电动马达、修正其传感器输出的方法、及控制电路技术

一种电动马达包括：具有多个磁线圈的线圈组；具有多个永磁体的磁体组；输出根据磁体组和线圈组的相对位置以模拟方式改变的输出信号的磁传感器；驱动控制电路；以及输出波形修正单元。该输出波形修正单元基于磁传感器的输出信号的电压电平修正该磁传感器的输出信号的波形，从而磁传感器的输出信号在电动马达操作期间被整形成规定的波形形状。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及利用永磁体和磁线圈的电动马达，并且涉及修正针对电 动马达的传感器输出。
技术介绍
利用永磁体和磁线圈的电动马达是已知的，例如，己经在JP2001-298982A中进行了公开。在现有技术电动马达中，利用来自数字磁传感器的通/断信号执行马 达控制。具体来说，利用来自数字磁传感器的通/断信号，确定将施加至 磁线圈的电压的极性反转的定时。也可获得具有模拟输出的磁传感器。然而，在将模拟磁传感器用于控制马达的情况下，因马达当中的各种制造误差，传感器输出中可能出 现显著误差，使得在某些情况下不能令人满意地执行马达控制。马达当中的对模拟磁传感器的输出可能具有影响的制造误差的示例有磁传感 器的安装位置的误差；因永磁体的磁化误差而造成的N磁极/S磁极边界 的位置的误差；以及磁传感器内部部件的安装位置的误差。然而，在考 虑这些误差的情况下，迄今也必须利用模拟磁传感器来设计实现精确马 达控制的令人满意的技术。这种问题不限于其中使用模拟磁传感器的情 况；在其中使用具有多值模拟输出的数字磁传感器的情况下也会遇到这 种问题。此外，在采用来自数字磁传感器的通/断信号的常规控制中，因为施 加至电动马达的有效电压具有矩形形状，所以在矩形电压波形的边缘效 率下降，并且这产生了噪声和振动相当大的问题。另外，供马达控制使用的PWM控制电路典型地通过比较基准三角 形信号和根据马达传感器输出生成的正弦波信号来生成PWM信号。响应于马达负载变化的变动，修改三角形信号的电平，以使马达根据负载 恰当地操作。然而，常规PWM控制电路具有相当复杂的电路结构，以 便响应于马达负载变化生成PWM信号。这种问题不限于用于马达控制的PWM控制电路，用于其它目的的各禾中PWM控制电路也普遍存在这种问题。
技术实现思路
本专利技术的第一目的是提供在考虑涉及磁传感器输出的误差的情况下 实现精确的马达控制的技术。本专利技术的第二目的是提供利用磁传感器输出实现有效马达控制的技术。本专利技术的第三目的是提供用于利用简单电路结构响应于负载变化来生成PWM信号的技术。根据本专利技术的一个方面，提供了一种供电动马达使用的方法，该电动马达包括具有多个磁线圈的线圈组、具有多个永磁体的磁体组，以及根据磁体组与线圈组的相对位置输出以模拟方式改变的输出信号的磁 传感器。该方法适于修正磁传感器的输出信号的波形。该方法包括以下步骤(a)获取磁传感器的输出信号的电压电平；和(b)基于获取的电压电平，修正磁传感器的输出信号的波形，从而在电动马达操作期间磁 传感器的输出信号呈现规定波形形状。根据这种方法，因为修正磁传感器输出信号以生成规定波形形状， 所以利用磁传感器的输出信号的模拟变化，以便向线圈组施加具有希望 波形的施加电压。结果，可以实现精确的马达控制，而不管磁传感器输 出中的误差如何。该方法可以包括以下步骤通过执行步骤(a)和(b)来执行对磁 传感器的输出信号的偏移修正；并且通过执行步骤(a)和(b)来执行 对磁传感器的输出信号的增益修正。通过执行增益修正和偏移修正，可以容易地将磁传感器输出信号修 正成规定波形形状。执行偏移修正的步骤可以包括以下步骤旋转电动马达的转子并且 获取磁传感器的输出信号的多个峰值；并且基于所述多个峰值确定用于 偏移修正的修正值。执行增益修正的步骤可以包括以下步骤旋转电动马达的转子并且 获取磁传感器的输出信号的多个峰值；并且基于所述多个峰值确定用于 增益修正的修正值。如果在偏移修正和增益修正中利用磁传感器输出信号的多个峰值， 则由于对多个磁体进行了整体考虑，可以获取希望输出信号波形。该方法还可以包括以下步骤向设置在电动马达中的非易失性存储 器存储增益修正的修正值和偏移修正的修正值。利用这种结构， 一旦己经设置了增益修正值和偏移修正值，就可以 在任何时间获取规定传感器输出。根据本专利技术的另一方面，提供了一种电动马达，该电动马达包括 具有多个磁线圈的线圈组；具有多个永磁体的磁体组；磁传感器，该磁传感器被设置成输出根据磁体组和线圈组的相对位置以模拟方式改变的输出信号；驱动控制电路，该驱动控制电路利用磁传感器的输出信号的 模拟变化，生成用于向线圈组施加的施加电压；以及输出波形修正单元， 该输出波形修正单元被设置成，修正磁传感器的输出信号的波形，从而 在电动马达操作期间，磁传感器的输出信号呈现规定波形形状。因为这种电动马达设置有用于执行磁传感器的输出信号的修正以使 磁传感器的输出信号具有规定形状的波形的输出波形修正单元，所以驱 动控制电路利用磁传感器的输出信号的模拟变化可以向线圈组施加具有 优选波形的施加电压。结果，可以实现精确的马达控制，而不管磁传感 器输出中的误差如何。输出波形修正单元可以执行磁传感器的输出信号的增益修正和偏移 修正。如果采用增益修正和偏移修正，则会容易地将磁传感器的输出信号 修正成希望的波形形状。输出波形修正单元可以具有用于存储增益修正值和偏移修正值的非9易失性存储器。利用这种结构， 一旦建立了增益修正值和偏移修正值，就变得可以 随时获取希望的传感器输出。该电动马达还可以包括通信单元，该通信单元用于从外部装置接收 增益修正值和偏移修正值。利用这种结构，例如可以从外部装置向马达发送修正值并且在制造 电动马达期间存储。该规定波形形状可以是磁线圈的反电动势波形，或正弦波波形。因为这种电动马达设置有用于执行磁传感器的输出信号的修正以使 磁传感器的输出信号具有磁线圈的反电动势波形或正弦波波形的输出波 形修正单元，所以驱动控制电路利用磁传感器的输出信号的模拟变化可 以向线圈组施加具有优选波形的施加电压。结果，可以利用磁传感器的 输出实现高效马达控制。该输出波形修正单元可以包括具有输入和输出的查找表，该输入 是磁传感器的输出信号的电平，该输出是供修正输出信号使用的修正值； 和修正执行单元，该修正执行单元被设置成，通过查寻该查找表来获取 修正值，并且利用该修正值执行磁传感器的输出信号的修正。另选的是，该输出波形修正单元可以包括函数系数存储器，该函 数系数存储器用于存储具有自变量和函数值的数学函数的系数，该自变 量是磁传感器的输出信号的电平，该函数值是供修正输出信号使用的修 正值；和修正执行单元，该修正执行单元被设置成，根据该数学函数同 时参照该函数系数来获取修正值，并且利用该修正值执行磁传感器的输 出信号的修正。利用查找表或数学函数，可以容易地将磁传感器的输出信号修正成 希望的波形形状。该修正值是磁传感器的输出信号的电平与具有规定波形形状的已修 正输出信号的电平之差。利用这种结构，通过将所述电平差加至原始信号电平，将容易地获 取希望的波形形状。该输出波形修正单元还可以包括偏移修正单元，该偏移修正单元 被设置成，在修正执行单元进行修正之前，执行磁传感器的输出信号的 偏移修正。利用这种结构，即使因涉及磁传感器的误差而使磁传感器的输出信 号出现偏差，也将修正该偏差。从而，基于修正了偏差的输出信号，将 容易地获取具有希望的波形形状的输出信号。根据本专利技术的另一方面，提供了一种PWM控制电路，该PWM控制电路用于生成对控制目标装置进行控制所使用的PWM信号。该PWM包括乘法单元，该乘法单元被设置成，将电平随时间变化的可变信号的信号值乘以在预定范围任意设置的控制值，由此获得乘法值；和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种供电动马达使用的方法，该电动马达包括：具有多个磁线圈的线圈组、具有多个永磁体的磁体组、以及输出根据所述磁体组与所述线圈组的相对位置以模拟方式改变的输出信号的磁传感器，其中，所述方法适于修正所述磁传感器的所述输出信号的波形，所述方法包括以下步骤：　（ａ）获取所述磁传感器的所述输出信号的电压电平；和　（ｂ）基于获取的所述电压电平，修正所述磁传感器的所述输出信号的所述波形，从而所述磁传感器的所述输出信号在所述电动马达操作期间呈现规定波形形状。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：竹内启佐敏，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]