三相无刷电机的驱动装置及其驱动方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种三相无刷电机的驱动装置，其在依次切换选择三相无刷电机的三个相中的进行通电的两个相的六种通电模式而移至无传感器控制之前，进行基于六种通电模式的瞬间性的通电而检测在非通电相产生的六个第一感应电压，以各相作为非通电相计算出由六个第一感应电压中的非通电相共同的两个通电模式检测出的两个第一感应电压的差值即感应电压差，获取三个感应电压差，检测按照与三个感应电压差对应的规定的通电模式进行通电时在非通电相产生的第二感应电压，基于第二感应电压的变化推定转子的初始位置。

Driving device and driving method of three phase brushless motor

The invention provides a driving device for a three phase brushless motor, which is switched to the two phase of the three phase of the three phase brushless motor and moves to the sensorless control, and checks the six first senses of the non power phase, which is based on the instantaneous power of the six electrified modes. The voltage is used to calculate the difference between the two first induction voltages detected by the two modes of non electrified phase in the six first induction voltages, that is, the difference of the induction voltage, that is, the difference of the induction voltage, and the three induction voltage differences are obtained, and the detection is carried out in accordance with the prescribed mode of the regulation of the corresponding three induced voltage differences. In the second induction voltage generated by the non energized phase, the initial position of the rotor is estimated based on the variation of the second induced voltage.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】三相无刷电机的驱动装置及其驱动方法
本专利技术涉及三相无刷电机的驱动装置及其驱动方法，具体而言，涉及推定三相无刷电机的转子初始位置的技术。
技术介绍
作为三相无刷电机的驱动装置及其驱动方法，已知如下方法(例如，参照专利文献1)：根据与转子的角度位置对应地在非通电相(开路相)产生的脉冲感应电压(感应电压)与基准电压的比较结果，对选择三相无刷电机的三个相中的进行通电的两个相的六种通电模式依次进行切换，以进行无传感器控制，所述驱动装置及驱动方法推定使转子从停止状态向规定方向旋转时的转子磁极的角度位置(初始位置)。在这种无刷电机的驱动装置及其驱动方法中，通过以六种通电模式进行通电，检测出在各通电模式的非通电相产生的感应电压，在非通电相共同的两个通电模式间分别计算出感应电压的和与差，基于所算出的三个感应电压和之间及所算出的三个感应电压差之间的各大小关系，推定转子的初始位置。现有技术文献专利文献专利文献1：(日本)特开2013－223355号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，在感应电压和的波动幅度因无刷电机的磁路特性而变小的情况下，难以在三个感应电压和之间明确地判定出大小关系。其结果是，推定转子初始位置的推定精度下降，因此，存在转子向与规定方向相反的方向旋转等不能正常地起动无刷电机的隐患。本专利技术是鉴于上述问题点而做出的，其目的在于，提供一种三相无刷电机的驱动装置及其驱动方法，可在感应电压和的波动幅度较小的无刷电机中提高推定转子初始位置的推定精度。用于解决课题的技术方案因此，在本专利技术的三相无刷电机的驱动装置中，对于在进行三相无刷电机的任意两个相中的一方电流成为正的通电时所检测到的非通电相的感应电压与在进行所述一方电流成为负的通电时所检测到的非通电相的感应电压之间的差值即感应电压差，基于以各相作为非通电相而得到的三个感应电压差、和检测非通电相的感应电压之后向规定的两个相通电而使转子旋转时所检测出的非通电相的感应电压的变化，推定转子的初始位置。另外，在本专利技术的三相无刷电机的驱动方法中，针对每个不同的非通电相计算出在进行三相无刷电机的任意两个相中的一方电流成为正的通电时所检测到的非通电相的感应电压与进行所述一方电流成为负的通电时所检测到的非通电相的感应电压之间的差值即感应电压差，在检测非通电相的感应电压之后，在向规定的两个相通电而使转子旋转时检测非通电相的感应电压的变化，基于针对每个不同的非通电相计算出的感应电压差及在使转子旋转时所检测出的非通电相的感应电压的变化，推定转子的初始位置。专利技术效果根据本专利技术的三相无刷电机的驱动装置及其驱动方法，在感应电压和的波动幅度较小的无刷电机中，能够提高推定转子初始位置的推定精度。附图说明图1是表示本专利技术实施方式的发动机冷却系统之一例的结构图。图2是表示同一实施方式的无刷电机及其驱动装置的结构之一例的电路图。图3是同一实施方式的控制单元的功能方框图。图4是对根据同一实施方式的各通电模式产生的电流、合成磁通的方向及脉冲感应电压之一例进行说明的说明图。图5是表示同一实施方式的各通电模式的切换角度及各通电模式的通电相、通电方向之一例的时间图。图6是表示同一实施方式的无刷电机驱动控制的主流程之一例的流程图。图7是表示同一实施方式的初始位置推定、起动开始处理的流程图。图8是表示同一实施方式的初始位置推定、起动开始处理的流程图。图9是说明在同一实施方式中从按照各通电模式在非通电相产生的脉冲感应电压计算出感应电压差的计算方法的说明图，(a)～(f)是按照各通电模式在非通电相产生的脉冲感应电压，(g)是感应电压差。图10是对同一实施方式的初始位置区域的确定进行说明的说明图，(a)是感应电压差，(b)是按照通电模式M3在非通电相产生的脉冲感应电压。图11是对同一实施方式的特定通电模式的通电方法进行说明的说明图。图12是对同一实施方式的特定通电模式的通电方法进行说明的说明图。图13是对同一实施方式的初始位置区域的特定进行说明的说明图，(a)是感应电压差，(b)是按照通电模式M1在非通电相产生的脉冲感应电压。图14是对同一实施方式的初始位置区域的确定进行说明的说明图，(a)是感应电压差，(b)是按照通电模式M5在非通电相产生的脉冲感应电压。图15是对同一实施方式的起始通电模式的通电方法进行说明的说明图。图16是说明在同一实施方式中错误确定了初始位置时起始通电模式的通电不产生失步的情况的说明图。图17是对同一实施方式的起始通电模式的通电方法进行说明的说明图。图18是说明在同一实施方式中错误确定了初始位置时起始通电模式的通电产生失步的情况的说明图。图19是对同一实施方式的变形例中的初始位置推定的变更点进行说明的说明图。图20是对同一实施方式的变形例中的图8的变更点进行说明的流程图。图21是对同一实施方式的变形例中的图8的变更点进行说明的流程图。图22是对同一实施方式的变形例的效果进行说明的说明图。图23是对同一实施方式的变形例的效果进行说明的说明图。图24是对在同一实施方式中变更了特定通电模式的情况进行说明的说明图。图25是对在同一实施方式中变更了特定通电模式的情况进行说明的说明图。图26是说明感应电压和相对于转子磁极位置的变化的说明图。具体实施方式下面，参照附图对用于实施本专利技术的实施方式进行详细描述。图1表示的是作为本专利技术的三相无刷电机的驱动装置之一例而应用于在发动机冷却系统中压送制冷剂的电动水泵的驱动源即三相无刷电机的例子。对搭载于车辆的发动机10的气缸体、气缸盖等进行冷却的制冷剂是冷却水，冷却水经由第一冷却水通路12被导入到一并设有电动式散热风扇14的散热器16内。被导入到散热器16内的冷却水在经过安装有散热片的散热器芯时与外气进行热交换，其温度下降。然后，因经过散热器16而温度下降了的冷却水经由第二冷却水通路18向发动机10返回。另外，第一冷却水通路12和第二冷却水通路18经由旁通路20连通连接，以使从发动机10排出的冷却水绕过散热器16。在旁通路20的下游端和第二冷却水通路18的接合部位配设有电恒温调节器22，电恒温调节器22将旁通路20的通路面积从全开到全闭之间多阶段或连续地开闭。电恒温调节器22例如可以是开闭阀，经由驱动电路根据PWM信号的占空比(dutyratio)驱动其内置加热器，由此使同样内置的蜡发生热膨胀，从而对阀进行开闭。因此，通过利用占空比控制电恒温调节器22，能够使经过散热器16的冷却水的比例发生变化。在第二冷却水通路18的下游端和电恒温调节器22之间分别配设有机械式水泵24及电动水泵26，强制地使冷却水在发动机10和散热器16之间循环。机械式水泵24以关闭发动机10的冷却水入口的方式安装，例如由发动机10的凸轮轴驱动。为了在发动机10因怠速停止功能而停止的情况下也能够发挥冷却性能或者维持制热功能，电动水泵26通过不同于发动机10的驱动源即后述的无刷电机100来驱动，车辆的电力系统在怠速停止中也能够驱动电动水泵26。作为控制散热风扇14、电恒温调节器22及电动水泵26的驱动的控制系统，安装有：作为检测从发动机10排出的冷却水的温度(冷却水温度)的冷却水温度检测单元的水温传感器28、检测车速的车速传感器30、检测外气温度的温度传感器32、检测发动机转速的转速传感器34、检本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三相无刷电机的驱动装置，其具备：驱动电路，驱动三相无刷电机；控制器，向所述驱动电路输出控制信号，使得依次切换选择所述三相无刷电机的三个相中的进行通电的两个相的六种通电模式而进行无传感器控制，所述驱动装置的特征在于，所述控制器构成为：在进行所述无传感器控制之前，以进行基于六种通电模式的瞬间性的通电的方式向所述驱动电路输出控制信号，检测在非通电相产生的六个第一感应电压，以各相作为非通电相，计算出由所述六个第一感应电压中的非通电相共同的两个通电模式检测出的两个第一感应电压的差值即感应电压差，获取三个感应电压差，检测向所述驱动电路输出控制信号而按照与所述三个感应电压差的大小关系对应的规定的通电模式进行通电时在非通电相产生的第二感应电压，基于所述第二感应电压的变化推定所述转子的初始位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.12 JP 2016-0036531.一种三相无刷电机的驱动装置，其具备：驱动电路，驱动三相无刷电机；控制器，向所述驱动电路输出控制信号，使得依次切换选择所述三相无刷电机的三个相中的进行通电的两个相的六种通电模式而进行无传感器控制，所述驱动装置的特征在于，所述控制器构成为：在进行所述无传感器控制之前，以进行基于六种通电模式的瞬间性的通电的方式向所述驱动电路输出控制信号，检测在非通电相产生的六个第一感应电压，以各相作为非通电相，计算出由所述六个第一感应电压中的非通电相共同的两个通电模式检测出的两个第一感应电压的差值即感应电压差，获取三个感应电压差，检测向所述驱动电路输出控制信号而按照与所述三个感应电压差的大小关系对应的规定的通电模式进行通电时在非通电相产生的第二感应电压，基于所述第二感应电压的变化推定所述转子的初始位置。2.如权利要求1所述的三相无刷电机的驱动装置，其特征在于，所述控制器基于所述三个感应电压差的大小关系暂时确定推定为包含所述转子的初始位置的两个角度区域，基于所述第二感应电压的变化将所述两个角度区域确定为一个角度区域，从而推定所述转子的初始位置。3.如权利要求2所述的三相无刷电机的驱动装置，其特征在于，所述控制器在所述第二感应电压增大的情况下，将所述转子的初始位置确定为所述两个角度区域中的一方，在所述第二感应电压减小的情况下，将所述转子的初始位置确定为所述两个角度区域中的另一方。4.如权利要求2所述的三相无刷电机的驱动装置，其特征在于，所述两个角度区域基于所述三个感应电压差中的成为最大值的感应电压差来暂时确定。5.如权利要求1所述的三相无刷电机的驱动装置，其特征在于，所述规定的通电模式基于所述三个感应电压差中的成为最大值的感应电压差来确定。6.如权利要求1所述的三相无刷...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅津岳，冈本直树，
申请(专利权)人：日立汽车系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP