anzahldaten bezeichnet) während jeweiliger entsprechender Impulsintervalle als Wiederholungsdatenstrom-Auswählsignale Msel aus.
  • Genauer gesagt, wird ein Zähler i, der ein entsprechendes Impulsintervall anzeigt, zurückgesetzt, dass er den Wert null anzeigt, und Flags Cen und Sfin, die später beschrieben werden, werden auf den Wert AUS initialisiert. Dann prüft der Wiederholungsdaten-Einstellabschnitt 21b in S2301 das Flag Sf in, und er beurteilt hinsichtlich jedes Impulssignalintervalls während einer Umdrehung des Motors, ob bereits ein entsprechender Anzahldatenwert erfasst wurde. Wenn das Flag Sf in auf AUS steht, wird beurteilt, dass die Erfassung der jeweiligen Anzahldaten nicht abgeschlossen ist, und es werden die Prozess in S2302 und danach ausgeführt, damit alle Anzahldaten bestimmt werden.
  • Im Bestimmungsprozess wird in S2302 ein Wert in einem Speicher 1(i) eingespeichert, der sich durch Inkrementieren des aktuellen Werts der Drehwinkelinformation c um eins ergibt. Hierbei ist, wenn ein Impuls des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b eingegeben wird, der obige Wert der Dreh-winkelinformation c der Maximalwert während des Impulsintervalls bis zur Eingabe dieses Impulses. Hierbei ist zu beachten, dass, da die Drehwinkel information c mit null beginnt, die Anzahl der Impulse des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals a, d. h. die Anzahl der Korrekturdaten, eine Anzahl ist, die sich dadurch ergibt, dass 1 zum aktuellen Wert der Drehwinkelinformation c addiert wird. Daher wird durch Abspeichern des Additionsergebnisses der dem vorigen Impulsintervall entsprechende Anzahldatenwert abgespeichert.
  • Ferner wird in S2303 zum Bestimmen des Anzahldatenwerts, der dem nächsten Impulsintervall entspricht, der Zählwert des Zählers i um eins inkrementiert, und in S2304 wird der Zählwert mit der Anzahl n der Impulse des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b, wie sie während einer Umdrehung des Motors zugeführt werden, verglichen. Der Prozess von S2301 bis S2304 wird wiederholt, bis der Zählwert des Zählers i den Maximalwert n überschreitet, und es werden die Anzahldatenwerte 1(0), 1(1),..., 1(n-1) entsprechend den i jeweiligen Impulsintervallen sequenziell bestimmt. Wenn der Motor eine Umdrehung abschließt und der Zählwert des Zählers i den Maximalwert n überschreitet, beurteilt der Wiederholungsdaten-Einstellabschnitt 21b, dass der Anzahldatenwert für eine Umdrehung bestimmt ist, und er setzt das Flag Sfin auf EIN (S2305).
  • Übrigens prüft, wie es in der 25 dargestellt ist, der Korrekturdaten-Leseabschnitt 21c das Flag Cen, das anzeigt, ob die Drehmomentruckelnkorrektur bereit ist oder nicht, um zu beurteilen, ob vom Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher 21a zugeführte Korrekturdaten als Drehmomentruckeln-Korrektursignale ausgegeben werden sollten (S2501). Hierbei fährt der Korrekturdaten-Leseabschnitt 21c damit fort, die Ausgabe der Korrekturdaten aufzuheben, da das Flag Cen im selben Zustand wie beider Initialisierung auf AUS verbleibt, während, eine Operation zum Bestimmen der Drehmoment-Anzahlsdaten abläuft.
  • Demgegenüber wird, wie es in der 23 dargestellt ist, dann, wenn das Flag Sf in in S2305 auf EIN steht, in S2301 beurteilt, dass der Motor eine Umdrehung abgeschlossen hat, und es werden die Prozesse in S2306 und danach ausgeführt. Anders gesagt, setzt der Wiederholungsdaten-Einstellabschnitt 21b in S2306 das Flag Cen auf EIN, was anzeigt, dass die Drehmomentruckeln korrektur bereit ist. In S2307 wird der Zählwert des Zählers i um eins inkrementiert, und wenn das Additionsergebnis den Maximalwert n überschreitet (bei JA in S2308), wird der Prozess in S2309 ausgeführt, um dadurch dafür zu. sorgen, dass der Zählwert des Zählers i auf null rückgesetzt wird. So repräsentiert der Zählwert des Zählers i die Zahl, die das aktuelle Impulsintervall kennzeichnet. Außerdem wird in S2310 der dem Zählwert des Zählers i entsprechende Anzahldatenwert 1(i) ausgelesen, und er wird als Wiederholungsdatenstrom-Auswählsignal Msel ausgegeben.
  • Hierbei besteht der Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher 21a aus z. B. einem ROM (Festwertspeicher) und dergleichen, und er speichert Korrekturdatenströme M(10), M(11),..., M(1k_1) mit Daten, deren Anzahlen 10, 11,... bzw. 1k_1 sind. Jeder Korrekturdatenstrom M verfügt über einen Verlauf, mit dem das Drehmomentruckeln korrigiert werden kann, wie in den Fällen der i ersten bis elften Ausführungsform. Der Korrekturdatenstrom kann z. B. dadurch erzeugt werden, dass vorhersagbare Drehmomentruckelnkomponenten synthetisiert werden oder tatsächliches Drehmomentruckeln abgetastet wird. Da die Drehmomentruckeln-Korrektursignale e als Korrekturdatenströme M abgespeichert werden, kann der Verlauf des Drehmomentruckeln-Korrektursignals e nach Wunsch eingestellt werden.
  • Die Zahlen 10, 11,..., 1k_1 können auf jeden Fall eingestellt werden, solange sie alle Anzahldaten 1(i) beinhalten, die den Impulsintervallen entsprechen, jedoch werden sie im Allgemeinen wie folgt eingestellt. Das heißt, dass eine Bezugszahl ausgewählt wird, die aus der Anordnung des Motors beurteilt wird, und die Zahlen 10, 11,..., 1k_1 werden so eingestellt, dass sie in einen Bereich fallen, der um die Bezugszahl herum zentriert ist. Zum Beispiel wird bei der oben genannten Anordnung die Bezugszahl auf 120/8=15 eingestellt. Daher werden die Zahlen 10, 11 ..., 1k_1 so eingestellt, dass sie in einen Bereich fallen, der zentrisch um 15 herum liegt, z. B. im Bereich von 12 bis 18.
  • Im in der 24 dargestellten Schritt S2401 wird ein zur Korrektur während des aktuellen Impulsintervalls verwendeter Korrekturdatenstrom unter diesen Korrekturdatenströmen entsprechend dem vom Wiederholungsdaten-Einstellabschnitt 21b ausgegebenen Wiederholungsdatenstrom-Auswählsignal Msel ausgewählt und in S2402 gibt der Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher 21a einen der Drehwinkelinformation c entsprechenden Korrekturdatenwert in den Korrekturdatenstrom aus.
  • Andererseits wird, da das Flag Cen in diesem Zustand auf EIN steht., in S2501 beurteilt, dass Bereitschaft für die Ausgabe des Drehmomentruckeln-Korrektursignals e besteht, und der Korrekturdaten-Leseabschnitt 21c gibt, als Drehmomentruckeln-Korrektursignale, die durch den Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher 21a ausgegebenen Korrekturdaten aus (S2502).
  • Im Ergebnis kann die Korrekturdaten-Ausgabeeinheit 21 einen geeigneten Korrekturdatenstrom auswählen und das Drehmomentruckeln-Korrektursignale selbst dann ausgeben, wenn das Impulsintervall des RotormagnetpolpositionsImpulssignals b schwankt. Dies ermöglicht es, dass die Motordrehzahl-Steue- rungsvorrichtung dauernd eine geeignete Korrektur ausführt, und zwar unabhängig von Inpulsintervallen, wie es in der 27 veranschaulicht ist.
  • Es ist zu beachten, dass zum Abspeichern mehrerer Korrekturdatenströme die 1 für den Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher 21a benötigte Speicherkapazität im Vergleich zur ersten bis elften Ausführungsform erhöht sein muss; dass sie jedoch immer noch ausreichend klein im Vergleich zum herkömmlichen Fall ist, bei dem der Korrekturdatenstrom für eine Umdrehung des Motors abgespeichert wird.
  • Darüber hinaus sind in der obigen Beschreibung die Schritte S2401 und S2402 gesondert beschrieben, jedoch werden die zwei Schritte tatsächlich gleichzeitig ausgeführt, wie es unten beschrieben ist. Das heißt, dass ein Korrekturdatenwert, der durch eine Kombination aus dem Wiederholungsdaten strom-Auswählsignal Msel und der Drehwinkelinformation c spezifiziert ist , an einer der Kombination entsprechenden Adresse im Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher 21a abgespeichert wird. Wenn dann beide Signale Msel und c zugeführt w werden, werden die Korrekturdaten aus der Adresse ausgelesen, die so erzeugt wird, dass sie der Kombination entspricht. Durch diese Vorgehensweise werden die zwei Schritte gleichzeitig ausgeführt. Es ist zu beachten, dass dann, wenn ein sich aus einer Decodierung des Anzahldatenwerts 1(i) ergebender Wert an Stelle des Anzahldatenwerts 1(i) abgespeichert wird und der decodierte Wert als Wiederholungsdatenstrom-Auswählsignal Msel ausgegeben wird, die Erzeugung einer Adresse einfacher wird, die der Kombination der Signale Msel und c entspricht.
  • Übrigens wird bei der oben genannten zwölften Ausführungsform das Drehmo mentruckeln-Korrektursignale unter Verwendung des im Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher 21a abgespeicherten Korrekturdatenstroms erzeugt, jedoch besteht für das Verfahren zum Erzeugen des Drehmomentruckeln-Korrektursig nals e keine Beschränkung hierauf, und dieses kann durch einen Berechnungsprozess erzeugt werden, wie im Fall einer unten beschriebenen dreizehnten Ausführungsform der Erfindung.
  • Bei der dreizehnten Ausführungsform, wie sie in der 28 dargestellt ist, ist eine Korrekturdaten-Ausgabeeinheit 22, die die Korrekturdaten-Ausgabeeinheit 21 ersetzt, mit Folgendem versehen: einem Drehwinkeldetektor 9, der derselben wie der bei der zwölften Ausführungsform ist; und einem Korrekturdaten-Berechnungsabschnitt 22a zum Erzeugen eines Drehmomentru ckeln-Korrektursignals e, dessen Zyklen proportional zu den Impulsintervallen des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b sind, auf Grundlage der Drehwinkelinformation c und des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b. Es ist zu beachten, dass die folgende Beschreibung die vorliegende Ausführungsform dadurch erläutert, dass beispielhaft, ein Fall angegeben wird, bei dem das Drehmomentruckeln-Korrektursignale über einen Sinusverlauf mit demselben Zyklus wie dem der Impulsintervalle des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b verfügt. In diesem Fall wird das Drehmomentruckeln-Korrektursignale so eingestellt, dass es jeweils denselben Zyklus wie die Impulsintervalle hat.
  • Wenn das Flag Sfin auf AUS steht, d. h., wenn der Anzahldatenwert für eine Umdrehung des Motors noch nicht bestimmt ist, führt die Korrekturdaten-Berechnungseinheit 22a mittels der in der 29 dargestellten Schritte S2901 bis S2905 eine Anzahldaten-Bestimmungsoperation durch, wie sie mittels der in der 23 dargestellten Schritte S2301 bis S2305 ausgeführt wird, und dann speichert sie die so bestimmten Anzahldaten 1(0), 1(1),..., 1(n – 1) für eine Umdrehung ab.
  • Zum Zeitpunkt, zu dem die Anzahldaten für eine Umdrehung bestimmt sind, wird der Zählwert des Zählers i auf eine Zahl gesetzt, die das aktuelle Impulsintervall anzeigt (S2906 bis S2908), wie dies mittels der in der 23 dargestellte Schritte S2307 bis S2309 erfolgt. Ferner berechnet der Korrekturdaten-Berechnungsabschnitt 22a gemäß der vorliegenden Ausführungsform in S2909 das Drehmomentruckeln-Korrektursignale mittels eines vorbe stimmten Rechenprozesses auf Grundlage der Drehwinkelinformation c und des Anzahldatenwerts 1(i), entsprechend dem Zählwert des Zählers i. Hierbei ist, da das Drehmomentruckeln-Korrektursignale über Sinusverlauf mit, dem- selben Zyklus wie dem der Impulsintervalle verfügt, das Drehmomentruckeln-Korrektursignale durch den folgenden Ausdruck (9) gegeben:
    e = sin(2xπxc/1(i)) (9)
  • Der Prozess in S2909 wird jedesmal dann wiederholt, wenn die Drehwinkelinformation c zugeführt wird, und der Korrekturdaten-Berechnungsabschnitt 22a gibt als Drehmomentruckeln-Korrektursignale ein Sinussignal mit einer Phase von 0(rad) zu dem Zeitpunkt aus, zu dem ein Impuls des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b eingegeben wird, und mit demselben Zyklus wie dem der Impulsintervalle.
  • Demgemäß stellt der Korrekturdaten-Berechnungsabschnitt 22a die Zyklen des Drehmomentruckeln-Korrektursignals e auf Grundlage der Anzahldaten ei n, wie sie jeweils den zuvor erfassten Impulsintervallen entsprechen. Durch diese Vorgehensweise ist es möglich, das Drehmomentruckeln-Korrektursignale so zu erzeugen, dass es dem Impulsintervall entspricht, und zwar selbst dann, wenn das Impulsintervall des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b variiert. Im Ergebnis erlaubt dies, wie bei der zwölften Ausführungsform, dass die Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung dauernd eine geeignete Korrektur unabhängig von den Impulsintervallen ausführt, wie es in der 27 veranschaulicht ist.
  • Es ist zu beachten, dass bei der vorliegenden Ausführungsform eine Speicherung einer Anzahl von Korrekturdatenströmen M überflüssig ist, das das Drehmomentruckeln-Korrektursignal e durch Berechnung erzeugt wird, wodurch die für die Korrekturdaten-Ausgabeeinheit benötigte Speicherkapazität im Vergleich zur zwölften Ausführungsform verringert werden kann.
  • Übrigens wird bei der ersten bis dreizehnten Ausführungsform die Drehwinkelinformation c dann erneuert, wenn ein Impuls des Rotationsimpulssignals, a eingegeben wird. Hierbei existiert, wie es in der 30 veranschaulicht ist, im Allgemeinen eine Zeitnacheilung ϴt zwischen dem Zeitpunkt der Eingabe eines Impulses des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b und dem Zeitpunkt der Eingabe eines Impulses des Rotationsimpulssignal a. Daher weist das entsprechend der Drehwinkelinformation c erzeugte Drehmomentruckeln-Korrektursignale eine Phasennacheilung in Übereinstimmung mit der Zeitnacheilung ϴt (nachfolgend als Phasenabweichung ϴt bezeichnet) in Bezug das Motor-Drehmomentruckeln auf, das synchron mit der Eingabe der Impulse des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b auftritt, was die Genauigkeit beim Korrigieren von Drehmomentruckeln beeinträchtigt.
  • Die Phasenabweichung ϴt nimmt zu, wenn ein Impulsintervall des Rotationsimpulssignals a länger wird oder wenn die Anzahl der Impulse des Rotationsimpulssignals a während einer Umdrehung des Motors abnimmt. Daher wird manchmal die Beeinträchtigung bei der Genauigkeit der Korrektur von Drehmomentruckeln auf Grund der Phasenabweichung ?t manchmal zu stark, als dass sie vernachlässigt werden könnte, insbesondere bei einem kleinen Motor, bei dem es schwierig ist, viele Rotationsimpulsmuster auszubilden.
  • Demgegenüber kann eine Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung gemäß einer vierzehnten Ausführungsform der Erfindung, wie sie unten unter Bezugnahme auf die 31 bis 34 beschrieben wird, die Phasenabweichung ϴt korrigieren und demgemäß die Genauigkeit bei der Korrektur weiter verbessern. Wie es in der 31 dargestellt ist, ist eine Korrekturdaten-Ausgabeeinheit 23 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zusätzlich zur in der 20 dargestellten Anordnung mit einem Korrekturdatenphasendifferenz-Berechnungsabschnitt 23a zum Erfassen einer Phasenabweichung ϴt zwischen dem Rotationsimpulssignal a und dem Rotormagnetpolpositions-Impulssignal b zum Korrigieren des Ausgangswerts des Drehmomentruckeln-Korrekturspeichers 21a versehen. Es ist zu beachten, dass Elemente mit derselben Struktur (Funktion) wie bei der in der 20 dargestellten Anordnung mit denselben Bezugszahlen gekennzeichnet werden und dass ihre Beschreibung weggelassen wird.
  • Der Korrekturdatenphasendifferenz-Berechnungsabschnitt 23a ist mit einem Timer zum Messen der Zeit versehen, um eine Phasenabweichung ϴt zwischen zwei Impulssignalen zu erfassen, und der Timer beginnt, wie es in der 32 veranschaulicht ist, zum Zeitpunkt, zu dem ein Impuls des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b eingegeben wird, ausgehend von null zu zählen. Ein Zählzyklus des Timers ist ausreichend kürzer als das Impulsintervall, des Rotationsimpulssignals a eingestellt, und nach der Eingabe eines Impulses wird der Zählwert des Timers im Zählzyklus inkrementiert.
  • Zum Zeitpunkt, zu dem der ersten Impuls des Rotationsimpulssignals a ab dem obigen Zeitpunkt der Impulseingabe eingegeben wird, stoppt der Zähler in S3301 den Zählvorgang, wie es in der 33 dargestellt ist. Im Ergebnis wird eine Zeitnacheilung zwischen dem Zeitpunkt a der Eingabe des Impulses des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b und dem Zeitpunkt der Einga be eines Impulses des Rotationsimpulssignals a in Form eines Zählwerts des Zählers erfasst. Es ist zu beachten, dass der Zählwert des Zählers aüfrechterhalten wird, bis ein nächster Impuls des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b eingegeben wird.
  • Anschließend korrigiert, in S3302, der Korrekturdatenphasendifferenz-Berechnungsabschnitt 23a die durch den Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher 21a ausgegebenen Korrekturdaten unter Verwendung der Phasenabweichung ϴt, und dann liefert er sie, in S3303, an den Korrekturdaten-Leseabschnitt 21c.
  • Nachfolgend wird der Korrekturprozess in S3302 durch Veranschaulichen eines Falls detailliert erläutert, beidem ein Korrekturdatenstrom M durch eine Sinuswelle mit demselben Zyklus wie dem der Impulsintervalle des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b angenähert werden kann. Genauer gesagt, sei die durch den Zählwert angegebene Phasenabweichung ?t und die Anzahl der Zählwerte des Timers während eines aktuellen Impulsintervalls des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b sei 0; dann ist eine Phasenabweichung (rad] als 2xπx(ϴt/ϴ) ausgedrückt. Daher ist dann, wenn der Korrekturdatenstrom M als Sinuswelle angenähert wird, ein Fehler Δe in den Korrekturdaten, wie er auf Grund der Phasenabweichung auftritt, durch den folgenden Ausdruck (10) gegeben:
    Δe = sin(2xπx{c/1(i) + (ϴt/ϴ)}] – sin(2xπx{c/1(i)}] (10)
  • Der Korrekturdatenphasendifferenz-Berechnungsabschnitt 22a korrigiert die Korrekturdaten durch Addieren des Korrekturdatenfehlers Δe zu diesen.
  • Die Gesamtzahl ϴ kann z. B. dadurch berechnet werden, dass der Anzahldatenwert 1(i.) entsprechend dem aktuellen Impulsintervall aus dem Wiederholungsdaten-Einstellabschnitt 21b ausgelesen wird und dieser mit dem Verhältnis eines Impulsintervalls des Rotationsimpulssignals a zur Zählbreite des Timers multipliziert wird. Alternativ kann die Gesamtzahl ϴ, wie der Anzahldatenwert 1(i), für jedes Impulsintervall des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b erfasst und abgespeichert werden. Durch tatsächliches Messen der Gesamtzahlen ϴ in jeweiliger Entsprechung zu den Impulsintervallen wird die Erfassung derselben genauer, wodurch die Genauigkeit der Korrektur verbessert wird. Es ist zu beachten, dass die Messung der Gesamtzahl ϴ gleichzeitig mit der Anzahldaten-Bestimmungsoperation oder dergleichen ausgeführt werden kann. Daher ändert sich die Zeitperiode, bis die Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung dazu bereit ist, ein Drehmomentruckeln zu korrigieren, in keiner Weise durch die Messung der Gesamtzahl ϴ.
  • Die Schritte S3302 und S3303 werden mit jeder Eingabe eines Impulses des Rotationsimpulssignals a wiederholt, und der Korrekturdatenphasendifferenz-Berechnungsabschnitt 23a korrigiert die Korrekturdaten auf Grundlage der Gesamtzahl ϴ der Zählwerte des Timers im aktuellen Impulsintervall des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b, der Phasenabweichung ϴt und der Drehwinkelinformation c. Durch diese Vorgehensweise wird dafür gesorgt, wie es in der 30 veranschaulicht ist, dass die Phase des Drehmomentru ckeln-Korrektursignals e mit der Phase des Motor-Drehmomentruckelns übereinstimmt, und zwar unabhängig von der Phasenabweichung ?t zwischen den Impulssignalen a und b, was es ermöglicht, dass die Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung die Motordrehzahl mit hoher Genauigkeit steuert.
  • Übrigens wird bei der oben genannten vierzehnte Ausführungsform das Drehmomentruckeln-Korrektursignale unter Verwendung des im Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher 21a abgespeicherten Korrekturdatenstroms erzeugt, jedoch besteht für das Verfahren zum Erzeugen des Drehmomentruckeln-Korrektursignals e keine Beschränkung hierauf. Das Drehmomentruckeln-Korrektursignale kann durch einen Rechenprozess erzeugt werden, wie bei der oben genannten dreizehnten Ausführungsform. Dieses Verfahren wird bei einer fünfzehnten Ausführungsform der Erfindung angewandt, die unten beschrieben wird.
  • Wie es in der 34 dargestellt ist, ist eine Korrekturdaten-Ausgabeeinheit 24 bei der fünfzehnten Ausführungsform mit Folgendem versehen: dem Drehwinkeldetektor 9, der derselbe wie der in der 20 dargestellte ist einem Korrekturdatenphasendifferenz-Berechnungsabschnitt 24a zum Erfasse n der Phasenabweichung ϴt; und einem Korrekturdaten-Berechnungsabschnitt 24b zum Berechnen eines Drehmomentruckeln-Korrektursignals e nach Korrektur der Phasenabweichung ϴt.
  • Der Korrekturdatenphasendifferenz-Berechnungsabschnitt 24a führt die in der 32 dargestellte Operation aus, und er startet mit jeder Eingabe eines Impulses des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b einen Timer zum Messen der verstrichenen Zeit. Der Zählzyklus des Timers ist ausreichend kürzer als das Impulsintervall des Rotationsimpulssignals a eingestellt, und der Zählwert des Timers wird bei einer Impulseingabe des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b auf null gesetzt und im obigen Zählzyklus inkrementiert. Zum Zeitpunkt, zu dem der erste Impuls des Rotationsimpulssignals a ab dem obigen Zeitpunkt der Impulseingabe eingegeben wird, stoppt der Timer in S3501 den Zählvorgang, wie es in der 35 dargestellt ist. Im Ergebnis wird eine Zeitnacheilung zwischen dem Zeitpunkt, zu dem ein Impuls des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b eingegeben wird, und dem Zeitpunkt, zu dem ein Impuls des Rotationsimpulssignals a eingegeben wird, d. h. eine Phasenabweichung ϴt, in Form des Zählwerts des Timers erfasst. Anschließend berechnet der Korrekturdatenphasendifferenz-Berechnungsabschnitt 24 die Gesamtzahl der Zählwerte des Timers im aktuellen Impulsintervall (S3502), wie dies der Korrekturdatenphasendifferenz-Rechenabschnitt 23a tat. Die Werte ϴ und ϴt werden in S3503 an den Korrekturdaten-Berechnungsabschnitt 24b geliefert. Es ist zu beachten, dass die Zeitperiode, in der der Timer zählt, die Zeitperiode ab dem Zeitpunkt, zu dem ein Impuls des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b eingegeben wird, bis zum Zeitpunkt ist, zu dem ein Impuls des Rotationsimpulssignals a eingegeben wird. Während die restlichen Impulse des Rotationsimpulssignals a eingegeben werden, werden eine Berechnung einer Phasenabweichung ϴt und dergleichen auf Grundlage des erfassten Zählwerts ausgeführt.
  • Andererseits führt, wie es in der 36 dargestellt ist, der Korrekturdaten-Berechnungsabschnitt 24b dieselbe Operation aus, wie sie in der 29 veranschaulicht ist, um das Drehmomentruckeln-Korrektursignale auszugeben. Es ist zu beachten, dass, da der Korrekturdaten-Berechnungsabschnitt 24b gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Phasenabweichung ?t korrigiert, an Stelle des in der 29 bei S2909 dargestellten Prozesses ein Prozess bei S3609 ausgeführt wird. Wie oben angegeben, wird die vorliegende Ausführungsform beispielhaft für den Fall beschrieben, dass das Drehmomentruckeln-Korrektursignale im selben Zyklus wie dem der Impulsintervalle des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b Sinusverlauf aufweist. Wenn der dem aktuellen Impulsintervall entsprechende Anzahldatenwert 1(i) ist, wird das durch den obigen Prozess gemäß S3609 mit jeder Eingabe der Drehwinkelinformation c berechnete Drehmomentruckeln-Korrektursignale durch den folgenden Ausdruck (11) angegeben:
    e = sin[2xπx(c/1(i) + (ϴt/ϴ)}] (11)
  • Im Ergebnis ist dafür gesorgt, dass die Korrekturdaten-Ausgabeeinheit 24. das Drehmomentruckeln-Korrektursignal e so ausgeben kann, dass seine Phase mit derjenigen des Motor-Drehmomentruckelns übereinstimmt, und zwar unabhängig von der Phasenabweichung ?t zwischen den Impulssignalen a und b, wie es in der 30 veranschaulicht ist. Daher kann wie im Fall der oben genannten vierzehnten Ausführungsform eine genaue Drehmomentruckelnkorrektur realisiert werden.
  • Es ist zu beachten, dass bei der dreizehnten (vierzehnten) Ausführungsform der Korrekturdatenphasendifferenz-Berechnungsabschnitt 23a (24a) die Phasenabweichung ϴt durch tatsächlich Messung bestimmt, dass jedoch statt dessen ein vorbestimmter Wert als Phasenabweichung ?t verwendet werden kann. Es kann im Wesentlichen derselbe Effekt erzielt werden, wenn der Korrekturdatenphasendifferenz-Berechnungsabschnitt 23a (der Korrekturdaten-Berechnungsabschnitt 24b) ein Drehmomentruckeln-Korrektursignale ausgibt, dessen Pegel so korrigiert ist, dass ein auf Grund der Phasenabweichung ?t auftretender Fehler aufgehoben ist. Jedoch kann eine genauere Korrektur betreffend die Korrekturdaten dadurch bewerkstelligt werden, dass die Phasenabweichung ϴt durch tatsächliche Messung bestimmt wird, wie dies bei den Korrekturdatenphasendifferenz-Berechnungsabschnitten 23a und 24a gemäß den, Ausführungsformen erfolgt, und durch diese Vorgehensweise ist dafür gesorgt, dass die Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung die Motordrehzahl mit höherer Genauigkeit steuert.
  • Übrigens erläutert die obige Beschreibung der vierzehnten und der fünfzehnten Ausführungsform eine Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung, die dazu in der Lage ist, diejenige Phasenabweichung ϴt zu korrigieren, die von einer Zeitnacheilung zwischen dem Zeitpunkt, zu dem ein Impuls des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b eingegeben wird, und dem Zeitpunkt, zu dem ein Impuls des Rotationsimpulssignals a eingegeben wird, herrührt.
  • Da jedoch die Korrekturdaten-Ausgabeeinheiten 21 bis 24 digital arbeiten und den Pegel des Drehmomentruckeln-Korrektursignals e mit jeder Eingabe der Drehwinkelinformation c digital bearbeiten und erneuern, weist das so erzeugte Drehmomentruckeln-Korrektursignale eine Phasennacheilung ϴ1 in Bezug auf das Drehmomentruckeln auf, wie es in der 37 veranschaulicht ist, obwohl keine Phasenabweichung ϴt existiert.
  • Genauer gesagt, wird das Drehmomentruckeln-Korrektursignal e in der zeitlichen Richtung verteilt erzeugt, und wenn die Korrekturdaten-Ausgabeeinheiten 21 bis 24 hinsichtlich einer Übergangsfunktion ausgedrückt werden, ist darin ein Nacheilungsfaktor enthalten, der aus einer Verzögerung nullter Ordnung auf Grund des Datenhaltevorgangs herrührt, woher die Phasennacheilung ϴ1 herrührt. Die Länge der Phasennacheilung ϴ1 beträgt 1/2 der Haltezeit des Drehmomentruckeln-Korrektursignals e (1/2 eines Impulsintervalls des Rotationsimpulssignals a). Daher wird die Phasennacheilung ϴ1 größer, wenn ein Impulsintervall des Rotationsimpulssignals a länger wird oder wenn die Anzahl der Impulse des Rotationsimpulssignals a während einer Umdrehung des Motors abnimmt. Im Ergebnis wird manchmal die Beeinträchtigung bei der Genauigkeit der Korrektur, die von der Phasennacheilung ϴ1 herrührt, zu groß, als dass sie vernachlässigt werden könnte, insbesondere bei einem kleinen Motor, bei dem die Ausbildung vieler Rotationsimpulsmuster schwierig ist.
  • Demgegenüber kann eine Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung gemäß einer sechszehnten Ausführungsform der Erfindung, wie sie nachfolgend unter Bezugnahme auf die 37 bis 39 beschrieben wird, die Phasennacheilung ϴ1 korrigieren und die Genauigkeit der Korrektur weiter verbessern. Wie es in der 38 dargestellt ist, ist eine Korrekturdaten-Ausgabeeinheit 25 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zusätzlich zur in der 20 dargestellten Anordnung mit einem Korrekturdatenphasennacheilungs-Berechnungsabschnitt 25a zum Korrigieren des Ausgangswerts des Drehmomentruckeln-Korrekturspeichers 21a auf Grundlage der Phasennacheilung ϴ1, wie sie aus einem Impulsintervall des Rotationsimpulssignals a berechnet wurde, versehen. Es ist zu beachten, dass Elemente mit derselben Struktur (Funktion) wie bei der in der 20 dargestellten Anordnung mit denselben Bezugszahlen gekennzeichnet werden und dass deren Beschreibung weggelassen wird.
  • Wie es in der 39 dargestellt ist, wird der Korrekturdatenphasennacheilungs-Berechnungsabschnitt 25a mit der Drehwinkelinformation c versehen, und mit jeder Ausgabe eines neuen Korrekturdatenwerts durch den Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher 21a (S3901) korrigiert er diesen durch Addieren eines Fehlers Δe auf Grund der Phasennacheilung ϴ1 zu ihm. Dann gibt er den so korrigierten Korrekturdatenwert aus (S3902). Die Phasennacheilung ϴ1 wird so berechnet, dass sie das 0,5-fache eines Impulsintervalls des Rotationsimpulssignals a ist.
  • Die folgende Beschreibung erläutert detaillierter den Korrekturprozess in S3901 durch beispielhafte Darstellung eines Falls, bei dem ein Korrekturdatenstrom M durch eine Sinuswelle mit demselben Zyklus wie dem der Impulsintervalle des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b angenähert werden kann. Genauer gesagt, sei der Anzahldatenwert, der dem aktuellen Impulsintervall des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b entspricht, 1(i), und dann ist die Phasennacheilung ϴ1[rad] durch den folgenden Ausdruck (12) gegeben:
    ϴ1 = 2xπ/{2x1(i)} (12)
  • Daher ist der aus der Phasennacheilung ϴ1 herrührende Fehler Δe im Korrek turdatenstrom durch den folgenden Ausdruck (13) gegeben:
    Δe=sin(2xπx{c/1(i)} + ϴ1] – sin[2xπx{c/1(i)}) (13)
  • Ferner korrigiert der Korrekturdatenphasennacheilungs-Berechnungsabschnitt 25a die Korrekturdaten durch Addieren des Korrekturdatenfehlers Δe zu ihnen. Es ist zu beachten, dass der Korrekturdatenfehler Δe nicht durch Berechnung unter Verwendung des obigen Annäherungsausdrucks bestimmt werden muss, sondern dass ein Wert abgespeichert und bei Bedarf ausgelesen werden kann, der einer Kombination aus der Drehwinkelinformation c, dem Anzahldatenwert 1(i) und der Phasennacheilung ϴ1 entspricht.
  • Die Schritte S3901 und S3902 werden mit jeder Eingabe eines Impulses des Rotationsimpulssignals a wiederholt. Der Korrekturphasennacheilungs-Berechnungsabschnitt 25a berechnet die Phasennacheilung ϴ1 aus dem dem aktuellen Impulsintervall des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b entsprechenden Anzahldatenwert 1(i), und er korrigiert die Korrekturdaten auf Grundlage der Phasennacheilung ϴ1 und der Drehwinkelinformation c. Durch diese Vorgehensweise wird, wie es in der 37 veranschaulicht ist, die Phasennacheilung ϴ1 beseitigt, die aus der Verzögerung nullter Ordnung auf Grund des Datenhaltevorgangs herrührt, und es wird dafür gesorgt, dass die Phase des Drehmomentruckeln-Korrektursignals e als Ergebnis der Phasennacheilungskorrektur mit der Phase des Motor-Drehmomentruckelns übereinstimmt. Im Ergebnis ist dafür gesorgt, dass die Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung die Motordrehzahl mit noch höherer Genauigkeit steuert.
  • Die obige Beschreibung erläutert die sechzehnte Ausführungsform durch beispielhafte Angabe des Falls, dass das Drehmomentruckeln-Korrektursignale unter Verwendung der Korrekturdatenströme M erzeugt wird, jedoch erläutert, die folgende Beschreibung eine siebzehnte Ausführungsform durch beispielhafte Angabe eines Falles, bei dem das Drehmomentruckeln-Korrektursignal e, durch Berechnung, bei der fünfzehnten Ausführungsform, erzeugt wird.
  • Genauer gesagt, ist, wie es in der 40 dargestellt ist, ein Korrekturdaten-Ausgabeeinheit 26 gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit Folgendem versehen: dem Drehwinkeldetektor 9, der derselbe wie der in der 20 dargestellte ist; einem Korrekturdatenphasennacheilungs-Berechnungsabschnitt 26a zum Erfassen der Phasennacheilung ϴ1; und einem Korrekturdaten-Berechnungsabschnitt 26b zum Berechnen eines Drehmomentruckeln-Korrektursignals e als Ergebnis einer Korrektur unter Verwendung der Phasennachelung ϴ1.
  • Der Korrekturdatenphasennacheilungs-Berechnungsabschnitt 26a führt zum Zeitpunkt, zu dem ein Impuls des Rotationsimpulssignals a eingegeben wird einen in der 41 dargestellten Prozess aus, und er berechnet eine Phasennacheilung ϴ1 (S4101) und gibt diese aus (S4102).
  • Andererseits führt, wie es in der 42 veranschaulicht ist, der Korrekturdaten-Berechnungsabschnitt 26b im Wesentlichen dieselbe Operation aus, wie sie in der 29 dargestellt ist, und er erzeugt das Drehmomentruckeln-Korrektursignale. Es ist zu beachten, dass bei der vorliegenden Ausführungsform im Schritt S4209, der den in der 29 dargestellten Schritt S2909 ersetzt, das Drehmomentruckeln-Korrektursignale als Ergebnis der Korrektur unter Verwendung der Phasennacheilung ϴ1 ausgegeben wird.
  • Hierbei ist wie im Fall der obigen Ausführungsformen angenommen, dass das Drehmomentruckeln-Korrektursignale einen Sinusverlauf mit demselben Zyklus wie dem der Impulsintervalle des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b aufweist. In diesem Fall sind die Berechnungsprozesse in 4101 und, 4209 durch die unten angegebenen Ausdrücke (14) bzw. (15) gegeben:
    01' = 1/(2x1(i)} (14)
    e = sin[2xπx(c/1(i) + ϴ1'}j (15)
  • Es ist zu beachten, dass in den obigen Ausdrücken (14) und (15) der Wert ϴ1, der 1/(2xπ) mal die Phasennacheilung ϴ1 ist, an Stelle der Phasennacheilung ϴ1 berechnet wird, um den Rechenumfang zu verringern.
  • Durch diese Vorgehensweise kann, wie es in der 37 veranschaulicht ist, die Korrekturdaten-Ausgabeeinheit 26 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Phasennacheilung ϴ1 beseitigen, die aus der Verzögerung nullter Ordnung durch den Datenhaltevorgang herrührt, und sie kann dafür sorgen, dass die Phase des Drehmomentruckeln-Korrektursignals e als Ergebnis der Phasennacheilungskorrektur mit der Phase des Motor-Drehmomentruckelns übereinstimmt. Im Ergebnis ist dafür gesorgt, dass die Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung die Motordrehzahl mit noch höherer Genauigkeit steuert.
  • Es ist zu beachten, dass bei der obigen sechzehnten und siebzehnten Ausführungsform der Korrekturdatenphasennacheilungs-Berechnungsabschnitt 25a (26a) die Phasennacheilung ϴ1, die 1/2 eines Impulsintervalls des Rotormägnetpolpositions-Impulssignals a entspricht, auf Grundlage des Anzahldaten- werts 1(i) berechnet, wie er jeweils Impulsintervallen des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b entspricht, dass jedoch an Stelle der Phasennacheilung ?1 ein vorbestimmter konstanter wert verwendet werden kann. Es kann dann im Wesentlichen derselben Effekt erzielt werden, wenn dafür gesorgt ist, dass das Drehmomentruckeln-Korrektursignale eine solche Phase aufweist, dass ein auf Grund der Verzögerung nullter Ordnung durch den Datenhaltevorgang auftretende Phasenverzögerung aufgehoben wird. Jedoch kann die Phasennacheilung ϴ1 des Motors durch Berechnen derselben, wie bei den obigen Ausführungsformen, genauer bestimmt werden, und durch diese Vorgehensweise ist dafür gesorgt, dass die Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung die Motordrehzahl mit höherer Genauigkeit steuert.
  • Die Beschreibung zu den obigen zwei Ausführungsformen erläutert den Fall, dass ein Element zum Korrigieren einer Phasennacheilung, wie der Korrekturdatenphasennacheilungs-Berechnungsabschnitt 25a (26a), zur Anordnung gemäß der zwölften und dreizehnten Ausführungsform hinzugefügt ist, jedoch kann ein derartiges Element auch zur Anordnung der vierzehnten oder fünfzehnten Ausführungsform hinzugefügt werden. In diesem Fall werden beide Fehler in den Korrekturdaten, die von der Phasenabweichung ϴt und von der Phasehnacheilung ϴ1 herrühren, beseitigt, was dazu führt, dass dafür gesorgt ist, dass die Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung die Motordrehzahl mit höherer Genauigkeit steuert. Es ist zu beachten, dass die Korrekturdaten oder das Drehmomentruckeln-Korrektursignale vorzugsweise dadurch korrigiert werden können, dass als Erstes die Summe aus der Phasenabweichung ϴt und der Phasenhacheilung ϴ1 berechnet wird und dann die in der Summe derselben auftretende Abweichung aufgehoben wird, um den Rechenumfang zu verringern.
  • Ferner ist bei der vierzehnten bis siebzehnten Ausführungsform eine Sinuswelle mit demselben Zyklus wie dem der Impulsintervalle des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b als Beispiel für das Drehmomentruckeln-Korrektursignale oder dessen Annäherungsausdruck angegeben. Jedoch soll das Drehmomentruckeln-Korrektursignale nicht hierauf beschränkt sein, sondern es kann jeder beliebige gewünschte Ausdruck verwendet werden. Durch Ändern der Ausdrücke (10) bis (15) in Übereinstimmung mit dem gewünschten Ausdruck kann derselbe Effekt wie durch die obigen Ausführungsformen erzielt werden.
  • Übrigens ist bei den Beschreibungen zur zwölften bis siebzehnten Ausführungsform der Fall erläutert, dass ein Element zum Einstellen des Zyklus oder der Phase des Drehmomentruckeln-Korrektursignals e zur Anordnung der ersten Ausführungsform hinzugefügt ist. Jedoch kann das Element zur Anordnung hinzugefügt sein, bei der das Verfahren zum Bestimmen des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b und das Verfahren zum Einstellen der Amplitude des Drehmomentruckeln-Korrektursignals von denen bei der ersten Ausfüh rungsform verschieden sind, wie bei den Anordnungen der zweiten bis elften Ausführungsform.
  • Als Beispiel sei angenommen, dass die zwölfte bis siebzehnte Ausführungsform bei der in der 7 dargestellten Anordnung angewandt sind, wodurch die in der 43 dargestellte Anordnung erhalten wird. Bei dieser Anordnung wird die Amplitude des an den Subtrahierer 5b gelieferten Drehmomentruckeln-Korrektursignals entsprechend der Amplitude des Drehmomentruckelns des Motors eingestellt. Daher ist dafür gesorgt, dass die. Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung die Motordrehzahl mit noch höherer Genauigkeit steuert.
  • Ferner wird eine in der 44 dargestellte Anordnung erhalten, wenn bei der Anordnung der 43 das Rotormagnetpolpositions-Impulssignal b entsprechend den Erregungsschaltzeitpunkt-Erfassungssignalen erzeugt wird, wie bei der zweiten Ausführungsform. Bei dieser Ausführungsform wird eines von mehreren Erregungsschaltzeitpunkt-Erfassungssignalen, wie sie beim Antreiben des Motors 1 erfasst werden, durch die Signalverlauf-Formungsschaltung 3b neu geformt, wodurch es zum Rotormagnetpolpositions-Impulssignal b wird. Das Erregungsschaltzeitpunkt-Erfassungssignal ist ein unabdingbares Signal zum Ansteuern des Motors, und es wird z. B. durch einen Sensor wie einen Hallsensor erzeugt. Durch Erzeugen des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals b aus dem Erregungsschaltzeitpunkt-Erfassungssignal kann ein Impulssignal synchron mit den Rotormagnetpositionen, d. h. synchron mit dem Motor- Drehmomentruckeln, erzeugt werden, ohne dass ein zusätzlicher Sensor angebracht wird. Im Ergebnis wird die Phase des Motor-Drehmomentruckelns erkannt, und daher kann die Anzahl der Schaltungsteile der Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung verringert werden, ohne dass der Effekt der Korrektur des Motor-Drehmomentruckelns beeinträchtigt würde.
  • Ferner wird, wie es in der 45 dargestellt ist, zur Anordnung der 44 vorzugsweise eine Synthetisiereinheit 31 zum Synthetisieren mehrerer Erregungsschaltzeitpunkt-Erfassungssignale und zum Zuführen derselben zur Signalverlauf-Formungsschaltung 3b hinzugefügt.
  • Wie oben beschrieben, weist innerhalb des Motor-Drehmomentruckelns eine Komponente desselben häufig eine große Amplitude auf, deren Auftrittszahl während einer Umdrehung des Motors das kleinste gemeinsame Vielfache der Anzahl der Rotormagnetpole und der Anzahl der Motorwicklungen ist. Hierbei liegt im Allgemeinen dieselbe Anzahl von Erregungsschaltzeitpunkt-Erfas sungssignalen wie die Anzahl der Motorphasen vor. Daher erzeugt die Synthetisierschaltung 31 durch Synthetisieren der Erregungschaltzeitpunkt-Erfassungssignale das Rotormagnetpolpositions-Impulssignal b mit Impulsintervallen mit demselben Zyklus wie dem der obigen Komponente des Motor-Drehmo- mentruckelns. Im Ergebnis ist dafür gesorgt, dass die Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung das Motor-Drehmomentruckeln effektiver beseitigt.
  • Es ist zu beachten, dass bei den Anordnungen der 44 und 45 die Erregungsschaltzeitpunkt-Erfassungssignale oder das von der Synthetisiereinheit 31 ausgegebene Signal ohne Änderung als Rotormagnetpolpositions-Impulssignal b verwendet werden können, wenn ihre Signalverläufe gut eingestellt sind. In diesem Fall kann die Signalverlauf-Formungsschaltung 3b weggelassen werden, was eine weitere Verringerung der Anzahl von Schaltungsteilen erlaubt.
  • Wie bisher beschrieben, ist die erfindungsgemäße Motordrehzahl-Steuerüngs-vorrichtung zum Steuern der Drehzahl eines mehrphasigen bürstenlosen Motors dadurch gekennzeichnet, dass sie (1) eine Drehwinkel-Erfassungseinrichtung zum Erfassen von den Drehwinkel des Motors anzeigender Drehwinkelinformation auf Grundlage (i) eines Rotormagnetpolpositions-Impulssignals und (ii) eines Rotationsimpulssignals, und (2) einen Drehmomentruckeln-Speicher zum vorab erfolgenden Abspeichern eines sinusförmigen Datenstroms zum Korrigieren eines Drehmomentruckelns des Motors aufweist. Das Rotormagnetpolpositions-Impulssignal verfügt über n Impulse pro Umdrehung des Motors (n ist eine ganze Zahl, die n > 1 genügt, und ein ganzzahliges Vielfaches der, Anzahl der Antriebsmagnetpole des Motors), und das Rotationsimpulssigmal verfügt über m Impulse pro Umdrehung des Motors (m ist eine ganze Zahl, die m > n genügt). Bei dieser Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung wird die Drehwinkelinformation als Zugriffsadresse zum Auslesen des Drehmomentruckeln-Korrekturspeichers verwendet. Der der Zugriffsadresse entsprechende, im Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher abgespeicherte Sinusdatehwert wird ausgelesen und er wird als Drehmomentruckeln-Korrektursignal verwendet und in Bezug auf das Motorsteuersignal zum Steuern der Motordrehzahl addiertsubtrahiert.
  • Durch die obige Anordnung kann die Schwankung der Motordrehzahl durch ein Ruckeln des Motordrehmoments mit dem Erregungsschaltzyklus für die Motor- wicklung, d. h. das Motor-Drehmomentruckeln, sicher korrigiert und beseitigt werden, um dadurch eine stabile und genaue Steuerung der Motordrehzahl zu erlauben. Es ist zu beachten, dass selbstverständlich derselbe Effekt unter Verwendung eines cosinusförmigen Datenstroms an Stelle eines sinusförmigen Datenstroms erzielt werden kann.
  • Zusätzlich zur obigen Anordnung ist das Rotormagnetpolpositions-Impülssignal vorzugsweise ein Erregungsschaltsignal für die Motorwicklung, das zum Ansteuern des Motors verwendet wird. Alternativ ist das Rotormagnetpolpositions-Impulssignal ein Signal, das aus einer elektromotorischen Rückspannung von Motorantriebswicklungen aufgefunden wird. Keine dieser Anordnungen von Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtungen benötigt einen speziellen Motormagnetpol-Positionsdetektor, und demgemäß wird durch diese Anordnungen eine weitere Senkung von Kosten und Verringerung des Schaltungsumfangs erzielt.
  • Hierbei ist dann, wenn das Rotormagnetpolpositions-Impulssignal unter Verwendung des Motorwicklungs-Erregungsschaltsignals erzeugt wird, vorzugsweise eine Synthetisiereinheit zum Synthetisieren mehrerer Erregungschaltzeitpunkt-Erfassungssignale vorhanden. Im Allgemeinen weist, innerhalb des Motor-Drehmomentruckelns eine Komponente desselben, deren Auftrittszahl während einer Umdrehung des Motors das kleinste gemeinsame Vielfache der Anzahl der Rotormagnetpole und der Anzahl der Motorwicklungen ist, die größte Amplitude auf. Die oben genannte Synthetisiereinheit kann ein Rotormagnetpolpositions-Impulssignal mit demselben Zyklus wie dem der Komponente erzeugen, um dadurch eine effektivere Unterdrückung des Motor-Drehmomentruckelns zu ermöglichen.
  • Ferner ist es bevorzugt, dass der Wert m, der die Anzahl der Impulse des Rotationsimpulssignals pro Umdrehung des Motors repräsentiert, ein ganzzahliges Vielfaches des Werts n ist, der die Anzahl der Impulse des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals pro Umdrehung des Motors repräsentiert. Bei der obigen Anordnung ist die Phase des Rotationsimpulssignals, wenn ein Impuls des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals zugeführt wird, dauernd dieselbe, da das Rotationsimpulssignal und das Rotormagnetpolpositions-Impulssignal miteinander synchronisiert sind. Daher wird das Drehmomentruckeln, wie es synchron mit dem Erregungsschaltzyklus erzeugt wird, sicher korrigiert.
  • Übrigens wird die Anzahl, gemäß der der im Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher abgespeicherte Sinusdatenstrom pro Umdrehung des Motors wiederholt werden kann, auf das kleinste gemeinsame Vielfache der Anzahl der Motorwicklungen und der Anzahl der Antriebsmagnetpole des Motors eingestellt. Wie oben beschrieben, tritt im Allgemeinen innerhalb des Drehmomentruckelns eine Komponente desselben, deren Auftrittszahl pro Umdrehung des Motors das kleinste gemeinsame Vielfache der Anzahl der Wicklungen und der Anzahl der Rotormagnetpole ist, mit größerem Ausmaß als die anderen auf. Daher wird durch die obige Anordnung die Komponente mit dem größten Ausmaß innerhalb des Drehmomentruckelns sicher beseitigt.
  • Übrigens kann der im Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher gespeicherte Sinusdatenstrom ein Datenstrom sein, der sich aus der Synthese mehrerer Sinusdatenströme ergibt, die sich zumindest entweder hinsichtlich des Zyklus' oder der Phase unterscheiden. Im Allgemeinen erscheinen im Drehmomentruckeln neben der obigen Komponente, die dem kleinsten gemeinsamen Vielfachen entspricht, auch Komponenten, deren Auftrittszahl pro Umdrehung des Motors ein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der Rotormagnetpole ist, und dergleichen. Daher wird durch Synthetisieren mehrerer Sinusdatenströme, die sich hinsichtlich entweder des Zyklus oder der Phase unterscheiden, und durch Abspeichern derselben im Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher das Drehmo-. mentruckeln weiter unterdrückt.
  • Andererseits kann die erfindungsgemäße Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung bevorzugter ferner eine Drehmomentruckelnkorrekturamplitude-Berechnungseinheit zum Entnehmen einer Komponente mit derselben Frequenz wie der des Drehmomentruckeln-Korrektursignals aus dem Drehzahl-Abweichungssignal das aus der Differenz zwischen dem Sollwert für die Motordrehzahl und der aus dem Rotationsimpulssignal aufgefundenen Motordrehzahlinformation aufgefünden wird, aufweisen, wobei dann die Amplitude desselben erfasst wird und die Amplitudeninformation des Drehmomentruckeln-Korrektursignals auf Grundtage der so erfassten Amplitude berechnet wird. Durch die Drehmomentruckelnkorrekturamplitude-Berechnungseinheit werden die Amplitudeninformation und die aus dem Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher ausgelesenen Sinusdaten miteinander multipliziert, damit das Drehmomentruckeln-Korrektursignal aufgefunden wird.
  • Ferner weist die erfindungsgemäße Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung vorzugsweise eine Drehmomentruckelnamplituden-Berechnungseinheit auf, die Folgendes ausführt: y-maliges (y ist eine ganze Zahl, die y > 1 genügt) Aufnehmen von Drehzahl-Abweichungsinformation betreffend einen Drehwinkel entsprechend einer maximalen oder minimalen Amplitude des Drehmomentru- ckeln-Korrektursignals, anschließendes Erfassen einer Amplitude durch Integrieren und Mitteln der aufgenommenen Information, und Berechnen von Amplitudeninformation für das Drehmomentruckeln-Korrektursignal aus der so er fassten Amplitude. Das Drehmomentruckeln-Korrektursignal wird dadurch aufgefunden, dass die aus dem Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher ausgelesenen Sinusdaten und die Amplitudeninformation miteinander multipliziert werden.
  • Darüber hinaus ist die erfindungsgemäße Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung vorzugsweise so ausgebildet, dass der Wert y, der die Anzahl der Wiederholungen einer Integrieroperation bis ein Mittelwert aufgefunden ist, repräsentiert, ein ganzzahliges Vielfaches der Wiederholungsanzahl der Integrieroperation pro Umdrehung des Motors ist.
  • Außerdem kann die Amplitudeninformation entsprechend der mittleren Drehzahl des Motors geändert werden.
  • Ferner kann die erfindungsgemäße Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung eine Drehmomentruckelnamplituden-Berechnungseinheit für Folgendes aufweisen: Entnehmen einer Komponente mit derselben Frequenz wie der des Drehmomentruckeln-Korrektursignals aus der Motordrehmomentinformation, anschließendes Erfassen der zugehörigen Amplitude, und Berechnen von Amplitudeninformation auf Grundlage der Amplitude des Drehmomentruckeln-Korrektursignals. Die so berechnete Amplitudeninformation und die aus dem Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher ausgegebenen Sinusdaten werden miteinander multiplizier,. um das Drehmomentruckeln-Korrektursignal aufzufinden.
  • Außerdem kann die erfindungsgemäße Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung ferner eine Drehmomentruckelnamplituden-Berechnungseinheit zum Ausführen des Folgenden aufweisen: y-maliges (y ist eine ganze Zahl, die y > 1 genügt) Aufnehmen von Motordrehmomentinformation für einen Drehwinkel entsprechend einer maximalen oder einer minimalen Amplitude des Drehmomentruckeln-Korrektursignals, anschließendes Erfassen der zugehörigen Amplitude durch Integrieren und Mitteln der aufgenommenen Information, und Berechnen von Amplitudeninformation des Drehmomentruckeln-Korrektursignals aus der Amplitude. Das Drehmomentruckeln-Korrektursignal wird dadurch aufgefunden, dass die aus dem Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher ausgelesenen Sinusdaten und die Amplitudeninformation miteinander multipliziert werden.
  • Ferner ist der Wert y, der die Anzahl der Wiederholungen einer integrierten Operation bis ein Mittelwert aufgefunden ist, repräsentiert, vorzugsweise ein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der Wiederholungen der Integrieroperation pro Umdrehung des Motors.
  • Durch diese Anordnungen kann die Amplitude des Drehmomentruckeln-Korrektursignals entsprechend tatsächlichen Bedingungen der Motordrehung eingestellt werden. Im Ergebnis kann eine genauere Korrektur realisiert werden. Insbesondere erscheint die Drehzahlabweichung auf Grund des , Drehmomentruckelns direkt in der Drehzahl-Abweichungsinformation, und diese kann ohne zusätzliche Schaltung erfasst werden. Daher wird die Amplitude des Drehmomentruckeln-Korrektursignals vorzugsweise entsprechend der Motordrehmomentinformation eingestellt. Außerdem ist dann, wenn die Amplitudeninformation durch Addition und Mittelung berechnet wird, die Ausbildung der Drehmomentruckelnamplituden-Berechnungseinheit oder deren Betrieb weiter vereinfacht, da die Amplitudeninformation durch einfache Rechenvorgänge wie Addition und Mittelung berechnet werden kann. Es ist zu beachten, dass dann, wenn die Information durch Addition und Mittelung berechnet wird, die Amplitudeninformation durch Einstellen der Anzahl der Integrieroperationen auf die oben genannte Weise entsprechend tatsächlichen Bedingungen der Motordrehung während einer Periode berechnet wird, die mehreren vollständigen Umdrehungszyklen des Motors entspricht. Im Ergebnis können Einflüsse durch Exzentrizität des Motors, Auslenkung und dergleichen unterdrückt werden und es kann eine genauere Korrektur realisiert werden.
  • Übrigens variiert die Übergangsfunktion zwischen dem Motor-Drehmomentruckeln und der Drehzahl-Abweichungsinformation abhängig von der Motordrehzahl. Daher ist dann, wenn die Drehmomentruckelnamplituden-Berechnungseinheit die Amplitudeninformation aus der Drehzahl-Abweichungsinformation ohne Berücksichtigung der Drehzahl berechnet, die berechnete Amplitude dann, wenn die Drehzahl stark schwankt, manchmal ungeeignet.
  • Demgegenüber kann durch die obige Anordnung, bei der die Drehmomentruckelnamplituden-Berechnungseinheit die Amplitudeninformation unter gieichzeitiger Bezugnahme auf die Drehzahl berechnet, die Korrektur dauernd genau ausgeführt werden, unabhängig von der Drehzahl, mit der Motor betrieben wird.
  • Ferner kann die erfindungsgemäße Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung eine Korrektureffekt-Erfassungseinheit zum sequenziellen Erfassen des Drehmomentruckeln-Korrektureffekts aufweisen, damit die Amplitudeninformation des Drehmomentruekeln-Korrektursignale entsprechend dem Erfassungsergebnis der Korrektureffekt-Erfassungseinrichtung erneuert wird. Durch die obige Anordnung, bei der der Drehmomentruckeln-Korrektureffekt sequenziell erfasst wi rd und die Amplitude des Drehmomentruckeln-Korrektursignals entsprechend dem erfassten Drehmomentruckeln-Korrektureffekt geändert wird, wird. eine automatische Einstellung der Amplitude erzielt, und es kann eine genauere Korrektur bewerkstelligt werden.
  • Ferner speichert der Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher mehrere Korrekturdatenströme, die sich hinsichtlich der Anzahl enthaltener Korrekturdaten unterscheiden und die Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung kann ferner Folgendes aufweisen: (1) eine Auswähleinheit zum Auswählen, unter den Korrekturdatenströmen, eines Korrekturdatenstroms, der als Drehmomentruckeln-Korrektursignal auszugeben ist, entsprechend einem aktuellen Impulsintervall des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals, und (2) eine Korrekturdaten-Leseeinheit zum Auslesen, aus dem ausgewählten Korrekturdatenstrom, von Korrekturdaten entsprechend der Drehwinkelinformation. ' Durch diese Anordnung können selbst dann, wenn das Impulsintervall des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals variiert, Zyklen des Drehmomentruckeln-Korrektursignals entsprechend den jeweiligen Impulsintervallen des, Rotormagnetpolpositions-Impulssignals eingestellt werden. Daher. kann die Motordrehzahl stabil mit hoher Genauigkeit gesteuert werden.
  • Außerdem kann, anstatt dass das Drehmomentruckeln-Korrektursignal aus dem Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher reproduziert wird, eine Korrekturdaten-Berechnungseinheit zum Berechnen des Pegels eines Drehmomentruckeln-Korrektursignals entsprechend der Drehwinkelinformation auf Grundlage der Gesamtanzahl von Drehwinkel-Einzelinformationen, wie sie während eines aktuellen Impulsintervalls des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals zugeführt werden, und der erfassten Drehwinkelinformation vorhanden sein. Auch durch diese Anordnung können die Zyklen des Drehmomentruckeln-Korrektursignals entsprechend jeweiligen Impulsintervallen des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals eingestellt werden. Daher ist dafür gesorgt, dass die Motor-drehzahl-Steuerungsvorrichtung die Motordrehzahl mit hoher Genauigkeit auf stabile Weise steuern kann.
  • Ferner kann eine Phasenkompensationseinheit zum Einstellen der Phase des Drehmomentruckeln-Korrektursignals in solcher Weise, dass die Phasendifferenz zwischen dem Drehmomentruckeln des Motors und dem Drehmomentruckeln-Korrektursignal kompensiert wird, vorhanden sein. Bei dieser Anordnung wird die Phasendifferenz zwischen dem Drehmomentruckeln-Korrektursignal und dem tatsächlichen Motor-Drehmomentruckeln verringert, was eine stabilere und genauere Steuerung hinsichtlich der Motordrehzahl ermöglicht.
  • Es ist zu beachten, dass die Phase durch die Phasenkompensationseinheit z. B. um einen vorbestimmten, gleichmäßigen Wert verschoben werden kann, dass jedoch dann, wenn die aus der Phasendifferenz zwischen den Impulsen herrührende Phasennacheilung variiert oder diejenige Phasennacheilung variiert, die aus der Verzögerung nullter Ordnung herrrührt, die durch einen Datenhaltevorgang hervorgerufen wird, wie im Fall eines billigen Motors, die Phasennacheilung nicht ausreichend unterdrückt werden kann. Daher enthält die Phasenkompensationseinheit vorzugseise einen Phasendifferenz-Erfassungsabschnitt zum Erfassen einer Phasendifferenz ab der Eingabe eines Impulses des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals bis zur Eingabe eines Impulses des Rotationsimpulssignals: Durch die vorstehende Anordnung, bei der der Phasendifferenz-Erfassungsabschnitt die Phasennacheilung auf Grund der Phasendifferenz zwischen den Impulsen erfasst, kann selbst dann, wenn die Phasendifferenz zwischen den Impulsen variiert, wenn z. B. ein billiger oder ein kleiner Motor gesteuert wird, die aus der Phasendifferenz, herrührende Phasennacheilung sicher kompensiert werden.
  • Außerdem kann die Phasenkompensationseinheit mit einem Phasennacheilungs-Berechnungsabschnitt zum Berechnen der Phase eines Drehmomentruckeln-Korrektursignals entsprechend dem 0,5-fachen des Impulsintervalls des Rotationsimpulss gnals vorhanden sein. Bei diese Anordnung berechnet die Phasenkompensationseinheit die Phase des Drehmomentruckeln-Korrektursignals entsprechend dem 0,5-fachen des Impulsintervalls des Rotationsimpulssignals. Daher wird selbst dann, wenn eine Phasennacheilung variiert, die von einer Verzögerung nullter Ordnung auf Grund eines Datenhaltevorgangs herrührt, wie im Fall eines billigen oder eines kleinen Motors, eine derartige Phasennacheilung sicher kompensiert.

Claims (40)

  1. Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung zum Steuern der Drehzahl eines mehrphasigen bürstenlosen Motors (1), wobei die Vorrichtung Folgendes aufweist: – einen Drehwinkeldetektor (9) zum Erfassen von den Drehwinkel des Motors anzeigender Drehwinkelinformation; – einen Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher (10, 10a, 21a) zum vorab erfolgenden Abspeichern eines Datenstroms zum Korrigieren eines Drehmomentruckelns des Motors, zum Auslesen eines Datenwerts aus dem Datenstrom ent– sprechend der Drehwinkelinformation und zum Ausgeben der Daten als Drehmomentruckeln-Korrektursignal; und der so ausgebildet ist, dass er einen Datenwert an einer durch die Drehwinkelinformation angegebenen Adresse ausliest und ihn ausgibt; – und einen Addierer-Subtrahierer (5b) zum Addieren-Subtrahieren des Drehmomentruckeln-Korrektursignals in Bezug auf ein Motorsteuersignal zum Steuern der Drehzahl des Motors, um das Motorsteuers gnal zu korrigieren; dadurch gekennzeichnet, dass der Drehwinkeldetektor so ausgebildet ist, dass er die den Drehwinkel des Motors anzeigende Drehwinkelinformation auf. Grundlage (i) eines Rotormagnetpolpositions-Impulssignals mit n Pulsen pro Umdrehung des Motors, wobei n eine n > 1 genügende ganze Zahl und ein Vielfaches der Anzahl der Antriebsmagnetpole des Motors ist und (ii) eines. Rotationsimpulssignals erfasst, das die Anzahl der Umdrehungen des Motors anzeigt und m Impulse pro Umdrehung desselben aufweist, wobei m eine m > n genügende ganze Zahl ist; – und dass der Drehwinkeldetektor (9) so ausgebildet ist, dass er die Drehwinkelinformation synchron mit dem Rotormagnetpolpositions-Impulssignal und, mit einem Zyklus, der kürzer als der Rotationszyklus des Motors ist, rücksetzt.
  2. Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Drehwinkeldetektor so ausgebildet ist, dass er die Drehwinkelinformation mit jedem Impuls des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals rücksetzt. und sie mit jedem Impuls des Rotationsimpulssignals ändert.
  3. Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2 bei der das Rotormagnetpolpositions-Impulssignal ein zum Ansteuern des; Motors verwendetes Motorwicklungs-Erregungsschaltsignal ist.
  4. Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, ferner mit einer Synthetisiereinheit zum Synthetisieren mehrerer zum Ansteuern des Motors verwendeter Erregungsschalttiming-Erfassungssignale, um das Rotormagnetpolpositions-Impulssignal zu erzeugen.
  5. Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei der das Rotormagnetpolpositions-Impulssignal ein Signal gibt, das sich aus einer in den Motorwicklungen elektromotorischen Rückwärtsspannung zum Betreiben des Motors ergibt.
  6. Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der m, das die Anzahl der Impulse des Rotationsimpulssignals pro Umdrehung des Motors repräsentiert, ein ganzzahliges Vielfaches von n ist, wobei n die Anzahl der Impulse des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals pro einer Umdrehung des Motors ist.
  7. Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Anzahl, gemäß der der Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher das Auslesen des Datenstroms pro Umdrehung des Motors wiederholt, zumindest auf ein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der Wicklungen und der Anzahl der Antriebsmagnetpole des Motors eingestellt ist.
  8. Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der der im Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher gespeicherte Datenstrom entweder ein Sinuswellen- oder ein Cosinuswellen-Datenstrom ist.
  9. Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung nach einem der vorstehenden An sprüche, bei der der im Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher gespeicherte Datenstrom ein Signalverlaufs-Datenstrom ist, der sich aus einem Synthetisieren mehrerer Sinuswellen ergibt, die sich hinsichtlich des Zyklus und/ oder der Phase unterscheiden.
  10. Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner mit: – einer Drehmomentruckeln-Korrekturamplituden-Recheneinheit (11; 11a; 14), um, auf Grundlage von Motorinformation, die entsprechend einem Drehmomentruckeln des Motors schwankt, Amplitudeninformation abzuschätzen, die eine Amplitude des Drehmomentruckeln-Korrektursignals, wie es dazu erforderlich ist, das Drehmomentruckeln aufzuheben, anzeigt; und - einer Amplitudeneinstelleinrichtung (12) zum Einstellen der Amplitude des Drehmomentruckeln-Korrektursignals entsprechend der Amplitudeninformation.
  11. Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 10, bei der die Amplitudeneinstelleinrichtung (12) ein Multiplizierer zum Multiplizieren des Drehmomentruckeln-Korrektursignals mit der Amplitudeninformation ist.
  12. Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 10 oder Anspruch 11, bei der die Motorinformation Drehzahlabweichungsinformation ist, die sieh aus der Differenz zwischen Motordrehzahlinformation und einem Sollwert für die Drehzahl des Motors ergibt, wobei die Motordrehzahlinformation auf Grundlage des Rotationsimpulssignals berechnet wird.
  13. Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 10 oder Anspruch 11, bei der die Motorinformation eine das Drehmoment des Motors anzeigende Motordrehmomentinformation ist.
  14. Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 13, bei der die Motordrehmomentinformation aus einem nicht konstanten Verlauf des Erregerstroms aufgefunden wird, der Motorwicklungen zum Ansteuern des Motors zugeführt wird.
  15. Motordrehzahl-Steuerüngsvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, bei der die Drehmomentruckeln-Korrekturamplituden-Recheneinheit (11; 11a; 14) eine Komponente mit derselben Frequenz wie der des Drehmomentru-, ekeln-Korrektursignals aus der Motorinformation entnimmt und die Amplitudeninformätion auf Grundlage der Amplitude der entnommenen Komponente be rechnet.
  16. Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, bei der die Drehmomentruckeln-Korrekturamplituden-Recheneinheit (11 11a; 14) die Amplitudeninformation auf Grundlage von Motorinformation an einem ersten Punkt, an dem der im Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher abgespeicherte Datenstrom die Maximalamplitude zeigt, und eines zweiten Punkts berechnet, an dem der Datenstrom die Minimalamplitude zeigt.
  17. Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 16, bei der die Drehmomentruckeln-Korrekturamplituden-Recheneinheit die Motorinformation am ersten und zweiten Punkt mehrmals aufnimmt und die Amplitudeninformation auf Grundlage der aufgenommenen Motorinformation berechnet.
  18. Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 17, bei dem die Drehmomentruckeln-Korrekturamplituden-Recheneinheit die Motorinformation am ersten und zweiten Punkt mehrmals aufnimmt, den Mittelwert hinsichtlich jedes der ersten und zweiten Punkte auffindet und die Amplitudeninformation auf Grundlage einer Differenz zwischen den Mittelwerten berechnet.
  19. Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 17, bei der die Drehmomentruckeln-Korrekturamplituden-Recheneinheit aus der Differenz zwischen der Motorinformation am ersten Punkt und derjenigen am zweiten Punkt für mehrere Male eine Amplitude auffindet und die Amplitudeninformat oh auf Grundlage eines Mittelwerts der so aufgefundenen mehreren Amplituden berechnet.
  20. Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 17, bis 19, bei der die Anzahl der Male, gemäß der die Drehmomentruckeln-Korrekturamplituden-Recheneinheit beide Motorinformationen zum Berechnen einer Amplitudeninformation aufnimmt, auf eine ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der Male eingestellt ist, gemäß der die Motorinformation pro Umdrehung des Motors aufgenommen wird. 21. Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 10, bei der die Drehmomentruckeln-Korrekturamplituden-Recheneinheit einen Wert der Amplitudeninformation entsprechend einer mittleren Drehzahl des Motors korrigiert.
  21. Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 21, ferner mit einer Korrekturaufhebeeinrichtung (13) zum Aufheben der Korrektur des Motorsteuersignals durch den Addierer-Subtrahierer, während die Drehmomentruckeln-Korrekturamplituden-Recheneinheit die Amplitudeninformation abschätzt.
  22. Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 22, bei der die Korrekturaufhebeeinrichtung ein Schalter (13) ist, der zwischen dem Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher (10a) und dem Addierer-Subtrahierer (5b) vorhanden ist.
  23. Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 22 oder Anspruch 23, bei der die Drehmomentruckeln-Korrekturamplituden-Recheneinheit (11; 11a; 14) die Korrekturaufhebeeinrichtung (13) nur dann dazu anweist, die Korrektur aufzuheben, wenn noch keine Amplitudeninformation berechnet wurde.
  24. Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 24, bei der die Drehmomentruckeln-Korrekturamplituden-Recheneinheit (11; 11a; 14) die Amplitudeninformation unmittelbar nach dem Start der Drehung des Motors berechnet.
  25. Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 25, bei der die Drehmomentruckeln-Korrekturamplituden-Recheneinheit (11; 11a; 14) sequenziell einen Drehmomentruckeln-Korrektureffekt erfasst, während der Addierer-Subtrahierer das Motorsteuersignal korrigiert, und sie die an die Amplitudeneinstelleinrichtung zu liefernde Amplitude auf Grundlage des Erfassungsergebnisses erneuert.
  26. Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 26, bei der die Drehmomentruckeln-Korrekturamplituden-Recheneinheit auch nach der Berechnung der Amplitudeninformation damit fortfährt, dieselbe sequenziell zu berechnen und einen Drehmomentruckeln-Korrektureffekt zu erfassen.
  27. Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 27, bei der die Drehmomentruckeln-Korrekturamplituden-Recheneinheit die an die Amplitudeneinstelleinrichtung zu liefernde Amplitudeninformation dann erneuert, wenn die auf diese Weise sequenziell berechnete Amplitudeninformation außerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt.
  28. Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 27 oder Anspruch 28, bei der die Drehmomentruckeln-Korrekturamplituden-Recheneinheit beim Erneuern der Amplitudeninformation dieselbe um einen Vorgabewert erhöht oder verringert, so dass das Drehmomentruckeln unterdrückt wird.
  29. Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 27 oder Anspruch 28, bei der die Drehmomentruckeln-Korrekturamplituden-Recheneinheit beim Erneuern der Amplitudeninformation die an die Amplitudeneinstelleinrichtung zu liefernde Amplitudeninformation um einen Wert erhöht oder verringert, der neu berechneter Amplitudeninformation entspricht, so dass das Drehmomentru- ckeln unterdrückt wird.
  30. Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der mehrere Korrekturdatenströme, die sich hinsichtlich der Anzahl von Korrekturdatenkomponenten unterscheiden, im Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher (21a) gespeichert werden und die ferner Folgendes aufweist: – eine Auswähleinheit (21) zum Auswählen, unter den Korrekturdatenströmen, eines Korrekturdatenstroms, der als Drehmomentruckeln-Korrektursignal auszugeben ist, entsprechend dem aktuellen Impulsintervall des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals.
  31. Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 31, bei der die Auswähleinheit (21b) – vorab jedes Impulsintervall des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals, wie es während einer Umdrehung des Motors zugeführt wird, misst und abspeichert; und – auf den Messwert Bezug nimmt, wenn sie den Korrekturdatenstrom auswählt.
  32. Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner mit einer Phasenkompensationseinheit (23a; 24a; 25a; 26a) zum Einstellen der Phase des Drehmomentruckeln-Korrektursignals zum Kompen sieren einer Phasendifferenz zwischen dem Drehmomentruckeln des Motors und dem Drehmomentruckeln-Korrektursignal.
  33. Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 33, bei der die Phasenkompensationseinheit (23a; 24a) einen Phasendifferenz-Erfassungsab- schnitt zum Erfassen der Phasendifferenz ab der Eingabe eines Impulses des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals bis zur Eingabe eines Impulses des Rotationsimpulssignals aufweist.
  34. Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 33 oder Anspruch 34, bei der die Phasenkompensationseinheit einen Phasennacheilungs-Rechenabschnitt zum Berechnen der Phase des Drehmomentruckeln-Korrektursignals entsprechend dem 0,5-fachen des Impulsintervalls des Rotationsimpulssignals aufweist.
  35. Drehmomentruckeln-Korrekturverfahren einer Motordrehzahl-Steuerungsvorrichtung zum Steuern der Drehzahl eines mehrphasigen, bürstenlosen Motors (1), mit den folgenden Schritten: (a) Abspeichern eines Drehmomentruckeln-Korrektursignals in einem Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher (10; 10a, 21a); (b) Erfassen von Drehwinkelinformation, die den Drehwinkel des Motors anzeigt; (c) Reproduzieren des Drehmomentruckeln-Korrektursignals entsprechend der Drehwinkelinformation; und (d) Korrigieren eines Motorsteuersignals zum Steuern der Drehzahl des Motors (1) durch Addieren-Subtrahieren des Drehmomentruckeln-Korrektursignals hinsichtlich des Motorsteuersignals; dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt (b) die Drehwinkelinformation auf Grundlage (i) eines Rotormagnetpolpositions-Impulssignals mit n Impulsen pro Umdrehung des Motors, wobei n eine n > 1 genügende ganze Zahl und ein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der Antriebsmagnetpole des Motors ist, und (ii) eines Rotationsimpulssignals erfasst wird, das die Anzahl der Umdrehungen des Motors anzeigt und m Impulse pro Umdrehung des Motors aufweist, wobei m eine m > n genügende ganze Zahl ist; – dass die Drehwinkelinformation synchron mit dem Rotormagnetpolpositions-Impulssignal rückgesetzt wird und mit einem Zyklus kürzer als einem Rotationszyklus des Motors (1) rückgesetzt wird; – und dass der Drehmomentruckeln-Korrekturspeicher (10, 10a) im Schritt (c) einen Datenwert an einer durch die im Schritt (b) erfasste Drehwinkelinformation angegebene Adresse ausliest und ihn als Drehmomentruckeln-Korrektur-Signal ausgibt.
  36. Drehmomentruckeln-Korrekturverfahren nach Anspruch 36, ferner mit dem folgenden Schritt: (e) Messen der Amplitude eines Drehmomentruckeln des Motors und Einstellen, auf Grundlage des Messergebnisses, einer Amplitude des Drehmomentruckeln-Korrektursignals, für das eine Addition-Subtraktion auszuführen ist, wobei der Schritt (e) zwischen dem Schritt (a) und dem Schritt (d) ausgeführt wird.
  37. Drehmomentruckeln-Korrekturverfahren nach Anspruch 36, bei dem. der Schritt (d) den Unterschritt des sequenziellen Messens eines im Motor erzeugten Drehmomentruckelns und des Korrigierens, auf Grundlage des Messergebnisses, der Amplitude des Drehmomentruckeln-Korrektursignals beinhaltet.
  38. Drehmomentruckeln-Korrekturverfahren nach Anspruch 36, bei dem der Schritt (d) den Unterschritt des Einstellens eines Zyklus des Drehmomentruckeln-Korrektursignals entsprechend einem Impulsintervall des Rotormagnetpolpositions-Impulssignals beinhaltet.
  39. Drehmomentruckeln-Korrekturverfahren nach Anspruch 36, bei dem der Schritt (d) den Unterschritt des Einstellens einer Phasendifferenz beinhaltet, um die Phase des Drehmomentruckeln-Korrektursignals um die Phasendifferenz ab der Eingabe eines Impulses des Rotormägnetpolpositions-Impulssig nals bis zur Eingabe eines Impulses des Rotationsimpulssignals zu verschieben.
  40. Drehmomentruckeln-Korrekturverfahren nach Anspruch 36, bei dem der Schritt (d) den Unterschritt des Einstellens einer Phasennacheilung beinhaltet, um die Phase des Drehmomentruckeln-Korrektursignals um ein Ausmaß zu verschieben, das dem 0,5-fachen des Impulsintervalls des Rotationsimpulssignals entspricht.
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