马达的控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种马达的控制装置，在通过互补PWM驱动马达的控制装置中，抑制在马达驱动时流动再生电流、电源电压上升。控制装置具备操作部(22)、桥电路(32)、和控制部(36)，控制部若从操作部(22)被输入驱动指令，则根据马达(10)的旋转位置来选择桥电路内形成马达的通电路径的高侧以及低侧的开关元件。控制部能够选择性地执行无互补PWM和互补PWM，在该无互补PWM中，使选择出的2个开关元件中的一个成为接通状态，并通过PWM信号驱动另一个，在该互补PWM中，除了与无互补PWM同样的控制之外，还通过反相的PWM信号驱动与通过PWM信号而被驱动的开关元件连接于相同的马达端子的开关元件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对形成向马达的通电路径的桥电路内的开关元件进行PWM(pulsewidthmodulation：脉冲宽度调制)控制的马达的控制装置。
技术介绍
这种控制装置具备桥电路，该桥电路具有分别连接在马达的多个端子与直流电源的正极侧以及负极侧之间的多个开关元件(多个高侧开关以及多个低侧开关)。而且，在马达驱动时，根据马达的旋转位置来选择通电路径的形成所使用的高侧开关和低侧开关，使一个成为接通状态，通过规定占空比的PWM信号使另一个接通/断开，对流动于马达的电流进行PWM控制。另外，作为PWM控制，已知的有通过PWM信号不仅使从直流电源向马达的通电路径上的开关元件接通/断开，还使与该开关元件连接于相同的马达端子的开关元件在相反方向上接通/断开的控制方式(例如参照专利文献1)。该控制方式被称为互补PWM，与通过PWM信号使一个开关元件接通/断开的无互补PWM相比，能够抑制桥电路的温度上升。换句话说，在桥电路内的开关元件上并联连接有二极管，该二极管用于在通过其它开关元件将向马达的通电路径切断时，通过马达绕组中所积蓄的能量，使电流从直流电源的负极侧朝向正极侧流动。因此，在无互补PWM中，在通过PWM信号被接通/断开的开关元件成为断开状态时，以电流继续流动于马达绕组的方式在与该开关元件连接于相同的马达端子的开关元件的二极管中流动电流。像这样在电流流动于二极管的情况下，二极管因内部电阻而发热，设置有二极管的开关元件(进而桥电路)温度上升。与此相对，在互补PWM中，若从直流电源向马达的通电路径上的开关元件通过PWM信号成为断开状态，则与该开关元件连接于相同的马达端子的开关元件成为接通状态，使得电流流动。结果，根据互补PWM，能够抑制马达驱动时流动于二极管的电流，并抑制由于二极管的发热而产生的开关元件(进而桥电路)的温度上升。专利文献1：日本特开2009－261223号公报另外，在互补PWM中，在向马达的通电路径上的开关元件通过PWM信号成为断开状态时，与该开关元件连接于相同的马达端子的开关元件、和通电路径上的另外一个开关元件成为接通状态。在该状态下，由成为接通状态的2个开关元件(2个高侧开关或者2个低侧开关)和马达绕组形成闭环，在该闭环内回流电流。而且，在该闭环中，电流不光在驱动马达的正向上，也能够在制动马达的反向上流动。因此，在马达驱动开始时，马达正在旋转的情况下，若PWM信号的占空比小于与马达的旋转速度匹配的占空比，则在上述闭环中，驱动电流的回流结束之后，因通过马达的旋转所产生的感应电压而流动反向的电流。该反向的电流是使马达产生制动力的制动电流，在制动电流流动时，若切换PWM信号的接通/断开，则电流不能够在上述闭环中回流，而流动向电源的再生电流，电源电压上升。
技术实现思路
在本专利技术的一方面，目的在于在通过互补PWM驱动马达的控制装置中，抑制在马达驱动时流动再生电流而使电源电压上升。本专利技术的马达的控制装置具备用于输入马达的驱动指令的操作部、由切换向马达的通电路径的多个开关元件构成的桥电路、以及控制部。若从操作部被输入驱动指令，则控制部根据马达的旋转位置来选择桥电路内形成从直流电源的正极侧至负极侧的马达的通电路径的正负一对的开关元件。而且，使该选择出的一个开关元件成为接通状态，并通过PWM信号使另一个开关元件接通/断开。结果，根据PWM信号的占空比对流动于马达的电流(进而马达的旋转状态)进行控制(PWM控制)。另外，控制部选择性地执行无互补PWM以及互补PWM中的任意一个，作为PWM控制。换句话说，在无互补PWM中，控制部通过PWM信号使作为形成马达的通电路径的开关元件而被选择的正负一对开关元件中的仅另一个开关元件接通/断开。另外，在互补PWM中，通过PWM信号不仅使该另一个开关元件接通/断开，还使与另一个开关元件连接于相同的马达端子的开关元件以接通/断开状态与另一个开关元件的接通/断开状态相反的方式接通/断开。这样，根据本专利技术的马达的控制装置，控制部能够选择性地执行互补PWM和无互补PWM中的任意一个，作为马达的PWM控制。因此，例如如上所述构成为在利用互补PWM而流动再生电流的条件下，选择无互补PWM，由此能够减少再生电流，抑制电源电压的上升。在此，控制部对马达控制的切换(换句话说，无互补PWM和互补PWM的切换)可以根据马达的状态来进行。另外，控制部可以被构成为在操作部被操作时，基于马达的状态来切换马达的控制。更具体而言，例如控制部可以在操作部被操作时，若马达正在旋转，则选择无互补PWM。这样，在马达正在旋转的状态下，从操作部被输入驱动指令而开始驱动马达时，能够抑制马达通过互补PWM被驱动。因此，在马达正在旋转时，能够抑制通过比与该旋转速度匹配的占空比小的占空比的PWM信号执行互补PWM而使流动再生电流，电源电压上升。此外，控制部可以被构成为在操作部被操作时，若马达没有旋转，则选择互补PWM。接下来，控制部可以被构成为正在通过无互补PWM控制马达时，若向互补PWM的切换条件成立，则将马达的控制切换为互补PWM。这样，通过切换条件的设定，能够防止由于互补PWM产生再生电流这一问题，并且能够执行互补PWM，能够发挥通过互补PWM而获得的效果。换句话说，通过执行互补PWM，能够抑制桥电路内与开关元件并联连接的二极管发热，开关元件进而桥电路的温度上升。另外，在这样设定切换条件的情况下，控制部可以被构成为若马达的驱动时间比设定时间长，则作为切换条件成立，将马达的控制切换为互补PWM。另外，控制部可以被构成为若从操作部被输入驱动指令开始的经过时间比设定时间长，则作为切换条件成立，将马达的控制切换为互补PWM。换句话说，可以认为若马达的驱动时间、驱动指令输入的经过时间变长，则通过该期间的无互补PWM，马达的旋转速度被控制为与PWM信号的占空比对应的旋转速度，即使切换为互补PWM也不会产生再生电流。因此，若将向互补PWM的切换条件设定为马达的驱动时间、驱动指令输入的经过时间，则能够抑制在向互补PWM切换后流动再生电流，并抑制电源电压上升。接下来，控制部可以被构成为基于流动于马达的电流来判断PWM控制的切换条件是否成立。更具体而言，例如控制部可以被构成为若流动于马达的电流成为预先设定的阈值电流以上，则判断为切换条件成立，将马达的控制切换为互补PWM。换句话说，可以认为在马达驱动时，若流动于马达的电流成为阈值以上，则马达的旋转速度上升至与驱动指令对应的旋转速度，马达以与PWM信号的占空比对应的旋转速度被驱动。因此，即使基于流动于马达的电流来设定向互补PWM的切换条件，也能够抑制在向互补PWM切换后流动再生电流，并抑制电源电压上升。另外，控制部可以被构成为基于马达的旋转速度来判断切换条件是否成立。例如，控制部可以被构成为若马达的旋转速度高于马达开始驱动时的旋转速度，则判断为切换条件成立，将马达的控制切换为互补PWM。换句话说，可以认为在马达开始驱动后，若马达的旋转速度高于驱动开始时的旋转速度，则马达以与PWM信号的占空比对应的旋转速度被驱动。因此，即使基于马达的旋转速度来设定向互补PWM的切换条件，也能够抑制向互补PWM切换后流动再生电流，并抑制电源电压上升。另一方面，在操作部被构成为能够输入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种马达的控制装置，其中，具备：操作部，用于输入马达的驱动指令；桥电路，具有分别设置在直流电源的正极侧以及负极侧与所述马达的多个端子之间的多个开关元件；以及控制部，若从所述操作部被输入所述驱动指令，则该控制部根据所述马达的旋转位置来选择所述桥电路内形成从所述直流电源的正极侧至负极侧的所述马达的通电路径的正负一对的开关元件，使该选择出的一个开关元件成为接通状态，并通过PWM信号使另一个开关元件接通/断开，由此对流动于所述马达的电流进行PWM控制，所述控制部被构成为选择性地执行无互补PWM和互补PWM中的任意一个来作为所述PWM控制，在无互补PWM中，通过所述PWM信号使所述桥电路内的多个开关元件中的仅所述另一个开关元件接通/断开，在该互补PWM中，通过所述PWM信号使所述桥电路内的多个开关元件中的所述另一个开关元件接通/断开，并使与所述另一个的开关元件连接于相同的所述马达的端子的开关元件以接通/断开状态与所述另一个开关元件相反的方式接通/断开。

【技术特征摘要】
2015.09.30 JP 2015-1937781.一种马达的控制装置，其中，具备：操作部，用于输入马达的驱动指令；桥电路，具有分别设置在直流电源的正极侧以及负极侧与所述马达的多个端子之间的多个开关元件；以及控制部，若从所述操作部被输入所述驱动指令，则该控制部根据所述马达的旋转位置来选择所述桥电路内形成从所述直流电源的正极侧至负极侧的所述马达的通电路径的正负一对的开关元件，使该选择出的一个开关元件成为接通状态，并通过PWM信号使另一个开关元件接通/断开，由此对流动于所述马达的电流进行PWM控制，所述控制部被构成为选择性地执行无互补PWM和互补PWM中的任意一个来作为所述PWM控制，在无互补PWM中，通过所述PWM信号使所述桥电路内的多个开关元件中的仅所述另一个开关元件接通/断开，在该互补PWM中，通过所述PWM信号使所述桥电路内的多个开关元件中的所述另一个开关元件接通/断开，并使与所述另一个的开关元件连接于相同的所述马达的端子的开关元件以接通/断开状态与所述另一个开关元件相反的方式接通/断开。2.根据权利要求1所述的马达的控制装置，其中，所述控制部被构成为基于所述马达的状态将所述马达的控制切换为所述无互补PWM或者所述互补PWM。3.根据权利要求2所述的马达的控制装置，其中，所述控制部被构成为在所述操作部被操作时，基于所述马达的状态来切换所述马达的控制。4.根据权利要求3所述的马达的控制装置，其中，所述控制部被构成为在所述操作部被操作时，若所述马达正在旋转，则选择所述无互补PWM。5.根据权利要求3所述的马达的控制装置，其中，所述控制部被构成为在所述操作部被操作时，若所述马达没有旋转，则选择所述互补PWM。6.根据权利要求1所述的马达的控制装置，其中，所述控制部被构成为在通过所述无互补PWM控制所述马达时，若向所述互补PWM的切换条件成...

【专利技术属性】
技术研发人员：市川佳孝，
申请(专利权)人：株式会社牧田，
类型：发明
国别省市：日本;JP