專利名稱：泵控制裝置及泵裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)具有直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)源的泵裝置的直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制的泵控制裝置。另外，本發(fā)明還涉及一種包括上述泵控制裝置的泵裝置。
背景技術(shù)：
目前，已知有一種包括葉輪和使葉輪旋轉(zhuǎn)的直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)(電動(dòng)機(jī))的泵裝置 (例如參照專利文獻(xiàn)1)。在專利文獻(xiàn)1所記載的泵裝置中，根據(jù)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度的增減來(lái)使泵裝置的流量增減。另外，在該泵裝置中，在對(duì)泵裝置的流量進(jìn)行控制的控制電路與電動(dòng)機(jī)之間配置有電源電壓改變電路、脈寬調(diào)制電路及驅(qū)動(dòng)電路。電源電壓改變電路是基于根據(jù)泵裝置的目標(biāo)流量從控制電路輸出的輸出信號(hào)來(lái)使電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)用電源的輸出電壓增減的電路。脈寬調(diào)制電路是根據(jù)來(lái)自控制電路的輸出信號(hào)產(chǎn)生使負(fù)載比變化的脈寬調(diào)制信號(hào)的電路，驅(qū)動(dòng)電路是根據(jù)脈寬調(diào)制信號(hào)來(lái)接通或切斷電源電壓改變電路的輸出電壓的開(kāi)關(guān)電路。另外，目前，作為直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的控制方法，已知有反饋電動(dòng)機(jī)的實(shí)際旋轉(zhuǎn)速度的測(cè)定結(jié)果并控制電動(dòng)機(jī)的閉環(huán)控制和不反饋電動(dòng)機(jī)的實(shí)際旋轉(zhuǎn)速度的測(cè)定結(jié)果而控制電動(dòng)機(jī)的開(kāi)環(huán)控制。閉環(huán)控制能高精度地控制電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度，但在專利文獻(xiàn)1所記載的泵裝置中，為了簡(jiǎn)化泵裝置的控制，通過(guò)開(kāi)環(huán)控制來(lái)對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制。專利文獻(xiàn)1 日本專利特開(kāi)2007-120367號(hào)公報(bào)然而，在如專利文獻(xiàn)1所記載的泵裝置那樣以開(kāi)環(huán)控制來(lái)對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制的情況下，因構(gòu)成用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電路的電路元件的偏差的影響而使電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度產(chǎn)生偏差，其結(jié)果是，使泵裝置的流量變動(dòng)。另外，在以開(kāi)環(huán)控制來(lái)對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制的情況下， 因與泵裝置連接在一起的配管的條件引起的壓力損失的變動(dòng)、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)用電源的電壓的變動(dòng)及電動(dòng)機(jī)負(fù)載的變動(dòng)等的影響而使電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度產(chǎn)生偏差，其結(jié)果是，使泵裝置的流量變動(dòng)。尤其在處于泵裝置的流量較少的低流量時(shí)，降低了脈寬調(diào)制負(fù)載比，因此，使電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度變低并使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩變小。因此，在低流量時(shí)，容易受到負(fù)載變動(dòng)等的影響， 其結(jié)果是，實(shí)際的流量相對(duì)于泵裝置的目標(biāo)流量的變動(dòng)率變大。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種泵控制裝置，其能簡(jiǎn)化泵裝置的控制，并能降低低流量時(shí)的實(shí)際的流量相對(duì)于泵裝置的目標(biāo)流量的變動(dòng)率。另外，本發(fā)明還在于提供一種包括上述泵控制裝置的泵裝置。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的泵控制裝置，對(duì)泵裝置的直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，該泵裝置具有上述直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)源，并根據(jù)所述直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度的增減使流量增減，其特征是，當(dāng)所述直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的所述旋轉(zhuǎn)速度比設(shè)定的速度高時(shí)，以開(kāi)環(huán)控制來(lái)對(duì)所述直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)速度比所述設(shè)定的速度低時(shí)，根據(jù)所述直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的實(shí)際的旋轉(zhuǎn)速度即實(shí)際旋轉(zhuǎn)速度的測(cè)定結(jié)果進(jìn)行閉環(huán)控制，以此來(lái)對(duì)所述直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制。例如，在本發(fā)明中，能采用以下結(jié)構(gòu)當(dāng)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度比設(shè)定的速度高時(shí)，作為直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的速度控制信號(hào)的水平，輸入比設(shè)定的基準(zhǔn)值高的值，在這種情況下，當(dāng)速度控制信號(hào)的水平比基準(zhǔn)值高時(shí)，以開(kāi)環(huán)控制對(duì)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，當(dāng)速度控制信號(hào)的水平比基準(zhǔn)值低時(shí)，以閉環(huán)控制對(duì)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制。另外，還能采用以下結(jié)構(gòu)當(dāng)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度比設(shè)定的速度高時(shí)，作為直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的速度控制信號(hào)的水平，輸入比設(shè)定的基準(zhǔn)值低的值，在這種情況下，當(dāng)速度控制信號(hào)的水平比基準(zhǔn)值高時(shí)，以開(kāi)環(huán)控制對(duì)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，當(dāng)速度控制信號(hào)的水平比基準(zhǔn)值高時(shí)， 以閉環(huán)控制對(duì)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制。在本發(fā)明中，泵控制裝置例如包括電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)元件，該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)元件對(duì)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；比較元件，該比較元件對(duì)速度控制信號(hào)的水平和基準(zhǔn)值進(jìn)行比較；反饋控制信號(hào)輸出元件，該反饋控制信號(hào)輸出元件輸出反饋控制信號(hào)，該反饋控制信號(hào)用于使根據(jù)速度控制信號(hào)而算出的直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度與實(shí)際旋轉(zhuǎn)速度一致；以及切換元件，該切換元件根據(jù)比較元件的比較結(jié)果將速度控制信號(hào)或反饋控制信號(hào)輸出至電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)元件。另外，在本發(fā)明中，速度控制信號(hào)例如是對(duì)應(yīng)于直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的速度控制電壓的模擬信號(hào)。在本發(fā)明的泵控制裝置中，當(dāng)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度比設(shè)定的速度高時(shí)，以開(kāi)環(huán)控制對(duì)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)速度比所述設(shè)定的速度低時(shí)，以閉環(huán)控制對(duì)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制。因此，在本發(fā)明中，例如，在隨著直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的速度控制電壓變高而使速度控制信號(hào)的水平變高的情況下，當(dāng)速度控制電壓比基準(zhǔn)電壓高時(shí)，能以開(kāi)環(huán)控制對(duì)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，當(dāng)速度控制電壓比基準(zhǔn)電壓低時(shí)，能以閉環(huán)控制對(duì)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制。或者，在本發(fā)明的泵控制裝置中，當(dāng)速度控制信號(hào)的水平比基準(zhǔn)值低時(shí)，以開(kāi)環(huán)控制對(duì)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，當(dāng)速度控制信號(hào)的水平比基準(zhǔn)值高時(shí)，以閉環(huán)控制對(duì)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制。因此，在本發(fā)明中，例如，在隨著直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的速度控制電壓變高而使速度控制信號(hào)的水平降低的情況下，當(dāng)速度控制電壓比基準(zhǔn)電壓高時(shí)，能以開(kāi)環(huán)控制對(duì)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，當(dāng)速度控制電壓比基準(zhǔn)電壓低時(shí)，能以閉環(huán)控制對(duì)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制。因此，在本發(fā)明中，當(dāng)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度較高而使泵裝置的流量較多時(shí)， 能以開(kāi)環(huán)控制對(duì)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，當(dāng)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度較低而處于泵裝置的流量較少的低流量時(shí)，能以閉環(huán)控制對(duì)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制。其結(jié)果是，在本發(fā)明中，在泵裝置的流量較多時(shí)，能簡(jiǎn)化泵裝置的控制，并且，在低流量時(shí)，能高精度地控制直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度并高精度控制泵裝置的流量。即，在本發(fā)明中，能簡(jiǎn)化泵裝置的控制，并能降低低流量時(shí)的實(shí)際的流量相對(duì)于泵裝置的目標(biāo)流量的變動(dòng)率。另外，在本發(fā)明的泵控制裝置中，當(dāng)根據(jù)泵裝置的目標(biāo)流量而確定的直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的速度控制信號(hào)的頻率比規(guī)定的基準(zhǔn)值高時(shí)，能以開(kāi)環(huán)控制對(duì)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，當(dāng)速度控制信號(hào)的頻率比基準(zhǔn)值低時(shí)，能根據(jù)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的實(shí)際的旋轉(zhuǎn)速度即實(shí)際旋轉(zhuǎn)速度的測(cè)定結(jié)果進(jìn)行閉環(huán)控制，以此來(lái)對(duì)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制。在本發(fā)明的泵控制裝置中，當(dāng)速度控制信號(hào)的頻率比基準(zhǔn)值高時(shí)，以開(kāi)環(huán)控制對(duì)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，當(dāng)速度控制信號(hào)的頻率比基準(zhǔn)值低時(shí)，以閉環(huán)控制對(duì)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制。因此，在本發(fā)明中，當(dāng)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度較高而使泵裝置的流量較多時(shí)，能以開(kāi)環(huán)控制對(duì)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，當(dāng)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度較低而處于泵裝置的流量較少的低流量時(shí)，能以閉環(huán)控制對(duì)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制。因此，在本發(fā)明中，在泵裝置的流量較多時(shí)，能簡(jiǎn)化泵裝置的控制，并且，在低流量時(shí)，能高精度地控制直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度并高精度控制泵裝置的流量。即，在本發(fā)明中，能簡(jiǎn)化泵裝置的控制，并能降低低流量時(shí)的實(shí)際的流量相對(duì)于泵裝置的目標(biāo)流量的變動(dòng)率。本發(fā)明的泵控制裝置能用于泵裝置中。在該泵裝置中，能簡(jiǎn)化泵裝置的控制，并能降低流量時(shí)的實(shí)際的流量相對(duì)于低泵裝置的目標(biāo)流量的變動(dòng)率。如上所述，在本發(fā)明中，能簡(jiǎn)化泵裝置的控制，并能降低低流量時(shí)的實(shí)際的流量相對(duì)于泵裝置的目標(biāo)流量的變動(dòng)率。


圖1是本發(fā)明實(shí)施方式的泵裝置的剖視圖。圖2是對(duì)圖1所示的直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制的泵控制裝置的框圖。圖3是本發(fā)明另一實(shí)施方式的泵控制裝置的框圖。(符號(hào)說(shuō)明)1泵裝置3電動(dòng)機(jī)(直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī))15泵控制裝置16驅(qū)動(dòng)器(電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)元件)17比較器(比較元件)18反饋控制信號(hào)輸出電路(反饋控制信號(hào)輸出元件)19門(mén)電路(切換元件)
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。(泵裝置的結(jié)構(gòu))圖1是本發(fā)明實(shí)施方式的泵裝置1的剖視圖。圖2是對(duì)圖1所示的直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)3進(jìn)行控制的泵控制裝置15的框圖。本實(shí)施方式的泵裝置1是被稱為密封泵式的泵，包括葉輪2和作為使該葉輪2旋轉(zhuǎn)的直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)3(以下稱為“電動(dòng)機(jī)3”)。在泵裝置1中，泵裝置1的流量(排出量) 根據(jù)電動(dòng)機(jī)3的旋轉(zhuǎn)速度的增減進(jìn)行增減。具體而言，本實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)3進(jìn)行脈寬調(diào)制控制，通過(guò)使脈寬調(diào)制負(fù)載比變化，泵裝置1的流量與電動(dòng)機(jī)3的旋轉(zhuǎn)速度的增減大致成比例(正比例)地進(jìn)行增減。電動(dòng)機(jī)3由具有驅(qū)動(dòng)用磁體4的轉(zhuǎn)子5和具有驅(qū)動(dòng)用線圈6 的定子7構(gòu)成。葉輪2及電動(dòng)機(jī)3配置于由外殼8和將外殼8的上部覆蓋的上殼體9構(gòu)成的殼體的內(nèi)部。
在上殼體9上形成有流體的吸入部9a和流體的排出部％。在外殼8與上殼體9 之間形成有泵室10，從吸入部9a吸入的流體通過(guò)泵室10朝著排出部9b流動(dòng)。葉輪2固定于轉(zhuǎn)子5，葉輪2及轉(zhuǎn)子5配置于泵室10的內(nèi)部。外殼8包括間壁構(gòu)件11和樹(shù)脂制的樹(shù)脂構(gòu)件12，其中，上述間壁構(gòu)件11具有間壁11a，該間壁Ila以將泵室10與定子7隔開(kāi)的方式配置于泵室10與定子7之間，上述樹(shù)脂構(gòu)件12將間壁構(gòu)件11的下表面及側(cè)面覆蓋。間壁Ila的內(nèi)周側(cè)構(gòu)成泵室10的一部分。 定子7配置于間壁Ila的外周側(cè)。另外，定子7的外周側(cè)及下表面被樹(shù)脂構(gòu)件12覆蓋。另外，泵裝置1包括泵控制裝置15，該泵控制裝置15控制電動(dòng)機(jī)3以對(duì)泵裝置1 的流量(排出量)進(jìn)行控制。該泵控制裝置15安裝于基板13，該基板13固定于間壁構(gòu)件 11的下表面?zhèn)?。如圖2所示，在泵控制裝置15上連接有泵驅(qū)動(dòng)電源及控制電源。另外，在泵控制裝置15上連接有裝設(shè)泵裝置1的上位裝置的控制部，當(dāng)對(duì)泵裝置1進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)，輸入根據(jù)泵裝置1的目標(biāo)流量而確定的電動(dòng)機(jī)3的速度控制信號(hào)。本實(shí)施方式的速度控制信號(hào)是對(duì)應(yīng)于電動(dòng)機(jī)3的速度控制電壓的模擬信號(hào)，隨著電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度變高(增加)即速度控制電壓變高而使速度控制信號(hào)的水平變高。在上位裝置的控制部中，泵裝置1的目標(biāo)流量與速度控制信號(hào)之間的關(guān)系以表格形式存儲(chǔ)。泵控制裝置15包括電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器16(以下稱為“驅(qū)動(dòng)器16”)，該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器 16作為驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)3的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)元件；比較器17，該比較器17作為對(duì)從上位裝置的控制部輸入的速度控制信號(hào)的水平和規(guī)定的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較的比較元件；反饋控制信號(hào)輸出電路18，該反饋控制信號(hào)輸出電路18作為輸出用于對(duì)電動(dòng)機(jī)3進(jìn)行閉環(huán)控制(反饋控制) 的反饋控制信號(hào)的反饋控制信號(hào)輸出元件；以及門(mén)電路19，該門(mén)電路19作為根據(jù)比較器17 中的比較結(jié)果來(lái)將速度控制信號(hào)或反饋控制信號(hào)輸入驅(qū)動(dòng)器16的切換元件。反饋控制信號(hào)輸出電路18包括波形處理電路(單穩(wěn)多諧)20和積分放大器21，該反饋控制信號(hào)輸出電路18生成并輸出使根據(jù)速度控制信號(hào)而被算出的電動(dòng)機(jī)3的目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度與電動(dòng)機(jī)3的實(shí)際的旋轉(zhuǎn)速度即實(shí)際旋轉(zhuǎn)速度一致的反饋控制信號(hào)。在波形處理電路20上連接著驅(qū)動(dòng)器16。波形處理電路20對(duì)從驅(qū)動(dòng)器16輸入的電動(dòng)機(jī)3的實(shí)際旋轉(zhuǎn)速度的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行規(guī)定的波形處理，并將波形處理后的信號(hào)輸出至積分放大器21。在積分放大器21上連接著上位裝置的控制部和波形處理電路20，來(lái)自波形處理電路20的輸出信號(hào)和速度控制信號(hào)被輸入該積分放大器21。積分放大器21根據(jù)來(lái)自波形處理電路20的輸出信號(hào)和速度控制信號(hào)生成并輸出反饋控制信號(hào)。比較器17對(duì)速度控制信號(hào)的水平和基準(zhǔn)值(閥值)進(jìn)行比較并將比較結(jié)果輸出至門(mén)電路19。如上所述，本實(shí)施方式的速度控制信號(hào)是對(duì)應(yīng)于電動(dòng)機(jī)3的速度控制電壓的模擬信號(hào)，比較器17對(duì)速度控制電壓的值和預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)電壓的值進(jìn)行比較。在門(mén)電路19的輸入側(cè)連接著上位裝置的控制部和積分放大器21，速度控制信號(hào)或反饋控制信號(hào)可被輸入門(mén)電路19。另外，在門(mén)電路19的輸入側(cè)連接著比較器17，控制信號(hào)根據(jù)速度控制信號(hào)的水平與基準(zhǔn)值的比較結(jié)果而被輸入門(mén)電路19。在門(mén)電路19的輸出側(cè)連接著驅(qū)動(dòng)器16。當(dāng)速度控制信號(hào)的水平比基準(zhǔn)值高時(shí)，即當(dāng)欲使電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度比設(shè)定的速度高時(shí)，門(mén)電路19根據(jù)來(lái)自比較器17的控制信號(hào)將上位裝置的控制部與驅(qū)動(dòng)器16連接在一起，當(dāng)速度控制信號(hào)的水平比基準(zhǔn)值低時(shí)，即在要使電動(dòng)機(jī)以比設(shè)定的速度低的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)的情況下，門(mén)電路19根據(jù)來(lái)自比較器17的控制信號(hào)將積分放大器21與驅(qū)動(dòng)器16連接在一起。即，當(dāng)速度控制信號(hào)的水平比基準(zhǔn)值高時(shí)，在驅(qū)動(dòng)器16中輸入速度控制信號(hào)，當(dāng)速度控制信號(hào)的水平比基準(zhǔn)值低時(shí)，在驅(qū)動(dòng)器16中輸入反饋控制信號(hào)。S卩，在本實(shí)施方式中，當(dāng)速度控制信號(hào)的水平比基準(zhǔn)值高時(shí)，即在使電動(dòng)機(jī)以比設(shè)定的速度高的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)的情況下，通過(guò)開(kāi)環(huán)控制來(lái)對(duì)電動(dòng)機(jī)3進(jìn)行控制，當(dāng)速度控制信號(hào)的水平比基準(zhǔn)值低時(shí)，即在使電動(dòng)機(jī)以比設(shè)定的速度低的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)的情況下，通過(guò)閉環(huán)控制來(lái)對(duì)電動(dòng)機(jī)3進(jìn)行控制。更具體而言，當(dāng)電動(dòng)機(jī)3的速度控制電壓的值比規(guī)定的基準(zhǔn)電壓的值高時(shí)，通過(guò)開(kāi)環(huán)控制來(lái)對(duì)電動(dòng)機(jī)3進(jìn)行控制，當(dāng)速度控制電壓的值比基準(zhǔn)電壓的值低時(shí)，通過(guò)閉環(huán)控制來(lái)對(duì)電動(dòng)機(jī)3進(jìn)行控制。另外，在本實(shí)施方式中，設(shè)定有與速度控制信號(hào)的水平進(jìn)行比較的基準(zhǔn)值，以在泵裝置1的流量較少的低流量的區(qū)域中使電動(dòng)機(jī)3的控制方法從閉環(huán)控制切換至開(kāi)環(huán)控制或從開(kāi)環(huán)控制切換至閉環(huán)控制。驅(qū)動(dòng)器16根據(jù)輸入的速度控制信號(hào)或反饋控制信號(hào)來(lái)生成脈寬調(diào)制信號(hào)。另外， 驅(qū)動(dòng)器16根據(jù)脈寬調(diào)制信號(hào)來(lái)接通或切斷施加于構(gòu)成電動(dòng)機(jī)3的驅(qū)動(dòng)用線圈的電壓。在以上構(gòu)成的泵裝置1中，當(dāng)泵裝置1啟動(dòng)時(shí)，速度控制信號(hào)從上位裝置的控制部被輸入泵控制裝置15。當(dāng)速度控制信號(hào)被輸入泵控制裝置15時(shí)，使用比較器17來(lái)對(duì)速度控制信號(hào)的水平和基準(zhǔn)值進(jìn)行比較。另外，根據(jù)比較器17中的比較結(jié)果，以開(kāi)環(huán)控制或閉環(huán)控制來(lái)對(duì)電動(dòng)機(jī)3進(jìn)行控制。(本實(shí)施方式的主要效果)如上所述，在本實(shí)施方式中，在使電動(dòng)機(jī)3以比設(shè)定的速度高的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)的情況下，即當(dāng)電動(dòng)機(jī)3的速度控制信號(hào)的水平比基準(zhǔn)值高時(shí)，通過(guò)開(kāi)環(huán)控制來(lái)對(duì)電動(dòng)機(jī)3進(jìn)行控制，在使電動(dòng)機(jī)3以比設(shè)定的速度低的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)的情況下，即當(dāng)速度控制信號(hào)的水平比基準(zhǔn)值低時(shí)，通過(guò)閉環(huán)控制來(lái)對(duì)電動(dòng)機(jī)3進(jìn)行控制。另外，在本實(shí)施方式中，設(shè)定有與速度控制信號(hào)的水平進(jìn)行比較的基準(zhǔn)值，以在泵裝置1的流量較少的低流量的區(qū)域中使電動(dòng)機(jī)3的控制方法從閉環(huán)控制切換至開(kāi)環(huán)控制或從開(kāi)環(huán)控制切換至閉環(huán)控制。因此，在本實(shí)施方式中，當(dāng)電動(dòng)機(jī)3的旋轉(zhuǎn)速度較高而使泵裝置1的流量較多時(shí)， 通過(guò)開(kāi)環(huán)控制來(lái)對(duì)電動(dòng)機(jī)3進(jìn)行控制，當(dāng)電動(dòng)機(jī)3的旋轉(zhuǎn)速度較低而處于泵裝置1的流量較少的低流量時(shí)，通過(guò)閉環(huán)控制來(lái)對(duì)電動(dòng)機(jī)3進(jìn)行控制。因此，在本實(shí)施方式中，當(dāng)泵裝置1 的流量較多時(shí)，能簡(jiǎn)化泵裝置1的控制。另外，在本實(shí)施方式中，當(dāng)處于流量較少的低流量時(shí)，能高精度地控制電動(dòng)機(jī)3的旋轉(zhuǎn)速度。其結(jié)果是，當(dāng)處于低流量時(shí)，能高精度地控制泵裝置1的流量，從而能降低低流量時(shí)的實(shí)際的流量相對(duì)于泵裝置1的目標(biāo)流量的變動(dòng)率。(其它實(shí)施方式)上述實(shí)施方式是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中的一例，但本發(fā)明并不限定于此，能在不改變本發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變形實(shí)施。在上述實(shí)施方式中，隨著速度控制電壓變高而使速度控制信號(hào)的水平變高，從而使電動(dòng)機(jī)3以較高的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)。除此之外，例如，在要使電動(dòng)機(jī)3以較高的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)的情況下，也可隨著速度控制電壓變高而使速度控制信號(hào)的水平降低。在該情況下，當(dāng)速度控制信號(hào)的水平比基準(zhǔn)值低時(shí)，門(mén)電路19根據(jù)來(lái)自比較器17的控制信號(hào)而將上位裝置的控制部與驅(qū)動(dòng)器16連接在一起，當(dāng)速度控制信號(hào)的水平比基準(zhǔn)值高時(shí)，門(mén)電路19根據(jù)來(lái)自比較器17的控制信號(hào)而將積分放大器21與驅(qū)動(dòng)器16連接在一起。即，在該情況下，當(dāng)速度控制信號(hào)的水平比基準(zhǔn)值低時(shí)，通過(guò)開(kāi)環(huán)控制來(lái)對(duì)電動(dòng)機(jī)3進(jìn)行控制，當(dāng)速度控制信號(hào)的水平比基準(zhǔn)值高時(shí)，通過(guò)閉環(huán)控制來(lái)對(duì)電動(dòng)機(jī)3進(jìn)行控制。即便在該情況下，也能獲得與上述實(shí)施方式相同的效果。在上述實(shí)施方式中，從上位裝置的控制部輸入的速度控制信號(hào)是對(duì)應(yīng)于電動(dòng)機(jī)3 的速度控制電壓的模擬信號(hào)。除此之外，例如，從上位裝置的控制部輸入的速度控制信號(hào)也可以是根據(jù)泵裝置1的目標(biāo)流量而確定的電動(dòng)機(jī)3的速度控制時(shí)鐘即數(shù)字信號(hào)。在該情況下，例如如圖3所示，用F-V轉(zhuǎn)換電路(頻率一電壓轉(zhuǎn)換電路)25轉(zhuǎn)換后的速度控制信號(hào)被輸入比較器17。另外，在門(mén)電路19的輸入側(cè)連接有F-V轉(zhuǎn)換電路25，用F-V轉(zhuǎn)換電路25 轉(zhuǎn)換后的速度控制信號(hào)被輸入門(mén)電路19。另外，在該情況下，例如如圖3所示，反饋控制信號(hào)輸出電路18包括速度鑒別器30 和積分放大器31。在速度鑒別器30上連接有上位裝置的控制部和驅(qū)動(dòng)器16，速度鑒別器 30根據(jù)電動(dòng)機(jī)3的實(shí)際旋轉(zhuǎn)速度的檢測(cè)信號(hào)和速度控制信號(hào)來(lái)生成規(guī)定的脈沖信號(hào)，并將該脈沖信號(hào)輸出至積分放大器31。積分放大器31根據(jù)從速度鑒別器30輸出的脈沖信號(hào)生成并輸出反饋控制信號(hào)。另外，在速度控制信號(hào)是電動(dòng)機(jī)3的速度控制時(shí)鐘的情況下，例如，速度控制時(shí)鐘也可就這么被輸入比較器17，并使用比較器17對(duì)速度控制信號(hào)的頻率和規(guī)定的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較。在該情況下，當(dāng)速度控制信號(hào)的頻率比基準(zhǔn)值高時(shí)，通過(guò)開(kāi)環(huán)控制來(lái)對(duì)電動(dòng)機(jī)3進(jìn)行控制，當(dāng)速度控制信號(hào)的頻率比基準(zhǔn)值低時(shí)，通過(guò)閉環(huán)控制來(lái)對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制。另外， 在該情況下，在門(mén)電路19的輸入側(cè)連接有F-V轉(zhuǎn)換電路25，用F-V轉(zhuǎn)換電路25轉(zhuǎn)換后的速度控制信號(hào)被輸入門(mén)電路19。
9
權(quán)利要求
1.一種泵控制裝置，對(duì)泵裝置的直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，該泵裝置具有所述直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)源，并根據(jù)所述直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度的增減使流量增減，其特征在于，當(dāng)所述直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的所述旋轉(zhuǎn)速度比設(shè)定的速度高時(shí)，以開(kāi)環(huán)控制來(lái)對(duì)所述直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)速度比所述設(shè)定的速度低時(shí)，根據(jù)所述直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的實(shí)際的旋轉(zhuǎn)速度即實(shí)際旋轉(zhuǎn)速度的測(cè)定結(jié)果進(jìn)行閉環(huán)控制，以此來(lái)對(duì)所述直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制。
2.如權(quán)利要求1所述的泵控制裝置，其特征在于，當(dāng)所述直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的所述旋轉(zhuǎn)速度比所述設(shè)定的速度高時(shí)，作為所述直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的速度控制信號(hào)的水平，輸入比設(shè)定的基準(zhǔn)值高的值，當(dāng)所述速度控制信號(hào)的水平比所述基準(zhǔn)值高時(shí)，以所述開(kāi)環(huán)控制對(duì)所述直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，當(dāng)所述速度控制信號(hào)的水平比所述基準(zhǔn)值低時(shí)，以所述閉環(huán)控制對(duì)所述直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制。
3.如權(quán)利要求2所述的泵控制裝置，其特征在于，包括電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)元件，該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)元件對(duì)所述直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)； 比較元件，該比較元件對(duì)所述速度控制信號(hào)的水平和所述基準(zhǔn)值進(jìn)行比較； 反饋控制信號(hào)輸出元件，該反饋控制信號(hào)輸出元件接受所述實(shí)際旋轉(zhuǎn)速度的檢測(cè)信號(hào)和所述速度控制信號(hào)的輸入，并輸出反饋控制信號(hào)，該反饋控制信號(hào)用于使根據(jù)所述速度控制信號(hào)而算出的所述直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度與所述實(shí)際旋轉(zhuǎn)速度一致；以及切換元件，該切換元件根據(jù)所述比較元件的比較結(jié)果將所述速度控制信號(hào)或所述反饋控制信號(hào)輸出至所述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)元件。
4.如權(quán)利要求2所述的泵控制裝置，其特征在于，所述速度控制信號(hào)是對(duì)應(yīng)于所述直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的速度控制電壓的模擬信號(hào)。
5.如權(quán)利要求1所述的泵控制裝置，其特征在于，當(dāng)所述直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的所述旋轉(zhuǎn)速度比所述設(shè)定的速度高時(shí)，作為所述直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的速度控制信號(hào)的水平，輸入比設(shè)定的基準(zhǔn)值低的值，當(dāng)所述速度控制信號(hào)的水平比所述基準(zhǔn)值低時(shí)，以所述開(kāi)環(huán)控制對(duì)所述直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，當(dāng)所述速度控制信號(hào)的水平比所述基準(zhǔn)值高時(shí)，以所述閉環(huán)控制對(duì)所述直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制。
6.如權(quán)利要求5所述的泵控制裝置，其特征在于，包括電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)元件，該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)元件對(duì)所述直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)； 比較元件，該比較元件對(duì)所述速度控制信號(hào)的水平和所述基準(zhǔn)值進(jìn)行比較； 反饋控制信號(hào)輸出元件，該反饋控制信號(hào)輸出元件接受所述實(shí)際旋轉(zhuǎn)速度的檢測(cè)信號(hào)和所述速度控制信號(hào)的輸入，并輸出反饋控制信號(hào)，該反饋控制信號(hào)用于使根據(jù)所述速度控制信號(hào)而算出的所述直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度與所述實(shí)際旋轉(zhuǎn)速度一致；以及切換元件，該切換元件根據(jù)所述比較元件的比較結(jié)果將所述速度控制信號(hào)或所述反饋控制信號(hào)輸出至所述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)元件。
7.如權(quán)利要求5所述的泵控制裝置，其特征在于，所述速度控制信號(hào)是對(duì)應(yīng)于所述直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的速度控制電壓的模擬信號(hào)。
8.如權(quán)利要求1所述的泵控制裝置，其特征在于，包括電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)元件，該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)元件對(duì)所述直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；比較元件，該比較元件對(duì)所述速度控制信號(hào)的水平和所述基準(zhǔn)值進(jìn)行比較；反饋控制信號(hào)輸出元件，該反饋控制信號(hào)輸出元件接受所述實(shí)際旋轉(zhuǎn)速度的檢測(cè)信號(hào)和所述速度控制信號(hào)的輸入，并輸出反饋控制信號(hào)，該反饋控制信號(hào)用于使根據(jù)所述速度控制信號(hào)而算出的所述直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度與所述實(shí)際旋轉(zhuǎn)速度一致；以及切換元件，該切換元件根據(jù)所述比較元件的比較結(jié)果將所述速度控制信號(hào)或所述反饋控制信號(hào)輸出至所述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)元件。
9.如權(quán)利要求8所述的泵控制裝置，其特征在于，在所述比較元件的比較結(jié)果表示所述直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的所述旋轉(zhuǎn)速度比設(shè)定的速度快的情況下，所述切換元件將所述速度控制信號(hào)輸出至所述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)元件，而在所述比較元件的比較結(jié)果表示所述旋轉(zhuǎn)速度比所述設(shè)定的速度慢的情況下，所述切換元件將所述反饋控制信號(hào)輸出至所述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)元件。
10.如權(quán)利要求1所述的泵控制裝置，其特征在于，當(dāng)所述直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的所述旋轉(zhuǎn)速度比所述設(shè)定的速度快時(shí)，作為所述直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的速度控制信號(hào)的頻率，輸入比設(shè)定的基準(zhǔn)值高的值，當(dāng)所述速度控制信號(hào)的頻率比所述基準(zhǔn)值高時(shí)，以所述開(kāi)環(huán)控制對(duì)所述直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，當(dāng)所述速度控制信號(hào)的頻率比所述基準(zhǔn)值低時(shí)，以所述閉環(huán)控制對(duì)所述直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制。
11.一種泵裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的泵控制裝置。
全文摘要
一種泵控制裝置，能簡(jiǎn)化泵裝置的控制，并能降低低流量時(shí)的實(shí)際的流量相對(duì)于泵裝置的目標(biāo)流量的變動(dòng)率。泵控制裝置(15)對(duì)泵裝置的直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)(3)進(jìn)行控制，該泵裝置具有直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)(3)作為驅(qū)動(dòng)源，并根據(jù)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)(3)的旋轉(zhuǎn)速度的增減使流量增減。當(dāng)根據(jù)泵裝置的目標(biāo)流量而確定的直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)(3)的速度控制信號(hào)的水平比規(guī)定的基準(zhǔn)值高時(shí)，該泵控制裝置(15)以開(kāi)環(huán)控制來(lái)對(duì)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)(3)進(jìn)行控制，當(dāng)速度控制信號(hào)的水平比基準(zhǔn)值低時(shí)，該泵控制裝置(15)根據(jù)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)(3)的實(shí)際的旋轉(zhuǎn)速度即實(shí)際旋轉(zhuǎn)速度的測(cè)定結(jié)果進(jìn)行閉環(huán)控制，以此來(lái)對(duì)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)(3)進(jìn)行控制。
文檔編號(hào)F04D15/00GK102454617SQ20111032144
公開(kāi)日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2011年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月20日
發(fā)明者藤島真 申請(qǐng)人:日本電產(chǎn)三協(xié)株式會(huì)社