[发明专利]转子位置检测装置

说明书

技术领域

本公开内容大致涉及一种转子位置检测装置。

背景技术

包括定子（具有定子线圈）和转子（具有永磁体）的三相电机已被用来作为电气设备的动力源。转子的旋转是通过对定子线圈供电产生的磁通与永磁体的磁通之间的吸引和排斥作用来控制的。为了控制转子的旋转，有必要指定（specify）转子的准确位置并依据转子的位置将电力供应到适当的定子线圈。考虑过设置并使用旋转传感器来检测转子的准确位置。然而，使用旋转传感器会导致成本升高。因而，已经考虑例如JP2006-34060A（在下文中将称作参考文献1）所公开的那样在实现成本降低的同时检测转子位置的技术。

参考文献1中公开的无刷电机（在下文中简称为电机）的控制装置包括位置检测装置和时间计算装置，该位置检测装置通过在感应电压的上升或下降处比较电机的每个定子线圈产生的感应电压和预定参考电压来检测转子位置，该时间计算装置基于位置检测装置的比较结果计算对应于预定电角度的时间段。该控制装置还包括切换时间设定装置和切换装置，该切换时间设定装置基于时间计算装置计算出的时间段设定切换向定子线圈供电的时间（即，从向多个定子线圈中的一个供电切换到向其他定子线圈供电），该切换装置在从执行转子位置检测的时间起经过了由切换时间设定装置指定的时间后切换对定子线圈的供电。

根据参考文献1中公开的控制装置，在PWM信号的每个周期执行一次位置检测。此时，在电机旋转数增加的情况下，向每个定子线圈供应电力的时间段减小。因而，当PWM信号的频率恒定时，检测转子位置的机会减少。此外，在从向多个定子线圈中的一个供电切换到向其他定子线圈供电之后，紧接着例如很可能会发生电涌（surge）。因而，直到从向多个定子线圈中的一个供电切换到向其他定子线圈供电之后经过了预定时间（即，提供了掩蔽时间（masking time））才可能检测到转子位置。因此，检测转子位置的机会进一步减少。参考文献1中公开的技术不适用于电机旋转数大的情况。参考文献1公开的技术可应用的情况可能减少。

因而，需要一种即使是在电机旋转数大的情况下也能适当地检测转子位置的转子位置检测装置。

发明内容

根据本公开内容的一个方案，一种转子位置检测装置包括：PWM控制部，通过具有预定频率的PWM信号来控制包括在逆变器中的开关元件；确定部，确定在包括在三相电机中的每个端子的端子电压对应于所述PWM信号的一个周期的状态下，预先指定的参考电压和所述端子电压之间的大小关系至少两次；以及检测部，基于所述确定部的确定结果检测所述三相电机的转子的位置。

因此，即使当PWM信号的脉冲数由于三相电机的转速提高而减少时，也能够在PWM信号的一个周期内完成转子的位置检测。因而，不管三相电机的转速是多少，都能够适当地检测转子位置。此外，由于基于多次确定后的结果来检测转子位置，因而抑制了例如由于噪声引起的转子的误检测。

在所述确定部在所述PWM信号的一个周期中获得小于所述参考电压的端子电压超过所述参考电压的确定结果至少两次的情况下，或者在所述确定部在所述PWM信号的一个周期中获得大于所述参考电压的端子电压降至所述参考电压以下的确定结果至少两次的情况下，所述检测部检测到所述转子到达指定位置。

因此，适当地确定了端子电压相对于参考电压的变化。因而，准确地检测到转子到达指定位置。

该位置检测装置还包括用于检测所述PWM信号边沿的边沿检测部，其中，所述确定部在基于所述边沿检测部检测到的边沿的时刻确定所述大小关系。

三相电机的多个端子中的每一个的端子电压均与PWM信号同步地放大。因而，根据前面提及的配置，可以容易地指定确定端子电压和参考电压之间的大小关系的时刻。因此，确定部适当地确定了该大小关系。

自检测到所述PWM信号的上升沿起经过预定时间之后所述确定部执行第一次确定。

因此，即使当三相电机的多个端子中每一个的端子电压波形的高电平时段较短时，确定部也可以基于检测到上升沿的时刻确定所述大小关系，进而易于执行多次确定。

所述确定部依据所述三相电机的转速来改变所述确定部确定所述大小关系的时刻。

因此，即使当由于三相电机的转速提高而导致可能发生噪声时，也可以将噪声较少发生的时刻指定为确定时刻。因而，确定部适当地确定所述大小关系。

所述确定部依据所述三相电机的转速来改变所述确定部确定所述大小关系的次数。