[發明專利]用于無刷電機的控制系統

在審

• 申請號: 201310386730.5
• 申請日: 2013-08-30
• 公開（公告）號: CN103684142A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 豐田博一
• 申請（專利權）人: 株式會社電裝
• 主分類號: H02P6/20
• 分類號: H02P6/20
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 韓宏;陳松濤

技術領域

本發明涉及用于無刷電機的控制系統，其具有由永磁體組制成轉子和多個相線圈的定子線圈組。

背景技術

例如，如下面的專利文獻1和2所公開的，用于無刷電機的傳統控制系統被配置為在驅動無刷電機之前將轉子定位到預定角位置，從而確保無刷電機的啟動。根據專利文獻1中所公開的傳統系統，通過從指定的一個相（W相）線圈向定子線圈組的其它相線圈（U相和V相）供應DC電流來定位轉子，其中該定子線圈組通過逆變器電路形成電機。根據專利文獻2中所公開的傳統系統，通過從定子線圈組的指定的一相到其它相供應電流兩次同時改變該定子線圈組的相位來定位轉子。因此，即使當轉子的旋轉角位置是在以180°角（死點）的電角度附近時，也可以使該轉子到最終角度是可控的，在該以180°角（死點）的電角度處，轉子相對于將要被定位的最終角度是不可控的。

[專利文獻1]JP-A-2009-268169

[專利文獻2]JP-A-2009-165297（US2009/0174350A1）

作為一個示例，這里假定無刷電機控制系統分離地具有主ECU和電機控制器。提供主ECU來確定與無刷電機的控制相關的輸出目標值（例如，目標旋轉速度）。提供電機控制器來控制實際供應到無刷電機的電流。

當向該控制系統供應電力以開始其電機控制操作時，主ECU基于各種傳感器和開關的信號來計算用于控制無刷電機的目標值，并且將計算的目標值發送到電機控制器。在接收目標值時，電機控制器認識到無刷電機需要啟動以操作。首先，電機控制器定位轉子，并隨后根據接收到的目標值控制無刷電機的旋轉狀態。

根據上述控制系統，在電力供應開啟之后且無刷電機開始操作之前，需要執行許多處理，其包括主ECU的目標值計算、從主ECU到電機控制器的目標值發送、電機控制器的轉子定位等。因此，控制系統在無刷電機實際啟動之前需要很長時間，無刷電機啟動性能較低。

發明內容

本發明的目的是提供一種控制系統，其即使在分別提供用于確定與無刷電機控制相關的目標值的主ECU和用于實際控制無刷電機的電機控制器的情況下，也縮短了從電力供應到無刷電機操作開始的時間段。

根據一個方面，用于無刷電機的控制系統提供有主電子控制單元ECU、位置檢測部和電機控制器，其中所述無刷電機具有由永磁體組制成的轉子和由多個相線圈制成的定子線圈組。所述主ECU被配置為確定與所述無刷電機的控制相關的目標值。所述位置檢測部被配置為檢測所述轉子的旋轉位置。所述電機控制器被配置為通過向所述定子線圈組的指定相線圈供應電流來執行所述轉子的轉子定位處理，并且根據由位置檢測部檢測的轉子的旋轉位置來對定子線圈組的被供應電流的相線圈進行切換，使得根據由所述主ECU輸出的目標值來控制無刷電機的旋轉。所述電機控制器還配置為當電力供應開啟時，通過在從所述主ECU接收所述目標值之前向所述定子線圈組的至少指定相線圈供應電流來執行轉子定位處理。

附圖說明

在附圖中：

圖1是示出根據實施例的無刷電機的控制系統的整體配置的電路圖；

圖2是示出由電機控制器執行的無刷電機的控制處理的流程圖；

圖3是示出圖2的流程圖中旋轉控制處理的細節的流程圖；

圖4是示出以下情況的信號波形圖，在該情況中，當對電機控制器的電力供應開啟時，電機控制器在從主ECU接收與無刷電機控制相關的目標值之前啟動定位處理，并且電機控制器在結束轉子定位處理之后，根據目標值來執行無刷電機的旋轉控制；

圖5是示出以下情況的信號波形圖，在該情況中，即使在轉子定位處理結束之后仍未接收到旋轉目標值，并且在轉子定位處理之后保持轉子定位狀態；

圖6是示出以下情況的信號波形圖，在該情況中，在轉子定位處理之后在保持轉子定位狀態的預定時段期間電機控制器未接收到旋轉目標值，而釋放轉子的定位狀態；

圖7是示出以下情況的信號波形圖，在該情況中，當從主ECU接收到旋轉目標值并且無刷電機在電力供應到電機控制器時在正常旋轉方向上旋轉時，根據目標值來控制無刷電機的旋轉，而不執行轉子定位處理；

圖8是示出以下情況的信號波形圖，在該情況中，當從主ECU接收到旋轉目標值并且無刷電機在電力供應到電機控制器時在反方向上旋轉時，在結束用于停止轉子的旋轉的制動處理并且執行轉子定位處理之后，根據目標值來控制無刷電機的旋轉；