控制電機的方法和設備以及成像裝置的製作方法

2023-05-07 05:56:36 4

專利名稱：控制電機的方法和設備以及成像裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及將施加於電機驅動器的電流限制在容限內的技術。
技術背景保護電機驅動器的傳統方法應用驅動器的溫度的檢測或施加於驅動器的 驅動電流的檢測，以防止過電流流入驅動器中。根據在已
公開日本專利申請第2005-80349號中揭示的電機控制設備,使過電流保護電路和熱保護電路包 括在反相器電路中，以保護反相器電路的開關元件。此外，根據在已
公開日本專利申請第2004-229430號中揭示的技術，當 檢測到過電流時，與指示電機轉數的信號 一起輸出指示電機因在反相器電路 的過電流保護電路中檢測到過電流而停止旋轉的信號，以便外部微型計算機 可以確定是否將過電流施加於反相器電路。這樣，在保護驅動器的傳統技術中，將過電流確定電路提供給驅動器。 過電流確定電路利用將電流與預定電流極限相比較的比較器確定是否將過電 流施加於驅動器。如果該電流超過電流極限，則過電流確定電路確定過電流 已施加於驅動器。因此，在傳統技術中，在電機控制設備內必須包括比較器。但是，由於 比較器的電流感測電阻，使功耗增大，因此使效率降低。而且，在傳統技術 中，不可能改變電流極限的設置。此外，傳統電機控制設備因比較器和用於 比較器的控制集成電路(IC)和引線的數量增加而使成本增大。發明內容本發明的目的是至少部分解決傳統技術中的問題。根據本發明的一個方面，提供了控制電機的設備，該設備包括控制單元， 用於控制確定施加於電機的電壓的驅動信號；和驅動單元，用於通過將與根 據驅動信號確定的電壓相對應的電流施加於電片幾，驅動電4幾。控制單元包括 速度檢測單元，用於檢測電機的轉速；和輸出單元，用於根據速度檢測單元檢測的電機轉速，輸出與將低於預定電流極限的電流施加於電機的電壓相對 應的驅動信號。而且，根據本發明的另一個方面，提供了控制電機的方法，該方法包括 檢測電機的轉速；根據在檢測步驟中檢測的電機轉速，輸出與將低於預定電流極限的電流施加於電機的電壓相對應的驅動信號；和通過將與根據驅動信 號確定的電壓相對應的電流施加於電機的線圈，驅動電機。此外，根據本發明的又一個方面，提供了在轉印件上形成色劑圖像的成 像裝置。該成像裝置包括以可旋轉方式支承的傳送單元，用於傳送轉印件； 以可旋轉方式支承的圖像載體，用於承載色劑圖像；帶電單元，用於使圖像 載體的表面均勻帶電；潛像形成單元，用於在帶電單元均勻帶電的圖像載體 的表面上形成潛像；顯影單元，用於將潛像形成單元形成的潛像顯影成色劑 圖像；以可旋轉方式支承的轉印單元，用於將顯影單元顯影的色劑圖像轉印 到轉印件上；和電機控制設備，用於控制電機驅動，使傳送單元、圖像載體、 轉印件、和轉印單元的至少一個旋轉。電機控制設備包括控制單元，用於控 制確定施加於電機的電壓的驅動信號；和驅動單元，用於通過將與根據驅動 信號確定的電壓相對應的電流施加於電機，驅動電機。控制單元包括速度檢 測單元，用於檢測電機的轉速；和輸出單元，用於根據速度檢測單元檢測的 電機轉速，輸出與將低於預定電流極限的電流施加於電機的電壓相對應的驅 動信號。通過結合附圖對本發明的當前優選實施例進行如下詳細描述，可以更好 地理解本發明的上面和其它目的、特徵、優點和技術和工業意義。


圖1是應用了根據本發明的電機控制設備的成像裝置的示意圖； 圖2是例示如圖1所示的成像裝置的控制系統的配置的示意圖； 圖3是根據本發明第一實施例的電機控制設備的方塊圖； 圖4是根據傳統技術的電機控制設備的方塊圖；圖5是從如圖4所示的電機控制設備的PWM電路輸出的脈寬調製 (PWM)信號的時序圖；圖6是示出施加於如圖4所示的電機控制設備的驅動器的驅動電流的電 流波形的例子的圖形；圖7是說明用在該實施例中的電機的原理的電路圖； 圖8是示出電機的轉速與施加於如圖3所示的驅動器的電流之間的關係 的圖形；圖9是說明PWM忙閒度(duty-cycle)極限的圖形；圖IO是說明轉速、PWM忙閒度極限、和PWM指令值隨時間變化的圖形；圖11是說明實際輸出的PWM輸出值與PWM指令值和PWM忙閒度極限之間的關係的圖形；圖12是如圖3所示的電流極限PWM電路的方塊圖；圖13是如圖3所示的電機控制設備執行的限流過程的流程圖；圖14是包括在根據第一實施例變體的電機控制設備中的電流極限PWM電路的方塊圖；圖15是根據第 一實施例變體的電機控制設備執行的限流過程的流程圖；圖16是包括在根據本發明第二實施例的電機控制設備中的電流極限 PWM電路的方塊圖；圖17是說明從如圖16所示的電流極限PWM電路輸出的PWM信號的 忙閒度的例子的圖形；圖18是根據第二實施例的由電機控制設備執行的忙閒度確定過程的流 程圖；圖19是說明電流的上升與電機的轉速的上升之間的關係的圖形； 圖20是說明從根據本發明第三實施例的電機控制設備的電流極限PWM 電路輸出的PWM信號的忙閒度的例子的圖形；圖21是根據第三實施例的電機控制設備的電流極限PWM電路的方塊圖；圖22是電機工作模式的狀態轉變圖；圖23是根據第三實施例的由電機控制設備執行的忙閒度確定過程的流 程圖；圖24是根據本發明第四實施例的電機控制設備的方塊圖；圖25是來自霍爾元件的輸出例子的信號波形圖和疊加信號波形；圖26是根據本發明第五實施例的電機控制設備的方塊圖；圖27是如圖26所示的電流極限PWM電路的方塊圖；圖28是如圖26所示的調整電路的方塊圖；圖29是根據第五實施例的由電機控制設備執行的頻分比(dividing-ration) 設置過程的流程圖；圖30是說明脈衝周期與計數單元的值之間的關係的例子的圖形； 圖31是脈衝周期逐漸擴大時每個脈沖間隔(a)內計數單元的值的圖形； 圖32是說明脈衝周期與計數單元的值之間的關係的另 一個例子的圖形； 圖33是脈衝周期逐漸縮小時每個脈衝間隔(a)內計數單元的值的圖形； 圖34是根據第五實施例的由電機控制設備執行的限流過程的流程圖； 圖35是說明電機的轉速與計數單元的值之間的關係的例子的圖形；和 圖36是說明電機的轉速和時鐘脈衝頻分比的瞬時變化的圖形。
具體實施方式
下面參照附圖詳細描述本發明的示範性實施例。根據本發明第一實施例的電機控制設備根據電機的轉速計算流入驅動器 的電流，並且控制脈寬調製(PWM)驅動信號，以便使計算電流保持在電流 極限以下。根據第 一實施例的電機控制設備控制包括在成像裝置中的電機，該成像 裝置譬如包括複印功能、FAX(傳真)功能、列印功能、掃描功能、和將通 過掃描功能掃描的文件圖像、或通過列印功能或FAX功能輸入的圖像等傳遞 到外界的圖像傳遞功能的數字多功能外圍設備(MFP )。圖1是應用了根據第一實施例的電機控制設備的成像裝置10的示意圖。 如圖l所示，成像裝置10包括感光帶11、帶電單元12、潛像形成單元13、 顯影單元0、轉印單元14、清除單元15、中間轉印帶16、 一對傳送輥17、 定影單元18、 一對放電輥19、和紙盒20。感光帶ll承載在其上形成的色劑圖像，和由轉輥可旋轉地支承著。在感 光帶11的表面lla上形成有機感光層。帶電單元12、顯影單元O、和包括在 清除單元15中的感光帶清除單元15a等排列在感光帶11周圍。帶電單元12將高壓施加於表面lla,使表面lla均勻帶電。潛像形成單元13在帶電單元12均勻帶電的表面lla上形成潛像。潛像 形成單元13包括雷射器(未示出)、多面鏡13a、 fB透鏡13b、和反射鏡13c。 潛像形成單元13使雷射器發出，例如，與按每種顏色轉換通過計算機(未示出)輸入的圖像數據而成的圖像信號相對應的雷射。具體地說，雷射器發出分別與黑色(K)、青色(C)、洋紅色(M)、和黃色(Y)彩色圖像的圖像信號相對應的雷射。這些雷射通過多面鏡13a、 fB 透鏡13b、和反射鏡13c發送到表面lla,從而在表面lla上形成用於K、 C、 M、和Y顏色的靜電潛像。顯影單元0將由潛像形成單元13形成的靜電潛像顯影成K、 C、 M、和 Y色劑圖像。顯影單元0包括四個色劑盒0a (K色劑盒0a!、 C色劑盒0a2、 M色劑盒0*、和Y色劑盒0a4)、和四個顯影輥(K色劑顯影輥la、 C色劑 顯影輥lb、 M色劑顯影輥lc、和Y色劑顯影輥ld)。 K色劑盒Oa,、 C色劑 盒0&2、 M色劑盒0a3、和Y色劑盒0a4分別包含通過施加與與帶電單元12帶 電的表面lla的電壓相反的電壓相對應的電荷帶電的K、 C、 M、和Y色劑。當靜電潛像被顯影成色劑圖像時，每個顯影輥1與感光帶11接觸或與感 光帶11保持一點距離地通過旋轉將色劑供應給感光帶11。減輕每個顯影輥1 與感光帶11接觸或與感光帶11保持一點距離時引起的震動，以便降低震動 顫抖等，從而可以高速形成高質量色劑圖像。顯影輥la、顯影輥lb、顯影輥lc、和顯影輥ld分別包括在K色劑盒Oa" C色劑盒0a2、 M色劑盒0a3、和Y色劑盒0a4中。包含在色劑盒Oa中的K、 C、 M、和Y色劑通過顯影輥la-ld供應，和分別靜電吸附在表面lla上的 K、 C、 M、和Y靜電潛像上。其結果是，K、 C、 M、和Y靜電潛像被分別 顯影成K、 C、 M、和Y色劑圖像。轉印單元14包括主轉印單元14a和副轉印單元14b。主轉印單元14a首 先將表面lla上的色劑圖像轉印到中間轉印帶16上。副轉印單元14b將轉印 到中間轉印帶16上的色劑圖像二次轉印到像轉印紙那樣的轉印件P上。清除單元15的感光帶清除單元15a在色劑圖像被首先轉印到中間轉印帶 16上之後，刮掉表面lla上的轉印殘餘色劑，為隨後成像過程作好準備。中間轉印帶16與表面lla的一部分接觸。將與色劑的電荷相反的電荷施 加於中間轉印帶16,和主轉印單元14a依次將色劑圖像轉印到中間轉印帶16 上，疊加在上面。其結果是，在中間轉印帶16上形成四色疊加圖像。傳送輥17用於傳送轉印件P。將與色劑的電荷相反的電荷施加於轉印件 P,和副轉印單元14b將轉印到中間轉印帶16上的四色疊加圖像二次轉印到 轉印件P上。定影單元18包括加熱輥18a和加壓輥18b。通過施加來自加熱輥18a和 加壓輥18b的熱量和壓力，將四色疊加圖像的色劑熔合和定影在轉印件P上。 放電輥19用於將在其上四色疊加圖像被定影的轉印件P傳送到紙盒20。 順便提一下，放電輥19、感光帶11、傳送輥17、加熱輥18a、加壓輥18b、 和顯影輥la- ld受如圖2所示的主電機25或傳送電機26驅動而旋轉。在成 像裝置10中，首先將表面lla上的色劑圖像轉印到中間轉印帶16上，然後 將中間轉印帶16上的色劑圖像二次轉印到轉印件P上。可替代地，可以將表 面lla上的色劑圖像直接轉印到轉印件P上。下面參照圖2說明主要包括主控制器40的成像裝置10的控制系統。 包括在成像裝置10中的主控制器40控制整個成像裝置10。主控制器40 與操作單元30、圖像處理單元(IPU) 49、自動文件饋送器(ADF)、如像整 理器那樣的分散控制設備(未示出)等連接。操作單元30與液晶顯示器(LCD) 觸摸面板31、數字鍵板32、 CLEAR/STOP (清除/停止)鍵33、 PRINT (打 印)鍵34、 WARMUP (預熱)鍵35等連接。如有必要，主控制器40和每個分散控制設備相互交換設備的狀態和操作 指令。主控制器40進一步與傳送轉印件P等所需的主電機25、和離合器21 -24連接。主控制器40包括用於控制包括在成像裝置10中的諸如主電機25和傳送 電機26之類電機的控制器(根據第一實施例的電機控制設備)。下面詳細說 明包括在主控制器40中的電機控制設備。順便提一下，電機控制設備可以控制包括(但不局限於)主電機25的任何 電機。另外，電機控制設備不僅可應用於像數字MFP那樣的成像裝置10, 而且可應用於任何類型的裝置。圖3是根據第一實施例的電機控制設備200的方塊圖。如圖3所示，主 電機25是三相電機，包括與每相相對應的線圈211U、 211V、和211W、霍 爾元件212、和頻率發生器(FG) 213。 FG213輸出頻率與主電機25的旋轉 相對應的脈沖信號。電機控制設備200包括比例-積分-導數(PID)控制電路 140、驅動器130、和電流極限PWM電路120。PID控制電路140根據來自FG 213的輸出，利用PID控制方法進行計算， 並且輸出指示控制主電機25的旋轉所需的轉矩的PWM指令值。驅動器130通過將電流施加於線圈211U、 211V、和211W驅動主電積j25。驅動器130包括三相輸出開關電路131和六個場效應電晶體(FET)。三 相輸出開關電路131依據來自霍爾元件212的輸出轉換來自每相的輸出。電流極限PWM電路120將PWM輸出(PWM信號)輸出到驅動器130。 PWM輸出用於輸出限制成不超過驅動器130的容限的電流。PWM輸出是根 據PWM指令值、從FG213輸出的脈衝信號(FG信號)、和預先定義成防止 過電流流入驅動器130的電流極限確定的。接著，下面說明應用於包括在傳統電機控制設備中的驅動器的過電流保 護功能。圖4是根據傳統技術的電機控制設備300的方塊圖。如圖4所示， 電機控制設備300包括PID控制電路340、驅動器330、和PWM電路320。PID控制電路340根據來自FG213的輸出，利用PID控制方法進行計算， 並且以與PDI控制電路140相同的方式輸出PWM指令值。除了三相輸出開關電路331之外，驅動器330還包括比較器332。三相 輸出開關電路331依據來自霍爾元件212的輸出轉換來自每相的輸出。比較 器332將流入驅動器330中的電流與參考值相比較。PWM電路320按照從PID控制電路340輸入的PWM指令值，將PWM 信號輸出到驅動器330。在電機控制設備300中，如果流入驅動器330中的 驅動電流超過參考值，則比較器332將信號輸出到PWM電路320，以便切斷 從PWM電路320輸出到驅動器330的PWM信號。圖5是說明從PWM電路320輸出的PWM信號的時序圖。表示在時序 圖頂部的PWM信號是從PDI控制電路340輸入的PWM指令值(參見PWM 輸出l)。當比較器332檢測到過電流時，接通從比較器332輸出的信號(比 較器輸出)。其結果是，從PWM電路320輸出的PWM信號被切斷(參見PWM 輸出2)。這樣，輸出受到限制，以防止過電流。當驅動電路下降到參考值以 下時，比較器輸出被切斷，並從下一個周期輸出PWM信號。圖6是示出施加於驅動器330的驅動電流的電流波形的例子的圖形。在 電機控制設備300中，即使從PID控制電路340輸入由右側電流波形表達的 PWM指令值，也如左側電流波形(過電流截止波形)所示超過參考值的電流 被截止。另一方面，在根據第一實施例的電機控制設備200中，儘管驅動器130 不包括像比較器那樣能夠檢測過電流的元件，但輸出用於控制在電流極限 PWM電路120中得到防止的過電流的PWM信號，從而可以保護驅動器130免受過電流影響。圖7是說明用在實施例中的電機的原理的電路圖。 一般說來，隨著電機 的轉速增大，施加於電機的電流減小。這是因為隨著電機旋轉，在電機中產 生感應電壓。當電感係數被稱為"KE"，和電機的轉速被稱為"OD"時，感應電壓用"Ke(o"表示。流入電機的電流可以通過如圖7的下部所示的方程計算。在未 驅動電機使其旋轉的初始狀態下，電機的轉速是零(co-O),致使輸出用來控 制等於線圈211的電阻R與電流極限之積的電壓(初始電壓)的PWM信號， 乂人而馬區動電才幾。圖8是示出電機的轉速與流入驅動器130的電流之間的關係的圖形。如 圖所示，電流隨轉速增大而線性減小。實際上，隨著電機的轉數增加，由於 電機鐵芯等中的損耗，效率會下降，然後轉數在某個水平上保持常數。在電 機受到驅動後不久，電機的轉速較慢，致使電流超過電流極限。因此，有必 要控制PWM信號，以便限制電路，以防過電流。在第一實施例中，根據從FG213輸出的FG信號檢測電機的轉速，並且 利用如圖7所示的方程計算流入驅動器130的電流。控制PWM信號，以便 使計算的電流保持在電流極限以下。圖9是說明從電流極限PWM電路120輸出的PWM忙閒度極限的圖形。 PWM忙閒度極限是被控制成降低預定量，以便與PWM指令值相對應的電流 不超過預定電流極限的PWM輸出值的忙閒度。當電機的轉數小時，電流就 大，致使電流與電流極限之差也大(參見圖8)。因此，使忙閒度降低預定量 的控制次數增加。其結果是，要輸出的PWM忙閒度極限減小。隨著電機的 轉數增大，電流會減小，致使電流與電流極限之差減小(參見圖8)。因此， 使忙閒度降低預定量的控制次數減小。其結果是，要輸出的PWM忙閒度極 限增大。在電機的轉速達到某個水平之後，電流減小，即，電流不可能超過 電流極限。忙閒度基本上保持常數。實際上，忙閒度隨電機轉速的控制而變。 但是，在如圖9所示的圖形中，為了筒單起見，將忙閒度例示成常數。圖IO是說明轉速、PWM忙閒度極限、和PWM指令值隨從電機的啟動 時間開始經過的時間而變的圖形。圖11是說明實際輸出的PWM輸出值與 PWM指令值和PWM忙閒度極限之間的關係的圖形。如圖10和11所示，在電機啟動之後不久，因為電機的轉速與目標速度 相差較大，指定轉矩的PID控制電路140輸出相對較大PWM指令值。另一方面，電機啟動之後不久的PWM忙閒度極限小於PWM指令值，致使電流極限PWM電路120控制PWM信號的輸出(PWM輸出值)，以便忙閒度不 超過PWM忙閒度極限。隨著電機的轉速增大，PWM指令值逐漸減小。此後， 當電機的轉速達到某個水平時，實際輸出的PWM輸出值從PWM忙閒度極 限切換到PID控制電路140指定的PWM指令值。接著，下面詳細說明控制PWM輸出值的電流極限PWM電路120。圖 12是電流極限PWM電路120的方塊圖。如圖12所示，電流極限PWM電路 120包括速度檢測單元121、求平均單元122、電流計算單元123、比較單元 124、和PWM輸出單元125。速度檢測單元121接收來自FG 213的FG信號，並且根據FG信號的間 隔(FG周期)檢測主電機25的轉速。求平均單元122計算預定時間內由速度檢測單元121檢測的轉速的平均 轉速。具體地說，求平均單元122計算在直到PWM信號的脈衝數達到預定 數量的時間內檢測的轉速的平均轉速。電流計算單元123利用如圖7所示的方程，根據求平均單元122計算的 平均轉速和當前輸出的PWM輸出值計算電流。比較單元124將由電流計算單元123計算的電流與預定電流極限相比較。根據比較單元124的比較結果，當計算的電流大於電流極限時，PWM輸 出單元125輸出使在計算電流時使用的電壓下降的PWM信號。具體地說， 當計算的電流超過電流極限時，PWM輸出單元125輸出使忙閒度降低預定量 的PWM信號。接著，下面說明電機控制設備200執行的限流過程。圖13是根據第一實 施例的電機控制設備200執行的限流過程的流程圖。首先，電流極限PWM電路120遞增PWM信號的脈衝計數(步驟S1301 )。 計數PWM信號的脈沖數的計數單元被稱為"PWMCNT"。將PWMCNT遞增 1。然後，速度檢測單元121檢測來自FG213的脈沖信號(FG信號)，和計 算脈沖信號之間的時間間隔(步驟S1302)，並且將檢測脈衝信號的數量遞增 1(步驟S1303 )。脈衝信號之間的時間間隔被稱為"FGT，，，和用於計數檢測脈 沖信號的數量的計數單元被稱為"Nfg"。將Nfg遞增1。速度檢測單元121累計檢測脈衝信號之間的時間間隔(步驟S1304)。檢測脈沖信號之間的時間間隔被稱為"FGVAL"。速度檢測單元121累加FGVAL。電流極限PWM電路120確定PWMCNT是否超過閾值(步驟S1305 )。 如果PWMCNT未超過閾值(步驟S1305中的"否，，)，則過程控制返回到步驟 S1301。如果PWMCNT超過閾值(步驟S1305中的"是")，則求平均單元122根 據FGVAL計算平均轉速(步驟S1306 )。具體地說，求平均單元122利用方 程(1 )計算平均轉速。formula see original document page 15電流計算單元123根據平均轉速、當前接收PWM信號的忙閒度(Duty )、 驅動器130的電源電壓(V)、驅動器130的電阻(R)、和電感係數KE計算 流入驅動器130的驅動電流(步驟S1307)。具體地說，電流計算單元123利 用方程(2)計算驅動電流。formula see original document page 15比較單元124確定計算的電流是否大於預定電流極限(步驟S1308 )。如 果計算的電流大於電流極限(步驟S1308中的"是，，)，則PWM輸出單元125 輸出使忙閒度降低預定量(const)的PWM信號(步驟S1309 )。可替代地， 可以切斷PWM信號，而不是使忙閒度降低預定量。電流極限PWM電路120將PWMCNT、 Nfg、和FGVAL初始化成零(步 驟S1310),並且使過程控制返回到步驟S1301。這樣，在根據第一實施例的電機控制設備200中，根據依據FG信號計 算的主電機25的轉速計算流入驅動器130的電流，以便可以控制在電流極限 PWM電路120中電流不會超過電流極限的PWM信號。因此，儘管未將比較 器提供給驅動器130,但可以保護驅動器130免受過電流影響。接著，下面說明根據第一實施例變體的電機控制設備200。根據第一實 施例變體的電機控制設備200包括取代電流極限PWM電路120的電流極限 PWM電路1420。在電流極限PWM電路120中，依據根據電機的轉速計算 的電流而控制PWM信號。在電流極限PWM電路1420中，根據事先將PWM 信號的忙閒度定義成與電機的轉速相聯繫的轉換表，配置成依據電機的轉速 而輸出能夠避免過電流的PWM信號。圖14是電流極限PWM電路1420的方塊圖。如圖14所示，電流極限PWM 電路1420包括速度-忙閒度轉換表151、速度檢測單元121、求平均單元122、和PWM輸出單元1425。與圖12中的那些相同的部分用相同標號表示，因此省略對那些部分的描述。速度-忙閒度轉換表151是以一關聯的方式將主電機25的轉速和能夠將 電流控制在電流極限以下的PWM信號的忙閒度存儲在其中的存儲單元。PWM輸出單元1425從速度-忙閒度轉換表151中獲取與由求平均單元 122計算的平均轉速相對應的PWM信號的忙閒度，並且將獲得的忙閒度輸出 到驅動器130。接著，下面說明根據第一實施例變體的電機控制設備200執行的限流過 程。圖15是根據第一實施例變體的電機控制設備200執行的限流過程的流程 圖。步驟S1501 - S1506中的部分與圖13中的步驟S1301 - S1306中的那些 相同，因此省略對那些部分的描述。在計算出平均轉速之後，PWM輸出單元1425從速度-忙閒度轉換表151 中獲取與計算的平均轉速相對應的忙閒度，並且將獲得的忙閒度輸出到驅動 器130(步驟S1507 )。步驟S1508中的部分與圖13中的步驟S1310中的部分 相同，因此省略對該部分的描述。如上所述，藉助於速度-忙閒度轉換表151,可以依據電機的轉速而控制 PWM信號，從而可以保護驅動器130免受過電流影響。另外，在根據第一實 施例變體的電機控制設備200中，在電流極限PWM電路1420中無需包括電 流計算單元123和比較單元124,從而可以簡化電流極限PWM電路1420的 電路配置。這樣，根據第一實施例變體的電機控制設備200可以控制PWM信號， 以便流入驅動器的電流不會超過電流極限。因此，可以不用諸如比較器之類 的用來檢測過電流的任何元件而限制流入驅動器的電流。在第一實施例中，在電機啟動之後不久，控制PWM信號以保護驅動器 免受過電流影響。因此，在電機啟動時需要啟動轉矩，使得在大多數情況下 所需轉矩變成高於通常的轉矩。但是，如果這樣由電機啟動引起的轉矩上升 只持續一會兒，以及如果即使電流超過電流極限達某個程度，驅動器的熱生 成也在允許範圍內，則可以使大電流流入驅動器中。根據本發明第二實施例 的電機控制設備被配置成控制電機啟動之後不久的預定時間間隔內的較高電 流，以獲得所需轉矩。圖16是包括在根據第二實施例的電機控制設備中的電流極限PWM電路1620的方塊圖。如圖16所示，電流極限PWM電路1620包括速度檢測單元 121、求平均單元122、電流計算單元123、比較單元124、PWM輸出單元1625、 計時單元1626、和最大忙閒度確定單元1627。與圖12中的相同的部分用相 同標號表示，因此省略對那些部分的描述。計時單元1262測量時間。最大忙閒度確定單元1627根據由計時單元1626 測量的時間確定從電機的啟動時間(初始時間)到預定時間"ts"輸出預定初始 值作為PWM信號的忙閒度。到時間ts, PWM輸出單元1625輸出由最大忙閒度確定單元1627確定的 初始值作為PWM輸出值。在時間ts之後，以與第 一實施例相同的方式，PWM 輸出單元1625根據電機的轉速計算PWM輸出值，並且輸出計算的PWM輸 出值。圖17是說明從電流極限PWM電路1620輸出的PWM信號的忙閒度的 例子的圖形。從初始時間到時間ts,將忙閒度設置成初始值以獲取啟動轉矩。 在時間ts之後，以與第一實施例相同的方式，當電機的轉速達到某個水平時， 輸出PWM忙閒度極限作為PWM輸出值。接著，下面說明電流極限PWM電路1620執行的忙閒度確定過程。圖18 是電流極限PWM電路1620執行的忙閒度確定過程的流程圖。最大忙閒度確定單元1627根據來自計時單元1626的輸出，確定從初始 時間開始經過的時間是否小於閾值(時間ts)(步驟S1801)。如果經過的時 間小於閾值(步驟S1801中的"是，，)，則最大忙閒度確定單元1627將忙閒度 設置成初始值(步驟S1802)。 PWM輸出單元1625將指示與初始值相對應的 忙閒度的PWM信號輸出到驅動器130。如果經過的時間大於閾值(步驟S1801中的"否，，)，則執行依據電機的轉 速而限制PWM信號的忙閒度的限流過程(步驟S1803 )。限流過程利用如圖 13和15所示的任何一個過程執行。這樣，在根據第二實施例的電^M空制設備中，可以在電機啟動之後不久 的預定時間間隔內控制較高電流。因此，可以在電機啟動時適當地獲得所需 轉矩，從而可以使電機的轉速迅速變成目標速度。在第二實施例中，為了使電機的機械上升的延遲最小，在電機啟動之後 的預定時間間隔內將忙閒度設置成較高水平。如果可以逐步調整這樣的忙閒度極限，可以更有效地實現啟動轉矩上升。因此，在根據本發明第三實施例 的電機控制設備中，通過考慮電機啟動之後不久的電流上升時間(電時間常 數)，在電機啟動之後不久的預定時間間隔內將電流控制成高於第二實施例中 的電流。圖19是說明電機啟動之後電流的上升與電機的轉速的上升之間的關係 的圖形。如圖19所示，當將電壓施加於電機時，一4殳說來，電流的電上升時 間"te"比電機的轉速的機械上升時間"tm，，短得多。在第三實施例中，配置成響閒度的初始值。圖20是說明從根據第三實施例的電機控制設備的電流極限PWM電路輸 出的PWM信號的忙閒度的例子的圖形。如圖20所示，從電機啟動到與由線 圈的L分量引起的上升延遲時間相對應的時間"tl"，輸出指示100%的忙閒度 的PWM信號。當電流電上升時，為轉矩上升提高PWM忙閒度極限，直到 作為機械上升時間的時間"t2"。在時間t2之後，將忙閒度控制成與PWM指 令值相對應。因此，可以在電機啟動時實現轉矩上升，並且減少時間t2到時 間"t3"的間隔內的熱生成。圖21是根據第三實施例的電機控制設備的電流極限PWM電路2120的 方塊圖。如圖21所示，電流極限PWM電路2120包括速度檢測單元121、求 平均單元122、電流計算單元123、比較單元124、 PWM輸出單元2125、計 時單元1626、最大忙閒度確定單元2127、和定序單元2128。與圖12和16 中的相同的部分用相同的標號表示，因此省略對該部分的描述。定序單元2128依據從電機啟動開始經過的時間而控制指示電機的工作 狀態的電機工作模式。圖22是電機工作模式的狀態轉變圖。如圖22所示， 當電機處在初始狀態下時，即，當未驅動電機使其旋轉時，電機工作模式是 空閒模式。當開始驅動電機時，電機工作模式改變成使忙閒度最大的滿載模 式。在經過了時間tl之後，電機工作模式改變成轉矩上升的加速模式。然後， 在經過了時間t2之後，電機工作模式改變成將忙閒度限制成正常值的正常模 式。最大忙閒度確定單元2127根據來自定序單元2128的輸出確定PWM信 號的忙閒度。具體地說，最大忙閒度確定單元2127在滿載模式下將忙閒度的 值確定為100%和在加速模式下將忙閒度的值確定為預定的初始值。PWM輸出單元2125輸出根據由最大忙閒度確定單元2127確定的忙閒度 控制的PWM輸出值。具體地說，PWM輸出單元2125在滿載模式下輸出100 %的忙閒度，在加速模式下輸出初始值的忙閒度、和在正常模式下以與第一 實施例相同的方式輸出根據電機的轉速計算的值的忙閒度。接著，下面說明根據第三實施例的電機控制設備執行的忙閒度確定過程。 圖23是忙閒度確定過程的流程圖。定序單元2128根據從計時單元1626輸出的值確定電機工作模式(步驟 S2301 )。最大忙閒度確定單元2127依據電機工作模式確定忙閒度。具體地說，最大忙閒度確定單元2127確定電機工作模式是否是滿載模式 (步驟S2302)。如果電機工作模式是滿載模式(步驟S2302中的"是")，則 最大忙閒度確定單元2127將忙閒度設置成100% (步驟S2303 )。 PWM輸出 單元2125將指示100%忙閒度的PWM信號輸出到驅動器130。如果電機工作模式不是滿載模式(步驟S2302中的"否")，則最大忙閒度 確定單元2127進一步確定電機工作模式是否是加速模式(步驟S2304)。如 果電機工作模式是加速模式(步驟S2304中的"是")，則最大忙閒度確定單元 2127將忙閒度設置成預定初始值(步驟S2305 )。初始值是以與第二實施例中 的步驟S1802相同的方式為轉矩上升確定的。如果電機工作模式不是加速模式(步驟S2304中的"否，，)，則進行限流過 程，以便依據電機的轉速而限制PWM信號的忙閒度(步驟S2306)。限流過 程可以利用如圖13和15所示的任何一個過程執行。這樣，在根據第三實施例的電機控制設備中，通過考慮電機啟動之後不PWM忙閒度達到最大。因此，可以在電機啟動時實現轉矩上升，並且減小了 經過預定時間間隔之後的熱生成。在第一到第三實施例中，將從FG輸出的脈沖信號用作指示電機轉速的 檢測的輸入。但是，FG在轉速保持常數之前不能穩定地輸出脈衝信號。此外， 存在一些不包括FG的電機，致使有必要利用任何其它方法檢測電機的轉速。 根據本發明第四實施例的電機控制設備利用從霍爾元件輸出的脈衝信號取代 從FG輸出的脈衝信號檢測電機的轉速。圖24是根據第四實施例的電機控制設備2400的方塊圖。如圖24所示， 電機控制設備2400包括PID控制電路140、驅動器130、和電流極限PWM電路2420。與圖3中的相同的部分用相同標號表示，因此省略對該部分的描 述。電流極限PWM電路2420與電流極限PWM電路120的差異在於，電流 極限PWM電路2420不是根據FG信號，而是根據從霍爾元件212接收的脈 衝信號計算電流。順便提一下，主電機25是三相電機，致使主電機25包括 與每相相對應的三個霍爾元件212，但在圖24中只畫出一個霍爾元件212。 霍爾元件212被分別稱之為霍爾元件A、 B、和C。在第四實施例中，電流極限PWM電路2420通過將來自霍爾元件A、 B、 和C的輸出組合成一個來提高解析度。圖25是來自霍爾元件的輸出例子的信 號波形和疊加信號波形。如圖25所示，將異或運算應用於來自霍爾元件A、 B、和C的輸出的信號波形，從而獲得疊加信號波形。包括在電流極限PWM 電路2420中的速度檢測單元121根據疊加信號波形檢測電機的轉速。速度檢 測單元121檢測到轉速之後執行的PWM信號的控制過程與在第一實施例中 說明的控制過程相同，因此省略對該過程的描述。這樣，在根據第四實施例的電機控制設備中，可以根據從霍爾元件輸出 的脈沖信號檢測電機的轉速。因此，即使電機不包括FG,也可以控制電機， 並且可以控制未使用有時不能穩定輸出FG信號的FG的電機。在第一到第四實施例中，測量從FG或霍爾元件輸入的信號的脈衝之間 的時間間隔，以檢測電機的轉速。轉速與輸入脈衝之間的時間間隔的倒數成 正比，致使當轉速低時(例如，在電機啟動時)，測量結果值過大，因此可能 發生計數單元溢出。另一方面，當轉速高時，測量結果值過小，因此使測量 解析度降低。根據本發明第五實施例的電機控制設備被配置成在測量轉速時， 依據脈衝之間的時間長度的變化而改變累計時鐘脈衝。圖26是根據第五實施例的電機控制設備2800的方塊圖。如圖26所示， 電機控制設備2800包括PID控制電路140、驅動器130、電流極限PWM電 路2820、和調整電路2840。與圖3中的相同的部分用相同標號表示，因此省 略對該部分的描述。電流極限PWM電路2820接收由調整電路2840調整和計^:的時鐘脈沖 數的脈衝信號之間的時間間隔，並且根據接收的時間間隔控制PWM信號。 圖27是電流極限PWM電路2820的方塊圖。如圖27所示，電流極限PWM 電路2820包括速度檢測單元2821、求平均單元122、電流計算單元123、比較單元124、和PWM輸出單元125。與圖12中的相同的部分用相同標號表 示，因此省略對該部分的描述。速度檢測單元2821接收脈衝信號之間的時間間隔，作為調整電路2840 的計數單元的輸出值，並且根據接收時間間隔檢測主電機25的轉速。調整電路2840調整用來計數從FG 213輸入的FG信號之間的時間間隔 的計數單元的時鐘脈衝，並且輸出利用調整時鐘脈衝計數的時間間隔。圖28是調整電路2840的方塊圖。如圖28所示，調整電路2840包括時 鍾脈衝頻分定序單元2841、時鐘脈衝頻分電路2842、計數單元2843、比較 單元2844、和比較單元2845。比較單元2844將計數單元的測量值與預定上限(上參考值)相比較。如 果計數單元的值超過上參考值，則比較單元2844將指示計數單元的值超過上 參考值的信號輸出到時鐘脈沖頻分定序單元2841。比較單元2845將計數單 元的值與預定下限(下參考值)相比較。如果計數單元的值低於下參考值， 則比較單元2845將指示計數單元的值低於下參考值的信號輸出到時鐘脈沖 頻分定序單元2841。時鐘脈衝頻分定序單元2841根據來自比較單元2844和比較單元2845的 輸出，控制計數單元2843的時鐘脈沖頻分比。時鐘脈衝頻分電路2842將系統時鐘脈衝(系統CLK)除以由時鐘脈衝 頻分定序單元2841設置的時鐘脈衝頻分比。計數單元2843利用由時鐘脈衝 頻分電路2842頻分的時鐘脈衝計數從FG 213輸入的脈衝信號的數量。接著，下面參照如圖29所示的流程圖說明由電機控制設備2800執行的 頻分比設置過程。時鐘脈沖頻分定序單元2841設置計數單元2843的預定時鐘脈衝頻分比 的初始值(步驟S3101 )。此後，時鐘脈沖頻分電路2842利用時鐘脈衝頻分 定序單元2841設置的時鐘脈衝頻分比產生時鐘脈衝。計數單元2843」接照產 生的時鐘脈衝開始計數從FG 213輸入的脈衝信號之間的時間間隔。比較單元2844確定計數單元2843的值是否大於上參考值(步驟S3102 )。 如果計數單元2843的值大於上參考值(步驟S3102中的"是")，則時鐘脈衝 頻分定序單元2841降低時鐘脈沖頻分比(步驟S3103 )。如果計數單元2843 的值未大於上參考值(步驟S3102中的"否")，則比較單元2845確定計數單 元2843的值是否小於下參考值(步驟S3104)。如果計數單元2843的值小於下參考值(步驟S3104中的"是")，則時鐘 脈衝頻分定序單元2841提高時鐘脈衝頻分比(步驟S3105)。如果計數單元 2843的值未小於下參考值(步驟S3104中的"否")，則無需改變時鐘脈沖周期， 並且執行限流過程(步驟S3106 )。下面詳細說明在步驟S3103和S3105中降低和提高時鐘脈衝頻分比的方 法。下面分開說明電機的轉速逐漸減小的情況和電機的轉速逐漸增大的情況 兩者。首先，下面說明電機的轉速逐漸減小的情況。圖30是說明脈衝周期與計 數單元2843的值之間的關係的例子的圖形。圖形的橫軸表示時間(t),和圖 形的縱軸表示在每個脈衝中檢測的電壓。如圖30所示，隨著電機的轉速減小， 脈衝周期逐漸擴大，致使當利用恆定時鐘脈衝周期計數每個脈衝間隔(a)的 脈沖數時，計數單元2843的值增大。在如圖30所示的例子中，隨著電機的 轉速減小，計數單元2843的值如^象9個計數、14個計數、和20個計數那樣 逐漸增大。圖31是說明脈衝周期逐漸擴大時按每個脈沖間隔(a)計數單元2843 的值的圖形。圖像的橫軸表示時間(t)，和圖形的縱軸表示計數單元2843的 值。當每個脈衝間隔計數單元2843的值過大時，可能發生計數單元2843溢 出。因此，比較單元2844確定計數單元2843的值是否大於上參考值(Y)。 如果計數單元2843的值大於上參考值(y),則時鐘脈衝頻分定序單元2841 確定時鐘脈衝頻分比，並且將時鐘脈衝除以確定的時鐘脈沖頻分比。即使下 一個脈衝間隔的計數單元2843的值大於預期值，也將上參考值(Y)設置成 從計數單元2843的最大值中減去任意值的值，以防溢出。具體地說，時鐘脈 衝頻分定序單元2841將時鐘脈衝轉換成具有1/n的時鐘脈沖頻率的時鐘脈 沖。例如，在"除以2"的情況下，將脈沖周期加倍，以便即使計數相同長度脈 沖間隔中的脈衝數，也可以計數計數單元2843的值的一半的脈衝數。整數"n" 被稱為時鐘脈衝頻分比。當時鐘脈衝頻分定序單元2841頻分時鐘脈衝時，如果使用了過高頻分 比，則與脈衝有關的解析度會降得過低。如果解析度降得過低，則根據計數 單元2843的值和電機的轉速檢測的脈衝間隔的長度之間的誤差就會增大。因 此，根據計悽t單元2843的以前獲得值和以前使用時鐘脈衝頻分比，以計數單 元2843的值大於下參考值(P)的方式設置下一個脈衝間隔的時鐘脈衝頻分比。下參考值依據所需的解析度而任意確定。具體地說，當電機的轉速減小，和計數單元2843的值大於上參考值時， 時鐘脈衝頻分定序單元2841將小於暫定時鐘脈衝頻分比的最大整數設置成 下一個脈沖間隔的時鐘脈衝頻分比。暫定時鐘脈沖頻分比通過如下方程獲得"暫定時鐘脈衝頻分比"=("計數單元2843的當前獲得值"x"當前使用時 鍾脈沖頻分比")/"下參考值(P)"。順便提一下，只要時鐘脈沖頻分比小於暫定時鐘脈衝頻分比，並且大於當前 使用時鐘脈衝頻分比，時鐘脈衝頻分比無需是小於暫定時鐘脈衝頻分比的最 大整數。然後，下面說明電機的轉速逐漸增大的情況。正如在電機的轉速逐漸減 小的情況中說明的那樣，當脈衝周期過長時，可能發生計數單元2843溢出。 因此，當預計電機的轉速慢時，例如，在電機啟動之後不久，事先提高時鐘 脈沖頻分比。圖32是說明脈衝周期與計數單元2843的值之間的關係的另一個例子的 圖形。圖形的橫軸表示時間(t),和圖形的縱軸表示在每個脈衝中檢測的電 壓。如圖32所示，隨著電機的轉速增大，脈沖周期逐漸縮短，致使當利用恆 定時鐘脈沖周期計數每個脈衝間隔(a)的脈衝數時，計數單元2843的值減圖33是說明脈沖周期逐漸縮短時按每個脈衝間隔(ot)計數單元2843 的值的圖形。圖像的橫軸表示時間(t)，和圖形的縱軸表示計數單元的值。 當按每個脈衝間隔計數單元2843的值低於下參考值(P)時，根據計數單元 2843的值和電機的轉速檢測的脈衝間隔的長度之間的誤差就會增大。因此， 比較單元2845確定計數單元2843的值是否小於下參考值(p )。如果計數單 元2843的值小於下參考值(卩)，則時鐘脈衝頻分定序單元2841將時鐘脈沖 頻分比確定在低比率上。此時，如果時鐘脈衝頻分比被確定在過低比率上，那麼利用了不必要短 時鐘脈衝計數相同長度脈衝間隔中的脈衝數。因此，下一個脈衝間隔的計數 單元2843的值可能溢出。因此，根據計數單元2843的以前獲得值和以前使 用時鐘脈衝頻分比，以計數單元2843的值小於上參考值(Y)的方式設置用 在下一個脈衝間隔中的時鐘脈沖頻分比。具體地說，當電機的轉速增大，和計數單元2843的值變成小於小參考值時，則時鐘脈衝頻分定序單元2841將大於暫定時鐘脈衝頻分比的最小整數設 置成下一個脈衝間隔的時鐘脈衝頻分比。暫定時鐘脈衝頻分比通過如下方程^曰狄付"暫定時鐘脈衝頻分比"=("計數單元2843的當前獲得值，，x"當前使用時 鍾脈沖頻分比")/"上參考值(Y),，。順便提一下，只要時鐘脈衝頻分比大於暫定時鐘脈沖頻分比，並且小於當前 使用時鐘脈沖頻分比，則時鐘脈衝頻分比無需是大於暫定時鐘脈衝頻分比的 最小整數。當計數單元2843的值小於上參考值，並且大於下參考值時，時鐘脈衝頻 分定序單元2841不改變時鐘脈衝頻分比，並且糹丸行限流過程。下面詳細說明步驟S3106中的限流過程。圖34是根據第五實施例的由電 機控制設備執行的限流過程的流程圖。電流極限PWM電路2820將PWM信號的脈衝計數遞增l(步驟S3201 )。 速度檢測單元2821獲取調整電路2840的計數單元2843的值(步驟S3202 ), 並且將計數單元2843的獲得值遞增1 (步驟S3203 )。然後，速度檢測單元 2821將計數單元2843的獲得值作為脈沖信號之間的時間間隔加入FGVAL中 (步驟S3204 )。步驟S3205 - S3210中的部分與圖13中的步驟S1305 - S1310中的相同， 因此省略對該部分的描述。如上所述，時鐘脈沖頻分定序單元2841計算滿足根據計數單元2843的 當前獲得值、當前使用時鐘脈衝頻分比、上參考值(y)、和下參考值((3)確 定的預定條件的時鐘脈衝頻分比，並且將計算的時鐘脈衝頻分比設置成要用 在下一個脈沖間隔中的時鐘脈衝頻分比。可替代地，時鐘脈衝頻分定序單元 2841可以配置成利用預定比率改變時鐘脈衝頻分比，並且將改變的時鐘脈沖 頻分比設置成要用在下一個脈衝間隔中的時鐘脈衝頻分比。在這種情況下，比較單元2844確定計數單元2843的值是否大於上參考 值。如果計數單元2843的值大於上參考值，則時鐘脈衝頻分定序單元2841 將時鐘脈沖頻分比提高預定比率。例如，當預定比率是兩倍時，時鐘脈衝頻 分定序單元2841將時鐘脈衝頻分比加倍。如果計數單元2843的值未大於上 參考值，則比較單元2845確定計數單元2843的值是否小於下參考值。如果計數單元2843的值小於下參考值，則時鐘脈衝頻分定序單元2841將時鐘脈衝頻分比降低預定比率。例如，當預定比率是一半時，時鐘脈衝頻分定序單元2841將時鐘脈衝頻分比除以二。如果計數單元2843的值未小於 下參考值，則時鐘脈沖頻分定序單元2841不改變時鐘脈沖頻分比，並且執行 限流過程。限流過程的流程與第五實施例相同，因此省略對該部分的描述。圖35是說明電機的轉速與根據第五實施例變體的電機控制設備獲得的 計數單元的值之間的關係的例子的圖形。在如圖35所示的例子中，在電機啟 動之後不久，計數單元開始利用除以作為正常時鐘脈沖頻分比的8的時鐘脈 沖累計脈衝數。隨著電機的轉速逐漸增大，時鐘脈衝頻分比從除以8依次改 變成除以4、除以2、和除以1。也就是說，當電機啟動時，計數單元開始利 用除以8的時鐘脈沖累計脈沖數。當電機的轉速達到預定高水平時，計數單 元利用除以4的時鐘脈衝累計脈衝數。當電機的轉速達到預定更高水平時， 計數單元利用除以2的時鐘脈衝累計脈衝數。最後，計數單元不改變時鐘脈 沖頻分比地累計脈衝數。因此，即使電機的轉速慢，也可以防止計數單元電 流過大。圖36是說明電機的轉速和時鐘脈沖頻分比的瞬時變化的圖形。如圖36 所示，在第五實施例的變體中，調整電路控制時鐘脈衝頻分比，以便隨著電 機的轉速增大，降低時鐘脈衝頻分比，相反，隨著電機的轉速減小，再次提 高時鐘脈衝頻分比。這樣，在第五實施例的變體中，根據利用由調整電路調整的時鐘脈衝頻 分比計數的FG信號之間的時間間隔計算電機的轉速。在計算出轉速之後， 可以以與第一實施例的變體相同的方式執行如圖15所示的限流過程。如上所述，在根據第五實施例和第五實施例變體的電機控制設備中，可 以防止計數單元溢出，以便當電機的轉速低時，擴大測量電機轉速的周期， 並且至少可以使解析度保持在所需任意水平上，以便當電機的轉速高時，縮 短測量電機轉速的周期。根據第一到第五實施例的電機控制設備執行的電機控制電腦程式可以 以可安裝格式或可執行格式存儲在像只讀光碟存儲器(CD-ROM )、軟盤 (FD)、可記錄CD(CD-R)、和數字多功能盤(DVD)那樣的計算機可讀記 錄媒體中，以便可以從記錄媒體中讀出電機控制電腦程式。可替代地，電機控制電腦程式可以存儲在與像網際網路那樣的網絡連接 的計算機中，以便可以通過網絡下載電機控制電腦程式。此外，可以通過像網際網路那樣的網絡提供或分配電機控制電腦程式。電機控制電腦程式包括包括上述單元(速度檢測單元、求平均單元、 電流計算單元、比較單元、PWM輸出單元等)的模塊。當作為實際硬體的中央處理單元(CPU)從只讀存儲器(ROM)中讀出電機控制電腦程式，以便執行電機控制電腦程式時，這些單元被裝入在上面創建的主存儲單元中。 儘管為了完整和清楚地公開起見，上面參照特定實施例描述了本發明， 但所附權利要求書不受此限制，而應該理解為概括完全屬於本文給出的基本 教義的本領域的普通技術人員可以想到的所有變體和可替代結構。本申請要求2007年2月27日在日本提出的日本優先文件2007-047646 的優先權和特此全文引用以供參考。本申請全文引用2006年9月27日在曰 本提出的日本文件2006-262975以供參考。
權利要求
1.一種控制電機的設備，包含控制單元，用於控制用來確定施加於電機的電壓的驅動信號；和驅動單元，用於通過將與根據驅動信號確定的電壓相對應的電流施加於電機來驅動電機，其中，控制單元包括速度檢測單元，用於檢測電機的轉速，和輸出單元，用於根據由速度檢測單元檢測的電機轉速，輸出與將低於預定電流極限的電流施加於電機的電壓相對應的驅動信號。
2. 根據權利要求1所述的設備，其中， 控制單元進一步包括計算單元，用於根據電機的轉速，計算施加於電機的電流；和比較單元，用於將由計算單元計算的電流與電流極限相比較，和當由計算單元計算的電流大於電流極限時，輸出單元輸出將電壓降低到比計算電流時的電壓低的水平的驅動信號。
3. 根據權利要求2所述的設備，其中，計算單元計算根據驅動信號確定根據該差值和電機線圏的電阻計算電流。
4. 根據權利要求2所述的設備，其中，輸出單元在電機停止的初始狀態 下，輸出與根據電機的線圈的電阻和電流極限計算的初始電壓相對應的驅動 信號。
5. 根據權利要求2所述的設備，進一步包含計算電機的平均轉速的求平 均單元，其中，計算單元根據由求平均單元計算的電機的平均轉速計算電流。
6. 根據權利要求2所述的設備，其中，當由計算單元計算的電流大於電 流極限時，輸出單元輸出將電壓降低到零的驅動信號。
7. 根據權利要求2所述的設備，其中，驅動信號是依據利用脈寬調製方法確定電壓的脈寬調製信號，和當由計算單元計算的電流大於電流極限時，輸出單元將脈寬調製信號的忙閒度降低預定量。
8. 根據權利要求1所述的設備，其中，驅動信號是依來利用脈寬調製方法確定電壓的脈寬調製信號， 控制單元進一步包括相互聯繫地將電機的轉速和與可以施加低於電流極限的電流的電壓相對應的脈寬調製信號的忙閒度存儲在其中的存儲單元，和 輸出單元從存儲單元中獲取與電機的轉速相對應的驅動信號，和輸出獲得的驅動信號。
9. 根據權利要求1所述的設備，其中，輸出單元在從電機停止的初始狀 態到預定的第 一時間的間隔內輸出驅動信號的預定的第 一初始值。
10. 根據權利要求9所述的設備，其中，輸出單元在從初始狀態到短於第 一時間的預定的第二時間的間隔內輸出驅動信號的預定的第二初始值。
11. 根據權利要求'10所述的設備，其中，根據電機的線圏的電時間常數 確定第二時間。
12. 根據權利要求10所述的設備，其中，第二初始值是在從初始狀態到 第二時間的間隔內使電壓達到最大的驅動信號。
13. 根據權利要求1所述的設備，其中，速度檢測單元響應於電機的轉 數接收脈衝信號的輸入，和根據接收脈沖信號之間的時間間隔檢測電機的轉 速。
14. 根據權利要求13所述的設備，進一步包含計數單元，用於在基於預定周期的時鐘脈沖的時間間隔內計數脈沖數； 計數值比較單元，用於將由計數單元計算的脈沖數與預定上限和預定下 限相比較；時鐘脈衝頻分比設置單元，用於如果由計數單元計數的脈沖數大於上限， 則將時鐘脈沖的頻分比設置成高於當計數單元計數脈沖數時使用的時鐘脈衝 頻分比，和如果由計數單元計數的脈衝數小於下限，則將時鐘脈衝的頻分比 設置成低於當計數單元計數脈衝數時使用的時鐘脈衝頻分比；和頻分單元，用於將時鐘脈衝除以由時鐘脈衝頻分比設置單元設置的頻分 比，其中，速度檢測單元根據利用由頻分單元頻分的時鐘脈衝計算的脈衝數，檢測 電機的轉速。
15. 根據權利要求14所述的設備，其中，當由計數單元計數的脈衝數大 於上限時，時鐘脈衝頻分比設置單元將頻分比設置成等於或小於將脈衝數與當計數單元計數脈沖數時使用的頻分比之積除以下限獲得的值，和等於或大 於當計數單元計數脈衝數時使用的頻分比。
16. 根據權利要求14所述的設備，其中，當由計數單元計數的脈衝數小 於下限時，時鐘脈衝頻分比設置單元將頻分比設置成等於或大於將脈衝數與 當計數單元計數脈衝數時使用的頻分比之積除以上限獲得的值，和等於或小 於當計數單元計數脈衝數時使用的頻分比。
17. 根據權利要求14所述的設備，其中，當由計數單元計數的脈衝數大於上限時，時鐘脈沖頻分比設置單元將當 計數單元計數脈衝數時使用的頻分比乘以大於一個單位的預定常數，和當由計數單元計數的脈衝數小於下限時，時鐘脈衝頻分比設置單元將當 計數單元計數脈衝數時使用的頻分比除以該常數。
18. —種控制電4幾的方法，該方法包含 檢測電機的轉速；根據在檢測步驟中檢測的電機的轉速，輸出與將低於預定電流極限的電流施加於電機的電壓相對應的驅動信號；和通過將與根據驅動信號確定的電壓相對應的電流施加於電機的線圈，驅動電機。
19. 一種在轉印件上形成色劑圖像的成像裝置，包含 以可旋轉方式支承的傳送單元，用於傳送轉印件； 以可旋轉方式支承的圖像載體，用於承載色劑圖像； 帶電單元，用於使圖像載體的表面均勻帶電；潛像形成單元，用於在由帶電單元均勻帶電的圖像載體的表面上形成潛像；顯影單元，用於將潛像形成單元形成的潛像顯影成色劑圖像； 以可旋轉方式支承的轉印單元，用於將顯影單元顯影的色劑圖像轉印到 轉印件上；和電機控制設備，用於控制電機驅動，使傳送單元、圖像載體、轉印件、 和轉印單元的至少一個旋轉，其中， 電機控制設備包括控制單元，用於控制確定施加於電機的電壓的驅動信號；和 驅動單元，用於通過將與根據驅動信號確定的電壓相對應的電流施加於電機來驅動電機，和 控制單元包括速度檢測單元，用於檢測電機的轉速；和輸出單元，用於根據由速度檢測單元檢測的電機的轉速，輸出與將低於 預定電流極限的電流施加於電機的電壓相對應的驅動信號。
全文摘要
控制單元控制確定施加於電機的電壓的驅動信號。驅動單元通過將與根據驅動信號確定的電壓相對應的電流施加於電機，驅動電機。控制單元包括速度檢測單元，用於檢測電機的轉速；和輸出單元，用於根據速度檢測單元檢測的電機轉速，輸出與將低於預定電流極限的電流施加於電機的電壓相對應的驅動信號。
文檔編號G03G15/00GK101257270SQ20081007417
公開日2008年9月3日 申請日期2008年2月27日 優先權日2007年2月27日
發明者小池孝尚 申請人:株式會社理光