[发明专利]电动机控制系统、电动机控制装置、无刷电动机以及电动机控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种由电动机控制装置基于上级控制器等的指令对电动机进行旋转控制的电动机控制系统、该电动机控制装置、具备该电动机控制装置的无刷电动机以及电动机控制方法，特别涉及一种利用根据速度指令信号对脉冲信号的占空比进行调制所得的PWM(Pulse Width Modulation、脉宽调制)信号来控制电动机转速的电动机控制系统、电动机控制装置、无刷电动机以及电动机控制方法。

背景技术

以往，作为包括这种电动机控制装置的电动机控制系统的一例，例如在专利文献1中公开了如下技术：利用ECU(Electric Control Unit：电子控制单元)等上级控制器来控制搭载于车辆的风扇电动机。该文献的上级控制器对具备驱动控制电路的无刷电动机提供作为PWM信号的风扇的转速指令。然后，驱动控制电路使风扇以与PWM信号的占空比相应的转速旋转。另外，例如在专利文献2中公开了如下结构：除了基于PWM信号的转速指令以外，还从电动机控制部对上级控制器输出旋转检测信号。

另外，在这种电动机控制系统中，近年来以利用脉冲信号的数字信号来进行控制的情况变多。根据这种数字处理，能够进行灵活的处理，但另一方面，电磁辐射出基于脉冲信号的噪声而对其它设备产生影响的可能性变高。例如，在车辆所配备的如上所述的电动机控制系统的情况下，存在以下担忧：从电动机主体、电源或者控制线路等电磁辐射出噪声，对车辆搭载的收音机等产生坏影响。

为了抑制这种噪声的影响，使用了如下手段等：设置使用电容器、电感元件的噪声防止电路；屏蔽噪声产生源；或者设为使供电线、控制线尽可能短这样的配置结构。另外，在专利文献3中公开了如下一种手法：在车辆中，使用具有双绞线结构的线缆来传输信号，抵消由于传播的信号而产生的磁场，从而降低电磁波的不必要辐射。

然而，作为降低电磁辐射的手法，如上所述的噪声防止电路、屏蔽手段、双绞线结构的线缆等手法存在以下的问题等：会招致增加用于应对噪声的电路部件、屏蔽构件等，或者需要如双绞线线缆那样的特殊的线缆构件。另外，在使供电线、控制线短的结构的情况下，存在电源、电动机等的配置受限这样的问题。

专利文献1：日本特开2008-148542号公报

专利文献2：日本特开2011-130532号公报

专利文献3：日本特开2009-104907号公报

发明内容

本发明的电动机控制系统是由电动机控制装置基于上级控制器的指令对电动机进行旋转控制的电动机控制系统。本电动机控制系统具备：上级控制器，其送出指令信号，并且接收通知信号；电动机控制装置，其接收指令信号，并且送出通知信号；信号传输线，其将指令信号和通知信号分别作为脉冲信号来进行传输；以及电动机，其被电动机控制装置所旋转控制。上级控制器生成根据指令信号对脉宽相对于脉冲周期宽度的比率即占空比进行调制所得的PWM指令信号，将PWM指令信号经由信号传输线送出到电动机控制装置。电动机控制装置生成根据通知信号对占空比进行调制所得的PWM通知信号，使PWM通知信号与PWM指令信号同步并将PWM通知信号经由信号传输线送出到上级控制器。而且，上级控制器所送出的PWM指令信号包含脉冲周期宽度互不相同的脉冲周期。

另外，本发明的电动机控制装置是接收包含脉冲周期宽度互不相同的脉冲周期、并且根据指令信号对脉宽相对于脉冲周期宽度的比率即占空比进行调制所得的PWM指令信号，对电动机进行旋转控制以使其进行与指令信号相应的旋转动作的电动机控制装置。本电动机控制装置具备：PWM解调部，其对PWM指令信号进行解调，复原出指令信号；旋转控制部，其根据指令信号来生成电动机的驱动信号；通电驱动部，其基于驱动信号来生成对电动机的绕组进行通电驱动的驱动电压；通知信号生成部，其生成用于向外部通知的通知信号；以及PWM调制部，其生成根据通知信号对占空比进行调制所得的PWM通知信号。而且，PWM调制部是与PWM指令信号的脉冲周期宽度同步地生成PWM通知信号并送出的结构。

另外，本发明无刷电动机构成为具备：转子；具有三相的绕组的定子；以及对绕组进行通电驱动的上述电动机控制装置。