无刷电动机装置制造方法及图纸

ｎ相（ｎ为正整数）的无刷电动机装置中，包括：定子（１４）；具有规定极数的转子（１２）；固定在与转子的转轴垂直的面上、具有该转子的２倍的极数的磁极位置检测用磁体（１６）；与磁极位置检测用磁体相对配置、检测转子的磁极位置的ｎ个主霍尔元件（１８ａ）；相对于主霍尔元件在周向具有规定的偏移配置、检测转子的磁极位置的ｎ个副霍尔元件（１８ｂ）；以及控制部，该控制部根据主霍尔元件的输出模式的变化，将“２”进行计数，在规定定时在主霍尔元件的输出模式与副霍尔元件的输出模式相同时，将“１”进行计数，并根据这些计数的值控制转子的旋转。

【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直流电流动作的无刷电动机装置，特别涉及提高检测转子 旋转位置的分辨率的技术。
技术介绍
以往，使用无刷电动机装置作为例如车用的EGR (Exhaust Gas Recirculation,废气再循环)阀、VG (Variable Geometvic,变几何)涡轮 的致动器等的废气控制用致动器的驱动源。该无刷电动机装置例如包括槽数 为"9"的定子；极数为"8"的转子；极数与转子的极数相同为"8"的磁极 位置检测用磁体；以及通过检测该磁极位置检测用磁体的磁性来检测转子旋转 位置的三个霍尔IC (装有霍尔元件的IC)。在本说明书中，将这样的转子的 极数与磁极位置检测用磁体的极数相同、且包括三个霍尔IC的无刷电动机装 置称为"单精度的无刷电动机装置"。近年来，为了提高检测转子旋转位置的分辨率，正在开发一种使磁极位置 检测用磁体的极数为以往的2倍、即"16"的无刷电动机装置(例如参照专利 文献l)。在本说明书中，将这样的磁极位置检测用磁体的极数是转子的极数 的2倍、且包括三个霍尔IC的无刷电动机装置称为"2倍精度的无刷电动机装 置"。根据该2倍精度的无刷电动机装置，可以使检测转子旋转位置的分辨率 提高至单精度的无刷电动机装置的2倍。专利文献l:日本专利特开2002—252958号公报然而，在上述专利文献1所披露的2倍精度的无刷电动机装置中，虽然能 以一定的分辨率检测转子旋转位置，但期望开发一种例如在废气控制用致动器 等中、能以更精细的分辨率检测转子旋转位置的无刷电动机装置。本专利技术是为了回应上述要求而完成的，其目的在于提供一种可以提高检测 转子旋转位置的分辨率的无刷电动机装置。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术所涉及的无刷电动机装置包括固定配置的定 子；通过定子以多个励磁模式被依次励磁而旋转的、具有规定极数的转子；固 定在与转子的转轴垂直的面上、具有该转子2倍极数的磁极位置检测用磁体； 与磁极位置检测用磁体相对配置、检测转子的磁极位置的n个主霍尔元件；与 磁极位置检测用磁体相对且相对于主霍尔元件在周向具有规定偏移而配置、检 测转子的磁极位置的n个副霍尔元件；根据主霍尔元件的输出模式的变化、将 "2"进行计数的主计数部；在规定定时在主霍尔元件的输出模式与副霍尔元 件的输出模式相同时、将"1"进行计数的副计数部；以及根据由主计数部及 副计数部计数的值、控制转子的旋转的控制部。根据本专利技术所涉及的无刷电动机装置，由于是这样构成，即，在n相无刷 电动机装置中，使磁极位置检测用磁体的极数为转子极数的2倍，并且，除了 n个主霍尔元件之外，还包括n个副霍尔元件以检测磁极位置，因此可以使检 测转子旋转位置的分辨率为以往的2倍精度的无刷电动机装置的2倍。其结果 是，由于可以实现4倍精度的无刷电动机装置，因此与以往的无刷电动机装置 相比，可以进一步提高检测转子旋转位置的分辨率。附图说明图1是表示沿轴向剖切应用本专利技术的实施方式1所涉及的无刷电动机装置 的EGR阀的构造的剖视图。图2是表示本专利技术的实施方式1所涉及的无刷电动机装置的阀升程量一霍 尔IC计数特性的图。图3是本专利技术的实施方式1所涉及的无刷电动机装置的从电动机轴端面观 察的俯视图。图4是表示使用以往的12极的转子12的单精度及2倍精度的无刷电动机 装置的霍尔IC的配置例的图。图5是表示本专利技术的实施方式1所涉及的4倍精度的 刷电动机装置的霍 尔IC的配置例的图。图6是表示本专利技术的实施方式1所涉及的无刷电动机装置所使用的电动机 驱动电路的结构的方框图。图7是表示用于使以往的无刷电动机装置动作的通电方向、电角度、机械 角及霍尔IC输出的关系的图。图8是表示用于使本专利技术的实施方式1所涉及的无刷电动机装置动作的通电方向、电角度、机械角及霍尔ic输出的关系的图。图9是表示本专利技术的实施方式1所涉及的无刷电动机装置中转子向开方向 旋转时的通电顺序和各通电中的转子的转矩点的图(其一)。图10是表示本专利技术的实施方式1所涉及的无刷电动机装置中转子向开方 向旋转时的通电顺序和各通电中的转子的转矩点的图(其二)。图11是表示本专利技术的实施方式1所涉及的无刷电动机装置中转子向闭方 向旋转时的通电顺序和各通电中的转子的转矩点的图(其一)。图12是表示本专利技术的实施方式1所涉及的无刷电动机装置中转子向闭方 向旋转时的通电顺序和各通电中的转子的转矩点的图(其二)。图13是表示本专利技术的实施方式1所涉及的无刷电动机装置的霍尔IC的输 出依次切换的状态的图。图14是以位置控制处理为中心表示本专利技术的实施方式1所涉及的无刷电 动机装置的动作的流程图。图15是将图14的流程图所示的位置控制处理以方框图描述的图。图16是表示本专利技术的实施方式1所涉及的无刷电动机装置中、使转子向 阀的开阀方向旋转时的动作的时序图。图17是表示本专利技术的实施方式1所涉及的无刷电动机装置中、使转子向 阀的闭阀方向旋转时的动作的时序图。图18是从上表面观察本专利技术的实施方式2所涉及的无刷电动机装置的图。图19是表示用于使本专利技术的实施方式2所涉及的无刷电动机装置动作的 通电方向、电角度、机械角及霍尔IC输出的关系的图。具体实施例方式下面，为了更详细说明本专利技术，参照附图说明用于实施本专利技术的最佳方式。实施方式1.图1是表示沿轴向剖切应用本专利技术的实施方式1所涉及的无刷电动机装置的EGR阀的构造的剖视图。该EGR阀大致分为由无刷电动机装置1与阀机构2 构成。无刷电动机装置1的拧紧在电动机轴11上的圆筒状的转子12，插入固定 在壳体13上的定子14的中空部，被轴承15支承，可自由旋转。另外，在转 子12上固定有磁极位置检测用磁体16，使其成为与该轴垂直的面。另外，在印制电路板17上装载霍尔IC18。霍尔IC18由装有霍尔元件的 IC构成。印制电路板17安装在壳体13上，使霍尔IC18处于与磁极位置检测 用磁体16相对的位置。拧紧在转子12上的电动机轴11由于转子12的旋转可 沿其轴向(图l中的上下方向)移动，在电动机轴11及转子12上形成螺纹， 使得转子12每转1圈的电动机轴11的移动量为8ram。在阀机构2中设置固定有阀21的阀轴22，其轴配置为与电动机轴11的 轴处于同一位置。该阀轴22为了实现故障安全功能，被复位弹簧23向阀21 关闭的方向(以下称作"闭阀方向")施力。阀轴22由于其一端与电动机轴 11抵接，可在其轴向(图示箭头方向)移动。该阀轴22的行程是10mm， 在阀21关闭时为0mm，在打开最大时为10mm。图2表示阀升程量一霍尔IC计数特性。表示阀21的移动量的阀升程量与 表示霍尔IC18的输出模式变化的数量的霍尔IC计数成比例，电动机轴11与 阀轴22刚抵接之后，即阀升程量为Omm的状态的霍尔IC计数为0的情况下， 在霍尔IC的计数为240时，成为最大的阀升程量即10ram。因此，阀升程量在 霍尔IC计数的1个计数下为0. 0416mm。图3是无刷电动机装置1的从电动机轴端面观察的俯视图。该无刷电动机 装置1的定子14的槽数是"9"，转子12的极数是"12"，磁极位置检测用 磁体16的极数是"24"。磁极位置检测用磁体16的结构为， 一对N极及S 极与转子12的一个极对应。图3中，涂斜线的一对N极及S极与转子12 的N极对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ｎ相的无刷电动机装置，其中ｎ为正整数，该无刷电动机装置的特征在于，包括：　固定配置的定子；　通过所述定子以多个励磁模式被依次励磁而旋转的具有规定极数的转子；　固定在与所述转子的转轴垂直的面上具有该转子２倍极数的磁极位置 检测用磁体；　与所述磁极位置检测用磁体相对配置的检测所述转子的磁极位置的ｎ个主霍尔元件；　与所述磁极位置检测用磁体相对且相对于所述主霍尔元件在周向具有规定偏移而配置的检测所述转子的磁极位置的ｎ个副霍尔元件；　根据所述主霍尔 元件的输出模式的变化将“２”进行计数的主计数部；　在规定定时所述主霍尔元件的输出模式与所述副霍尔元件的输出模式相同时将“１”进行计数的副计数部；以及　根据由所述主计数部及所述副计数部计数的值来控制所述转子的旋转的控制部。

【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：川村敏，西川绫，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]