[发明专利]电动自行车的无刷马达的转子位置感测方法

说明书

一种电动自行车的无刷马达的转子位置感测方法，该方法先对定子单元的其中二相绕组通予一直流电，待转子单元受定子单元线圈激磁的磁场的磁力吸引而枢转直到固定，接着再利用感测模块获取感测磁石的角度位置，并计算出感测磁石的角度位置相较于基准位置的枢转角度θ，接着于感测模块中输入转子单元的磁极数量，感测模块根据转子单元的磁极数量及枢转角度θ进行运算，最后控制单元接收感测模块的运算数据并以此结合感测模块所感测到的感测磁石的位置的实时信息对无刷马达进行控制。

技术领域

本发明关于一种电动自行车的感测方法，特别是指该电动自行车的无刷马达的转子位置感测方法。

背景技术

近年来，由于健康与环保意识的提升，电动自行车这类兼具运动且不排放废气的移动载具受到许多民众的喜爱，现行的电动自行车大多是将马达装设于五通或前、后轮的轮轴处，通过马达带动链条或车轮的方式来减轻使用者体力上的负担，然而马达的优劣除了会影响了电力的转换效率外，还会影响骑乘地顺畅性，具有相当重要的地位。

与传统有刷马达相较，无刷马达具有较高的效率及转矩密度，也因此被广泛地应用于电动自行车上，为了精确掌握转子的枢转位置以维持定子上磁极连续性的换相需求，现行作法是在定子齿部间安装3个的霍尔传感器，通过霍尔传感器所获取的讯号来推知转子枢转的位置，此种作法对于霍尔传感器、感测磁石、定子及转子的相对位置有相当严格地要求，错误或偏差的放置都会导致推算出来的转子位置与实际位置不一致，进而导致定子的相位切换不够精准，马达运转效率降低或出现顿挫的情况，因此制造商往往需要耗费大量人力与时间在各该霍尔传感器的对位及校正工序上。

发明内容

本发明的目的在提供一种电动自行车的无刷马达的转子位置感测方法，其可减少制造时霍尔传感器、感测磁石、定子及转子间的相对位置的调校工序，进而降低生产成本，提升质量的稳定性。

为达成上述目的，本发明所提供的一种电动自行车的无刷马达的转子位置感测方法，该无刷马达可设于该电动自行车的五通或设于前、后轮的轮轴处，其特征在于，该无刷马达包含有一定子单元、一转子单元、一感测磁石、一感测模块及一控制单元，该转子单元具有一驱动轴，该转子单元与该定子单元同轴且可转动地设于该定子单元内，该感测磁石固设于该转子单元的驱动轴且可与该转子单元同步转动，该定子单元具有多个定子齿部，于各该定子齿部上绕设有线圈，该些线圈构成一U相绕组、一V相绕组与一W相绕组，该控制单元电性连接于该感测模块，本感测方法包含有以下步骤：

S0：将该感测模块设于该无刷马达的壳体表面并邻接于该感测磁石。

S1：将直流电的正端电性连接于该U相绕组、该V相绕组或该W相绕组的一者，并将直流电的负端电性连接于该U相绕组、该V相绕组或该W相绕组的另一者。

S2：待该转子单元受到该定子单元线圈激磁的磁场的磁力吸引而产生枢转直到固定，该感测磁石也会受带动而枢转直到固定，将该感测磁石的位置设为一角度位置。

S3：利用该感测模块已获取该感测磁石的角度位置，并计算出该角度位置相较于一基准位置的枢转角度为θ。

S4：于该感测模块中输入该转子单元的磁极数量，且该感测模块根据该转子单元的磁极数量及S3所获取的枢转角度θ进行运算。

S5：该控制单元接收S4的运算数据并以此结合该感测模块所感测到的感测磁石的位置的实时信息对该无刷马达进行控制。

可选地，于S2中，该感测磁石具有一相对的感测磁极(N磁极与S磁极)，该对感测磁极沿该驱动轴的径向分布。

可选地，该感测磁石固设于该驱动轴的一端面，且该感测磁石可与该驱动轴同轴枢转。

可选地，于S3中，该感测模块与该感测磁石沿该驱动轴的轴向相邻但不接触地设置于该无刷马达的壳体上。

可选地，该感测模块垂直于该驱动轴的轴向且与该感测磁极平行。