Hintergrundbackground
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Motoren und insbesondere Dreiphasenmotoren.The present invention relates generally to engines, and more particularly to three-phase engines.
Mehrphasenmotoren werden in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet, darunter Plattenlaufwerke, Digitalvideoplattenabspielgeräte, Scanner, Drucker, Plotter, Stellglieder, wie sie in der Kraftfahrzeug- und Luftfahrtindustrie verwendet werden, und dergleichen mehr. Im Allgemeinen beinhalten Mehrphasenmotoren einen stationären Abschnitt oder Stator, der ein rotierendes Magnetfeld erzeugt, und einen nicht stationären Abschnitt oder Rotor, in dem ein Drehmoment durch das rotierende Magnetfeld erzeugt wird. Das Drehmoment bewirkt, dass der Rotor rotiert, was wiederum bewirkt, dass eine mit dem Rotor verbundene Welle rotiert. Die Motoren werden durch Motorbetriebsschaltungen betrieben.Multi-phase motors are used in a variety of applications, including disk drives, digital video disk players, scanners, printers, plotters, actuators used in the automotive and aerospace industries, and the like. In general, polyphase motors include a stationary section or stator that generates a rotating magnetic field and a non-stationary section or rotor in which torque is generated by the rotating magnetic field. The torque causes the rotor to rotate, which in turn causes a shaft connected to the rotor to rotate. The motors are operated by engine operating circuits.
Motorbetriebsschaltungen sind dafür ausgelegt, gewünschte Motorleistungsparameter zu erfüllen, die Geräuschpegelspezifikationen, Anfahrspezifikationen, Maximaldrehgeschwindigkeitsspezifikationen und dergleichen mehr beinhalten können. Geräuschspezifikationen können derart gewählt sein, dass eine Kontinuität des Stromflusses während des Motoranfahrens oder während der Motorrotation oder während des Motoranhaltens bereitgestellt wird. Anfahr- oder Bewegungsleistungsspezifikationen können derart gewählt sein, dass der Motor verlässlich startet. Drehgeschwindigkeitsspezifikationen können derart gewählt sein, dass ein ausreichender Drehmomentbetrieb sichergestellt ist, um eine große Anzahl von verschiedenen Motoren abzudecken. Die gewünschte Drehgeschwindigkeit eines Servers ist beispielsweise höher als diejenige eines Personalcomputers. Man geht allgemein davon aus, dass Dreiphasenmotoren beim Erreichen der gewünschten Spezifikationen im Vergleich zu Einphasenmotoren besser sind. Gleichwohl sind Dreiphasenmotoren kostenintensiver als Einphasenmotoren. Darüber hinaus stellen Dreiphasenmotoren einen Strom mit sinusartigen Eigenschaften vom Motoranfahren bis zum Motoranhalten oder Abstellen bereit und erlauben eine genaue Bestimmung von Motorposition und Drehgeschwindigkeit. Dreiphasenmotoren beinhalten typischerweise drei Hall-Sensoren, was einer der Gründe dafür ist, dass diese Motoren kostenintensiver in der Herstellung sind. Ein Hall-Sensor kann auch als Hall-Element bezeichnet werden. Das am 19. März 2002 an Hsien-Lin Chiu et al. erteilte US-Patent Nr. 6,359,406 offenbart Dreiphasenmotoren und insbesondere einen Dreiphasenmotor mit zwei Hall-Sensoren oder zwei Hall-Elementen. Ein Nachteil bei dieser Technologie besteht darin, dass sie eine spezielle Vorspannungsschaltung einsetzt, die das Design verkompliziert und die Kosten vergrößert. Eine Technik zum Verkleinern der Kosten von Dreiphasenmotoren besteht darin, die Motorbetriebsschaltung als sensorlose Motorbetriebsschaltung herzustellen, das heißt, einen Motor ohne Sensoren herzustellen. Das am 19. November 2002 an Shinichi Miyazaki et al. erteilte US-Patent Nr. 6,483,279 offenbart einen Dreiphasenmotor ohne Sensoren. Ein Nachteil bei Betriebsaufbauten von sensorlosen Motoren besteht darin, dass sie gegebenenfalls nicht starten, wenn die Induktivspannung der Spule zu klein ist.Engine operating circuits are configured to meet desired engine performance parameters, which may include noise level specifications, starting specifications, maximum rotational speed specifications, and the like. Noise specifications may be selected to provide continuity of current flow during engine starting or during engine rotation or during engine stop. Startup or motion performance specifications may be selected such that the engine starts reliably. Rotational speed specifications may be selected such that sufficient torque operation is ensured to cover a large number of different engines. For example, the desired rotation speed of a server is higher than that of a personal computer. It is generally believed that three-phase motors are better at achieving the desired specifications compared to single-phase motors. Nevertheless, three-phase motors are more expensive than single-phase motors. In addition, three-phase motors provide a current with sinusoidal characteristics from motor starting to stopping or shutting off the motor and allowing accurate determination of motor position and rotational speed. Three-phase motors typically include three Hall sensors, which is one of the reasons that these motors are more expensive to manufacture. A Hall sensor can also be called a Hall element. On March 19, 2002, Hsien-Lin Chiu et al. granted U.S. Patent No. 6,359,406 discloses three-phase motors, and more particularly a three-phase motor having two Hall sensors or two Hall elements. A disadvantage with this technology is that it uses a special bias circuit that complicates the design and increases the cost. One technique for reducing the cost of three-phase motors is to manufacture the motor operating circuit as a sensorless motor operating circuit, that is, to manufacture a motor without sensors. On November 19, 2002, Shinichi Miyazaki et al. granted U.S. Patent No. 6,483,279 discloses a three-phase motor without sensors. One drawback with sensorless motor assemblies is that they may not start if the inductor voltage of the coil is too small.
Entsprechend wäre von Vorteil, eine Mehrphasenmotorbetriebsschaltung und ein Verfahren zum Betreiben des Motors zu haben, die nicht übermäßig kompliziert sind und die mit kleinen Induktivspulenspannungen umgehen können. Es ist wünschenswert, wenn die Mehrphasenbetriebsschaltung und das Verfahren kosten- und zeiteffizient in der Implementierung sind.Accordingly, it would be advantageous to have a multi-phase motor drive circuit and a method of operating the motor which are not overly complicated and which can handle small inductive coil voltages. It is desirable for the polyphase operation circuit and method to be cost and time efficient in implementation.
Kurzbeschreibung der ZeichnungBrief description of the drawing
Die vorliegende Erfindung erschließt sich besser bei einem Studium der nachfolgenden Detailbeschreibung in Zusammenschau mit der begleitenden Zeichnung, in der gleiche Bezugszeichen die gleichen Elemente bezeichnen und die sich wie folgt zusammensetzt.The present invention will be better understood by a reading of the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings in which like reference numerals designate the same elements and which is made up as follows.
1 ist eine diagrammartige Darstellung eines Motors, der von einer Betriebsschaltung entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung betrieben wird. 1 Fig. 11 is a diagrammatic representation of a motor operated by an operating circuit according to an embodiment of the present invention.
2 ist ein Blockdiagramm zur weiteren Darstellung der Betriebsschaltung von 1. 2 is a block diagram to further illustrate the operating circuit of 1 ,
3 ist ein Flussdiagramm des Startens eines Motors entsprechend einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 3 FIG. 10 is a flowchart of starting a motor according to another embodiment of the present invention. FIG.
4A ist eine diagrammartige Darstellung des Motors von 1, der in einer ersten Position angehalten ist. 4A is a diagrammatic representation of the engine of 1 which is stopped in a first position.
4B ist eine diagrammartige Darstellung des Motors von 1, der in einer weiteren Position angehalten ist. 4B is a diagrammatic representation of the engine of 1 who is stopped in another position.
4C ist eine diagrammartige Darstellung des Motors von 1, der in einer weiteren Position angehalten ist. 4C is a diagrammatic representation of the engine of 1 who is stopped in another position.
4D ist eine diagrammartige Darstellung des Motors von 1, der in einer ersten Position angehalten ist. 4D is a diagrammatic representation of the engine of 1 which is stopped in a first position.
4E ist eine diagrammartige Darstellung des Motors von 1, der in einer weiteren Position angehalten ist. 4E is a diagrammatic representation of the engine of 1 who is stopped in another position.
4F ist eine diagrammartige Darstellung des Motors von 1, der in einer weiteren Position angehalten ist. 4F is a diagrammatic representation of the engine of 1 who is stopped in another position.
4G ist eine diagrammartige Darstellung des Motors von 1, der in einer weiteren Position angehalten ist. 4G is a diagrammatic representation of the engine of 1 who is stopped in another position.
5A ist eine diagrammartige Darstellung des Motors von 1, der in einer ersten Position angehalten ist. 5A is a diagrammatic representation of the engine of 1 which is stopped in a first position.
5B ist eine diagrammartige Darstellung des Motors von 1, der einer weiteren Position angehalten ist. 5B is a diagrammatic representation of the engine of 1 who is stopped to another position.
5C ist eine diagrammartige Darstellung des Motors von 1, der in einer weiteren Position angehalten ist. 5C is a diagrammatic representation of the engine of 1 who is stopped in another position.
5D ist eine diagrammartige Darstellung des Motors von 1, der in einer weiteren Position angehalten ist. 5D is a diagrammatic representation of the engine of 1 who is stopped in another position.
5E ist eine diagrammartige Darstellung des Motors von 1, der in einer weiteren Position angehalten ist. 5E is a diagrammatic representation of the engine of 1 who is stopped in another position.
5F ist eine diagrammartige Darstellung des Motors von 1, der in einer weiteren Position angehalten ist. 5F is a diagrammatic representation of the engine of 1 who is stopped in another position.
5G ist eine diagrammartige Darstellung des Motors von 1, der in einer weiteren Position angehalten ist. 5G is a diagrammatic representation of the engine of 1 who is stopped in another position.
6 ist ein Flussdiagramm des Startens eines Motors entsprechend einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 6 FIG. 10 is a flowchart of starting a motor according to another embodiment of the present invention. FIG.
7 zeigt die Anwendung des Steuerdrehmomentes bei der Bewegung eines Rotors entsprechend einem Betriebszeitanpassungsausführungsbeispiel. 7 shows the application of the control torque in the movement of a rotor according to an operation time adjustment embodiment.
8 ist eine diagrammartige Darstellung des Startens des Motors von 1 entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 8th is a diagrammatic representation of starting the engine of 1 according to an embodiment of the present invention.
9 ist ein Flussdiagramm zum Berechnen der Betriebszeitpegel entsprechend einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 9 Fig. 10 is a flowchart for calculating the operation time levels according to another embodiment of the present invention.
10 ist eine Anfahrfahrprozedur entsprechend einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 10 Fig. 10 is a start-up procedure according to another embodiment of the present invention.
11 ist ein Blockdiagramm einer Steuerschaltung mit Ausgestaltung zum Starten eines Motors entsprechend einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 11 Fig. 10 is a block diagram of a control circuit for starting a motor according to another embodiment of the present invention.
12 ist ein Flussdiagramm für einen startenden Motor entsprechend einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 12 FIG. 10 is a flowchart for a starting engine according to another embodiment of the present invention. FIG.
13 ist ein Graph einer Eingabebetriebszeit und Ausgabebetriebseinheit entsprechend einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 13 Fig. 10 is a graph of an input operation time and output operation unit according to another embodiment of the present invention.
Aus Gründen der Einfachheit und darstellerischen Klarheit sind die Elemente in den Figuren nicht notwendigerweise maßstabsgetreu, und es bezeichnen dieselben Bezugszeichen in verschiedenen Figuren dieselben Elemente. Entsprechend sind Beschreibungen und Einzelheiten bekannter Schritte und Elemente aus Gründen einer einfacheren Beschreibung weggelassen. Im Sinne der vorliegenden Beschreibung bezeichnet eine stromführende Elektrode ein Element einer Vorrichtung, das einen Strom durch die Vorrichtung führt, so beispielsweise eine Source oder einen Drain eines MOS-Transistors oder einen Emitter und einen Kollektor eines Bipolartransistors oder eine Katode oder eine Anode einer Diode, während eine Steuerelektrode ein Element der Vorrichtung bezeichnet, das einen Stromfluss durch die Vorrichtung steuert, so beispielsweise ein Gate eines MOS-Transistors oder eine Basis eines Bipolartransistors. Obwohl die Vorrichtungen hier als bestimmte n-Kanal- oder p-Kanal-Vorrichtungen oder als bestimmte vom n-Typ oder p-Typ dotierte Bereiche bezeichnet werden, erschließt sich einem Fachmann auf dem einschlägigen Gebiet, dass komplementäre Vorrichtungen entsprechend den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ebenfalls möglich sind. Einem Fachmann auf dem einschlägigen Gebiet erschließt sich, dass die Worte während (Präposition), während (Konjunktion) und wenn/als im Sinne der vorliegenden Beschreibung keine exakten Begriffe sind, die bedeuten, dass eine Handlung unmittelbar auf eine initiierende bzw. auslösende Handlung hin stattfindet, sondern dass eine kleine, jedoch rechtfertigbare Verzögerung, so beispielsweise eine Ausbreitungsverzögerung, zwischen der Reaktion, die durch die Anfangsaktion initiiert wird, und der Anfangsaktion vorhanden ist. Die Verwendung der Worte „ungefähr”, „etwa” oder „im Wesentlichen” bedeutet, dass ein Wert eines Elementes einen Parameter aufweist, der erwartungsgemäß sehr nahe an einem festgestellten Wert oder einer solchen Position ist. Es ist indes im Stand der Technik bekannt, dass stets geringfügige Abweichungen vorhanden sind, die verhindern, dass die Werte oder Positionen so genau, wie angegeben ist, sind. Es ist im Stand der Technik gängig, dass Abweichungen von bis zu etwa 10 Prozent (10%) (und von bis zu 20 Prozent (20%) für Halbleiterdotierkonzentrationen) als akzeptable Abweichungen vom exakt Beschriebenen betrachtet werden.For reasons of simplicity and clarity of presentation, the elements in the figures are not necessarily to scale, and the same reference numerals in different figures denote the same elements. Accordingly, descriptions and details of known steps and elements have been omitted for ease of description. As used herein, a current carrying electrode means an element of a device that conducts current through the device, such as a source or drain of a MOS transistor or an emitter and a collector of a bipolar transistor or a cathode or anode of a diode. while a control electrode designates an element of the device that controls a current flow through the device, such as a gate of a MOS transistor or a base of a bipolar transistor. Although the devices are referred to herein as particular n-channel or p-channel devices or as certain n-type or p-type doped regions, those skilled in the art will recognize that complementary devices according to embodiments of the present invention are also possible. One skilled in the art will appreciate that the words during (preposition), during (conjunction), and when / are not exact terms within the meaning of the present specification, mean that an action immediately follows an initiating action but there is a small but justifiable delay, such as a propagation delay, between the response initiated by the initial action and the initial action. The use of the words "about,""about," or "substantially" means that a value of an element has a parameter that is expected to be very close to a detected value or position. However, it is known in the art that there are always slight deviations which prevent the values or positions from being as accurate as indicated. It is common in the art for deviations of up to about 10 percent (10%) (and up to 20 percent (20%) for semiconductor doping concentrations) to be acceptable deviations from what has been described exactly.
Man beachte, dass ein logischer Null-Spannungspegel (VL) auch als logische Niedrigspannung oder logischer Niedrigspannungspegel bezeichnet wird und dass der Spannungspegel einer logischen Null-Spannung eine Funktion der Leistungszuleitspannung und des Typs der logischen Familie ist. In einer CMOS-Logikfamilie (Complementary Metal Oxide Semiconductur CMOS, komplementärer Metalloxidhalbleiter) kann eine logische Null-Spannung 30% des Leistungszuleitspannungspegels betragen. In einem 5-Volt-TTL-System (Transistor-Transistor-Logic TTL, Transistor-Transistor-Logik) kann ein logischer Null-Spannungspegel etwa 0,8 V betragen, wohingegen für ein 5-Volt-CMOS-System der logische Null-Spannungspegel etwa 1,5 V betragen kann. Ein logischer Eins-Spannungspegel (VH) wird auch als logischer Hochspannungspegel, logische Hochspannung oder logische Eins-Spannung bezeichnet, und der logische Eins-Spannungspegel kann wie der logische Null-Spannungspegel eine Funktion der Leistungszuleitung und des Typs der Logikfamilie sein. In einem CMOS-System kann eine logische Eins-Spannung etwa 70% des Leistungszuleitspannungspegels betragen. In einem 5-Volt-TTL-System kann eine logische Eins-Spannung etwa 2,4 V betragen, wohingegen bei einem 5-Volt-CMOS-System die logische Eins-Spannung etwa 3,5 V betragen kann.Note that a logic zero voltage level (V L ) is also referred to as a logic low voltage or logic low voltage level and that the voltage level of a logic zero voltage is a function of the power supply voltage and the logical family type. In a complementary metal oxide semiconductor CMOS (complementary metal oxide semiconductor) logic family, a zero logic voltage may be 30% of the power supply voltage level. In a 5 volt TTL system (transistor-transistor-logic TTL, transistor-transistor logic), a logic zero voltage level may be about 0.8 V, whereas for a 5 volt CMOS system, the logic zero voltage level may be about 0.8 V. Voltage level can be about 1.5V. A logical one voltage level (V H ) is also referred to as a logic high voltage level, a logic high voltage, or a logic one voltage, and the logic one voltage level, like the logic zero voltage level, may be a function of the power supply and the logic family type. In a CMOS system, a logic one voltage may be about 70% of the power supply voltage level. In a 5 volt TTL system, a logic one voltage may be about 2.4V, whereas in a 5 volt CMOS system, the logic one voltage may be about 3.5V.
Detailbeschreibungdetailed description
1 ist eine diagrammartige Darstellung eines Dreiphasenmotors 10, der von einer Betriebsschaltung 12 in Reaktion auf ein oder mehrere Signale aus einem Hall-Sensor 14 entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung betrieben wird. Die Betriebsschaltung 12 kann als Betreiber bezeichnet werden, und der Hall-Sensor 14 kann als Hall-Element bezeichnet werden. Der Dreiphasenmotor 10 beinhaltet einen Stator 16 und einen Rotor 18 mit einem Abschnitt 20, der mit einem ersten Pol magnetisiert ist, und einem Abschnitt 22, der mit einem zweiten Pol magnetisiert ist. Beispielsweise ist der Abschnitt 20 ein Nordpol, während der Abschnitt 22 ein Südpol ist. Eine Spule 24 ist mit einem Abschnitt des Stators 16 gekoppelt oder an diesem montiert, eine Spule 26 ist mit einem weiteren Abschnitt des Stators 16 gekoppelt oder an diesem montiert, und eine Spule 28 ist mit wieder einem anderen Abschnitt des Stators 16 gekoppelt oder an diesem montiert. Die Betreiberschaltung 12 ist mit dem Hall-Sensor 14 über eine elektrische Verbindung 29, mit der Spule 24 über eine elektrische Verbindung 30, mit der Spule 26 über eine elektrische Verbindung 32 und mit der Spule 28 durch eine elektrische Verbindung 32 gekoppelt. Die Spule 24 kann als U-Phasen-Wicklung bezeichnet werden, die Spule 26 kann als W-Phasen-Wicklung bezeichnet werden, und die Spule 28 kann als V-Phasen-Wicklung bezeichnet werden. Die elektrischen Verbindungen 30, 32 und 34 können Drähte, elektrisch leitfähige Bahnen oder dergleichen sein. 1 is a diagrammatic representation of a three-phase motor 10 that by an operating circuit 12 in response to one or more signals from a Hall sensor 14 operated according to an embodiment of the present invention. The operating circuit 12 can be referred to as operator, and the Hall sensor 14 can be referred to as a Hall element. The three-phase engine 10 includes a stator 16 and a rotor 18 with a section 20 magnetized with a first pole and a section 22 which is magnetized with a second pole. For example, the section 20 a North Pole, while the section 22 a south pole is. A coil 24 is with a section of the stator 16 coupled or mounted on this, a coil 26 is with another section of the stator 16 coupled or mounted on this, and a coil 28 is with again another section of the stator 16 coupled or mounted on this. The operator circuit 12 is with the Hall sensor 14 via an electrical connection 29 , with the coil 24 via an electrical connection 30 , with the coil 26 via an electrical connection 32 and with the coil 28 through an electrical connection 32 coupled. The sink 24 may be referred to as a U-phase winding, the coil 26 may be referred to as a W-phase winding, and the coil 28 can be referred to as V-phase winding. The electrical connections 30 . 32 and 34 may be wires, electrically conductive tracks or the like.
2 ist ein Blockdiagramm 50 zur weiteren Darstellung der Betriebsschaltung 12. Man beachte, dass das Blockdiagramm 50 diagrammartige Darstellungen der Betriebsschaltung 12, des Dreiphasenmotors 10 und des Hall-Sensors 14 beinhaltet. Die Betriebsschaltung 12 beinhaltet eine FG-Signalmaskierschaltung 52, eine Drehzustandserzeugungsschaltung 54, eine Pulsbreitenmodulationserfassungsschaltung 56 (Pulse Width Modulation PWM, Pulsbreitenmodulation), einen Zeitgeber 58, eine Statussteuerung 60, eine Betriebszeitsteuersteuerung 62, eine Ausgabebetriebszeiterzeugungsschaltung 64, eine Betriebssteuersignalerzeugungsschaltung 66 und eine Ausgabebetriebsstufe 68. Insbesondere kann die FG-Signalmaskierschaltung 52 von einem FG-Signalflankendetektor 70, einem Zähler 72 und einer FG-Signalbeurteilungsschaltung 74 gebildet sein. Der FG-Signalflankendetektor 70 verfügt über eine Eingabe, die als Eingabe 76 der Betriebsschaltung 12 dient, eine Ausgabe, die mit einer Eingabe des Zählers 72 verbunden ist, und eine Ausgabe, die mit einer Eingabe der FG-Signalbeurteilungsschaltung 74 verbunden ist. Eine Ausgabe 78 der FG-Signalbeurteilungsschaltung 74 dient als Ausgabe der FG-Signalmaskierschaltung 52. Die FG-Signalmaskierschaltung 52 kann als Chattering-Abschwächungsschaltung oder als Chattering-Abschwächungsmerkmal bezeichnet werden. 2 is a block diagram 50 for further illustration of the operating circuit 12 , Note that the block diagram 50 Diagrammatic representations of the operating circuit 12 , the three-phase motor 10 and the Hall sensor 14 includes. The operating circuit 12 includes an FG signal masking circuit 52 , a rotation state generation circuit 54 , a pulse width modulation detection circuit 56 (Pulse Width Modulation PWM, Pulse Width Modulation), a timer 58 , a status control 60 , an operation timing control 62 , an output operation time generation circuit 64 , an operation control signal generation circuit 66 and an output operating level 68 , In particular, the FG signal masking circuit 52 from an FG signal edge detector 70 , a counter 72 and an FG signal judgment circuit 74 be formed. The FG signal edge detector 70 has an input that as input 76 the operating circuit 12 serves, an output that comes with an input of the counter 72 and an output associated with an input of the FG signal evaluation circuit 74 connected is. An edition 78 the FG signal evaluation circuit 74 serves as the output of the FG signal masking circuit 52 , The FG signal masking circuit 52 may be referred to as a chattering attenuation circuit or as a chattering attenuation feature.
Die Drehzustandserzeugungsschaltung 54 verfügt über Eingaben 80 und 82 sowie eine Eingabe/Ausgabe 84 und kann als FG-Erzeugungsschaltung bezeichnet werden. Die Ausgabe 78 der FG-Signalmaskierschaltung 52 ist mit der Eingabe 80 der FG-Erzeugungsschaltung 54 verbunden. Die Eingabe/Ausgabe 84 kann als Eingabe/Ausgabe-Knoten, als I/O-Knoten, als Eingabe/Ausgabe-Anschluss, als I/O-Anschluss oder dergleichen bezeichnet werden. Die Drehzustandserzeugungsschaltung 54 kann von einer Steuerschaltung 56, die mit einer Multipliziererschaltung 88 gekoppelt ist, gebildet werden. Man beachte, dass die Eingabe 80 und die Eingabe 84 mit der Multiplizierersteuerschaltung 86 verbunden sind und die Eingabe/Ausgabe 84 mit der Multipliziererschaltung 88 verbunden ist. Die PWM-Erfassungsschaltung 56 verfügt über eine Ausgabe, die mit einer Eingabe der Zustandssteuerung 60 und mit einer Eingabe der Betriebszeitsteuersteuerung 62 verbunden ist, und ist dafür ausgelegt, die Geschwindigkeit des Rotors 18 zu bestimmen. Man beachte, dass dann, wenn der Betriebszeitbereich klein ist, die Geschwindigkeit des Rotors kleiner ist, wenn der Betriebszeitbereich groß ist. Der Zeitgeber 58 verfügt über eine Ausgabe, die mit der Eingabe 82 der Drehzustandserzeugungsschaltung 54 und mit einer Eingabe 92 der Zustandssteuerung 60 verbunden ist, und kann einen Zeitgeberzähler 90 beinhalten. Darüber hinaus verfügt die Zustandssteuerung 60 über eine Eingabe/Ausgabe 94, die mit der Eingabe/Ausgabe 84 einer Drehzustandserzeugungsschaltung 54 verbunden ist, eine Ausgabe 98, die mit der Ausgabe 78 der FG-Signalmaskierschaltung 52 verbunden ist, und eine Eingabe/Ausgabe 96, die mit einer Eingabe/Ausgabe 100 der Betriebszeitsteuersteuerung 62 verbunden ist. Gebildet wird die Betriebszeitsteuersteuerung 62 beispielsweise von einer Berechnungsvorrichtung 102, die zum Bestimmen eines Ausmaßes der Änderung an dem Betriebszeitzyklus bzw. Betriebszyklus (duty cycle) ausgelegt ist, einem Summierer 104 und einem PWM-Umwandler 106. Die Berechnungsvorrichtung 102 verfügt über eine Eingabe, die als Eingabe/Ausgabe 100 dient, und eine Ausgabe, die mit einer Eingabe des Summierers 104 verbunden ist. Darüber hinaus verfügt der Summierer 104 über eine Ausgabe, die mit einer Eingabe des PWM-Ausgabeumwandlers 106 und mit einer weiteren Eingabe des Summierers 104 verbunden ist. Eine Ausgabe 108 des PWM-Ausgabeumwandlers 106 dient als Ausgabe der Betriebszeitsteuersteuerung 62. Die Zustandssteuerung 60 ist zum Bestimmen des Zustands oder der Bedingung des FG-Signals und des PWM-Signals ausgelegt, und die Betriebszeitsteuersteuerung 62 ist zum Steuern einer Ausgabesinuswelle ausgelegt, was dazu beiträgt, den Motor ruhiger zu machen.The rotation state generation circuit 54 has inputs 80 and 82 as well as an input / output 84 and may be referred to as FG generating circuit. The edition 78 the FG signal masking circuit 52 is with the input 80 the FG generating circuit 54 connected. The input / output 84 may be referred to as an input / output node, an I / O node, an input / output port, an I / O port, or the like. The rotation state generation circuit 54 can be from a control circuit 56 that with a multiplier circuit 88 is coupled to be formed. Note that the input 80 and the input 84 with the multiplier control circuit 86 connected and the input / output 84 with the multiplier circuit 88 connected is. The PWM detection circuit 56 has an output with an input state control 60 and with an input of the operation timing control 62 is connected, and is designed to speed the rotor 18 to determine. Note that when the operating time range is small, the speed of the rotor is smaller when the operating time range is large. The timer 58 has an output that with the input 82 the rotation state generation circuit 54 and with one input 92 the state control 60 is connected, and can be a timer counter 90 include. In addition, the state control features 60 via an input / output 94 that with the input / output 84 a rotation state generation circuit 54 connected, an issue 98 that with the issue 78 the FG signal masking circuit 52 connected, and an input / output 96 that with an input / output 100 the operation timing control 62 connected is. The operating time control control is formed 62 for example, from a computing device 102 which is arranged to determine an amount of change in the duty cycle, a summer 104 and a PWM converter 106 , The calculation device 102 has an input that acts as input / output 100 serves, and an output with an input from the summer 104 connected is. In addition, the totalizer has 104 via an output that comes with an input of the PWM output converter 106 and with another input of the summer 104 connected is. An edition 108 the PWM output converter 106 serves as an output of the operation timing control 62 , The state control 60 is designed to determine the state or condition of the FG signal and the PWM signal, and the operation timing control 62 is designed to control an output sine wave, which helps to make the engine quieter.
Die Ausgabebetriebszeiterzeugungsschaltung 64 verfügt über eine Eingabe 110, die mit einer Ausgabe 99 der Ausgabe der Zustandssteuerung 60 verbunden ist, eine Eingabe 112, die mit einer Ausgabe 108 der Ausgabebetriebszeiterzeugungsschaltung 62 verbunden ist, und eine Mehrzahl von Ausgaben 114, 116 und 118, die mit entsprechenden Eingaben der Betriebssteuersignalerzeugungsschaltung 66 verbunden sind, wobei die Signalerzeugungsschaltung 66 eine Mehrzahl von Ausgaben 120, 122 und 124 aufweist, die mit entsprechenden Eingaben der Ausgabebetriebsstufe 68 verbunden sind. Entsprechend einem Ausführungsbeispiel beinhaltet die Betriebsstufe 68 Betreibervorrichtungen 126, 128 und 130 mit Eingaben, die als Eingaben 126A, 128A und 130A der Ausgabebetriebsstufe 68 dienen, ein Paar 66A von Transistoren mit einem Anschluss, der mit einer U-Phasen-Wicklung 24 verbunden ist, ein Paar 66B von Transistoren mit einem Anschluss, der mit der W-Phasen-Wicklung 26 verbunden ist, und ein Paar 66C von Transistoren mit einem Anschluss, der mit der V-Phasen-Wicklung 28 verbunden ist. Das Paar von Transistoren 66A wird von den Transistoren 66A 1 und 66A 2 gebildet, wobei jeder Transistor eine Steuerelektrode sowie ein Paar von stromführenden Elektroden umfasst. Die Steuerelektroden der Transistoren 66A 1 und 66A 2 sind zum Empfangen von Steuersignalen von der Betreibervorrichtung 126 gekoppelt, eine stromführende Elektrode des Transistors 66A 1 ist zum Empfangen einer Source des Potenzials VDD gekoppelt, und die andere stromführende Elektrode des Transistors 66A 1 ist mit einer stromführenden Elektrode des Transistors 66A 2 verbunden. Der andere stromführende Anschluss des Transistors 66A 2 ist zum Empfangen einer Source des Potenzials VSS, so beispielsweise eines Masse- bzw. Erdpotenzials, gekoppelt. Die zusammen verbundenen stromführenden Elektroden der Transistoren 66A 1 und 66A 2 sind mit der U-Phasen-Wicklung 24 verbunden.The output operation time generation circuit 64 has an input 110 that with an issue 99 the output of state control 60 connected, an input 112 that with an issue 108 the output operation time generation circuit 62 connected, and a plurality of expenses 114 . 116 and 118 supplied with respective inputs of the operation control signal generation circuit 66 connected, wherein the signal generating circuit 66 a plurality of expenses 120 . 122 and 124 having corresponding inputs of the output operating stage 68 are connected. According to one embodiment, the operating stage includes 68 operator devices 126 . 128 and 130 with inputs as inputs 126A . 128A and 130A the output operating level 68 serve a couple 66A of transistors with a terminal connected to a U-phase winding 24 connected, a couple 66B of transistors with a terminal connected to the W-phase winding 26 connected, and a couple 66C of transistors with a terminal connected to the V-phase winding 28 connected is. The pair of transistors 66A is from the transistors 66A 1 and 66A 2 , each transistor comprising a control electrode and a pair of current-carrying electrodes. The control electrodes of the transistors 66A 1 and 66A 2 are for receiving control signals from the operator device 126 coupled, a current-carrying electrode of the transistor 66A 1 is coupled to receive a source of potential V DD and the other current carrying electrode of the transistor 66A 1 is connected to a current-carrying electrode of the transistor 66A 2 connected. The other current-carrying terminal of the transistor 66A 2 is coupled to receive a source of potential V SS , such as a ground potential. The interconnected current-carrying electrodes of the transistors 66A 1 and 66A 2 are with the U-phase winding 24 connected.
Das Paar von Transistoren 66B setzt sich aus den Transistoren 66B 1 und 66B 2 zusammen, wobei jeder Transistor eine Steuerelektrode und ein Paar von stromführenden Elektroden aufweist. Die Steuerelektroden der Transistoren 66B 1 und 66B 2 sind zum Empfangen von Steuersignalen von der Betreiberschaltung 128 gekoppelt, eine stromführende Elektrode des Transistors 66B 1 ist zum Empfangen einer Source des Potenzials VDD gekoppelt, und die andere stromführende Elektrode des Transistors 66B 1 ist mit einer stromführenden Elektrode des Transistors 66B 2 verbunden. Der andere stromführende Anschluss des Transistors 66B 2 ist zum Empfangen einer Source des Betriebspotenzials VSS, so beispielsweise eines Masse- bzw. Erdpotenzials, gekoppelt. Die zusammen verbundenen stromführenden Elektroden der Transistoren 66B 1 und 66B 2 sind mit der U-Phasen-Wicklung 26 verbunden.The pair of transistors 66B is made up of the transistors 66B 1 and 66B 2 , each transistor having a control electrode and a pair of current-carrying electrodes. The control electrodes of the transistors 66B 1 and 66B 2 are for receiving control signals from the operator circuit 128 coupled, a current-carrying electrode of the transistor 66B 1 is coupled to receive a source of potential V DD and the other current carrying electrode of the transistor 66B 1 is connected to a current-carrying electrode of the transistor 66B 2 connected. The other current-carrying terminal of the transistor 66B 2 is coupled to receive a source of operating potential V SS , such as a ground potential. The interconnected current-carrying electrodes of the transistors 66B 1 and 66B 2 are with the U-phase winding 26 connected.
Das Paar von Transistoren 66C setzt sich aus den Transistoren 66C 1 und 66C 2 zusammen, wobei jeder Transistor eine Steuerelektrode und ein Paar von stromführenden Elektroden aufweist. Die Steuerelektroden der Transistoren 66C 1 und 66C 2 sind zum Empfangen von Steuersignalen von der Betreibervorrichtung 130 gekoppelt, eine stromführende Elektrode des Transistors 66C 1 ist zum Empfangen einer Source des Potenzials VDD gekoppelt, und die andere stromführende Elektrode des Transistors 66C 1 ist mit einer stromführenden Elektrode des Transistors 66C 2 verbunden. Der andere stromführende Anschluss des Transistors 66C2 ist zum Empfangen einer Source des Betriebspotenzials VSS, so beispielsweise eines Masse- bzw. Erdpotenzials, gekoppelt. Die zusammen verbundenen stromführenden Elektroden der Transistoren 66C 1 und 66C 2 sind mit der U-Phasen-Wicklung 28 verbunden.The pair of transistors 66C is made up of the transistors 66C 1 and 66C 2 , each transistor having a control electrode and a pair of current-carrying electrodes. The control electrodes of the transistors 66C 1 and 66C 2 are for receiving control signals from the operator device 130 coupled, a current-carrying electrode of the transistor 66C 1 is coupled to receive a source of potential V DD and the other current carrying electrode of the transistor 66C 1 is connected to a current-carrying electrode of the transistor 66C 2 connected. The other current-carrying terminal of the transistor 66C2 is coupled to receive a source of the operating potential V SS , such as a ground potential. The interconnected current-carrying electrodes of the transistors 66C 1 and 66C 2 are with the U-phase winding 28 connected.
Ein Vergleicher 136 verfügt über Eingaben, die mit entsprechenden Eingaben eines Hall-Sensors 14 verbunden sind, und eine Ausgabe 138, die mit der Eingabe 76 der Drehzustandserzeugungsschaltung 54 verbunden ist.A comparator 136 has inputs that correspond to inputs from a Hall sensor 14 connected and an output 138 , the with the input 76 the rotation state generation circuit 54 connected is.
Man beachte, dass entsprechend einem alternativen Ausführungsbeispiel die FG-Signalmaskierschaltung 52 in der Betriebsschaltung 12 fehlt und die Ausgaben 138 des Vergleichers 136 zusammen mit der Eingabe 76 der Drehzustandserzeugungsschaltung 54 und mit der Eingabe 98 der Zustandssteuerung 60 verbunden sind.Note that according to an alternative embodiment, the FG signal masking circuit 52 in the operating circuit 12 is missing and the expenses 138 of the comparator 136 along with the input 76 the rotation state generation circuit 54 and with the input 98 the state control 60 are connected.
Das Starten eines Dreiphasenmotors, so beispielsweise des Dreiphasenmotors 10 mit Verwendung des Hall-Sensors 14 entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird anhand des Flussdiagramms 150, das in 3, 4A bis 4G, 5A bis 5G gezeigt ist, sowie anhand des Flussdiagramms 180, das in 9 gezeigt ist, dargestellt. Wie in dem Flussdiagramm 150 gezeigt ist, beginnt zu einer Zeit, die durch das Kästchen 152 angedeutet ist, der Prozess zum Starten des Dreiphasenmotors 10, wobei die Betriebsschaltung 12 angehalten werden kann, mit dem Anhalten begonnen werden kann oder nominell rotiert. Bei der Entscheidungsraute 154 bestätigt die Betriebsschaltung 12, ob der Rotor 18 das Rotieren angehalten hat. Rotiert der Rotor 18 oder bewegt er sich, das heißt, ist der Rotor 18. nicht angehalten, so setzt die Betriebsschaltung 12 die Überwachung des Drehzustandes des Rotors 18 wie durch Nein oder N der Entscheidungsraute 154 angedeutet, fort. Hat der Rotor 18 das Drehen angehalten, so bestimmt die Betriebsschaltung 12 die Nord-Süd-Magnetorientierung des Hall-Sensors 14, wie durch die Entscheidungsraute 156 angedeutet ist, und bewegt entsprechend Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung den Rotor 18 in Richtung des Uhrzeigersinns oder in Richtung gegen den Uhrzeigersinn, sodass der Nordpol des Rotors 18 oder der Südpol des Rotors 18 benachbart zu oder ausgerichtet mit dem Hall-Sensor 14 ist, wie durch die Kästchen 158 und 160 angedeutet ist.Starting a three-phase motor, such as the three-phase motor 10 using the Hall sensor 14 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart 150 , this in 3 . 4A to 4G . 5A to 5G is shown, as well as the flowchart 180 , this in 9 shown is shown. As in the flowchart 150 is shown starting at a time through the box 152 is indicated, the process for starting the three-phase motor 10 , wherein the operating circuit 12 can be stopped, stopped or nominally rotated. At the decision diamond 154 confirms the operating circuit 12 whether the rotor 18 stopped rotating. The rotor rotates 18 or he moves, that is, is the rotor 18 , not stopped, so sets the operating circuit 12 the monitoring of the rotational state of the rotor 18 as by No or N of the decision diamond 154 implied, gone. Has the rotor 18 rotation stops, so determines the operating circuit 12 the north-south magnetic orientation of the Hall sensor 14 as by the decision diamond 156 is indicated, and moves in accordance with embodiments of the present invention, the rotor 18 in the clockwise direction or in the counterclockwise direction, so that the north pole of the rotor 18 or the south pole of the rotor 18 adjacent to or aligned with the Hall sensor 14 is like through the boxes 158 and 160 is indicated.
Der Nordpol („N”) und der Südpol („S”) des Rotors 18 können in einer Mehrzahl von Positionen relativ zu dem Hall-Sensor 14 anhalten. 4A bis 4G sind beispielsweise diagrammartige Darstellungen des Dreiphasenmotors 10, der eine U-Phasen-Wicklung 24, eine W-Phasen-Wicklung 26 und eine V-Phasen 28 beinhaltet, wie anhand 1 beschrieben wird, wobei hier ein Rotor 18 gezeigt ist, der an verschiedenen Orten oder Positionen angehalten ist. Man beachte, dass in 4A bis 4G die U-Phasen-Wicklung 24 und die W-Phasen-Wicklung 26 mit einer Südpolarität magnetisiert und die V-Phasen-Wicklung 28 mit einer Nordpolarität magnetisiert sind. In 4A ist der Nordpol des Rotors 18 nahe an oder benachbart zu der U-Phasen-Wicklung 24 angehalten, und der Südpol des Rotors 18 ist zwischen der V-Phasen-Wicklung 28 und der W-Phasen-Wicklung 26 angehalten, sodass der Rotor 18 in einer Position P1 ist. In 4B ist der Nordpol des Rotors 18 nahe an oder benachbart zu dem Hall-Sensor 14 angehalten, und der Südpol des Rotors 18 ist nahe an oder benachbart zu der V-Phasen-Wicklung 28 angehalten, sodass der Rotor 18 in einer Position P2 ist. In 4C ist der Nordpol des Rotors 18 nahe an oder benachbart zu der W-Phasen-Wicklung 26 angehalten, und der Südpol des Rotors 18 ist zwischen der V-Phasen-Wicklung 28 und der U-Phasen-Wicklung 24 angehalten, sodass der Rotor 18 in einer Position P3 ist. In 4D ist der Nordpol des Rotors 18 zwischen der U-Phasen-Wicklung 24 und dem Hall-Sensor 24 angehalten, und der Südpol des Rotors 18 ist zwischen der V-Phasen-Wicklung 28 und der W-Phasen-Wicklung 26 angehalten, sodass der Rotor 18 in einer Position P4 ist. In 4E ist der Nordpol des Rotors 18 zwischen dem Hall-Sensor 24 und der W-Phasen-Wicklung 26 angehalten, und der Südpol des Rotors 18 ist zwischen der V-Phasen-Wicklung 28 und der U-Phasen-Wicklung 24 angehalten, sodass der Rotor 18 in einer Position P5 ist. In 4F ist der Nordpol des Rotors 18 zwischen der U-Phasen-Wicklung 24 und der V-Phasen-Wicklung 28 angehalten, und der Südpol des Rotors 18 ist zwischen der V-Phasen-Wicklung 28 und der W-Phasen-Wicklung 26 angehalten, sodass der Rotor 18 in einer Position P6 ist. In 4G ist der Nordpol des Rotors 18 zwischen der V-Phasen-Wicklung 28 und der W-Phasen-Wicklung 26 angehalten, und der Südpol des Rotors 18 ist zwischen der V-Phasen-Wicklung 28 und der U-Phasen-Wicklung 24 angehalten, sodass der Rotor 18 in einer Position P7 ist. In 4H ist der Nordpol des Rotors 18 nahe an oder benachbart zu der V-Phasen-Wicklung 28 angehalten, und der Südpol des Rotors 18 ist nahe an oder benachbart zu dem Hall-Sensor 24 angehalten, sodass der Rotor 18 in einer Position P8 ist.The north pole ("N") and the south pole ("S") of the rotor 18 may be in a plurality of positions relative to the Hall sensor 14 stop. 4A to 4G For example, are diagrammatic representations of the three-phase motor 10 , which is a U-phase winding 24 , a W-phase winding 26 and a V-phase 28 includes, as by 1 is described, in which case a rotor 18 which is stopped at different locations or positions. Note that in 4A to 4G the U-phase winding 24 and the W-phase winding 26 magnetized with a south polarity and the V-phase winding 28 magnetized with a north polarity. In 4A is the north pole of the rotor 18 close to or adjacent to the U-phase winding 24 stopped, and the south pole of the rotor 18 is between the V-phase winding 28 and the W-phase winding 26 stopped so the rotor 18 in a position P 1 . In 4B is the north pole of the rotor 18 close to or adjacent to the Hall sensor 14 stopped, and the south pole of the rotor 18 is close to or adjacent to the V-phase winding 28 stopped, so the rotor 18 in a position P 2 . In 4C is the north pole of the rotor 18 close to or adjacent to the W-phase winding 26 stopped, and the south pole of the rotor 18 is between the V-phase winding 28 and the U-phase winding 24 stopped, so the rotor 18 in a position P 3 . In 4D is the north pole of the rotor 18 between the U-phase winding 24 and the Hall sensor 24 stopped, and the south pole of the rotor 18 is between the V-phase winding 28 and the W-phase winding 26 stopped, so the rotor 18 in a position P 4 . In 4E is the north pole of the rotor 18 between the Hall sensor 24 and the W-phase winding 26 stopped, and the south pole of the rotor 18 is between the V-phase winding 28 and the U-phase winding 24 stopped, so the rotor 18 in a position P 5 . In 4F is the north pole of the rotor 18 between the U-phase winding 24 and the V-phase winding 28 stopped, and the south pole of the rotor 18 is between the V-phase winding 28 and the W-phase winding 26 stopped, so the rotor 18 in a position P 6 . In 4G is the north pole of the rotor 18 between the V-phase winding 28 and the W-phase winding 26 stopped, and the south pole of the rotor 18 is between the V-phase winding 28 and the U-phase winding 24 stopped, so the rotor 18 in a position P 7 . In 4H is the north pole of the rotor 18 close to or adjacent to the V-phase winding 28 stopped, and the south pole of the rotor 18 is close to or adjacent to the Hall sensor 24 stopped, so the rotor 18 in a position P 8 .
In 5A bis 5G sind die U-Phasen-Wicklung 24 und die W-Phasen-Wicklung 26 mit einer Nordpolarität magnetisiert, während die V-Phasen-Wicklung 28 mit einer Südpolarität magnetisiert ist. In 5A ist der Südpol des Rotors 18 nahe an der U-Phasen-Wicklung 24 angehalten, und der Nordpol des Rotors 18 ist zwischen der V-Phasen-Wicklung 28 und der W-Phasen-Wicklung 26 angehalten, sodass der Rotor 18 in einer Position P1A ist. In 5B ist der Südpol des Rotors 16 nahe an oder benachbart zu dem Hall-Sensor 14 angehalten, und der Nordpol des Rotors 18 ist nahe an oder benachbart zu der V-PhasenWicklung 28 angehalten, sodass der Rotor 18 in einer Position P2A ist. In 5C ist der Südpol des Rotors 18 nahe an oder benachbart zu der W-Phasen-Wicklung 26 angehalten, und der Nordpol des Rotors 18 ist zwischen der V-Phasen-Wicklung 28 und der U-Phasen-Wicklung 24 angehalten, sodass der Rotor 18 in einer Position P3A ist. In 5D ist der Südpol des Rotors 18 zwischen der U-Phasen-Wicklung 24 und dem Hall-Sensor 24 angehalten, und der Nordpol des Rotors 18 ist zwischen der V-Phasen-Wicklung 28 und der W-Phasen-Wicklung 26 angehalten, sodass der Rotor 18 in einer Position P4A ist. In 5E ist der Südpol des Rotors 18 zwischen dem Hall-Sensor 24 und der W-Phasen-Wicklung 26 angehalten, und der Nordpol des Rotors 18 ist zwischen der V-Phasen-Wicklung 28 und der U-Phasen-Wicklung 24 angehalten, sodass der Rotor 18 in einer Position P5A ist. In 5F ist der Südpol des Rotors 18 zwischen der U-Phasen-Wicklung 24 und der V-Phasen-Wicklung 28 angehalten, und der Nordpol des Rotors 18 ist zwischen der V-Phasen-Wicklung 28 und der W-Phasen-Wicklung 26 angehalten, sodass der Rotor 18 in einer Position P6A ist. In 5G ist der Südpol des Rotors 18 zwischen der V-Phasen-Wicklung 28 und der W-Phasen-Wicklung 26 angehalten, und der Nordpol des Rotors 18 ist zwischen der V-Phasen-Wicklung 28 und der U-Phasen-Wicklung 24 angehalten, sodass der Rotor 18 in einer Position P7A ist. In 5H ist der Südpol des Rotors 18 nahe an oder benachbart zu der V-Phasen-Wicklung 28 angehalten, und der Nordpol des Rotors 18 ist nahe an oder benachbart zu dem Hall-Sensor 24 angehalten, sodass der Rotor 18 in der Position P8A ist.In 5A to 5G are the U-phase winding 24 and the W-phase winding 26 magnetized with a north polarity while the V-phase winding 28 magnetized with a south polarity. In 5A is the south pole of the rotor 18 close to the U-phase winding 24 stopped, and the north pole of the rotor 18 is between the V-phase winding 28 and the W-phase winding 26 stopped, so the rotor 18 in a position P 1A . In 5B is the south pole of the rotor 16 close to or adjacent to the Hall sensor 14 stopped, and the north pole of the rotor 18 is close to or adjacent to the V-phase winding 28 stopped, so the rotor 18 in a position P 2A . In 5C is the south pole of the rotor 18 close to or adjacent to the W-phase winding 26 stopped, and the north pole of the rotor 18 is between the V-phase winding 28 and the U-phase winding 24 stopped, so the rotor 18 in a position P 3A . In 5D is the south pole of the rotor 18 between the U-phase winding 24 and the Hall sensor 24 stopped, and the north pole of the rotor 18 is between the V-phase winding 28 and the W-phase winding 26 stopped, so the rotor 18 in a position P 4A . In 5E is the south pole of the rotor 18 between the Hall sensor 24 and the W-phase winding 26 stopped, and the north pole of the rotor 18 is between the V-phase winding 28 and the U-phase winding 24 stopped, so the rotor 18 in a position P is 5A . In 5F is the south pole of the rotor 18 between the U-phase winding 24 and the V-phase winding 28 stopped, and the north pole of the rotor 18 is between the V-phase winding 28 and the W-phase winding 26 stopped, so the rotor 18 in a position P 6A . In 5G is the south pole of the rotor 18 between the V-phase winding 28 and the W-phase winding 26 stopped, and the north pole of the rotor 18 is between the V-phase winding 28 and the U-phase winding 24 stopped, so the rotor 18 in a position P 7A is. In 5H is the south pole of the rotor 18 close to or adjacent to the V-phase winding 28 stopped, and the north pole of the rotor 18 is close to or adjacent to the Hall sensor 24 stopped, so the rotor 18 in position P is 8A .
Im Betrieb und in Reaktion darauf, dass der Rotor 18 derart anhält, dass dessen Nordpol nicht benachbart zu dem Hall-Sensor 14 ist, wie in 4A sowie 4C bis 4G gezeigt ist, erzeugt die Betriebsschaltung 12 Steuersignale zum Rotieren des Rotors 18 in Richtung im Uhrzeigersinn oder in Richtung gegen den Uhrzeigersinn, sodass der Nordpol des Rotors 18 benachbart zu dem Hall-Sensor 14 ist, wie in 4B gezeigt ist. Alternativ erzeugt in Reaktion darauf, dass der Rotor 18 derart anhält, dass dessen Südpol nicht benachbart zu dem Hall-Sensor 14 ist, wie in 5A sowie 5C bis 5G gezeigt ist, die Betriebsschaltung 12 Steuersignale zum Rotieren des Rotors 18 in Richtung im Uhrzeigersinn oder in Richtung gegen den Uhrzeigersinn, sodass der Südpol des Rotors 18 benachbart zu dem Hall-Sensor 14 ist, wie in 5B gezeigt ist. Der Rotor 18 wird entsprechend der von dem Hall-Sensor 14 erfassten magnetischen Kraft bewegt werden. Der Rotor 18 kann beispielsweise in Reaktion darauf positioniert werden, dass der Hall-Sensor 14 eine maximale magnetische Kraft von dem Nordpol oder eine maximale magnetische Kraft von dem Südpol erfasst. Alternativ kann der Rotor 18 in Reaktion darauf positioniert werden, dass der Hall-Sensor 14 eine magnetische Kraft von dem Nordpol erfasst, die größer als eine Nordreferenzkraft (MFN) ist, oder der Rotor kann in Reaktion darauf positioniert werden, dass der Hall-Sensor 14 eine magnetische Kraft von dem Südpol erfasst, die größer als eine Südreferenzkraft (MFS) ist, wobei die Nordreferenzkraft MFN gleich der Südreferenzkraft MFS sein kann. Der Motor 10 kann in Reaktion darauf gestartet werden, dass der Rotor 18 in der primären Position oder der sekundären Position positioniert ist. Damit führt die Betriebsschaltung 12 eine Nordseitenrückziehverarbeitung zum Bewegen des Nordpols des Rotors 18 in die Umgebung des Hall-Sensors 14, wie durch das Kästchen 158 angedeutet ist, durch, oder die Betriebsschaltung 12 führt eine Südseitenrückziehverarbeitung durch, um den Südpol des Rotors 18 in die Umgebung des Hall-Sensors 14 zu bewegen, wie durch das Kästchen 160 angedeutet ist.In operation and in response to that the rotor 18 such that its north pole is not adjacent to the Hall sensor 14 is how in 4A such as 4C to 4G is shown, generates the operating circuit 12 Control signals for rotating the rotor 18 in a clockwise or counterclockwise direction, so the north pole of the rotor 18 adjacent to the Hall sensor 14 is how in 4B is shown. Alternatively, in response, the rotor generates 18 such that its south pole is not adjacent to the Hall sensor 14 is how in 5A such as 5C to 5G shown is the operating circuit 12 Control signals for rotating the rotor 18 in a clockwise or counterclockwise direction, so the south pole of the rotor 18 adjacent to the Hall sensor 14 is how in 5B is shown. The rotor 18 is the same as that of the Hall sensor 14 detected magnetic force to be moved. The rotor 18 For example, it can be positioned in response to the Hall sensor 14 detects a maximum magnetic force from the north pole or a maximum magnetic force from the south pole. Alternatively, the rotor 18 be positioned in response to that the Hall sensor 14 detects a magnetic force greater than a north reference force (MF N ) from the north pole, or the rotor can be positioned in response to the Hall sensor 14 detects a magnetic force greater than a south reference force (MF S ) from the south pole, where the north reference force MF N may be equal to the south reference force MF S. The motor 10 can be started in response to the rotor 18 is positioned in the primary position or the secondary position. This brings the operating circuit 12 a north-side pull-back processing for moving the north pole of the rotor 18 into the environment of the Hall sensor 14 as through the box 158 is indicated by, or the operating circuit 12 performs a south side pullback processing to the south pole of the rotor 18 into the environment of the Hall sensor 14 to move, like through the box 160 is indicated.
6 ist eine diagrammartige Darstellung, die zeigt, dass dann, wenn der Rotor 18 an der Position P1 oder Position P3 positioniert ist, wie in 4A beziehungsweise 4C gezeigt ist, eine Barriere 19 überwunden werden muss, damit der Rotor 18 an der Position P2 ankommt, das heißt an einer vorbestimmten oder gewünschten Position, die dazu beiträgt, den Motor 10 zuverlässig zu starten, indem ein positives Drehmoment an dem Rotor 18 angelegt ist, wie in 4B gezeigt ist. Darüber hinaus zeigt 6, dass dann, wenn der Rotor 18 an der Position P1A oder der Position P3A positioniert ist, wie in 5A beziehungsweise 5C gezeigt ist, die Barriere 19 überwunden werden muss, damit der Rotor 18 an der Position P2A, das heißt an einer vorbestimmten oder gewünschten Position, ankommt, wie in 5B gezeigt ist. Die Barriere 19 stellt Probleme wie das Ringing, die Zeit, die zum Anhalten an einer festen Position benötigt wird, wenn der Motor in einem Abstand abseits von der gewünschten Startposition angehalten wird, und dergleichen mehr dar. 6 is a diagrammatic representation that shows that if the rotor 18 is positioned at the position P 1 or position P 3 , as in 4A respectively 4C shown is a barrier 19 must be overcome, so that the rotor 18 arrives at the position P 2 , that is at a predetermined or desired position, which contributes to the engine 10 Reliable start by giving a positive torque to the rotor 18 is created as in 4B is shown. In addition, shows 6 that if the rotor 18 is positioned at the position P 1A or the position P 3A , as in FIG 5A respectively 5C shown is the barrier 19 must be overcome, so that the rotor 18 arrives at the position P 2A , that is, at a predetermined or desired position, as in FIG 5B is shown. The barrier 19 Problems such as ringing, the time required for stopping at a fixed position when the engine is stopped at a distance away from the desired start position, and the like are more.
7 zeigt die Anwendung des Steuerdrehmomentes bei einem sich bewegenden Rotor 18 von der Position, die beispielsweise in 5A gezeigt ist, zu der Position, die in 5B gezeigt ist, das heißt die primäre Konfiguration entsprechend einem Betriebszeitanpassungsausführungsbeispiel. Von der Zeit t0 zu der Zeit t1 legt die Betriebsschaltung 12 ein Betriebssignal UDR an der U-Phasen-Wicklung 24 mit einem Betriebszyklus (duty cycle), der den Betriebszyklus des Rastmoments (cogging torque) übersteigt, und ein Betriebssignal WDR an der W-Phasen-Wicklung 26 mit einem Betriebszyklus, der den Betriebszyklus des Rastmomentes (cogging torque) übersteigt, an. Beispielhalber werden die Betriebszyklen der Betriebssignale UDR und WDR allmählich von 0 bis 50% (Prozent) gesteigert. Zu der Zeit t1 sind die Betriebszyklen der Betriebssignale UDR und WDR bei 50%, was den Betriebszyklus des Rastmomentes (cogging torque) übersteigt. Die Zeit von etwa t0 bis etwa t1 kann als Modus 1 bezeichnet werden. In Reaktion darauf, dass der Betriebszyklus erreicht ist, der denjenigen des Rastmomentes zu der Zeit t1 übersteigt, erzeugt die Betriebsschaltung 12 Betriebssignale, die die Betriebszyklen der Betriebssignale UDR und WDR verringern, um das Ringing des Motors zu verringern, das heißt um die Oszillationen des Rotors um eine Rotoranhaltestelle zu verringern. Beispielsweise verringert die Betriebsschaltung 12 die Betriebszyklen der Betriebssignale UDR und WDR auf 25%. Die Zeit von etwa t1 bis etwa t3 kann als Modus 2 bezeichnet werden. Zu der Zeit t3 vergrößert die Betriebsschaltung 12 die Betriebszyklen der Betriebssignale UDR und WDR, bis der Rotor 18 mit der Bewegung oder Rotation beginnt, wobei der Rotor 18 mit der Rotation in Reaktion darauf beginnt, dass die Betriebssignale UDR und WDR einen Betriebszyklus von 50% aufweisen, wodurch die Betriebsschaltung 12 die Betriebszyklen der Betriebssignale UDR und WDR auf 50% zu der Zeit t4 steigert. In Reaktion darauf, dass der Rotor 18 die gewünschte Position erreicht, also beispielsweise, dass der Rotor 18 in der ersten Konfiguration oder der zweiten Konfiguration ist, erzeugt zu der Zeit t5 die Betriebsschaltung 12 ein Betriebssignal UDR mit einem Betriebszyklus von 50% und ein Betriebssignal WDR mit einem Betriebszyklus, der abnimmt, was bewirkt, dass der Rotor 18 die Rotation an einer gewünschten Position anhält. Die Zeit von etwa t3 bis etwa t5 kann als Modus 3 bezeichnet werden. Zu der Zeit t6 erzeugt die Betriebsschaltung 12 ein Betriebssignal VDR, das sich von beispielsweise 0 bis 50% steigert, und erzeugt Betriebssignale UDR und VDR mit Betriebszyklen von 50% beziehungsweise 0. Die Zeit von etwa t5 bis etwa t6 kann als Modus 4 bezeichnet werden. Die Zeit von etwa t6 bis etwa t7 kann als Modus 5 bezeichnet werden. Zu der Zeit t7 hat der Rotor 18 mit der Rotation begonnen, und der Motor 10 tritt in einen siebten Betriebsmodus, das heißt Modus 7, etwa zu der Zeit t7 ein, und die Betriebssignale UDR, WDR und VDR werden Sinuswellen mit voneinander verschiedenen Phasen. Damit wird die Betriebszeit (duty) des Betriebssignals, das heißt der UVW-Betriebssignale, allmählich vergrößert, bis eine vorbestimmte Betriebszeit erreicht ist und die Betriebszeit verringert wird. 7 shows the application of the control torque to a moving rotor 18 from the position, for example, in 5A is shown to the position in 5B that is, the primary configuration according to an operation timing adjustment example. From time t 0 to time t 1 sets the operating circuit 12 an operating signal U DR at the U-phase winding 24 with a duty cycle exceeding the cycle of cogging torque and an operating signal W DR on the W-phase winding 26 with an operating cycle exceeding the operating cycle of the cogging torque. For example, the operating cycles of the operating signals U DR and W DR are gradually increased from 0 to 50% (percent). At the time t 1 , the operating cycles of the operating signals U DR and W DR are 50%, which exceeds the operating cycle of the cogging torque. The time from about t 0 to about t 1 can be used as a mode 1 be designated. In response to the operating cycle exceeding that of the cogging torque at time t 1 , the operating circuit generates 12 Operating signals that reduce the operating cycles of the operating signals U DR and W DR to reduce the ringing of the motor, that is, to reduce the oscillations of the rotor about a rotor stop. For example, the operating circuit decreases 12 the operating cycles of the operating signals U DR and W DR to 25%. The time from about t 1 to about t 3 can be used as a mode 2 be designated. At the time t 3 increases the operating circuit 12 the operating cycles of the operating signals U DR and W DR until the rotor 18 starts with the movement or rotation, with the rotor 18 with the rotation in response to it starts that the operating signals U DR and W DR have a duty cycle of 50%, eliminating the operating circuit 12 increases the operating cycles of the operating signals U DR and W DR to 50% at the time t 4 . In response to that the rotor 18 reaches the desired position, so for example, that the rotor 18 in the first configuration or the second configuration generates the operation circuit at the time t 5 12 an operating signal U DR with an operating cycle of 50% and an operating signal W DR with an operating cycle which decreases, which causes the rotor 18 the rotation stops at a desired position. The time from about t 3 to about t 5 can be used as a mode 3 be designated. At the time t 6 generates the operating circuit 12 an operating signal V DR that increases from, for example, 0 to 50%, and generates operating signals U DR and V DR with operating cycles of 50% and 0, respectively. The time from about t 5 to about t 6 may be used as a mode 4 be designated. The time from about t 6 to about t 7 can be used as a mode 5 be designated. At the time t 7 has the rotor 18 started with the rotation, and the engine 10 enters a seventh mode of operation, that is mode 7 at time t 7 , and the operating signals U DR , W DR and V DR become sine waves having mutually different phases. Thus, the duty of the operation signal, that is, the UVW operation signals, is gradually increased until a predetermined operation time is reached and the operation time is reduced.
8 zeigt einen sich bewegenden Rotor 18 entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 8 zeigt einen rotierenden oder sich bewegenden Rotor 18 derart, dass dieser in der sekundären Konfiguration in Vorbereitung eines Startens des Motors 10 positioniert ist. Der Rotor 18 kann in der Position P1A oder P3A sein, wie in 5A beziehungsweise 5C sowie in 8 gezeigt ist. Wie anhand 5 erläutert worden ist, bewegt der Motor 10 den Rotor 18 derart, dass dieser in der Position P1B ist, wie in 5B gezeigt ist. 8 zeigt, dass die Betriebsschaltung 12 Betriebssignale erzeugt, die die Polarität des Magnetfeldes an der W-Phasen-Wicklung 26 von Nord nach Süd ändern, was bewirkt, dass der Rotor 18 in einer Richtung im Uhrzeigersinn zu der Position P2A1 rotiert. In Reaktion auf die Bewegung zu der Position P2A1 erzeugt die Betriebschaltung 12 Betriebssignale, die die Polarität des Magnetfeldes an der V-Phasen-Wicklung 28 von Süd nach Nord ändern, sodass der Rotor 18 die Rotation in einer Richtung im Uhrzeigersinn zu der Position P2A2 fortsetzt. In Reaktion auf eine Bewegung zu der Position P2A2 erzeugt die Betriebsschaltung 12 Betriebssignale, die die Polarität des Magnetfeldes an der U-Phasen-Wicklung 24 von Nord nach Süd ändern, sodass der Rotor 18 die Rotation in einer Richtung im Uhrzeigersinn zu der Position P2A3 fortsetzt. In Reaktion auf eine Bewegung zu der Position P2A3 erzeugt die Betriebsschaltung 12 Betriebssignale, die die Polarität des Magnetfeldes an der W-Phasen-Wicklung 26 von Süd nach Nord ändern, sodass der Rotor 18 eine Rotation in einer Richtung im Uhrzeigersinn zu der Position P2A4 fortsetzt. Die Rotation des Rotors 18 geht weiter, bis die gewünschte Anhalteposition oder Anhaltestelle erreicht ist. 8th shows a moving rotor 18 according to an embodiment of the present invention. 8th shows a rotating or moving rotor 18 such that this in the secondary configuration in preparation for starting the engine 10 is positioned. The rotor 18 may be in the position P 1A or P 3A , as in 5A respectively 5C as in 8th is shown. As based on 5 has been explained, the engine moves 10 the rotor 18 such that it is in position P 1B as in 5B is shown. 8th shows that the operating circuit 12 Operating signals generated that the polarity of the magnetic field at the W-phase winding 26 change from north to south, which causes the rotor 18 rotated in a clockwise direction to the position P 2A1 . In response to the movement to the position P 2A1 , the operating circuit generates 12 Operating signals representing the polarity of the magnetic field at the V-phase winding 28 change from south to north, leaving the rotor 18 the rotation continues in a clockwise direction to the position P 2A2 . In response to movement to position P 2A2 , the operating circuit generates 12 Operating signals representing the polarity of the magnetic field at the U-phase winding 24 change from north to south, so the rotor 18 the rotation continues in a clockwise direction to the position P 2A3 . In response to movement to position P 2A3 , the operating circuit generates 12 Operating signals representing the polarity of the magnetic field at the W-phase winding 26 change from south to north, leaving the rotor 18 continues rotation in a clockwise direction to position P 2A4 . The rotation of the rotor 18 Continue until the desired stopping position or stop is reached.
Wie wiederum in Kästchen 162 in 3 gezeigt ist, erzeugt die Betriebsschaltung 12 ein Steuersignal zum Starten des Dreiphasenmotors 10. In Reaktion auf das Starten des Dreiphasenmotors 10 wird ein FG-Signal erzeugt, und die Betriebsschaltung 12 erfasst eine Flanke des FG-Signals, das heißt eine steigende Flanke oder eine fallende Flanke des FG-Signals. Ist eine Flanke eines FG-Signals nicht erfasst worden, so initiiert die Betriebsschaltung 12 Steuerprozeduren, damit der Motor in einem Arretierzustand oder einem Feststellzustand ist, wie durch die Entscheidungsraute 164 und das Kästchen 166 angedeutet ist. Damit implementiert oder beginnt in Reaktion darauf, dass keine steigende Flanke oder fallende Flanke eines FG-Signals an der Entscheidungsraute 164 erfasst wird, die Steuerschaltung 12 eine Arretierverarbeitungsprozedur.As again in box 162 in 3 is shown, generates the operating circuit 12 a control signal for starting the three-phase motor 10 , In response to starting the three-phase motor 10 an FG signal is generated and the operating circuit 12 detects an edge of the FG signal, that is, a rising edge or a falling edge of the FG signal. If an edge of an FG signal has not been detected, the operating circuit initiates 12 Control procedures for the engine to be in a locked state or a locked state, such as by the decision diamond 164 and the box 166 is indicated. This implements or starts in response to no rising edge or falling edge of an FG signal at the decision diamond 164 is detected, the control circuit 12 a locking processing procedure.
Ist eine Flanke des FG-Signals erfasst worden, so beginnt die Steuerschaltung 12 eine Motorstartprozedur, wie durch die Entscheidungsraute 164 und das Kästchen 168 angedeutet ist. Damit implementiert oder beginnt in Reaktion auf eine Erfassung einer steigenden Flanke oder einer fallenden Flanke des FG-Signals an der Entscheidungsraute 164 die Steuerschaltung 12 eine Betriebsstartverarbeitungsprozedur, die ein Erzeugen eines Sinuswellenbetriebssignals beinhaltet. Entsprechend ist der Dreiphasenmotor 10 bereit zum Starten, wie durch das Kästchen 170 angedeutet ist.If an edge of the FG signal has been detected, the control circuit begins 12 an engine start procedure, such as by the decision diamond 164 and the box 168 is indicated. This implements or begins in response to detection of a rising edge or a falling edge of the FG signal at the decision diamond 164 the control circuit 12 an operation start processing procedure including generating a sine wave operation signal. Corresponding is the three-phase motor 10 ready to start, like through the box 170 is indicated.
9 ist ein Flussdiagramm 180 eines Prozesses vom Anfang der Bewegung des Rotors 18 zu einer Anfangsposition bis zur Beendigung des Anfangsprozesses. Jeder Modus wird durch einen Zeitgeber gesteuert. Der Motor 10 geht in einen anderen Modus in Reaktion auf das Erreichen einer vorbestimmten Zeit über. An dem Kästchen 182 beginnt die Zurückziehbewegung oder der Start der ersten Aktionsbewegung. An der Entscheidungsraute 184 bestimmt die Betriebsschaltung 12, ob eine vorbestimmte Zeit in Reaktion darauf, dass die Betriebsschaltung 12 in einen Betriebsmodus eingetreten ist, vergangen ist. Ist die Zeit vergangen, was durch ein Ja an der Entscheidungsraute 184 angedeutet ist, so geht die Betriebsschaltung 12 zu dem nächsten Modus über, wie durch das Kästchen 186 angedeutet ist, und setzt sodann die Additions- oder Subtraktionsverarbeitung zum Erzeugen eines Signals für den sich bewegenden Rotor 18 fort, wie durch das Kästchen 188 angezeigt ist. Ist die Zeit nicht vergangen, was durch ein Nein an der Entscheidungsraute 184 angedeutet ist, so setzt die Betriebsschaltung 12 die Additions- oder Subtraktionsverarbeitung zum Erzeugen eines Signals zur Bewegung des Rotors 18 ohne Modusübergang fort, wie durch das Kästchen 188 angedeutet ist. Nach der Verarbeitung gemäß Kästchen 188 wird das Vorhandensein einer Flanke erfasst, wie durch die Entscheidungsraute 190 angedeutet wird. Wird ein FG-Flankensignal erfasst, was durch den Nein-Zweig der Entscheidungsraute 190 angedeutet ist, so beginnt eine Arretierverarbeitung, wie durch das Kästchen 191 angedeutet ist. Wird ein FG-Flankensignal erfasst, was durch den Ja-Zweig der Entscheidungsraute 190 angedeutet ist, so werden die Bewegung des Rotors 18 zu einer Anfangsposition und der Anfangsprozess in Reaktion auf die Erfassung des FG-Signals während Modus 4 oder Modus 6 (durch das Kästchen 192 angedeutet) beendet, und es erfolgt ein Übergang zu einem Sinuswellenbetriebssignal, das heißt zu einem Betriebssignal mit einer sinusförmigen Konfiguration. 9 is a flowchart 180 a process from the beginning of the movement of the rotor 18 to an initial position until the completion of the initial process. Each mode is controlled by a timer. The motor 10 goes into another mode in response to reaching a predetermined time. At the box 182 begins the withdrawal movement or the start of the first action movement. At the decision diamond 184 determines the operating circuit 12 whether a predetermined time in response to the operating circuit 12 has entered an operating mode has passed. Is the time passed, what by a yes to the decision diamond 184 is indicated, so goes the operating circuit 12 to the next mode as through the box 186 is indicated, and then sets the addition or subtraction processing for generating a signal for the moving rotor 18 away, as through the box 188 is displayed. Time has not passed, which is a no to the decision diamond 184 is hinted, then sets the operating circuit 12 the addition or subtraction processing for Generating a signal to move the rotor 18 without mode transition, as by the box 188 is indicated. After processing according to box 188 the presence of an edge is detected, as by the decision diamond 190 is hinted at. If an FG edge signal is detected, which is due to the no branch of the decision diamond 190 is indicated, a locking processing begins, as by the box 191 is indicated. If an FG edge signal is detected, which is by the yes branch of the decision diamond 190 is indicated, so are the movement of the rotor 18 to an initial position and the initial process in response to detection of the FG signal during mode 4 or mode 6 (through the box 192 indicated) terminated, and there is a transition to a sine wave operating signal, that is, to an operating signal having a sinusoidal configuration.
Entsprechend einem weiteren Ausführungsbeispiel wird in einer frühen Phase der Initiierungssteuerprozedur eine Maskierphase begonnen, wie durch das Zeitdiagramm 200 dargestellt ist, das in 10 gezeigt ist. Zu der Zeit t0 geht das FG-Signal VFG von dem Pegel V1 zu dem Pegel VH in Reaktion auf das Erfassen einer Flanke eines Anfangsanstiegs des FG-Signals über, und das Ausgabesignal des Vergleichers 136 geht von dem Spannungspegel V1 zu dem Spannungspegel V2 über. Ein Flankendetektor zeigt an, dass eine ansteigende Flanke des FG-Signals etwa zu der Zeit t0 auftritt. Darüber hinaus geht das Maskensignal VM von einem Spannungspegel V3 zu einem Spannungspegel V4 über, und die Ausgabe des Zählers 90 steigt in Reaktion darauf, dass der Zähler 90 mit dem Zählen beginnt, an.According to another embodiment, in an early stage of the initiation control procedure, a masking phase is started, as by the timing diagram 200 is shown in 10 is shown. At the time t 0 , the FG signal V FG transitions from the level V 1 to the level V H in response to detecting an edge of an initial rise of the FG signal, and the output signal of the comparator 136 goes from the voltage level V 1 to the voltage level V 2 . An edge detector indicates that a rising edge of the FG signal occurs approximately at time t 0 . In addition, the mask signal V M goes from a voltage level V 3 to a voltage level V 4 , and the output of the counter 90 rises in response to the fact that the counter 90 starts counting, on.
Zu der Zeit t, geht das Ausgabesignal des Vergleichers 136 von dem Spannungspegel V2 zu dem Spannungspegel V1 über, und ein Flankendetektor zeigt an, dass eine fallende Flanke des FG-Signals etwa zu der Zeit t1 auftritt. Man beachte, dass das Maskensignal VM bei einem Spannungspegel V4 zu der Zeit t1 verbleibt, da der Zähler 90 nicht einen vorbestimmten Zählerwert erreicht hat.At the time t, the output signal of the comparator goes 136 from the voltage level V 2 to the voltage level V 1 across, and an edge detector indicates that a falling edge of the FG signal occurs at about the time t 1 . Note that the mask signal V M remains at a voltage level V 4 at time t 1 since the counter 90 did not reach a predetermined counter value.
Zu der Zeit t2 geht das Ausgabesignal des Vergleichers 136 von dem Spannungspegel V1 zu dem Spannungspegel V2 über, und der Flankendetektor zeigt an, dass eine steigende Flanke des FG-Signals etwa zu der Zeit t2 auftritt. Man beachte, dass das Maskensignal VM bei einem Spannungspegel V4 zu der Zeit t2 verbleibt, da der Zähler 90 nicht einen vorbestimmten Zählwert erreicht hat.At the time t 2 , the output signal of the comparator goes 136 from the voltage level V 1 to the voltage level V 2 across, and the edge detector indicates that a rising edge of the FG signal occurs at about the time t 2 . Note that the mask signal V M remains at a voltage level V 4 at time t 2 since the counter 90 has not reached a predetermined count.
Zu der Zeit t3 erreicht der Zähler 90 einen vorbestimmten Zählwert, und das Maskiersignal VM geht von dem Spannungspegel V4 zu dem Spannungspegel V3 über, wodurch das FG-Signal VFG demaskiert wird, sodass die Steuerschaltung auf das FG-Signal VFG reagieren kann.At the time t 3 reaches the counter 90 a predetermined count, and the masking signal VM transits from the voltage level V 4 to the voltage level V 3 , unmasking the FG signal V FG so that the control circuit can respond to the FG signal V FG .
Zu der Zeit t4 geht das Ausgabesignal des Vergleichers 136 von dem Spannungspegel V2 zu dem Spannungspegel V1 über, und ein Flankendetektor zeigt an, dass eine fallende Kante des FG-Signals etwa zu der Zeit t4 auftritt. Darüber hinaus geht das Maskiersignal VM von dem Spannungspegel V3 zu dem Spannungspegel V4 über, und die Ausgabe des Zählers 90 vergrößert sich in Reaktion darauf, dass der Zähler 90 mit dem Zählen beginnt.At the time t 4 , the output signal of the comparator goes 136 from the voltage level V 2 to the voltage level V 1 , and an edge detector indicates that a falling edge of the FG signal occurs at about the time t 4 . In addition, the masking signal V M transits from the voltage level V 3 to the voltage level V 4 , and the output of the counter 90 increases in response to the fact that the counter 90 starts counting.
Entsprechend einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Motor, so beispielsweise der Motor 10, mit einem positiven Drehmoment dadurch gestartet, dass die Betriebszeit des Eingabe-PWM-Signals allmählich vergrößert wird, bis die Betriebszeit des PWM-Signals eine minimale Startbetriebszeit erreicht, zu der der Rotor 18 des Motors 10 mit der Rotation beginnt. Die Rotation des Rotors 18 kann als Bewegung des Rotors 18 oder als Drehung des Rotors 18 bezeichnet werden. Sodann wird die Betriebszeit allmählich abgesenkt.According to another embodiment of the present invention, a motor, such as the engine, is used 10 , is started with a positive torque by gradually increasing the operation time of the input PWM signal until the operation time of the PWM signal reaches a minimum start operation time, to which the rotor 18 of the motor 10 starts with the rotation. The rotation of the rotor 18 can be considered as movement of the rotor 18 or as rotation of the rotor 18 be designated. Then the operating time is gradually lowered.
11 ist ein Blockdiagramm einer Steuerschaltung 250, die ausgelegt ist zum Starten des Motors 10, den der Rotor 18 in Reaktion auf das allmähliche Vergrößern der Betriebszeit eines PWM-Signals in Rotation versetzt. Die Steuerschaltung 250 setzt sich zusammen aus einem PWM-Zähler 252, einer Eingabebetriebszeitberechnungsvorrichtung 254, einer Berechnungsvorrichtung 256, einem Summierer 258, einer Zustandssteuerung 60 und einer Ausgabeerzeugungsschaltung 260. insbesondere verfügt der PWM-Zähler 252 über eine Eingabe 252A, die zum Empfangen eines PWM-Signals gekoppelt ist, und Ausgaben 252B und 252C, wobei die Ausgabe 252B mit einer Eingabe 254A der Eingabebetriebszeitberechnungsvorrichtung 254 verbunden ist und die Ausgabe 252C mit einer Eingabe 254B der Eingabebetriebszeitberechnungsvorrichtung 254 verbunden ist. Eine Ausgabe 254C der Eingabebetriebszeitberechnungsvorrichtung 254 ist mit einer Eingabe 256A der Berechnungsvorrichtung 256 verbunden. Der Summierer 258 verfügt über eine Eingabe, die mit einer Ausgabe 256B verbunden ist, und eine Eingabe, die mit der Ausgabe hiervon in einer Rückkopplungskonfiguration verbunden ist. Die Ausgabe des Summierers 258 ist zudem mit einer Eingabe 60A der Zustandssteuerung 60 und mit einer Eingabe 260A der Ausgabeerzeugungsschaltung 260 verbunden. Die Zustandssteuerung 60 verfügt über Ausgaben 60B und 60C, die mit Eingaben 256C und 256D der Berechnungsvorrichtung 256 bezugsrichtig verbunden sind. Darüber hinaus verfügt die Zustandssteuerung 60 über eine Eingabe 60D, die zum Empfangen eines Steuersignals gekoppelt ist. 11 is a block diagram of a control circuit 250 , which is designed to start the engine 10 The rotor 18 in rotation in response to the gradual increase in the operating time of a PWM signal. The control circuit 250 is composed of a PWM counter 252 , an input operation time calculation device 254 , a calculation device 256 , a summer 258 , a state control 60 and an output generation circuit 260 , in particular, has the PWM counter 252 via an input 252A which is coupled to receive a PWM signal, and outputs 252B and 252C , where the output 252B with an input 254A the input duty calculating device 254 connected and the output 252C with an input 254B the input duty calculating device 254 connected is. An edition 254C the input duty calculating device 254 is with an input 256A the computing device 256 connected. The summer 258 has an input that comes with an output 256B and an input connected to the output thereof in a feedback configuration. The output of the summer 258 is also with an input 60A the state control 60 and with an input 260A the output generation circuit 260 connected. The state control 60 has expenses 60B and 60C with input 256C and 256D the computing device 256 are connected correctly. In addition, the state control features 60 via an input 60D which is coupled to receive a control signal.
12 ist ein Flussdiagramm 270 zum Starten des Motors 10 entsprechend einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Beim Anfangsschritt, der durch das Kästchen 272 identifiziert ist, beginnt die Startverarbeitung, indem bestimmt wird, ob die Eingabebetriebszeit des PWM-Signals kleiner als eine Startgarantiebetriebszeit des Motors 10 ist, wie durch die Entscheidungsraute 274 angedeutet ist. In Reaktion darauf, dass der Eingabebetriebszeitpegel kleiner als der Startgarantiewert ist, das heißt im Ja-Zweig der Entscheidungsraute 274, vergrößert die Schaltung 250 die Betriebszeit des FG-Signals wie durch das Kästchen 276 angedeutet ist. Die Schaltung 250 bestimmt sodann, ob die Betriebszeit bis zu dem Startgarantiepegel vergrößert worden ist, an der Entscheidungsraute 278. In Reaktion darauf, dass die Betriebszeit nicht bei dem Startgarantiepegel ist, setzt die Schaltung 250 die Steigerung der Betriebszeit des FG-Signals fort, wie durch den Nein-Zweig der Entscheidungsraute 278 angedeutet ist. In Reaktion darauf, dass die Betriebszeit bei oder über dem Startgarantiepegel ist, verringert die Schaltung 250 allmählich die Betriebszeit des FG-Signals, wie durch den Ja-Zweig der Entscheidungsraute 278 und das Kästchen 280 angedeutet ist. Die Schaltung 250 überwacht die Betriebszeit des FG-Signals, um zu bestimmen, ob die Betriebszeit einen vorbestimmten Pegel erreicht hat, wie durch die Entscheidungsraute 282 angedeutet ist. Insbesondere wenn der vorbestimmte Betriebszeitpegel nicht erreicht worden ist, setzt die Schaltung 250 das Absenken oder Verringern der Betriebszeit des FG-Signals fort, wie durch den Nein-Zweig der Entscheidungsraute 282 angedeutet ist. Hat der Betriebszeitpegel den vorbestimmten Pegel erreicht, so wird der Anfahrprozess beendet, und der Motor daher läuft weiter, wie durch den Ja-Zweig der Entscheidungsraute 282 und das Kästchen 290 angedeutet ist. 12 is a flowchart 270 to start the engine 10 according to another embodiment of the present invention. At the initial step, through the box 272 is identified, the start processing starts by determining whether the input duty of the PWM signal is less than a start guarantee operation time of the motor 10 is, as by the decision diamond 274 is indicated. In response to the input operating time level being less than the start guarantee value, that is, the yes branch of the decision diamond 274 , increases the circuit 250 the operating time of the FG signal as through the box 276 is indicated. The circuit 250 then determines whether the operating time has been increased to the start guarantee level at the decision diamond 278 , In response to the operating time not being at the start-up guarantee level, the circuit continues 250 continuing to increase the operating time of the FG signal, such as through the no-branch of the decision diamond 278 is indicated. In response to the operating time being at or above the start-up guarantee level, the circuit reduces 250 gradually the operating time of the FG signal, as by the Yes branch of the decision diamond 278 and the box 280 is indicated. The circuit 250 monitors the operating time of the FG signal to determine if the operating time has reached a predetermined level, such as by the decision diamond 282 is indicated. In particular, when the predetermined operating time level has not been reached, the circuit continues 250 continuing or decreasing the operating time of the FG signal, such as through the no branch of the decision diamond 282 is indicated. When the operation time level has reached the predetermined level, the startup process is terminated and the engine therefore continues to run, as by the yes branch of the decision diamond 282 and the box 290 is indicated.
Wie wiederum in der Entscheidungsraute 254 gezeigt ist, vergrößert, wenn der Eingabebetriebszeitpegel größer als der Anfangspegel ist, das heißt im Nein-Zweig der Entscheidungsraute 284, die Schaltung 250 die Betriebszeit des FG-Signals, wie durch das Kästchen 284 angedeutet ist. Die Schaltung 250 überwacht die Betriebszeit des FG-Signals, um zu bestimmen, ob die Betriebszeit einen vorbestimmten Pegel erreicht hat, wie durch die Raute 286 angedeutet ist. Insbesondere wenn der vorbestimmte Betriebszeitpegel nicht erreicht worden ist, setzt die Schaltung 250 das Vergrößern der Betriebszeit des FG-Signals fort, wie durch den Nein-Zweig der Entscheidungsraute 282 angedeutet ist. Hat der Betriebszeitpegel den vorbestimmten Pegel erreicht, so wird der Hochfahr- bzw. Startprozess beendet, und der Motor läuft weiter, wie durch den Ja-Zweig der Entscheidungsraute 286 und das Kästchen 290 angedeutet ist.Again, in the decision diamond 254 is shown enlarged when the input duty time level is greater than the initial level, that is, in the no branch of the decision diamond 284 , the circuit 250 the operating time of the FG signal as through the box 284 is indicated. The circuit 250 monitors the operating time of the FG signal to determine if the operating time has reached a predetermined level, such as by the rhombus 286 is indicated. In particular, when the predetermined operating time level has not been reached, the circuit continues 250 increasing the operating time of the FG signal, such as through the no branch of the decision diamond 282 is indicated. When the operating time level has reached the predetermined level, the startup process is terminated and the engine continues to run as through the yes branch of the decision diamond 286 and the box 290 is indicated.
Beispielhalber zeigt 13, dass für eine vorbestimmte Ausgabebetriebszeit, das heißt die Betriebszeit des FG-Signals, von 30%, eine Eingabebetriebszeit, das heißt die Betriebszeit des Eingabe-PWM-Signals, von 10% und einen vorbestimmten Betriebszeitpegel des FG-Signals von 30% die Betriebszeit des FG-Signals von 20% an vergrößert wird, bis es den vorbestimmten Wert von 30% erreicht, woraufhin die Betriebszeit allmählich verringert wird, bis der Motor 10 startet.Example shows 13 in that, for a predetermined output operation time, that is, the operation time of the FG signal of 30%, an input operation time, that is, the operation time of the input PWM signal of 10% and a predetermined operation time level of the FG signal of 30%, the operation time of the FG signal is increased from 20% until it reaches the predetermined value of 30%, whereupon the operating time is gradually reduced until the motor 10 starts.
Damit wird ein Signal zum Angeben einer Vergrößerung oder Verkleinerung zwischen dem Betriebszeitwert des Eingabe-PWM-Signals und Information betreffend ein Garantieren eines Anfahrwertes und eines bestehenden Ausgabebetriebszeitwertes des FG-Signals an die Zustandssteuerung 60 gesendet. Sobald die Zustandssteuerung 60 die Information empfängt, bestimmt die Zustandssteuerung 60, ob die Betriebszeit des Ausgabe-FG-Signals vergrößert oder verkleinert wird, das Ausmaß der Vergrößerung oder Verkleinerung sowie die Zeittaktung der Vergrößerung oder Verkleinerung. Die Quantität der Additionsberechnungsvorrichtung 254 steuert die nächste Ausgabe-PWM-Betriebszeitbreite auf Grundlage der von der Zustandssteuerung 60 empfangenen Information.Thus, a signal for indicating an increase or decrease between the operation time value of the input PWM signal and information regarding guaranteeing a startup value and an existing output operation time value of the FG signal to the state controller 60 Posted. Once the state control 60 receives the information, determines the state control 60 whether the operating time of the output FG signal is increased or decreased, the extent of enlargement or reduction, and the timing of enlargement or reduction. The quantity of the addition calculation device 254 controls the next output PWM duty time width based on the state control 60 received information.
Obwohl spezifische Ausführungsbeispiele offenbart worden sind, ist nicht beabsichtigt, dass die Erfindung auf die offenbarten Ausführungsbeispiele beschränkt sein soll. Einem Fachmann auf dem einschlägigen Gebiet erschließt sich, dass Änderungen und Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne vom Wesen der Erfindung abzugehen. Es ist beabsichtigt, dass die Erfindung alle diese Änderungen und Abwandlungen umfasst, so sie in den Umfang der beigefügten Ansprüche fallen.Although specific embodiments have been disclosed, it is not intended that the invention be limited to the disclosed embodiments. One skilled in the art will appreciate that changes and modifications may be made without departing from the spirit of the invention. It is intended that the invention encompass all such alterations and modifications as fall within the scope of the appended claims.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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US 6359406 [0003] US 6359406 [0003]
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US 6483279 [0003] US 6483279 [0003]