3相无刷电动机的驱动装置制造方法及图纸

本发明专利技术在以无传感器方式驱动3相无刷电动机的驱动装置中，可进行无刷电动机的初始位置的检测，可以不进行定位处理而开始电动机驱动。在通过依次切换从3相中选择通电的2个相的6种通电模式来驱动无刷电动机的装置中，在驱动开始前，不使电动机旋转地依次进行6种通电模式下的通电，在各个通电模式下获取开路相的电动势，对通电模式的规定的组合的每一个求电动势的差，根据求出的电动势差中的最大值，估计无刷电动机的初始位置对应于被区分为6个的区域的哪一个。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】3相无刷电动机的驱动装置
本专利技术涉及3相无刷电动机的驱动装置，具体来说，涉及检测3相无刷电动机的初始位置的技术。
技术介绍
在专利文献1中公开了，在通过切换从3相无刷电动机的3相中选择通电的2个相的6种通电模式驱动3相无刷电动机的驱动装置中，根据非通电相的端子电压和基准电压的比较结果，依次切换所述通电模式的无传感器控制。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利特开2009－189176号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，在以无传感器控制方式驱动无刷电动机的情况下，需要在开始驱动时掌握磁极位置(电动机的初始位置)来决定通电模式，例如，有进行在开始驱动之前对任意的相进行通电，从而将磁极位置固定在规定位置的定位处理的情况。但是，存在在定位处理中，为了使电动机旋转而停止至规定的初始位置，在电动机的惯量大时，至定位处理结束为止(至电动机停止为止)的时间变长，实际的驱动开始相对于电动机驱动要求延迟的问题。本专利技术是鉴于上述问题点而完成的，目的是提供可以进行无刷电动机的初始位置的检测(估计)，不进行定位处理地开始电动机驱动的3相无刷电动机的驱动装置。用于解决课题的手段因此，在本申请专利技术中，在无刷电动机的3相中的任意的1相与其它2相之间进行通电，使得所述1相的电流为正以及为负，根据所述1相的电流为正时的开路相的电动势与所述1相的电流为负时的开路相的电动势之差，检测所述无刷电动机的初始位置。专利技术的效果按照上述专利技术，所述电动势差的电平根据磁极位置变化，所以能够根据所述电动势差估计无刷电动机停止的位置(初始位置)，能够使电动机驱动响应良好地开始，而不进行定位处理。附图说明图1是表示本专利技术的第1实施方式中的液压泵系统的结构的方框图。图2是表示本专利技术的第1实施方式中的电动机控制装置以及无刷电动机的结构的电路图。图3是表示本专利技术的第1实施方式中的控制单元(unit)的功能方框图。图4是表示本专利技术的第1实施方式中的各通电模式的切换角度以及各通电模式中的通电相、通电方向的定时图。图5是表示本专利技术的第1实施方式中的电动油泵(oilpump)(无刷电动机)的驱动控制的主例程的流程图。图6是表示本专利技术的第1实施方式中的初始位置的估计处理的流程图。图7是表示本专利技术的第1实施方式中的初始位置的估计处理的流程图。图8是表示本专利技术的第1实施方式中的初始位置的估计处理的流程图。图9是表示求出本专利技术的第1实施方式中的脉冲感应电压之差的通电模式的组合图案的图。图10是用于说明本专利技术的第1实施方式中的初始位置的检测处理的特性的图。图11是例示本专利技术的第1实施方式中的初始位置与驱动开始时的通电模式下的励磁角度的相关的图。图12是例示本专利技术的第1实施方式中的初始位置与驱动开始时的通电模式下的励磁角度的相关的图。图13是例示本专利技术的第1实施方式中的初始位置与驱动开始时的通电模式的切换处理的图。图14是用于说明为了实施用于本专利技术的第1实施方式中的电动势检测的最低占空比下的通电的脉冲偏移控制的定时图。图15是用于说明在本专利技术的第1实施方式中的脉冲偏移控制下降低了平均占空比时的电动势差的特性的图。图16是表示本专利技术的第1实施方式中的电动机旋转导致的磁通的变化、与通电导致的磁通的饱和方向的图。图17是表示本专利技术的第1实施方式中的每个电动机角度的磁饱和电压的图。图18是用于说明在本专利技术的第1实施方式中的脉冲偏移控制下提高了平均占空比时的电动势差的特性的图。图19是表示本专利技术的第2实施方式中的无刷电动机的结构的图。图20是用于说明本专利技术的第2实施方式中的初始位置的检测处理的特性的图。图21是表示本专利技术的第2实施方式中的初始位置的估计处理的流程图。图22是表示本专利技术的第2实施方式中的初始位置的估计处理的流程图。图23是用于说明本专利技术的第3实施方式中的初始位置的检测处理的特性的图。图24是表示本专利技术的第3实施方式中的初始位置的估计处理的流程图。图25是用于说明本专利技术的第4实施方式中的电动势差的特性的图。图26是用于说明本专利技术的第4实施方式中的初始位置的检测处理的特性的图。具体实施方式以下，说明本专利技术的实施方式。图1是作为本专利技术的无刷电动机的驱动装置的一例，表示适用于构成汽车用的自动变速器的液压泵系统的无刷电动机的例子。作为对变速机构(TM)7和传动器(actuator)8供油的油泵，图1所示的液压泵系统具有由图外的发动机(内燃机)的输出驱动的机械式油泵6、和由无刷电动机2驱动的电动油泵1。并且，电动油泵1例如在发动机由于怠速停止而停止时(即，机械式油泵6停止时)动作，进行对变速机构7和传动器8的供油，抑制怠速停止中的油压的降低。驱动电动油泵1的无刷电动机(3相同步电动机)2通过作为驱动装置的电动机控制装置(MCU)3进行控制。电动机控制装置3根据来自AT控制装置(ATCU)4的指令，对无刷电动机2进行驱动控制。电动油泵1经由油配管5，将油盘10的油提供给变速机构7和传动器8。在发动机运转中，由发动机驱动的机械式油泵6动作，从机械式油泵6对变速机构7和传动器8供油，这时，无刷电动机2为关闭(off)状态(停止状态)，通过逆止阀11截断朝向电动油泵1的油的流过。另一方面，在发动机由于怠速停止而暂时停止时，机械式油泵6停止，油配管9内的油压降低，所以AT控制装置4在发动机由于怠速停止而停止时，将电动机起动的指令发送到电动机控制装置3。接受了电动机起动指令的电动机控制装置3使无刷电动机2起动，使电动油泵1旋转，开始基于电动油泵1的油的压送。然后，机械式油泵6的吐出压降低，另一方面，在电动油泵1的吐出压超过设定压时逆止阀11开阀，通过油配管5、电动油泵1、逆止阀11、变速机构7、传动器8、油盘10的路径，油进行循环。而且，上述的汽车用自动变速器的液压泵系统是适用无刷电动机的系统的一例，可以在将无刷电动机作为传动器使用的各种系统中适用本申请专利技术的驱动装置。例如，无刷电动机可以设为在混合车辆等中驱动用于发动机的冷却水的循环的电动水泵的无刷电动机，无刷电动机驱动的设备不限于油泵，而且，也不将无刷电动机限定于在汽车中安装的电动机。图2是表示无刷电动机2以及电动机控制装置3的一例的电路图。作为驱动无刷电动机2的驱动装置的电动机控制装置3包括：电动机驱动电路212和控制单元213，控制单元213在与AT控制装置4之间进行通信。控制单元213包含具有A/D变换器213a、微处理器(CPU、MPU等)的微计算机(微机)213b等而构成。无刷电动机2是3相DC无刷电动机，将星型连线的U相、V相以及W相的3相线圈215u、215v、215w设置在省略图示的圆筒状的定子上，在该定子的中央部形成的空间中可旋转地设置有永久磁铁转子(转子)216。电动机驱动电路212包括：将包含反向并联的二极管218a～218f构成的开关元件217a～217f进行3相桥接的电路；以及电源电路219。开关元件217a～217f例如由FET构成。开关元件217a～217f的控制端子(栅极端子)与控制单元213连接，控制单元213通过脉冲宽度调制(PulseWidthModulation：PWM)控制开关元件217a～217f的导通、截止，从而控制对无刷电动机2施加的电压。在PWM控制中，通过比较被设定为三角波的PWM本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种3相无刷电动机的驱动装置，在无刷电动机的3相中的任意的1相和其它的2相之间进行通电，使得所述1相的电流为正和负，根据所述1相的电流为正时的开路相的电动势和所述1相的电流为负时的开路相的电动势之差，检测所述无刷电动机的初始位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.20 JP 2013-1951781.一种3相无刷电动机的驱动装置，在无刷电动机的3相中的任意的1相和其它的2相之间进行通电，使得所述1相的电流为正和负，根据所述1相的电流为正时的开路相的电动势和所述1相的电流为负时的开路相的电动势之差，检测所述无刷电动机的初始位置。2.如权利要求1所述的3相无刷电动机的驱动装置，根据求出了所述电动势差的多个组合之间的所述电动势差的偏差，检测所述无刷电动机的初始位置。3.如权利要求2所述的3相无刷电动机的驱动装置，为通过依次切换在所述3相中选择通电的2个相的6种通电模式，驱动所述无刷电动机的结构，依次进行所述6种通电模式下的通电，在各个通电模式下检测开路相的电动势，对所述通电模式的6种组合的每一个求出所述电动势差，根据6个所述电动势差，检测所述无刷电动机的初始位置对应于被区分为6个的区域中的哪一个。4.如权利要求3所述的3相无刷电动机的驱动装置，对所述6个电动势差的12种组合的每一个，求电动势差相互间的12个差分，比较所述12个差分，检测所述无刷电动机的初始位置对应于被区分为12个的区域的哪一个。5.如权利要求3所述的3相无刷电动机的驱动装置，在不发生所述无刷电动机的旋转扭矩的时间内获取所述开路相的电动势。6.如权利要求3所述的3相无刷电动机的驱动装置，为通过依次切换在所述3相中选择通电的2个相的6种通电模式，驱动所述无刷电动机的结构，根据所述无刷电动机的初始位置，选择开始所述无刷电动机的驱动时的通电模式，在该通电模式下仅通电了规定时间后，切换为下一个通电模式，起动所述无刷电动机。7.如权利要求3所述的3相无刷电动机的驱动装置，根据对所述6种组合的每一个求出的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：羽野诚己，
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