專(zhuān)利名稱(chēng)：電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，并且具體地涉及一種無(wú)需使 用霍耳傳感器來(lái)驅(qū)動(dòng)3相無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
迄今為止，已經(jīng)已知無(wú)需使用霍耳傳感器來(lái)驅(qū)動(dòng)3相無(wú)刷電動(dòng) 機(jī)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。在該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中，使用轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)在 定子的線圏中生成的反電動(dòng)勢(shì)(B-EMF)來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)位置， 而不是通過(guò)霍耳傳感器來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)位置。基于檢測(cè)結(jié)果，向 3相線圈施加;f皮此相位差為120°的3相PWM電壓。
作為此類(lèi)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的一個(gè)例子，引用專(zhuān)利文獻(xiàn)l(日本未 審專(zhuān)利公開(kāi)第2006-217681號(hào)(圖1和圖2))中公開(kāi)的一種配置。
檢測(cè)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)位置這一配置，但是出于上述目的，需要在預(yù)定的 定時(shí)暫時(shí)地中斷位置檢測(cè)相的驅(qū)動(dòng)電流。然而，產(chǎn)生了如下問(wèn)題
ripples)和噪聲。
根據(jù)使得與電動(dòng)機(jī)的各相之間的差異和電動(dòng)機(jī)的驟然加速相適 應(yīng)或者相對(duì)應(yīng)的程度，來(lái)確定各個(gè)驅(qū)動(dòng)電流的中斷時(shí)間。隨著使得 與之相適應(yīng)的范圍變大，中斷時(shí)間增加，且噪聲變大。因此使穩(wěn)定 的位置#r測(cè)和在電動(dòng)^/L的驅(qū)動(dòng)時(shí)的噪聲處于4又#f關(guān)系。然而在最近的市場(chǎng)中，已經(jīng)需要提供這樣 一 種電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置， 該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置執(zhí)行驅(qū)動(dòng)以減少無(wú)霍耳傳感器形式的噪聲。已經(jīng) 需要改進(jìn)在穩(wěn)定的位置檢測(cè)與在電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)的噪聲之間的權(quán)衡關(guān)系。

發(fā)明內(nèi)容
在上述常規(guī)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中，在先于零交叉點(diǎn)檢測(cè)的預(yù)定定 時(shí)中斷對(duì)位置檢測(cè)相各個(gè)線圖的驅(qū)動(dòng)電流供應(yīng)。因此，如果以中斷 時(shí)段變長(zhǎng)這樣的方式設(shè)置預(yù)定定時(shí)，則有可能與電動(dòng)機(jī)的各相之間
的差異和驟然加速相適應(yīng)。然而，電動(dòng)^L的驅(qū)動(dòng)電流的波形失真， 且噪聲變大。
產(chǎn)生的問(wèn)題是當(dāng)相反地緊接在零交叉點(diǎn)之前中斷電流以減少 驅(qū)動(dòng)電流的失真時(shí)，這無(wú)法跟隨電動(dòng)機(jī)的各相之間的差異和加速， 也無(wú)法檢測(cè)零交叉點(diǎn)，從而不可能在沒(méi)有執(zhí)行位置檢測(cè)的任何能力 的情況下使各個(gè)驅(qū)動(dòng)電流在恰當(dāng)?shù)亩〞r(shí)流動(dòng)，也不可能正常轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。
已經(jīng)提出本發(fā)明以解決上述問(wèn)題。因此本發(fā)明的一個(gè)目的在于 提供一種電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置改進(jìn)穩(wěn)定位置檢測(cè)與 在其驅(qū)動(dòng)時(shí)的噪聲之間的權(quán)衡關(guān)系。
在根據(jù)本發(fā)明的 一個(gè)實(shí)施例中，使用基于在先前區(qū)間和當(dāng)前區(qū) 間來(lái)自比較電路的輸出信號(hào)而測(cè)量的時(shí)間信息，通過(guò)運(yùn)算來(lái)計(jì)算位 置檢測(cè)相的電壓在下一區(qū)間的零交叉點(diǎn)(點(diǎn)p)。在已經(jīng)計(jì)算點(diǎn)p 之后，通過(guò)中斷預(yù)定時(shí)間的驅(qū)動(dòng)電流來(lái)^r測(cè)點(diǎn)a和點(diǎn)b。
根據(jù)上述實(shí)施例，各個(gè)驅(qū)動(dòng)電流的中斷時(shí)段與常規(guī)方法相比可 以大為減少，而在常規(guī)方法中從在檢測(cè)點(diǎn)p之前的電角度26.25。之 前起中斷電流并且即使在才全測(cè)點(diǎn)p之后仍中斷該電流。由于無(wú)需在 長(zhǎng)時(shí)間段中斷驅(qū)動(dòng)電流，所以可以執(zhí)行穩(wěn)定的位置檢測(cè)，并且減少 由于伴隨著驅(qū)動(dòng)電流中斷的各波形失真所造成的噪聲。


圖1是示出了對(duì)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行圖示的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的配置的框圖2是圖示了濾波器電路的配置的視圖3是描繪了無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)算術(shù)電路的配置的框圖4是示出了比較電路的配置的視圖5是圖示了位置檢測(cè)電路的配置的視圖6是用于典型地描述根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的抑噪操
作(silencing operation )的視圖7是示出了偏移電壓和B-EMF波形之間關(guān)系的一見(jiàn)圖8是用于描述用常規(guī)方法檢測(cè)零交叉點(diǎn)的操作的流程圖9是用于描述在根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置計(jì)算零交叉點(diǎn)
的操作的流程圖IO是示出了根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的操作的時(shí)序圖；圖11是圖示了用于各自相的驅(qū)動(dòng)電流的波形的視圖，其中采用
了常規(guī)零交叉點(diǎn);險(xiǎn)測(cè)方法；
圖12是示出了用于各自相的驅(qū)動(dòng)電流的波形的視圖，其中采用
了在根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中利用的零交叉點(diǎn)計(jì)算方法；圖13是描繪了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的變型1的配置的視圖；圖14是示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的變型2的配置的視圖；以
及
圖15是圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的變型3的配置的視圖。
具體實(shí)施例方式
〈實(shí)施例xA.裝置配置xA-l.整體配置>
圖1是示出了對(duì)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行圖示的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置100的配置的框圖。如圖1中所示，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置100包括輸出電路2、濾波器電路24、比較電路3 (電壓比較單元)、位置檢測(cè)電路8、無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)操作電路9 (驅(qū)動(dòng)操作單元)、降噪電流波形生成電路11、信號(hào)合成電路12和輸出晶體管控制電路13。電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置100無(wú)需使用霍耳傳感器來(lái)驅(qū)動(dòng)3相無(wú)刷電動(dòng)機(jī)21。順帶提一點(diǎn)，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置100形成為一個(gè)IC (集成電路)。
3相無(wú)刷電動(dòng)機(jī)21具有定子22和在定子周?chē)钥赊D(zhuǎn)動(dòng)的方式提供的轉(zhuǎn)子23。定子22包括U相、V相和W相的Y型耦合線圈。U相、V相和W相的線圈的一端耦合到U相、V相和W相的線圈端子TU、 TV和TW,而其另一端耦合到中性點(diǎn)端子TN。在轉(zhuǎn)子23中，沿著轉(zhuǎn)動(dòng)方向交替地放置多個(gè)N型i茲極多個(gè)P型》茲極(在圖中為四個(gè)石茲才及)。
當(dāng)分別向此類(lèi)3相無(wú)刷電動(dòng)才幾21中U相、V相和W相的線圈施加4皮此相位差為120°的3相PWM電壓時(shí)，產(chǎn)生;^走轉(zhuǎn)》茲場(chǎng)以才艮據(jù)該旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子23。附帶提一點(diǎn)，3相無(wú)刷電動(dòng)機(jī)21例如用作快速轉(zhuǎn)動(dòng)個(gè)人計(jì)算機(jī)的DVD (數(shù)字多功能磁盤(pán))和CD (光盤(pán))的主軸電動(dòng)才幾。
接著將說(shuō)明各自的配置。輸出電路2包括MOS晶體管Ql至Q6和二極管Dl至D6。 MOS晶體管Ql和Q2、 Q3和Q4以及Q5和Q6分別串聯(lián)連接在電源電壓(VCC)線與地電壓(GND)線之間，N溝道MOS晶體管和P溝道MOS晶體管成對(duì)。
MOS晶體管Ql與Q2之間的節(jié)點(diǎn)Nl、 MOS晶體管Q3與Q4之間的節(jié)點(diǎn)N3以及MOS晶體管Q5與Q6之間的節(jié)點(diǎn)N5分別耦合到3相無(wú)刷電動(dòng)機(jī)21的線圏端子TU、 TV和TW。
二極管Dl、 D3和D5分別以使其反向并聯(lián)耦合到MOS晶體管Ql、 Q3和Q5的方式而耦合于節(jié)點(diǎn)Nl、 N3和N5與電源電壓VCC線之間。二極管D2、 D4和D6分別以使其反向并聯(lián)耦合到MOS晶體管Q2、 Q4和Q6的方式而耦合于地電壓GND線與節(jié)點(diǎn)Nl、 N3和N5之間。附帶提一點(diǎn)，可以取代二極管Dl至D6而使用各種MOS晶體管上寄生的寄生二極管。
MOS晶體管Ql至Q6在預(yù)定的定時(shí)接通/斷開(kāi)，以允許直流電壓VCC轉(zhuǎn)換成3相PWM電壓。濾波器電路24耦合到3相無(wú)刷電動(dòng)機(jī)21的線圈端子TU、 TV和TW以及中性點(diǎn)端子TN。濾波器電路24消除在分別從線圏端子TU、 TV和TW輸出的反電動(dòng)勢(shì)電壓U、 V和W(線圏端子電壓)中以及在中性點(diǎn)電壓CT中包含的電流脈動(dòng)所造成的電壓分量，并且將它們作為濾波后反電動(dòng)勢(shì)電壓Ul、 VI和Wl以及濾波后中性點(diǎn)電壓CT1而輸出。
也就是，雖然有可能在3相無(wú)刷電動(dòng)機(jī)21中，其繞組具有缺陷如針孔的定子22的電感分量有變化并且可能失去具有CT參考的各自相中生成的反電動(dòng)勢(shì)電壓(B-EMF)之間的平衡，但是可以通過(guò)CR濾波器對(duì)3相無(wú)刷電動(dòng)機(jī)21的線圈端子電壓進(jìn)行積分來(lái)檢測(cè)在無(wú)針孔等的狀態(tài)中保持的B-EMF。
比較電路3具有比較器31、偏移控制電路30、極性切換單元33以及信號(hào)切換單元32，其中，偏移控制電路30用于控制比較器31的偏移設(shè)置，極性切換單元33耦合到比較器31的+端子和-端子，信號(hào)切換單元32用于交替地切換反電動(dòng)勢(shì)電壓U、 V和W或者濾波后反電動(dòng)勢(shì)電壓U1、 Vl和Wl,以由此將它們之一提供到極性切換單元33。
電壓Ul的開(kāi)關(guān)321、接收反電動(dòng)勢(shì)電壓V或者濾波后反電動(dòng)勢(shì)電壓VI的開(kāi)關(guān)322以及接收反電動(dòng)勢(shì)電壓W或者濾波后反電動(dòng)勢(shì)電壓Wl的開(kāi)關(guān)323。以如下方式控制這些開(kāi)關(guān)，該方式使得通過(guò)從后文將描述的無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)操作電路9提供的位置檢測(cè)相選擇信號(hào)43來(lái)接通它們中的僅任何一個(gè)。
極性切換單元33包括開(kāi)關(guān)331和332,用于通過(guò)切換向比較器31的+端子或者-端子提供由信號(hào)切換單元32選擇的信號(hào)，以及開(kāi)關(guān)333和334，用于通過(guò)切換向比較器31的+端子或者-端子提供中性點(diǎn)電壓CT或者濾波后中性點(diǎn)電壓CT1。開(kāi)關(guān)331和333耦合到比較器31的+端子，而開(kāi)關(guān)332和334耦合到比較器31的-端子?？刂瞥蓪?duì)開(kāi)關(guān)332和333以及成對(duì)開(kāi)關(guān)331和334,以便按照從無(wú)傳
9感器驅(qū)動(dòng)操作電路9提供的極性交換信號(hào)44來(lái)互補(bǔ)地操作。
比較器31執(zhí)行反電動(dòng)勢(shì)電壓U、 V和W中的任一個(gè)與中性點(diǎn)電壓CT之間的比較，或者濾波后反電動(dòng)勢(shì)電壓Ul、 VI和Wl中的任一個(gè)與濾波后中性點(diǎn)電壓CT1之間的比較。例如，當(dāng)濾波后反電動(dòng)勢(shì)電壓Ul變?yōu)楦哂跒V波后中性點(diǎn)電壓CT1時(shí)，比較器31的輸出信號(hào)50變?yōu)楦唠妱?shì)("H")電平。當(dāng)濾波后反電動(dòng)勢(shì)電壓Ul低于濾波后中性點(diǎn)電壓CT1時(shí)，輸出信號(hào)50變?yōu)榈碗妱?shì)("L")電平。附帶提一點(diǎn)，例如，當(dāng)極性切換單元33將反電動(dòng)勢(shì)電壓Ul、VI和Wl提供到比較器31的一個(gè)端子時(shí)，如果濾波后反電動(dòng)勢(shì)電壓Ul低于濾波后中性點(diǎn)電壓CT1,則比較器31的輸出信號(hào)50變?yōu)?H"電平，而如果濾波后反電動(dòng)勢(shì)電壓Ul高于濾波后中性點(diǎn)電壓CT1，則其輸出信號(hào)50變?yōu)?L"電平。
位置檢測(cè)電路8接收比較器31的輸出信號(hào)50,基于從無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)操作電路9提供的屏蔽(mask)信號(hào)52將屏蔽應(yīng)用于輸出信號(hào)50，并且將所得信號(hào)作為位置檢測(cè)信號(hào)51提供到無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)操作電路9。
無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)操作電路9基于來(lái)自位置檢測(cè)電路8的位置檢測(cè)信號(hào)來(lái)生成PWM信號(hào)，并且控制PWM信號(hào)以在最優(yōu)定時(shí)中斷位置檢測(cè)相的電 流。
在無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)操作電路9基于來(lái)自位置檢測(cè)電路8的位置檢測(cè)信號(hào)來(lái)生成脈沖式旋轉(zhuǎn)或者轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)FG并且將它輸出到系統(tǒng)以外的同時(shí)，每當(dāng)檢測(cè)到旋轉(zhuǎn)信號(hào)FG的邊沿時(shí)，無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)操作電路9切換極性交換信號(hào)44的邏輯，以由此切換比較器31的極性，并且在繼檢測(cè)到旋轉(zhuǎn)信號(hào)FG的邊沿之后的定時(shí)，依次切換或者轉(zhuǎn)換信號(hào)切換單元32的開(kāi)關(guān)321至323。
降噪電流波形生成電路11與無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)操作電路9中生成的PWM信號(hào)同步以生成電流波形，從而降低3相無(wú)刷電動(dòng)機(jī)21的噪聲。
信號(hào)合成電路12組合無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)操作電路9中生成的PWM信號(hào)和降噪電流波形生成電路11中生成的電流波形。
輸出晶體管控制電路13根據(jù)信號(hào)合成電路12的輸出信號(hào)對(duì)輸出電路2的晶體管Ql至Q6中的每個(gè)進(jìn)行通/斷控制。因此，3相PWM電壓從輸出電路2提供到3相無(wú)刷電動(dòng)機(jī)21,以轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子23。<A-2.濾波器電路的配置〉
接著將使用圖2來(lái)說(shuō)明濾波器電路24的配置。如圖2中所示，濾波器電路24包括均在相應(yīng)信號(hào)線中提供的低通濾波器和傳輸門(mén)TG1,各低通濾波器包括置于信號(hào)線SL中的電阻單元Rl和置于信號(hào)線SL與GND之間的電容單元L1的CR濾波器，而各傳輸門(mén)TG1置于用于對(duì)低通濾波器進(jìn)行旁路的旁路線PL中。附帶提一點(diǎn)，在圖2中圖示了傳輸門(mén)TG1以及U相信號(hào)線中提供的低通濾波器。
經(jīng)由反相器IV1向傳輸門(mén)TG1的反相門(mén)提供控制信號(hào)42的反相信號(hào)，而向傳輸門(mén)TG1的門(mén)提供控制信號(hào)42。當(dāng)控制信號(hào)42使傳輸門(mén)TG1為通狀態(tài)時(shí)，信號(hào)線SL的信號(hào)經(jīng)過(guò)旁路線PL，而低通濾波器基本為斷狀態(tài)。這里，控制信號(hào)42是從后文將描述的無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)操作電路9提供的信號(hào)。
附帶提一點(diǎn)，可以取代傳輸門(mén)TG1在旁路線PL中使用N溝道型MOS晶體管或者P溝道型MOS晶體管。然而，當(dāng)4吏用傳輸門(mén)時(shí)，有可以擴(kuò)大輸入范圍的優(yōu),S 。
雖然上述示出了其中濾波器電路24由CR濾波器配置的例子，但是如果采用比如能夠消除諧波分量這樣的低通濾波器，則濾波器電路并不限于CR濾波器。<A-3.無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)操作電路的配置>
雖然無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)操作電路9的基本配置如上文所述，但是下文將使用圖3來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明與本發(fā)明有關(guān)的部分的配置。
無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)操作電路9具有檢測(cè)確定電路91,該檢測(cè)確定電路接受從位置檢測(cè)電路8提供的位置檢測(cè)信號(hào)51，并且分別響應(yīng)于對(duì)點(diǎn)a (第一檢測(cè)點(diǎn))、點(diǎn)b (第二檢測(cè)點(diǎn))和點(diǎn)p (零交叉點(diǎn))的檢測(cè)使檢測(cè)信號(hào)61、 62和63有效，而且將它們從該檢測(cè)確定電路輸出。為了執(zhí)行點(diǎn)a和b的檢測(cè)，檢測(cè)確定電路91將用于切換偏移 量的偏移量切換信號(hào)53提供到比較電路3的偏移控制電路30,并 且在點(diǎn)b的檢測(cè)結(jié)束之后使偏移釋放信號(hào)54有效(在這一情況中使 它為"L")、繼而將其提供到偏移控制電路30。
點(diǎn)a的檢測(cè)信號(hào)61被提供到子計(jì)數(shù)器92，點(diǎn)b的檢測(cè)信號(hào)62 被提供到子計(jì)數(shù)器92和SC計(jì)數(shù)器93 (第一計(jì)數(shù)器)，而點(diǎn)p的檢 測(cè)信號(hào)63被提供到MC計(jì)數(shù)器95 (第二計(jì)數(shù)器)。
SC計(jì)數(shù)器93響應(yīng)于點(diǎn)b的檢測(cè)信號(hào)62的有效性、基于未圖示 的時(shí)鐘信號(hào)開(kāi)始計(jì)數(shù)，并且將計(jì)數(shù)結(jié)果輸出到加法器98。
子計(jì)數(shù)器92響應(yīng)于點(diǎn)a的檢測(cè)信號(hào)61的有效性、基于未圖示 的時(shí)鐘信號(hào)開(kāi)始計(jì)數(shù)，并且繼續(xù)計(jì)數(shù)直至點(diǎn)b的檢測(cè)信號(hào)62變?yōu)橛?效，由此測(cè)量點(diǎn)a與b之間的計(jì)數(shù)數(shù)字(時(shí)間)。將關(guān)于時(shí)間的信 息提供到減法器99和子存儲(chǔ)器94。
與從點(diǎn)a到b的先前測(cè)量時(shí)間有關(guān)的信息已經(jīng)存儲(chǔ)于子存儲(chǔ)器 94中。當(dāng)輸入來(lái)自點(diǎn)a和b的新時(shí)間信息時(shí)，將先前的時(shí)間信息輸 出到減法器99。
MC計(jì)數(shù)器95響應(yīng)于點(diǎn)p的檢測(cè)信號(hào)63的有效性，基于未圖示 的時(shí)鐘信號(hào)開(kāi)始計(jì)數(shù)，然后測(cè)量直到點(diǎn)p的檢測(cè)信號(hào)63變?yōu)橛行?需的時(shí)段或者區(qū)間。附帶提一點(diǎn)，這一操作對(duì)應(yīng)于其中通過(guò)常規(guī)技 術(shù)來(lái)執(zhí)行點(diǎn)p的檢測(cè)的操作。由于偏移量切換信號(hào)53在本發(fā)明中的 p點(diǎn)檢測(cè)進(jìn)行之時(shí)變?yōu)橛行?，所以將加法?8和減法器99的運(yùn)算 結(jié)果提供到MC計(jì)數(shù)器95,其中根據(jù)運(yùn)算結(jié)果來(lái)預(yù)測(cè)下一點(diǎn)p的被 檢測(cè)位置。
MC計(jì)數(shù)器95的測(cè)量或者預(yù)測(cè)結(jié)果存儲(chǔ)于MM存儲(chǔ)器96中。 接著，當(dāng)預(yù)測(cè)點(diǎn)p的被檢測(cè)位置時(shí)，使用它作為與60°的先前電角 度對(duì)應(yīng)的區(qū)間長(zhǎng)度。
已經(jīng)存儲(chǔ)于MM存儲(chǔ)器96中的與60。的先前電角度對(duì)應(yīng)的區(qū)間 長(zhǎng)度有關(guān)的信息隨同MC計(jì)數(shù)器95的測(cè)量或者預(yù)測(cè)結(jié)果一起被提供 到屏蔽電路97用于生成屏蔽信號(hào)52。通過(guò)釆用這樣的配置，使用基于在先前區(qū)間和當(dāng)前區(qū)間期間來(lái) 自比較電路的輸出信號(hào)而測(cè)量的時(shí)間信息，通過(guò)運(yùn)算來(lái)計(jì)算與位置 ;險(xiǎn)測(cè)相在下一區(qū)間的電壓對(duì)應(yīng)的零交叉點(diǎn)(點(diǎn)p)。
<A-4.比較電路的配置>
接著將使用圖4來(lái)說(shuō)明圖示了比較電路3中的偏移控制電路30 和比較器31的配置的一個(gè)例子。
偏移控制電路30是以如下方式配置的電路，該方式使得通過(guò)拉 動(dòng)(pulling)差分放大器的一個(gè)放大器的電流來(lái)使比較器31具有偏 移，該差分放大器配置比較器31的輸入級(jí)。改變上拉電流(偏移控 制電流49)的幅度使得可以調(diào)節(jié)偏移量。
比較器31具有用作差分放大器的+端子(非反相輸入端子)的P 溝道型MOS晶體管Tl、用作其-端子(反相輸入端子)的P溝道型 MOS晶體管T3、耦合于MOS晶體管Tl與地(GND )線之間的N 溝道型MOS晶體管T2以及耦合于MOS晶體管T3與地之間的N 溝道型MOS晶體管T4。 MOS晶體管T2和T4的柵極共同耦合到 MOS晶體管T4的漏極。
MOS晶體管Tl和T3的源極分別經(jīng)由電阻器R4和R5共同耦 合到電流源CS。
MOS晶體管Tl和T2的耦合節(jié)點(diǎn)耦合到N溝道型MOS晶體管 T6的柵極，MOS晶體管T6的漏極耦合到電流源CS，而MOS晶體 管T6的源極接地。
N溝道型MOS晶體管T5插入于MOS晶體管T6的漏極與MOS 晶體管Tl和T2的耦合節(jié)點(diǎn)之間。MOS晶體管T5的柵極耦合到其 漏極，而MOS晶體管T5的背柵極接地。
MOS晶體管T6的漏極作為輸出節(jié)點(diǎn)來(lái)工作。反相器Gl和G2 串聯(lián)耦合到輸出節(jié)點(diǎn)，而反相器G2的輸出變?yōu)楸容^器31的輸出信 號(hào)50。
偏移控制電路30具有電流放電電路，用于上拉配置比較器31 的差分放大器其中一個(gè)放大器的電流。
13電流放電電路具有其漏極耦合于比較器31的電阻器R4與 MOS晶體管Tl的源極之間的N溝道型MOS晶體管Tll、依次串聯(lián) 耦合于MOS晶體管Til的源極與地之間的開(kāi)關(guān)SW1以及電阻器R1 和R2、插入于對(duì)電阻器R2進(jìn)行旁路的路徑中的開(kāi)關(guān)SW2以及其輸 出耦合到MOS晶體管Tll的柵極的放大器Al。
放大器Al的-端子耦合到MOS晶體管Tll的源極，而放大器 Al的+端子耦合到電壓供應(yīng)電路。
電壓供應(yīng)電路具有其中存儲(chǔ)電源電壓(VCC)的電容器C1、并 聯(lián)耦合到電容器CI的電阻器R3、接通和斷開(kāi)電源電壓對(duì)電容器CI 的供應(yīng)的開(kāi)關(guān)SW3以及閉合和斷開(kāi)電阻器R3和電容器CI的耦合 路徑的開(kāi)關(guān)SW4。當(dāng)開(kāi)關(guān)SW3接通時(shí)，將電源電壓提供到放大器 Al的+端子。當(dāng)開(kāi)關(guān)SW3斷開(kāi)時(shí)，將與存儲(chǔ)于電容器CI中的電荷 對(duì)應(yīng)的電壓提供到該電容器。
附帶提一點(diǎn)，用于對(duì)開(kāi)關(guān)SW1至SW3進(jìn)行通/斷控制的信號(hào)由 觸發(fā)器F0和Fl生成。
也就是，觸發(fā)器FO具有提供有電源電壓的D輸入、提供有偏移 量切換信號(hào)53的時(shí)鐘輸入、提供有偏移釋放信號(hào)54的反相復(fù)位輸 入、用來(lái)對(duì)開(kāi)關(guān)SW3進(jìn)行通/斷控制的Q輸出以及用來(lái)對(duì)開(kāi)關(guān)SW1 進(jìn)行通/斷控制的反相Q輸出。
觸發(fā)器Fl具有提供有電源電壓的D輸入、提供有觸發(fā)器FO的 Q輸出的反相復(fù)位輸入以及提供有與(AND)電路Gll的輸出的時(shí) 鐘輸入，該與電路Gll對(duì)比較器31的輸出信號(hào)50和觸發(fā)器FO的Q 輸出執(zhí)行與運(yùn)算。觸發(fā)器Fl的Q輸出用來(lái)對(duì)開(kāi)關(guān)SW2和SW4進(jìn) 行通/斷控制。
附帶提一點(diǎn)，開(kāi)關(guān)SW1、 SW3和SW4屬于在分別使通/斷控制 信號(hào)為"H"電平時(shí)斷開(kāi)的開(kāi)關(guān)。開(kāi)關(guān)SW2屬于在使通/斷控制信號(hào)為 "H"電平時(shí)接通的開(kāi)關(guān)。
通過(guò)采用這樣的配置，可以使與放大器Al的+端子側(cè)上的電壓 成比例的電流流過(guò)MOS晶體管Tll。結(jié)果，流過(guò)比較器31的電阻器R4的電流可以由電阻器Rl和R2限定或者規(guī)定。
具體而言，電流在開(kāi)關(guān)SW1接通而開(kāi)關(guān)SW2斷開(kāi)時(shí)流過(guò)電阻 器Rl和R2。如果這兩個(gè)電阻器的電阻值相同為R,則電流流過(guò)2xR 的電阻器。因此，流過(guò)比較器31的電阻器R4的電流變?yōu)橄鄬?duì)較小。 當(dāng)流過(guò)電阻器R4的電流較小時(shí)，比較器31的偏移量也較小。
另一方面，當(dāng)開(kāi)關(guān)SW1和SW2接通時(shí)，電流流過(guò)電阻器R1。 因此，由于電流流過(guò)電阻值R，流過(guò)比較器31的電阻器R4的電流 變?yōu)榱鬟^(guò)電阻器Rl和R2的電流的兩倍。如果流過(guò)電阻器R4的電 流達(dá)到兩倍，則比較器31的偏移量也變?yōu)閮杀丁?br> 當(dāng)電流正在流過(guò)電阻器Rl和R2時(shí)，雖然可以用這一方式通過(guò) 電阻器Rl和R2的電阻值來(lái)控制比較器31的偏移量，但是開(kāi)關(guān)SW4 處于通狀態(tài)，使放大器Al的+端子的電壓按照電阻器R3和電容器 Cl的時(shí)間常數(shù)衰減，并且也相應(yīng)地衰減流過(guò)電阻器R4的電流，由 此也衰減了偏移量。另一方面，當(dāng)開(kāi)關(guān)SW4處于斷狀態(tài)時(shí)，其中電 流正在流過(guò)電阻器Rl，則放大器Al的+端子的電壓維持在與存儲(chǔ)于 電容器Cl中的電荷對(duì)應(yīng)的電壓。因此，流過(guò)電阻器R4的電流也保 持恒定，而偏移量也保持恒定。 <A-5.位置檢測(cè)電路的配置〉
接著將使用圖5來(lái)說(shuō)明位置檢測(cè)電路8的配置的一個(gè)例子。如 圖5中所示，位置檢測(cè)電路8具有對(duì)比較器31的輸出信號(hào)50和屏 蔽信號(hào)52執(zhí)行與運(yùn)算的與電路81。與電路81的輸出作為位置檢測(cè) 信號(hào)而輸出。附帶提一點(diǎn)，位置檢測(cè)電路8具有邊沿檢測(cè)電路，該 邊沿檢測(cè)電路在先于與電路81的級(jí)中提供，用于檢測(cè)輸出信號(hào)50 的上升沿。當(dāng)輸出信號(hào)50的上升沿變化時(shí)，可以采用檢測(cè)第一上升 沿來(lái)確定邊沿的配置。 <B.裝置操作〉
接著將使用圖6至圖12來(lái)說(shuō)明電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置100的操作。圖 6是示出了電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置100的降噪操作的典型視圖。圖6示出 了圖示濾波后反電動(dòng)勢(shì)電壓Ul、 VI和Wl的波形(B-EMF波形)、與波形對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)信號(hào)FG、比較器31的偏移電壓與B-EMF波形之 間關(guān)系的摘錄圖，圖示電流中斷定時(shí)的典型視圖，圖示MC計(jì)數(shù)器 95的操作的典型視圖，圖示SC計(jì)數(shù)器93的操作的典型視圖，圖示 MM存儲(chǔ)器96的操作的典型視圖，以及用于MM存儲(chǔ)器96中存儲(chǔ) 的信息的運(yùn)算表達(dá)式。圖7示出了將偏移電壓與B-EMF波形之間的 關(guān)系圖示為放大視圖的摘錄視圖。
在從無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)操作電路9輸出的旋轉(zhuǎn)信號(hào)FG中，如圖9 中所示與零交叉點(diǎn)(點(diǎn)p)對(duì)應(yīng)設(shè)置邊沿。然而，旋轉(zhuǎn)信號(hào)FG至此
已經(jīng)在檢測(cè)到零交叉點(diǎn)之前中斷了對(duì)位置檢測(cè)相的線圏的驅(qū)動(dòng)電流 供應(yīng)。這是因?yàn)槿绻贿@樣對(duì)驅(qū)動(dòng)電流的提供進(jìn)行操作，就會(huì)因?yàn)?基于驅(qū)動(dòng)電流的回掃電流而無(wú)法;險(xiǎn)測(cè)B-EMF電壓。
根據(jù)這一方法，盡管在電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流的波形中出現(xiàn)失真，
暫的，而驅(qū)動(dòng)電流的波形失真所造成的噪聲也相對(duì)較低。然而，為 了應(yīng)對(duì)從等速率旋轉(zhuǎn)對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行加速這一情況，必須預(yù)先將中斷 時(shí)段設(shè)置為長(zhǎng)，并且噪聲已經(jīng)增加。
下文將參照?qǐng)D6和圖7、使用圖8和圖9中所示流程圖來(lái)說(shuō)明電 動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置100的操作。
假設(shè)電動(dòng)機(jī)21 (圖1)是在按等速率旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)中。 一個(gè)區(qū)段 或者區(qū)間(等效于60。的電角度)限定于各個(gè)驅(qū)動(dòng)電壓的零交叉點(diǎn) 與其零交叉點(diǎn)之間。分別地，等速率區(qū)設(shè)置于區(qū)間l與8之間以及 區(qū)間11與13之間，而加速區(qū)設(shè)置于區(qū)間9與IO之間。 <B-1.在區(qū)間3和4的檢測(cè)操作>
為了使與本發(fā)明的區(qū)別更明顯，將先以位于等速率區(qū)中的區(qū)間3 和4為例、使用圖8中所示流程圖來(lái)說(shuō)明電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置100中通 過(guò)常規(guī)方法檢測(cè)各零交叉點(diǎn)的操作。在圖8的步驟ST31中，電動(dòng)機(jī) 21通常在它的啟動(dòng)之后或者從制動(dòng)狀態(tài)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)。
在常規(guī)操作時(shí)，在位置檢測(cè)之前中斷驅(qū)動(dòng)電流。也就是，在圖6 示出了電流中斷定時(shí)的典型圖中，帶狀區(qū)域?qū)?yīng)于其間正在傳送驅(qū)動(dòng)電流的時(shí)段。在步驟ST32中，為了檢測(cè)下一零交叉點(diǎn)、即在區(qū)間 3的零交叉點(diǎn)(點(diǎn)p)，無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)操作電路9在區(qū)間2期間在驅(qū) 動(dòng)電流位于作為預(yù)測(cè)零交叉點(diǎn)的電角度的26.25°之前時(shí)，中斷驅(qū)動(dòng) 電流。在步驟ST32中，當(dāng)在中斷驅(qū)動(dòng)電流之后已經(jīng)經(jīng)過(guò)18.75°的 電角度時(shí)，釋放屏蔽信號(hào)52(圖l)(在這一情況中使它為"H"電平)。 附帶提一點(diǎn)，當(dāng)釋放屏蔽信號(hào)52時(shí)，驅(qū)動(dòng)電流位于在區(qū)間3的點(diǎn)p 之前7.5°。
接著在步驟ST33中，無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)操作電路9使偏移釋放信號(hào) 54有效(在這一情況中使它為"L")并將其提供至偏移控制電路30。 這對(duì)應(yīng)于用于釋放比較器31的偏移的操作。當(dāng)偏移釋放信號(hào)54變 為有效時(shí)，使偏移控制電路30 (圖4)中觸發(fā)器FO的反相Q輸出 為"H"電平，使得開(kāi)關(guān)SW1處于斷狀態(tài)。因此，停止對(duì)來(lái)自比較器 31的電流的4i動(dòng)以釋》t偏移。
接著在步驟ST34中，將與用來(lái)預(yù)測(cè)點(diǎn)p的被檢測(cè)位置的運(yùn)算表 達(dá)式(后文具體描述)中使用的系數(shù)對(duì)應(yīng)的a和P分別設(shè)置為0和 1。
接著在步驟ST35中，比較器31在其中正在中斷驅(qū)動(dòng)電流的時(shí) 段期間執(zhí)行對(duì)在區(qū)間3的各點(diǎn)p的檢測(cè)。也就是說(shuō)，比較器31執(zhí)行 各相的濾波后B-EMF (Ul、 VI和Wl )中的每個(gè)與中性點(diǎn)電壓CT1 之間的比較。當(dāng)B-EMF變?yōu)楦哂谥行渣c(diǎn)電壓CT1時(shí)(當(dāng)B-EMF變 為低于在各波形的極性相反時(shí)的B-EMF時(shí))，將比較器31的輸出 信號(hào)50輸出為"H"電平。
由于如圖4中所示，N溝道型MOS晶體管T5耦合于MOS晶體 管Tl和T2的耦合節(jié)點(diǎn)與比較器31中的MOS晶體管T6的漏極之 間，所以MOS晶體管T5隨MOS晶體管T6 —起接通。當(dāng)MOS晶 體管T6的漏極電壓變?yōu)榈扔谒臇艠O電壓時(shí)，MOS晶體管T6斷開(kāi)， 以停止電流經(jīng)過(guò)該MOS晶體管T6的流動(dòng)。因此一企測(cè)到點(diǎn)p (零交 叉點(diǎn))，使比較器31的輸出為"H"電平。
隨后，位置檢測(cè)電路8檢測(cè)到比較器31的輸出信號(hào)50已經(jīng)處于"H"電平。轉(zhuǎn)換從無(wú)傳感器操作電路9輸出的偏移量切換信號(hào)53 以使觸發(fā)器F0的反相Q輸出為"L"電平，使得開(kāi)關(guān)SW1為通狀態(tài)， 由此盡管對(duì)應(yīng)的B-EMF繼續(xù)保持于高狀態(tài)中這一事實(shí)，但是在比較 器31的檢測(cè)中出現(xiàn)偏移而輸出信號(hào)保持于"L"電平。
在檢測(cè)點(diǎn)p時(shí)，黑圓圏表示與圖6中區(qū)間3的開(kāi)始對(duì)應(yīng)的部分。 在這里，；險(xiǎn)測(cè)W相的B-EMF電壓Wl。
接著在步驟ST36中，復(fù)位MC計(jì)數(shù)器95 (圖3 )，以開(kāi)始對(duì)時(shí) 鐘信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)的操作。
在檢測(cè)點(diǎn)p之后，維持電流的中斷狀態(tài)直至經(jīng)過(guò)7.5。的電角度 (步驟ST37)。在經(jīng)過(guò)7.5。之后的步驟ST38中，傳送驅(qū)動(dòng)電流以 設(shè)置屏蔽信號(hào)52 (在這一情況中使它為"L"電平)。屏蔽信號(hào)52是 屬于用于在比較器31的輸出信號(hào)50消除未經(jīng)確認(rèn)信號(hào)的信號(hào)。
隨后在步驟ST39中，從MC計(jì)數(shù)器95 (圖3 )讀取先前長(zhǎng)度的 長(zhǎng)度，即為了執(zhí)行從區(qū)間2的點(diǎn)p到區(qū)間3的點(diǎn)p的檢測(cè)而需要的 時(shí)間的長(zhǎng)度，并且將該長(zhǎng)度存儲(chǔ)于MM存儲(chǔ)器96 (圖3)中。也就 是，存儲(chǔ)于MM存儲(chǔ)器96中的數(shù)據(jù)在區(qū)間3期間稱(chēng)為MM2。存儲(chǔ) 于其中的數(shù)據(jù)變?yōu)镸C計(jì)數(shù)器95測(cè)量區(qū)間2的長(zhǎng)度(時(shí)間)而獲得 的計(jì)數(shù)值MC2。這在用公式表達(dá)時(shí)以如下方式來(lái)表示
MM(n-l)-MC(n-l)，其中n表示區(qū)間編號(hào)并且是從1開(kāi)始的整數(shù)。
這里，在步驟ST39中存儲(chǔ)于MM存儲(chǔ)器96中的數(shù)據(jù)屬于在對(duì) 區(qū)間2的長(zhǎng)度的計(jì)數(shù)結(jié)束之后、在MC計(jì)數(shù)器95的復(fù)位之前、在位 于MC計(jì)數(shù)器95內(nèi)的臨時(shí)存儲(chǔ)部分中保持的數(shù)據(jù)。因此可以認(rèn)為 MC計(jì)數(shù)器95屬于具有鎖存器功能的計(jì)數(shù)器。MC計(jì)數(shù)器95繼續(xù)對(duì) 區(qū)間3的長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)數(shù)，并且繼續(xù)計(jì)數(shù)直到檢測(cè)到下一區(qū)間4的點(diǎn) p。通過(guò)步驟ST36的復(fù)位，將其計(jì)數(shù)的結(jié)果作為與區(qū)間3的長(zhǎng)度(時(shí) 間)相關(guān)的數(shù)據(jù)保持在臨時(shí)存儲(chǔ)部分中。
通過(guò)重復(fù)這樣的操作，檢測(cè)在相應(yīng)區(qū)間的零交叉點(diǎn)(點(diǎn)p)，并 且無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)操作電路9使用被檢測(cè)零交叉點(diǎn)來(lái)輸出旋轉(zhuǎn)信號(hào)FG。
<B-2.在區(qū)間5的檢測(cè)操作>
接著將以位于等速率區(qū)中的區(qū)間5至區(qū)間7為例，使用圖9中 所示流程圖來(lái)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明計(jì)算各零交叉點(diǎn)的操作。附帶提一點(diǎn)， 由于圖9中步驟ST1至ST6的操作與使用圖8描述的步驟ST31至 ST36的操作相同，所以將省略它們的重復(fù)說(shuō)明。
與在步驟ST6中復(fù)位MC計(jì)數(shù)器95同時(shí)地在步驟ST7中中斷 驅(qū)動(dòng)電流，并且釋放屏蔽信號(hào)52。然而，由于在區(qū)間5期間根據(jù)步 驟ST2已經(jīng)中斷驅(qū)動(dòng)電流并且已經(jīng)釋放屏蔽信號(hào)52，所以維持驅(qū)動(dòng) 電流的中斷狀態(tài)并且維持屏蔽信號(hào)52的釋放狀態(tài)。
接著在步驟ST8中，使偏移量切換信號(hào)53有效，以通過(guò)偏移控 制電路30設(shè)置偏移值。當(dāng)偏移量切換信號(hào)53變?yōu)橛行r(shí)，使偏移 控制電路30的觸發(fā)器FO的反相Q輸出為"L"電平，使得開(kāi)關(guān)SW1 為通狀態(tài)。因此可以經(jīng)由電阻器Rl和R2從比較器31上拉電流(偏 移控制電流49)。通過(guò)經(jīng)由電阻器Rl和R2拉動(dòng)電流而設(shè)置的偏移 值稱(chēng)為"雙(xl )偏移(第一偏移值)"。
附帶提一點(diǎn)，當(dāng)觸發(fā)器FO的反相Q輸出變?yōu)?L"電平時(shí)，使Q 輸出為"H"電平，使得開(kāi)關(guān)SW3變?yōu)閿酄顟B(tài)。維持開(kāi)關(guān)SW1的通狀 態(tài)和開(kāi)關(guān)SW3的斷狀態(tài)直至偏移釋放信號(hào)54變?yōu)橛行А?br> 即使開(kāi)關(guān)SW3變?yōu)閿酄顟B(tài)，通過(guò)存儲(chǔ)于電容器Cl中的電荷仍 向放大器Al的+端子施加電壓，使得由MOS晶體管Tll的柵極和 放大器Al的輸出而完成反饋操作。因此，放大器Al的-端子變?yōu)?與+端子相同的電壓，而電流流過(guò)MOS晶體管Tll。由于這時(shí)觸發(fā) 器Fl的Q輸出在"L，，狀態(tài)中并且開(kāi)關(guān)SW4在通狀態(tài)中，所以存儲(chǔ) 于電容器Cl中的電荷經(jīng)由電阻器R3流至地，并且按照電阻器R3 和電容器C的時(shí)間常數(shù)來(lái)衰減向放大器Al的+端子施加的電壓。隨 著這一衰減，流過(guò)比較器31的電阻器R4 (圖4)的電流也衰減，并 且偏移量也衰減。
在圖6示出了比較器31的偏移電壓與B-EMF波形之間關(guān)系的
19摘錄圖中圖示了這一狀態(tài)。
由于對(duì)應(yīng)B-EMF電壓在相對(duì)于衰減的偏移電壓而言處于增加狀 態(tài)中，所以存在偏移電壓和B-EMF電壓變?yōu)橄嗟鹊狞c(diǎn)。比較器31 將二者已經(jīng)相互重合的點(diǎn)檢測(cè)為點(diǎn)a。附帶提一點(diǎn)，圖6中以與區(qū) 間5的點(diǎn)相鄰的部分處的黑圓圈表示對(duì)點(diǎn)a的^r測(cè)。這里才企測(cè)V相 的B-EMF電壓VI。
在步驟ST7中檢測(cè)點(diǎn)p之后，監(jiān)視直到7.5。的電角度經(jīng)過(guò)所需 的時(shí)段。確認(rèn)在該時(shí)段期間是否已經(jīng)檢測(cè)點(diǎn)a (步驟ST10)。
當(dāng)即使7.5°的電角度已經(jīng)經(jīng)過(guò)但在步驟ST9和ST10中并未檢 測(cè)出點(diǎn)a時(shí)，在步驟ST19中傳送驅(qū)動(dòng)電流并且設(shè)置屏蔽信號(hào)52(在 這一情況中使它為"L"電平)。
隨后在步驟ST20中，從MC計(jì)數(shù)器95 (圖3)讀取先前區(qū)間的 長(zhǎng)度，即，為了執(zhí)行在區(qū)間4的點(diǎn)p與區(qū)間5的點(diǎn)p之間的檢測(cè)而 需要的時(shí)間的長(zhǎng)度，并且將該長(zhǎng)度存儲(chǔ)于MM存儲(chǔ)器96(圖3)中。
另一方面，當(dāng)在步驟ST9和ST10中在7.5。的電角度經(jīng)過(guò)之前 檢測(cè)點(diǎn)a時(shí)，復(fù)位SC計(jì)數(shù)器93 (圖3 )以開(kāi)始對(duì)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù) 的操作(步驟ST11 )。
附帶提一點(diǎn)，在與檢測(cè)到點(diǎn)a作為信號(hào)出現(xiàn)在比較器31的輸出 信號(hào)50上的定時(shí)匹配地執(zhí)行MC計(jì)數(shù)器95的復(fù)位。與此同時(shí)，改 變偏移控制電路30的偏移量(步驟ST12)。
也就是說(shuō)，當(dāng)檢測(cè)到點(diǎn)a并且比較器31的輸出信號(hào)50上升到"H" 狀態(tài)時(shí)，觸發(fā)器Fl的Q輸出變?yōu)?H"狀態(tài)，使得開(kāi)關(guān)SW4為斷狀 態(tài)而使開(kāi)關(guān)SW2為通狀態(tài)。因此，經(jīng)由電阻器Rl執(zhí)行對(duì)來(lái)自比較 器31的電流的拉動(dòng)，由此因電阻值的減少而拉出的電流的值增加。 當(dāng)在此處將電阻器Rl和R2的電阻值設(shè)置為彼此相同時(shí)，電流量變 為兩倍，因此比較器31的偏移量變?yōu)閮杀?。因而，通過(guò)經(jīng)由電阻器 Rl拉動(dòng)電流而設(shè)置的偏移值稱(chēng)為二倍(x2)偏移(第二偏移值)。 附帶提一點(diǎn)，維持開(kāi)關(guān)SW2的通狀態(tài)和開(kāi)關(guān)SW4的斷狀態(tài)直至偏 移釋放信號(hào)54變?yōu)橛行?。比較器31將偏移電壓和對(duì)應(yīng)B-EMF電壓相對(duì)于設(shè)置的雙偏移 電壓而言變?yōu)橄嗟鹊狞c(diǎn)檢測(cè)為點(diǎn)b。圖6中所示的區(qū)間5表示其中 未檢測(cè)點(diǎn)b的情況。圖6中開(kāi)圓或者輪廓圓圏表示與區(qū)間5的點(diǎn)a 相鄰的部分。
在步驟ST7中檢測(cè)點(diǎn)p之后，持續(xù)地監(jiān)視直到7.5。的電角度經(jīng) 過(guò)所需的時(shí)段(步驟ST13 )。確認(rèn)在該時(shí)段期間是否檢測(cè)到點(diǎn)b(步 驟ST14)。
當(dāng)即使7.5。的電角度已經(jīng)經(jīng)過(guò)但在步驟ST13和ST14中并未檢 測(cè)到點(diǎn)b時(shí)，在步驟ST19中傳送驅(qū)動(dòng)電流并且設(shè)置屏蔽信號(hào)52(在 這一情況中使它為"L"電平)。
隨后在步驟ST20中，從MC計(jì)數(shù)器95 (圖3 )讀取先前區(qū)間的 長(zhǎng)度，即為了執(zhí)行區(qū)間4的點(diǎn)p與區(qū)間5的點(diǎn)p之間的檢測(cè)而需要 的時(shí)間的長(zhǎng)度，并且將該長(zhǎng)度存儲(chǔ)于MM存儲(chǔ)器96 (圖3)中。
由于這里在區(qū)間5期間并未4企測(cè)到點(diǎn)b,所以存4諸于MM存4諸 器96中的數(shù)據(jù)MM4是通過(guò)MC計(jì)數(shù)器95測(cè)量區(qū)間4的長(zhǎng)度(時(shí) 間)而獲得的計(jì)數(shù)值MC4。接著重復(fù)繼步驟ST2之后的操作，以檢 測(cè)在區(qū)間6的點(diǎn)p。 <B-3.區(qū)間6的片全測(cè)」操作>
區(qū)間6對(duì)應(yīng)于在應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明計(jì)算零交叉點(diǎn)的操作的區(qū)間與 應(yīng)用常規(guī)檢測(cè)操作的區(qū)間(不能應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明計(jì)算各個(gè)零交叉點(diǎn) 的操作的區(qū)間)之間的區(qū)段或者區(qū)間。通過(guò)常規(guī)檢測(cè)操作來(lái)檢測(cè)點(diǎn) p,并且^r測(cè)點(diǎn)a和b，由此計(jì)算在下一區(qū)間7的對(duì)應(yīng)零交叉點(diǎn)。
因此，區(qū)間6位于區(qū)間5與7之間，并且屬于在根據(jù)本發(fā)明計(jì) 算零交叉點(diǎn)的操作之前所必需的區(qū)間。與常規(guī)檢測(cè)操作相似的步驟 ST2至ST5的提供可適應(yīng)于這樣的區(qū)間。
即使在圖6中所示區(qū)間6的情況中，仍重復(fù)步驟ST2至ST4的 操作。然而由于在區(qū)間6期間檢測(cè)到點(diǎn)b,所以檢測(cè)操作進(jìn)行至步 驟ST15。
步驟ST15是用于存儲(chǔ)SC計(jì)數(shù)器93和MC計(jì)數(shù)器95計(jì)數(shù)的值的處理?；谝韵逻\(yùn)算表達(dá)式而運(yùn)算或者計(jì)算的計(jì)數(shù)值存儲(chǔ)在MM 存儲(chǔ)器96中
MM(n-l)=pxMC(n-l)+a{SC(n-l)+t(n-l)-t(n)}，其中n表示區(qū)間 編號(hào)，并且是從l開(kāi)始的整數(shù)。
由于系數(shù)a和|3在步驟ST4中分別被設(shè)置為0和1,所以上述 運(yùn)算表達(dá)式變?yōu)镸M(n-l)-MC(n-l),并且由此變?yōu)榕c步驟ST20中 的運(yùn)算相同。
也就是，存儲(chǔ)于MM存儲(chǔ)器95中的數(shù)據(jù)在區(qū)間6期間稱(chēng)為 MM5。存儲(chǔ)于其中的數(shù)據(jù)是通過(guò)MC計(jì)數(shù)器95測(cè)量區(qū)間5的長(zhǎng)度 (時(shí)間)而獲得的計(jì)數(shù)值MC5。
在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于MM存儲(chǔ)器96中之后，在步驟ST16中傳送驅(qū)動(dòng) 電流并且設(shè)置屏蔽信號(hào)52 (在這一情況中使它為"L"電平)。
接著在步驟ST17中確定在步驟ST11中已經(jīng)開(kāi)始計(jì)數(shù)的SC計(jì) 數(shù)器93的計(jì)數(shù)值是否達(dá)到通過(guò)從存儲(chǔ)于MM存儲(chǔ)器96中的計(jì)數(shù)值 (MC(n-l))中減去與時(shí)間t(n)等效的計(jì)數(shù)值而獲得的值 (SC(n)=MM(n-l)-t(n))。
這里，時(shí)間t(n)在區(qū)間6期間對(duì)應(yīng)于表示為t6的時(shí)間。將使用 圖7進(jìn)一步說(shuō)明時(shí)間t6。
圖7以放大形式示出了圖示在區(qū)間6的偏移電壓與B-EMF波形 之間關(guān)系的摘錄視圖。豎直軸表示電壓(v)而水平軸表示時(shí)間(t)。 在圖7中示出了檢測(cè)到的點(diǎn)p、點(diǎn)a和點(diǎn)b,并且在點(diǎn)a與點(diǎn)b之間 所需的時(shí)間對(duì)應(yīng)于t6。由于在檢測(cè)到點(diǎn)a之后，在步驟STll中在時(shí) 間t6開(kāi)始SC計(jì)數(shù)器93的計(jì)數(shù)，所以可以獲取直到檢測(cè)到點(diǎn)b的時(shí) 間(計(jì)數(shù)數(shù)字)。
附帶提一點(diǎn)，可以將從點(diǎn)p到點(diǎn)a的時(shí)間作為與關(guān)于時(shí)間t6的 實(shí)際沖僉測(cè)時(shí)間對(duì)應(yīng)的與時(shí)間t6近似相等的預(yù)測(cè)時(shí)間。也就是，由于 檢測(cè)點(diǎn)b的偏移電壓vl等于檢測(cè)點(diǎn)a的偏移電壓vl的兩倍，所以 外推該比例關(guān)系，由此使得可以將從點(diǎn)p到點(diǎn)a的時(shí)間視為約等于 時(shí)間t6的預(yù)測(cè)時(shí)間。這即使在區(qū)間7至12的情況中也一樣。這里，在本發(fā)明中的一個(gè)重要因素在于，將點(diǎn)p與點(diǎn)a之間的時(shí)間視為約 等于時(shí)間t6的預(yù)測(cè)時(shí)間。
將上述運(yùn)算表達(dá)式應(yīng)用于該時(shí)段或者區(qū)間6獲得SC6=MM5-t6。 由于如上文提到的那樣MM5=MC5,所以SC6等于MC5-t6 (SC6=MC5-t6)。
這一運(yùn)算表達(dá)式意味著當(dāng)SC計(jì)數(shù)器93的計(jì)數(shù)值是在檢測(cè)到區(qū) 間6的點(diǎn)a之后通過(guò)從存儲(chǔ)于MM存儲(chǔ)器96中的在區(qū)間5的計(jì)數(shù) 值中減去與時(shí)間t6對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)值而獲得的值時(shí)，SC計(jì)數(shù)器93的計(jì) 數(shù)值已經(jīng)達(dá)到區(qū)間7的點(diǎn)p (它已經(jīng)經(jīng)過(guò)點(diǎn)p)。這意味著點(diǎn)p的位 置已經(jīng)通過(guò)預(yù)測(cè)來(lái)計(jì)算，而無(wú)需實(shí)際測(cè)量p的位置。附帶提一點(diǎn)， 即使在計(jì)算點(diǎn)p之后，SC計(jì)數(shù)器93仍繼續(xù)計(jì)數(shù)直至檢測(cè)到在區(qū)間 7的點(diǎn)。
在步驟ST17中已經(jīng)計(jì)算了在區(qū)間7的點(diǎn)p的位置之后，檢測(cè)操 作進(jìn)行至步驟ST18，在該步驟，將系數(shù)a和|3分別設(shè)置為1和0。 這一操作意味著由于計(jì)算點(diǎn)p的位置而已經(jīng)達(dá)到預(yù)測(cè)模式(p點(diǎn)預(yù) 測(cè)模式)。附帶提一點(diǎn)，重復(fù)步驟ST17直至可以檢測(cè)點(diǎn)p的位置。 <B-4.在區(qū)間7的計(jì)算操作>
由于在圖6中所示區(qū)間7期間達(dá)到p點(diǎn)預(yù)測(cè)模式，所以重復(fù)步 驟ST6至ST18的操作。由于雖然直至步驟ST14的操作與在區(qū)間6 的操作相似，但是a和(3在步驟ST15中分別設(shè)置為l和O,所以運(yùn) 算表達(dá)式MM(n-l)=(3 x MC(n-l)+a(SC(n-l)+t(n-l)-t(n"變?yōu)?MM(n-1 )=SC(n-1 )+t(n-1 )-t(n)。
因此，上述運(yùn)算表達(dá)式在區(qū)間7期間變?yōu)镸M6=SC6+t6-t7。也 就是，存儲(chǔ)于MM存儲(chǔ)器96中的數(shù)據(jù)在區(qū)間7期間稱(chēng)為MM6。存 儲(chǔ)于其中的數(shù)據(jù)達(dá)到如下計(jì)數(shù)值，該計(jì)數(shù)值是通過(guò)將與在區(qū)間6期
間測(cè)量的時(shí)間t6對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)值和與SC計(jì)數(shù)器93的計(jì)數(shù)值對(duì)應(yīng)的 SC6相加并且從相加結(jié)果減去與在區(qū)間7期間測(cè)量的時(shí)間t7對(duì)應(yīng)的 計(jì)數(shù)值而獲得的，其中SC計(jì)數(shù)器93在區(qū)間6檢測(cè)到點(diǎn)a之后已經(jīng) 開(kāi)始計(jì)數(shù)并且繼續(xù)計(jì)數(shù)直至在區(qū)間7期間檢測(cè)到點(diǎn)a為止。(與從點(diǎn)p到點(diǎn)a的時(shí)間近似 相同)與計(jì)數(shù)值SC6相加以使計(jì)數(shù)值SC6為與從在區(qū)間6的點(diǎn)p開(kāi) 始計(jì)數(shù)時(shí)基本上相同的值，并且從中減去計(jì)數(shù)值t7 (與從點(diǎn)p到點(diǎn) a的時(shí)間近似相同)以使計(jì)數(shù)值SC6為與在區(qū)間7的點(diǎn)p的位置處 結(jié)束計(jì)數(shù)時(shí)基本上相同的值。因此，MM6最終代表從在區(qū)間6的點(diǎn) p到在區(qū)間7的點(diǎn)p的位置的時(shí)間，即區(qū)間6的長(zhǎng)度。
在將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于MM存儲(chǔ)器96中之后，在步驟ST16中傳送驅(qū) 動(dòng)電流并且設(shè)置屏蔽信號(hào)52 (在這一情況中使它為"L"電平)。
接著，在步驟ST17中確定在步驟ST11中已經(jīng)開(kāi)始計(jì)數(shù)的SC 計(jì)數(shù)器93的計(jì)數(shù)值是否達(dá)到通過(guò)從存儲(chǔ)于MM存儲(chǔ)器96中的計(jì)數(shù) 值(MC(n-l))減去與時(shí)間t(n)等效的計(jì)數(shù)值而獲得的值 (SC(n):MM(n畫(huà)l)畫(huà)t(n))。
如果上述運(yùn)算表達(dá)式應(yīng)用于時(shí)段或者區(qū)間7,則SC7=MM6-t7。 然而由于如在這一情況中"R到的那樣，MM6=SC6+t6-t7，所以SC7 變?yōu)镾C7二SC6+t6-2t7,并且SC計(jì)數(shù)器93的計(jì)數(shù)值達(dá)到這一計(jì)數(shù)值， 由此達(dá)到在區(qū)間8的點(diǎn)p的位置，>^人而可以通過(guò)預(yù)測(cè)來(lái)計(jì)算點(diǎn)p的 位置而無(wú)需實(shí)際測(cè)量。附帶提一點(diǎn)，SC計(jì)數(shù)器93即使在計(jì)算點(diǎn)p 之后仍繼續(xù)計(jì)數(shù)直至檢測(cè)到區(qū)間8的點(diǎn)a。
在步驟ST17中，在已經(jīng)計(jì)算了在區(qū)間8的點(diǎn)p的位置之后，檢 測(cè)操作進(jìn)行至步驟ST18，在該步驟18中將系數(shù)a和(3分別設(shè)置為 1和0。
附帶提一點(diǎn)，在區(qū)間8期間通過(guò)上述運(yùn)算來(lái)計(jì)算點(diǎn)p的位置， 以由此中斷驅(qū)動(dòng)電流(步驟ST7)，而在步驟ST14中^r測(cè)點(diǎn)b以由 此傳送驅(qū)動(dòng)電流(步驟ST16)。因此，基本上僅在計(jì)算點(diǎn)p與檢測(cè) 點(diǎn)b之間中斷電流。這一時(shí)段或者區(qū)間在等速率區(qū)中作為電角度約 為3°。與其中如在常規(guī)情況中一樣需在檢測(cè)點(diǎn)p之前的26.25°中斷 電流并且即使在4全測(cè)點(diǎn)p之后仍需中斷電流的情況相比，驅(qū)動(dòng)電流 的中斷時(shí)^殳可以明顯減少。 <B-5.在區(qū)間10的計(jì)算操作>
24接著將說(shuō)明在與加速區(qū)對(duì)應(yīng)的區(qū)間IO的計(jì)算操作。盡管由于在 區(qū)間10的加速，在檢測(cè)到區(qū)間9的點(diǎn)a之后已經(jīng)開(kāi)始的SC計(jì)數(shù)器 93的計(jì)數(shù)操作變得比在等速率區(qū)中的計(jì)數(shù)操作更久，但是計(jì)算在區(qū) 間11的點(diǎn)p的操作與在等速率區(qū)中的操作相同。
也就是，復(fù)位在檢測(cè)到在區(qū)間9的點(diǎn)a之后已經(jīng)開(kāi)始的SC計(jì)數(shù) 器93的計(jì)數(shù)操作，并且將偏移量設(shè)置為兩倍(步驟ST12)。隨后 重復(fù)步驟ST13和ST14的操作直至檢測(cè)到點(diǎn)b。
如圖6中所示，在步驟ST15中從檢測(cè)到點(diǎn)a到檢測(cè)到點(diǎn)b之間 所需的時(shí)間達(dá)到U0，而MM9變?yōu)镸M9=SC9+t9-tlO。
在步驟ST16中已經(jīng)傳送驅(qū)動(dòng)電流之后，在步驟ST17中確定在 步驟ST11中已經(jīng)開(kāi)始計(jì)數(shù)的SC計(jì)數(shù)器93的計(jì)數(shù)值是否達(dá)到通過(guò) 從存儲(chǔ)于MM存儲(chǔ)器96中的計(jì)數(shù)值MC9中減去與時(shí)間t10對(duì)應(yīng)的 計(jì)數(shù)值而獲得的值(SC10=MM9-U0)。
由于如在這一情況中提到的那樣，MM9=SC9+t9-tlO,所以SC10 變?yōu)镾C10=SC9+t9-2tlO,并且SC計(jì)數(shù)器93的計(jì)^t值達(dá)到這一計(jì)數(shù) 值，由此使得獲得了在區(qū)間11的點(diǎn)p的位置，從而可以通過(guò)預(yù)測(cè)來(lái) 計(jì)算點(diǎn)p的位置而無(wú)需實(shí)際測(cè)量。附帶提一點(diǎn)，SC計(jì)數(shù)器93即使 在計(jì)算點(diǎn)p之后仍繼續(xù)計(jì)數(shù)直至檢測(cè)到在區(qū)間11的點(diǎn)a。
因此，由于即使在加速區(qū)的情況中，仍以與等速率區(qū)相似的方 式計(jì)算點(diǎn)p而無(wú)需長(zhǎng)時(shí)間中斷驅(qū)動(dòng)電流，所以可以在穩(wěn)定的位置檢 測(cè)的同時(shí)減少由于伴隨著驅(qū)動(dòng)電流中斷的各波形失真所造成的噪聲。
附帶提一點(diǎn)，如圖6的區(qū)間IO中所示，從計(jì)算點(diǎn)p到檢測(cè)到點(diǎn) a所需的時(shí)間和/人纟全測(cè)到點(diǎn)a到才全測(cè)到點(diǎn)b所需的時(shí)間由于加速而變 長(zhǎng)。然而，當(dāng)這些時(shí)間超過(guò)7.5°的電角度時(shí)，在步驟ST9和ST13 中釋放p點(diǎn)預(yù)測(cè)模式，并且模式返回到常規(guī)模式。雖然在圖6中示 出了在繼區(qū)間13之后的區(qū)間期間達(dá)到常規(guī)模式并且檢測(cè)到點(diǎn)p,但 是這是僅通過(guò)例子來(lái)圖示。 <B-6.時(shí)序圖〉在圖10中示出了圖示上述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置100的操作的時(shí)序
圖。在圖10中，/人上方起以w相、v相和u相的順序示出了表示
輸出晶體管控制信號(hào)的波形，依次示出了屏蔽信號(hào)52、比較器31 的輸出信號(hào)50、偏移量切換信號(hào)53、偏移釋放信號(hào)54、位置檢測(cè) 信號(hào)51、開(kāi)關(guān)SW1的控制信號(hào)、開(kāi)關(guān)SW3的控制信號(hào)和開(kāi)關(guān)SW2 的控制信號(hào)，并且還一起示出了偏移控制電流49的波形和向放大器 Al的+端子輸入的電壓。
由于在對(duì)圖8和圖9中所示流程圖的描述中已經(jīng)基本上描述了 時(shí)序圖中所示操作，所以省略重復(fù)說(shuō)明。然而應(yīng)當(dāng)理解，由于如偏 移控制電流49的波形所示，比較器31的偏移量在檢測(cè)到區(qū)間5之 后的點(diǎn)a之后^皮設(shè)置為兩倍，所以偏移控制電流49加倍。 <C.有益效果〉
在上述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置100中，在中斷各驅(qū)動(dòng)電流情況下測(cè)量 繼點(diǎn)p之后的點(diǎn)a和b而無(wú)需實(shí)際測(cè)量驅(qū)動(dòng)電流的零交叉點(diǎn)(點(diǎn)p), 并且基于測(cè)量結(jié)果來(lái)計(jì)算(預(yù)測(cè))在下一區(qū)間的點(diǎn)p。因此，與從 在檢測(cè)到點(diǎn)p之前的26.25。電角度之前起就中斷電流并且即使在檢 測(cè)到點(diǎn)p之后仍中斷電流的常^L方法相比，驅(qū)動(dòng)電流的中斷時(shí)段可 以大為減少。這即使在等速率區(qū)和加速區(qū)的情況中也是相似的。由 于無(wú)需長(zhǎng)時(shí)間中斷驅(qū)動(dòng)電流，所以可以執(zhí)行穩(wěn)定的位置檢測(cè)并且減 少由于伴隨著驅(qū)動(dòng)電流中斷的各波形失真所造成的噪聲。
現(xiàn)在，圖11示出了其中采用常規(guī)p點(diǎn)檢測(cè)方法的各自相的驅(qū)動(dòng) 電流的波形。圖12示出了其中采用p點(diǎn)預(yù)測(cè)方法的各自相的驅(qū)動(dòng)電 流的波形。
應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)如圖11中所示在給定的相執(zhí)4亍電流中斷時(shí)，對(duì)應(yīng) 于電角度移位120°的相的部分與電流中斷相對(duì)應(yīng)地嚴(yán)重失真。這在 電流中斷時(shí)段或者區(qū)間變長(zhǎng)時(shí)變得明顯。另一方面，由于在通過(guò)計(jì) 算獲取各個(gè)驅(qū)動(dòng)電流的零交叉點(diǎn)(點(diǎn)p)之后中斷各電流來(lái)檢測(cè)圖 12中所示各波形中的點(diǎn)a和b,所以它的中斷時(shí)段作為電角度可能 約為3°。因此應(yīng)當(dāng)理解，在對(duì)應(yīng)于電角度移位120°的相的各個(gè)部分的失真也微乎其微。<D.第一變型>
雖然電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置100具有如使用圖1和圖4所述的配置，比較電路3具有比較器31和偏移控制電路30并且偏移控制電路30以?xún)杉?jí)形式改變偏移控制電流49以由此使得可以設(shè)置兩個(gè)偏移值，但是可以將電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置為如下配置，該配置如在圖13中所示比較電路3a中那樣，具有偏移值不同的偏移控制電路30A和30B以及由偏移控制電路3 0 A和3 0 B分別控制的兩個(gè)比較器31 。附帶提一點(diǎn)，對(duì)于與圖1和圖4中所述比較電路3的部件相同的部件，分別給予相同標(biāo)號(hào)，并且省略它們的重復(fù)說(shuō)明。
在這一情況中，由偏移控制電路30A控制的比較器31通過(guò)偏移控制電流49A而被設(shè)置為用于檢測(cè)點(diǎn)a的偏移值，并且將輸出信號(hào)50A輸出。由偏移控制電路30B控制的比較器31通過(guò)偏移控制電流49B而被設(shè)置為用于檢測(cè)點(diǎn)b的偏移值，并且將輸出信號(hào)50B輸出。在這一情況中，偏移控制電流49B變?yōu)槠瓶刂齐娏?9A的兩倍。
采用這樣的配置使得可以簡(jiǎn)化偏移控制電路30A和30B的配置。
附帶提一點(diǎn)，作為偏移控制電路30A的配置，可以采用如下配置，該配置具有偏移控制電路30的電阻器Rl和R2而不包括開(kāi)關(guān)SW2。作為偏移控制電^各30B的配置，可以采用這樣的配置，該配置不包括電阻器R2和開(kāi)關(guān)SW2。<E.第二變型〉
電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置100具有如使用圖1和圖4所述的配置，比較電路3具有一個(gè)比較器31和一個(gè)偏移控制電路30,并且包括用以向比較器31單獨(dú)提供各自相的B-EMF電壓的信號(hào)開(kāi)關(guān)單元32和極性切換單元33。然而，如在圖14中所示比較電路3(3中那樣，可以采用如下配置，該配置提供了分別輸入有B-EMF電壓Ul、 VI和Wl的比較器31a、 31b和31c,并且從偏移控制電路30B控制比較器31a至31c。附帶提一點(diǎn)，對(duì)于與圖1和圖4中所述比較電路3的部件相同的部件，分別給予相同標(biāo)號(hào)，并且省略它們的重復(fù)說(shuō)明。
在這一情況中，偏移控制電路30B具有如下配置，該配置使得在為供應(yīng)各自相的電流而提供的定時(shí)，將控制切換到比較器31a、31b和31c。
通過(guò)采用這樣的配置，信號(hào)切換單元32和極性切換單元33變得不必要，因此比較電路3(3在配置上變得簡(jiǎn)單。<F.第三變型〉
電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置100具有如使用圖1所述的配置，濾波器電路24耦合到3相無(wú)刷電動(dòng)機(jī)21的線圈端子TU、 TV和TW及其中性點(diǎn)端子TN,向信號(hào)切換單元31提供濾波后反電動(dòng)勢(shì)電壓Ul、 VI和W1，而極性切換單元33提供有濾波后中性點(diǎn)電壓CT1。然而可以采用如下配置，該配置使得向信號(hào)切換單元32直接提供反電動(dòng)勢(shì)電壓U、 V和W，并且如圖15所述的比較電路3y中那樣，提供用于對(duì)信號(hào)切換單元32所選的一個(gè)信號(hào)進(jìn)行濾波的濾波器電路24A。
關(guān)于中性點(diǎn)電壓口CT的濾波器電路24B。，付帶提一點(diǎn)，對(duì)于與:;和圖4中描述的比較電路3的部件相同的部件，分別給予相同標(biāo)號(hào)，并且省略它們的重復(fù)說(shuō)明。
采用這樣的配置使得無(wú)需為每個(gè)相提供濾波器電路，并且實(shí)現(xiàn)了裝置配置簡(jiǎn)化。
權(quán)利要求
1. 一種無(wú)需使用霍耳傳感器來(lái)驅(qū)動(dòng)3相無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置包括電壓比較單元，具有比較器，該比較器用于比較三相的線圈端子的各個(gè)電壓與3相線圈的中性點(diǎn)的電壓，以確定哪個(gè)電壓較高或者較低；以及驅(qū)動(dòng)操作單元，用于基于從所述電壓比較單元輸出的信號(hào)，通過(guò)運(yùn)算來(lái)計(jì)算各自相的所述線圈端子電壓中的、位置檢測(cè)相電壓的零交叉點(diǎn)，以及用于在從所述零交叉點(diǎn)起的第一時(shí)間中斷所述位置檢測(cè)相的電流，其中，一個(gè)區(qū)間被限定在對(duì)于所述線圈端子電壓在所述相的所述零交叉點(diǎn)之間，以及其中，所述驅(qū)動(dòng)操作單元使用基于在先前區(qū)間和當(dāng)前區(qū)間來(lái)自所述電壓比較單元的輸出信號(hào)所測(cè)量的時(shí)間信息來(lái)執(zhí)行運(yùn)算，以及使用運(yùn)算結(jié)果來(lái)計(jì)算在下一區(qū)間的所述零交叉點(diǎn)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其中，當(dāng)無(wú)法基于 在所述先前區(qū)間來(lái)自所述電壓比較單元的所述輸出信號(hào)通過(guò)運(yùn)算來(lái) 計(jì)算在所述當(dāng)前區(qū)間的所述零交叉點(diǎn)時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)操作單元在從預(yù) 測(cè)的所述零交叉點(diǎn)起的第二時(shí)間之前中斷所述位置檢測(cè)相的電流， 以及在其中斷時(shí)段期間，通過(guò)比較器來(lái)檢測(cè)所述零交叉點(diǎn)，由此獲 取在所述當(dāng)前區(qū)間的所述零交叉點(diǎn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述電壓比較單元具有能夠?qū)⒌谝黄浦岛偷诙浦?設(shè)置到所述比較器的偏移控制電路，其中，所述比較器在設(shè)置了所述第一偏移值時(shí)，檢測(cè)所述位 置檢測(cè)相在與所述零交叉點(diǎn)間隔開(kāi)的第 一檢測(cè)點(diǎn)的第 一 電壓；在設(shè) 置了所述第二偏移值時(shí)，檢測(cè)所述位置檢測(cè)相在與所述第一檢測(cè)點(diǎn) 間隔開(kāi)的第二檢測(cè)點(diǎn)的第二電壓；以及在為了檢測(cè)所述第 一 電壓而提供的第一定時(shí)和為了檢測(cè)所述第二電壓而提供的第二定時(shí)，使所 述輸出信號(hào)有效，以將所述輸出信號(hào)從所述比較器輸出，其中，所述驅(qū)動(dòng)單元具有第一計(jì)數(shù)器，用于從已經(jīng)使所述輸出信號(hào)在所述當(dāng)前區(qū)間 的所述第一定時(shí)為有效之后起，開(kāi)始對(duì)時(shí)間的測(cè)量，以及繼續(xù)所述 測(cè)量直至所述輸出信號(hào)在下一區(qū)間的所述第一定時(shí)變?yōu)橛行?；以及子?jì)數(shù)器，用于在已經(jīng)使所述輸出信號(hào)在所述第一定時(shí)有 效之后測(cè)量實(shí)際檢測(cè)時(shí)間直至所述輸出信號(hào)在所述第二定時(shí)變?yōu)橛行?，其中，在所述先前區(qū)間測(cè)量的所述第 一 計(jì)數(shù)器的總計(jì)數(shù)值和在 所述先前區(qū)間測(cè)量的所述實(shí)際;險(xiǎn)測(cè)時(shí)間被限定為在所述先前區(qū)間的 所述時(shí)間信息，其中，在所述當(dāng)前區(qū)間測(cè)量的所述實(shí)際檢測(cè)時(shí)間被限定為在所 述當(dāng)前區(qū)間的所述時(shí)間信息，以及其中，當(dāng)在所述當(dāng)前區(qū)間測(cè)量的所述第 一 計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值變得 等于所述運(yùn)算結(jié)果時(shí)的時(shí)間點(diǎn)被計(jì)算為在所述下一區(qū)間的所述零交 叉點(diǎn)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述驅(qū)動(dòng)操 作單元將從所述零交叉點(diǎn)到所述輸出信號(hào)在所述第一定時(shí)變得有效為止所需的時(shí)間視為等于所述實(shí)際檢測(cè)時(shí)間的預(yù)測(cè)時(shí)間，以及使用通過(guò)進(jìn) 一 步從操作后計(jì)數(shù)值中減去與在所述當(dāng)前區(qū)間測(cè)量的所述實(shí)際檢測(cè)時(shí)間對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)值而獲得的結(jié)果作為所述運(yùn)算結(jié)果，所述操作后計(jì)數(shù)值是通過(guò)將與在所述先前區(qū)間測(cè)量的所述實(shí)際檢測(cè)時(shí)間對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)值與在所述先前區(qū)間測(cè)量的所述第 一 計(jì)數(shù)器的所述總計(jì)數(shù)值相加、并從中減去與在所述當(dāng)前區(qū)間測(cè)量的所述實(shí)際檢測(cè)時(shí)間對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)值而獲得的。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述驅(qū)動(dòng)操 作單元在檢測(cè)到所述零交叉點(diǎn)之后或者在計(jì)算所述零交叉點(diǎn)之后， 控制所述移位控制電路，以將所述第 一 偏移值設(shè)置到所述比較器；在已經(jīng)使所述輸出信號(hào)在所述第一定時(shí)有效之后，控制所述偏移控制電路，以將所述第二偏置值設(shè)置到所述比較器；以及在已經(jīng)使所 述輸出信號(hào)在所述第二定時(shí)有效之后執(zhí)行所述運(yùn)算。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述驅(qū)動(dòng)操作單元具有第二計(jì)數(shù)器，所述第二計(jì)數(shù)器從 檢測(cè)到在所述零交叉點(diǎn)或者計(jì)算所述零交叉點(diǎn)之后起，開(kāi)始測(cè)量時(shí) 間，以及繼續(xù)測(cè)量直至在所述下一區(qū)間的所述零交叉點(diǎn)被檢測(cè)，或 者直至在所述下一區(qū)間的所述零交叉點(diǎn)被計(jì)算，以及其中，當(dāng)無(wú)法基于在所述先前區(qū)間來(lái)自所述電壓比較單元的所 述輸出信號(hào)通過(guò)所述運(yùn)算來(lái)計(jì)算在所述當(dāng)前區(qū)間的所述零交叉點(diǎn) 時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)操作單元使用通過(guò)從所述第二計(jì)數(shù)器的總計(jì)數(shù)值中減 去與在所述當(dāng)前區(qū)間測(cè)量的所述實(shí)際測(cè)量時(shí)間對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)值而獲得 的結(jié)果作為所述運(yùn)算結(jié)果。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述第二偏 移值被設(shè)置為所述第 一 偏移值的兩倍。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置，該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置改進(jìn)了穩(wěn)定的位置檢測(cè)與在其驅(qū)動(dòng)時(shí)的噪聲之間的權(quán)衡關(guān)系。無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)操作電路使用基于在先前區(qū)間和當(dāng)前區(qū)間來(lái)自比較電路的輸出信號(hào)所測(cè)量的時(shí)間信息，通過(guò)運(yùn)算來(lái)計(jì)算位置檢測(cè)相的電壓在下一區(qū)間的零交叉點(diǎn)(點(diǎn)p)。在已經(jīng)計(jì)算點(diǎn)p之后，通過(guò)中斷預(yù)定時(shí)間的驅(qū)動(dòng)電流來(lái)檢測(cè)點(diǎn)a和b。
文檔編號(hào)H02P6/18GK101459402SQ200810187108
公開(kāi)日2009年6月17日 申請(qǐng)日期2008年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月14日
發(fā)明者加藤雅章, 帆足正治, 鈴木稔也, 鳴海聰 申請(qǐng)人:株式會(huì)社瑞薩科技