马达控制装置以及马达装置的制作方法

文档序号:20344569发布日期:2020-04-10 22:31阅读:202来源:国知局
马达控制装置以及马达装置的制作方法

本发明涉及马达控制装置以及马达装置。



背景技术:

以往,在dc马达驱动装置中,从上位控制器发出的旋转速度指令、起动/停止信号、旋转方向信号以及制动信号被输入到速度控制电路中,由速度控制电路输出控制开关元件的通电信号(例如,专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平10-127079号公报

然而,在现有的dc马达驱动装置中,为了将用于切换马达的旋转方向的旋转方向信号输入到速度控制电路中,要布线专用的通电线。换言之,为了切换对速度控制电路的设定,要布线专用的通电线。因此,通电线的数量增加。



技术实现要素:

本发明是鉴于上述课题而完成的,其目的在于提供马达控制装置以及马达装置,该马达控制装置以及马达装置能够抑制用于切换对马达控制部的设定的通电线的数量增加的情况。

本发明的例示的马达控制装置具有马达控制部、第1通电线、第2通电线以及蓄电部。马达控制部控制马达。第1通电线将电源电压输入到所述马达控制部。第2通电线将控制所述马达的旋转速度的速度指令信号输入到所述马达控制部。蓄电部与所述第2通电线连接,接收所述速度指令信号进行蓄电。所述马达控制部具有旋转控制部和设定切换部。在所述电源电压被输入到所述马达控制部的状态下,在输入了所述速度指令信号的情况下,旋转控制部根据所述速度指令信号来控制所述马达的旋转速度。设定切换部切换对所述马达控制部的设定。在所述电源电压没有被输入到所述马达控制部的状态下,具有第1阈值以上的电压值的所述速度指令信号被输入到所述马达控制部之后,在所述速度指令信号的电压值降低得比所述第1阈值低的情况下,所述蓄电部持续一定时间以上而向所述设定切换部输出具有所述第1阈值以上的电压值的控制信号。在所述速度指令信号的电压值降低得比所述第1阈值低之后,将所述电源电压输入到所述马达控制部。在所述电源电压被输入到所述马达控制部的状态下,在输入了具有所述第1阈值以上的电压值的所述控制信号的情况下,所述设定切换部切换对所述马达控制部的所述设定。

本发明的例示的马达装置具有上述马达控制装置和所述马达。

发明效果

根据例示的本发明,能够提供马达控制装置以及马达装置,该马达控制装置以及马达装置能抑制用于切换对马达控制部的设定的通电线的数量增加的情况。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1的马达系统的图。

图2是示出在实施方式1的马达系统中将对马达控制部的设定切换为第1设定时的电源电压、速度指令信号以及控制信号的时序图。

图3是示出在实施方式1的马达系统中将对马达控制部的设定切换为第2设定时的电源电压、速度指令信号以及控制信号的时序图。

图4是示出实施方式1的马达系统的蓄电部的电路图。

图5是示出实施方式1的马达系统的动作的流程图。

图6是示出实施方式1的第1变形例的马达系统的图。

图7是示出实施方式1的第2变形例的马达系统的图。

图8是示出本发明的实施方式2的马达系统的图。

图9是示出在实施方式2的马达系统中将对马达控制部的设定切换为第1设定时的电源电压、速度指令信号以及控制信号的时序图。

图10是示出在实施方式2的马达系统中将对马达控制部的设定切换为第2设定时的电源电压、速度指令信号以及控制信号的时序图。

图11是示出实施方式2的马达系统的动作的流程图。

标号说明

1:马达控制装置;11:马达控制部;111:设定切换部;111a:旋转方向切换部;111b:旋转输出切换部;117:电源输入切换部;fl:第1通电线;sl:第2通电线;m:马达;b1:马达装置

具体实施方式

以下,参照附图对本发明的例示的实施方式进行说明。另外,在图中,对相同或相当部分标注相同的参照标号,不再重复说明。

(实施方式1)

参照图1~图5,对本发明的实施方式1的马达系统a1进行说明。首先,参照图1,对马达系统a1进行说明。

图1是示出马达系统a1的图。马达系统a1搭载于电子设备(未图示)。如图1所示,马达系统a1具有马达装置b1和控制器b2。马达装置b1具有马达m和马达控制装置1。马达m进行旋转。在实施方式1中,马达m是三相无刷马达,具有u相、v相以及w相。另外,马达m的种类只是一例,没有特别限定。

马达控制装置1控制马达m。马达控制装置1具有马达控制部11。马达控制部11例如是驱动器,包括驱动器ic(integratedcircuit:集成电路)或微型计算机。马达控制部11控制马达m。并且,马达控制部11使马达m向第1旋转方向、以及与第1旋转方向相反的第2旋转方向旋转。第1旋转方向例如是正转方向。第2旋转方向例如是反转方向。

马达控制装置1还具有逆变器13。并且,马达控制部11经由逆变器13控制马达m。具体而言,马达控制部11将多个pwm(脉冲宽度调制:pulsewidthmodulation)信号输出至逆变器13。逆变器13根据多个pwm信号生成多个驱动信号u、v、w。并且,逆变器13将多个驱动信号u、v、w提供给马达m。逆变器13例如具有6个晶体管(未图示)。马达m响应于多个驱动信号u、v、w而进行旋转。

马达控制装置1还具有第1通电线fl以及第2通电线sl。第1通电线fl以及第2通电线sl均连接马达控制装置1和控制器b2。

控制器b2控制马达装置b1。具体而言,控制器b2控制马达控制部11。并且,马达控制部11根据控制器b2的控制来控制逆变器13,其结果是,对马达m进行旋转控制。

控制器b2具有电源部3和微型计算机5。微型计算机5控制电源部3。电源部3根据微型计算机5的控制,生成电源电压vcc以及速度指令信号vsp。速度指令信号vsp控制马达m的旋转速度。此外,速度指令信号vsp控制对马达控制部11的设定的切换。在实施方式1中,速度指令信号vsp是模拟信号。电源部3例如具有生成电源电压vcc以及速度指令信号vsp的电源电路。电源部3例如具有生成电源电压vcc的第1电源电路以及生成速度指令信号vsp的第2电源电路。

具体而言,第1通电线fl以及第2通电线sl均连接电源部3和马达控制部11。

然后,电源部3向第1通电线fl输出电源电压vcc。其结果是,第1通电线fl将电源电压vcc输入到马达控制部11。并且,马达控制部11利用基于电源电压vcc的电力进行动作。

此外,电源部3向第2通电线sl输出速度指令信号vsp。其结果是,第2通电线sl将速度指令信号vsp输入到马达控制部11。并且,马达控制部11经由逆变器13控制马达m,使得马达m的旋转速度成为速度指令信号vsp所示的旋转速度。其结果是,马达m以速度指令信号vsp所示的旋转速度进行旋转。

另外,电源电压vcc大于速度指令信号vsp的电压值。电源电压vcc例如为15v。

马达控制装置1还具有蓄电部15和控制信号线cl。蓄电部15与第2通电线sl连接。并且,第2通电线sl将速度指令信号vsp输入到蓄电部15。其结果是,蓄电部15接收速度指令信号vsp进行蓄电。此外,蓄电部15与控制信号线cl连接。关于蓄电部15以及控制信号线cl的详细情况,在后面进行叙述。

继续参照图1,对马达控制部11的详细情况进行说明。马达控制部11具有设定切换部111和旋转控制部113。旋转控制部113与第2通电线sl连接。在电源电压vcc被输入到马达控制部11的状态下,在速度指令信号vsp被输入到旋转控制部113的情况下,旋转控制部113根据速度指令信号vsp来控制马达m的旋转速度。具体而言,旋转控制部113根据速度指令信号vsp,经由逆变器13控制马达m的旋转速度。

设定切换部111与控制信号线cl连接。并且,设定切换部111响应于蓄电部15向控制信号线cl输出的控制信号cs,切换对马达控制部11的设定。

具体而言,在电源电压vcc被输入到马达控制部11的状态下,在具有低于第1阈值th1的电压值的控制信号cs被输入到设定切换部111的情况下,设定切换部111将对马达控制部11的设定切换为第1设定。第1阈值th1例如为2v。

另一方面,在电源电压vcc被输入到马达控制部11的状态下,在具有第1阈值th1以上的电压值的控制信号cs被输入到设定切换部111的情况下,设定切换部111将对马达控制部11的设定切换为第2设定。第2设定与第1设定不同。

设定切换部111具有设定保持部1111。设定保持部1111保持对马达控制部11的设定。具体而言,当设定切换部111切换对马达控制部11的设定时,设定保持部1111保持切换后的设定。马达控制部11根据设定保持部1111所保持的设定进行动作。另一方面,当停止对马达控制部11输入电源电压vcc,或者停止对马达控制部11输入速度指令信号vsp时,设定保持部1111将所保持的设定复位。

在实施方式1中,“设定”表示“对马达控制部11的设定”。换言之,“设定”表示“与马达m相关的设定”。

接下来,参照图1和图2,对将对马达控制部11的设定切换为第1设定时的控制进行说明。图2是示出将对马达控制部11的设定切换为第1设定时的电源电压vcc、速度指令信号vsp以及控制信号cs的时序图。在图2中,在纵轴示出第1通电线fl的电位、第2通电线sl的电位以及控制信号线cl的电位。此外,横轴表示时间。

如图1和图2所示,在时刻t1,从第1通电线fl将电源电压vcc输入到马达控制部11。在时刻t1之前的时间,第1通电线fl具有电位vcc0。电位vcc0小于电源电压vcc。电位vcc0例如为0v。

由于电位vcc0不能供给使马达控制部11进行动作的电力,因此,与电源电压vcc有区别。第1通电线fl具有电位vcc0的状态表示停止对马达控制部11输入电源电压vcc。即,第1通电线fl具有电位vcc0的状态表示电源电压vcc断开。另一方面,电源电压vcc被输入到第1通电线fl的状态表示电源电压vcc接通。

在时刻t1之后的时刻t2,从第2通电线sl将低于第1阈值th1的电压值的速度指令信号vsp输入到马达控制部11。因此,蓄电部15经由控制信号线cl将低于第1阈值th1的电压值的控制信号cs输出至设定切换部111。此外,在时刻t2,从第1通电线fl将电源电压vcc输入到马达控制部11。

在时刻t2之前的时间,第2通电线sl具有电位vsp0。电位vsp0小于速度指令信号vsp的电压值。电位vsp0例如为0v。电位vsp0不控制马达m的旋转速度,并且不控制对马达控制部11的设定的切换,因此,与速度指令信号vsp有区别。第2通电线sl具有电位vsp0的状态表示速度指令信号vsp的输入被停止。即,第2通电线sl具有电位vsp0的状态表示速度指令信号vsp断开。另一方面,速度指令信号vsp被输入到第2通电线sl的状态表示速度指令信号vsp接通。

在时刻t2,由于在输入了电源电压vcc的状态下,输入了低于第1阈值th1的电压值的控制信号cs,因此设定切换部111将对马达控制部11的设定切换为第1设定。其结果是,对马达控制部11的设定被确定,设定保持部1111保持第1设定。

对马达控制部11的设定被确定之后,第1阈值th1以上的电压值的速度指令信号vsp从第2通电线sl被输入到旋转控制部113。然后,旋转控制部113根据速度指令信号vsp来控制马达m的旋转速度。

另外,在图2的示例中,速度指令信号vsp的电压值和控制信号cs的电压值大致相同。

以上,如参照图1和图2进行了说明的那样,在实施方式1中,能够根据电源电压vcc以及速度指令信号vsp的状态变化,将对马达控制部11的设定切换为第1设定。

具体而言,在实施方式1中,利用电源电压vcc以及速度指令信号vsp的控制,将对马达控制部11的设定切换为第1设定。因此,马达控制装置1不具有仅用于将对马达控制部11的设定切换为第1设定的专用的通电线。换言之,将输入电源电压vcc的第1通电线fl以及输入速度指令信号vsp的第2通电线sl代用作将对马达控制部11的设定切换为第1设定的通电线。因此,马达装置b1以及马达控制装置1能够抑制用于切换对马达控制部11的设定的通电线的数量增加的情况。

接下来,参照图1和图3,对将对马达控制部11的设定切换为第2设定时的控制进行说明。图3是示出将对马达控制部11的设定切换为第2设定时的电源电压vcc、速度指令信号vsp以及控制信号cs的时序图。在图3中,在纵轴示出第1通电线fl的电位、第2通电线sl的电位以及控制信号线cl的电位。此外,横轴表示时间。

如图1和图3所示,在时刻t3,从第2通电线sl将速度指令信号vsp输入到马达控制部11。因此,蓄电部15经由控制信号线cl将第1阈值th1以上的电压值的控制信号cs输出至设定切换部111。另外,在时刻t3之前的时间,第2通电线sl具有电位vsp0。此外,在时刻t3,由于第1通电线fl具有电位vcc0,因此不输入电源电压vcc。

在时刻t3之后的时刻t4,第2通电线sl的速度指令信号vsp的电压值降低得比第1阈值th1低。降低后的速度指令信号vsp的电压值大于电位vsp0。时刻t4表示速度指令信号vsp的电压值开始减小时。

另一方面,从时刻t3到时刻t4,蓄电部15进行蓄电。因此,在时刻t4,当速度指令信号vsp的电压值降低得比第1阈值th1低时,蓄电部15从时刻t4起向控制信号线cl放电。其结果是,蓄电部15从时刻t4起将电压值减小的控制信号cs输出至控制信号线cl。该情况下,蓄电部15从时刻t4起持续一定时间p以上而向控制信号线cl输出第1阈值th1以上的电压值的控制信号cs。因此,在时刻t5,在电源电压vcc被输入到第1通电线fl的状态下,控制信号cs的电压值在第1阈值th1以上。其结果是,设定切换部111将对马达控制部11的设定切换为第2设定。然后,在时刻t5,确定对马达控制部11的设定,设定保持部1111保持第2设定。

为了简化附图,省略了图示,但是,在对马达控制部11的设定被确定之后,第1阈值th1以上的电压值的速度指令信号vsp从第2通电线sl被输入到旋转控制部113。然后,旋转控制部113根据速度指令信号vsp来控制马达m的旋转速度。另外,在输入了低于第1阈值th1的电压值的速度指令信号vsp的情况下,旋转控制部113不执行基于速度指令信号vsp的、马达m的旋转速度的控制。

另外,在图3的示例中,从时刻t3到时刻t4,速度指令信号vsp的电压值和控制信号cs的电压值大致相同。此外,在时刻t5之后,蓄电部15也放电,速度指令信号vsp的电压值和控制信号cs的电压值大致相同。

以上,如参照图1和图3进行了说明的那样,在实施方式1中,能够根据“没有输入电源电压vcc的状态→输入了第1阈值th1以上的速度指令信号vsp的状态→速度指令信号vsp降低得比第1阈值th1低的状态→输入了电源电压vcc的状态”这样的电源电压vcc以及速度指令信号vsp的状态变化,将对马达控制部11的设定切换为第2设定。

具体而言,在实施方式1中,在没有从第1通电线fl将电源电压vcc输入到马达控制部11的状态下,在从第2通电线sl将具有第1阈值th1以上电压值的速度指令信号vsp输入到马达控制部11之后,在速度指令信号vsp的电压值降低得比第1阈值th1低的情况下,蓄电部15经由控制信号线cl持续一定时间p以上而向设定切换部111输出具有第1阈值th1以上的电压值的控制信号cs。

然后,在速度指令信号vsp的电压值降低得比第1阈值th1低之后,从第1通电线fl将电源电压vcc输入到马达控制部11。

进而,在电源电压vcc被输入到马达控制部11的状态下,在从控制信号线cl将具有第1阈值th1以上的电压值的控制信号cs输入到设定切换部111的情况下,设定切换部111将对马达控制部11的设定切换为第2设定。

因此,在实施方式1中,马达控制装置1不具有仅用于将对马达控制部11的设定切换为第2设定的专用的通电线。换言之,将输入电源电压vcc的第1通电线fl以及输入速度指令信号vsp的第2通电线sl代用作用于将对马达控制部11的设定切换为第2设定的通电线。因此,马达装置b1以及马达控制装置1能够进一步抑制用于切换对马达控制部11的设定的通电线的数量增加的情况。

此外,根据实施方式1,在比第1阈值th1低的电压值的速度指令信号vsp被输入到旋转控制部113中的状态下,将控制信号cs输入到设定切换部111。因此,在比第1阈值th1低的电压值的速度指令信号vsp被输入到旋转控制部113的状态下,设定切换部111切换对马达控制部11的设定。其结果是,在马达m的旋转中,能够抑制因第1阈值th1以上的电压值的速度指令信号vsp而切换对马达控制部11的设定的情况。

此外,在实施方式1中,例如,在时刻t3之前,当停止对马达控制部11输入电源电压vcc时,设定切换部111将对马达控制部11的设定复位。具体而言,当电源电压vcc的输入被停止时,设定切换部111将由设定保持部1111保持的设定复位。

然后,在对马达控制部11的设定被复位之后,如图3所示,在电源电压vcc没有被输入到马达控制部11的状态下,从第2通电线sl将具有第1阈值th1以上的电压值的速度指令信号vsp输入到马达控制部11之后,在速度指令信号vsp的电压值降低得比第1阈值th1低的情况下,蓄电部15经由控制信号线cl持续一定时间p以上而向设定切换部111输出具有第1阈值th1以上的电压值的控制信号cs。其结果是,设定切换部111将对马达控制部11的设定切换为第2设定。

即,在实施方式1中,在对马达控制部11的设定被复位之后,具有第1阈值th1以上的电压值的控制信号cs被输出至设定切换部111,将对马达控制部11的设定切换为第2设定。因此,能够抑制在马达m的旋转中对马达控制部11的设定切换为第2设定的情况。

接下来,参照图3和图4,对蓄电部15的详细情况进行说明。图4是示出蓄电部15的电路图。如图4所示,蓄电部15具有二极管151和多个电容器153。在实施方式1中,蓄电部15具有两个电容器153。另外,蓄电部15也可以具有一个电容器153。

二极管151的阳极与第2通电线sl连接。二极管151的阴极与控制信号线cl连接。多个电容器153与控制信号线cl并联连接。具体而言,各个电容器153的一个电极与控制信号线cl连接。各个电容器153的另一个电极接地。

当速度指令信号vsp被输入到第2通电线sl时,二极管151使电流从第1通电线fl流向控制信号线cl。因此,控制信号线cl的电位与速度指令信号vsp的电压值大致相同。并且,控制信号线cl的电位成为控制信号cs。

在速度指令信号vsp被输入到第2通电线sl的期间,各个电容器153进行蓄电。因此,各个电容器153的电位与速度指令信号vsp的电压值大致相同。例如,在时刻t3~时刻t4,各个电容器153进行蓄电。

然后,当速度指令信号vsp的电压值降低时,各个电容器153开始放电。因此,控制信号线cl的电位响应于速度指令信号vsp的电压值的降低而降低。即,控制信号cs的电压值响应于速度指令信号vsp的电压值的降低而降低。例如,控制信号cs的电压值从时刻t4起降低。

另外,电容器153的电容被设定为,在速度指令信号vsp的电压值降低后,能够在一定时间p以上持续输出具有第1阈值th1以上的电压值的控制信号cs。

以上,如参照图4进行了说明的那样,根据实施方式1,能够利用廉价且简单的电子零件以及电路结构(二极管151以及电容器153)形成蓄电部15。

接下来,参照图1和图5,对将对马达控制部11的设定切换为第2设定时的马达系统a1的动作进行说明。图5是示出马达控制装置1的动作的流程图。如图5所示,马达系统a1执行步骤s1~步骤s6的各处理。

如图1和图5所示,在步骤s1中,电源部3在没有从第1通电线fl输入电源电压vcc的状态下,从第2通电线sl将具有第1阈值th1以上的电压值的速度指令信号vsp输入到马达控制部11。

在步骤s2中,电源部3使输入到马达控制部11的速度指令信号vsp的电压值降低得比第1阈值th1低。

在步骤s3中,蓄电部15持续一定时间p以上而向设定切换部111输出具有第1阈值th1以上的电压值的控制信号cs。

在步骤s4中,设定切换部111判定在输入了电源电压vcc的状态下,是否输入了具有第1阈值th1以上的电压值的控制信号cs。

在步骤s4中判定为否定的情况下,处理进入步骤s1。

另一方面,在步骤s4中判定为肯定的情况下,处理进入步骤s5。“判定为肯定”表示判定为在输入了电源电压vcc的状态下输入了具有第1阈值th1以上的电压值的控制信号cs。

在步骤s5中,设定切换部111将对马达控制部11的设定切换为第2设定。

在步骤s6中,旋转控制部113根据速度指令信号vsp来控制马达m的旋转速度。

以上,如参照图5进行了说明的那样,根据实施方式1,能够利用电源电压vcc以及速度指令信号vsp的输入时机的控制,将对马达控制部11的设定切换为第2设定。因此,在马达系统a1中,能够抑制用于切换对马达控制部11的设定的通电线的数量增加的情况。

(第1变形例)

参照图2、图3以及图6,对本发明的实施方式1的第1变形例进行说明。在第1变形例的马达系统a1中,第1变形例主要在对马达控制部11的设定表示“马达m的旋转方向的设定”和“表示马达m的转速的旋转信号pg的输出形式的设定”这一点上,与参照图1~图5进行了说明的实施方式1不同。以下,主要对第1变形例与实施方式1的不同点进行说明。

图6是示出第1变形例的马达系统a1的图。如图6所示,第1变形例的马达控制装置1除了参照图1进行了说明的马达控制装置1的结构之外,还具有旋转位置检测部sn。旋转位置检测部sn检测马达m所具有的转子(未图示)的旋转位置。然后,旋转位置检测部sn将旋转位置信号rp输出至马达控制部11。旋转位置信号rp表示马达m所具有的转子的旋转位置。在实施方式1中,旋转位置检测部sn包括多个霍尔元件。多个霍尔元件检测转子的磁极位置。另外,旋转控制部113根据速度指令信号vsp以及旋转位置信号rp,经由逆变器13控制马达m的旋转速度。

此外,第1变形例的马达控制装置1具有两个蓄电部15和彼此分离的两个控制信号线cl。各个蓄电部15与第2通电线sl连接。并且,第2通电线sl将速度指令信号vsp输入到各个蓄电部15。其结果是,各个蓄电部15接收速度指令信号vsp进行蓄电。此外,各个蓄电部15与控制信号线cl连接。

此外,马达控制装置1的马达控制部11除了具有参照图1进行了说明的马达控制部11的结构之外,还具有旋转信号输出部115。旋转信号输出部115将表示旋转位置检测部sn检测出的旋转位置的旋转位置信号rp转换为旋转信号pg并输出至微型计算机5。旋转信号pg表示马达m的转速。

马达控制部11的设定切换部111具有旋转输出切换部111b。旋转输出切换部111b切换旋转信号pg的输出形式的设定。旋转信号pg的输出形式是指由旋转信号pg表示的马达m的转速的表现形式。旋转输出切换部111b与控制信号线cl连接。并且,旋转输出切换部111b响应于两个蓄电部15中的蓄电部15b向控制信号线cl输出的控制信号cs,切换旋转信号pg的输出形式的设定。

具体而言,如下所述,将旋转信号pg的输出形式的设定被切换为第1输出形式。

即,在电源电压vcc被输入到马达控制部11的状态下,在将具有低于第1阈值th1的电压值的控制信号cs输入到旋转输出切换部111b的情况下,旋转输出切换部111b将旋转信号pg的输出形式切换为第1输出形式。因此,根据第1变形例,将输入电源电压vcc的第1通电线fl以及输入速度指令信号vsp的第2通电线sl代用作用于将旋转信号pg的输出形式的设定切换为第1输出形式的通电线。其结果是,马达装置b1以及马达控制装置1能够抑制用于切换旋转信号pg的输出形式的设定的通电线的数量增加的情况。

更具体而言,旋转输出切换部111b按照与参照图2进行了说明的设定切换部111将对马达控制部11的设定切换为第1设定时相同的步骤,将旋转信号pg的输出形式切换为第1输出形式。因此,在第1变形例中,关于旋转输出切换部111b,在实施方式1中的图2的说明中,将“设定切换部111”改称为“旋转输出切换部111b”,“蓄电部15”改称为“蓄电部15b”。此外,将“设定保持部1111”改称为“设定保持部1111b”,“对马达控制部11的设定”改称为“旋转信号pg的输出形式的设定”,“第1设定”改称为“第1输出形式”。

另一方面,如下所述,将旋转信号pg的输出形式的设定被切换为第2输出形式。第2输出形式与第1输出形式不同。

即,在电源电压vcc被输入到马达控制部11的状态下,在将具有第1阈值th1以上的电压值的控制信号cs输入到设定切换部111的情况下,设定切换部111将旋转信号pg的输出形式的设定切换为第2输出形式。因此,根据第1变形例,将输入电源电压vcc的第1通电线fl以及输入速度指令信号vsp的第2通电线sl代用作用于将旋转信号pg的输出形式的设定切换为第2输出形式的通电线。其结果是,马达装置b1以及马达控制装置1能够进一步抑制用于切换旋转信号pg的输出形式的设定的通电线的数量增加的情况。

具体而言,旋转输出切换部111b按照与参照图3和图5进行了说明的设定切换部111将对马达控制部11的设定切换为第2设定时相同的步骤,将旋转信号pg的输出形式切换为第2输出形式。

因此,根据第1变形例,在比第1阈值th1低的电压值的速度指令信号vsp被输入到旋转控制部113的状态下,将控制信号cs输入到旋转输出切换部111b。其结果是,在比第1阈值th1低的电压值的速度指令信号vsp被输入到旋转控制部113的状态下,旋转输出切换部111b将旋转信号pg的输出形式切换为第2输出形式。因此,在马达m的旋转中,能够抑制因第1阈值th1以上的电压值的速度指令信号vsp而切换旋转信号pg的输出形式的情况。

此外,在第1变形例中,关于旋转输出切换部111b,在实施方式1中的图3和图5的说明中,将“设定切换部111”改称为“旋转输出切换部111b”,“蓄电部15”改称为“蓄电部15b”。、此外,将“设定保持部1111”改称为“设定保持部1111b”,“对马达控制部11的设定”改称为“旋转信号pg的输出形式的设定”,“第2设定”改称为“第2输出形式”。

旋转输出切换部111b具有设定保持部1111b。设定保持部1111b保持旋转信号pg的输出形式的设定。具体而言,当旋转输出切换部111b切换旋转信号pg的输出形式的设定时,设定保持部1111b保持切换后的输出形式的设定。然后,旋转信号输出部115将旋转位置信号rp转换为旋转信号pg,以使旋转信号pg具有设定保持部1111b所保持的输出形式。另一方面,当停止对马达控制部11输入电源电压vcc,或者停止对马达控制部11输入速度指令信号vsp时,设定保持部1111将旋转信号pg的输出形式的设定复位。

这里,在第1变形例中,旋转信号pg是脉冲波。并且,旋转信号pg的输出形式是由马达m每旋转1圈旋转信号pg中包含的脉冲的数量来表示的。因此,旋转输出切换部111b变更马达m每旋转1圈旋转信号pg中包含的脉冲的数量。在第1变形例中,通过将输入电源电压vcc的第1通电线fl以及输入速度指令信号vsp的第2通电线sl代用作用于变更马达m每旋转1圈旋转信号pg中包含的脉冲的数量的通电线,能够抑制通电线的数量增加的情况。

继续参照图6,对马达控制部11的设定切换部111进行说明。设定切换部111还具有旋转方向切换部111a。旋转方向切换部111a切换马达m的旋转方向的设定。旋转方向切换部111a与控制信号线cl连接。并且,旋转方向切换部111a响应于两个蓄电部15中的蓄电部15a向控制信号线cl输出的控制信号cs,切换马达m的旋转方向的设定。

具体而言,如下所述,将马达m的旋转方向的设定切换为第1旋转方向。

即,在电源电压vcc被输入到马达控制部11的状态下,在将具有低于第1阈值th1的电压值的控制信号cs被输入到旋转方向切换部111a的情况下,旋转方向切换部111a将马达m的旋转方向的设定切换为第1旋转方向。因此,根据第1变形例,将输入电源电压vcc的第1通电线fl以及输入速度指令信号vsp的第2通电线sl代用作用于将马达m的旋转方向的设定切换为第1旋转方向的通电线。其结果是,马达装置b1以及马达控制装置1能够抑制用于切换马达m的旋转方向的设定的通电线的数量增加的情况。

更具体而言,旋转方向切换部111a按照与参照图2进行了说明的设定切换部111将对马达控制部11的设定切换为第1设定时相同的步骤,将马达m的旋转方向的设定切换为第1旋转方向。因此,在第1变形例中,关于旋转方向切换部111a,在实施方式1中的图2的说明中,将“设定切换部111”改称为“旋转方向切换部111a”,“蓄电部15”改称为“蓄电部15a”。此外,将“设定保持部1111”改称为“设定保持部1111a”,“对马达控制部11的设定”改称为“马达m的旋转方向的设定”,“第1设定”改称为“第1旋转方向”。

另一方面,如下所示,将马达m的旋转方向的设定切换为第2旋转方向。

即,在电源电压vcc被输入到马达控制部11的状态下,在将具有第1阈值th1以上的电压值的控制信号cs输入到旋转方向切换部111a的情况下,旋转方向切换部111a将马达m的旋转方向的设定切换为第2旋转方向。因此,根据第1变形例,将输入电源电压vcc的第1通电线fl以及输入速度指令信号vsp的第2通电线sl代用作用于将马达m的旋转方向的设定切换为第2旋转方向的通电线。其结果是,马达装置b1以及马达控制装置1能够进一步抑制用于切换马达m的旋转方向的设定的通电线的数量增加的情况。

具体而言,旋转方向切换部111a按照与参照图3和图5进行了说明的设定切换部111将对马达控制部11的设定切换为第2设定时相同的步骤,将马达m的旋转方向的设定切换为第2旋转方向。

因此,根据第1变形例,在比第1阈值th1低的电压值的速度指令信号vsp被输入到旋转控制部113的状态下,将控制信号cs输入到旋转方向切换部111a。其结果是,在比第1阈值th1低的电压值的速度指令信号vsp被输入到旋转控制部113的状态下,旋转方向切换部111a将马达m的旋转方向的设定切换为第2旋转方向。由此,在马达m的旋转中,能够抑制因第1阈值th1以上的电压值的速度指令信号vsp而切换马达m的旋转方向的情况。

此外,在第1变形例中,关于旋转方向切换部111a,在实施方式1中的图3和图5的说明中,将“设定切换部111”改称为“旋转方向切换部111a”,“蓄电部15”改称为“蓄电部15a”。此外,将“设定保持部1111”改称为“设定保持部1111a”,“对马达控制部11的设定”改称为“马达m的旋转方向的设定”,“第2设定”改称为“第2旋转方向”。

旋转方向切换部111a具有设定保持部1111a。设定保持部1111a保持马达m的旋转方向的设定。具体而言,当旋转方向切换部111a切换马达m的旋转方向的设定时,设定保持部1111a保持切换后的旋转方向的设定。并且,旋转控制部113经由逆变器13控制马达m,使得马达m向设定保持部1111a所保持的旋转方向旋转。另一方面,当停止对马达控制部11输入电源电压vcc,或者停止对马达控制部11输入速度指令信号vsp时,设定保持部1111b将马达m的旋转方向的设定复位。

(第2变形例)

参照图7,对本发明的实施方式1的第2变形例进行说明。在第2变形例的马达系统a1中,第2变形例主要在由旋转方向切换部111a和旋转输出切换部111b共用一个蓄电部15这一点上与第1变形例不同。以下,主要对第2变形例与第1变形例的不同点进行说明。

图7是示出第2变形例的马达系统a1的图。如图7所示,第2变形例的马达控制装置1具有一个蓄电部15。蓄电部15与第2通电线sl连接。并且,第2通电线sl将速度指令信号vsp输入到蓄电部15。其结果是,蓄电部15接收速度指令信号vsp进行蓄电。此外,蓄电部15与控制信号线cl连接。并且,蓄电部15利用控制信号线cl与旋转方向切换部111a以及旋转输出切换部111b双方连接。即,蓄电部15由旋转输出切换部111b和旋转方向切换部111a共用。

因此,根据第2变形例,与对旋转方向切换部111a以及旋转输出切换部111b分别设置蓄电部15的情况相比较,能够简化马达控制装置1。其结果是,能够降低马达控制装置1的制造成本。此外,在第2变形例中,一个蓄电部15作为参照图6进行了说明的第1变形例的蓄电部15a以及蓄电部15b发挥功能。

(实施方式2)

参照图8~图11对本发明的实施方式2进行说明。在实施方式2的马达系统a1中,实施方式2主要在马达控制部11具有切换电源电压vcc的输入和切断的电源输入切换部117这一点上与实施方式1不同。以下,主要对实施方式2与实施方式1的不同点进行说明。

图8是示出实施方式2的马达系统a1的图。如图8所示,在实施方式2的马达系统a1中,马达控制装置1的马达控制部11除了参照图1进行了说明的马达控制部11的结构之外,还具有电源输入切换部117和内部电源线il。电源输入切换部117与第1通电线fl、第2通电线sl以及内部电源线il连接。电源输入切换部117例如是电源输入切换电路。电源输入切换部117根据第2阈值th2切换对马达控制部11的内部的电源电压vcc的输入和切断。第2阈值th2小于第1阈值th1。第1阈值th1例如为2v,第2阈值th2例如为1v。电源输入切换部117通过向内部电源线il输出电源电压vcc,将电源电压vcc输入到马达控制部11的内部。此外,从第2通电线sl将速度指令信号vsp输入到电源输入切换部117。

具体而言,在从第1通电线fl将电源电压vcc输入到电源输入切换部117的状态下,在速度指令信号vsp的电压值大于第2阈值th2的情况下,电源输入切换部117经由内部电源线il将电源电压vcc输入到马达控制部11的内部。因此,在没有从第1通电线fl将电源电压vcc输入到电源输入切换部117的状态下,电源电压vcc不被输入到马达控制部11的内部。

另一方面,在从第1通电线fl将电源电压vcc输入到电源输入切换部117的状态下,在速度指令信号vsp的电压值在第2阈值th2以下的情况下,电源输入切换部117将向马达控制部11的内部进行的电源电压vcc的输入切断。

接下来,参照图8和图9,对将对马达控制部11的设定切换为第1设定时的控制进行说明。图9是示出将对马达控制部11的设定切换为第1设定时的电源电压vcc、速度指令信号vsp以及控制信号cs的时序图。在图9中,在纵轴示出第1通电线fl的电位、内部电源线il的电位、第2通电线sl的电位以及控制信号线cl的电位。此外,横轴表示时间。另外,在图9的说明中,适当省略与图2相同的动作以及状态的说明。

如图8和图9所示,在时刻t1,从第1通电线fl将电源电压vcc输入到电源输入切换部117。此外,在时刻t1,由于速度指令信号vsp没有被输入到第2通电线sl,因此,电源输入切换部117不向内部电源线il输出电源电压vcc。

在时刻t1之后的时刻t2,从第2通电线sl将低于第1阈值th1且大于第2阈值th2的电压值的速度指令信号vsp输入到电源输入切换部117。因此,电源输入切换部117向内部电源线il输出电源电压vcc,并将电源电压vcc输入到马达控制部11的内部。此外,蓄电部15经由控制信号线cl将低于第1阈值th1且大于第2阈值th2的电压值的控制信号cs输入到设定切换部111。其结果是,设定切换部111将对马达控制部11的设定切换为第1设定。

即,在电源电压vcc从内部电源线il被输入到马达控制部11的内部的状态下,在低于第1阈值th1且大于第2阈值th2的电压值的控制信号cs被输入到设定切换部111的情况下,设定切换部111将对马达控制部11的设定切换为第1设定。其结果是,对马达控制部11的设定被确定,设定保持部1111保持第1设定。

以上,如参照图8和图9进行了说明的那样,在实施方式2中,能够根据电源电压vcc以及速度指令信号vsp的状态变化,将对马达控制部11的设定切换为第1设定。即,在实施方式2中,与实施方式1相同,将第1通电线fl以及第2通电线sl代用作用于将对马达控制部11的设定切换为第1设定的通电线。因此,马达装置b1以及马达控制装置1能够抑制用于切换对马达控制部11的设定的通电线的数量增加的情况。

接下来,参照图8和图10,对将对马达控制部11的设定切换为第2设定时的控制进行说明。图10是示出将对马达控制部11的设定切换为第2设定时的电源电压vcc、速度指令信号vsp以及控制信号cs的时序图。在图10中,在纵轴示出第1通电线fl的电位、内部电源线il的电位、第2通电线sl的电位以及控制信号线cl的电位。此外,横轴表示时间。另外,在图10的说明中,适当省略与图3相同的动作以及状态的说明。

如图8和图10所示,在时刻t3,从第2通电线sl将第1阈值th1以上的速度指令信号vsp输入到马达控制部11。因此,蓄电部15经由控制信号线cl将第1阈值th1以上的电压值的控制信号cs输出至设定切换部111。另外,在时刻t3,电源电压vcc没有被输入到第1通电线fl。因此,电源电压vcc没有被输入到马达控制部11的内部。

在时刻t3之后的时刻t4,第2通电线sl的速度指令信号vsp的电压值降低得比第1阈值th1低。降低后的速度指令信号vsp的电压值大于第2阈值th2。时刻t4表示速度指令信号vsp的电压值开始减小时。

另一方面,从时刻t3到时刻t4,蓄电部15进行蓄电。因此,在时刻t4,当速度指令信号vsp的电压值降低得比第1阈值th1低时,蓄电部15从时刻t4起向控制信号线cl开始放电。其结果是,蓄电部15从时刻t4起将电压值减小的控制信号cs输出至控制信号线cl。该情况下,蓄电部15从时刻t4起持续一定时间p以上而向控制信号线cl输出第1阈值th1以上的电压值的控制信号cs。

在时刻t5,从第1通电线fl将电源电压vcc输入到电源输入切换部117。此外,在时刻t5,从第2通电线sl将大于第2阈值th2的电压值的速度指令信号vsp输入到电源输入切换部117。因此,电源输入切换部117向内部电源线il输出电源电压vcc,并将电源电压vcc输入到马达控制部11的内部。

其结果是,在时刻t5,在马达控制部11的内部被输入了电源电压vcc的状态下,向控制信号线cl输出的控制信号cs的电压值在第1阈值th1以上。因此,设定切换部111将对马达控制部11的设定切换为第2设定。然后,在时刻t5,对马达控制部11的设定被确定,设定保持部1111保持第2设定。

以上,如参照图8和图10进行了说明的那样,在实施方式2中,能够根据“电源电压vcc没有被输入到马达控制部11的内部的状态→输入了第1阈值th1以上的速度指令信号vsp的状态→速度指令信号vsp降低得比第1阈值th1低的状态→电源电压vcc被输入到马达控制部11的内部的状态”这样的电源电压vcc以及速度指令信号vsp的状态变化,将对马达控制部11的设定切换为第2设定。

具体而言,在实施方式2中,在电源电压vcc没有从第1通电线fl被输入到电源输入切换部117的状态下,在具有第1阈值th1以上的电压值的速度指令信号vsp被输入到马达控制部11之后、速度指令信号vsp的电压值降低得比第1阈值th1低的情况下,蓄电部15经由控制信号线cl持续一定时间p以上而向设定切换部111输出具有第1阈值th1以上的电压值的控制信号cs。

然后,在从第1通电线fl将电源电压vcc输入到电源输入切换部117并且速度指令信号vsp的电压值大于第2阈值th2的情况下,电源输入切换部117经由内部电源线il将电源电压vcc输入到马达控制部11的内部。

进而,在从内部电源线il将电源电压vcc输入到马达控制部11的内部的状态下,在具有第1阈值th1以上的电压值的控制信号cs被输入到设定切换部111的情况下,设定切换部111将对马达控制部11的设定切换为第2设定。

因此,在实施方式2中,在马达控制装置1具有根据速度指令信号vsp进行动作的电源输入切换部117的情况下,能够利用基于两个不同的阈值(第1阈值th1以及第2阈值th2)的速度指令信号vsp的电压值的控制以及不同电压值下的速度指令信号vsp的输入时机的控制,容易地切换对马达控制部11的设定。

此外,在实施方式2中,与实施方式1同样,将第1通电线fl以及第2通电线sl代用作用于将对马达控制部11的设定切换为第2设定的通电线。因此,马达装置b1以及马达控制装置1能够进一步抑制用于切换对马达控制部11的设定的通电线的数量增加的情况。此外,在实施方式2中,具有与实施方式1相同的效果。

此外,在实施方式2中,马达控制装置1通过根据速度指令信号vsp控制电源输入切换部117,从而控制切换对马达控制部11的设定时的电源电压vcc。因此,与仅利用控制器b2来控制切换对马达控制部11的设定时的电源电压vcc的情况相比较,能够简化控制器b2的结构。

接下来,参照图8和图11,对将对马达控制部11的设定切换为第2设定时的马达系统a1的动作进行说明。图11是示出马达控制装置1的动作的流程图。如图11所示,马达系统a1执行步骤s1~步骤s18的各处理。

如图8和图11所示,在步骤s11中,电源部3在没有从第1通电线fl将电源电压vcc输入到电源输入切换部117的状态下,从第2通电线sl将具有第1阈值th1以上的电压值的速度指令信号vsp输入到马达控制部11。

在步骤s12中,电源部3使输入到马达控制部11的速度指令信号vsp的电压值降低得比第1阈值th1低。

在步骤s13中,蓄电部15持续一定时间p以上而向设定切换部111输出具有第1阈值th1以上的电压值的控制信号cs。

在步骤s14中,在电源电压vcc没有被输入到电源输入切换部117、或者大于第2阈值th2的电压值的速度指令信号vsp没有被输入到电源输入切换部117的情况下,电源输入切换部117等待电源电压vcc被输入,并且等待大于第2阈值th2的电压值的速度指令信号vsp被输入。

另一方面,在步骤s14中,在电源电压vcc被输入到电源输入切换部117,并且大于第2阈值th2的电压值的速度指令信号vsp被输入到电源输入切换部117的情况下,处理进入步骤s15。

在步骤s15中,电源输入切换部117将电源电压vcc输入到马达控制部11的内部。

在步骤s16中,设定切换部111判定具有第1阈值th1以上的电压值的控制信号cs是否已被输入。

在步骤s16中判定为否定的情况下,处理进入步骤s11。

另一方面,在步骤s16中判定为肯定的情况下,处理进入步骤s17。“判定为肯定”表示判定为具有第1阈值th1以上的电压值的控制信号cs已被输入。

在步骤s17中,设定切换部111将对马达控制部11的设定切换为第2设定。

在步骤s18中,旋转控制部113根据速度指令信号vsp来控制马达m的旋转速度。

以上,如参照图11进行了说明的那样,根据实施方式2,能够利用电源电压vcc以及速度指令信号vsp的输入时机的控制,将对马达控制部11的设定切换为第2设定。因此,在马达系统a1中,能够抑制用于切换对马达控制部11的设定的通电线的数量增加的情况。

另外,在参照图6和图7进行了说明的实施方式1的第1变形例以及第2变形例中,马达控制部11也可以还具有实施方式2的电源输入切换部117。

例如,在第1变形例中,在马达控制部11具有电源输入切换部117的情况下,如下所述对实施方式2的说明进行改称。

即,关于旋转输出切换部111b,在实施方式2中的图9~图11的说明中,将“设定切换部111”改称为“旋转输出切换部111b”,“蓄电部15”改称为“蓄电部15b”。此外,将“设定保持部1111”改称为“设定保持部1111b”,“对马达控制部11的设定”改称为“旋转信号pg的输出形式的设定”。

此外,关于旋转输出切换部111b,在实施方式2中的图9的说明中,将“第1设定”改称为“第1输出形式”,在实施方式2中的图10和图11的说明中,将“第2设定”改称为“第2输出形式”。

另一方面,关于旋转方向切换部111a,在实施方式2中的图9~图11的说明中,将“设定切换部111”改称为“旋转方向切换部111a”,“蓄电部15”改称为“蓄电部15a”。此外,将“设定保持部1111”改称为“设定保持部1111a”,“对马达控制部11的设定”改称为“马达m的旋转方向的设定”。

此外,关于旋转方向切换部111a,在实施方式2中的图9的说明中,将“第1设定”改称为“第1旋转方向”,在实施方式2中的图10和图11的说明中,将“第2设定”改称为“第2旋转方向”。

另外,例如,在第2变形例中,在马达控制部11具有电源输入切换部117的情况下,一个蓄电部15作为在第1变形例中马达控制部11具有电源输入切换部117的情况下的蓄电部15a以及蓄电部15b发挥功能。

这里,在实施方式1、第1变形例、第2变形例以及实施方式2中,马达控制部11例如可以由一个ic构成,马达控制部11以及逆变器13例如也可以由一个ic构成。此外,在实施方式1、第1变形例、第2变形例以及实施方式2中,蓄电部15配置在马达控制部11的外部。但是,蓄电部15也可以配置在马达控制部11的内部,蓄电部15的配置没有特别限定。

以上,参照附图对本发明的实施方式进行了说明。但是,本发明不限于上述的实施方式,能够在不脱离其主旨的范围内在各种方式中进行实施。此外,上述实施方式中公开的多个构成要素可以适当改变。例如,可以将某个实施方式所示的全部构成要素中的某个构成要素追加到另一实施方式的构成要素中,或者,也可以将某个实施方式所示的全部构成要素中的一些构成要素从实施方式中删除。

此外,附图是为了易于理解发明,以各个构成要素为主体而示意性地示出的,出于制作附图的便利性,图示的各构成要素的厚度、长度、数量、间隔等也有时与实际不同。此外,上述的实施方式中所示的各构成要素的结构是一例,没有特别限定,当然,在实质上不脱离本发明的效果的范围内可以进行各种变更。

产业上的可利用性

本发明提供马达控制装置以及马达装置,具有产业上的可利用性。

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