專利名稱：無(wú)傳感器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)電刷DC電動(dòng)機(jī)或者步進(jìn)電機(jī)等那樣通過(guò)根據(jù)轉(zhuǎn)子的位置，切換勵(lì)磁相，進(jìn)行換流控制，使其旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的無(wú)傳感器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，特別是涉及利用用于進(jìn)行無(wú)傳感器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)對(duì)象物的位置檢測(cè)器進(jìn)行無(wú)傳感器電機(jī)的換流控制的驅(qū)動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
作為檢測(cè)像無(wú)電刷DC電機(jī)或者HB型步進(jìn)電機(jī)等那樣在轉(zhuǎn)子中使用了永久磁鐵的電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置的技術(shù)，以往，有利用在定子繞組的開放相(不通電相)中發(fā)生的反電動(dòng)勢(shì)的技術(shù)。即，檢測(cè)可以從勵(lì)磁線圈得到的反電動(dòng)勢(shì)，求該檢測(cè)出的反電動(dòng)勢(shì)與中性點(diǎn)電壓交叉的零交叉點(diǎn)，檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置。這種情況的換流控制例如通過(guò)在從上述零交叉點(diǎn)把相位移動(dòng)30度的點(diǎn)進(jìn)行換流動(dòng)作而實(shí)現(xiàn)。
因此，在電機(jī)停止時(shí)，由于不能夠從勵(lì)磁線圈得到反電動(dòng)勢(shì)，不能夠進(jìn)行無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)，因此在從電機(jī)停止?fàn)顟B(tài)開始進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的電機(jī)起動(dòng)時(shí)，進(jìn)行所謂的強(qiáng)制換流，強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子，由此，在成為可以從勵(lì)磁線圈獲得預(yù)定值以上的反電動(dòng)勢(shì)的電機(jī)速度后，轉(zhuǎn)移到無(wú)傳感器驅(qū)動(dòng)。
對(duì)于這樣的電機(jī)的無(wú)傳感器控制，已知有在電機(jī)中設(shè)置霍爾元件，使用該元件檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置，根據(jù)檢測(cè)值驅(qū)動(dòng)電機(jī)的方法等。
然而，在根據(jù)反電動(dòng)勢(shì)進(jìn)行無(wú)傳感器控制的情況下，如上述那樣由于在低速下不能夠進(jìn)行換流控制，因此在進(jìn)行反復(fù)停止、起動(dòng)這樣控制的情況下很不理想。另外，如果依據(jù)使用霍爾元件等進(jìn)行控制的方法，則雖然在低速下能夠進(jìn)行控制，然而轉(zhuǎn)子磁極的磁極分割寬度的分散性或者霍爾元件的設(shè)置位置的分散性等直接作為換流定時(shí)的誤差影響到控制精度，因此現(xiàn)狀是在能夠檢測(cè)反電動(dòng)勢(shì)的速度范圍內(nèi)的動(dòng)作中，基于反電動(dòng)勢(shì)的無(wú)傳感器控制不包括上述的誤差，動(dòng)作才會(huì)穩(wěn)定，故希望即使是低速也能夠進(jìn)行控制，而且能夠更高精度地把電機(jī)進(jìn)行無(wú)傳感器控制的驅(qū)動(dòng)方法。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明是著眼于上述以往未解決的問(wèn)題而產(chǎn)生的，目的在于提供即使在低速下也能夠可靠地進(jìn)行換流控制，而且能夠以更高精度進(jìn)行無(wú)傳感器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制的無(wú)傳感器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明方案1的無(wú)傳感器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置具有伴隨著無(wú)傳感器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)對(duì)象物的移動(dòng)輸出脈沖信號(hào)的位置檢測(cè)器；計(jì)數(shù)來(lái)自該位置檢測(cè)器的脈沖信號(hào)，根據(jù)其計(jì)數(shù)值進(jìn)行上述無(wú)傳感器電機(jī)的換流控制的換流控制裝置；設(shè)定成為上述脈沖信號(hào)的計(jì)數(shù)基準(zhǔn)點(diǎn)的換流原點(diǎn)的換流原點(diǎn)設(shè)定裝置，該換流原點(diǎn)設(shè)定裝置在初次起動(dòng)時(shí)把上述無(wú)傳感器電機(jī)的勵(lì)磁相順序切換到不是互差電角180度或者其整數(shù)倍的電角位置的2個(gè)牽引位置并且進(jìn)行了2次勵(lì)磁以后，對(duì)于上述第2次的勵(lì)磁相，再一次切換到不是電角180度或者其整數(shù)倍的電角位置的牽引位置并進(jìn)行勵(lì)磁，然后在轉(zhuǎn)子靜止的時(shí)刻，設(shè)定上述換流原點(diǎn)。
在方案1的發(fā)明中，如果無(wú)傳感器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)對(duì)象物移動(dòng)，則與此相伴從位置傳感器輸出脈沖信號(hào)，根據(jù)該脈沖信號(hào)數(shù)的計(jì)數(shù)值進(jìn)行換流控制。成為上述脈沖信號(hào)的計(jì)數(shù)基準(zhǔn)點(diǎn)的換流原點(diǎn)由換流原點(diǎn)設(shè)定裝置設(shè)定，在換流原點(diǎn)設(shè)定裝置中，根據(jù)初次起動(dòng)時(shí)勵(lì)磁了無(wú)傳感器電機(jī)的定子繞組時(shí)的靜止位置，即牽引位置設(shè)定換流原點(diǎn)。
這里，雖然有時(shí)根據(jù)即將初次起動(dòng)前的轉(zhuǎn)子的停止位置在1次勵(lì)磁中轉(zhuǎn)子沒(méi)有旋轉(zhuǎn)，但如果把勵(lì)磁相順序切換到不是互差電角180度或者其整數(shù)倍的電角位置的2個(gè)不同的牽引位置并且進(jìn)行2次勵(lì)磁，則轉(zhuǎn)子通過(guò)正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)可靠地旋轉(zhuǎn)，被牽引到第2次的牽引位置。而且，如果對(duì)于上述第2次的牽引位置，再一次切換到不是電角180度或者其整數(shù)倍的電角位置的牽引位置并進(jìn)行勵(lì)磁，則能夠使轉(zhuǎn)子向作為目標(biāo)的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)，并且被牽引到第3次的牽引位置。
而且，如果轉(zhuǎn)子移動(dòng)到第3次的牽引位置，并且在靜止時(shí)的位置設(shè)定換流原點(diǎn)，則換流原點(diǎn)在預(yù)定的旋轉(zhuǎn)方向與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)要換流的位置一致。
從而，把換流原點(diǎn)作為計(jì)數(shù)基準(zhǔn)點(diǎn)計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)，如果在該計(jì)數(shù)值例如每次成為預(yù)先設(shè)定的一個(gè)換流區(qū)間的脈沖信號(hào)數(shù)的倍數(shù)時(shí)進(jìn)行換流，則成為在轉(zhuǎn)子每次到達(dá)要換流的位置時(shí)進(jìn)行換流，能夠以可靠的定時(shí)進(jìn)行換流。
這里，例如經(jīng)過(guò)由齒輪機(jī)構(gòu)或者驅(qū)動(dòng)力傳送帶和皮帶輪構(gòu)成的機(jī)構(gòu)等通過(guò)無(wú)傳感器電動(dòng)機(jī)把驅(qū)動(dòng)對(duì)象物進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)，有時(shí)實(shí)際上與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)無(wú)關(guān)，由于齒輪機(jī)構(gòu)的齒隙或者驅(qū)動(dòng)力傳送帶的伸展等影響沒(méi)有把驅(qū)動(dòng)對(duì)象物進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，沒(méi)有從位置檢測(cè)器輸出脈沖信號(hào)。因此，將在來(lái)自靜止位置的轉(zhuǎn)子的實(shí)際旋轉(zhuǎn)量與基于伴隨該旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)器輸出的脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)值的旋轉(zhuǎn)量之間產(chǎn)生偏移。
但是，如上述那樣進(jìn)行3次勵(lì)磁，使轉(zhuǎn)子可靠地沿著所希望的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)，在靜止的位置設(shè)置換流原點(diǎn)，因此如果沿著與上述換流原點(diǎn)設(shè)定之前的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向相同的方向起動(dòng)，則能夠去除齒隙等的影響，可靠地設(shè)定換流原點(diǎn)，從而能夠以可靠的定時(shí)進(jìn)行換流。
另外，方案2的無(wú)傳感器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置的特征在于在方案1中記述的無(wú)傳感器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置中，上述換流原點(diǎn)設(shè)定裝置在上述無(wú)傳感器電機(jī)的每個(gè)旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定上述換流原點(diǎn)，上述換流控制裝置對(duì)應(yīng)于旋轉(zhuǎn)方向，根據(jù)來(lái)自在每個(gè)旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定的換流原點(diǎn)的上述脈沖信號(hào)數(shù)進(jìn)行上述換流控制。
另外，方案3的無(wú)傳感器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置的特征在于在方案2中記述的無(wú)傳感器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置中，上述換流原點(diǎn)設(shè)定裝置把相當(dāng)于在上述每個(gè)無(wú)傳感器電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定的上述各換流原點(diǎn)的位置差的脈沖信號(hào)數(shù)檢測(cè)為偏置值，上述換流控制裝置把一方的換流原點(diǎn)作為基準(zhǔn)計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)，根據(jù)上述偏置值在每次改變旋轉(zhuǎn)方向時(shí)修正上述脈沖信號(hào)的計(jì)數(shù)值。
在方案2以及方案3的發(fā)明中，在無(wú)傳感器電機(jī)的每個(gè)旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定換流原點(diǎn)。這里，例如在由無(wú)傳感器電機(jī)通過(guò)齒輪機(jī)構(gòu)或者驅(qū)動(dòng)力傳送帶和皮帶輪構(gòu)成的機(jī)構(gòu)等把驅(qū)動(dòng)對(duì)象物進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)，有時(shí)由于由齒輪機(jī)構(gòu)的齒隙或者驅(qū)動(dòng)力傳送帶的延伸等引起并通過(guò)旋轉(zhuǎn)方向的切換，使轉(zhuǎn)子的位置與驅(qū)動(dòng)對(duì)象物的絕對(duì)位置發(fā)生偏移。從而，在這樣產(chǎn)生偏移的狀態(tài)下，如果根據(jù)以對(duì)于一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定的一個(gè)換流原點(diǎn)為基準(zhǔn)的脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)值進(jìn)行換流控制，則根據(jù)旋轉(zhuǎn)方向，真正的轉(zhuǎn)子換流定時(shí)與基于脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)值的換流定時(shí)之間將偏移。
然而，在上述方案2以及方案3的發(fā)明中，在無(wú)傳感器電機(jī)的每個(gè)旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定換流原點(diǎn)，對(duì)應(yīng)于旋轉(zhuǎn)方向，根據(jù)來(lái)自在各個(gè)旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定的換流原點(diǎn)的脈沖信號(hào)數(shù)進(jìn)行換流控制，因此能夠避免由旋轉(zhuǎn)方向的改變產(chǎn)生換流定時(shí)中的偏移。
這時(shí)，如方案3的發(fā)明那樣，把相當(dāng)于在無(wú)傳感器電機(jī)的每個(gè)旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定的各個(gè)換流原點(diǎn)的位置差的脈沖信號(hào)數(shù)檢測(cè)為偏置值，以任一方的換流原點(diǎn)為基準(zhǔn)計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)，如果根據(jù)偏置值在旋轉(zhuǎn)方向每次改變時(shí)修正脈沖信號(hào)的計(jì)數(shù)值，使得成為以對(duì)應(yīng)于旋轉(zhuǎn)方向的換流原點(diǎn)為基準(zhǔn)的計(jì)數(shù)值，則不需要在每個(gè)旋轉(zhuǎn)方向準(zhǔn)備存儲(chǔ)上述脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)值的計(jì)數(shù)變數(shù)，能夠省略在旋轉(zhuǎn)方向每次改變時(shí)切換參考的計(jì)數(shù)變數(shù)這樣的處理程序。
另外，方案4的無(wú)傳感器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置的特征在于在方案1～方案3的任一項(xiàng)中記述的無(wú)傳感器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置中，具備檢測(cè)上述無(wú)傳感器電機(jī)的開放相中產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)的反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)裝置；根據(jù)由該反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)裝置檢測(cè)出的反電動(dòng)勢(shì)生成換流定時(shí)的換流定時(shí)生成裝置，上述換流原點(diǎn)設(shè)定裝置在由上述換流定時(shí)生成裝置生成的換流定時(shí)的時(shí)刻，更新、設(shè)定上述換流原點(diǎn)。
另外，方案5的無(wú)傳感器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置的特征在于在方案4中記述的無(wú)傳感器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置中，上述換流定時(shí)檢測(cè)裝置根據(jù)上述無(wú)傳感器電機(jī)的任一相的反電動(dòng)勢(shì)生成換流定時(shí)。
在該方案4以及方案5的發(fā)明中，由反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)裝置檢測(cè)無(wú)傳感器電機(jī)的開放相即不通電相中發(fā)生的反電動(dòng)勢(shì)。根據(jù)檢測(cè)出的反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)轉(zhuǎn)子的位置，生成換流定時(shí)，在所生成的換流定時(shí)的時(shí)刻更新、設(shè)定換流原點(diǎn)。
這里，根據(jù)反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)轉(zhuǎn)子的位置可以比方案1～方案3中敘述的通過(guò)勵(lì)磁把轉(zhuǎn)子牽引到靜止位置所決定的轉(zhuǎn)子的位置得到更高的精度。即，這是因?yàn)樵谕ㄟ^(guò)勵(lì)磁把轉(zhuǎn)子牽引到靜止位置的情況下，由于摩擦負(fù)荷等外力與電機(jī)發(fā)生的轉(zhuǎn)矩的平衡，轉(zhuǎn)子在從電穩(wěn)定靜止點(diǎn)稍稍偏離的位置靜止，而與此不同，根據(jù)反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)出的轉(zhuǎn)子位置不包括由摩擦負(fù)荷等產(chǎn)生的牽引偏移的因素。
從而，在成為根據(jù)反電動(dòng)勢(shì)可以生成換流定時(shí)的狀態(tài)的時(shí)刻，根據(jù)能夠檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置的反電動(dòng)勢(shì)更高精度地檢測(cè)轉(zhuǎn)子的位置，生成換流定時(shí)并且更新、設(shè)定換流原點(diǎn)。以后，以該換流原點(diǎn)為基準(zhǔn)計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)，根據(jù)該計(jì)數(shù)值進(jìn)行換流，因此能夠更高精度地進(jìn)行換流控制。
這時(shí)，在以往的使用了反電動(dòng)勢(shì)的無(wú)傳感器控制的情況下，需要順序地檢測(cè)所有相的反電動(dòng)勢(shì)，生成與其對(duì)應(yīng)的換流定時(shí)，而如方案5的發(fā)明那樣，在換流定時(shí)生成裝置中，不是根據(jù)無(wú)傳感器電機(jī)的所有的相，而是根據(jù)某一相的反電動(dòng)勢(shì)生成換流定時(shí)，因此能夠減少檢測(cè)反電動(dòng)勢(shì)的電路的數(shù)量，同時(shí)還能夠減去輕換流定時(shí)生成所需要的處理。
另外，方案6的無(wú)傳感器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置的特征在于在方案4或者方案5中記述的無(wú)傳感器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置中，上述換流定時(shí)生成裝置在上述無(wú)傳感器電機(jī)的每個(gè)旋轉(zhuǎn)方向生成上述換流定時(shí)，上述換流原點(diǎn)設(shè)定裝置根據(jù)上述每個(gè)旋轉(zhuǎn)方向的換流定時(shí)在每個(gè)旋轉(zhuǎn)方向更新、設(shè)定上述換流原點(diǎn)。
另外，方案7的無(wú)傳感器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置的特征在于在方案6中記述的無(wú)傳感器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置中，上述換流原點(diǎn)設(shè)定裝置把相當(dāng)于根據(jù)在上述換流定時(shí)生成裝置中在每個(gè)旋轉(zhuǎn)方向生成的換流定時(shí)設(shè)定的各個(gè)換流原點(diǎn)的位置差的脈沖信號(hào)數(shù)檢測(cè)為偏置值，上述換流控制裝置以更新、設(shè)定了的一方的換流原點(diǎn)為基準(zhǔn)計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)，根據(jù)上述偏置值在旋轉(zhuǎn)方向每次改變時(shí)修正上述脈沖信號(hào)的計(jì)數(shù)值。
另外，方案8的無(wú)傳感器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置的特征在于在方案7的無(wú)傳感器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置中，具有存儲(chǔ)上述偏置值的存儲(chǔ)裝置，上述換流控制裝置根據(jù)在上述存儲(chǔ)裝置中存儲(chǔ)的上述偏置值修正上述脈沖信號(hào)數(shù)的計(jì)數(shù)值。
在該方案6～8的發(fā)明中，在換流原點(diǎn)設(shè)定裝置中，根據(jù)在各旋轉(zhuǎn)方向在換流定時(shí)生成裝置中生成的換流定時(shí)，在每個(gè)旋轉(zhuǎn)方向更新、設(shè)定換流原點(diǎn)。這里，例如在由無(wú)傳感器電機(jī)通過(guò)齒輪機(jī)構(gòu)或者驅(qū)動(dòng)力傳送帶和皮帶輪構(gòu)成的機(jī)構(gòu)等把驅(qū)動(dòng)對(duì)象物進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)，有時(shí)由于由齒輪機(jī)構(gòu)的齒隙或者驅(qū)動(dòng)力傳送帶的延伸等影響，如果切換旋轉(zhuǎn)方向，則使轉(zhuǎn)子的位置與驅(qū)動(dòng)對(duì)象物的絕對(duì)位置發(fā)生偏移。在這樣產(chǎn)生偏移的狀態(tài)下，如果根據(jù)以對(duì)于一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定的一個(gè)換流原點(diǎn)為基準(zhǔn)的脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)值進(jìn)行換流控制，則根據(jù)旋轉(zhuǎn)方向，真正的轉(zhuǎn)子的換流定時(shí)與基于脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)值的換流定時(shí)之間將產(chǎn)生偏移。
然而，在上述方案6～8的發(fā)明中，在無(wú)傳感器電機(jī)的每個(gè)旋轉(zhuǎn)方向根據(jù)反電動(dòng)勢(shì)生成換流定時(shí)，根據(jù)該換流定時(shí)在每個(gè)旋轉(zhuǎn)方向更新、設(shè)定各個(gè)換流原點(diǎn)，因此能夠避免由旋轉(zhuǎn)方向在換流定時(shí)中發(fā)生偏移。
這時(shí)，如方案7的發(fā)明那樣，把相當(dāng)于在無(wú)傳感器電機(jī)的每個(gè)方向中更新、設(shè)定了的各換流原點(diǎn)的位置差的脈沖信號(hào)數(shù)檢測(cè)為偏置值，把更新、設(shè)定后的任一個(gè)換流原點(diǎn)作為基準(zhǔn)計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)的同時(shí)，在旋轉(zhuǎn)方向每次改變時(shí)根據(jù)上述偏置值修正脈沖信號(hào)數(shù)的計(jì)數(shù)值，使得成為把對(duì)應(yīng)于旋轉(zhuǎn)方向的換流原點(diǎn)作為基準(zhǔn)的計(jì)數(shù)值，則能夠省略在每個(gè)旋轉(zhuǎn)方向準(zhǔn)備存儲(chǔ)上述脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)值的計(jì)數(shù)變數(shù)，并且在旋轉(zhuǎn)方向每次改變時(shí)，切換參考的計(jì)數(shù)變數(shù)這樣的處理程序。
另外，如方案8的發(fā)明那樣，如果預(yù)先檢測(cè)偏置值并且進(jìn)行存儲(chǔ)，則在每次根據(jù)基于反電動(dòng)勢(shì)生成的換流定時(shí)更新、設(shè)定換流原點(diǎn)時(shí)不必檢測(cè)偏置值。
另外，方案9的無(wú)傳感器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置的特征在于在方案4～8的任一項(xiàng)中記述的無(wú)傳感器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置中，上述換流控制裝置在開始上述無(wú)傳感器電機(jī)的控制時(shí)進(jìn)行基于由上述換流定時(shí)生成裝置生成的換流定時(shí)的換流原點(diǎn)的更新。
另外，方案10的無(wú)傳感器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置的特征在于在方案4～9的任一項(xiàng)中記述的無(wú)傳感器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置中，上述換流控制裝置從上述無(wú)傳感器電機(jī)的控制開始時(shí)刻經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間后進(jìn)行基于由上述換流定時(shí)生成裝置生成的換流定時(shí)的換流原點(diǎn)的更新。
另外，方案11的無(wú)傳感器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置的特征在于在方案4～10的任一項(xiàng)中記述的無(wú)傳感器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置中，上述換流控制裝置從上述無(wú)傳感器電機(jī)的控制開始時(shí)刻每經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間進(jìn)行基于由上述換流定時(shí)生成裝置生成的換流定時(shí)的換流原點(diǎn)的更新。
進(jìn)而，方案12的無(wú)傳感器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置的特征在于在方案4～11的任一項(xiàng)中記述的無(wú)傳感器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置中，上述換流控制裝置在每次起動(dòng)上述無(wú)傳感器電機(jī)時(shí)進(jìn)行基于由上述換流定時(shí)生成裝置生成的換流定時(shí)的換流原點(diǎn)的更新。
在該方案9～12的發(fā)明中，在開始了上述無(wú)傳感器電機(jī)的控制時(shí)進(jìn)行基于由換流定時(shí)生成裝置生成的換流定時(shí)的換流原點(diǎn)的更新，因此在開始無(wú)傳感器電機(jī)的控制，無(wú)傳感器電機(jī)旋轉(zhuǎn)，根據(jù)在其反電動(dòng)勢(shì)能夠生成換流定時(shí)的時(shí)刻進(jìn)行換流原點(diǎn)的更新、設(shè)定，由此，能夠比控制開始的初始階段設(shè)定更高精度的換流原點(diǎn)。另外，從控制開始時(shí)刻經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間后進(jìn)行換流原點(diǎn)的更新，例如在伴隨無(wú)傳感器電機(jī)驅(qū)動(dòng)開始的溫度環(huán)境的變化成為平衡狀態(tài)的時(shí)刻更新、設(shè)定換流原點(diǎn)，由此能夠設(shè)定溫度環(huán)境穩(wěn)定狀態(tài)下的換流原點(diǎn)。另外，在每次從無(wú)傳感器電機(jī)的控制開始時(shí)刻經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間更新、設(shè)定換流原點(diǎn)，由此能夠根據(jù)溫度環(huán)境的變化設(shè)定換流原點(diǎn)。進(jìn)而，在每次起動(dòng)無(wú)傳感器電機(jī)，即無(wú)傳感器電機(jī)每次開始動(dòng)作進(jìn)行更新、設(shè)定，由此能夠設(shè)定對(duì)應(yīng)于現(xiàn)狀的換流原點(diǎn)。


圖1是示出適用了本發(fā)明的無(wú)傳感器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路的概略結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是示出第1、第2、第3實(shí)施形態(tài)中的主程序的處理程序一例的流程圖。
圖3是示出圖2中的換流原點(diǎn)設(shè)定處理的處理程序一例的流程圖。
圖4是表示相對(duì)于轉(zhuǎn)子位置的變化，勵(lì)磁相與轉(zhuǎn)矩的關(guān)系的說(shuō)明圖。
圖5是示出圖2中的起動(dòng)處理的處理程序一例的流程圖。
圖6是示出作為圖2中的換流控制處理的換流計(jì)數(shù)處理以及圖8中的換流計(jì)數(shù)處理的處理程序一例的流程圖。
圖7是示出圖2的實(shí)施形態(tài)中的無(wú)電刷電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置的概略結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。
圖8是示出圖2中的換流控制處理的處理程序一例的流程圖。
圖9是示出圖8以及圖12中的換流原點(diǎn)復(fù)位處理的處理程序一例的流程圖。
圖10是示出圖2中的換流原點(diǎn)設(shè)定處理的處理程序一例的流程圖。
圖11是示出圖10以及圖12中的換流計(jì)數(shù)處理的處理程序一例的流程圖。
圖12是示出圖2中的換流控制處理的處理程序一例的流程圖。
圖13是示出圖2中的起動(dòng)處理的處理程序一例的流程圖。
以下，參照

本發(fā)明的本實(shí)施形態(tài)。
首先，說(shuō)明本發(fā)明的第1實(shí)施形態(tài)。
圖1是示出使用了本發(fā)明的無(wú)電刷電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路10的結(jié)構(gòu)圖。
即，無(wú)電刷電機(jī)1是把U相、V相、W相三個(gè)定子繞組星形連接了的三相無(wú)電刷電機(jī)。驅(qū)動(dòng)電路10具有換流器11，其換流器11的各輸出端子連接無(wú)電刷電機(jī)1的U相～W相的各端子。換流器11對(duì)應(yīng)于U相～W相例如具備三組連接了電源側(cè)晶體管以及接地側(cè)晶體管的組的眾所周知的結(jié)構(gòu)，通過(guò)從換流控制電路12供給的換流信號(hào)控制包括在換流器中的總計(jì)6個(gè)晶體管的通·斷，使得順序地激勵(lì)無(wú)電刷電機(jī)1的各相進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
在上述無(wú)電刷電機(jī)1的旋轉(zhuǎn)軸上，雖然沒(méi)有進(jìn)行圖示，但是例如經(jīng)過(guò)齒輪機(jī)構(gòu)連接著打印機(jī)的送紙機(jī)構(gòu)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)控制無(wú)電刷電機(jī)1，無(wú)電刷電機(jī)1的旋轉(zhuǎn)力經(jīng)過(guò)齒輪機(jī)構(gòu)傳遞到構(gòu)成上述送紙機(jī)構(gòu)的送紙用滾筒軸使得進(jìn)行送紙控制。進(jìn)而，在上述送紙用滾筒軸上，設(shè)置著用于檢測(cè)旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角的例如旋轉(zhuǎn)編碼器等位置檢測(cè)器15。
該位置檢測(cè)器15構(gòu)成為輸出相位不同的A相以及B相兩種脈沖信號(hào)，從這些兩種信號(hào)的相位關(guān)系能夠檢測(cè)旋轉(zhuǎn)方向。另外，該位置檢測(cè)器15在無(wú)電刷電機(jī)1的一個(gè)換流期間具有能夠發(fā)生多個(gè)脈沖信號(hào)的分辨率。
上述換流控制電路12例如構(gòu)成為包括微機(jī)，用于存儲(chǔ)后述的換流脈沖數(shù)P等的存儲(chǔ)裝置(存儲(chǔ)設(shè)備)等，輸入來(lái)自上述位置檢測(cè)器15的2種檢測(cè)信號(hào)。而且，進(jìn)行無(wú)電刷電機(jī)1的初始勵(lì)磁牽引，作為生成無(wú)電刷電機(jī)1的換流定時(shí)時(shí)的基準(zhǔn)的換流原點(diǎn)，在計(jì)數(shù)器數(shù)C中設(shè)定對(duì)應(yīng)于旋轉(zhuǎn)方向的初始值。
而且，根據(jù)來(lái)自上述位置檢測(cè)器15的2種脈沖信號(hào)檢測(cè)無(wú)電刷電機(jī)1的旋轉(zhuǎn)方向的同時(shí)，檢測(cè)脈沖信號(hào)的邊緣(以下稱為脈沖沿)，根據(jù)該脈沖沿對(duì)應(yīng)于旋轉(zhuǎn)方向計(jì)數(shù)脈沖數(shù)，在上述無(wú)電刷電機(jī)1正轉(zhuǎn)，通過(guò)送紙機(jī)構(gòu)沿著進(jìn)行送紙的方向驅(qū)動(dòng)時(shí)加入脈沖，反之，在無(wú)電刷電機(jī)1反轉(zhuǎn)時(shí)減去脈沖，根據(jù)該脈沖的計(jì)數(shù)值與存儲(chǔ)在預(yù)定的存儲(chǔ)區(qū)中的換流脈沖數(shù)列P，決定上述無(wú)電刷電機(jī)1的換流定時(shí)。
另外，上述換流控制電路12具有在換流器11的未圖示的各晶體管中，把應(yīng)該導(dǎo)通的晶體管的組合進(jìn)行數(shù)值化管理的稱為換流模式的變數(shù)，構(gòu)成為使得輸出與上述換流模式的值一對(duì)一對(duì)應(yīng)的換流信號(hào)。上述換流信號(hào)由分別控制換流器11的各個(gè)晶體管的通·斷的信號(hào)序列構(gòu)成，與生成的上述換流定時(shí)同步，把上述換流模式的值切換為應(yīng)該使無(wú)電刷電機(jī)1沿著用來(lái)自未圖示的上級(jí)裝置的指令信號(hào)所指示的方向旋轉(zhuǎn)的適當(dāng)?shù)闹?以下稱為換流模式切換)。通過(guò)把對(duì)應(yīng)于該換流模式的換流信號(hào)到輸出換流器11，適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行無(wú)電刷電機(jī)1的定子繞組U相～W相的勵(lì)磁切換，實(shí)現(xiàn)無(wú)電刷電機(jī)1的旋轉(zhuǎn)。
進(jìn)而，上述換流控制電路12與眾所周知的無(wú)電刷電機(jī)中的驅(qū)動(dòng)控制處理相同，根據(jù)來(lái)自上述位置檢測(cè)器15的脈沖信號(hào)，實(shí)時(shí)計(jì)測(cè)送紙用滾筒軸的旋轉(zhuǎn)速度或者旋轉(zhuǎn)角，進(jìn)行送紙用滾筒軸的旋轉(zhuǎn)速度控制或者旋轉(zhuǎn)角控制。
上述換流脈沖數(shù)列P設(shè)定如下。即，例如，檢測(cè)換流器11的各相反電動(dòng)勢(shì)電壓的中間電壓，在從其偏移30度的位置根據(jù)作為換流定時(shí)的眾所周知的方法等使無(wú)電刷電機(jī)1驅(qū)動(dòng)，例如，計(jì)數(shù)來(lái)自多個(gè)換流區(qū)間中的位置檢測(cè)器15的脈沖數(shù)，通過(guò)把該脈沖數(shù)用換流區(qū)間數(shù)進(jìn)行相除運(yùn)算，計(jì)算出一個(gè)換流區(qū)間中的來(lái)自位置檢測(cè)器15的脈沖數(shù)的區(qū)間脈沖數(shù)M。
這里，例如，假設(shè)在5個(gè)換流區(qū)間的脈沖數(shù)是“102”時(shí)等，并且以分?jǐn)?shù)記載區(qū)間脈沖數(shù)M(這時(shí)，102/5＝20.4)。這時(shí)，由于區(qū)間脈沖數(shù)是20.4，因此如表1的換流位置真值所示那樣，真正的換流定時(shí)是從無(wú)電刷電機(jī)1的轉(zhuǎn)子位于換流定時(shí)的位置的初始狀態(tài)開始的脈沖數(shù)為20.4，40.8，61.2，81.6，……的時(shí)刻。表1


但是，由于脈沖信號(hào)的累加值是整數(shù)，因此把表示真正的換流定時(shí)的脈沖數(shù)，即換流位置真值的小數(shù)點(diǎn)以下部分進(jìn)行四舍五入，求與換流位置真值的誤差為最小的整數(shù)值，把該值作為表示換流定時(shí)的延伸信號(hào)數(shù)，把各個(gè)換流定時(shí)中的延伸信號(hào)數(shù)之間的差設(shè)定為換流間信號(hào)數(shù)。
即，在第1個(gè)換流定時(shí)中，換流位置真值是脈沖信號(hào)數(shù)的累加值成為“20.4”的時(shí)刻，由于與其最近的整數(shù)值是“20”，因此延伸信號(hào)數(shù)設(shè)定為“20”，換流間信號(hào)數(shù)也設(shè)定為“20”。這時(shí)，換流位置真值與延伸信號(hào)數(shù)的誤差成為“-0.4”。同樣，在第2個(gè)換流定時(shí)中換流位置真值由于是信號(hào)脈沖的累加值為“40.8”的時(shí)刻，因此延伸信號(hào)數(shù)設(shè)定為“41”，換流間信號(hào)數(shù)成為“21”，其誤差成為“+0.2”。而且，第3個(gè)以及第4個(gè)換流定時(shí)也同樣進(jìn)行設(shè)定，在第5的換流定時(shí)的情況下，換流位置真值是“102”，由于是整數(shù)，因此把其設(shè)定為延伸信號(hào)數(shù)，換流間信號(hào)數(shù)成為“20”，在第5個(gè)換流定時(shí)中延伸信號(hào)數(shù)與換流位置真值的誤差成為“0”。
接著，在第6個(gè)換流定時(shí)中，換流位置真值由于成為“120.4”，因此延伸信號(hào)數(shù)成為“120”，換流間信號(hào)數(shù)成為“20”，其誤差成為“-0.4”，上述的換流間信號(hào)數(shù)以及其誤差與上述第1個(gè)定時(shí)相同。以后，與上述第2個(gè)定時(shí)以后相同，換流間信號(hào)數(shù)重復(fù)“21、20、21、20”。從而，把從第1個(gè)換流定時(shí)開始到換流位置真值與延伸信號(hào)數(shù)的誤差為0的第5個(gè)換流定時(shí)的換流間信號(hào)數(shù)構(gòu)成的數(shù)列“20、21、20、21、20”設(shè)定為換流脈沖數(shù)列P，把它們預(yù)先存儲(chǔ)在預(yù)定的存儲(chǔ)區(qū)中。即，例如在由上述驅(qū)動(dòng)電路10，無(wú)電刷電機(jī)1以及在作為該無(wú)電刷電機(jī)1的驅(qū)動(dòng)對(duì)象物的送紙機(jī)構(gòu)中設(shè)定的位置檢測(cè)器15等構(gòu)成的系統(tǒng)在出廠時(shí)預(yù)先設(shè)定換流脈沖數(shù)列P，把其預(yù)先存儲(chǔ)在預(yù)定的存儲(chǔ)區(qū)中。
其次，根據(jù)表示換流控制電路12中的處理程序一例的流程圖說(shuō)明上述第1實(shí)施形態(tài)的動(dòng)作。
在換流控制電路12中，如果起動(dòng)，則開始圖2所示的主程序，首先在步驟S101中進(jìn)行換流原點(diǎn)設(shè)定處理，設(shè)定成為用于生成換流定時(shí)的基準(zhǔn)的換流原點(diǎn)。具體地講，如圖3所示，首先在步驟S201中，初始化成預(yù)先設(shè)定了決定激勵(lì)無(wú)電刷電機(jī)1哪一相的換流模式的模式，與眾所周知的換流控制處理相同，生成對(duì)應(yīng)于初始化了的換流模式的換流信號(hào)，把該信號(hào)輸出到構(gòu)成換流器11的各個(gè)晶體管中，控制各個(gè)晶體管，把預(yù)定的相進(jìn)行勵(lì)磁。由此，進(jìn)行第1次的轉(zhuǎn)子牽引。
接著，轉(zhuǎn)移到步驟S202，例如根據(jù)是否檢測(cè)出了預(yù)定時(shí)間脈沖邊緣等，判斷轉(zhuǎn)子是否靜止，如果轉(zhuǎn)子靜止則轉(zhuǎn)移到步驟S203。在步驟S203中，對(duì)于在步驟S201中被牽引了的第1次的牽引位置，在不是電角180度或者其整數(shù)倍電角位置的不同的牽引位置切換換流模式并且進(jìn)行勵(lì)磁。由此，進(jìn)行第2次的轉(zhuǎn)子牽引。接著，轉(zhuǎn)移到步驟S204，待機(jī)到轉(zhuǎn)子靜止為止，從轉(zhuǎn)子靜止到牽引位置以后轉(zhuǎn)移到步驟S205，判斷從上級(jí)裝置指令的無(wú)電刷電機(jī)1起動(dòng)時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向。在起動(dòng)時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向是正轉(zhuǎn)方向時(shí)，從步驟S205轉(zhuǎn)移到步驟S206，沿著正轉(zhuǎn)方向切換換流模式進(jìn)行勵(lì)磁。由此，進(jìn)行第3次的轉(zhuǎn)子牽引。然后轉(zhuǎn)移到步驟S207，待機(jī)到轉(zhuǎn)子靜止為止，從轉(zhuǎn)子在牽引位置靜止后轉(zhuǎn)移到步驟S208，把該第3次的牽引位置作為換流原點(diǎn)把計(jì)數(shù)器數(shù)C設(shè)定為C＝0的同時(shí)，把變數(shù)n設(shè)定為n＝1，該變數(shù)n用于特定構(gòu)成存儲(chǔ)在預(yù)先設(shè)定的預(yù)定存儲(chǔ)區(qū)中的上述換流脈沖數(shù)列PnMAX的換流間信號(hào)數(shù)Pn。
反之在步驟S205中，在來(lái)自上級(jí)裝置的旋轉(zhuǎn)指示方向是反轉(zhuǎn)方向時(shí)，從步驟S205轉(zhuǎn)移到步驟S209，沿著反轉(zhuǎn)方向切換換流模式進(jìn)行勵(lì)磁，由此進(jìn)行第3次的轉(zhuǎn)子牽引。然后轉(zhuǎn)移到步驟S210，待機(jī)到轉(zhuǎn)子靜止為止，如果轉(zhuǎn)子靜止在牽引位置則轉(zhuǎn)移到步驟S211，以該第3次的牽引位置作為換流原點(diǎn)把計(jì)數(shù)器數(shù)C設(shè)定為C＝PnMAX，把用于特定上述換流間信號(hào)數(shù)Pn的變數(shù)n設(shè)定為n＝nMAX。根據(jù)以上的動(dòng)作結(jié)束換流原點(diǎn)設(shè)定處理。
另外，上述PnMAX是變數(shù)n為nMAX時(shí)的換流間信號(hào)數(shù)Pn的值。
這里，說(shuō)明進(jìn)行換流原點(diǎn)設(shè)定處理時(shí)的轉(zhuǎn)子的動(dòng)作。如在圖4的表示伴隨著無(wú)電刷電機(jī)1的轉(zhuǎn)子位置變化，勵(lì)磁相與轉(zhuǎn)矩的對(duì)應(yīng)的說(shuō)明圖中所示那樣，轉(zhuǎn)子例如在位于電角180度的位置時(shí)，作為換流模式初始值控制成使得從V相向W相流過(guò)電流時(shí)，轉(zhuǎn)子在圖4中沿著角度增加的方向旋轉(zhuǎn)移動(dòng)到270度的位置。進(jìn)而在切換換流模式控制成使得從V相向U向流過(guò)電流時(shí)，轉(zhuǎn)子沿著相同方向進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)移動(dòng)到330度的位置。
這里，考慮在第1次的勵(lì)磁中轉(zhuǎn)子不能移動(dòng)的情況?？梢钥紤]2種情況，首先第1種情況是轉(zhuǎn)子的停止位置在電角與由第1次勵(lì)磁產(chǎn)生的牽引位置錯(cuò)開180度的相位關(guān)系。這種情況下，由于轉(zhuǎn)子通過(guò)勵(lì)磁在向右旋轉(zhuǎn)方向和左旋轉(zhuǎn)方向這2個(gè)方向受到相同大小的轉(zhuǎn)矩，因此旋轉(zhuǎn)力平衡成為不移動(dòng)狀態(tài)。例如在圖4中，轉(zhuǎn)子在90度的位置靜止時(shí)，作為旋轉(zhuǎn)模式的初始值如果進(jìn)行控制使得從V相向W相流過(guò)電流，則由于牽引位置成為270度的位置，因此成為電角錯(cuò)開180度的相位關(guān)系，旋轉(zhuǎn)力平衡，成為不能夠移動(dòng)的狀態(tài)。把該位置稱為「不穩(wěn)定靜止點(diǎn)」，由于這是與本來(lái)應(yīng)該通過(guò)第1次勵(lì)磁被牽引的「穩(wěn)定靜止點(diǎn)」不同的位置，因此如果把該位置作為牽引位置設(shè)定換流原點(diǎn)，則以后將在錯(cuò)誤的位置進(jìn)行換流，不能夠進(jìn)行正確地控制。但是，如果把勵(lì)磁相順序切換到不是互差電角180度或者其整倍數(shù)的電角位置的不同的2個(gè)牽引位置進(jìn)行2次勵(lì)磁，則在第1次勵(lì)磁時(shí)即使在電角上處于從牽引位置牽引了180度的相位關(guān)系，轉(zhuǎn)子靜止不動(dòng)的情況下，開始第2次勵(lì)磁時(shí)的轉(zhuǎn)子位置也一定成為與第2次勵(lì)磁產(chǎn)生的牽引位置180度以外的相位關(guān)系，轉(zhuǎn)子可靠地旋轉(zhuǎn)。例如轉(zhuǎn)子在上述90度的位置靜止，在第1次勵(lì)磁中不能夠移動(dòng)時(shí)，控制第2次勵(lì)磁使得從V相向U相流過(guò)電流，則牽引位置由于成為330度的位置，因此轉(zhuǎn)子接受在圖4中沿著角度減少的方向移動(dòng)的轉(zhuǎn)矩而旋轉(zhuǎn)，被牽引到預(yù)定的位置。另外，由于圖4的橫軸示出電角，因此90度的位置與450度和位置相同。
其次，作為在第1次勵(lì)磁中轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的第2種情況，在圖4中進(jìn)行控制使得從V相向W相流過(guò)電流時(shí)，轉(zhuǎn)子預(yù)先位于270度的附近，例如位于260度的位置，作用在轉(zhuǎn)子上牽引轉(zhuǎn)矩比作用在電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸的摩擦轉(zhuǎn)矩小，有時(shí)轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)。但是，進(jìn)行控制使得在第1次的勵(lì)磁中從V相向W相流過(guò)電流時(shí)，即使轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)，但是如果在第2次的勵(lì)磁中切換換流模式，進(jìn)行控制使得從V相向U相流過(guò)電流，則轉(zhuǎn)子接受圖4中角度增加方向的轉(zhuǎn)矩，被牽引到330度的位置。
即，在僅進(jìn)行了一次勵(lì)磁，由于轉(zhuǎn)子的停止位置有時(shí)轉(zhuǎn)子不移動(dòng)到希望被牽引到的位置，如果順序切換到不是互差電角180度或者其整數(shù)倍的電角位置的不同的2個(gè)牽引位置進(jìn)行二次勵(lì)磁，則在第2次勵(lì)磁中轉(zhuǎn)子一定移動(dòng)，被牽引到預(yù)定的位置。這里，第1次勵(lì)磁與第2次勵(lì)磁可以是電角180度或者其整數(shù)倍以外的相位關(guān)系，例如如果是三相電機(jī)可以是60度，120度，240度，270度的任一種。
如上述那樣，根據(jù)第1次轉(zhuǎn)子牽引前的轉(zhuǎn)子的靜止位置，在第2次牽引轉(zhuǎn)子時(shí)，存在的轉(zhuǎn)子正轉(zhuǎn)牽引和反轉(zhuǎn)牽引2種情況。
這里，在無(wú)電刷電機(jī)1的旋轉(zhuǎn)力經(jīng)過(guò)齒輪機(jī)構(gòu)傳送到送紙機(jī)構(gòu)，由此位置檢測(cè)器15進(jìn)行動(dòng)作的情況下，如上述那樣進(jìn)行基于勵(lì)磁的第2次轉(zhuǎn)子牽引，假設(shè)在這里設(shè)定了換流原點(diǎn)，然后，例如沿著正轉(zhuǎn)方向起動(dòng)的情況。這里，在第2次沿著正轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)牽引的情況下，基于來(lái)自起動(dòng)后位置檢測(cè)器15的脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)值的轉(zhuǎn)子位置與實(shí)際的轉(zhuǎn)子位置之間不產(chǎn)生偏移。另一方面，在第2次反轉(zhuǎn)牽引時(shí)，由于齒輪機(jī)構(gòu)的齒隙等的影響，在剛起動(dòng)后即使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，作為無(wú)電刷電機(jī)1的驅(qū)動(dòng)對(duì)象的送紙機(jī)構(gòu)也不旋轉(zhuǎn)，存在著不從位置檢測(cè)器15輸出脈沖信號(hào)的期間。由此在這樣的情況下，基于來(lái)自位置檢測(cè)器15的脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)值的轉(zhuǎn)子位置與實(shí)際的轉(zhuǎn)子位置之間將產(chǎn)生偏移。即，至第2次轉(zhuǎn)子牽引為止，由于不能夠唯一地確定轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向的經(jīng)歷，因此在換流原點(diǎn)設(shè)定時(shí)不能夠排除齒隙等的影響，有可能在實(shí)現(xiàn)正確定時(shí)下的換流方面帶來(lái)障礙。
但是，這里進(jìn)行上述第2次的轉(zhuǎn)子牽引，例如在轉(zhuǎn)子被牽引到圖4所示的電角330度的位置以后，進(jìn)而沿著與希望起動(dòng)的方向相同的方向，例如正轉(zhuǎn)方向(電角值加大的方向)再一次切換換流模式。這時(shí)，進(jìn)行控制使得從W相向U相流過(guò)電流，這時(shí)如果進(jìn)行控制使得從W相向U相流過(guò)電流，進(jìn)行第3次轉(zhuǎn)子牽引，則轉(zhuǎn)子從作為第2次牽引位置的330度的位置沿著正轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)被牽引到成為第3次牽引位置的390度的位置。在該位置設(shè)定了換流原點(diǎn)以后，如果沿著正轉(zhuǎn)方向進(jìn)行起動(dòng)，則不受到齒隙等的影響，從而基于來(lái)自位置檢測(cè)器15的脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)值的轉(zhuǎn)子位置與實(shí)際的轉(zhuǎn)子位置之間不產(chǎn)生偏移。
如以上那樣，有時(shí)由于轉(zhuǎn)子的位置在一次勵(lì)磁中不旋轉(zhuǎn)，另外，即使在切換換流模式進(jìn)一步進(jìn)行勵(lì)磁但存在正轉(zhuǎn)情況與反轉(zhuǎn)情況，而通過(guò)進(jìn)行第3次勵(lì)磁能夠使?fàn)恳龝r(shí)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向與作為目標(biāo)的起動(dòng)方向一致。從而，能夠至少通過(guò)切換3次換流模式進(jìn)行勵(lì)磁，把由齒輪機(jī)構(gòu)的齒隙產(chǎn)生的影響限制為最小。
這樣，如果結(jié)束了在圖2的步驟S101中換流原點(diǎn)設(shè)定處理，則以后成為能夠進(jìn)行無(wú)電刷電機(jī)1的換流控制。在步驟S102中如果從上級(jí)裝置輸入了指示無(wú)電刷電機(jī)1的起動(dòng)的指令信號(hào)，則從步驟S102轉(zhuǎn)移到步驟S103，進(jìn)行圖5的起動(dòng)處理。
在該起動(dòng)處理中，首先，在步驟S301中判斷從上級(jí)裝置指示的旋轉(zhuǎn)方向，在是正轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)移到步驟S302，沿著正轉(zhuǎn)方向切換一次應(yīng)該起動(dòng)的換流模式等，進(jìn)行正轉(zhuǎn)時(shí)的起動(dòng)處理。另一方面，在旋轉(zhuǎn)指示方向是反轉(zhuǎn)方向時(shí)，從步驟S301轉(zhuǎn)移到步驟S303，切換一次沿著反轉(zhuǎn)方向應(yīng)起動(dòng)的換流模式，進(jìn)行反轉(zhuǎn)時(shí)的起動(dòng)處理。由此結(jié)束起動(dòng)處理，返回到圖2的主程序，轉(zhuǎn)移到步驟S104。
而且，在上述起動(dòng)處理中，經(jīng)過(guò)換流器11把對(duì)應(yīng)于切換了的換流模式的勵(lì)磁相進(jìn)行勵(lì)磁，這時(shí)，根據(jù)上述的旋轉(zhuǎn)速度控制等控制換流信號(hào)，由此如果無(wú)電刷電機(jī)1旋轉(zhuǎn)，則該旋轉(zhuǎn)力經(jīng)過(guò)未圖示的齒輪機(jī)構(gòu)傳送到送紙機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)送紙機(jī)構(gòu)進(jìn)行送紙。
如果伴隨著送紙機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)從位置檢測(cè)器15輸出脈沖信號(hào)，則在換流控制電路12中進(jìn)行脈沖邊緣的檢測(cè)，在圖2的步驟S104中檢測(cè)出了脈沖邊緣時(shí)轉(zhuǎn)移到步驟S105，在進(jìn)行了換流控制處理以后，轉(zhuǎn)移到步驟S106。另一方面，在步驟S104中沒(méi)有檢測(cè)出脈沖邊緣時(shí)直接轉(zhuǎn)移到步驟S106。
這里，上述步驟S105中的換流控制電路處理按照?qǐng)D6所示的換流計(jì)數(shù)處理程序進(jìn)行。
首先，在步驟S401中，從來(lái)自位置檢測(cè)器15的2種脈沖信號(hào)判斷無(wú)電刷電機(jī)1是正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)。在判斷為無(wú)電刷電機(jī)1例如正轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)移到步驟S402，把計(jì)數(shù)器數(shù)C增加“1”，接著，轉(zhuǎn)移到步驟S403，參考預(yù)先存儲(chǔ)在預(yù)定存儲(chǔ)區(qū)中的換流脈沖數(shù)列P，判斷其第n個(gè)換流間信號(hào)數(shù)Pn與計(jì)數(shù)器數(shù)C是否一致。
而且，在例如n＝1時(shí)，由于換流間信號(hào)數(shù)P1從上述表1成為“20”，因此結(jié)束換流計(jì)數(shù)處理，返回到圖2的主程序。以后，在無(wú)電刷電機(jī)1沿著正轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，每次檢測(cè)出脈沖邊緣就從步驟S401經(jīng)過(guò)步驟S402轉(zhuǎn)移到步驟S403，把計(jì)數(shù)器數(shù)C各增加“1”。而且，在計(jì)數(shù)器數(shù)C成為換流間信號(hào)數(shù)P1＝20時(shí)從步驟S403轉(zhuǎn)移到步驟S404，沿著正轉(zhuǎn)方向切換換流模式。由此切換勵(lì)磁相，無(wú)電刷電機(jī)1持續(xù)旋轉(zhuǎn)。
接著，轉(zhuǎn)移到步驟S405，在變數(shù)n與表示構(gòu)成換流脈沖數(shù)列P的換流間信號(hào)數(shù)的數(shù)的nMAX相等時(shí)轉(zhuǎn)移到步驟S406，在把變數(shù)n復(fù)位為n＝1以后，轉(zhuǎn)移到步驟S408，在變數(shù)n不是n＝nMAX時(shí)轉(zhuǎn)移到步驟S407把變數(shù)n增加“1”以后，轉(zhuǎn)移到步驟S408。而且，在步驟S408中把計(jì)數(shù)器數(shù)C復(fù)位為C＝0以后，結(jié)束換流計(jì)數(shù)處理，返回到圖2的主程序。
這樣，在無(wú)電刷電機(jī)1正轉(zhuǎn)期間，在每次檢測(cè)出脈沖信號(hào)的邊緣時(shí)把計(jì)數(shù)器數(shù)C各增加“1”，在每次計(jì)數(shù)器數(shù)C與換流間信號(hào)數(shù)Pn，即P1(＝20)，P2(＝21)，P3(＝20)，P4(＝21)，P5(＝20)一致時(shí)進(jìn)行換流模式的切換。而且，換流脈沖數(shù)列P的最后換流間信號(hào)數(shù)P5的下一個(gè)又返回到P1，通過(guò)反復(fù)進(jìn)行這樣的動(dòng)作，從換流間信號(hào)數(shù)Pn的排列順序的起始，順序地切換Pn的值，在計(jì)數(shù)器數(shù)C成為該換流間信號(hào)數(shù)Pn的時(shí)刻進(jìn)行換流模式的切換。
從該狀態(tài)出發(fā)，例如為了進(jìn)行送紙機(jī)構(gòu)的調(diào)整等，停止了正轉(zhuǎn)的無(wú)電刷電機(jī)1以后，從上級(jí)裝置輸入使無(wú)電刷電機(jī)1反轉(zhuǎn)的起動(dòng)指令時(shí)，在無(wú)電刷電機(jī)1停止的狀態(tài)下，由于沒(méi)有檢測(cè)出脈沖邊緣，因此反復(fù)進(jìn)行步驟S102，S104，S106的處理，不進(jìn)行換流控制處理，維持等待來(lái)自上級(jí)裝置的指令信號(hào)的狀態(tài)，如果從上級(jí)裝置輸入起動(dòng)指令，則從步驟S102轉(zhuǎn)移到步驟S103，進(jìn)行圖5所示的起動(dòng)處理。這種情況下，由于旋轉(zhuǎn)指示方向是反轉(zhuǎn)方向，因此從步驟S301轉(zhuǎn)移到步驟S303，切換一次應(yīng)該使無(wú)電刷電機(jī)1沿著反轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)的換流模式。由此，無(wú)電刷電機(jī)1反轉(zhuǎn)，如果檢測(cè)出脈沖邊緣則從步驟S104轉(zhuǎn)移到步驟S105進(jìn)行圖6的換流計(jì)數(shù)處理。這時(shí)，由于無(wú)電刷電機(jī)1反轉(zhuǎn)，因此從步驟S401轉(zhuǎn)移到步驟S409，把計(jì)數(shù)器數(shù)C減去“1”。
接著，轉(zhuǎn)移到步驟S410，判斷計(jì)數(shù)器數(shù)C是否為C＝0，如果不是C＝0則結(jié)束換流計(jì)數(shù)處理返回到圖2的主程序。在是C＝0時(shí)轉(zhuǎn)移到步驟S411，作為換流定時(shí)沿著反轉(zhuǎn)方向切換換流模式。接著，轉(zhuǎn)移到步驟S412，在變數(shù)n是n＝1時(shí)轉(zhuǎn)移到步驟S413，在設(shè)定成n＝nMAX以后轉(zhuǎn)移到步驟S415，在變數(shù)n不是n＝1時(shí)轉(zhuǎn)移到步驟S414，把n減去“1”以后轉(zhuǎn)移到步驟S415。而且，在步驟S415中把計(jì)數(shù)器數(shù)C設(shè)定為C＝Pn以后，結(jié)束換流計(jì)數(shù)處理返回到圖2的主程序。
這樣，在無(wú)電刷電機(jī)1反轉(zhuǎn)期間，在每次檢測(cè)出脈沖邊緣時(shí)，就把計(jì)數(shù)器數(shù)C各減去“1”，在計(jì)數(shù)器數(shù)C成為C＝0的時(shí)刻進(jìn)行換流模式的切換，把變數(shù)n各減去“1”，把計(jì)數(shù)器數(shù)C設(shè)定為C＝Pn。即，與正轉(zhuǎn)時(shí)相反，從換流間信號(hào)數(shù)Pn的排列順序的末端，順序地切換Pn的值。
而且，如果從上級(jí)裝置通知無(wú)電刷電機(jī)1的驅(qū)動(dòng)結(jié)束，即停止圖2的主程序，則在步驟S106中檢測(cè)出該指令，結(jié)束處理。
這里，由于一個(gè)換流期間中的脈沖數(shù)，即區(qū)間脈沖數(shù)M是“20.4”，因此例如在每次計(jì)數(shù)器數(shù)C成為“20”時(shí)，把該時(shí)刻作為換流定時(shí)設(shè)定的情況下，真正的換流定時(shí)是計(jì)數(shù)器數(shù)C成為“20.4”的位置，在每一次換流時(shí)，由于換流定時(shí)各超前“0.4”，因此在每次反復(fù)進(jìn)行換流時(shí)，把它們相加，與真正的換流定時(shí)位置的誤差增大，換流定時(shí)逐漸超前，不久將成為誤動(dòng)作。反之，在計(jì)數(shù)器數(shù)C每次成為“21”時(shí)，把該時(shí)候設(shè)定為換流定時(shí)的情況下，在每一次換流時(shí)，換流定時(shí)各滯后“0.2”，每次進(jìn)行換流都將它們相加，誤差增大，換流定時(shí)逐漸地滯后，將引起誤動(dòng)作。
但是，如上述表1所示那樣，在每個(gè)換流定時(shí)把區(qū)間脈沖數(shù)相加時(shí)，把其相加值成為整數(shù)值的期間作為一個(gè)周期，設(shè)定換流間信號(hào)數(shù)使得該期間中的各換流定時(shí)的與作為真正的換流定時(shí)的區(qū)間脈沖數(shù)M的相加值的誤差為最小，因此，經(jīng)過(guò)了一個(gè)周期時(shí)刻的真正的換流定時(shí)位置與實(shí)際的換流定時(shí)的誤差一定為零。進(jìn)而，一個(gè)周期內(nèi)的各換流定時(shí)由于設(shè)定了一個(gè)周期內(nèi)的換流間信號(hào)數(shù)使得與真正的換流定時(shí)位置誤差最小，因此在每次進(jìn)行換流時(shí)并沒(méi)有把誤差相加，誤差始終成為脈沖信號(hào)的脈沖半個(gè)計(jì)數(shù)部分以下，能夠把誤差抑制為最小。
另外，在設(shè)定起動(dòng)無(wú)電刷電機(jī)1時(shí)的換流原點(diǎn)時(shí)，即，在設(shè)定計(jì)數(shù)器數(shù)C的初始值時(shí)，在進(jìn)行2次勵(lì)磁，使裝置可靠旋轉(zhuǎn)，把轉(zhuǎn)子牽引到作為目標(biāo)的牽引位置以后，在第3次勵(lì)磁牽引時(shí)，使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)牽引到與第3次牽引以后起動(dòng)的旋轉(zhuǎn)方向相同的方向，把其牽引位置設(shè)定為換流原點(diǎn)，因此能夠把在齒輪機(jī)構(gòu)中的齒隙的影響抑制為最小，設(shè)定換流原點(diǎn)。
從而，根據(jù)這樣設(shè)定的換流原點(diǎn)，根據(jù)來(lái)自位置檢測(cè)器15的脈沖信號(hào)進(jìn)行換流控制，由此能夠以可靠的定時(shí)進(jìn)行換流控制。
另外，由于根據(jù)來(lái)自位置檢測(cè)器15的脈沖信號(hào)生成換流定時(shí)，因此如果從位置檢測(cè)器15輸出脈沖信號(hào)則能夠進(jìn)行換流控制。由此，如以往那樣，根據(jù)反電動(dòng)勢(shì)電壓進(jìn)行換流控制的情況下，如果無(wú)電刷電機(jī)1的旋轉(zhuǎn)速度沒(méi)有達(dá)到某種程度以上則不能夠檢測(cè)反電動(dòng)勢(shì)電壓，不能夠進(jìn)行換流控制，而在本發(fā)明中由于根據(jù)來(lái)自位置檢測(cè)器15的脈沖信號(hào)進(jìn)行換流控制，因此與電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度無(wú)關(guān)，即使是低速也能夠進(jìn)行換流控制。
另外，這時(shí)，利用位置檢測(cè)器15的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行換流控制的同時(shí)，還進(jìn)行送紙速度控制或者送紙量控制等，因此也能夠不專門設(shè)定換流控制用的位置檢測(cè)器，謀求減少驅(qū)動(dòng)電路10的構(gòu)成部件數(shù)。
進(jìn)而，即使在無(wú)電刷電機(jī)1暫時(shí)成為停止?fàn)顟B(tài)的情況下，由于根據(jù)脈沖信號(hào)生成換流定時(shí)，因此如果預(yù)先存儲(chǔ)脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)值，則在無(wú)電刷電機(jī)1再次開始旋轉(zhuǎn)時(shí)能夠從脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)值立即決定通電相位，進(jìn)而，由于即使在低速下也能夠生成換流定時(shí)，因此與停止或者旋轉(zhuǎn)開始時(shí)無(wú)關(guān)，能夠以可靠的定時(shí)進(jìn)行換流控制。
這里，圖2的步驟S101的處理對(duì)應(yīng)于換流原點(diǎn)設(shè)定處理，圖6的換流計(jì)數(shù)處理對(duì)應(yīng)于換流控制裝置。
其次，說(shuō)明本發(fā)明的第2實(shí)施形態(tài)。
該第2實(shí)施形態(tài)如圖7所示，在驅(qū)動(dòng)電路10中添加作為反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)裝置的零交叉檢測(cè)電路13。除去換流控制電路12中的處理程序不同以外，由于與上述第1實(shí)施形態(tài)相同因此在相同的部分上標(biāo)注相同的符號(hào)并且省略其詳細(xì)的說(shuō)明。
上述零交叉檢測(cè)電路13例如用比較器等構(gòu)成，檢測(cè)換流器1中的某一相的反電動(dòng)勢(shì)電壓，在檢測(cè)出了上述反電動(dòng)勢(shì)電壓的中點(diǎn)電壓時(shí)刻即零交叉時(shí)刻，判斷上述零交叉之前的反電動(dòng)勢(shì)電壓的極性，如果其極性是正則向上述換流控制電路12輸出“H”電平的信號(hào)，反之極性是負(fù)時(shí)向上述換流控制電路12輸出“L”電平的信號(hào)。
在上述換流控制電路12中，與上述第1實(shí)施形態(tài)相同根據(jù)計(jì)數(shù)器數(shù)C進(jìn)行換流模式的切換的同時(shí)，在無(wú)電刷電機(jī)1成為能夠根據(jù)上述反電動(dòng)勢(shì)電壓的零交叉點(diǎn)進(jìn)行換流定時(shí)的生成的旋轉(zhuǎn)速度時(shí)，根據(jù)零交叉點(diǎn)生成換流定時(shí)，進(jìn)行換流原點(diǎn)的更新、設(shè)定。
即，在該第2實(shí)施形態(tài)中，例如如果打印機(jī)的電源開關(guān)接通，起動(dòng)上述控制電路10，則上述換流控制電路12與上述第1實(shí)施形態(tài)相同，起動(dòng)圖2所示的主程序。而且首先在步驟S101中，與第1實(shí)施形態(tài)相同進(jìn)行圖3所示的換流原點(diǎn)設(shè)定處理，在把計(jì)數(shù)器數(shù)C的值設(shè)定為0或者PnMAX，設(shè)定了換流原點(diǎn)以后，轉(zhuǎn)移到步驟S102。而且如果有來(lái)自上級(jí)裝置的無(wú)電刷電機(jī)1的起動(dòng)指令，則轉(zhuǎn)移到步驟S103，與第1實(shí)施形態(tài)相同進(jìn)行圖5所示的起動(dòng)處理。由此，無(wú)電刷電機(jī)1旋轉(zhuǎn)，其旋轉(zhuǎn)力經(jīng)過(guò)未圖示的齒輪機(jī)構(gòu)傳送到送紙機(jī)構(gòu)，伴隨著送紙機(jī)構(gòu)的移動(dòng)從位置檢測(cè)器15輸出相位不同的2種脈沖信號(hào)。
在步驟S104中，如果檢測(cè)出來(lái)自位置檢測(cè)器15的脈沖信號(hào)的邊緣，則轉(zhuǎn)移到步驟S105，進(jìn)行圖8所示換流控制處理。在圖8的換流控制處理中，首先，在步驟S501中判斷換流原點(diǎn)復(fù)位標(biāo)志FRS是否為“0”，在FRS＝0時(shí)，轉(zhuǎn)移到步驟S502。另外，上述換流原點(diǎn)復(fù)位標(biāo)志FRS如果完成了換流原點(diǎn)的更新、設(shè)定則取“1”的值，如果沒(méi)有完成則取“0”的值，在初次起動(dòng)時(shí)設(shè)定為FRS＝0。在步驟S502中，例如根據(jù)單位時(shí)間的脈沖信號(hào)數(shù)等判斷能否進(jìn)行換流原點(diǎn)的復(fù)位，即無(wú)電刷電機(jī)1是否處于能夠根據(jù)反電動(dòng)勢(shì)電壓生成換流定時(shí)的速度，在不能夠進(jìn)行換流原點(diǎn)復(fù)位時(shí)，即，在無(wú)電刷電機(jī)1以低速旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，從步驟S502轉(zhuǎn)移到步驟S505，進(jìn)行上述圖6所示的換流計(jì)數(shù)處理。
即，例如在正轉(zhuǎn)時(shí)，從圖6的步驟S401轉(zhuǎn)移到步驟S402，在每次檢測(cè)出脈沖信號(hào)的邊緣時(shí)把計(jì)數(shù)器數(shù)C增加，在計(jì)數(shù)器數(shù)C的值成為與第n個(gè)換流間信號(hào)數(shù)Pn的值相等時(shí)從步驟S403轉(zhuǎn)移到步驟S404進(jìn)行換流模式的切換，在更新了n的值(步驟S405～步驟S407)以后，把計(jì)數(shù)器數(shù)C的值復(fù)位為0(步驟S408)。
而且，如果無(wú)電刷電機(jī)1的旋轉(zhuǎn)速度上升，超過(guò)能夠檢測(cè)反電動(dòng)勢(shì)電壓的速度，則從步驟S502轉(zhuǎn)移到步驟S503，進(jìn)行圖9所示的作為換流定時(shí)生成裝置的換流原點(diǎn)復(fù)位處理。
在圖9的換流原點(diǎn)復(fù)位處理中，首先在步驟S601中，判斷是否用零交叉檢測(cè)電路13檢測(cè)出了反電動(dòng)勢(shì)電壓的零交叉，在檢測(cè)出了零交叉時(shí)轉(zhuǎn)移到步驟S602。而且，作為計(jì)數(shù)器CT，設(shè)定來(lái)自一個(gè)換流器區(qū)間的位置檢測(cè)器15的脈沖信號(hào)數(shù)的1/2的值。例如，設(shè)定把上述一個(gè)換流器區(qū)間的區(qū)間脈沖數(shù)M的1/2四舍五入的整數(shù)值round(M/2)。
接著，轉(zhuǎn)移到步驟S603，如果檢測(cè)出從位置檢測(cè)器15輸出的脈沖信號(hào)的邊緣，則從步驟S603轉(zhuǎn)移到步驟S604，把計(jì)數(shù)器CT減去“1”。而且，如果計(jì)數(shù)器CT的值沒(méi)有成為“0”，則從步驟S605返回到步驟S603，等待檢測(cè)下一個(gè)脈沖邊緣，如果計(jì)數(shù)器CT成為CT＝0，則作為成為應(yīng)該換流的定時(shí)轉(zhuǎn)移到步驟S606。即，在檢測(cè)出反電動(dòng)勢(shì)電壓的零交叉以后，把具有一個(gè)換流區(qū)間的1/2的期間，即在電角上延遲30度相位的時(shí)刻作為換流定時(shí)。在步驟S606中，判斷實(shí)際旋轉(zhuǎn)的方向是否是正轉(zhuǎn)，如果是正轉(zhuǎn)則轉(zhuǎn)移到步驟S607沿著正轉(zhuǎn)方向切換了換流模式以后，轉(zhuǎn)移到步驟S608。反之，如果是反轉(zhuǎn)，則從步驟S606轉(zhuǎn)移到步驟S612，沿著反轉(zhuǎn)方向切換換流模式以后，轉(zhuǎn)移到步驟S613。而且與上述圖6的換流計(jì)數(shù)處理的情況相同，在更新了用于特定上述換流間信號(hào)數(shù)Pn的變數(shù)n的值(正轉(zhuǎn)時(shí)步驟S608～610，反轉(zhuǎn)時(shí)步驟S613～S615)以后，把計(jì)數(shù)器數(shù)C的值復(fù)位(正轉(zhuǎn)時(shí)步驟S611，反轉(zhuǎn)時(shí)步驟S616)，結(jié)束換流原點(diǎn)的更新設(shè)定。然后，從圖9返回到圖8，從步驟S503轉(zhuǎn)移到步驟S504，把換流原點(diǎn)復(fù)位標(biāo)志FRS置位為“1”。以后，由于把換流原點(diǎn)復(fù)位標(biāo)志FRS設(shè)定為FRS＝1，因此在圖2的主程序中在步驟S104中每次檢測(cè)出脈沖邊緣時(shí)，從圖8的步驟S501轉(zhuǎn)移到步驟S505，進(jìn)行在上述第1實(shí)施形態(tài)中說(shuō)明過(guò)的圖6的換流計(jì)數(shù)處理，根據(jù)順序被更新了的計(jì)數(shù)器數(shù)C的值進(jìn)行換流模式的切換。
從而，在上述的2實(shí)施形態(tài)中，也能夠得到與上述第1實(shí)施形態(tài)相同的作用效果。進(jìn)而，在上述第2實(shí)施形態(tài)中，在成為能夠檢測(cè)反電動(dòng)勢(shì)的狀態(tài)時(shí)，從開放相中發(fā)生的反電動(dòng)勢(shì)電壓的零交叉，以一個(gè)換流區(qū)間的1/2的期間即在電角上延遲30度相位時(shí)刻生成換流定時(shí)，在該瞬間復(fù)位計(jì)數(shù)器數(shù)C即更新設(shè)定換流原點(diǎn)，因此在起動(dòng)前的步驟S101中設(shè)定的換流原點(diǎn)中即使產(chǎn)生比較大的誤差，在步驟S503中的換流原點(diǎn)更新設(shè)定以后，也能夠把對(duì)于轉(zhuǎn)子位置的換流原點(diǎn)位置的誤差即換流定時(shí)的精度收容在從位置檢測(cè)器15輸出的脈沖信號(hào)的一個(gè)脈沖間隔以內(nèi)。由此，能夠進(jìn)一步提高換流定時(shí)的精度，同時(shí)能夠保持非常高的精度。從而，能夠降低轉(zhuǎn)矩波動(dòng)或者恒定旋轉(zhuǎn)下的速度變動(dòng)。
其次，說(shuō)明本發(fā)明的第3實(shí)施形態(tài)。
該第3實(shí)施形態(tài)是設(shè)置無(wú)電刷電機(jī)1正轉(zhuǎn)時(shí)的換流原點(diǎn)與反轉(zhuǎn)時(shí)的換流原點(diǎn)這2個(gè)換流原點(diǎn)的實(shí)施形態(tài)，在上述第2實(shí)施形態(tài)中，設(shè)置正轉(zhuǎn)時(shí)的計(jì)數(shù)器數(shù)CR和反轉(zhuǎn)時(shí)的計(jì)數(shù)器數(shù)CL，在沿著正轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)根據(jù)計(jì)數(shù)器數(shù)CR進(jìn)行換流控制，在沿著反轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)根據(jù)計(jì)數(shù)器數(shù)CL進(jìn)行換流控制，根據(jù)用上述零交叉檢測(cè)電路13檢測(cè)出的無(wú)電刷電機(jī)1的定子繞組的開放相中發(fā)生的反電動(dòng)勢(shì)電壓的零交叉，更新、設(shè)定上述2個(gè)換流原點(diǎn)。另外，除去換流控制電路12中的處理程序不同以外與上述第2實(shí)施形態(tài)相同，因此在相同的部分上標(biāo)注相同的符號(hào)并且省略詳細(xì)的說(shuō)明。
在該第3實(shí)施形態(tài)中，如果起動(dòng)，則執(zhí)行上述圖2所示的主程序，在步驟S101的換流原點(diǎn)設(shè)定處理中，執(zhí)行圖10所示的換流原點(diǎn)設(shè)定處理。
在圖10的換流原點(diǎn)設(shè)定處理中，首先在步驟S701中把決定勵(lì)磁無(wú)電刷電機(jī)1某一相的換流模式初始化為預(yù)先設(shè)定的模式，與眾所周知的換流控制處理相同，生成對(duì)應(yīng)于初始化的換流模式的換流信號(hào)，將其輸出到構(gòu)成換流器1的各個(gè)晶體管中，控制各個(gè)晶體管把預(yù)定的相進(jìn)行勵(lì)磁。由此，進(jìn)行第1次的轉(zhuǎn)子牽引。
其次，轉(zhuǎn)移到步驟S702，判斷轉(zhuǎn)子是否靜止，如果轉(zhuǎn)子靜止則轉(zhuǎn)移到步驟S703。在步驟S703中，對(duì)于在步驟S701中牽引的第1次的牽引位置，把換流模式切換到不是電角180度或者其整倍數(shù)的不同的牽引位置進(jìn)行勵(lì)磁。由此，進(jìn)行第2次的轉(zhuǎn)子牽引。接著，轉(zhuǎn)移到步驟S704，待機(jī)到轉(zhuǎn)子靜止為止，如果轉(zhuǎn)子靜止在牽引位置則轉(zhuǎn)移到步驟S705，從在步驟S703中牽引的第2次的牽引位置沿著正轉(zhuǎn)方向切換換流模式進(jìn)行勵(lì)磁。由此，進(jìn)行第3次的轉(zhuǎn)子牽引。然后轉(zhuǎn)移到步驟S706待機(jī)到轉(zhuǎn)子靜止為止，如果在牽引位置靜止則轉(zhuǎn)移到步驟S707，把該第3次的牽引位置作為沿著正轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)的換流原點(diǎn)，把正轉(zhuǎn)時(shí)的計(jì)數(shù)器數(shù)CR設(shè)定為CR＝PnMAX，進(jìn)而把反轉(zhuǎn)時(shí)的計(jì)數(shù)器數(shù)CL也設(shè)定為CL＝PnMAX。同時(shí)，把用于特定預(yù)先設(shè)定并存儲(chǔ)在預(yù)定存儲(chǔ)區(qū)中的構(gòu)成上述換流脈沖數(shù)列P的nMAX個(gè)換流間信號(hào)數(shù)Pn的正轉(zhuǎn)時(shí)的變數(shù)nR設(shè)定為nR＝nMAX，反轉(zhuǎn)時(shí)的變數(shù)nL也設(shè)定為nL＝nMAX。接著轉(zhuǎn)移到步驟S708，在禁止了基于后述的圖11的計(jì)數(shù)器數(shù)CR、CL的值的換流模式的自動(dòng)切換以后轉(zhuǎn)移到步驟S709。在步驟S709中，從在上述步驟S705中牽引的第3次的牽引位置強(qiáng)制地沿著反轉(zhuǎn)方向切換換流模式轉(zhuǎn)移到步驟S710。根據(jù)上述步驟S709的換流模式切換，進(jìn)行第4次轉(zhuǎn)子牽引。在步驟S710中如果檢測(cè)出從位置檢測(cè)器15輸出的編碼脈沖邊緣，則轉(zhuǎn)移到步驟S711，在步驟S711中進(jìn)行作為計(jì)數(shù)器數(shù)CR、CL的計(jì)數(shù)處理的圖11所示的計(jì)數(shù)處理。
在圖11的計(jì)數(shù)處理中，首先在步驟S801中，從2種脈沖信號(hào)判斷無(wú)電刷電機(jī)1是正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)。在正轉(zhuǎn)的情況下，轉(zhuǎn)移到步驟S802，分別把正轉(zhuǎn)時(shí)的計(jì)數(shù)器數(shù)CR以及反正時(shí)的計(jì)數(shù)器數(shù)CL加“1”以后，轉(zhuǎn)移到步驟S803。在步驟S803中，判斷反轉(zhuǎn)時(shí)的計(jì)數(shù)器數(shù)CL是否為CL＝PnL，在是CL＝PnL時(shí)轉(zhuǎn)移到步驟S804，判斷反轉(zhuǎn)時(shí)的變數(shù)nL是否是nL＝nMAX，在是nL＝nMAX時(shí)轉(zhuǎn)移到步驟S805，設(shè)定為nL＝1，在不是nL＝nMAX時(shí)轉(zhuǎn)移到步驟S806，把nL的值加“1”以后，轉(zhuǎn)移到步驟S807。而且，在把計(jì)數(shù)器數(shù)CL設(shè)定為CL＝0以后，轉(zhuǎn)移到步驟S808。另一方面，在步驟S803中計(jì)數(shù)器數(shù)CL不是CL＝PnL時(shí)直接轉(zhuǎn)移到步驟S808，在步驟S808中，判斷正轉(zhuǎn)時(shí)的計(jì)數(shù)器數(shù)CR是否是CR＝PnR，在不是CR＝PnR時(shí)直接結(jié)束換流計(jì)數(shù)處理。另一方面，在是CR＝PnR時(shí)作為換流定時(shí)轉(zhuǎn)移到步驟S809。
在步驟S809中，為了與換流定時(shí)吻合，因此通常是沿著正轉(zhuǎn)方向切換換流模式，而在這里說(shuō)明的圖11的換流計(jì)數(shù)處理成為圖10的步驟S711中進(jìn)行的處理，在其前面的步驟S708中由于禁止基于CR、CL的值的換流模式的自動(dòng)切換，因此不進(jìn)行步驟S809中的換流模式切換而轉(zhuǎn)移到步驟S810。在步驟S810中判斷正轉(zhuǎn)時(shí)的變數(shù)nR是否是n2＝nMAX，在是nR＝nMAX時(shí)，轉(zhuǎn)移到步驟S811，設(shè)定成nR＝1，在不是nR＝nMAX時(shí)，轉(zhuǎn)移到步驟S812，把nR的值加1以后，轉(zhuǎn)移到步驟S813，把正轉(zhuǎn)時(shí)的計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)CR設(shè)定成CR＝0。然后結(jié)束換流模式處理。另一方面，在步驟S801中判斷為是反轉(zhuǎn)時(shí)，從步驟S801轉(zhuǎn)移到步驟S814，從計(jì)數(shù)器數(shù)CR以及CL分別減去“1”，轉(zhuǎn)移到步驟S815，判斷正轉(zhuǎn)時(shí)的計(jì)數(shù)器數(shù)CR是否為“0”。而且，在計(jì)數(shù)器數(shù)CR是“0”時(shí)轉(zhuǎn)移到步驟S816，判斷正轉(zhuǎn)時(shí)的變數(shù)nR是否是nR＝1，在是nR＝1時(shí)轉(zhuǎn)移到步驟S817，設(shè)定成nR＝nMAX，在不是nR＝1時(shí)轉(zhuǎn)移到步驟S818，把nR的值減去“1”以后，轉(zhuǎn)移到步驟S819。在該步驟S819中，把正轉(zhuǎn)時(shí)的計(jì)數(shù)器數(shù)CR設(shè)定為CR＝PnR以后，轉(zhuǎn)移到步驟S820。另一方面，在上述步驟S815中在正轉(zhuǎn)時(shí)的計(jì)數(shù)器數(shù)CR不是CR＝0時(shí)直接轉(zhuǎn)移到步驟S20。在步驟S20中判斷反轉(zhuǎn)時(shí)的計(jì)數(shù)器數(shù)CL是否是CL＝0。而且，在步驟S820中不是CL＝0時(shí)直接結(jié)束換流模式處理，在是CR＝0時(shí)轉(zhuǎn)移到步驟S821。
在步驟S821中，為了與換流定時(shí)吻合，通常沿著反轉(zhuǎn)方向切換換流模式，而這里圖11的換流計(jì)數(shù)處理如上述那樣，由于禁止基于CR、CL的值的換流模式的自動(dòng)切換，因此在步驟S821中不進(jìn)行換流模式切換而轉(zhuǎn)移到步驟S822。在步驟S82中判斷反轉(zhuǎn)時(shí)的變數(shù)nL是否是nL＝1，在是nL＝1時(shí)轉(zhuǎn)移到步驟S823，設(shè)定為nL＝nMAX以后，轉(zhuǎn)移到步驟S825，在步驟S822中不是nL＝1時(shí)轉(zhuǎn)移到步驟S824，把nL的值減去“1”以后轉(zhuǎn)移到步驟S825。在步驟S825中，把反轉(zhuǎn)時(shí)的計(jì)數(shù)器數(shù)CL設(shè)定為CL＝PnL以后，結(jié)束換流模式處理。
如果結(jié)束了圖10的步驟S711即圖11的處理，則轉(zhuǎn)移到步驟S712，判斷轉(zhuǎn)子是否靜止在牽引位置。如果沒(méi)有靜止則返回到步驟S710，然后反復(fù)進(jìn)行步驟S710～S712的處理直到轉(zhuǎn)子靜止在牽引位置為止。即，在每次檢測(cè)出脈沖邊緣時(shí)，根據(jù)旋轉(zhuǎn)方向通過(guò)把上述計(jì)數(shù)器數(shù)CR、CL的值增加或者減少，進(jìn)行CR、CL的計(jì)數(shù)處理。另外這時(shí)不依賴于CR、CL的值，不進(jìn)行換流模式的切換。
在步驟S712中如果確認(rèn)轉(zhuǎn)子靜止在牽引位置，則把該位置作為沿著反轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)的換流原點(diǎn)，更新、設(shè)定反轉(zhuǎn)時(shí)的計(jì)數(shù)器數(shù)CL的值。這里根據(jù)從上級(jí)裝置指示的換流原點(diǎn)設(shè)定處理結(jié)束后的起動(dòng)方向，在計(jì)數(shù)器數(shù)CL中設(shè)定不同的值。在步驟S713中上述旋轉(zhuǎn)方向被指示為正轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)移到步驟S714，把計(jì)數(shù)器數(shù)CL設(shè)定為CL＝0。另一方面，在步驟S713中上述旋轉(zhuǎn)方向被指示為反轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)移到步驟S715，把計(jì)數(shù)器數(shù)CL設(shè)定為CL＝PnL。然后轉(zhuǎn)移到步驟S716，允許基于計(jì)數(shù)器數(shù)CR、CL的值的換流模式的自動(dòng)切換，結(jié)束圖10所示的換流原點(diǎn)設(shè)定處理。
如以上那樣，在圖10的換流原點(diǎn)設(shè)定處理中，進(jìn)行2次勵(lì)磁可靠地使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)把轉(zhuǎn)子牽引到作為目的的牽引位置以后，以第3次的勵(lì)磁牽引使轉(zhuǎn)子沿著正轉(zhuǎn)方向牽引，把排除了正轉(zhuǎn)方向中的齒輪機(jī)構(gòu)的齒隙等影響的狀態(tài)下的牽引位置設(shè)定為正轉(zhuǎn)方向的換流原點(diǎn)，接著用第4次的勵(lì)磁牽引使轉(zhuǎn)子沿著反轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)牽引，把排除了反轉(zhuǎn)方向中的齒隙等的影響的狀態(tài)下的牽引位置設(shè)定為反轉(zhuǎn)方向的換流原點(diǎn)，由此在正轉(zhuǎn)時(shí)以及反正時(shí)都能夠把齒輪機(jī)構(gòu)中的齒隙的影響抑制為最小，設(shè)定換流原點(diǎn)。
如果結(jié)束圖10的換流原點(diǎn)設(shè)定處理，即圖2的步驟S101的處理，則從圖2的步驟S101轉(zhuǎn)移到步驟S102，如果從上級(jí)裝置輸入了起動(dòng)指令，則轉(zhuǎn)移到步驟S103進(jìn)行圖5的起動(dòng)處理，與上述第1以及第2實(shí)施形態(tài)相同，與其旋轉(zhuǎn)方向相對(duì)應(yīng)進(jìn)行起動(dòng)處理，然后轉(zhuǎn)移到步驟S104。
如果伴隨著未圖示的齒輪機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)，從位置檢測(cè)器15輸出脈沖信號(hào)，在步驟S104中檢測(cè)出其脈沖邊緣，則從步驟S104轉(zhuǎn)移到步驟S105，進(jìn)行圖12所示的換流控制處理。
在圖12的換流控制處理中，參考正轉(zhuǎn)方向的換流原點(diǎn)復(fù)位標(biāo)志FR和反轉(zhuǎn)方向的換流原點(diǎn)復(fù)位標(biāo)志FL。這里，F(xiàn)R如果完成了沿著正轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)的換流原點(diǎn)的更新、設(shè)定則取“1”的值，如果沒(méi)有完成則取“0”的值，F(xiàn)L如果完成了沿著反轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)的換流原點(diǎn)的更新、設(shè)定則取“1”的值，沒(méi)有完成則取“0”的值。另外，在初次起動(dòng)時(shí)，F(xiàn)R，F(xiàn)L都設(shè)定為“0”的值。另外，在步驟S901中，判斷無(wú)電刷電機(jī)1實(shí)際旋轉(zhuǎn)的方向是否為正轉(zhuǎn)。如果是正轉(zhuǎn)則轉(zhuǎn)移到步驟S902，如果是反轉(zhuǎn)則轉(zhuǎn)移到步驟S906。正轉(zhuǎn)時(shí)，在步驟S902中判斷FR的值是否為“0”，在FR是“0”時(shí)，即沒(méi)有完成正轉(zhuǎn)方向的換流原點(diǎn)的更新、設(shè)定時(shí)轉(zhuǎn)移到步驟S903。在步驟S903中，與在第2實(shí)施形態(tài)說(shuō)明過(guò)的相同，判斷能否進(jìn)行換流原點(diǎn)復(fù)位。在無(wú)電刷電機(jī)1的旋轉(zhuǎn)速度是低速，不能夠進(jìn)行基于反電動(dòng)勢(shì)電壓的換流原點(diǎn)復(fù)位時(shí)，從步驟S903轉(zhuǎn)移到步驟S910，進(jìn)行上述圖11所示的換流計(jì)數(shù)處理。這里，在步驟S910中執(zhí)行的圖11的換流計(jì)數(shù)處理中，執(zhí)行在上述圖10的步驟S711中執(zhí)行的換流計(jì)數(shù)處理(圖11)中不執(zhí)行的步驟S809以及步驟S821的換流模式切換處理。即，在每次檢測(cè)出脈沖邊緣時(shí)，根據(jù)實(shí)際的旋轉(zhuǎn)方向把上述計(jì)數(shù)器數(shù)CR、CL的值增加或者減少，在沿著正確正轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)在正轉(zhuǎn)時(shí)的計(jì)數(shù)器數(shù)CR的值每次成為“PnR”時(shí)切換換流模式，在沿著反轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)在反轉(zhuǎn)的計(jì)數(shù)器數(shù)CL的值每次成為“0”時(shí)切換換流模式，由此進(jìn)行換流控制。除去步驟S809以及步驟S821的處理過(guò)程不同以外，由于與在圖10的步驟S711中執(zhí)行的處理相同，因此在這里省略重復(fù)圖11的詳細(xì)說(shuō)明。
而且，如果無(wú)電刷電機(jī)1的旋轉(zhuǎn)速度上升，超過(guò)了能夠檢測(cè)的反電動(dòng)勢(shì)電壓的速度，則從步驟S903轉(zhuǎn)移到步驟S904，進(jìn)行正轉(zhuǎn)時(shí)的換流原點(diǎn)復(fù)位處理。該換流原點(diǎn)復(fù)位處理與上述第2實(shí)施形態(tài)中說(shuō)明過(guò)的圖9所示的換流原點(diǎn)復(fù)位處理相同，而在這里，從反電動(dòng)勢(shì)電壓的零交叉開始在延遲一個(gè)換流區(qū)間的1/2相位的時(shí)刻生成換流定時(shí)(步驟S601～S606)，根據(jù)該換流定時(shí)進(jìn)行換流原點(diǎn)的更新設(shè)定時(shí)，在步驟S608～S610中，把用于特定上述換流間信號(hào)數(shù)Pn的變數(shù)n置換處理為正轉(zhuǎn)時(shí)的變數(shù)nR，在步驟S611中把計(jì)數(shù)器數(shù)C置換處理為正轉(zhuǎn)時(shí)的計(jì)數(shù)器數(shù)CR。然后，從圖12的步驟S904轉(zhuǎn)移到步驟S905，作為結(jié)束了正轉(zhuǎn)方向的換流原點(diǎn)更新設(shè)定，把FR的值置位為“1”。
另一方面，在步驟S901中判斷為反轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)移到步驟S906，判斷FL的值是否為“0”。在FL的值是“0”時(shí)，即沒(méi)有完成反轉(zhuǎn)方向的換流原點(diǎn)的更新設(shè)定時(shí)轉(zhuǎn)移到步驟S907。在步驟S907中判斷能否與步驟S903同樣地進(jìn)行換流原點(diǎn)復(fù)位。在不能夠進(jìn)行基于反電動(dòng)勢(shì)電壓的換流原點(diǎn)復(fù)位時(shí)，從步驟S907轉(zhuǎn)移到步驟S910，進(jìn)行圖11所示的換流計(jì)數(shù)處理，在能夠進(jìn)行換流原點(diǎn)復(fù)位時(shí)，從步驟S907轉(zhuǎn)移到步驟S908，與步驟S904的情況相同，進(jìn)行圖9所示的換流原點(diǎn)復(fù)位處理。這里，在圖9的步驟S613～S615中，把變數(shù)n置換處理為反轉(zhuǎn)時(shí)的變數(shù)nL，在步驟S616中把計(jì)數(shù)器數(shù)C置換處理為反轉(zhuǎn)時(shí)的計(jì)數(shù)器數(shù)CL。然后轉(zhuǎn)移到步驟S909，作為完成反轉(zhuǎn)方向的換流原點(diǎn)更新設(shè)定，把FL的值置位為“1”。
這樣，在正轉(zhuǎn)方向，反轉(zhuǎn)方向的每一個(gè)中，結(jié)束基于反電動(dòng)勢(shì)電壓的換流原點(diǎn)的更新設(shè)定，F(xiàn)R，F(xiàn)L的值都被置位為“1”，則以后在圖2中每次檢測(cè)出脈沖邊緣時(shí)(步驟S104→S105)，從圖12的步驟S902或者步驟S906轉(zhuǎn)移到步驟S910，進(jìn)行上述圖11的換流計(jì)數(shù)處理。
如以上所述那樣，在上述第3實(shí)施形態(tài)中，由于在正轉(zhuǎn)時(shí)和反正時(shí)單獨(dú)設(shè)定換流原點(diǎn)，而且通過(guò)根據(jù)反電動(dòng)勢(shì)電壓生成的換流定時(shí)更新設(shè)定這些換流原點(diǎn)，因此能夠得到與上述第2實(shí)施形態(tài)相同的作用效果，同時(shí)，能夠去除由旋轉(zhuǎn)方向產(chǎn)生的滯后差或者旋轉(zhuǎn)方向切換時(shí)的齒隙等引起的，把相同的換流定時(shí)作為目標(biāo)設(shè)定換流原點(diǎn)時(shí)所產(chǎn)生的換流原點(diǎn)的設(shè)定誤差。
另外，在上述第3實(shí)施形態(tài)中也可以把在上述圖10的步驟S714或者步驟S715的處理中，把反轉(zhuǎn)方向的計(jì)數(shù)器數(shù)CL設(shè)定為CL＝0時(shí)或者設(shè)定為CL＝PnL時(shí)的正轉(zhuǎn)方向的計(jì)數(shù)器數(shù)CR的值作為原點(diǎn)誤差ΔC，例如以計(jì)數(shù)器數(shù)CR為基準(zhǔn)，在旋轉(zhuǎn)方向每次切換時(shí)，在上述計(jì)數(shù)器數(shù)CR上加入或者減去上述原點(diǎn)誤差ΔC，把換流原點(diǎn)進(jìn)行偏置。
即，在圖2的步驟S103的起動(dòng)處理中，這里進(jìn)行圖13所示的起動(dòng)處理。在圖13的起動(dòng)處理中，首先在步驟S1001中判斷從上級(jí)裝置指示的旋轉(zhuǎn)指示方向，在被指示為正轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)移到步驟S1002，判斷是否變更了旋轉(zhuǎn)方向。在沒(méi)有變更旋轉(zhuǎn)方向時(shí)，即在繼續(xù)以正轉(zhuǎn)起動(dòng)時(shí)，從步驟S1002轉(zhuǎn)移到步驟S1009，進(jìn)行正轉(zhuǎn)時(shí)的起動(dòng)處理。在變更了旋轉(zhuǎn)方向時(shí)，即從反轉(zhuǎn)向正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)時(shí)，從步驟S1002轉(zhuǎn)移到步驟S1003，在計(jì)數(shù)器數(shù)CR的值上加入原點(diǎn)誤差ΔC。接著轉(zhuǎn)移到步驟S1004，判斷計(jì)數(shù)器數(shù)CR的值是否為“PnR”以上，如果小于“PnR”則直接轉(zhuǎn)移到步驟S1009，如果是“PnR”以上，則轉(zhuǎn)移到步驟S1005，從CR的值減去“PnR”以后轉(zhuǎn)移到步驟S1006。在步驟S1006中判斷變數(shù)nR是否為nR＝nMAX，在是nR＝nMAX時(shí)轉(zhuǎn)移到步驟S1007，設(shè)定為nR＝1，在不是nR＝nMAX時(shí)轉(zhuǎn)移到步驟S1008，把nR的值增加以后，轉(zhuǎn)移到步驟S1009，進(jìn)行正轉(zhuǎn)時(shí)的起動(dòng)處理，結(jié)束圖13的起動(dòng)處理。
另一方面，在步驟S1001中被上級(jí)裝置指示為反轉(zhuǎn)方向時(shí)，轉(zhuǎn)移到步驟S1010，同樣地判斷是否變更了旋轉(zhuǎn)方向。在沒(méi)有變更旋轉(zhuǎn)方向時(shí)，即繼續(xù)以反轉(zhuǎn)起動(dòng)時(shí)，從步驟S1010轉(zhuǎn)移到步驟S1017，進(jìn)行反轉(zhuǎn)時(shí)的起動(dòng)處理。在變更了旋轉(zhuǎn)方向時(shí)，即從正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)時(shí)，從步驟S1010轉(zhuǎn)移到步驟S1011，從計(jì)數(shù)器數(shù)CR的值減去原點(diǎn)誤差ΔC。接著轉(zhuǎn)移到步驟S1012，判斷計(jì)數(shù)器數(shù)CR的值是否為“0”以下，如果大于“0”則直接轉(zhuǎn)移到步驟S1017，如果是“0”以下，則轉(zhuǎn)移到步驟S1013，在CR的值中加上“PnR”以后轉(zhuǎn)移到步驟S1014。在步驟S1014中判斷變數(shù)nR的值是否為nR＝1，在是nR＝1時(shí)轉(zhuǎn)移到步驟S1015設(shè)定為nR＝nMAX，在不是nR＝1時(shí)轉(zhuǎn)移到步驟S1016把nR的值減少以后，轉(zhuǎn)移到步驟S1017，進(jìn)行反轉(zhuǎn)時(shí)的起動(dòng)處理，結(jié)束圖13的起動(dòng)處理。
通過(guò)這樣做，以后進(jìn)行的換流控制處理通過(guò)把圖6所示換流計(jì)數(shù)處理中的計(jì)數(shù)器數(shù)C置換為CR實(shí)現(xiàn)。即，在旋轉(zhuǎn)方向每次切換時(shí)，使用原點(diǎn)誤差ΔC修正計(jì)數(shù)器數(shù)CR的值，則能夠簡(jiǎn)化換流計(jì)數(shù)處理。
另外，在上述各實(shí)施形態(tài)中，說(shuō)明了根據(jù)來(lái)自設(shè)置在送紙機(jī)構(gòu)的編碼系統(tǒng)的脈沖信號(hào)，檢測(cè)驅(qū)動(dòng)這些機(jī)構(gòu)的電機(jī)的換流定時(shí)的情況，然而并不限定于此，如果是伴隨著電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，從設(shè)置在其驅(qū)動(dòng)對(duì)象的位置檢測(cè)器獲得脈沖信號(hào)的結(jié)構(gòu)，則也能夠適用。另外，即使是檢測(cè)電勢(shì)計(jì)等驅(qū)動(dòng)對(duì)象的位置的傳感器也能夠適用，在這樣的情況下，例如設(shè)置在根據(jù)電勢(shì)計(jì)的位置信息驅(qū)動(dòng)對(duì)象移動(dòng)了預(yù)定量時(shí)檢測(cè)脈沖信號(hào)的脈沖生成電路，根據(jù)該脈沖生成電路輸出的脈沖信號(hào)與上述各實(shí)施形態(tài)相同地進(jìn)行控制，則能夠得到與上述各實(shí)施形態(tài)相同的作用效果。
另外，在上述各實(shí)施形態(tài)中，說(shuō)明了根據(jù)來(lái)自位置檢測(cè)器15的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行換流控制的情況，而也可以根據(jù)來(lái)自該位置檢測(cè)器15的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行速度控制或者相位控制。另外，在上述各實(shí)施形態(tài)中，說(shuō)明了適用DC無(wú)電刷電機(jī)的情況，然而并不限定于此，也能夠適用于步進(jìn)電機(jī)等。另外，作為編碼器說(shuō)明了適用線性編碼器或者旋轉(zhuǎn)編碼器等的情況，然而也不限定于此，即使是光學(xué)或者磁編碼器等也能夠適用。
另外，在上述各實(shí)施形態(tài)中，說(shuō)明了使用三相無(wú)電刷電機(jī)的情況，然而并不限定于此，也能夠在一相或者兩相獲得四相以上的無(wú)電刷電機(jī)中適用。
另外，在上述各實(shí)施形態(tài)中，說(shuō)明了5個(gè)換流區(qū)間脈沖數(shù)是“102”，區(qū)間脈沖數(shù)M是“20.4”的情況，然而并不限定于此。例如，如果在一個(gè)換流區(qū)間中的脈沖數(shù)(區(qū)間脈沖數(shù)M)是511/25＝20.44時(shí)，同樣地像上述表1那樣設(shè)定換流間信號(hào)數(shù)，則真正的換流定時(shí)與延伸信號(hào)數(shù)的誤差在第25次成為0，因此在每第25次換流時(shí)誤差成為0，換流脈沖數(shù)列P由25個(gè)換流間信號(hào)數(shù)構(gòu)成。即，如果能夠用分?jǐn)?shù)表示區(qū)間脈沖數(shù)M，則如果進(jìn)行與簡(jiǎn)分?jǐn)?shù)的分母的值相同次數(shù)的換流，則由于真正的換流定時(shí)與延伸信號(hào)數(shù)的誤差成為0，因此只要是能夠用分?jǐn)?shù)表示脈沖區(qū)間數(shù)M則就能夠適用。
另外，例如，在分割一個(gè)換流區(qū)間內(nèi)的脈沖數(shù)時(shí)，也可以在計(jì)數(shù)器數(shù)C每次達(dá)到一個(gè)換流區(qū)間中的脈沖數(shù)時(shí)進(jìn)行換流。
另外，在上述各實(shí)施形態(tài)中，說(shuō)明了以延伸信號(hào)數(shù)從換流間信號(hào)數(shù)構(gòu)成上述換流脈沖數(shù)列P的情況，當(dāng)然并不限定于此，也能夠從延伸信號(hào)數(shù)構(gòu)成，這種情況下，在每次計(jì)數(shù)器數(shù)C與各延伸信號(hào)數(shù)一致時(shí)進(jìn)行換流，在計(jì)數(shù)器數(shù)C增加時(shí)當(dāng)計(jì)數(shù)器數(shù)C成為延伸信號(hào)數(shù)的最大值時(shí)把計(jì)數(shù)器數(shù)C更新設(shè)定為0，反之在計(jì)數(shù)器數(shù)減少時(shí)當(dāng)計(jì)數(shù)器數(shù)C成為0時(shí)把計(jì)數(shù)器數(shù)C更新設(shè)定為延伸信號(hào)數(shù)的最大值。
另外，在上述各實(shí)施形態(tài)中，說(shuō)明了在零交叉檢測(cè)電路13中，檢測(cè)某一相的反電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)該反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)零交叉的情況，然而并不限定于此，也能夠?qū)τ谒械南鄼z測(cè)零交叉。而僅對(duì)于一相檢測(cè)零交叉與對(duì)于全部三相檢測(cè)零交叉，在精度上幾乎相等，因此僅檢測(cè)一相能夠簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)以及處理。
另外，在上述各實(shí)施形態(tài)中說(shuō)明了在無(wú)電刷電機(jī)1的旋轉(zhuǎn)速度加大成為能夠檢測(cè)零交叉的時(shí)刻進(jìn)行換流原點(diǎn)更新設(shè)定的情況，例如，在起動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路10時(shí)，為了進(jìn)行換流原點(diǎn)的更新設(shè)定，使無(wú)電刷電機(jī)1旋轉(zhuǎn)，在更新設(shè)定了換流原點(diǎn)以后，根據(jù)來(lái)自上級(jí)裝置指令信號(hào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。另外，不僅是在驅(qū)動(dòng)電路10起動(dòng)時(shí)，也可以為了去除伴隨著無(wú)電刷電機(jī)1驅(qū)動(dòng)的溫度變化的影響，在開始了無(wú)電刷電機(jī)1的驅(qū)動(dòng)控制以后，在每個(gè)預(yù)定時(shí)間進(jìn)行換流原點(diǎn)的更新、設(shè)定，如果這樣做，則能夠去除由于溫度變化產(chǎn)生的換流原點(diǎn)誤差。另外，也可以不是在每個(gè)預(yù)定時(shí)間，而是在經(jīng)過(guò)了溫度變化成為平衡狀態(tài)的預(yù)定時(shí)間的時(shí)刻進(jìn)行換流原點(diǎn)的更新、設(shè)定。
另外，換流原點(diǎn)的更新、設(shè)定也可以在每次起動(dòng)無(wú)電刷電機(jī)1，成為能夠檢測(cè)換流定時(shí)的旋轉(zhuǎn)速度時(shí)進(jìn)行。
另外，如果計(jì)測(cè)原點(diǎn)誤差ΔC并且預(yù)先存儲(chǔ)在ROM等存儲(chǔ)區(qū)中，設(shè)定一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向中的換流原點(diǎn)，則在旋轉(zhuǎn)方向每次切換時(shí)，以該換流原點(diǎn)為基準(zhǔn)，根據(jù)存儲(chǔ)的原點(diǎn)誤差ΔC，修正計(jì)數(shù)器數(shù)C。
如以上所說(shuō)明的那樣，如果依據(jù)本發(fā)明方案1的無(wú)傳感器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，則進(jìn)行3次勵(lì)磁，在使轉(zhuǎn)子可靠地沿著所希望的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)、靜止的位置設(shè)定換流原點(diǎn)，因此如果沿著與上述換流原點(diǎn)設(shè)定之前的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向相同的方向進(jìn)行起動(dòng)，則能夠去除齒隙等的影響，可靠地設(shè)定換流原點(diǎn)，從而以可靠的定時(shí)進(jìn)行換流。
另外，如果依據(jù)方案2以及3的無(wú)傳感器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，則由于在每個(gè)旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定換流原點(diǎn)，因此能夠避免發(fā)生旋轉(zhuǎn)方向切換時(shí)引起的換流定時(shí)的偏移。這時(shí)，把與旋轉(zhuǎn)方向切換時(shí)引起的換流定時(shí)的偏移相當(dāng)?shù)拿}沖信號(hào)數(shù)檢測(cè)為偏置值，以某一方的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)榛鶞?zhǔn)在旋轉(zhuǎn)方向每次切換時(shí)根據(jù)偏置值修正脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)值，因此在每個(gè)旋轉(zhuǎn)方向準(zhǔn)備存儲(chǔ)上述脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)值的計(jì)數(shù)變數(shù)，在旋轉(zhuǎn)方向每次切換時(shí)，能夠省略切換所參考的計(jì)數(shù)變數(shù)的處理程序。
另外，如果依據(jù)方案4以及5的無(wú)傳感器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，則在成為根據(jù)開放相中發(fā)生的反電動(dòng)勢(shì)能夠生成換流定時(shí)的狀態(tài)的時(shí)刻，根據(jù)能夠以更高的精度檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置的反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置，生成換流定時(shí)更新設(shè)定換流原點(diǎn)，因此能夠更高精度地進(jìn)行換流控制。這時(shí)，由于不是根據(jù)無(wú)傳感器電機(jī)的所有相而是某一相的反電動(dòng)勢(shì)生成換流定時(shí)因此能夠減少檢測(cè)反電動(dòng)勢(shì)的電路的數(shù)量，同時(shí)還能夠減去輕換流定時(shí)的生成所需要的處理。
另外，如果依據(jù)方案6～8的無(wú)傳感器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，則由于在無(wú)傳感器電機(jī)的每個(gè)旋轉(zhuǎn)方向，用換流定時(shí)生成裝置生成的換流定時(shí)，在上述各個(gè)換流定時(shí)的時(shí)刻，在每個(gè)旋轉(zhuǎn)方向分別更新設(shè)定新的換流原點(diǎn)，因此能夠避免發(fā)生由旋轉(zhuǎn)方向的不同引起的換流定時(shí)的偏移。這時(shí)，把與在無(wú)傳感器電機(jī)的每個(gè)旋轉(zhuǎn)方向更新設(shè)定的各個(gè)換流原點(diǎn)的位置的差相當(dāng)?shù)拿}沖信號(hào)數(shù)檢測(cè)為偏置值，把更新設(shè)定后的某一個(gè)換流原點(diǎn)作為基準(zhǔn)計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)的同時(shí)，根據(jù)上述偏置值修正在旋轉(zhuǎn)方向每次切換時(shí)脈沖信號(hào)的計(jì)數(shù)值，使得成為以對(duì)應(yīng)于旋轉(zhuǎn)方向的換流原點(diǎn)為基準(zhǔn)的計(jì)數(shù)值，因此在每個(gè)旋轉(zhuǎn)方向預(yù)先準(zhǔn)備存儲(chǔ)上述脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)值的計(jì)數(shù)變數(shù)，在旋轉(zhuǎn)方向每次切換時(shí)，能夠省略切換所參考的計(jì)數(shù)變數(shù)的處理程序。另外，如果預(yù)先檢測(cè)偏置值并且進(jìn)行存儲(chǔ)，則在每次根據(jù)用換流定時(shí)生成裝置生成的換流定時(shí)更新設(shè)定換流原點(diǎn)時(shí)，不需要檢測(cè)偏置值。
另外，如果依據(jù)方案9～方案12的無(wú)傳感器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，則能夠把基于用換流定時(shí)生成裝置生成的換流定時(shí)的換流原點(diǎn)的更新設(shè)定在開始了無(wú)傳感器電機(jī)的控制時(shí)進(jìn)行的控制開始的初始階段高精度地進(jìn)行換流控制。另外，通過(guò)在從控制開始時(shí)刻經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間后進(jìn)行換流原點(diǎn)的更新設(shè)定，能夠設(shè)定不受溫度環(huán)境變化影響的換流原點(diǎn)。另外，通過(guò)從無(wú)傳感器電機(jī)的控制開始時(shí)刻每次經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間進(jìn)行換流原點(diǎn)的更新設(shè)定，能夠根據(jù)環(huán)境溫度的變化設(shè)定可靠的換流原點(diǎn)，進(jìn)而通過(guò)在每次起動(dòng)無(wú)傳感器電機(jī)時(shí)進(jìn)行換流原點(diǎn)的更新設(shè)定，能夠設(shè)定對(duì)應(yīng)于現(xiàn)狀的換流原點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)傳感器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于具備伴隨著無(wú)傳感器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)對(duì)象物的移動(dòng)輸出脈沖信號(hào)的位置檢測(cè)器；計(jì)數(shù)來(lái)自該位置檢測(cè)器的脈沖信號(hào)，根據(jù)其計(jì)數(shù)值進(jìn)行上述無(wú)傳感器電機(jī)的換流控制的換流控制裝置；設(shè)定成為上述脈沖信號(hào)的計(jì)數(shù)基準(zhǔn)點(diǎn)的換流原點(diǎn)的換流原點(diǎn)設(shè)定裝置，該換流原點(diǎn)設(shè)定裝置在初次起動(dòng)時(shí)不是向互差電角180度或者其整數(shù)倍的電角位置，而是向2個(gè)牽引位置順序切換上述無(wú)傳感器電機(jī)的勵(lì)磁相并且進(jìn)行了2次勵(lì)磁以后，對(duì)于上述第2次勵(lì)磁相，再次向不是互差電角180度或者其整數(shù)倍的電角位置的牽引位置切換1次并且進(jìn)行勵(lì)磁，然后在轉(zhuǎn)子靜止的時(shí)刻，設(shè)定上述換流原點(diǎn)。
2.如權(quán)利要求1中所述的無(wú)傳感器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于上述換流原點(diǎn)設(shè)定裝置在上述無(wú)傳感器電機(jī)的每個(gè)旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定上述換流原點(diǎn)，上述換流控制裝置對(duì)應(yīng)于旋轉(zhuǎn)方向，根據(jù)來(lái)自在每個(gè)旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定的換流原點(diǎn)的脈沖信號(hào)數(shù)進(jìn)行上述換流控制。
3.如權(quán)利要求2中所述的無(wú)傳感器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于上述換流原點(diǎn)設(shè)定裝置把相當(dāng)于在上述無(wú)傳感器電機(jī)的每個(gè)旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定的上述換流原點(diǎn)的位置差的脈沖信號(hào)數(shù)檢測(cè)為偏置值，上述換流控制裝置以一方的換流原點(diǎn)為基準(zhǔn)計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)，在旋轉(zhuǎn)方向每次改變時(shí)根據(jù)上述偏置值修正上述脈沖信號(hào)的計(jì)數(shù)值。
4.如權(quán)利要求1～3的任一項(xiàng)中所述的無(wú)傳感器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于具備檢測(cè)上述無(wú)傳感器電機(jī)的開放相中產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)的反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)裝置以及根據(jù)由該反電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)裝置檢測(cè)出的反電動(dòng)勢(shì)生成換流時(shí)序的換流時(shí)序生成裝置，上述換流原點(diǎn)設(shè)定裝置在由上述換流時(shí)序生成裝置生成的換流時(shí)序的時(shí)刻，更新并設(shè)定上述換流原點(diǎn)。
5.如權(quán)利要求4中所述的無(wú)傳感器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于上述換流時(shí)序生成裝置根據(jù)上述無(wú)傳感器電機(jī)的任一相的反電動(dòng)勢(shì)生成換流時(shí)序。
6.如權(quán)利要求4或者5中所述的無(wú)傳感器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于上述換流時(shí)序生成裝置在上述無(wú)傳感器電機(jī)的每個(gè)旋轉(zhuǎn)方向生成上述換流時(shí)序，上述換流原點(diǎn)設(shè)定裝置根據(jù)上述每個(gè)旋轉(zhuǎn)方向的換流時(shí)序在每個(gè)旋轉(zhuǎn)方向分別更新并設(shè)定上述換流原點(diǎn)。
7.如權(quán)利要求6中所述的無(wú)傳感器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于上述換流原點(diǎn)設(shè)定裝置把相當(dāng)于根據(jù)由上述換流時(shí)序生成裝置在每個(gè)旋轉(zhuǎn)方向生成的換流時(shí)序更新并設(shè)定了的各個(gè)換流原點(diǎn)的位置差的脈沖信號(hào)數(shù)檢測(cè)為偏置值，上述換流控制裝置以更新并設(shè)定了的一方的換流原點(diǎn)為基準(zhǔn)計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)，在旋轉(zhuǎn)方向每次改變時(shí)根據(jù)上述偏置值修正上述脈沖信號(hào)的計(jì)數(shù)值。
8.如權(quán)利要求7中所述的無(wú)傳感器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于具有存儲(chǔ)上述偏置值的存儲(chǔ)裝置，上述換流控制裝置根據(jù)在上述存儲(chǔ)裝置中存儲(chǔ)的上述偏置值修正上述脈沖信號(hào)的計(jì)數(shù)值。
9.如權(quán)利要求4～8的任一項(xiàng)中所述的無(wú)傳感器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于上述換流控制裝置在開始了上述無(wú)傳感器電機(jī)的控制時(shí)進(jìn)行基于由上述換流時(shí)序生成裝置生成的換流時(shí)序的換流原點(diǎn)的更新。
10.如權(quán)利要求4～9的任一項(xiàng)中所述的無(wú)傳感器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于上述換流控制裝置從上述無(wú)傳感器電機(jī)的控制開始時(shí)刻經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間后進(jìn)行基于由上述換流時(shí)序生成裝置生成的換流時(shí)序的換流原點(diǎn)的更新。
11.如權(quán)利要求4～10的任一項(xiàng)中所述的無(wú)傳感器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于上述換流控制裝置從上述無(wú)傳感器電機(jī)的控制開始時(shí)刻每經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間進(jìn)行基于由上述換流時(shí)序生成裝置生成的換流時(shí)序的換流原點(diǎn)的更新。
12.如權(quán)利要求4～11的任一項(xiàng)中所述的無(wú)傳感器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于上述換流控制裝置在每次起動(dòng)上述無(wú)傳感器電機(jī)時(shí)進(jìn)行基于由上述換流時(shí)序生成裝置生成的換流時(shí)序的換流原點(diǎn)的更新。
全文摘要
一種無(wú)傳感器電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置,本發(fā)明即使在低旋轉(zhuǎn)速度區(qū)也能夠容易而且可靠地驅(qū)動(dòng)無(wú)傳感器的無(wú)電刷電機(jī)。從無(wú)電刷電機(jī)1停止的狀態(tài)出發(fā)切換勵(lì)磁相進(jìn)行三次勵(lì)磁,由此轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),然后在靜止時(shí)刻設(shè)定換流原點(diǎn)。而且,檢測(cè)來(lái)自伴隨著無(wú)電刷電機(jī)1的驅(qū)動(dòng)對(duì)象物的移動(dòng)輸出脈沖信號(hào)位置檢測(cè)器的脈沖信號(hào),根據(jù)來(lái)自該換流原點(diǎn)的脈沖信號(hào)數(shù)進(jìn)行換流控制,例如,預(yù)先檢測(cè)與換流定時(shí)相當(dāng)?shù)膿Q流原點(diǎn)的脈沖信號(hào)數(shù),在來(lái)自換流原點(diǎn)的脈沖信號(hào)數(shù)與預(yù)先設(shè)定的脈沖信號(hào)數(shù)一致時(shí)作為換流定時(shí)進(jìn)行換流。
文檔編號(hào)H02P6/20GK1377130SQ0113934
公開日2002年10月30日 申請(qǐng)日期2001年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月26日
發(fā)明者宮崎新一, 池上昭彥 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社