[发明专利]无刷电动机的控制设备和无刷电动机

说明书

技术领域

概括地说，本发明涉及无刷电动机的控制设备以及无刷电动机，其中，无刷电动机的控制设备具有PWM控制配置。

背景技术

例如，无刷电动机用作车载空调器的鼓风电动机。例如，脉冲宽度调制控制(PWM控制)被称作一种用于控制无刷电动机的旋转速度的控制方法。PWM控制是通过激活和去激活用于向电动机供应驱动电流的场效应晶体管(FET)从而输出脉冲形状的PWM信号来实现的。因此，可以调整PWM信号的占空比以控制电动机的旋转。

本申请人在日本专利3854186的出版物中公开了用于无刷电动机的PWM控制，其中，在向无刷电动机的每个线圈(coil)进行电力供应的最后，PWM信号的占空比逐渐减小。具体地说，斜坡段(slope section)被平缓地添加到电力供应的最后，以改变向线圈供应的电力，从而引起以非对称的波形向无刷电动机的每个线圈供应的电力。

例如，诸如无刷电动机的电动机可以装配有保护电路，该保护电路用于检测流入电动机的电流并且用于当检测到过大的电流流入电动机时终止电力供应以避免过大的电流。

与阶梯式地改变的PWM控制信号相比，流入电动机的电流平缓地改变。因此，在处于PWM控制信号的激活时段的中间时间点处的检测时间点处检测到流入电动机的电流的情况下，在电流增加的过程中可能引起采样保持。

考虑到这种情况，本申请人在日本专利公开No.2005-51993的出版物中公开了用于以较高的准确度检测有刷的(brushed)DC电动机的电动机电流值的配置。具体地说，在该检测配置中，在PWM信号的边缘的边缘时间点和在该边缘时间点之前的时间点之间的检测时段内检测流入电动机的电流。在PWM信号的边缘处，PWM信号的电平改变以去激活FET，其中，该FET被激活以向有刷的DC电动机供应驱动电流。

应当注意的是，日本专利公开No.2005-51993的出版物的技术是针对有刷的DC电动机，并且看起来可能不适用于日本专利3854186的出版物的配置，在日本专利3854186中，斜坡时段被添加到向无刷电动机的每个线圈进行电力供应的最后，以逐渐减少PWM信号的占空比。也就是说，在这样的组合中，可能无法在斜坡时稳定地检测流入电动机的电流。

发明内容

考虑到前述问题和其它问题，本发明的目的是提出一种被配置为稳定地检测无刷电动机的电动机电流值的控制设备并且提出该无刷电动机。

根据本发明的一个方面，一种无刷电动机控制设备包括电压施加单元，其被配置为使连接到多个相的相应线圈(winding)的每对开关元件向所述相的所述相应线圈施加电压，以使电流流入所述相应线圈，从而与永久磁体一起产生旋转磁场以旋转无刷电动机的磁电机转子。该无刷电动机控制设备还包括通电时段导出单元，其被配置为检测所述磁电机转子的旋转并且导出用于产生所述旋转磁场的所述线圈的通电时段。该无刷电动机控制设备还包括PWM信号产生单元，其被配置为在由所述导出单元导出的所述通电时段内，以根据输入的控制信号控制的占空比产生PWM信号；在所述通电时段之后的预定时间段内，以逐渐减小的占空比产生PWM信号；以及输出所产生的PWM信号，以使所述电压施加单元激活和去激活所述开关元件。该无刷电动机控制设备还包括检测时段指定单元，其被配置为通过从所述PWM信号的边缘之前的时间点经过预定时段到所述边缘的时间段来指定流入连接到当前被切换和去激活的所述开关元件的所述线圈中的电流的检测时段，所述边缘是在所述PWM信号改变为不同的电平以切换为去激活所述开关元件从而控制向所述线圈供应的电流时造成的。