電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制方法以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及在電機(jī)的線圈流通電流，來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制方法、以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以下對(duì)單相電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0003]圖10是表示比較例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置的示意構(gòu)成圖。
[0004]如圖10所示，比較例的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置101控制作為單相無(wú)刷電機(jī)的電機(jī)20的驅(qū)動(dòng)。電機(jī)20例如，具備作為霍爾元件的位置檢測(cè)器30、和電機(jī)線圈Lm。該電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置101具備控制電路部104、預(yù)驅(qū)動(dòng)電路103、以及H橋電路102。
[0005]控制電路部104基于來(lái)自位置檢測(cè)器30的位置檢測(cè)信號(hào)Sp (位置信息)，生成驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)Sd并輸出給預(yù)驅(qū)動(dòng)電路103。
[0006]預(yù)驅(qū)動(dòng)電路103基于驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)Sd，生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)H1、H2、L1、L2。生成的驅(qū)動(dòng)信號(hào)111、!12、1^1、1^輸出至!1橋電路102。
[0007]H橋電路102具備:第一串聯(lián)電路，其具備連接在直流電源Vdd和地線之間的開(kāi)關(guān)元件Ql、Q2;以及第二串聯(lián)電路，其具備以并聯(lián)的方式與該第一串聯(lián)電路連接的開(kāi)關(guān)元件Q3、Q40
[0008]開(kāi)關(guān)元件Ql、Q3 是 P 型 MOSFET (metal-oxide-semiconductor field-effecttransistor:金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)。開(kāi)關(guān)元件Q2、Q4是N型M0SFET。
[0009]在開(kāi)關(guān)元件Ql和開(kāi)關(guān)元件Q2的連接節(jié)點(diǎn)與開(kāi)關(guān)元件Q3和開(kāi)關(guān)元件Q4的連接節(jié)點(diǎn)之間連接有電機(jī)20的電機(jī)線圈Lm。
[0010]電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置101使開(kāi)關(guān)元件Ql、Q4以及開(kāi)關(guān)元件Q2、Q3互補(bǔ)地導(dǎo)通、截止從而使電機(jī)線圈Lm所流通的線圈電流IL的方向變化。由此，驅(qū)動(dòng)電機(jī)20。
[0011]圖11是表示比較例的各通電控制期間的開(kāi)關(guān)元件的動(dòng)作的圖。
[0012]這里，作為具體例，示出了基于電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置101的通電控制的開(kāi)關(guān)元件Ql?Q4的動(dòng)作狀態(tài)。
[0013]在第一通電控制期間(第一期間)，開(kāi)關(guān)元件Ql被PWM(Pulse Width Modulat1n:脈沖寬度調(diào)制)控制。開(kāi)關(guān)元件Q2、Q3截止。開(kāi)關(guān)元件Q4導(dǎo)通。此外，開(kāi)關(guān)元件Ql也可以不進(jìn)行PffM控制，而進(jìn)行導(dǎo)通控制。
[0014]在PffM控制期間(第二期間)，開(kāi)關(guān)元件Ql以規(guī)定的導(dǎo)通占空比被PWM控制。這里，通過(guò)截止和導(dǎo)通，輸出一個(gè)周期的PWM脈沖。開(kāi)關(guān)元件Q2、Q3與第一通電控制期間相同地截止。開(kāi)關(guān)元件Q4與第一通電控制期間相同地導(dǎo)通。
[0015]在全相截止控制期間(第三期間)，開(kāi)關(guān)元件Ql?Q4截止。
[0016]在第二通電控制期間(第四期間)，開(kāi)關(guān)元件Q3被PffM控制。開(kāi)關(guān)元件Q2導(dǎo)通。開(kāi)關(guān)元件Ql、Q4截止。此外，開(kāi)關(guān)元件Q3也可以不進(jìn)行PffM控制，而進(jìn)行導(dǎo)通控制。
[0017]圖12是表示比較例的線圈電流的變化的圖。示出了圖11的控制方法中的電機(jī)線圈Lm所流通的線圈電流IL的變化。圖的縱軸表示電流值。圖的橫軸表示時(shí)刻。
[0018]在第一通電控制期間，線圈電流IL維持電流值la。
[0019]在時(shí)刻til?tl2的PffM控制期間，線圈電流IL從電流值Ia減少至電流值lb。
[0020]在時(shí)刻tl2?tl3的全相截止控制期間，線圈電流IL急劇地減少成為0A。
[0021]在時(shí)刻tl3以后的第二通電控制期間，線圈電流IL慢慢地減少到達(dá)電流值(一Ia)，并維持該電流值(一 la)。
[0022]這樣，在比較例的控制方法中，由于在通電切換時(shí)設(shè)置全相截止期間，所以在電機(jī)線圈Lm積蓄了較大的能量的狀態(tài)下，該電機(jī)線圈Lm所流通的線圈電流IL的方向急劇地切換。因此，有在電源線流通較多的再生電流，產(chǎn)生較大的反沖現(xiàn)象，而單相電機(jī)的振動(dòng)、噪聲增大這樣的問(wèn)題。
[0023]針對(duì)這樣的問(wèn)題，公開(kāi)了抑制反沖現(xiàn)象的電機(jī)控制方法。專利文獻(xiàn)I的摘要記載有“控制架設(shè)在第一?第四晶體管Trl?Tr4間的電機(jī)線圈84來(lái)控制電機(jī)80的方法，包含:從上述第一 Trl經(jīng)由電機(jī)線圈84向上述第四Tr4側(cè)通電的第一通電控制步驟；對(duì)第一Trl進(jìn)行PffM控制的第一 PffM控制步驟、使再生電流從上述第三Tr3經(jīng)由上述電機(jī)線圈84向第四Tr4側(cè)產(chǎn)生的再生控制步驟；從第三Tr3經(jīng)由上述電機(jī)線圈84向第四Tr4側(cè)通電的無(wú)重疊控制步驟；對(duì)上述第二 Tr2進(jìn)行PffM控制的第二 PffM控制步驟；以及停止第二 Tr2的PffM控制而從第二 Tr2經(jīng)由上述電機(jī)線圈84向第三Tr3側(cè)通電的第二通電控制步驟。”。
[0024]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2009 - 296850號(hào)公報(bào)
[0025]上述的專利文獻(xiàn)I的電機(jī)控制方法存在下面那樣的問(wèn)題。即，在再生的能量比較小的情況下，通過(guò)再生控制步驟、無(wú)重疊控制步驟等能夠?qū)㈦姍C(jī)線圈所積蓄的能量全部釋放。但是，在再生的能量比較大的情況下，即使使用這些控制步驟，也不能夠有效地將電機(jī)線圈所積蓄的能量釋放。因此，存在由于反沖現(xiàn)象的產(chǎn)生，而電機(jī)振動(dòng)，并產(chǎn)生噪聲的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0026]因此，本發(fā)明的課題是提供在使電機(jī)的線圈電流的方向變化的通電切換時(shí)，能夠有效地釋放電機(jī)線圈所積蓄的能量，抑制反沖現(xiàn)象的產(chǎn)生，而能夠抑制電機(jī)的振動(dòng)、噪聲的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制方法以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置。
[0027]為了解決上述的課題，第一發(fā)明是針對(duì)由具備連接在直流電源與地線之間的第一、第二開(kāi)關(guān)元件的第一串聯(lián)電路、具備以并聯(lián)的方式與該第一串聯(lián)電路連接的第三、第四開(kāi)關(guān)元件的第二串聯(lián)電路、以及連接在該第一開(kāi)關(guān)元件和第二開(kāi)關(guān)元件的連接節(jié)點(diǎn)與第三開(kāi)關(guān)元件和第四開(kāi)關(guān)元件的連接節(jié)點(diǎn)之間的電機(jī)線圈構(gòu)成的H橋電路，控制第一、第二、第三以及第四開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通、截止，通過(guò)電機(jī)線圈的驅(qū)動(dòng)對(duì)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的方法。該電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制方法執(zhí)行如下步驟，即，在第一通電控制期間，使第二、第三開(kāi)關(guān)元件截止，使第一開(kāi)關(guān)元件導(dǎo)通或者進(jìn)行PWM控制并使第四開(kāi)關(guān)元件導(dǎo)通的步驟；在該第一通電控制期間之后的PWM控制期間，以規(guī)定的導(dǎo)通占空比對(duì)第一開(kāi)關(guān)元件進(jìn)行規(guī)定次數(shù)的PWM控制的步驟；在該P(yáng)WM控制期間之后的再生控制期間，使第一開(kāi)關(guān)元件截止的步驟；在該再生控制期間之后的反沖(kickback)抑制期間，將使第二開(kāi)關(guān)元件導(dǎo)通并使第四開(kāi)關(guān)元件截止的第一反沖抑制期間、以及使第二開(kāi)關(guān)元件截止并使第四開(kāi)關(guān)元件導(dǎo)通的第二反沖抑制期間反復(fù)規(guī)定次數(shù)的步驟；以及在該反沖抑制期間之后的第二通電控制期間，使第二開(kāi)關(guān)元件導(dǎo)通并使第三開(kāi)關(guān)元件導(dǎo)通或者進(jìn)行PWM控制的步驟。
[0028]第二發(fā)明是電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置，包括:H橋電路，其由第一串聯(lián)電路、第二串聯(lián)電路、和電機(jī)線圈構(gòu)成，該第一串聯(lián)電路由連接在直流電源與地線之間的第一以及第二開(kāi)關(guān)元件構(gòu)成，該第二串聯(lián)電路由以并聯(lián)的方式與該第一串聯(lián)電路連接的第三以及第四開(kāi)關(guān)元件構(gòu)成，該電機(jī)線圈連接在第一開(kāi)關(guān)元件和第二開(kāi)關(guān)元件的連接節(jié)點(diǎn)與第三開(kāi)關(guān)元件和第四開(kāi)關(guān)元件的連接節(jié)點(diǎn)之間；預(yù)驅(qū)動(dòng)電路，其生成驅(qū)動(dòng)該H橋電路的第一、第二、第三以及第四開(kāi)關(guān)元件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；以及控制電路部，其生成控制從該預(yù)驅(qū)動(dòng)電路輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)。控制電路部具備:通電模式生成部，其生成使第一開(kāi)關(guān)元件導(dǎo)通或者進(jìn)行PffM控制，使第四開(kāi)關(guān)元件導(dǎo)通并使第二以及第三開(kāi)關(guān)元件截止的第一通電控制模式，在該第一通電控制模式的生成后，生成以規(guī)定的導(dǎo)通占空比對(duì)第一開(kāi)關(guān)元件進(jìn)行規(guī)定次數(shù)的PffM控制的PffM控制通電模式，在該P(yáng)ffM控制通電模式的生成后，生成使第一開(kāi)關(guān)元件截止的再生控制通電模式，在該再生控制通電模式的生成后，生成反沖抑制通電模式，該反沖抑制通電模式包括使第二開(kāi)關(guān)元件導(dǎo)通并使第四開(kāi)關(guān)元件截止的第一反沖抑制通電模式、以及使第二開(kāi)關(guān)元件截止并使第四開(kāi)關(guān)元件導(dǎo)通的第二反沖抑制通電模式、以及這些反沖抑制通電模式的反復(fù)次數(shù)的信息，在該反沖抑制通電模式的生成后，生成使第三開(kāi)關(guān)元件導(dǎo)通或者進(jìn)行PWM控制的第二通電控制模式；以及電機(jī)控制部，其基于通電模式生成部生成的通電模式、和電機(jī)的位置信息生成驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)。對(duì)于其他的單元，在用于實(shí)施發(fā)明的方式中進(jìn)行說(shuō)明。
[0029]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供在使電機(jī)的線圈電流的方向變化的通電切換時(shí)，能夠有效地釋放電機(jī)線圈所積蓄的能量，抑制反沖現(xiàn)象的產(chǎn)生，而能夠抑制電機(jī)的振動(dòng)、噪聲的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制方法以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置。
【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1是表示本實(shí)施方式中的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置的示意構(gòu)成圖。
[0031]圖2是表示本實(shí)施方式中的各通電控制期間的開(kāi)關(guān)元件的動(dòng)作的圖。
[0032]圖3是表示第一通電控制期間和PffM控制期間的電流路徑的圖。
[0033]圖4是表示再生控制期間的電流路徑的圖。
[0034]圖5是表示第一反沖抑制期間和第二反沖抑制期間的電流路徑的圖。
[0035]圖6是表示防短路期間和第二通電控制期間的電流路徑的圖。
[0036]圖7是表示本實(shí)施方式中的各驅(qū)動(dòng)