电动机驱动装置以及无刷电动的制造方法
【专利摘要】本电动机驱动装置具备：动作时钟生成部，其生成频率精度低的时钟信号；PWM占空比检测部，其基于从上级系统输入的高精度的PWM信号的占空比，根据上述时钟信号检测目标转速；PWM周期检测部，其根据上述时钟信号检测上述高精度的PWM信号的周期；PWM周期误差计算部，其计算从该PWM周期检测部输出的PWM周期与预先设定为设计周期的PWM周期的误差；位置检测传感器，其检测转子的永磁体；以及实际转速计算部，其使用来自该位置检测传感器的信号，根据上述时钟信号计算转子的实际转速，其中，通过根据上述PWM周期的误差对上述实际转速进行校正，即使上述时钟信号是容易受到周边温度的影响这样的低精度的信号，也将实现高精度的速度控制。
【专利说明】电动机驱动装直以及无刷电动机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种对电动机进行驱动以校正电动机的转速偏差的电动机驱动装置以及无刷电动机。
【背景技术】
[0002]混合动力汽车、电动汽车为了使车本身行驶而搭载有大型电池，作为其电路的冷却方法，搭载有具备叶轮(impeller)的电动机、即气冷风机。需要按照流过电路的电流值等车辆的行驶状态决定每时每刻需要的冷却性能(风量)，控制风机以满足该冷却性能(风量)。另外，该冷却性能偏差依赖于风机，尤其是受叶轮的转速偏差的影响大。
[0003]因此，以往在假定转速偏差大而不满足所需要的冷却性能的情况下，在设计阶段预先设计成以大的转速进行动作、或者使测量转速的部件(微型计算机)的动作时钟高精度化来降低转速偏差。另一方面，作为对动作时钟进行校正的方法，存在通过串行通信从控制IC获取时钟误差的方法(例如参照专利文献I)。
[0004]然而，上述以往的方法为了实现大的转速而需要增大电动机驱动电路的允许电流量、散热量。因此，在以往的方法中，作为也包括电路在内的风机部件，尺寸变大。或者，存在如下问题:在搭载有高精度时钟、串行通信电路的情况下，导致成本相应地提高。
[0005]专利文献1:日本特开2010-061470号公报
【发明内容】
[0006]本发明的电动机驱动装置具备:PWM占空比检测部，其根据从上级系统输入的PWM信号的占空比来检测目标转速；PWM周期检测部，其检测PWM信号的周期；PWM周期误差计算部，其计算从该PWM周期检测部输出的PWM周期与使用动作时钟生成部计算出的预先设定为基准的PWM周期的误差；位置检测传感器，其检测转子的永磁体；以及实际转速计算部，其使用来自该位置检测传感器的信号来计算转子的实际转速。而且，本电动机驱动装置是根据PWM周期误差校正实际转速进行速度控制的结构。
[0007]根据本发明的电动机驱动装置，在风机所具备的控制电路中，始终根据来自上级系统的PWM信号对电动机轴的实际转速进行校正检测。
[0008]因此，能够提供一种不仅在风机所具备的动作时钟的固体偏差(周期偏差)大时、在电动机线圈、电路发热时也能够抑制基于动作时钟的温度特性(周期偏差)所引起的实际转速的偏差、实现稳定的冷却性能的风机驱动方法、风机驱动装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是表示本发明的实施方式I的无刷电动机的构造的图。
[0010]图2是本发明的实施方式I的电动机驱动装置的框图。
[0011]图3是表示动作时钟的温度和最大误差的特性例的图。
[0012]图4是表示本发明的实施方式I的电动机驱动装置的过程的一例的流程图。【具体实施方式】
[0013]下面，参照附图并说明本发明的实施方式的电动机驱动装置以及风机等所具备的无刷电动机。
[0014](实施方式I)
[0015]图1是表示本发明的实施方式I的风机所具备的无刷电动机10的构造的图。在本实施方式中，列举转子被旋转自如地配置在定子的内周侧而成的内转子型的无刷电动机的例子进行说明。本实施方式的无刷电动机具有多相的线圈，各相通过进行脉宽调制(以下适当地称为PWM)后的信号被驱动而旋转。
[0016]如图1所示，无刷电动机10具备定子11、转子12、电路基板13以及电动机盒14。电动机盒14由被密封的圆筒形状的金属形成，无刷电动机10是在这样的电动机盒14内收容有定子11、转子12以及电路基板13的结构。电动机盒14由盒主体14a和盒盖14b构成，通过在盒主体14a上安装盒盖14b来形成大致密封的电动机盒14。
[0017]在图1中，定子11是在定子铁芯15上卷绕每一相的线圈16而构成的。在本实施方式中，列举将区分为相位彼此相差120度的设为U相、V相、W相的三个相的线圈16卷绕在定子铁芯15上的一例进行说明。定子铁芯15具有向内周侧突出的多个凸极。另外，定子铁芯15的外周侧是大致圆筒形状，该外周被固定在盒主体14a上。
[0018]在定子11的内侧隔着空隙插入了转子12。转子12在转子框架17的外周保持圆筒形状的永磁体18,以通过轴承19支承的旋转轴20为中心旋转自如地进行配置。即，配置成定子铁芯15的凸极的前端面与永磁体18的外周面相对。
[0019]并且，在该无刷电动机10中，安装有各种电路部件31的电路基板13内置在电动机盒14的内部。通过这些电路部件31构成用于对电动机进行控制、驱动的电动机驱动装置。另外，在电路基板13上还安装有由霍尔元件等构成的位置检测传感器38以检测转子12的旋转位置。在定子铁芯15上安装有支承构件21，电路基板13通过该支承构件21被固定在电动机盒14内。而且,U相、V相、W相各自的线圈16的端部作为引出线16a从定子11引出，各个引出线16a与电路基板13相连接。
[0020]为了形成这样的结构，首先，将定子11插入到盒主体14a的内部并固定在盒主体14a的内表面，接着将转子12、电路基板13收容在盒主体14a的内部，之后将盒盖14b固定在盒主体14a上。通过这样的过程，形成内置有位置检测传感器、电动机驱动装置的无刷电动机10。此外，无刷电动机10也可以是一体地形成有电动机驱动装置的结构。特别地,通过将电动机盒14设为金属制而具有屏蔽效果，因此能够抑制从电路基板13、定子11等向外部放射的电磁噪声。另外，由于是将定子铁芯15直接固定在盒主体14a上的结构，因此能够将定子11所产生的热通过金属制的电动机盒14放出到外部。
[0021]针对如以上那样构成的无刷电动机10，从外部提供电源电压、控制信号，由此通过电路基板13的电动机驱动装置使驱动电流流过线圈16，从定子铁芯15产生磁场。然后，通过来自定子铁芯15的磁场和来自永磁体18的磁场，根据这些磁场的极性而产生吸引力和排斥力，通过这些力而转子12以旋转轴20为中心旋转。
[0022]此外，在本实施方式中，使用如以上那样的内转子型无刷电动机进行了说明，但是也能够应用外转子电动机型，还能够应用有刷电动机等所有的转子旋转型电动机。[0023]另外，通过在无刷电动机10的旋转轴20上安装送风用的叶轮来构成利用于气冷等的风机。
[0024]接着，针对由安装在电路基板13上的位置检测传感器38、电路部件31构成的本实施方式的电动机驱动装置进行说明。
[0025]图2是本实施方式的无刷电动机10的电动机驱动装置40的框图。电动机驱动装通大气置40具备与三个相分别对应的位置检测传感器38，并且具备转速控制部41、驱动波形生成部42、PWM电路43、逆变器44、通电定时生成部45、动作时钟生成部46、PWM信号检测部47、PWM周期检测部48、PWM占空比检测部49、PWM周期误差计算部50、动作时钟温度-最大误差表51、PWM周期误差判断部52、实际转速计算部53、传感器切换时间检测部54以及目标转速变换部55。另外，针对电动机驱动装置40，例如从外部的上级系统60等，作为目标转速而通知例如以每一分钟的转数(rpm)为目标的指令信号Rr。PWM信号检测部47和传感器切换时间检测部54根据作为来自动作时钟生成部46的时钟信号的信号Ck，进行PWM信号的检测以及传感器切换时间的检测。在本实施方式中，从上级系统60输出作为PWM(脉宽调制)后的信号的指令信号Rr，通过该PWM信号的占空比对电动机驱动装置40提供目标转速。与此同时，列举根据检测出的该PWM信号周期误差Epwm和用于检测转子12的旋转位置的位置检测传感器38的输出信号Det生成实际转速信号Rv的一例。
[0026]具体地说，从上级系统60作为指令传递单元输入作为PWM信号的指令信号Rr，通过占空比提供目标转速。其中，PWM信号的周期是例如频率500Hz的周期为2ms那样的预先决定为设计周期的固定值。PWM信号检测部47使用来自风机所具备的动作时钟生成部46的时钟信号Ck对被输入的PWM波形的信号水平高(High)和低(Low)的时间宽度进行计数。该两个计数值被通知给PWM周期检测部48和PWM占空比检测部49。PWM占空比检测部49使用来自PWM信号检测部47的信号检测占空比和周期。目标转速变换部55使用来自PWM占空比检测部49的表示占空比和周期的信号，变换为指令信号Rr所示的目标转速，作为表示目标转速的指令信号Tv进行输出。此外，由于进行如上所述的计数动作，因此时钟信号Ck的频率设为与PWM信号的频率相比足够高的频率。
[0027]在此，通常来说，上级系统60例如按照使用了晶体振荡器等的高精度时钟进行动作。因此，从上级系统60提供的指令信号Rr的PWM的脉冲周期的精度也高。另一方面，从成本方面等来看，电动机驱动装置40中的动作时钟生成部46的时钟精度一般较低，例如温度所引起的频率变动也比上级系统60大。在本实施方式中，利用这样的精度高的指令信号Rr的脉冲周期确保转速的精度，在下面说明详细内容。
[0028]在PWM周期检测部48中，由周期计算部481根据来自PWM信号检测部47的计数值，计算PWM波形的High和Low时间宽度以及将两个时间宽度相加得到的PWM周期。之后，为了防止噪声等引起的周期的突变而通过滤波器482输出PWM周期Hf。在此，滤波器482是低通滤波器、平均化滤波器。在周期范围判断部483中，判断PWM周期Hf是否为噪声水平，将其判断结果作为0K/NG信号Jz输出到PWM周期误差计算部50。然后，在PWM周期误差计算部50中，计算预先决定的周期与所检测出的PWM信号的周期之差、即周期误差Epwm。但是，在判断为来自周期范围判断部483的信号Jz是NG、即判断为噪声水平的情况下，输出前次的PWM周期误差Epwm。
[0029]图3示出风机所具备的动作时钟的生成位置周边的温度与最大误差的关系，是图2的动作时钟温度-最大误差表51的一例。在动作时钟温度-最大误差表51中，从温度传感器511获取周边温度，导出该温度时的电动机所具备的动作时钟的最大误差。在PWM周期误差判断部52中，将动作时钟的最大误差Emax与所检测出的PWM信号的周期误差Epwm的大小进行比较，输出误差判断信号Je。而且，传感器切换时间检测部54与PWM周期的情况同样地使用动作时钟生成部46的时钟信号Ck对基于来自位置检测传感器38的位置检测传感器信号Det的位置信息进行计数。并且，传感器切换时间检测部54进行例如微分运算等来计算转子12的转速，输出检测速度信号Ro。在此，传感器切换时间检测部54对动作时钟生成部46的频率精度低的时钟信号Ck进行计数，根据该计数值计算转速。因此，计算出的转速的精度也低。在本实施方式中，针对从传感器切换时间检测部54输出的精度低的检测速度信号Ro，由接下来说明的实际转速计算部53补偿实际转速的精度。
[0030]实际转速计算部53使用来自PWM周期误差判断部52的误差判断信号Je和来自PWM周期误差计算部50的PWM周期误差信号Epwm进行乘法运算等，作为实际转速信号Rv进行输出。即，实际转速计算部53使用周期误差Epwm校正检测速度信号Ro，将校正后的实际转速作为实际转速信号Rv输出。
[0031]例如当设与PWM的设计周期对应的频率为500Hz、与PWM周期检测部48对动作时钟生成部46的时钟信号Ck进行计数而求出的周期对应的频率为505Hz时，PWM周期误差为5Hz。实际转速计算部53使用这种表示PWM周期误差的PWM周期误差信号Epwm来校正检测速度信号Ro,作为实际转速信号Rv输出。
[0032]但是，在PWM周期误差判断部52中判断为PWM周期误差信号Epwm大的情况下，不实施使用PWM周期误差信号Epwm的校正处理，将从传感器切换时间检测部54输出的检测速度信号Ro作为实际转速信号Rv输出。
[0033]转速控制部41根据表示目标转速的指令信号Tv与实际转速计算部53所计算出的表示实际转速的实际转速信号Rv的偏差Df，生成表示与偏差Df相应的扭矩量的旋转控制信号Dd并提供给驱动波形生成部42使得以按照目标转速的实际速度旋转。驱动波形生成部42针对每一相生成用于驱动线圈16的波形信号Wd，将所生成的波形信号Wd提供到PWM电路43。在对线圈16进行正弦波驱动的情况下，波形信号Wd是正弦波信号，在对线圈16进行矩形波驱动的情况下，波形信号Wd是矩形波信号。另外，根据旋转控制信号Dd来决定波形信号Wd的振幅。而且，根据来自通电定时生成部45的通电相位信号Dp来决定将波形信号Wd提供到PWM电路43的定时。相对于作为基准的定时而言，与通电相位信号Dp相应的定时在超前方向的相位时是所谓的超前角，在滞后方向的相位时是滞后角。
[0034]PWM电路43将从驱动波形生成部42按每一相提供的波形信号Wd作为调制信号分别进行脉宽调制(PWM)。PWM电路43将这样用波形信号Wd进行脉宽调制而得到的脉冲串的信号、即驱动脉冲信号Pd提供到逆变器44。逆变器44根据驱动脉冲信号Pd，按每一相对线圈16进行通电来驱动线圈16。逆变器44针对U相、V相、W相分别具备连接在电源的正极侧的开关元件和连接在负极侧的开关元件。
[0035]另外，正极侧和负极侧的两个开关元件的与电源侧相反的一侧相互连接，该连接部成为由逆变器44对线圈16进行驱动的驱动输出端部。U相的驱动输出端部Uo通过引出线16a与线圈16U相连接，V相的驱动输出端部Vo通过引出线16a与线圈16V相连接，而且，W相的驱动输出端部Wo通过引出线16a与线圈16W相连接。而且，在各个相中，当根据驱动脉冲信号Pd将开关元件接通和断开时，驱动电流从电源通过接通的开关元件而从驱动输出端部向线圈16流动。在此，驱动脉冲信号Pd是对波形信号Wd进行脉宽调制得到的信号，因此通过这样对各开关元件进行接通和断开，来以与波形信号Wd相应的驱动电流对各个线圈16进行通电。
[0036]接着，针对用于生成通电相位信号Dp的结构进行说明。首先，被安装在电路基板13上的位置检测传感器38检测旋转的转子12的永磁体18的磁极变化，作为位置检测传感器信号Det进行输出。位置检测传感器信号Det被提供到通电定时生成部45和传感器切换时间检测部54。
[0037]通电定时生成部45将位置检测传感器信号Det的定时作为基准定时，为了调整流过无刷电动机10的线圈16的驱动电流的相位延迟(因线圈的电感的影响等而引起的相对于基准定时的相位延迟)，生成使相位相对于基准定时偏移规定的超前角量而得到的通电定时。而且，通电定时生成部45生成表示相对于基准定时超前了规定的超前角量的定时的通电相位信号Dp。这样的通电相位信号Dp被提供到驱动波形生成部42。由此，驱动波形生成部42在相对于基于位置检测传感器信号Det的基准定时超前了通电相位信号Dp的定时输出波形信号Wd。S卩，电动机驱动装置40进行动作以通过与旋转控制信号Dd相应的振幅且与超前角量相应的相位的波形信号Wd对线圈16进行通电驱动。
[0038]通过如以上那样的结构，形成按照指令信号Rr来对转子12的转速进行控制的反馈控制环。即，在本实施方式中，以使转子12追随指令转速旋转的方式进行反馈控制来使转子12旋转。
[0039]图4是表示本实施方式的电动机驱动方法的过程的一例的流程图。本流程图的处理程序只要不由于PWM周期的异常而停止电动机驱动，就按每个执行周期(例如IOusec)重复执行。此外，在以上的说明中，列举了由如图2那样的功能块构成电动机驱动装置40的结构的一例进行了说明，但是例如也可以设为具备微型计算机、通过程序执行在下面说明的电动机驱动方法那样的结构。
[0040]对于图4的流程图，在图2所示的各模块中，PWM信号检测部47对应步骤S200，周期计算部481和滤波器482对应步骤S201，周期范围判断部483对应步骤S202，PWM周期误差计算部50分别对应步骤S203和步骤S208。
[0041]在图4中，当开始本电动机驱动方法的处理时，首先，开始检测从上级系统60作为指令信号Rr输入的PWM信号(步骤S200)。当检测出PWM信号时，测量周期(步骤S201)。
[0042]接着，为了进行检测出的PWM信号的噪声判断，而确认周期是否为规定的值以下(步骤S202)。在周期为规定的值以下的情况下，判断为噪声(NG)，进入步骤S203。在周期为规定的值以上的情况下，判断为不是噪声(0K)，进入步骤S204。在步骤203中，测量周期NG期间、即判断为是噪声的期间。
[0043]接着，判断是否连续地输入噪声而NG期间达到了规定的值以上(步骤S205)。在NG期间为规定的值以上的情况下，将电动机的驱动停止(步骤S206)。在NG期间为规定的值以下的情况下，进入步骤S207，进行电动机驱动处理的结束判断。另一方面，在步骤S204中，在电动机处于停止状态的情况下，开始旋转动作。接着，根据从上级系统60输入的PWM信号的设计周期的值和所检测出的PWM信号的周期的值来计算周期误差Epwm(步骤S208)。在此，设计周期是在本风机的设计阶段等时刻预先决定的设为PWM信号的标准的周期。接着，使用从风机电动机的温度传感器511获取到的值，参照动作时钟的温度-最大误差表来计算动作时钟的最大误差(步骤S209)。
[0044]接着，使用位置检测传感器38计算电动机输出轴的实际转速(步骤S210)。另外，步骤S204、S208、S209的顺序也可以前后颠倒，怎样进行都可以。在计算出所检测出的PWM信号的周期误差Epwm和动作时钟的最大误差Emax之后，比较大小关系(步骤S211)。在所检测出的PWM信号的周期误差Epwm与动作时钟的最大误差Emax相比小的情况下，使用周期误差Epwm校正实际转速(步骤S212)。
[0045]另一方面，在所检测出的PWM信号的周期误差Epwm与动作时钟的最大误差Emax相比大的情况下，判断为生成并输出PWM信号的上级系统60的时钟异常，不实施基于周期误差Epwm的实际转速校正而进入结束判断步骤S207。然后，在没有从上级系统60等指示处理结束的情况下,重复步骤S200至步骤S212的处理，当指示结束时,结束本电动机驱动方法的处理(步骤S207)。
[0046]另外，在图4所示的处理中，在用PWM周期误差Epwm对实际转速进行校正时，可以是使Epmw的值从I开始逐渐增加或减少的方法，能够抑制因噪声等引起的暂时的PWM周期的变动、因该变动引起的转速的变动、进而抑制噪声等。
[0047]如以上那样，本发明的电动机驱动装置是包括例如微型计算机等控制电路的驱动装置，本微型计算机使用频率精度低的时钟(例如内置RC时钟)进行动作。另外，上级系统(例如车载的电池ECU (Electronic Control Unit:电子控制单兀))具有CAN (ControI IerArea Network:控制器局域网络)通信功能等,为了实现这些功能而始终以高精度时钟进行动作。利用PWM信号的占空比从上级系统向包括本电动机驱动装置的风机赋予使叶轮旋转的电动机输出轴的转速。由本电动机驱动装置根据从位置检测传感器(例如霍尔传感器)输出的信号水平从0N(接通)切换为0FF(断开)以及从OFF切换为ON的切换时间，检测电动机输出轴的转速。另外，本电动机驱动装置始终计量从上级系统高精度地输入的PWM信号的周期并且识别周期误差。通过将该周期误差与所计算出的转速相乘来计算真正的转速，实施速度反馈控制。
[0048]由此，即使电动机驱动装置所具备的动作时钟(例如微型计算机的内置时钟或外置时钟)的误差大，也能够高精度地测量电动机输出轴的真正的转速，进行速度控制。因此，例如当将本电动机驱动装置安装在风机中时，能够实现各风机固体的偏差小、稳定的冷却性能。
[0049]另外，本发明的电动机驱动装置在测量来自上级系统的PWM信号周期时，具备低通滤波器、平均化滤波器等滤波器和周期范围的检查功能。
[0050]由此，即使对PWM信号施加了噪声，也能够抑制周期误差、进而抑制因计算出的真正的转速变得不稳定而引起的电动机旋转声音的增大。
[0051]另外，本发明的电动机驱动装置具备与所具备的动作时钟有关的按每个温度的最大误差变换表。而且，在PWM信号周期误差大于根据每时每刻的周边温度导出的动作时钟的最大误差的情况下，不实施使用PWM信号周期误差的实际转速校正，仅利用所具备的动作时钟(例如8MHz的时钟)计算实际转速。
[0052]由此，在发生上级系统的时钟异常(精度变差)时，不会导致精度大幅恶化，能够测量实际转速并能够抑制电动机旋转误差。[0053]并且，本发明的电动机驱动装置是如下一种结构:具备执行上述的电动机驱动方法的功能，根据从上级系统提供的目标转速来对转子进行旋转驱动。
[0054]另外，与包括本发明的电动机驱动装置的风机信号连接的上级系统具备搭载有微型计算机的控制电路，并具备使微型计算机进行动作的高精度的时钟生成部、根据需要的冷却性能生成风机的目标转速的目标转速生成部、根据目标转速生成PWM信号的占空比的PWM占空比生成部以及用于根据高精度时钟信号生成PWM波形的波形生成部。而且，具备生成利用从波形生成部提供的波形信号进行脉宽调制得到的脉冲信号的PWM电路。上级系统只要是这样的结构即可。
[0055]并且，本发明的电动机驱动装置是包括搭载有微型计算机的控制电路的驱动装置，本微型计算机具备动作时钟生成部。具备:PWM信号检测部，其使用来自该动作时钟生成部的信号，测量从上级系统输入的PWM信号的High和Low时间；以及PWM占空比检测部和PWM周期检测部，该PWM占空比检测部和PWM周期检测部使用来自PWM信号检测部的信号检测占空比和周期。还具备:目标转速变换部，其使用来自占空比检测部的信号来变换为目标转速；以及PWM周期误差计算部，其使用来自上述PWM周期检测部的信号(使用动作时钟生成部46计数出的周期信号、例如505kHz)和PWM的设计周期(设计上的规定值的周期、例如使用动作时钟生成部46计数出的500kHz)来计算PWM周期误差(例如，在这种情况下为5kHz)。而且，具备:传感器切换时间检测部，其检测从位置检测传感器(例如霍尔传感器)输出的信号电平从ON切换为OFF和从OFF切换为ON的时间；以及实际转速计算部，其使用来自传感器切换时间检测部和周期误差计算部的信号来计算实际转速，其中，使用来自目标转速计算部和实际转速计算部的信号进行速度反馈控制。
[0056]根据该结构，例如在搭载于风机中的微型计算机中，即使动作时钟的误差大，也能够高精度地检测电动机输出轴的转速，因此能够实现各风机固体的偏差小的稳定的冷却性倉泛。
[0057]另外，本发明的电动机驱动装置在检测从上级系统输入的PWM信号的周期的PWM周期检测部中具备低通滤波器、平均化滤波器等滤波器和周期范围判断部。
[0058]由此，在对PWM信号施加噪声时，能够抑制周期误差，进而抑制因计算出的实际转速变得不稳定而引起的风机旋转声音的增大。
[0059]另外，本发明的风机电动机驱动装置具备与风机所具备的动作时钟生成部有关的按每个温度的最大误差表，在PWM周期误差大于根据每时每刻的周边温度导出的上述动作时钟生成部的最大误差的情况下，不实施使用PWM周期误差的实际转速校正，仅利用来自风机所具备的动作时钟生成部的信号计算实际转速。
[0060]由此，在发生上级系统的时钟异常(精度变差)时，风机电动机驱动装置不会精度大幅恶化而能够测量实际转速，并能够抑制风机旋转误差。
[0061]以上，本发明的电动机驱动装置将对电动机提供的指令信号设为PWM信号、将PWM信号的占空比设为目标转速进行提供。是如下一种结构:始终测量PWM信号的周期，利用每时每刻的周期误差对由位置检测传感器计算出的实际转速进行校正，来进行旋转控制。
[0062]另外，本发明的电动机驱动装置是如下一种结构:当被提供的PWM信号的周期为规定的值以下而PWM周期检测部的周期判断部判断为“噪声”时，使用前次检测出的PWM周期的误差来校正由位置检测传感器计算出的实际转速，进行旋转控制。[0063]另外，本发明的电动机驱动装置是如下一种结构:具有电动机所具备的动作时钟的温度和最大误差的表，当PWM周期误差判断部判断为PWM信号的周期误差大时，不对由位置检测传感器计算出的实际转速进行校正而直接进行旋转控制。并且，本发明的无刷电动机是内置上述的电动机驱动装置或一体地形成有上述的电动机驱动装置的结构。
[0064]因而，根据本发明，能够抑制风机等所具备的无刷电动机的转速偏差，因此能够提供一种能够实现偏差小且稳定的转速、冷却性能的电动机驱动装置以及无刷电动机。
[0065]产业h的可利用件
[0066]本发明的电动机驱动装置以及无刷电动机在通电驱动过程中，在因发热等引起动作时钟的精度恶化时，也能够抑制转速偏差，能够实现稳定的转速，因此对于电气设备中使用的电动机是有用的，特别是适合温度变动剧烈的车载用。
[0067]附图标记说明
[0068]10:无刷电动机；11:定子；12:转子;13:电路基板；14:电动机盒；14a:盒王体;14b:盒盖；15:定子铁芯;16、16U、16V、16W:线圈；16a:引出线；17:转子框架；18:永磁体；19:轴承；20:旋转轴；21:支承构件；31:电路部件；38:位直检测传感器；40:电动机驱动装置；41:转速控制部；42:驱动波形生成部；43 =PWM电路；44:逆变器；45:通电定时生成部；46:动作时钟生成部；47:PWM信号检测部；48:PWM周期检测部；49 =PWM占空比检测部；50:PWM周期误差计算部；51:动作时钟温度-最大误差表；52:PWM周期误差判断部；53:实际转速计算部；54:传感器切换时间检测部；55:目标转速变换部；60:上级系统；481:周期计算部；482:滤波器；483:周期范围判断部；511:温度传感器。
【权利要求】
1.一种电动机驱动装置，具备:转子，其保持永磁体并以旋转轴为中心旋转自如地进行配置；定子，其在具有多个凸极的定子铁芯上卷绕每一相的线圈而成；电动机驱动电路，其用于对上述线圈通电；以及动作时钟生成部，其生成该电动机驱动电路的时钟信号，该电动机驱动装置的特征在于，还具备: PWM占空比检测部，其根据从上级系统输入的PWM信号的占空比来检测目标转速； PWM周期检测部，其检测上述PWM信号的周期； PWM周期误差计算部，其计算从该PWM周期检测部输出的PWM周期与使用上述动作时钟生成部计算出的预先设定为基准的PWM周期的误差； 位置检测传感器，其检测上述转子的永磁体；以及 实际转速计算部，其使用来自该位置检测传感器的信号来计算上述转子的实际转速，其中，该电动机驱动装置根据PWM周期的上述误差对上述实际转速进行校正并进行速度控制。
2.根据权利要求1所述的电动机驱动装置，其特征在于，还具备: 温度传感器，其计量电动机内的温度；以及 动作时钟温度-最大误差表，其示出由该温度传感器计量的各温度时的动作时钟的误差， 其中，在根据上述电动机内的温度和上述动作时钟温度-最大误差表导出的最大误差大于根据针对从上述上级系统输入的PWM信号的PWM周期检测部的信号计算出的PWM周期的误差的情况下，进行利用上述PWM周期误差计算部的校正的同时进行速度控制。
3.根据权利要求1或2所述的电动机驱动装置，其特征在于， 在上述PWM周期检测部中具备滤波器，在从上级系统输入的PWM信号的检测周期小于规定的周期的情况下，输出前次的周期的误差或者停止电动机驱动。
4.根据权利要求3所述的电动机驱动装置，其特征在于， 上述滤波器是低通滤波器和平均化滤波器中的任一个。
5.一种无刷电动机，内置有根据权利要求1或2所述的电动机驱动装置或者一体地形成有根据权利要求1或2所述的电动机驱动装置。
【文档编号】H02P27/08GK103430444SQ201280013288
【公开日】2013年12月4日 申请日期:2012年8月7日 优先权日:2011年8月24日
【发明者】佐藤大资 申请人:松下电器产业株式会社