[發(fā)明專利]電動機控制系統(tǒng)、電動機控制裝置、無刷電動機以及電動機控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380003886.9
• 申請日: 2013-01-17
• 公開（公告）號: CN103947101A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設計）人: 佐藤大資
• 申請（專利權）人: 松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社
• 主分類號: H02P29/00
• 分類號: H02P29/00;H04B3/50
• 代理公司: 北京林達劉知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

技術領域

本發(fā)明涉及一種由電動機控制裝置基于上級控制器等的指令對電動機進行旋轉控制的電動機控制系統(tǒng)、該電動機控制裝置、具備該電動機控制裝置的無刷電動機以及電動機控制方法，特別涉及一種利用根據(jù)速度指令信號對脈沖信號的占空比進行調(diào)制所得的PWM(Pulse?Width?Modulation、脈寬調(diào)制)信號來控制電動機轉速的電動機控制系統(tǒng)、電動機控制裝置、無刷電動機以及電動機控制方法。

背景技術

以往，作為包括這種電動機控制裝置的電動機控制系統(tǒng)的一例，例如在專利文獻1中公開了如下技術：利用ECU(Electric?Control?Unit：電子控制單元)等上級控制器來控制搭載于車輛的風扇電動機。該文獻的上級控制器對具備驅動控制電路的無刷電動機提供作為PWM信號的風扇的轉速指令。然后，驅動控制電路使風扇以與PWM信號的占空比相應的轉速旋轉。另外，例如在專利文獻2中公開了如下結構：除了基于PWM信號的轉速指令以外，還從電動機控制部對上級控制器輸出旋轉檢測信號。

另外，在這種電動機控制系統(tǒng)中，近年來以利用脈沖信號的數(shù)字信號來進行控制的情況變多。根據(jù)這種數(shù)字處理，能夠進行靈活的處理，但另一方面，電磁輻射出基于脈沖信號的噪聲而對其它設備產(chǎn)生影響的可能性變高。例如，在車輛所配備的如上所述的電動機控制系統(tǒng)的情況下，存在以下?lián)鷳n：從電動機主體、電源或者控制線路等電磁輻射出噪聲，對車輛搭載的收音機等產(chǎn)生壞影響。

為了抑制這種噪聲的影響，使用了如下手段等：設置使用電容器、電感元件的噪聲防止電路；屏蔽噪聲產(chǎn)生源；或者設為使供電線、控制線盡可能短這樣的配置結構。另外，在專利文獻3中公開了如下一種手法：在車輛中，使用具有雙絞線結構的線纜來傳輸信號，抵消由于傳播的信號而產(chǎn)生的磁場，從而降低電磁波的不必要輻射。

然而，作為降低電磁輻射的手法，如上所述的噪聲防止電路、屏蔽手段、雙絞線結構的線纜等手法存在以下的問題等：會招致增加用于應對噪聲的電路部件、屏蔽構件等，或者需要如雙絞線線纜那樣的特殊的線纜構件。另外，在使供電線、控制線短的結構的情況下，存在電源、電動機等的配置受限這樣的問題。

專利文獻1：日本特開2008-148542號公報

專利文獻2：日本特開2011-130532號公報

專利文獻3：日本特開2009-104907號公報

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的電動機控制系統(tǒng)是由電動機控制裝置基于上級控制器的指令對電動機進行旋轉控制的電動機控制系統(tǒng)。本電動機控制系統(tǒng)具備：上級控制器，其送出指令信號，并且接收通知信號；電動機控制裝置，其接收指令信號，并且送出通知信號；信號傳輸線，其將指令信號和通知信號分別作為脈沖信號來進行傳輸；以及電動機，其被電動機控制裝置所旋轉控制。上級控制器生成根據(jù)指令信號對脈寬相對于脈沖周期寬度的比率即占空比進行調(diào)制所得的PWM指令信號，將PWM指令信號經(jīng)由信號傳輸線送出到電動機控制裝置。電動機控制裝置生成根據(jù)通知信號對占空比進行調(diào)制所得的PWM通知信號，使PWM通知信號與PWM指令信號同步并將PWM通知信號經(jīng)由信號傳輸線送出到上級控制器。而且，上級控制器所送出的PWM指令信號包含脈沖周期寬度互不相同的脈沖周期。

另外，本發(fā)明的電動機控制裝置是接收包含脈沖周期寬度互不相同的脈沖周期、并且根據(jù)指令信號對脈寬相對于脈沖周期寬度的比率即占空比進行調(diào)制所得的PWM指令信號，對電動機進行旋轉控制以使其進行與指令信號相應的旋轉動作的電動機控制裝置。本電動機控制裝置具備：PWM解調(diào)部，其對PWM指令信號進行解調(diào)，復原出指令信號；旋轉控制部，其根據(jù)指令信號來生成電動機的驅動信號；通電驅動部，其基于驅動信號來生成對電動機的繞組進行通電驅動的驅動電壓；通知信號生成部，其生成用于向外部通知的通知信號；以及PWM調(diào)制部，其生成根據(jù)通知信號對占空比進行調(diào)制所得的PWM通知信號。而且，PWM調(diào)制部是與PWM指令信號的脈沖周期寬度同步地生成PWM通知信號并送出的結構。

另外，本發(fā)明無刷電動機構成為具備：轉子；具有三相的繞組的定子；以及對繞組進行通電驅動的上述電動機控制裝置。