JP4618890B2 - 電子コミュテーション式モータ - Google Patents

電子コミュテーション式モータ Download PDF

Info

Publication number
JP4618890B2
JP4618890B2 JP2000575211A JP2000575211A JP4618890B2 JP 4618890 B2 JP4618890 B2 JP 4618890B2 JP 2000575211 A JP2000575211 A JP 2000575211A JP 2000575211 A JP2000575211 A JP 2000575211A JP 4618890 B2 JP4618890 B2 JP 4618890B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
time
motor
commutation
timer
interrupt
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2000575211A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2002528029A (ja
JP2002528029A5 (ja
Inventor
ドゥフナー、トーマス
ホルンバーガー、イェルク
イエスケ、フランク
ラッペンエッカー、ハーマン
カルヴァート、アルノ
Original Assignee
エーベーエム−パプスト ザンクト ゲオルゲン ゲーエムベーハー ウント コー.カーゲー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by エーベーエム−パプスト ザンクト ゲオルゲン ゲーエムベーハー ウント コー.カーゲー filed Critical エーベーエム−パプスト ザンクト ゲオルゲン ゲーエムベーハー ウント コー.カーゲー
Publication of JP2002528029A publication Critical patent/JP2002528029A/ja
Publication of JP2002528029A5 publication Critical patent/JP2002528029A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4618890B2 publication Critical patent/JP4618890B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K29/00Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
    • H02K29/06Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
    • H02K29/08Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices using magnetic effect devices, e.g. Hall-plates, magneto-resistors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/14Electronic commutators
    • H02P6/15Controlling commutation time
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/14Electronic commutators
    • H02P6/16Circuit arrangements for detecting position
    • H02P6/18Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements

Description

【0001】
【技術分野】
本発明は、電子コミュテーション式モータ、とりわけ「早期点火」を行う電子コミュテーション式モータに関する。早期点火とは、コミュテーション(転流ないし整流)を、通常は回転数に依存して早期の時点にシフトさせることと理解されたい。もちろん電気モータでは「点火」されるわけではないが、そのわかりやすさから実際には(自動車技術から借用された)この概念が好んで使用され、従って「点火角シフト」と称される。従ってこの概念を、これが科学的には完全に正しいわけではないにしても以下で使用する。
【0002】
【従来技術についての問題点】
早期点火を行う電子コミュテーション式モータは例えばDE−A19700479.2(intern:D201i)から公知である。ここではコミュテーションの精度が多くの場合に対して十分ではなく、プログラムを設定されたタイムスキームにしたがって実行しなければならない。しかしこのことは面倒であり、プロセッサの計算能力が、多くの場合不満足にしか使用されない。コミュテーション過程はまた時間的にかなり変動する。このことはこのようなモータの騒音を高める。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従って本発明の課題は、新たな電子コミュテーション式モータ、およびこのようなモータの駆動方法を提供することである。
【0004】
【解決手段】
この課題は本発明の第1側面によれば、請求項1記載の電子コミュテーション式モータによって解決される。このようなモータはとりわけ高回転数で比較的良好な効率により動作する。なぜなら、コミュテーションを回転数が上昇するとますます早期にシフトすることができるからである。割込ルーチンの使用によってコミュテーション過程を時間的に正確に制御することができ、ひいてはモータの回転が静粛になる。
【0005】
前記課題の別の解決手段は、請求項11記載の本発明の方法によって得られる。第1の時間の経過に続いてさらに第2の時間を測定することによって、この2つの時間と場合により補正係数を加算することにより非常に簡単に、モータの回転数に実質的に反比例する時間量が得られる。この時間量は後続のコミュテーション過程において、更新された時間量として第1の時間に対する新たな数値を計算するのに使用できる。
【0006】
ここで請求項17によればこの時間量は有利には、ロータ回転が第1および第2の時間の測定よりも後にあるコミュテーション過程に対して使用する。なぜならこの場合に特に静粛なモータの回転が得られるからである。例えば時間量が0゜elから180゜elの回転角領域で測定されるなら、この時間量は1回転後でのコミュテーションの制御に対する基礎とすることができる。というのもこのコミュテーションはほぼ同じ角度領域0゜elから180゜elで行われるからである。
【0007】
特に有利には、少なくとも1つの時間的にクリティカルでない方法ステップをサブルーチンとして構成する。このサブルーチンはプログラム実行中に、そのための処理時間が使用可能であるとき呼び出される。このことにより、固定タイムスキームによるプログラムとは異なり、プロセッサのリソースを最適に使用することができる。なぜならこの方法手段では、プロセッサが丁度することがないときにサブルーチンが処理されるからである。
【0008】
ここに、本発明の実施の形態をまとめて示す。
(形態1) ステータと、ロータと、モータのコミュテーションを制御するのに用いる、プログラム制御されるマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラ(以下マイクロプロセッサと称する)とを有する電子コミュテーション式モータであって、
ロータは、モータ作動時、複数のコミュテーション角度領域を通過して回転し、該角度領域の各々においてロータが当該各角度領域を通過するとき1つのコミュテーションが行われ、
各コミュテーションの前に以下が実行される:
a)当該コミュテーションが実行されるべき関連付けられた以降のコミュテーション角度領域と所与の角度関係を有する測定角度領域を通過するロータの回転、その際、ロータが該領域を通過して回転するのに必要な持続時間に関する測定角度領域データが検出される;
b)前記持続時間から数値を減算することにより第1時間間隔が計算される計算領域を通過するロータの回転、但し、該数値はコミュテーションの所望の進角時間の大きさによって決定される;
c)前記第1時間間隔に対応する時間が測定される時間測定ステップ、該ステップは前記関連付けられたコミュテーション角度領域に関連付けられたロータの所与の角度方向に開始する;
d)前記時間測定ステップの終了の際にトリガされる割込ルーチン、該割込ルーチンは、モータが定常状態で作動しているとき、前記関連付けられたコミュテーション角度領域の間に、時間進角されたコミュテーションを制御するよう作用する。(第1の視点)。
(形態2) 上記形態1のモータにおいて、モータ制御割込ルーチンは、検出された持続時間に依存する第1時間間隔が、ロータが所与の角度経路を通過するのに実際に必要とする時間より大きい場合、コミュテーションが作用を及ぼされることを阻止するプログラムステップを含むことが好ましい。
(形態3) 上記形態2のモータにおいて、所与のロータ位置においてロータ位置依存割込ルーチンをトリガする装置を更に含むことが好ましい。
(形態4) 上記形態3のモータにおいて、前記持続時間を検出するために、ロータ位置依存割込ルーチンにより制御可能なタイマが設けられることが好ましい。
(形態5) 上記形態4のモータにおいて、前記タイマは、前記モータ制御割込ルーチンをトリガするようにも構成されていることが好ましい。
(形態6) 上記形態5のモータにおいて、前記タイマには、ロータ位置依存割込の間に、所与の第1計数値がロード可能であり、該第1計数値は、検出された持続時間に依存する第1時間間隔に相応し、
前記所与の第1計数値を計数した後、モータ制御割込が実行される、ことが好ましい。
(形態7) 上記形態3のモータにおいて、ロータ位置依存割込は、モータ制御割込よりも高い優先度を有することが好ましい。
(形態8) 上記形態4のモータにおいて、作動時にタイマ値を生成する前記タイマには、モータ制御割込の間に、所与の計数値がロード可能であり、
当該ロード過程に続いて次のロータ位置依存割込まで計数を行うことにより、所与の計数値と次のロータ位置依存割込に達した際のタイマ値との差を形成することによって、これらの割込過程間の時間差を検出することが好ましい。
(形態9) 上記形態8のモータにおいて、所与の計数値をロードするためにオートリロードレジスタを更に含み、
該オートリロードレジスタは、所与の第1計数値を記憶し、該計数値をモータ制御割込の間に所与の計数値としてタイマに供給することが好ましい。
(形態10)電子コミュテーション式モータを回転数に依存してコミュテーションするための方法であって、該モータはステータとロータとを有し、さらにモータのコミュテーションの制御に用いる、プログラム制御されるマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラ(以下、マイクロプロセッサと称する)を有する形式のものである方法において、
a)ロータの回転数に実質的に反比例する時間量を検出し;b)該時間量から所定の計算規則に従って計数値を計算し;c)所定の第1のロータ位置から始めて、前記計算された計数値に相応する第1の時間を測定し;d)該第1の時間が経過した後、コミュテーションをトリガし;e)これに続いて所定の第2のロータ位置に達するまでの第2の時間を測定し;f)第1の時間と第2の時間を加算し、その和を少なくとも1つの補正係数により補正し又は補正することなく、モータの回転数に実質的に反比例する時間量として使用することを特徴とする(第2の視点)。
(形態11) 上記形態10の方法において、前記所定の計算規則は減算ステップを有し、該減算ステップでは、ロータの回転数に実質的に反比例する時間量から所定の時間を減算することが好ましい。
(形態12) 上記形態10又は11の方法において、前記計算された計数値に相応する第1の時間が、所定の第1のロータ位置と所定の第2のロータ位置との時間間隔よりも大きい場合、当該2つのロータ位置間の時間間隔を直接検出し、モータの回転数に実質的に反比例する時間量として用いることが好ましい。
(形態13) 上記形態10〜12の方法において、モータの回転数に実質的に反比例する時間量を最小回転数に相応する所定の値と比較し、比較結果に相応する論理値を中間記憶し、当該論理値が所定の値である場合、第1の時間の経過後に行われるコミュテーションのトリガを抑圧することが好ましい。
(形態14) 上記形態10〜13の方法において、所定のロータ位置に達する際、ロータ位置に依存する割込を割込ルーチンにより実行し、当該割込ルーチンの開始時に、時間測定に用いるタイマを停止し、その瞬時値を変数に記憶することが好ましい。
(形態15) 上記形態14の方法において、ロータ位置に依存する割込ルーチンでは、時間測定に用いるタイマに、その停止より時間的に後で、所定の計算規則に従って前もって計算された計数値をロードし、そしてスタートさせることが好ましい。
(形態16) 上記形態14又は15の方法において、時間測定に用いるタイマの停止とそのスタートの間の時間間隔を補正係数として、モータの回転数に実質的に反比例する時間量を検出する際に使用することが好ましい。
(形態17) 上記形態10〜16の方法において、所定の第1ロータ位置から測定され、計算された計数値に相応する第1の時間を、該第1の時間の実際の測定が行われる時点よりもほぼロータ1回転前の時点で検出された、ロータの回転数に実質的に反比例する時間量から計算することが好ましい。
(形態18) 上記形態10〜17の方法において、時間的にクリティカルでない少なくとも1つの方法ステップをサブルーチンとして構成し、該サブルーチンは、プロセッサ時間が使用可能であるときプログラム経過に呼び出されることが好ましい。
(形態19) 上記形態18の方法において、モータの回転数に実質的に反比例する時間量の計算と、第1の時間の測定の基礎となる計数値の計算とを前記のようなサブルーチンで行うことが好ましい。
(形態20) 上記形態10〜19の方法において、計算に必要な少なくとも1つのパラメータを、モータに配属された不揮発性メモリからマイクロプロセッサのRAMにロードすることが好ましい。
(形態21) 上記形態20の方法において、不揮発性メモリにはバスが配属されており、該バスを介して少なくとも1つのパラメータが不揮発性メモリで変更可能であることが好ましい。
(形態22) ステータとロータと、モータのコミュテーションの制御に用いる、プログラム制御されるマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラ(以下、マイクロプロセッサと称する)とを有する電子コミュテーション式モータにおいて、少なくとも1つの所定のロータ位置で、タイマが所定のスタート値によりスタートし、該タイマは、スタート値に依存する時間の経過後、割込をマイクロプロセッサのプログラムにおいてトリガし、当該割込中にモータのコミュテーションが行われることを特徴とする(第3の視点)。
(形態23) 上記形態22のモータにおいて、タイマのスタート値は回転数に依存する時間の関数であり、当該時間は、ロータがコミュテーションに先行する時間領域において所定の回転角度だけ回転するのに要した時間であることが好ましい。
(形態24) 上記形態23のモータにおいて、スタート値を計算するために、所定の時間を回転数に依存する時間から減算することが好ましい。
(形態25) 電子コミュテーション式モータにおける回転数に依存する量を検出する方法であって、該モータは、ステータと、永久磁石ロータと、該ロータにより制御される電流磁気(galvanomagnetisch)型センサと、マイクロプロセッサまたはマイクロコントローラ(以下、マイクロプロセッサと称する)と、該マイクロプロセッサに配属された制御プログラムと、タイマとを有する形式のものである方法において、a)電流磁気型センサの出力信号を矩形信号に変換し;b)該矩形信号の所定の信号変化をマイクロプロセッサにより検出し、制御プログラムによりそれぞれロータ位置に依存する割込に変換し;c)ロータ位置に依存する割込の際に、タイマの第1の計数状態を保持し;d)後続のロータ位置に依存する割込の際に、タイマの第2の計数状態を保持し;e)前記2つの計数状態の差から回転数に依存する量として、ロータが所定の回転角度を回転通過するのに必要とする時間に相応する値を検出することを特徴とする(第4の視点)。
(形態26) ステータと、ロータと、モータのコミュテーションを制御するために用いる、プログラム制御されるマクロプロセッサまたはマイクロコントローラ(以下、マイクロプロセッサと称する)と、ロータ位置発生器とを有する電子コミュテーション式モータであって、前記ロータ位置発生器の出力信号は、マイクロプロセッサによる評価のために、該マイクロプロセッサの割込能力のある入力端子に供給され、該マイクロプロセッサで処理され、マイクロプロセッサの少なくとも1つの出力端子にて、ロータ位置発生器の信号に対してシフト時間だけシフトされた制御信号をモータのコミュテーションのために送出し、前記シフト時間の持続時間は回転数の所定の関数であることを特徴とする電子コミュテーション式モータ(第5の視点)。
(形態27) 上記形態26の電子コミュテーション式モータにおいて、マイクロコントローラは割込能力のあるタイマを少なくとも1つ有し、該タイマによって、制御信号の出力として機能するマイクロプロセッサの少なくとも1つの出力を制御することが好ましい。
(形態28) 上記形態27の電子コミュテーション式モータにおいて、タイマには所定の状態の際に自動的に値が後ロードされ、該タイマは新たにスタートされることが好ましい。
(形態29) 上記形態26又は27の電子コミュテーション式モータにおいて、マイクロプロセッサは、ロータ位置発生器の信号の各変化の際に割込をトリガし、当該モータにおいてはタイマと割込がホール長の測定に使用されることが好ましい。
(形態30) ステータと、ロータと、モータのコミュテーションを制御するのに用いる、プログラム制御されるマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラ(以下マイクロプロセッサと称する)とを有する電子コミュテーション式モータであって、ロータの回転数に実質的に反比例する時間量を検出するための装置と、前記時間量に依存する時間を計算するための装置と、モータ制御割込ルーチンを所定のロータ位置からの時間間隔でトリガするための装置とを有し、前記時間間隔は、検出された時間量に依存する時間に相応し、前記モータ制御割込ルーチンは、モータのコミュテーションに作用を及ぼす(Bewirken)プログラムステップを含むことを特徴とする電子コミュテーション式モータ。
(形態31) 上記形態30のモータにおいて、モータ制御割込ルーチンは、検出された時間量に依存する時間が、モータが実際に所定の角度経路を通過するのに必要な時間より大きい場合、コミュテーションへ作用を及ぼすことを阻止するプログラムステップを含むことが好ましい。
(形態32) 上記形態31のモータにおいて、ロータ位置に依存する割込ルーチンを所定のロータ位置でトリガする装置を有することが好ましい。
(形態33) 上記形態32のモータにおいて、ロータの回転数に実質的に反比例する時間量を検出するために、ロータ位置に依存する割込ルーチンにより制御可能なタイマが設けられていることが好ましい。
(形態34) 上記形態33のモータにおいて、タイマはモータ制御割込ルーチンをトリガするようにも構成されていることが好ましい。
(形態35) 上記形態34のモータにおいて、タイマには、ロータ位置に依存する割込の間に第1の所定の計数値がロード可能であり、該計数値は、検出された時間量に依存する時間間隔に相応し、前記第1の所定の計数値を計数した後、モータ制御割込が作用を及ぼすことが好ましい。
(形態36) 上記形態30〜35のモータにおいて、ロータ位置に依存する割込はモータ制御割込よりも高い優先度を有することが好ましい。
(形態37) 上記形態33〜36のモータにおいて、タイマには、モータ制御割込の間に所定の計数値がロード可能であり、当該ロード過程に続いてロータ位置に依存する次の割込まで計数が行われ、これにより所定の計数値と、ロータ位置に依存する次の割込に達した際の計数状態との差を形成することによって、当該割込過程間の時間間隔が検出されることが好ましい。
(形態38) 上記形態37のモータにおいて、前記所定の計数値をロードするためにオートリロードレジスタが設けられており、該オートリロードレジスタは第1の所定の計数値を記憶し、タイマにモータ制御割込の間に所定の計数値として供給することが好ましい。
本発明のさらなる詳細および有利な改善形態は以下の説明および図面に示された実施例、並びに従属請求項から明らかとなる。しかし実施例は本発明の限定として理解すべきではない。
【0009】
電子コミュテーション式モータ(ECM)の概観
図1は、本発明の電子コミュテーション式モータ(ECM)の有利な実施例の概略図である。このモータは、マイクロコントローラ(μC)11ないしマイクロプロセッサによって制御される。実施例で使用されるμC11(COP842CJ)の端子が図2に例として示されている。
【0010】
μC11で実行されるプログラムは機能マネージャによって構造化される。この機能マネージャについては後で図17と図18に基づき説明する。
【0011】
μC11は機能“CTL EEPROM”24を介して不揮発性メモリ、ここではEEPROM26にアクセスし、このメモリからμCは動作パラメータをRAM25にロードする。μCはまた動作パラメータをRAM25およびEEPROM26に記憶することができる。μC11は通信機能COMM28とバスインタフェース30を介してデータを送受信することができる。受信されたデータをμCはモータ制御のために使用し、またはRAM25またはEEPROM26に記憶することができる。EEPROM26とバスインタフェース30は図16に示されている。
【0012】
簡単な例として図1には、ただ1つの相巻線38を有する電子コミュテーション式モータが示されている。このようなモータは例えばDE2346380Cに開示されている。この相巻線38の通電はトランジスタ段(ユニット)36により行われる。μC11の出力OUT1とOUT2は、Hブリッジ37として接続されたnpn型トランジスタ141,142,143,144を制御する。OUT1がHIGHに、かつOUT2がLOWにセットされているか、またはその反対であるかに応じて、電流は固定子巻線38を通って一方または他方の方向に流れる。もちろん本発明は同じように、いずれの形式の電子コミュテーション式モータにも、例えば3相モータ等にも適するものである。これは単なる実施例である。
【0013】
コミュテーションは電子的に行われる。このために永久磁石ロータ39の位置がホールセンサ40を介して検出され、電子ホール回路41(これについては図3で詳細に説明する)を介して信号HALLに処理され、駆動機能部(ユニット)AF42にさらに供給される。この駆動機能部はホール割込ルーチンHIR(図8,9)、タイマ割込ルーチンTIR(図11)、点火角計算ルーチンZWR(図10)、およびタイマCNT_HLを有する。タイマCNT_HLはこの実施例では、使用されるμC11の構成部材であるが、別個の構成部材とすることもできる。タイマは時間を高精度に測定するために使用し、μC11の命令によって制御可能である。
【0014】
駆動機能部42は、トランジスタ段36の正確なコミュテーションと、例えばトランジスタ段36が過負荷される際の確実な駆動を行う。点火角シフトが行われない場合のコミュテーションが図4に示されている。点火角シフトを行う場合のコミュテーションは図6から図14(B)および図23に示されている。
【0015】
回転数制御器RGL43は実施例ではモータ回転数を制御する。(もちろんモータMは回転数制御器43なしでも駆動することができる。)回転数制御は例えばパルス幅変調発生器(PWM発生器)34により、またはブロック制御(Blocksteuerung)を介して行うことができる。ブロック制御は60に破線によって示されている。ブロック制御については例としてDE4441372.6(intern:D183i)を参照されたい。この刊行物はこのようなブロック制御の例を示している。
【0016】
PWM発生器34は三角波発生器35,制御電圧形成部45およびコンパレータ120を有し、図15に詳細に示されている。本発明はもちろん、回転数制御を行わないECMでも適用することができる。
【0017】
電流制限部“I<Imax”44は、電流がただ1つの相巻線38で過度に大きくなる場合に、出力段36の通電を緩和する。これは例えばモータの始動時である。電流制限部44は図15に詳細に示されている。
【0018】
本明細書の終わりに、実施例の個々の図面で使用される電子構成素子に対する有利な値が示されるので、これを参照されたい。
【0019】
図2は、実施例で使用されるNational Semiconductors社のCOP842CJ型マイクロコントローラ(μC)11のピン配列を示す。μC11内の説明はこのメーカーの説明に相応し、外側のそれぞれの線路の説明は専ら本明細書で使用される符号である。位置を表すために左上に四分円のマークが付されており、これ以降の図面にも示される。
【0020】
図3は、ホール回路41に対する構成部材の詳細な回路図である。このホール回路はホールセンサ40の信号を処理する。さらにクロック入力端子CK0とCK1の接続およびリセット入力端子RESの接続が示されている。その他の構成部材は図3には示されていない。
【0021】
水晶発振子97がμC11の端子CK0とCK1(図3参照)に接続されている。この水晶発振子は例えば10MHzのクロック周波数を設定する。リセット入力端子Res(図3)はコンデンサ99を介してアースと、また抵抗101を介して+Vccと接続されている。これら2つの構成素子は通常のようにスイッチオン時にパワーアップリセットを形成する。
【0022】
ホール発生器40は電流供給のために抵抗106を介して+Vccおよびアース100と接続されている。その出力信号uHはコンパレータ110の2つの入力端子に供給され、コンパレータのVcc入力端子にはろ波コンデンサ110が配属されている。コンパレータ108の出力端子はフィードバック抵抗112を介してコンパレータ108の非反転入力端子と、またいわゆるプルアップ抵抗114を介して+Vccと接続されている。さらにコンパレータ108の出力端子はμC11のポートHALL(図3)に直接接続されている。これによりこのポートで、ロータマグネット39(図2)により制御される矩形信号HALLが得られる。
【0023】
ホールセンサ40の信号およびコミュテーション
図4は、信号HALL(図3)と、「点火角シフト」が使用されない場合の所属のコミュテーションの線図である。点火角シフトが使用されないので、コミュテーションは信号HALLにより直接制御される。
【0024】
信号HALLは、理想的な場合、180゜elのロータ回転の間、値HALL=0を有し、引き続く180゜elの回転の間、値HALL=1を有する。HALL=1からHALL=0への各変化、またはその反対の各変化はμC11での割込過程に作用する(作用を及ぼす)。この割込過程は図4のHALL−INTの欄にYによって示されている。
【0025】
2つのホール変化間の時間、例えば時点t_Oとt_Eとの間の時間を以下、ホール長HLまたはホール時間t_Hと称し、図4には実際ホール長HLとして示されている。ホール長はモータの回転数に対する尺度である。これが短ければ短いほど、ロータ39(図1)の回転数は高い。(実際値とは、モータで測定された瞬時値である。)
【0026】
固定子巻線の通電はこの実施例ではμC11の出力信号OUT1とOUT2によって制御される(図1と図2)。これらの信号は図4に低回転数の場合の例として示されており、図23にも示されている。
【0027】
OUT1が1(HIGH)であり、OUT2が0(LOW)であれば、電流は(図1)プラス電圧UNからトランジスタ144,固定子巻線38,トランジスタ141および測定抵抗140を介してアースへ流れる。
【0028】
これに対してOUT1が0であり、OUT2が1であれば、電流(図1)はプラス電圧UNからトランジスタ142を介して、固定子巻線を反対方向に通り、トランジスタ143と測定抵抗140を介してアースへ流れる。固定子巻線38はこの場合、反対に通電される。
【0029】
点火角シフトが行われない場合、信号HALLが変化する個所で、すなわちHALL割込Yにおいて2つの値OUT1とOUT2がμC11によって短時間ゼロにされる。これは例えば50μsであり、4つ全てのトランジスタ141〜144が短時間阻止され、ブリッジ37での短絡が回避される。このことは図4に示されている。
【0030】
図4でのコミュテーションに対する単純なホール割込が後の図22に示されている。
【0031】
回転数とホール長との関係
ホール長HLが図4に示されている。回転数nとの関係を以下に示す。この関係はロータ39の極数Pの関数である。
【0032】
ホール長HL’を秒で測定すれば、
HL’=T/P (1)
が成り立つ。ここで
T=ロータ回転の持続時間(秒)
P=ロータ39の極数である。
【0033】
回転数を回転数/分で測定すれば、
HL’=60/(n×P) (2)
が成り立つ。ここで
n=毎分の回転数、
P=ロータ39の極数である。
【0034】
ホール長HLはこの実施例ではμsで存在し、HL’は秒であるから、HL’をHLに再正規化する。
HL=1000000HL’ (3)
P=4、すなわち4極に対しては
HL=15000000/n (4)
反対にP=4であれば
n=15000000/HL (5)
ここで
n=毎分の回転数、
HL=μsでのホール長である。
【0035】
n=2870min-1の回転数は、例えば4極ロータの場合、
HL=15000000/2870=5226μsのホール長HLに相当する。プロセッサ内部の16進表現ではこれは0×146Aである(16進は先行桁の0×によって示される)。
【0036】
点火角シフト
図1のモータでは、ロータ位置センサ40がステータのポールギャップ、すなわち0゜elに配置されており、信号HALLの変化は0゜el、180゜el、360゜el等で形成される。これが図4に例として示されている。ホール発生器のこのような構成については、例としてDE−A19700479.2(Intern:D201i)、図1,部分(ないし部材)25を参照されたい。
【0037】
しかしモータが高速回転する際には、出力および効率の最適化が必要であり、電流の固定子巻線38におけるコミュテーションをホール信号の変化前に実行すべきである。すなわち図4では時間的にt_0とt_Eの前で実行すべきである。このことは早期点火または進角点火と称することができる。このためにロータ位置センサ40をモータ39のステータに対して相対的にずらすことも可能であろう。しかしモータは通常、両方向に回転すべきであり、早期点火は両方向で回転数の上昇と共に増大すべきであるので、このようなことは役立たない。
【0038】
従って点火角シフトは電子的に制御される。このためにすでに説明した16ビットタイマCNT_HL(図1)が使用される。タイマCNT_HLには各ホール割込Yの際に(前に説明した)スタート値t_TIがロードされ、続いて値0に達するまでカウントダウンされる。ゼロに達するとタイマCNT_HLはμC11でいわゆるタイマ割込をトリガし、タイマには自動的にいわゆるオートリロードレジスタAR(同様にμC11内にある)の内容t_ARが後ロード(追ロード)され、新たにスタートする。図11のS302を参照。
【0039】
ホール割込Yの際にタイマCNT_HLは、コミュテーションを実行すべき時点でゼロに達し、これにより割込をトリガするように調整される。このタイマ割込が図5にTN、TN+1等によって示されており、ホール割込はHN、HN+1等によって示されている。
【0040】
タイマの動作は使用されるμCによって設定される。このμCはタイマを含んでいる。ここでは場合により、タイマをμCのレジスタを介してコンフィギュレーションすることもできる。可能なコンフィギュレーションは例えば0に達した際の割込のトリガ、または0に達した際のタイマの自動再ロードである。
【0041】
付加的にここではタイマCNT_HLを有利にはホール長HL(図4)の測定に使用することができる。これは図5にt_HNにより示されている。
【0042】
図5は、タイマスタート値t_TIの計算を示す。示されているのは信号HALL、ホール割込HN-1、HN等、タイマ割込TN-1、TN等、ホール長t_HN-1、t_HN等である。信号HALLはμC11の入力端Hall(図2)に印加される。またホール長t_HN-1、t_HN等は実施例では、4極ロータ39が1/4回転、すなわち180゜elに必要な時間を表す。
【0043】
ホール長HLとホール時間t_Hの概念は以下、同義に使用する。ホール時間t_HN+1はそれぞれホール割込HN後にこれを含まず始まり、後続のホール割込HN+1によりこれを含んで終了する。ホール割込およびタイマ割込には、これが生じるホール時間に従って番号が付される。つまりホール時間t_HNにはタイマ割り込みTNと、−この時間の終了時に−ホール割込HNが所属する。
【0044】
信号HALLの下に図5ではタイマCNT_HLの値がプロットされている。それぞれの値の間でタイマCNT_HLはカウンタダウンする。例えばt_TIから0までの時間310と、t_TIからt_Eまでの時間312である。
【0045】
ホール時間t_HN+2に対するタイマスタート値t_TIは、この実施例ではホール長t_HNから計算される。このことは300に象徴的に示されており、ホール時間t_HN+1の間に値t_TIが次式に従って計算される:
t_TI:=t_HN−t_ZW (6)
すなわち、ホール長t_HNから(一定の)点火角時間t_ZWが減算される。同じようにホール時間t_HN+3に対するt_TIはホール長t_HN+1から計算される。このことは301に象徴的に示されている。
【0046】
このようにして時点TN、TN+1、TN+2等でコミュテーションされる。TNは時間t_ZWだけHNより早い時点にある。すなわちコミュテーションは進まされる。同様にTN+1はHN+1より早期にある。時点TN、TN+1等は上に向いた矢印によって示されている。
【0047】
次に図19から図21に基づいて、4極ロータ39においてどのように非常に有利に、例えばコミュテーション時点TN+4を時間的に先行するホール長t_HNにより決定することができ、これによりモータの特に静粛な回転が得られるのかを説明する。この変形は図5に304によって示されており、一点鎖線306,308により象徴されている。6極ロータの場合は同様に、コミュテーション時点TN+6がホール長t_HNによって定められる。
【0048】
図6と図7は、ホール長t_HをタイマCNT_HLにより測定する際に発生し得る2つの可能な場合を示す。
【0049】
示されているのは、μC11の入力端Hall(図2)に印加される信号HALL、ホール割込HNとHN+1、タイマ割込TN+1(図7)であり、図7Aの時間軸にはタイマCNT_HLのスタート値t_Bとストップ値t_Eが示されている。これらの値は、次のホール時間t_HN+2中に初めて実行されるホール長t_HN+1の計算の際に使用される。t_Bは(前に説明した)ホール割込HNの際のタイマCNT_HLのスタート値t_TIに相当し、t_Eはホール割込HN+1の際のタイマCNT_HLのストップ値に相当する。
【0050】
2つの場合が発生し得る。
【0051】
第1の場合(図6)は、モータが強く加速し、ホール割込HN+1が、タイマCNT_HLが値0に達する前に発生する場合である。この場合、ホール割込HN+1によりトリガされるホール割込ルーチンでタイマCNT_HLのストップ値がt_Eに記憶され(図8AのS202)、モータがコミュテーションされ、タイマCNT_HLおよびオートリロードレジスタARに新たにホール長t_HN-1から計算された値(図5)がロードされ、タイマCNT_HLが新たにスタートされる(図9BのS238)。従って図6ではホール時間t_HN+1の間にタイマ割込TN+1は発生しない。
【0052】
ホール長t_HN+1はこの場合、次式に従い計算される
t_HN+1:=t_B−t_E+t_CORR (7)
ここでt_CORRは、図10のS258で詳細に説明する補正値であり、図6Bに示されている。
【0053】
第2の場合(図7A)では、タイマCNT_HLがホール割込HN+1の発生前に0に達する。ゼロに達すると、図11に示したタイマ割込TN+1がトリガされる。タイマCNT_HLにはタイマ割込TN+1の時に自動的にオートリロードレジスタAR(図1)から値t_ARがリロードされ、新たにスタートされる。図11のS302参照。t_Bはここでt_TIと同じ値を有しており、従ってt_ARに相応する。
【0054】
このことを図7Bが示す。HNの直後の時点からTN+1までの時間でタイマCNT_HLはt_Bから0にカウントダウンし、値0でタイマ割込TN+1をトリガする。この割込の開始時にタイマCNT_HLには新たにt_Bがロードされ、図11、S302参照、そしてHN+1までの時間で新たにカウントダウンする。しかしこの場合、値0には達さず、値t_Eに達するだけである。ホール割込HN+1の際にタイマCNT_HLには新たに値t_B’がロードされ、全てのプロシージャが繰り返される。
【0055】
タイマ割込TN+1の発生により呼び出されたタイマ割込ルーチンでは、点火角シフトが投入されている限り、コミュテーションが実行される。図11、S318,S320,S322参照。そしてフラグKD(コミュテーション実行)が1にセットされる。図11,S324参照。
【0056】
これに続くホール割込HN+1の際に、タイマCNT_HLは新たにストップされ、その終了時間t_Eが記憶される。図8A、S202参照。ホール長t_HN+1(図7)はセットされたフラグKD(図10,S252)に基づいて、図10のステップS254とS258で次のように計算される:
t_1:=t_B−t_E (8)
t_HN+1=t_B+t_1+t_CORR (9)
【0057】
ここではt_1が図7に示すように、タイマ割込TN+1とホール割込HN+1との間の時間である。ホール長t_HN+1を計算するために、値t_1に値t_Bを加算しなければならない。なぜなら、タイマCNT_HLはホール割込HNとタイマ割込TN+1との間でこの値をゼロまでカウントダウンしているからである。さらに場合により例えば40μsである補正値t_CORRを加算する。これは図7Bに示されており、後で図10、S258でさらに詳細に説明する。ホール割込HN+1と回転数計算(図10のS274)の後、フラグKDを再びリセットしなければならない(KD:=0,図10のS272参照)。
【0058】
図7についての数値例
NではタイマCNT_HLが例えば(前に図5のステップ303で計算された)値t_TI=t_B=9800にセットされる。従ってt_Bは計算の際に値9800μsを有する。TN+1では、タイマCNT_HLが値0に達すると、タイマ割込が発生し、新たに9800がロードされ、スタートされる(図11のS302)。HN+1では、タイマCNT_HLが値t_E=9640に達する。値t_CORRは40μsである。次に式(8)と(9)に従い
t_1:=9800−9640=160μs
t_HN+1:=9800+160+40=10000μs
従ってホール長t_HN+1はこの例では10000μsの長さであり、n_i=15000000/t_HN+1=15000000/10000=1500回転/分の回転数(式5;4極ロータ)に相応する。
【0059】
続いてHN+1の直後に、タイマCNT_HLに新たな値t_B’がロードされる。この値は(前に計算された)値t_TI’に相当する。図5のステップ300参照。
【0060】
図8Aと図9Bは、有利なホール割込ルーチンの有利な実施形態のフローチャートを示す。すなわちロータ位置に依存する割込ルーチンのフローチャートである。この割込ルーチンは所定のロータ位置に達する際にトリガされ、ホール長t_HNの検出を行う。さらにコミュテーションがタイマ割込ルーチンで実行されなかった場合にはコミュテーションも実行する。後に説明するレジスタおよび変数全ては実施例では16ビットの大きさである。
【0061】
S302でタイマCNT_HLがストップされ、タイマCNT_HLのストップ時間がt_Eに記憶される。
【0062】
後続のステップS204〜S208では、μC11で次のホール割込に対するエッジが調整される。このためにS204で、HALL=1であるか否かが検査される。1である場合S206で、次のホール割込でトリガされるべきエッジが下降エッジ(HIGH→LOW)にセットされる。それ以外の場合はS208で、エッジが上昇エッジ(LOW→HIGH)にセットされる。
【0063】
次のS210ではフラグDE(回転数到達)に基づいて2つの場合が区別される:
・DE=1であれば、タイマ割込が発生しないか、またはタイマ割込が発生し、かつ点火角シフトが投入されている。両者とも、後で詳細に説明するようにモータがその回転数に達した徴候である。
・DE=0であれば、点火角シフトが遮断されており(SZW=0)、かつタイマ割込が発生した。このことは後で説明するように、点火角シフトが投入される最小回転数n_minにまだ達していない徴候である。
【0064】
DE=0の場合に対してはコミュテーションが実行され、タイマCNT_HLが固定値t_max(最大ホール長)にセットされる。この固定値は最小回転数n_minに相当する。例えば最小回転数が300回転/分であれば、式(4)に従い
t_max=15000000/300=50000μs
である。
【0065】
このためにS312でOUT1とOUT2が0にセットされる。
【0066】
S214ではオートリロードレジスタARとカウンタCNT_HLがt_max(例えば50000)にセットされる。タイマCNT_HLはこの実施例では1μsの分解能で動作する。CNT_HLを50000μsの長さにセットすることは、300回転/分の回転数に相当する。これに基づきタイマCNT_HLがスタートされる。
【0067】
S216でフラグDE(0であった)が1にセットされ、S218〜S222でコミュテーションが実行される。S218でHALL=1であれば、S220でOUT1がHIGHに、それ以外の場合はS222でOUT2がHIGHにセットされる。S212でのポートOUT1とOUT2のスイッチオフと、S220ないしS222でのOUT1ないしOUT2のスイッチオンとの間で実行されるプログラムステップS214〜S218のためにプログラムは所定の時間を必要とする。従って十分なコミュテーションギャップ(図23:t_G)が維持される。これは例えば50μsである。
【0068】
そしてS224でホール割込を去る。
【0069】
S210でDE=1であった場合には、S230でホール長t_Hと新たなタイマ値t_TIの計算が点火角シフトのために要求される。メインプログラムは機能マネージャによって形成されており、これについては図17で詳細に説明する。機能マネージャによって、フラグのセットによりルーチンが要求され、フラグのリセットにより要求が解除されるようになる。計算を要求するためにS230でフラグFCT_ZWVが1にセットされる。
【0070】
S230に対する可能な他の実施例では、計算をホール割込ルーチン(図8)で直接実行する。このことはS232によって示されている。計算がS232で実行されれば、ホール時間t_HN(例えばt_H5)に所属するタイマ割込時間t_TIの計算に対してホール時間t_HN-1(例えばt_H4)を使用することができる。S230が使用されれば、ホール時間t_HN-2(例えばt_H3)が使用されるか、またはさらに早期のホール時間が図19から図21に示すように使用される。計算がホール割込(S232)で実行されれば、S230は省略される。後の説明はS232のない実施例に関するものである。
【0071】
S234(図9B)では、フラグKD=1であるか否かが検査される(KD=コミュテーション実行)。KD=1である場合には、ホール割込に所属するホール時間内でタイマ割込が発生しており(図7AにHN+1について示したように)、かつ点火角シフトが投入されている。この場合、コミュテーションはすでにタイマ割込(図7AのTN+1)で実行されており、直接S238へジャンプする。
【0072】
S234でKD=0であれば、ホール割込に所属するホール時間内にタイマ割込が発生していない。すなわち図6の状況である。コミュテーションギャップ(図23のt_G)がS236で2つのポートOUT1とOUT2のゼロへのセットによりスタートされる。すなわち固定子巻線38(図1)には短時間エネルギーが供給されない。しかしタイマ割込が発生したが、点火角シフトが非アクティブであるためこの割込ではコミュテーションされなかった場合については、DE=0に対するS210の下の分岐でこれが考慮される(図8A)。
【0073】
S238では、オートリロードレジスタARとタイマCNT_HLに、後で説明する点火角計算(図10または図21)で計算された値t_TIがロードされ、タイマCNT_HLがスタートする。
【0074】
S240では、点火角シフトがフラグSZW:=1のセットによりアクティブにセットされる。なぜならこの場合は、例えば回転数300回転/分という、必要な回転数に達しているからである。
【0075】
S242では再び、フラグKD(コミュテーション実行)に基づいて、コミュテーションがすでに行われたか否かが検査される。行われていない場合(KD=0)、S244で信号HALLに基づいて、S246でOUT1がHIGHにセットされたか、またはS248でOUT2がHIGHにセットされたかが検査される。コミュテーションギャップ(図23のt_G)はここでは、ポートOUT1およびOUT2のスイッチオフ(S236)と、ステップS238からS244でのスイッチオンとの間で形成される。
【0076】
S250でホール割込ルーチンを去る。
【0077】
図10は、点火角計算のための例としてのルーチンのフローチャートを示す。この点火角計算は、最小回転数に達する際に各ホール割込ルーチン(図8)で、要求ビットFCT_ZWV(図17)のセットにより要求される。図8AのS230参照、。点火角計算は、比較的に優先度の高いタスクが要求されないとき、機能マネージャ190(図17)により呼び出される。従っていつこの計算が行われるかを正確に言うことはできない。従って点火角計算が実行される時点BN(例えば図13Aと図14B)は正確には設定されず、例としての時点が示されている。
【0078】
ホール長t_Hの計算は常に先行のホール時間に対して当てはまることに注意すべきである。例えばホール時間t_HNの間に、ホール長t_HN-1が計算される。
【0079】
S252ではフラグKDに基づいて、タイマ割込(例えば図7のTN+1)でコミュテーションが実行されたか否かが検査される。図9BのS234参照。肯定の場合(KD=1)S254に従い、図7に示し、そこの記述されているようにホール長t_Hがスタート時間t_Bと時間t_1から得られる。この時間t_1はt_Bとt_Eの差である。否定の場合(KD=0)S256に従い、ホール長t_Hはt_Bとt_Eの差から得られる。図6参照。
【0080】
S258ではホール長t_Hに対して補正時間t_CORRが加算される。このことは、タイマCNT_HLをホール割込(図8Aと図9B)の開始時にS202で停止し、その後S232で初めてスタートさせることにより行われる。それまでにホール割込ルーチンは、t_CORR(例えば40μs)として加算される所定の時間が、S258で正確なホール長t_Hを得るために必要である。
【0081】
S260で瞬時のホール長t_Hが実際ホール値t_iに記憶される。これにより瞬時の実際ホール値が他の全てのプログラム部分(例えば制御)で瞬時の回転数に対する尺度として使用される。
【0082】
S262でタイマCNT_HLの瞬時スタート時間がt_Bに記憶される。これによりこの時間をt_TIの計算のために次のホール時間で使用することができる。
【0083】
回転数の検査が行われる。なぜなら例えば300回転/分である所定の最小回転数から点火角シフトを実行すべきだからである。このためにS264で、t_H>t_SZWであるかが比較される。t_SZW(例えば49664μsであり、これは0×C200に相当する)は点火角シフトを実行すべき時までの最大ホール長である。t_Hがt_SZWより大きければ、モータは過度に緩慢であり、S266でSZW:=0により点火角シフトが遮断される。
【0084】
S268でコミュテーション時点t_TI、すなわちタイマ割込をトリガすべき時点が計算される。このためにS268で値t_ZW、すなわちコミュテーション時点を早期にシフトすべき時間が減算される。この時間は例えば200μsである。この値は一定でも良いが、モータパラメータに依存する値でも良い。バス30(図16)を介してこの値t_ZWは外部から変更できる。t_ZW=0であれば、点火角シフトは遮断される。
【0085】
次に点火角計算ルーチンが処理される。要求ビットFCT_ZWV(図17)がS270で0にセットされ、S272でフラグKDが再び0にセットされる。これにより後続のホール時間を使用することができ、S274でモータ制御の要求ビットFCT_RGL(図17)がセットされ、これによりモータ制御が要求される。
【0086】
従って図10の点火角計算ルーチンの主たるタスクは、先行するホール長の持続時間の検出(S258)、後続のホール時間に対するコミュテーション時点の計算(S268)、および制御の要求(S274)である。
【0087】
図11は、例としてのタイマ割込に対するフローチャートを示す。このタイマ割込はモータ制御に使用され、先行するホール割込で初期化され、スタートされたタイマCNT_HLが、次のホール割込のトリガされる前に0にカウントダウンした場合にトリガされる。図7Aと図7B参照。
【0088】
値0に達するとタイマCNT_HLにS302で、オートリロードレジスタARの値t_ARがロードされ、新たにスタートされる。なぜならタイマは同時にホール長t_HLの計算にも使用されるからである。このステップはμC11により、0に達したときこのカウンタに対して自動的に実行されるものであり、明瞭にするためにこのフローチャートに取り入れた。
【0089】
S304ではフラグSZWに基づいて、点火角シフトがアクティブであるか否かが検査される。これがアクティブでなければ、モータは最小回転数よりも緩慢に回転している。このことが明らかとなるのは、タイマ割込が行われた時に点火角シフトがアクティブでない場合、ホール割込ルーチンのS214でオートリロードレジスタARとタイマCNT_HLが最小回転数n_minに相当する最大ホール長t_maxにセットされるからである。それにもかかわらずタイマ割込(図7のTN+1)がホール割込(図7のHN+1)の前に生じると、最小回転数n_minには達せず、フラグDE(回転数に到達)が0にセットされ、S308でタイマ割込ルーチンを去る。
【0090】
点火角シフトがアクティブである場合(SZW=1)、S304からS310へジャンプする。ここでは2つのポートOUT1とOUT2がコミュテーションギャップの開始時に0にセットされる。
【0091】
ステップS312からS316は、十分な長さのコミュテーションギャップ(図23のt_G)を生じさせるプログラムループを形成する。このためにS312でタイマDEL_CNTに遅延値t_DELが配属される。これは例えば数5である。S314でカウンタDEL_CNTは1だけ減分され、S316でDEL_CNTがすでに値0に達しているか否か、すなわち遅延ループが完全に処理されたか否かが検査される。
【0092】
否定の場合、再びS314へリターンジャンプし、ループが継続される。ループを通過するのに例えば10μs必要であれば、上に述べた値により50μsの遅延が得られ、その間、ポートOUT1とOUT2は両方とも出力信号が0である。このことはコミュテーションギャップt_Gに作用を及ぼす。
【0093】
続いて通常のように、すでに図8AのS218からS224で説明したようにコミュテーションが行われる。S318でホール値HALL=1であれば、S320でOUT1がHIGHにセットされ、それ以外の場合S322でOUT2がHIGHにセットされる。従ってコミュテーションは点火角シフトにより、タイマ割込で、すなわちホール割込の前に実行される。これは図7ではホール割込HN+1の前の時点TN+1である。
【0094】
S324ではフラグKD(コミュテーション実行)が1にセットされ、これによりホール割込と点火角計算ルーチンをこれが識別することができ、これに基づいてホール割込ルーチンをS326で去る。
【0095】
図12は例として本発明のモータが起動する際の信号HALL、ホール割込HNおよびタイマ割込TNの時点を示す。ホール時間t_HNはそれぞれホール割込HN-1とHNの間の時間であり、次第に短くなる。なぜならモータが加速するからである。各ホール時間中にタイマ割込は発生しない。この例ではt_Hおよび後続のホール時間で点火角計算が実行されるが、モータの加速に基づきこの例ではタイマ割込T1、T10およびT11しか発生しない。なぜなら回転数はt_H8から初めてある程度一定になるからである。
【0096】
図13(A)と14(B)には図12の経過が拡大して示されており、付加的説明も付されている。
【0097】
図13(A)と14(B)は本発明のモータがスタートする際の時間的経過を例として示す。この経過はホール割込、点火角計算およびタイマ割込との関連を明らかにする。
【0098】
図13(A)と14(B)では以下の変数が使用される:
DE: フラグ“回転数到達”
KD: フラグ“コミュテーション実行”
SZW: フラグ“スタート点火角シフト”
t_AR: オートリロードレジスタARの値(図1)
CNT_HL: タイマ割込およびホール長計算のためのタイマ
t_E: ストップ時間(終了の時点)
t_H: ホール長(ホール時間)
t_B: スタート時間(開始の時点)
OUT1: モータ通電のためのμC11のポート
OUT2: モータ通電のためのμC11のポート
【0099】
μC11の入力側における信号HALLがプロットされている。ホール長t_Hはこれを取り囲むホール割込間にそれぞれあり、例えばt_H2=40msはH1とH2の間に、t_H3=35msはH2とH3の間にある。ホール割込はそれぞれHNにより、タイマ割込はTNにより、そして点火角計算の実行はBNにより示されている。ここでNは所属するホール割込t_HNの指数である。
【0100】
信号HALLの下にはいくつかの重要な変数がある。これらの変数はμC11で実行されるプログラムに使用される。時間の表示はスペースの理由からmsで示されているが、プログラム内部ではμs時間で処理される。モータのスタート時に、複数の変数は初期化される(列INIT)。t_TIとt_Bは50msにより初期化される。これは300回転/分の回転数に相応し、この回転数から初めてこの実施例では点火角シフトが投入される。DEとKDは0にセットされる。なぜなら所要の回転数に始めは達していないからである。そしてSZWも0により初期化される。なぜなら点火角シフトが遮断されているからである。
【0101】
第1のホール割込HでオートリロードレジスタARとタイマCNT_HLに初めて50msがロードされ、タイマCNT_HLがスタートされる。ホール長t_H1は60msであるから、タイマ割込Tはホール割込Hの前に発生する。
【0102】
点火角シフトは遮断されているから(SZW=0)、タイマ割込ルーチンではただ1つ値DEが0にセットされる(図11のS306)。これはホール割込に、モータがまだ最小回転数n_minに達していないことを指示する。なぜならホール長t_H1が最小回転数n_minに相当する最大ホール長t_maxより大きいからである。タイマCNT_HLには自動的に50msのオートリロード値t_ARがロードされ、スタートする。
【0103】
ホール割込H1によりホール割込ルーチン(図8)が呼び出される。40msのストップ時間t_Eが確保される。このストップ時間は、タイマCNT_HLが新たに50msにセットされたタイマ割込T1とホール割込H1との間で10msが経過したことにより生じる。DE=0であるから、コミュテーションが時点H1で実行され、t_ARとCNT_HLに50msがロードされ、タイマCNT_HLがスタートされる。DEは1にセットされる。計算は要求されない。
【0104】
ホール長t_Hの間にモータは初めて平均として300回転/分の最小回転数に達する。従ってタイマCNT_HLがゼロにカウントダウンする前にホール割込H2がトリガされる。従ってタイマ割込T2は発生しない。
【0105】
ホール変化H2の際のホール割込ルーチンでは、タイマCNT_HLの10msのストップ時間t_Eが確保される。DEは、ホール長t_H2の間にタイマ割込が発生しなかったことからその値DE=1を保持している。このことによりホール割込ルーチンは、300回転/分の回転数を上回ったことを識別する。ホール割込ルーチンでは点火角計算ルーチン(図10)が要求され、点火角シフトがSZW:=1によりアクティブ化される。ホール長t_H2内ではまだコミュテーションされていないから(KD=0)、コミュテーションがホール割込ルーチン中に時点Hで実行される。オートリロードレジスタARとタイマCNT_HLには、モータのスタート時に50に初期化された値t_TIがロードされる。なぜならまだ点火角計算が実行されていないからである。そしてタイマCNT_HLは新たにスタートする。
【0106】
ホール長t_H3の間に点火角シフトの計算が初めて実行される。タイマ割込は発生していないから(KD=0)、ホール長t_H3の間に計算されるホール長t_H2は、t_B=50msとt_E=40msから生じる。ここから点火角シフト時間がt_ZW=0.2msの場合は、39.8msのタイマ割込時間が生じる。ホール時間t_H3のタイマスタート時間はt_Bに確保される。
【0107】
ホール割込H3までのホール割込ルーチンは、ホール割込H2までのホール割込ルーチンと同様に経過する。なぜならモータはさらに加速し、ホール割込はタイマCNT_HLが値0に達する前に発生するからである。従ってこのホール時間にはタイマ割込は発生しない。このことは同様にホール割込H4、H5、H6、およびH7でも生じる。点火角計算ルーチンB4、B5、B6、およびB7も同様にそれぞれのホール時間で呼び出される。
【0108】
ホール時間t_H8でモータは最終的に1500回転/分の目標回転数に達する。この回転数は10msのホール長に相当する。この実施例では、ホール時間t_HNに対するタイマ割込時間t_TIは常にホール時間t_HN-1の間にホール長t_HN-2から計算されるから、2つのホール時間の“遅れ”が存在する。すなわちタイマCNT_HLが正しいタイマ割込時間t_TIによりスタートされる第1のホール時間はt_H10である。なぜならホール時間t_H8は10msの第1のホール時間であったからであり、t_H8のホール時間のホール長計算からの結果はt_H10で初めて使用されるからである。
【0109】
ホール時間t_H10の間に、点火角計算B10が再度実行される。オートリロードレジスタARとタイマCNT_HLに対するスタート値t_TIはH9へのホール割込ルーチンの間は9.8msであった。
【0110】
従ってホール割込H9後の9.8msでタイマ割込T10をトリガしなければならない。タイマCNT_HLには自動的に値t_AR(9.8ms)がロードされ、新たにスタートされる。点火角シフトは投入される(SZW=1)。その結果タイマ割込(T10)でコミュテーションされる。フラグKDは1にセットされ、これによりH10での以降のホール割込ルーチンと点火角計算に対し、コミュテーションが行われたことを指示する。
【0111】
ホール割込H10でのホール割込ルーチンでは、タイマCNT_HLのストップ値がt_Eに確保され、点火角計算ルーチンが要求され、オートリロードレジスタARとタイマCNT_HLがロードされ、タイマCNT_HLがスタートされる。コミュテーションはすでにタイマ割込ルーチンでタイマ割込T10の時点で行われているから、それ以上コミュテーションされない。
【0112】
後続のホール時間t_H11等は、モータの実際回転数または目標回転数が変化しない限りt_H10と同様に経過する。
【0113】
モータの制御
図15はモータの制御および駆動に重要な回路部分を示す。先行図面と同じ部材または同じに作用する部材には同じ参照符号が付してあり、通常は再度説明しない。
【0114】
μC11の端子割り当ては図3に示されている。μC11の出力端子OUT1とOUT2はHブリッジ回路37として接続されたnpnトランジスタ141,142,143および144を制御する。
【0115】
μC11の出力端子RGLは抵抗123を介してコンデンサ124に接続されている。RGLがHIGHにセットされると、コンデンサ124は充電され、RGLがLOWになるとコンデンサは放電され、RGLがTRISTATE(トリステート)であると、コンデンサ124はRGLから遮断され、その電圧を維持する。下でさらに説明する電流制限部44がなければ、点125をコンパレータ120の非反転入力端子(+)と直接接続することができる。
【0116】
npnトランジスタ150が非導通であれば、すなわち電流制限部44が非アクティブであれば、抵抗126を介して比較的に小さなコンデンサ127にコンデンサ124と同じ電圧が調整される。従ってμC11の出力端子RGLを介してコンパレータ120の非反転入力端子(+)における電圧を制御することができる。
【0117】
コンパレータ120の反転入力端子(−)には、三角波発振器35により形成された三角信号が印加される。三角波発振器35はコンパレータ130を有する。コンパレータ130の出力端子P3から正帰還結合抵抗132がその非反転入力端子(+)に接続されており、同様にコンパレータ130の出力端子P3から負帰還結合抵抗131がコンパレータ130の反転入力端子に接続されている。コンデンサ135がコンパレータ130の反転入力端子とアース100との間に接続されている。コンパレータ130の出力端子はさらに抵抗133を介して+Vccと接続されている。コンパレータ130の非反転入力端子は2つの抵抗134と136を介して+Vccないしアース100と接続されている。
【0118】
三角波発生器35の作用とμC11の出力RGLをμC11により制御することについてはDE19836882.8(Intern:D216)を参照されたい。
【0119】
コンパレータ120の反転入力端子における三角信号の電圧がコンパレータ120の非反転入力端子における基準信号の電圧よりも低いと、コンパレータ120の出力端子OFFはHIGHであり、下方のトランジスタ141ないし143は論理AND素子147ないし148を介してOUT1ないしOUT2によりスイッチオン・オフすることができる。三角信号の電圧が基準信号より上にあれば、コンパレータ120の出力OFFはLOWであり、従って固定子巻線38に通電することはできない。
【0120】
コンデンサ124の電圧、およびひいてはコンデンサ127の電圧を介していわゆるデューティ比が調整される。デューティ比は、コンパレータ120の出力が三角信号の期間中にHIGHである持続時間と全体期間との比である。このデューティ比は0%から100%の間とすることができる。モータ回転数が例えば過度に高ければ、コンデンサ124はRGLを介して放電され、これによりデューティ比は縮小される。これは全体的にパルス幅変調(PWM)と称される。プルアップ抵抗128は、コンパレータ120のオープンコレクタ出力端子OFFをHIGHの際に+Vccに引き上げるのに用いる。
【0121】
スイッチオンの際にモータを始動することができるようにするため、コンデンサ124は初期化の際に所定の持続時間、RGLを介して充電される。これによりコンデンサ127における電圧はコンパレータ120とひいてはブリッジ37をスイッチオンするに必要な最小値に達する。
【0122】
電流制限部44は次のようにして実現される。すなわち電流が固定子巻線38で測定抵抗140を介してアース100に流れることによって実現される。抵抗140を流れる電流が高めれば高いほど、その抵抗での電圧も高く、従って点129の電位も高い。
【0123】
149の電位が所定の値に達すると、トランジスタ150が導通し、コンデンサ127の電圧が低減され、これによりコンパレータ120の出力端子におけるデューティ比が縮小する。抵抗126は、大きなコンデンサ124が電流制限の際に同じように放電し、これが電流制限を促進するのを阻止する。なぜなら、小さいコンデンサ127はより急速に放電することができるからである。電流制限の作用が終了すると、比較的に小さなコンデンサ127は大きなコンデンサ124によって再び充電され、その電圧におかれる。従って抵抗126とコンデンサ127は、電流制限部44が制御よりも高い優先度を有するように作用する。
【0124】
電流制限部44は、抵抗151と、アースに対するコンデンサ152とからなるフィルタ素子を有する。このフィルタ素子はnpnトランジスタ150により作用するものであり、このトランジスタはそのベースでの電圧が十分に高いときコンパレータ120の非反転入力端子(+)をアース100に引き込む。その後方には、抵抗153と155,およびコンデンサ154からなるろ波素子が配置されている。
【0125】
電流制限部の他の形態についてはDE19826458.5(Intern:D215)を参照されたい。この電流制限部はコンパレータにより形成することができ、プログラム制御することができる。
【0126】
EEPROM機能
図16は、EEPROM26およびバスインタフェース30に関する回路の一部を示す。μC11のピン配置は図3に示されている。先行図面と同じ部材または同じに作用する部材には同じ参照符号が付してある。EEPROM26は例えばタイプ“2-Wire Serial CMOS EEPROM AT24C01A”(ATMEL)である。
【0127】
EEPROM26はそのデータ入力端SDAにμC11の信号ESDA(図2)を受け取り、その入力端SCLに信号ESCLを受け取る。2つの線路は抵抗172,173を介して+Vccと接続されている。
【0128】
EEPROM26の書き込み保護入力端WPはμC11のピンCS(チップセレクト)と接続されている。CSがHIGHであれば、EEPROM26は書き込み保護され、CSはLOWであれば、データをEEPROM26に書き込むことができる。EEPROM26の端子VSS,A0,A1およびA2はアース100と接続されており、EEPROM26の端子VCCは+Vccと接続されている。
【0129】
従って線路ESDAとESCLは、μC11とEEPROM26との間のシリアルバスである。このバスはここではIICバスとしてドライブされる。
【0130】
通常EEPROM26は工場で一度、バスインタフェース30を介してプログラミングされる。しかし再プログラミングはいつでも可能である。あるいはモータはバス30がなくても駆動することができる。その場合EEPROM26は、モータを使用する前に公知の装置によってプログラミングされる。
【0131】
バスインタフェース30はIICバスと共に動作する。バスは端子160を備えるデータ線路DATAを有し、この線路は抵抗162を介してμC11の端子SDAに接続されている。端子SDAからは抵抗165が+Vccに、またコンデンサ167がアース100に接続されている。さらに端子SDAはpnpトランジスタ168のエミッタと接続されており、そのコレクタはアース100と、そのベースは抵抗169を介してμC11の端子N16と接続されている。
【0132】
さらにバスインタフェース30は、端子161を備えるクロック線路CLOCKを有する。このクロック線路は抵抗163を介してμC11の端子SCLに接続されている。μC11の端子SCLからは抵抗164が+Vccに、コンデンサ166がアース100に接続されている。
【0133】
pnpトランジスタ168を有する回路は、μC11の出力端N16と入力端SDAとをIICバスの双方向線路DATAに接続するために用いる。
【0134】
EEPROM26,バスインタフェース30およびそのプログラミングについてのそれ以上の説明はDE19826458.5(intern:D215)を参照されたい。
【0135】
バスインタフェース30により、EEPROM26内の値を変更することができる。従って点火角によるコミュテーションを投入すべき最小回転数n_minを、EEPROMで値t_SZWをセットすることにより変更でき、従ってモータの設定(コンフィグレーション)を変更することができる。同様に例えば点火角時間t_ZWも変更できる。
【0136】
機能マネージャ
図17は、μC11で実行される全体プログラムの可能な実施形態によるフローチャートを示す。ファンのスイッチオン後、μC11で内部リセットがトリガされる。S600でμC11の初期化が行われる。例えばパラメータがEEPROM26からμC11のRAMに伝送される。
【0137】
初期化の後、すでに述べた機能マネージャ190へジャンプする。この機能マネージャはS602でスタートする。この機能マネージャは個々のサブプログラムを制御し、それらの優先度を定める。
【0138】
まず最初に時間的にクリティカルで各ループ実行の際に処理しなければならない機能が処理される。これにはS602でのコミュテーション機能COMMが所属する。なぜならIICバス(図16)は例えば2kのボー速度の場合、各250μs毎に検査しなければならないからである。
【0139】
図18は例としての機能レジスタ195を示し、このレジスタには別の機能のために1ビットがリザーブされている。
【0140】
この実施例では機能レジスタ195は1バイトの大きさであり、最下位ビット(LSB)から始まって下に説明する要求可能な機能に対して次の要求ビットが定義されている:
・ビット1:点火角計算ルーチンに対するFCT_ZWV、
・ビット2:任意の形式の制御ルーチンに対するFCT_RGL。
【0141】
残りのビットは、必要に応じて機能マネージャ190に追加することのできる付加的な要求可能機能のためにリザーブされている。
【0142】
所定の要求可能な機能が別の機能または割込ルーチンによって要求されると、要求すべき機能のビットが1にセットされる。次回、機能マネージャ190がループ実行の際に比較的に優先度の高い別の要求可能な機能を呼び出さなければ、この機能が実行される。
【0143】
要求された機能が処理されれば、これはそのビット(図18)を再び0にセットする。例えばFCT_RGL:=0。
【0144】
図17ではS602の後、所定の順序で最も重要な要求可能機能から始まって、それらの要求ビットがセットされているか否かがそれぞれ検査される。これが機能の場合はその機能が実行され、これに基づいて再び機能マネージャ190の開始S602へジャンプする。機能レジスタ195の検査順序は要求可能な機能の優先度を設定する。このような機能が機能マネージャにおいて高ければ高いほど、その優先度は高い。
【0145】
呼び出される機能の処理時間は、それを常に実行される機能(ここではS602)と割込ルーチンとに加算したときに、IICバス40の2つの問い合わせ間の最大許容時間を上回ってはならない。ボー速度が2kである上記例で最大許容時間が250μsである場合、S610とS614で呼び出される機能に対する最大処理時間は約100μsである。
【0146】
S610で、点火角シフトに対する要求ビットFCT_ZWVがセットされているか否か、すなわち値1を有するか否かが検査される。セットされている場合、S612の後にジャンプし、点火角計算ルーチン(図10または図21)が実行される。終了の前に点火角計算ルーチンはその要求ビットFCT_ZWVをリセットし、S274で要求ビットFCT_RGLのセットにより制御ルーチンを要求する。
【0147】
S610でFCT_ZWVがセットされていなければ、S614でFCT_RGLがセットされているか否かが検査される。セットされていれば、S618でモータ回転数の制御のための制御ルーチンが呼び出される。
【0148】
S610でもS614でも検査されるビットがセットされていなければ、再びS602にジャンプし、機能マネージャ190の各ループ実行の際に実行される機能が新たに呼び出される。
【0149】
図17は620に象徴的にホール割込を示す。このホール割込は最高優先度L1(レベル1)を有している。ホール割込がこの高い優先度を有するのは、ホール信号の正確な検出がモータ39の静粛な回転に対して非常に重要だからである。ホール割込は、矢印621により象徴的に示すように機能マネージャ190の全てのプロセスを中断する。
【0150】
ホール割込の下には622にタイマ割込が示されている。このタイマ割込はこれより低い優先度L2を有し、矢印623により示すように自分より下位のプロセスを全て中断する。正確なコミュテーションは同様にモータの静粛な回転に対して非常に重要だからである。従ってタイマ割込622は2番目に高い優先度を有する。
【0151】
ホール割込とタイマ割込が同時に要求される場合には、これらはその優先度の順序に従って処理される。
【0152】
機能COMMは次に低い優先度L3を有する。なぜなら、コミュテーションの際にバス30を介してデータが失われてはならないからである。
【0153】
機能ZWVは次に低い優先度L4を有する。この機能はS230で要求することができ、図10(または図21)に示されている。
【0154】
最低位の優先度を有するのは機能RGL(S614)である。なぜならモータの回転数はその機械的慣性のため通常は緩慢に変化するからであり、従って制御機能は通常、時間的にクリティカルでない。しかしステップS610とS614の順序、従ってそれらの優先度を入れ替えることもできる。
【0155】
このようにしてモータ39の種々異なる“必要性”が所定の階層に配属され、μC11のリソースがモータの駆動のために理想的に使用される。
【0156】
ロータ39の磁化エラーを考慮した点火角シフト
図19は、4極アウタロータ39を示す。このロータは半径方向に磁化されたポール534,535,536,537を有し、これらのポールは図示のように(象徴的に示した)移行(境界)領域530〜533により相互に分離されている。例としていわゆる台形上の磁化が前提とされている。図20A参照。
【0157】
磁化材料の不均質性と磁化装置における不可避の誤差(図示せず)のため磁束密度の経過はとりわけ移行領域530〜533で正確には規定されず、ロータ毎にやや異なる。
【0158】
ロータ39が矢印540の方向にホール発生器40の前を通過して回転すると仮定すると、ホール発生器40でホール電圧uHが得られる。このホール電圧の経過は図20Aに分かり易くするため誇張して図示されている。このホール電圧uHの部分534’がロータポール534(N極)により形成されたものであり、やや短い。すなわちこのホール電圧のゼロ通過は0゜elとほぼ170゜elである。しかし所望の角度は0゜elと正確に180゜elである。
【0159】
ホール電圧の部分535’はロータポール535により生成される。この部分は170゜elで始まり、ほぼ370゜elで終了する。すなわち過度に長い。
【0160】
部分536’はロータポール536により生成され、ほぼ370゜elからほぼ550゜elに伸びている。すなわち正しい長さを有するが、位相位置は精確でない。
【0161】
部分537’はロータポール537により生成され、ほぼ550゜elから720゜elに伸びている。すなわち過度に短い。720゜elはこのモータでは再び0゜elに相当する。なぜならロータ39が完全に1回転するからである。そして電圧経過は図20Aの534’Aに示すように繰り返される。
【0162】
図20Bは所属の信号HALLを示す。この信号は今説明した磁化エラーを反映するものである。すなわちその第1部分534”は過度に短く、第2部分535”は過度に長く、第3部分536”は位相がずれており、第4部分537”は過度に短い。角度720゜elの後、部分534”Aが始まるが、この部分は回転数が一定の場合、部分534”に相当する。
【0163】
部分534”と537”は回転数が過度に高いことと間違えられ、部分535”は回転数が過度に低いことと間違えられる。
【0164】
部分534”を、部分536”に対する時間t_TIの計算に使用すれば、前の実施例で説明したように部分536”では過度に早期にコミュテーションされる。
【0165】
部分535”を、部分537”に対する時間t_TIの計算に使用すれば、そこでは過度に遅くコミュテーションされる。
【0166】
このことはモータの不規則な回転につながり、モータノイズが上昇する。
【0167】
従って本発明によれば有利には、信号HALLの部分のホール長が、1ロータ回転後の部分に対する時間t_TIの計算に使用される。これは図5に参照符号304,306,308により4極ロータに対して象徴的に例として示されている。例えば図20Bでは部分534”のホール長t_HNは、部分534”Aに対する時間を計算するのに使用される。これは象徴的に例として542,544,546で示されている。そうすればこのようなエラーは発生しない。なぜなら回転数が一定の場合、例えば部分534”と部分534”Aは等しく、従ってエラーが加算されることはないからである。
【0168】
図21は、点火角シフトによるコミュテーションに対して相応に変更された点火角計算ルーチンを示す。ここでは前記のように有利にはロータ39の磁化エラーの補償が行われる。すでに図10に現れた全ての部材は同じ参照符号を有しており、従って再度説明しない。読者はそこの説明を参照されたい。
【0169】
ステップ268’で、タイマスタート値t_TIの直接計算(図10のS268参照)の代わりに、2つの変数t_4とt_3が付加的に使用され、計算されたタイマスタート値t_TIを中間記憶する。後続のホール時間t_HNに対して使用されるタイマスタート値t_TIにはホール長t_HN-4から計算されたタイマスタート値t_4が配属される。
【0170】
続いて計算されたタイマスタート値がシフトされ、これによりこのタイマスタート値は次の点火角計算に対する正しい変数となる。ホール長t_HN-3から計算された値t_3はt_4の後にシフトされ、瞬時の点火角計算で計算されたタイマスタート値(t_H−t_ZW)はt_3に記憶される(ここでt_Hはホール長t_HN-2である)。
【0171】
さらにステップS267が新たに挿入される。メモリ変数t_4とt_3は点火角シフトの遮断の際に(S266:SZW:=0)、値50000にセットされ、これによりこの変数は一義的な状態を有する。
【0172】
図22は、点火角シフトが行われない場合の本発明のコミュテーションに対するホール割込ルーチンの例を示す。これは図4に示されたものと同様のものである。各ホール割込の際(図4のY)に、ちょうど実行中のプログラムは中断され、μC11のいわゆる環境(例えばスタックポインタおよびレジスタ)が記憶され、この割込に所属する割込ルーチンが呼び出される。割込ルーチンが処理されると、このルーチンは命令RETI(Return From Interrupt)を出力する。これに基づきμC11の環境が、割込前と同じように再び形成され、中断されたプログラムがさらに処理される。
【0173】
この実施例ではホール長HL(図4)の測定に対して同様に16ビットタイマCNT_HLが使用される。このタイマは所定のスタート値から始まって連続的にカウントダウンし、0に達すると計数を継続する場合には再びその最大値にジャンプする。このようにしてリングカウンタのように動作する。このタイマはまたμC11の構成部材でもある。ホール長HLはここでは回転数制御に対して使用することができる。
【0174】
S702で実際ホール長HL(図4参照)が検出される。実際タイマ値t_E(図4)がタイマCNT_HLから読み出され、記憶された「古い」タイマ値t_Oの減算により(図4:先行するタイマ割込Yの時点)ホール長HLが計算される。このためにt_E−t_Oが計算され、結果から二重補数(Zweierkomplement)が形成される。このようにしてタイマがその最大値の半分以上をさらに経過しない場合には常に正しい計数差が得られる。
【0175】
これに基づき瞬時のタイマ値t_Eがt_Oに記憶される(S702)。この実施例で使用されたタイマCNT_HLの分解能は1μsであり、従ってホール長HLはμs単位で存在する。
【0176】
例えばt_O=45000でt_E=35000であれば、ホール長HL=(45000−35000)=10000が得られ、これは10000μsに相当する。
【0177】
次のステップではコミュテーションが実行される。S704でHALL=1(HIGH)か否かが検査される。HALL=1であればS710でOUT2がLOWにセットされる。今やOUT1とOUT2がLOWであるから、S712で時間的なコミュテーションギャップが挿入される。これはコミュテーションの際にブリッジ回路37での短絡を回避するためである。コミュテーションギャップは例えば50μsの持続時間を有する。S714でOUT1がHIGHにセットされる。S716では続いてμC11のポートHALLが、これがどちらのエッジでホール割込HALL_INTをトリガすべできあるかがコンフィギュレートされる。このエッジは、HIGHからLOWへの移行時(下降エッジ)、またはLOWからHIGHへの移行時(上昇エッジ)に割込をトリガするように調整できる。分岐S710からS716でホール信号はHIGHであるから、ポートHALLは下降エッジ、すなわちHIGHからLOWへの移行時の割込に調整しなければならない。これにより次のホール変化の際に再びホール割込がトリガされる。このことはS716で行われる。
【0178】
S704でHALL=0(LOW)であれば、S720,S722,S724で同様に反対のコミュテーションが行われ、S726でHALL_INTが反対にセットされる。S730で図20に従いホール割込ルーチンを去る。
【0179】
図23はn>300回転/分の場合、例えば2000回転/分の場合のコミュテーション経過を概略的に示す。従ってこの場合は点火角シフトが行われる。
【0180】
図23Aにはロータ位置信号HALLが示されている。この信号はそれぞれ位置HN、HN+1、HN+2でロータ位置に依存する割込(図8)をトリガする。すなわちホール割込は図4のYで出力される。
【0181】
ホール割込HNから始まってタイマCNT_HLにより時間t_TIが測定される。この時間は式(6)にしたがって値t_HNとt_ZWから計算されたものである。値t_ZWはすでに述べたようにバス30を介して変更することができる。
【0182】
時点TN+1でタイマCNT_HLは値0に達し、図11に従いモータ制御割込ルーチン、すなわちタイマ割込をトリガする。
【0183】
図11のS310に従い、時点TN+1でOUT2(図21B)とOUT1(図21C)の両方がゼロにされる。すなわち巻線38は電流供給から分離され、コミュテーションギャップt_Gの後、(プログラムステップS312,S314,S316により作用され)S322で信号OUT1がHIGHにセットされる。なぜならHALL=1だからである。一方、OUT2はステップS310で記憶されたようにLOWに留まる。OUT1=HIGHの意味するのは、図1のトランジスタ141と144が導通することである。
【0184】
同じように時点TN+2で、図11のルーチンのステップS310により2つの信号OUT1とOUT2がLOWにセットされる。そして引き続きコミュテーションギャップt_Gの後、値OUT2がHIGHにセットされる。なぜならHALL=0だからである。図11のステップS318,S322参照。これに対しOUT1はステップS310で記憶された値LOWに留まる。このようにして図1のトランジスタ142と143が導通する。
【0185】
図24は下部に信号HALLを、上部にただ一つの固定子巻線38の電流i_Mを示す。図24では点火角シフトが遮断される。すなわちt_ZW=0である。コミュテーションの後、時点HN(信号HALLの変化)で電流i_Mが緩慢に変化することがわかる。従ってこの電流はこの場合小さな振幅にしか達せず、すなわちモータMの形成する出力は低い。
【0186】
図25も下部に信号HALLを、上部に電流i_M(図1)を示す。しかしこの場合は早期のコミュテーション(早期点火)が行われる。すなわち電流i_Mは時間t_ZWだけホール変化HNより進んでコミュテーションされる。電流i_Mはコミュテーションの後、直ちに非常に迅速に変化し、図24の場合よりも格段に大きな振幅に達することが明りょうである。すなわちモータMはこの場合、比較的に大きな出力を形成し、従って比較的に高い回転数に達することができる。コミュテーションは図25の場合、信号HALLの変化より約15゜el進んでいる。
【0187】
使用された構成部材の値に対する典型的な例を表で示す:
コンデンサ:
135 1.5nF
127,152 10nF
99,110,166,167 33nF
154 100nF
タンタルコンデンサ 3.3μF
抵抗:
140 3Ω
162,163 47Ω
153,155 1kΩ
133,136 2.2kΩ
106 3.3kΩ
164,165 4.7kΩ
123,131,132 10kΩ
172,173 22kΩ
114,126 33kΩ
134 47kΩ
101,112,128,169 100kΩ
npnトランジスタ150 BC846
pnpトランジスタ168 BC856B
コンパレータ108,120,130 LM2901D
ホールセンサ40 HW101A
EEPROM26 2-Wire Serial CMOS EEPROM
AT24C01(ATEMEL)
マイクロコントローラ11 COP842CJ
(Nat. Semicond.)
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、本発明の実施例の例としての概観図である。
【図2】 図2は、μC COP842CJのピン配列図である。
【図3】 図3は、ホール信号を処理するための構成部材を示す回路図である。
【図4】 図4は、点火角シフトを行わない際のホール信号とコミュテーションの線図である。
【図5】 図5は、信号HALLから導出された値に基づき(早期)コミュテーション時点TNの計算を行うことを説明するための概略図である。
【図6】 図6Aと図6Bは、タイマ割込が行われないときのホール長の計算を示す線図である。
【図7】 図7Aと図7Bは、タイマ割込が存在する際のホール長の計算を示す線図である。
【図8】 図8(A)は図9(B)と共に、点火角シフトによるホール割込ルーチンのフローチャートである。
【図9】 図9(B)は、図8Aに続き、点火角シフトによるホール割込ルーチンのフローチャートである。
【図10】 図10は、点火角計算ルーチンのフローチャートである。
【図11】 図11は、点火角計算によるタイマ割込ルーチンのフローチャートである。
【図12】 図12は、モータ起動時のホール信号の線図である。
【図13】 図13(A)は図14(B)と共に、ホール信号と、駆動機能の所属の変数とを示す図である。
【図14】 図14(B)は、図13(A)に続き、ホール信号と、駆動機能の所属の変数とを示す図である。
【図15】 図15は、電子コミュテーション式モータの制御と駆動に重要な部分を示す回路図である。
【図16】 図16は、EEPROMの制御と、バス30を介したデータ接続に重要な部分を示す回路図である。
【図17】 図17は、機能マネージャの有利な実施例の概略図である。
【図18】 図18は、機能マネージャで使用される機能レジスタの概略図である。
【図19】 図19は、4極アウタロータの永久磁石の概略図である。
【図20】 図20AとBは、図19のアウタロータの磁化エラーの作用を説明するための概略図である。
【図21】 図21は、図10と同様の、しかし有利な形態に変形された点火角計算のフローチャートである。
【図22】 図22は、図4に示したようなコミュテーションに対するホール割込ルーチンのフローチャートである。
【図23】 図23は、コミュテーション時点が電子的に早期にシフトされた場合に対するコミュテーション経過の概略図である。
【図24】 図24は、信号HALLとモータ巻線の電流i_Mの時間経過を示す線図であり、ここではコミュテーション時点の早期方向へのシフトを行わない。
【図25】 図25は、信号HALLとモータ巻線の電流i_Mの時間経過を示す線図であり、ここではコミュテーション時点の早期方向へのシフトを行う。

Claims (12)

  1. ステータと、ロータ(39)と、モータのコミュテーションを制御するのに用いる、プログラム制御されるマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラ(11)(以下マイクロプロセッサと称する)とを有する電子コミュテーション式モータであって、
    ロータは、モータ作動時、複数のコミュテーション角度領域を通過して回転し、該角度領域の各々においてロータが当該各角度領域を通過するとき1つのコミュテーションが行われ、
    各コミュテーションの前に以下が実行される:
    a)当該コミュテーションが実行されるべき関連付けられた以降のコミュテーション角度領域と所与の角度関係を有する測定角度領域を通過するロータの回転、その際、ロータが該領域を通過して回転するのに必要な持続時間(t_H)に関する測定角度領域データが検出される;
    b)前記持続時間(t_H)から数値(t_ZW)を減算することにより第1時間間隔(t_TI)が計算される計算領域を通過するロータの回転、但し、該数値はコミュテーションの所望の進角時間の大きさによって決定される;
    c)前記第1時間間隔(t_TI)に対応する時間が測定される時間測定ステップ、該ステップは前記関連付けられたコミュテーション角度領域に関連付けられたロータの所与の角度方向に開始する;
    d)前記時間測定ステップの終了の際にトリガされる割込ルーチン、該割込ルーチンは、モータが定常状態で作動しているとき、前記関連付けられたコミュテーション角度領域の間に、時間進角されたコミュテーションを制御するよう作用する。
  2. モータ制御割込ルーチンは、検出された持続時間に依存する第1時間間隔(t_TI)が、ロータが所与の角度経路を通過するのに実際に必要とする時間より大きい場合、コミュテーションが作用を及ぼされることを阻止するプログラムステップを含む、
    請求項1に記載のモータ。
  3. 所与のロータ位置においてロータ位置依存割込ルーチンをトリガする装置を更に含む、
    請求項2に記載のモータ。
  4. 前記持続時間(t_H)を検出するために、ロータ位置依存割込ルーチンにより制御可能なタイマが設けられる、
    請求項3に記載のモータ。
  5. 前記タイマは、前記モータ制御割込ルーチンをトリガするようにも構成されている、
    請求項4に記載のモータ。
  6. 前記タイマには、ロータ位置依存割込の間に、所与の第1計数値がロード可能であり、該第1計数値は、検出された持続時間に依存する第1時間間隔(t_TI)に相応し、
    前記所与の第1計数値を計数した後、モータ制御割込が実行される、
    請求項5に記載のモータ。
  7. ロータ位置依存割込は、モータ制御割込よりも高い優先度を有する、
    請求項3に記載のモータ。
  8. 作動時にタイマ値を生成する前記タイマには、モータ制御割込の間に、所与の計数値がロード可能であり、
    当該ロード過程に続いて次のロータ位置依存割込まで計数を行うことにより、所与の計数値と次のロータ位置依存割込に達した際のタイマ値との差を形成することによって、これらの割込過程間の時間差を検出する、
    請求項4に記載のモータ。
  9. 所与の計数値をロードするためにオートリロードレジスタを更に含み、
    該オートリロードレジスタは、所与の第1計数値を記憶し、該計数値をモータ制御割込の間に所与の計数値としてタイマに供給する、
    請求項8に記載のモータ。
  10. ステータ(38)と、ロータ(39)と、モータ(M)のコミュテーションを制御するために用いる、プログラム制御されるマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラ(11)(以下、マイクロプロセッサと称する)と、ロータ位置発生器(40,41)とを有する電子コミュテーション式モータであって、
    前記ロータ位置発生器の出力信号は、マイクロプロセッサ(11)による評価のために、該マイクロプロセッサの割込能力のある入力端子に供給され、該マイクロプロセッサで処理され、
    マイクロプロセッサの少なくとも1つの出力端子にて、ロータ位置発生器(40,41)の信号に対してシフト時間だけシフトされた制御信号(OUT1、OUT2)をモータの時間進角されたコミュテーションのために送出し、
    前記シフト時間の持続時間は回転数の所与の関数であり、
    マイクロコントローラ(11)は割込能力のあるタイマ(CNT_HL)を少なくとも1つ有し、
    該タイマによって、制御信号の出力として機能するマイクロプロセッサの少なくとも1つの出力を制御する、
    ことを特徴とする電子コミュテーション式モータ。
  11. タイマ(CNT_HL)には所与の状態の際に自動的に値(t_AR)が後ロードされ、該タイマは新たにスタートされる、
    請求項10記載の電子コミュテーション式モータ。
  12. マイクロプロセッサは、ロータ位置発生器(40,41)の信号(HALL)の各変化の際に割込をトリガし、
    当該モータにおいてはタイマ(CNT_HL)と割込がホール長(HL)の測定に使用される、請求項10または11記載の電子コミュテーション式モータ。
JP2000575211A 1998-10-05 1999-07-23 電子コミュテーション式モータ Expired - Fee Related JP4618890B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19845626A DE19845626A1 (de) 1998-10-05 1998-10-05 Elektronisch kommutierter Motor
DE19845626.3 1998-10-05
PCT/EP1999/005282 WO2000021189A1 (de) 1998-10-05 1999-07-23 Elektronisch kommutierter motor

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2002528029A JP2002528029A (ja) 2002-08-27
JP2002528029A5 JP2002528029A5 (ja) 2006-08-31
JP4618890B2 true JP4618890B2 (ja) 2011-01-26

Family

ID=7883319

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000575211A Expired - Fee Related JP4618890B2 (ja) 1998-10-05 1999-07-23 電子コミュテーション式モータ

Country Status (8)

Country Link
US (1) US7230400B1 (ja)
EP (1) EP1118152B1 (ja)
JP (1) JP4618890B2 (ja)
AT (1) ATE284580T1 (ja)
AU (1) AU5287099A (ja)
CA (1) CA2346118C (ja)
DE (2) DE19845626A1 (ja)
WO (1) WO2000021189A1 (ja)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6611117B1 (en) * 2000-04-21 2003-08-26 Minebea Co., Ltd. Drive circuit for a brushless DC motor
DE10161994A1 (de) * 2000-12-28 2002-07-04 Papst Motoren Gmbh & Co Kg Verfahren zum Steuern der Kommutierung eines elektronisch kommutierten Motors, und Motor zur Durchführung eines solchen Verfahrens
DE20022125U1 (de) * 2000-12-28 2001-03-15 Papst Motoren Gmbh & Co Kg Elektronisch kommutierter Gleichstrommotor
DE10161993A1 (de) * 2000-12-28 2002-07-04 Papst Motoren Gmbh & Co Kg Verfahren zum Regeln eine physikalischen Größe bei einem elektronisch kommutierten Motor, und Motor zur Durchführung eines solchen Verfahrens
DE10152170A1 (de) * 2001-10-23 2003-04-30 Bosch Gmbh Robert Schaltungsanordnung zum Betreiben eines Elektromotors
DE10256045A1 (de) 2001-12-15 2003-06-26 Papst Motoren Gmbh & Co Kg Verfahren zur Verarbeitung von Daten bei einem elektronisch kommutierten Motor, und Motor zur Durchführung eines solchen Verfahrens
DE102005012859A1 (de) * 2005-03-17 2006-09-28 Pierburg Gmbh Elektrisch kommutierter Motor und Verfahren zu seiner Steuerung
US8368331B2 (en) * 2008-08-29 2013-02-05 Rbc Manufacturing Corporation Methods and apparatus for monitoring average current and input power in an electronically commutated motor
US8049456B2 (en) * 2008-08-29 2011-11-01 Nidec Motor Corporation Dynamoelectric machine assemblies operable with serial communication signals and PWM control signals
DE102010060186A1 (de) 2010-10-26 2012-04-26 Clean Mobile Ag Motorsteuerschaltung und Verfahren zum Ansteuern eines Elektromotors
EP2596893A1 (de) 2011-11-25 2013-05-29 Klingelnberg AG Semi-Completing-Wälzschälverfahren mit zwei Achskreuzwinkeln und Verwendung eines entsprechenden Wälzschälwerkzeugs zum Semi-Completing-Wälzschälen
US9300235B2 (en) * 2013-03-27 2016-03-29 Allegro Microsystems, Llc System and method for serial communication by an electronic circuit
WO2015045669A1 (ja) * 2013-09-30 2015-04-02 マブチモーター株式会社 ブラシレスモータの位相制御回路、ブラシレスモータおよびブラシレスモータの位相制御方法
KR101655537B1 (ko) * 2014-09-25 2016-09-07 현대자동차주식회사 홀센서를 이용한 모터의 위치 검출 및 속도 계산 방법
BR112019012981A2 (pt) * 2016-12-21 2019-12-31 Dana Automotive Systems Group método para operar uma embreagem de unidade de acionamento final
TWI763039B (zh) * 2020-09-16 2022-05-01 茂達電子股份有限公司 馬達輸出穩定電路及方法
EP4096087A1 (de) * 2021-05-27 2022-11-30 Hilti Aktiengesellschaft Elektrische antriebseinheit für eine handwerkzeugmaschine

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3873897A (en) 1972-05-25 1975-03-25 Papst Motoren Kg Collector-less D-C motor
FR2244290A2 (en) 1973-09-14 1975-04-11 Papst Motoren Kg Low power armatureless DC motor - has external rotor, Hall effect field sensor and non-linear rotor-stator space
CH660264A5 (de) * 1982-05-27 1987-03-31 Papst Motoren Gmbh & Co Kg Kollektorloser gleichstrommotor.
JPS5969754A (ja) * 1982-10-14 1984-04-20 Fuji Photo Film Co Ltd ハロゲン化銀カラ−感光材料
US4680515A (en) * 1985-05-21 1987-07-14 Crook James C Digital speed control of motors
US4748386A (en) * 1985-09-20 1988-05-31 Sanyo Electric Co., Ltd. Controller of brushless DC motor
US4743815A (en) 1987-09-01 1988-05-10 Emerson Electric Co. Brushless permanent magnet motor system
US4926099A (en) * 1989-04-07 1990-05-15 General Motors Corporation Bimodal controller for a multi-phase brushless DC motor
US5350988A (en) * 1990-07-10 1994-09-27 Alliedsignal, Inc. Digital motor controller
SE9002420L (sv) * 1990-07-12 1992-01-13 Skf Ab Omriktare 3
IN172484B (ja) 1990-09-10 1993-08-28 Paramount Sinters Private Limi
NZ280025A (en) * 1990-12-19 1997-12-19 Fisher & Paykel Speed control of multiphase electronically controlled motor
NZ236543A (en) * 1990-12-19 1995-11-27 Fisher & Paykel Electronic control of laundry machine motor for agitation
DE4132881A1 (de) 1991-10-03 1993-07-29 Papst Motoren Gmbh & Co Kg Ansteuerschaltung fuer buerstenlose gleichstrommotoren
US6348752B1 (en) * 1992-04-06 2002-02-19 General Electric Company Integral motor and control
US5270622A (en) * 1992-04-13 1993-12-14 Smith & Nephew Dyonics, Inc. Brushless motor control system
US5285135A (en) 1992-09-23 1994-02-08 Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. Automatic adjustment of commutation delay for brushless DC motor for improved efficiency
GB2305314B (en) * 1992-11-19 1997-05-14 Toshiba Kk Electric motor control device
US5486743A (en) 1992-11-19 1996-01-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Inverter and air conditioner controlled by the same
US5845045A (en) * 1993-11-28 1998-12-01 Papst-Motoren Gmbh & Co. Kg Method and apparatus for DC motor speed control
US5590235A (en) * 1993-12-03 1996-12-31 Papst-Motoren Gmbh & Co. Kg DC motor control with periodic reset
JP3420317B2 (ja) * 1993-12-24 2003-06-23 株式会社ミツバ ブラシレスモータの進角制御方法
US6768279B1 (en) * 1994-05-27 2004-07-27 Emerson Electric Co. Reprogrammable motor drive and control therefore
DE19517665A1 (de) * 1994-11-21 1996-11-14 Papst Motoren Gmbh & Co Kg Elektronisch kommutierter Motor, und Verfahren zur Ansteuerung eines drei- oder mehrsträngigen, elektronisch kommutierten Motors
JPH08223973A (ja) * 1995-02-17 1996-08-30 Fujitsu General Ltd ブラシレスモータの制御方法
JP3550584B2 (ja) * 1995-04-21 2004-08-04 正 深尾 電磁回転機械
US5847523A (en) 1995-05-25 1998-12-08 Papst-Motoren Gmbh & Co. Kg Method of limiting current in a DC motor and DC motor system for implementing said method
ATE190775T1 (de) * 1995-09-29 2000-04-15 Papst Motoren Gmbh & Co Kg Elektronisch kommutierter aussenläufermotor
WO1997025768A1 (de) 1996-01-10 1997-07-17 Papst-Motoren Gmbh & Co. Kg Verfahren zum starten eines elektronisch kommutierten gleichstrommotors, und motor zur durchführung eines solchen verfahrens
DE69713773T2 (de) * 1997-10-08 2002-10-17 St Microelectronics Srl Synchronisation der geregelten und der gesteuerten Phasenansteuerung von Gleichstrommotoren
US6104113A (en) * 1998-05-14 2000-08-15 General Electric Company Coil assembly for sensorless rotor angular position control of single phase permanent magnet motor

Also Published As

Publication number Publication date
US7230400B1 (en) 2007-06-12
CA2346118C (en) 2009-08-18
ATE284580T1 (de) 2004-12-15
JP2002528029A (ja) 2002-08-27
EP1118152A1 (de) 2001-07-25
WO2000021189A1 (de) 2000-04-13
CA2346118A1 (en) 2000-04-13
DE19845626A1 (de) 2000-04-06
EP1118152B1 (de) 2004-12-08
AU5287099A (en) 2000-04-26
DE59911247D1 (de) 2005-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4618890B2 (ja) 電子コミュテーション式モータ
US7759884B2 (en) Method and arrangement for commutating an electronically commutated motor
JP4408571B2 (ja) 電子コミュテーション式モータ
US6496786B1 (en) Method and apparatus for measuring a frequency datum
CA2375294C (en) Method for configuring the alarm device of an electrical motor and motor for implementing said method
JP4298169B2 (ja) 電気モータを備える構成体
US7049776B2 (en) Rotor-position sensor assembly and method for detecting a rotor position
US6496340B1 (en) Arrangement with an electric motor
US10284054B2 (en) Motor control device
JP4623150B2 (ja) モータ制御装置
JPH07194170A (ja) 電動機および電動機の制御方法
US6956340B2 (en) Method for processing data for an electronically commutated motor and motor for carrying out said method
US6831431B1 (en) Method for regulating the rotational speed of a motor and a motor for carrying out a method of this type
JP4632552B2 (ja) 電気モータの駆動方法、およびこの方法を実施するための電気モータ
JP2014165969A (ja) モータ判別装置
JP5172833B2 (ja) Acサーボモータの回転位置検出方法および簡易エンコーダ
JP3427575B2 (ja) 直流ブラシレスモータ及びその停止方法
JP2000295890A (ja) ブラシレスモータ駆動制御装置
JPS63121490A (ja) ブラシレスモ−タの制御装置
JP3362150B2 (ja) ブラシレスdcモータ駆動方法およびその装置
JPS62268386A (ja) ブラシレスモ−タの制御装置
JP2001275398A (ja) 原点検出方法および位置決め装置
JP2001025278A (ja) 指示回転数変更機能付きブラシレスモータの制御装置及びブラシレスモータコントローラ
US7459876B2 (en) Motors and control methods thereof
JPH10146083A (ja) スイッチドリラクタンスモータの制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20010418

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060711

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060711

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090210

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20090511

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20090518

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20090610

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20090617

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20090710

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20090717

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090810

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100202

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20100430

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20100512

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20100602

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20100609

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20100702

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20100709

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100728

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20101005

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20101026

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131105

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees