提前角修正方法、提前角设定装置、马达装置及车载装置与流程

1.本发明涉及一种提前角修正方法、提前角设定装置、马达装置以及车载装置。


背景技术：

2.在正反转马达中，已知有如下所述者：为了抑制反转位置的偏离，算出马达的负载并控制旋转角(例如参照专利文献1)。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本专利特开2020-131885号公报
6.此外，无刷马达是通过沿旋转方向以规定间隔配置的霍尔传感器对与转子一同旋转的传感器磁铁的磁极的切换进行检测，从而控制旋转。但是，传感器磁铁与霍尔传感器的相对安装位置的制造误差有时对应于每个马达而不同，根据转子的旋转方向，有时无法适当地进行旋转角的控制。若像这样旋转控制特性根据转子的旋转方向而不同，则存在运转声或振动增大的问题。


技术实现要素：

7.发明所要解决的问题
8.本发明是有鉴于所述情况而完成，其目的在于提供一种能够精度良好地进行正反转的无刷马达的运转声或振动的产生抑制的提前角修正方法、提前角设定装置、马达装置以及车载装置。
9.解决问题的技术手段
10.本发明的一实施例是一种提前角修正方法，是马达装置的提前角修正方法，所述马达装置包括：定子，具有多相线圈；转子，通过由所述多相线圈产生的磁场而正反转；位置检测传感器，检测所述转子的旋转位置；存储部，存储提前角修正信息，所述提前角修正信息表示从所述位置检测传感器所检测的所述旋转位置计起的提前角的程度；控制部，针对各相的每相来控制对所述多相线圈的施加电流；以及提前角控制部，设于所述控制部，基于所述位置检测传感器的输出信号与存储于所述存储部的所述提前角修正信息来进行变更对所述多相线圈的通电时机的提前角控制，所述提前角修正方法包括：第一提前角修正信息获取步骤，获取第一提前角修正信息，所述第一提前角修正信息是基于相对于所述通电时机的提前角的变化量的、所述转子的转速的变化量即转速变化率而预先算出，表示所述转子的正转时的转速与反转时的转速的转速差和提前角修正量的对应关系；转速差测量步骤，测量对所述多相线圈施加有规定电流时的所述转子的正转时的转速与反转时的转速之差即转子转速差；第一提前角修正量计算步骤，基于所获取的所述第一提前角修正信息与所测量出的所述转子转速差，以所述马达装置的输出轴的正转时的转速与反转时的转速之差即输出轴转速差变得更小的方式，针对所述转子的每个旋转方向来算出第一提前角修正量以作为第一正转提前角修正量与第一反转提前角修正量；以及提前角修正量存储步骤，
使所算出的所述第一正转提前角修正量与所述第一反转提前角修正量作为每个所述马达装置的提前角修正信息而存储至所述存储部中。
11.本发明的一实施例是一种提前角设定装置，是对马达装置写入提前角修正信息的提前角设定装置，所述马达装置包括：定子，具有多相线圈；转子，通过由所述多相线圈产生的磁场而正反转；位置检测传感器，检测所述转子的旋转位置；存储部，存储提前角修正信息，所述提前角修正信息表示从所述位置检测传感器所检测的所述旋转位置计起的提前角的程度；控制部，针对各相的每相来控制对所述多相线圈的施加电流；以及提前角控制部，设于所述控制部，基于所述位置检测传感器的输出信号与存储于所述存储部的所述提前角修正信息来进行变更对所述多相线圈的通电时机的提前角控制，所述提前角设定装置包括：第一提前角修正信息获取部，获取第一提前角修正信息，所述第一提前角修正信息是基于相对于所述通电时机的提前角的变化量的、所述转子的转速的变化量即转速变化率而预先算出，表示所述转子的正转时的转速与反转时的转速的转速差和提前角修正量的对应关系；转速差测量部，测量对所述多相线圈施加有规定电流时的所述转子的正转时的转速与反转时的转速之差即转子转速差；第一提前角修正量计算部，基于所获取的所述第一提前角修正信息与所测量出的所述转子转速差，以所述马达装置的输出轴的正转时的转速与反转时的转速之差即输出轴转速差变得更小的方式，针对所述转子的每个旋转方向来算出所述第一提前角修正量以作为第一正转提前角修正量与第一反转提前角修正量；以及提前角修正信息写入部，使所算出的所述第一正转提前角修正量与所述第一反转提前角修正量作为每个所述马达装置的提前角修正信息而存储至所述存储部中。
12.本发明的一实施例是一种马达装置，包括：定子，具有多相线圈；转子，通过由所述多相线圈产生的磁场而正反转；位置检测传感器，检测所述转子的旋转位置；存储部，存储提前角修正信息，所述提前角修正信息表示从所述位置检测传感器所检测的所述旋转位置计起的提前角的程度；控制部，针对各相的每相来控制对所述多相线圈的施加电流；以及提前角控制部，设于所述控制部，基于所述位置检测传感器的输出信号与存储于所述存储部的所述提前角修正信息来进行变更对所述多相线圈的通电时机的提前角控制，其中，在所述存储部中，存储有第一正转提前角修正量与第一反转提前角修正量以作为所述提前角修正信息，所述第一正转提前角修正量与第一反转提前角修正量是基于第一提前角修正信息与转速差测量结果，以所述马达装置的输出轴的正转时的转速与反转时的转速之差即输出轴转速差变得更小的方式，作为第一提前角修正量而针对所述转子的每个旋转方向来算出，所述第一提前角修正信息是基于相对于所述通电时机的提前角的变化量的、所述转子的转速的变化量即转速变化率而预先算出，表示所述转子的正转时的转速与反转时的转速的转速差和提前角修正量的对应关系，所述转速差测量结果是测量对所述多相线圈施加有规定电流时的所述转子的正转时的转速与反转时的转速之差即转子转速差而得出，所述提前角控制部在使所述转子正转时，基于所述第一正转提前角修正量来进行提前角控制，在使所述转子反转时，基于所述第一反转提前角修正量来进行提前角控制。
13.本发明的一实施例是一种车载装置，包括：所述的马达装置；以及被驱动部，通过所述马达装置的所述输出轴而朝车辆的前后方向受到驱动，在将所述被驱动部的被驱动方向与车辆的行驶方向相向时的所述转子的旋转方向设为反转的情况下，正转的提前角量大于反转的提前角量。
14.发明的效果
15.根据本发明，能够精度良好地进行正反转的无刷马达的运转声或振动的产生抑制。
附图说明
16.图1是表示本实施方式的马达装置的结构的一例的图。
17.图2是表示本实施方式的蜗杆与斜齿轮的咬合状态的一例的图。
18.图3是表示本实施方式的马达装置的功能结构的一例的图。
19.图4是表示本实施方式的第一提前角修正信息的一例的图。
20.图5是表示本实施方式的提前角修正值的设定流程的一例的图。
21.图6是表示本实施方式的第一提前角修正量的设定例的图。
22.图7是表示本实施方式的第二提前角修正信息的一例的图。
23.图8是表示本实施方式的、将传递效率的正反转差考虑在内的提前角修正值的设定流程的一例的图。
24.图9是表示本实施方式的马达装置中的提前角修正前的旋转力与转速以及驱动电流的对应关系的一例的图。
25.图10是表示本实施方式的马达装置中的提前角修正后的旋转力与转速以及驱动电流的对应关系的一例的图。
26.符号的说明
27.1：马达装置
28.2：马达
29.21：定子
30.22：转子
31.23：霍尔传感器
32.24：转子轴
33.26：永磁铁
34.3：齿轮箱
35.31：蜗杆
36.32：斜齿轮
37.33：输出轴
38.50：逆变器
39.60：控制部
40.61：栅极控制电压输出部
41.62：pwm控制部
42.63：提前角控制部
43.64：存储部
44.100：提前角设定装置
45.110：存储部
46.120：转速差测量部
47.131：第一提前角修正信息获取部
48.132：第二提前角修正信息获取部
49.141：第一提前角修正量计算部
50.142：第二提前角修正量计算部
51.150：提前角修正信息写入部
具体实施方式
52.以下，基于附图来详细说明本发明的实施方式。
53.图1是表示本实施方式的马达装置1的结构的一例的图。马达装置1包括马达2、齿轮箱3、逆变器50以及控制部60。
54.马达装置1被用作汽车用雨刮器装置的驱动源，使配置在前挡玻璃面(擦拭面)上的雨刮片往复移动。
55.另外，本实施方式中，以马达装置1被适用于雨刮器装置的情况为一例进行说明，但只要是马达2正反转的装置即可，可不限于雨刮器装置地加以适用。例如，马达装置1也可适用于汽车的电动窗(例如天窗或电动车窗)、汽车的电动座椅、汽车的电动后视镜等。
56.马达2包括定子21与转子22。
57.定子21具有多相的电枢线圈。
58.转子22被设在定子21的内侧。转子22包括转子轴24以及被安装于转子轴24的传感器磁铁22b。
59.在转子轴24固定有多个永磁铁26。马达2的旋转状态(例如转速或旋转力)是通过使在卷绕于定子21的电枢线圈中流动的驱动电流发生变化来控制。即，转子22通过由多相线圈产生的磁场而正反转。
60.在转子轴24的前端部，形成有蜗杆31。转动自如地支撑在齿轮箱3中的斜齿轮32咬合于蜗杆31。以下的说明中，也可将包含蜗杆31和斜齿轮32的转速的减速机构称作减速机。
61.图2是表示本实施方式的蜗杆31与斜齿轮32的咬合状态的一例的图。在斜齿轮32，一体地安装有转动自如地轴支撑于齿轮箱3的输出轴33。马达2的驱动力在经过蜗杆31、斜齿轮32而减速的状态下输出至输出轴33。
62.在输出轴33，安装有雨刮器装置的曲臂(未图示)。当马达2运转时，曲臂经由输出轴33受到驱动，雨刮器臂经由与曲臂连接的连杆机构而运转。在雨刮器臂安装有雨刮片，雨刮片伴随马达2的旋转而在前挡玻璃面上进行往复擦拭动作。
63.[逆变器的结构例]
[0064]
图3是表示本实施方式的马达装置1的功能结构的一例的图。
[0065]
逆变器50基于控制部60所生成的驱动信号，由从电池53供给的直流电力生成驱动电流，由此来驱动马达2旋转。
[0066]
逆变器50包括经三相桥接的六个开关元件51a～51f以及二极管52a～二极管52f。
[0067]
开关元件51a～开关元件51f例如是n沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(metal oxide semiconductor field effect transistor，mosfet)，构成三相的桥电路。
[0068]
二极管52a～二极管52f均为所谓的续流二极管。
[0069]
[马达的结构例]
[0070]
马达2例如为三相四极型的无刷马达。
[0071]
定子21被固定在马达2的壳体的内周。定子21包括三相的电枢线圈(21u、21v、21w)。定子21卷绕有三相的电枢线圈(21u、21v、21w)。这些三相的电枢线圈(21u、21v、21w)通过三角形接线而连接。
[0072]
另外，本图中，表示了三相的电枢线圈(21u、21v、21w)通过三角形接线而连接的一例，但三相的电枢线圈也可通过星形接线而连接。
[0073]
霍尔传感器23通过检测传感器磁铁22b的磁通，从而检测与传感器磁铁22b一同旋转的转子轴24的旋转位置。即，霍尔传感器23检测转子22的旋转位置。马达装置1包括多个霍尔传感器23(例如霍尔传感器23u、霍尔传感器23v、霍尔传感器23w这三个)。来自霍尔传感器23的脉冲信号被输出至控制部60。
[0074]
[控制部(马达控制装置)的结构例]
[0075]
控制部60例如是包含中央处理器(central processing unit，cpu)等的处理器，针对各相的每相来控制对多相线圈的施加电流。
[0076]
具体而言，控制部60进行脉宽调制(pulse with modulation，pwm)控制，设定与作为目标的转子22的旋转输出(例如目标转速)相应的占空比，将与所设定的占空比相应的驱动信号输出至逆变器50。
[0077]
更具体而言，控制部60基于来自霍尔传感器23的脉冲信号来检测转子轴24的转速与旋转方向。控制部60基于所检测出的转子轴24的转速来使电源电压进行通断(on/off)，由此生成规定的占空比的驱动电流，并将所生成的驱动电流供给至马达2，由此来对马达2进行反馈控制。
[0078]
另外，也将控制部60称作马达控制装置。
[0079]
控制部60包括栅极控制电压输出部61、pwm控制部62、提前角控制部63以及存储部64。
[0080]
pwm控制部62基于霍尔传感器23u、霍尔传感器23v、霍尔传感器23w的输出，生成对开关元件51a～开关元件51f的通断状态进行切换的pwm信号(驱动信号)。pwm控制部62将所生成的驱动信号输出至栅极控制电压输出部61。
[0081]
栅极控制电压输出部61将基于pwm控制部62所生成的驱动信号的栅极控制电压输出至开关元件51a～开关元件51f的栅极端子，由此来驱动开关元件51a～开关元件51f。
[0082]
提前角控制部63在必须使pwm控制部62所生成的驱动信号提前角的情况下，进行提前角控制。所谓提前角控制，是指如下所述的控制，即，为了抑制由因电枢线圈的电感产生的驱动电流(相电流)的相位延迟带来的旋转力的变化引起的驱动声或振动的恶化，控制对多相线圈的通电时机，以使驱动电流的相位提前(或延迟)。本实施方式的一例中，提前角控制部63基于与转子22的转速关联的提前角修正量来控制驱动电流的提前角，以使驱动电流的相位相对于霍尔传感器23所检测的转子22的旋转位置而提前(或延迟)。
[0083]
在存储部64中存储有提前角修正信息。所谓提前角修正信息，是指从霍尔传感器23所检测的转子22的旋转位置计起的提前角的程度的信息。即，存储部64存储提前角修正信息，所述提前角修正信息表示从霍尔传感器23(位置检测传感器)所检测的旋转位置计起的提前角的程度。
[0084]
当进行提前角控制的规定条件(例如，在高车速区域中驱动雨刮器时的车速条件)
成立时，提前角控制部63基于存储在存储部64中的提前角修正信息与pwm控制部62所检测的转子22的转速来算出提前角修正量。提前角控制部63基于所算出的提前角修正量来进行提前角控制。
[0085]
即，提前角控制部63被设于控制部60，基于霍尔传感器23(位置检测传感器)的输出信号与存储于存储部64中的提前角修正信息来进行变更对多相线圈的通电时机的提前角控制。
[0086]
提前角修正信息是在马达装置1的工厂出货前的工序(例如调整工序或检查工序)中，由提前角设定装置100设定(写入)至马达装置1的存储部64中。对提前角设定装置100的结构例进行说明。
[0087]
[提前角设定装置的结构例]
[0088]
提前角设定装置100包括存储部110与包含cpu等的处理器。提前角设定装置100包括转速差测量部120、第一提前角修正信息获取部131、第二提前角修正信息获取部132、第一提前角修正量计算部141、第二提前角修正量计算部142以及提前角修正信息写入部150来作为处理器的功能部。
[0089]
在存储部110中存储有第一提前角修正信息与第二提前角修正信息。首先，对使用第一提前角修正信息的提前角设定进行说明。
[0090]
[使用第一提前角修正信息的提前角设定]
[0091]
图4是表示本实施方式的第一提前角修正信息的一例的图。所谓第一提前角修正信息，是指基于相对于通电时机的提前角的变化量的、转子22的转速的变化量即转速变化率而预先算出的、表示转子22的正转时的转速与反转时的转速的转速差和提前角修正量的对应关系的信息。
[0092]
相对于提前角的变化量的、转速的变化量是在马达装置1的设计阶段决定。因此，在马达装置1的设计阶段，转子22的正转时的转速与反转时的转速与的转速差和提前角修正量的对应关系已决定。即，第一提前角修正信息表示在马达装置1的设计阶段决定的、转子22的正转时的转速与反转时的转速的转速差和提前角修正量的对应关系。
[0093]
另外，在第一提前角修正信息的提前角修正量中，未将减速机的减速效率(传递效率)的正反转差考虑在内。
[0094]
参照图5来说明提前角修正值的设定的具体流程。
[0095]
图5是表示本实施方式的提前角修正值的设定流程的一例的图。
[0096]
(步骤s110)转速差测量部120测量对多相线圈施加有规定电流时的转子22的正转时(顺时针，cw)的转速与反转时(逆时针，ccw)的转速之差即转子22的转速差。
[0097]
具体而言，提前角设定装置100在连接作为提前角设定对象的马达装置1时，对马达装置1的控制部60依次输出正转指令与反转指令。转速差测量部120从马达装置1的控制部60分别获取转子22的正转时的转速与转子22的反转时的转速。转速差测量部120算出所获取的正转时的转速与反转时的转速之差。
[0098]
(步骤s120)第一提前角修正信息获取部131从存储部110获取第一提前角修正信息。第一提前角修正量计算部141基于第一提前角修正信息获取部131所获取的第一提前角修正信息与在步骤s110中由转速差测量部120所算出的转子22的正反转速差，来算出第一提前角修正量。
[0099]
所谓第一提前角修正量，是指以马达装置1的输出轴33的正转时的转速与反转时的转速之差即输出轴转速差变得更小的方式而算出的修正量。第一提前角修正量是针对转子22的每个旋转方向而算出为第一正转提前角修正量与第一反转提前角修正量。
[0100]
所述第一提前角修正量是基于马达装置1的设计时的转子22的正反转速差与提前角修正量的对应关系而算出的值，且是对应于所装配的每个马达装置1而不同的固有的值。
[0101]
图6是表示本实施方式的第一提前角修正量的设定例的图。本图中，将转速差测量部120所获取的正转时的转速为2000(rpm)，反转时的转速为1000(rpm)的情况表示为一例。
[0102]
此处，转子22的正转时的转速与反转时的转速的转速差在转子22正在正转的情况下，是从反转时的转速减去正转时的转速所得的转速，在转子22正在反转的情况下，是从正转时的转速减去反转时的转速所得的转速。
[0103]
在本图的一例的情况下，转子22正在正转的状态下的转速差为1000rpm-2000rpm＝-1000rpm。此时，第一提前角修正量计算部141将-9度算出为第一正转提前角修正量。
[0104]
而且，转子22正在反转的状态下的转速差为2000rpm-1000rpm＝1000rpm。此时，第一提前角修正量计算部141将+9度算出为第一反转提前角修正量。
[0105]
另外，第一提前角修正量计算部141将输出轴33的正转时的转速与反转时的转速与的中间值设为提前角修正后的输出轴33的转速的目标值，由此，以输出轴33转速差变得更小的方式来算出第一提前角修正量。
[0106]
返回图5，提前角修正信息写入部150判定所算出的第一提前角修正量(第一正转提前角修正量以及第一反转提前角修正量)是否小于修正上限值。所述修正上限值是考虑马达装置1的旋转力传递系统发生了破损的情况、或霍尔传感器23与传感器磁铁22b的相对位置为容许误差以上的情况来设定。
[0107]
提前角修正信息写入部150在判定为所算出的第一提前角修正量小于修正上限值的情况下(步骤s120；是)，使处理前进至步骤s130。提前角修正信息写入部150在判定为所算出的第一提前角修正量并非小于修正上限值的情况下(步骤s120；否)，使处理前进至步骤s140。
[0108]
(步骤s130)提前角修正信息写入部150使第一提前角修正量(第一正转提前角修正量以及第一反转提前角修正量)作为每个马达装置1的提前角修正信息而存储至存储部64中。
[0109]
另外，在马达装置1的设计时，预先求出基于电枢线圈的电感等的提前角设定值即基本提前角设定值。提前角修正信息写入部150也可使将所述基本提前角设定值加上在步骤s120中算出的第一提前角修正量(第一正转提前角修正量以及第一反转提前角修正量)所得的值存储至存储部64中。
[0110]
(步骤s140)若第一提前角修正量为修正上限值以上，则提前角设定装置100判定为马达装置1的提前角修正量产生了异常，不进行提前角修正量的写入而结束处理。此时，提前角设定装置100也可进行表示马达装置1为不良品的显示。
[0111]
[使用第二提前角修正信息的提前角设定]
[0112]
接下来说明使用第二提前角修正信息的提前角设定。
[0113]
图7是表示本实施方式的第二提前角修正信息的一例的图。所谓第二提前角修正信息，是指表示将减速机的传递效率的正反转差考虑在内的提前角修正量的信息。所述第
二提前角修正信息是通过下述方式来预先算出，即，通过马达装置1的设计阶段的实验或模拟等来求出马达2与齿轮箱3经组合的状态下的、转子22的正转时的传递效率与反转时的传递效率之差。
[0114]
即，所谓第二提前角修正信息，是指基于转子22的正转时的输出轴33扭矩与减速机的传递效率的对应关系以及转子22的反转时的输出轴33扭矩与减速机的传递效率的对应关系而预先算出的、表示转子22的正转时的转速与反转时的转速的转速差和提前角修正量的对应关系的提前角修正信息。
[0115]
如参照图2所说明的那样，本实施方式的马达装置1的减速机包括蜗杆31(第一减速部)与斜齿轮32(第二减速部)。蜗杆31被设于转子轴24(旋转轴)，具有沿着与转子轴24(旋转轴)的轴向交叉的方向的齿筋。斜齿轮32(第二减速部)与蜗杆31(第一减速部)咬合，将转子轴24(旋转轴)的旋转减速而传递至输出轴33。
[0116]
即，马达装置1的减速机中，蜗杆31的齿筋的方向与斜齿轮32的齿筋的方向并不平行。因此，马达装置1中，转子22的正转时的传递效率与反转时的传递效率互不相同。例如，如图6所示，若对马达装置1的输出轴33的旋转力(输出轴扭矩)与传递效率(减速效率)的对应关系进行描绘，则转子22的正转时的传递效率与反转时的传递效率产生差异。
[0117]
因所述旋转方向的差异造成的传递效率之差表现为转子22正转时的转子22的转速与转子22反转时的转速之差。
[0118]
因此，提前角设定装置100基于马达装置1的正反转速差与所述的第二提前角修正信息，对马达装置1设定将减速机的减速效率(传递效率)的正反转差考虑在内的提前角修正量。
[0119]
参照图8来说明将减速机的传递效率的正反转差考虑在内的提前角修正值的设定的具体流程。
[0120]
图8是表示本实施方式的将传递效率的正反转差考虑在内的提前角修正值的设定流程的一例的图。此一例中，说明对马达装置1一并设定所述第一提前角修正量与第二提前角修正量的情况。另外，关于第一提前角修正量的设定，与所述的流程同样，因此适当省略说明。
[0121]
(步骤s210)转速差测量部120测量对多相线圈施加有规定电流时的转子22的正转时(顺时针，cw)的转速与反转时(逆时针，ccw)的转速之差即转子22的转速差。具体流程与所述的步骤s110同样，因此省略说明。
[0122]
(步骤s220)第一提前角修正信息获取部131以及第一提前角修正量计算部141与所述步骤s120同样地，算出第一提前角修正量。
[0123]
第二提前角修正信息获取部132从存储部110获取第二提前角修正信息。第二提前角修正量计算部142基于所获取的第二提前角修正信息与在步骤s210中测量出的转子22的转速差，以因传递效率之差引起的输出轴33的转速差变得更小的方式，针对转子22的每个旋转方向来算出第二提前角修正量以作为第二正转提前角修正量与第二反转提前角修正量。
[0124]
作为一例，马达装置1的输出轴33的旋转力(输出轴扭矩)是在0nm～10nm的范围内使用。在图7所示的第二提前角修正信息的一例中，转子22的反转时的传递效率大于转子22的正转时的传递效率，0nm～10nm的范围内的传递效率的正反转差为2点～8点左右。此时，
第二提前角修正量计算部142使转子22的正转时的提前角修正量更大(例如设为+2度)，使转子22的反转时的提前角修正量更小(例如设为-2度)，以使输出轴33的正转时的转速与输出轴33的反转时的转速之差变小。即，在此一例的情况下，第二提前角修正量计算部142算出+2度来作为第二正转提前角修正量，算出-2度来作为第二反转提前角修正量。
[0125]
另外，第二提前角修正量计算部142也可将输出轴33的正转时的转速与反转时的转速的中间值设为提前角修正后的输出轴33的转速的目标值，由此，以输出轴33的正反转速差变得更小的方式来算出第二提前角修正量。
[0126]
此处，第二提前角修正量是将因转子22的旋转方向的差异引起的传递效率之差考虑在内而算出的提前角修正量。因此，在以输出轴33的正反转速差变得更小的方式来算出第二提前角修正量的情况下，转子22的正转时的转速与反转时的转速变得互不相同。
[0127]
提前角修正信息写入部150将所算出的第一正转提前角修正量与第二正转提前角修正量相加而算出第三正转提前角修正量。而且，提前角修正信息写入部150将第一反转提前角修正量与第二反转提前角修正量相加而算出第三反转提前角修正量。
[0128]
具体而言，在第一正转提前角修正量为-9度且第二正转提前角修正量为+2度的情况下，提前角修正信息写入部150算出-7度来作为第三正转提前角修正量。在第一反转提前角修正量为+9度且第二反转提前角修正量为-2度的情况下，提前角修正信息写入部150算出+7度来作为第三反转提前角修正量。
[0129]
提前角修正信息写入部150判定所算出的第三提前角修正量(第三正转提前角修正量以及第三反转提前角修正量)是否小于修正上限值。所述修正上限值是考虑到马达装置1的旋转力传递系统发生了破损的情况、或霍尔传感器23与传感器磁铁22b的相对位置成为容许误差以上的情况来设定。
[0130]
提前角修正信息写入部150在判定为所算出的第三提前角修正量小于修正上限值的情况下(步骤s220；是)，使处理前进至步骤s230。提前角修正信息写入部150在判定为所算出的第三提前角修正量并非小于修正上限值的情况下(步骤s220；否)，使处理前进至步骤s240。
[0131]
(步骤s230)提前角修正信息写入部150使所算出的第三提前角修正量(第三正转提前角修正量以及第三反转提前角修正量)作为每个马达装置1的提前角修正信息而存储至存储部64中。
[0132]
(步骤s240)若第三提前角修正量为修正上限值以上，则提前角设定装置100判定为马达装置1的提前角修正量产生了异常，不进行提前角修正量的写入而结束处理。此时，提前角设定装置100也可进行表示马达装置1为不良品的显示。
[0133]
图9是表示本实施方式的马达装置1中的提前角修正前的旋转力与转速及驱动电流的对应关系的一例的图。在提前角修正前，关于旋转力与驱动电流的对应关系以及转速与驱动电流的对应关系，在正转时与反转时之间产生差异。
[0134]
图10是表示本实施方式的马达装置1中的提前角修正后的旋转力与转速及驱动电流的对应关系的一例的图。在提前角修正后，关于旋转力与驱动电流的对应关系以及转速与驱动电流的对应关系，正转时与反转时之间的差异比提前角修正前减少。
[0135]
另外，如上所述，马达装置1被用作汽车用雨刮器装置或天窗装置的驱动源。此时，汽车用雨刮器装置或天窗装置也可以说是包括通过马达装置1的输出轴33而朝车辆的前后
方向受到驱动的被驱动部的车载装置。
[0136]
例如，若车载装置的被驱动部为擦拭车辆的车窗的雨刮片，则车载装置为汽车用雨刮器装置，若车载装置的被驱动部为沿车辆的行进方向滑动开闭的电动窗，则车载装置为天窗装置。
[0137]
此时，在被驱动部(例如雨刮片或电动窗)的被驱动方向与车辆的行驶方向相向的情况下(即，被驱动部逆着车辆的行进方向受到驱动的情况下)，被驱动部从车辆的行驶风的上风侧朝下风侧受到驱动。此时，与被驱动部从车辆的行驶风的下风侧朝上风侧受到驱动的情况相比，能够以少的旋转力来驱动被驱动部。相反地，在被驱动部从车辆的行驶风的下风侧朝上风侧受到驱动的情况下，要求以更大的旋转力来驱动被驱动部。
[0138]
这样，在被驱动部沿着车辆的行进方向受到驱动的装置的情况下，当将被驱动部的被驱动方向与车辆的行驶方向相向时的转子22的旋转方向设为反转时，也可以使正转的提前角量更大，使反转的提前角量更小的方式来设定提前角修正量。
[0139]
例如，提前角修正信息写入部150在判定为所算出的第一提前角修正量或第三提前角修正量小于修正上限值的情况下(步骤s120；是、或者步骤s220；是)，在使处理前进至步骤s130或步骤s230之前，将第一提前角修正量或第三提前角修正量进一步加上第四提前角修正量。此处，第四提前角修正量是以使正转的提前角量增加，且使反转的提前角量减少的方式相加。例如，第四提前角修正量中，正转的提前角量被设定在正值的范围内，反转的提前角量被设定在负值的范围内。
[0140]
另外，第四提前角修正量也可设定为，根据车辆或车载装置的规格(车辆的车窗的大小或安装角度、雨刮器装置的连杆机构的结构等)或者车载装置相对于车辆的安装位置、马达装置1相对于车载装置的安装方向等而预先设定为规定值，并预先保存在存储部110中。
[0141]
而且，在被驱动部沿着车辆的行进方向受到驱动的装置的情况下，控制部60也可构成为，在车速为阈值以上的情况下加上第四提前角修正量。此时，控制部60也可从车辆获取车速信息，将存储在存储部64中的基于提前角修正量信息的提前角修正量加上基于所获取的车速信息的第四提前角修正量，而算出马达2的提前角修正量。
[0142]
另外，控制部60也可在被驱动部沿车辆的行进方向受到驱动的情况与逆着车辆的行进方向受到驱动的情况下，使提前角量不同地进行控制。例如，控制部60也可以下述方式进行控制，即，在被驱动部沿车辆的行进方向受到驱动的情况下不使提前角量增加(或者使提前角量减少)，在被驱动部逆着车辆的行进方向受到驱动的情况下使提前角量增加。
[0143]
而且，在无法获取车速信息的情况下，控制部60也可对正转时的驱动电流的占空比与反转时的驱动电流的占空比进行比较，若占空比之差超过规定阈值，则加上第四提前角修正值。即，控制部60在通过对于对多相线圈的施加电流进行脉宽调制来控制转子22的旋转力的情况下，当正转时的施加电流的占空比与反转时的施加电流的占空比之差为规定阈值以上时，也可使第四提前角量增加。
[0144]
而且，控制部60在通过对于对多相线圈的施加电流进行脉宽调制来控制转子22的旋转力的情况下，当施加电流的占空比为规定阈值以上时，也可使第四提前角量增加。
[0145]
根据以此方式构成的马达装置1，能够针对每个马达装置1来各别地测定转速后，各别地设定转子22的正转时的提前角量与反转时的提前角量。因此，根据本实施方式的马
达装置1，即便产生了马达装置1的制造偏差，也能够对于正转时的驱动电流的通电时机与反转时的驱动电流的通电时机均适当地进行控制。其结果，根据本实施方式的马达装置1，能够降低因马达装置1的制造偏差引起的不适当的通电时机造成的运转声或振动。
[0146]
而且，根据本实施方式的马达装置1，由于能够各别地设定转子22的正转时的提前角量与反转时的提前角量，因此即便在根据左右利手的差异(例如右舵车与左舵车的差异)而针对每个规格来调换旋转方向的情况下，也能够针对每个规格来调换设定正反的提前角量。因此，根据本实施方式的马达装置1，能够抑制因左右利手的差异造成的产品变种的增加。
[0147]
而且，根据本实施方式的马达装置1，能够针对转子22的每个旋转方向来各别地设定将减速机的传递效率的正反转差考虑在内的提前角修正量。因此，根据本实施方式的马达装置1，即便在使用根据旋转方向而传递效率大幅变化的形式的减速机(例如，通过齿轮的咬合而产生推力载荷的蜗轮与斜齿轮的组合、或者基于平行轴的圆弧齿轮的组合的减速机)的情况下，也能够降低减速机的输出轴的正反转速差。
[0148]
而且，本实施方式的马达控制装置如上述那样能够降低运转声或振动，因此能够降低驱动所需的电力。因此，根据本实施方式的马达控制装置，能够有助于达成联合国所主导的可持续发展目标(sustainable development goals，sdgs)的目标7“确保所有人都能获得廉价和可靠的可持续现代能源”。
[0149]
另外，所述的实施方式中，以控制部60包括pwm控制部62、提前角控制部63及存储部64的情况作为一例进行了说明，但并不限于此。pwm控制部62、提前角控制部63以及存储部64也可配设在马达装置1所包括的其他装置、或位于马达装置1外部的装置中。
[0150]
控制部60所具有的功能的至少一部分也可通过包含大规模集成电路(large scale integration，lsi)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)、图形处理器(graphics processing unit，gpu)等电路部(circuitry)的硬件来实现。或者，马达控制装置所具有的功能的至少一部分也可通过软件与硬件的协作来实现。而且，这些硬件既可统合为一个，也可分为多个。
[0151]
以上，一边参照附图一边说明了本发明的实施方式。但马达控制装置以及马达控制方法并不限于所述的实施方式，能够在不脱离本发明主旨的范围内实施各种变形、替换、组合以及设计变更中的至少一种。
[0152]
而且，所述的本发明的实施方式的效果是作为一例而说明的效果。因此，本发明的实施方式除了所述的效果以外，还能起到本领域技术人员可根据所述的实施方式的记载而认识到的其他效果。

技术特征：
1.一种提前角修正方法，是马达装置的提前角修正方法，所述马达装置包括：定子，具有多相线圈；转子，通过由所述多相线圈产生的磁场而正反转；位置检测传感器，检测所述转子的旋转位置；存储部，存储提前角修正信息，所述提前角修正信息表示从所述位置检测传感器所检测的所述旋转位置计起的提前角的程度；控制部，针对各相的每相来控制对所述多相线圈的施加电流；以及提前角控制部，设于所述控制部，基于所述位置检测传感器的输出信号与存储于所述存储部的所述提前角修正信息来进行变更对所述多相线圈的通电时机的提前角控制，所述提前角修正方法包括：第一提前角修正信息获取步骤，获取第一提前角修正信息，所述第一提前角修正信息是基于相对于所述通电时机的提前角的变化量的、所述转子的转速的变化量即转速变化率而预先算出，表示所述转子的正转时的转速与反转时的转速的转速差和提前角修正量的对应关系；转速差测量步骤，测量对所述多相线圈施加有规定电流时的所述转子的正转时的转速与反转时的转速之差即转子转速差；第一提前角修正量计算步骤，基于所获取的所述第一提前角修正信息与所测量出的所述转子转速差，以所述马达装置的输出轴的正转时的转速与反转时的转速之差即输出轴转速差变得更小的方式，针对所述转子的每个旋转方向来算出第一提前角修正量以作为第一正转提前角修正量与第一反转提前角修正量；以及提前角修正量存储步骤，使所算出的所述第一正转提前角修正量与所述第一反转提前角修正量作为每个所述马达装置的提前角修正信息而存储至所述存储部中。2.根据权利要求1所述的提前角修正方法，其中所述马达装置还包括：旋转轴，设于所述转子；以及减速机，设于所述旋转轴，且具有第一减速部与第二减速部，所述第一减速部具有沿着与所述旋转轴的轴向交叉的方向的齿筋，所述第二减速部与所述第一减速部咬合，将所述旋转轴的旋转减速而传递至所述输出轴，所述提前角修正方法还包括：第二提前角修正信息获取步骤，获取第二提前角修正信息，所述第二提前角修正信息是基于所述转子的正转时的输出轴扭矩与所述减速机的传递效率的对应关系、以及所述转子的反转时的输出轴扭矩与所述减速机的传递效率的对应关系而预先算出，表示所述转子的正转时的转速与反转时的转速的转速差和提前角修正量的对应关系；以及第二提前角修正量计算步骤，基于所获取的所述第二提前角修正信息与所测量出的所述转子转速差，以因所述传递效率之差引起的所述输出轴转速差变得更小的方式，针对所述转子的每个旋转方向来算出第二提前角修正量以作为第二正转提前角修正量与第二反转提前角修正量，在所述提前角修正量存储步骤中，使将所述第一正转提前角修正量加上所述第二正转提前角修正量所得的第三正转提
前角修正量、与将所述第一反转提前角修正量加上所述第二反转提前角修正量所得的第三反转提前角修正量作为每个所述马达装置的提前角修正量而存储至所述存储部中。3.根据权利要求1或2所述的提前角修正方法，其中在所述第一提前角修正量计算步骤中，将所述输出轴的正转时的转速与反转时的转速的中间值设为提前角修正后的所述输出轴的转速的目标值，由此，以所述输出轴转速差变得更小的方式来算出所述第一提前角修正量。4.一种提前角设定装置，是对马达装置写入提前角修正信息的提前角设定装置，所述马达装置包括：定子，具有多相线圈；转子，通过由所述多相线圈产生的磁场而正反转；位置检测传感器，检测所述转子的旋转位置；存储部，存储提前角修正信息，所述提前角修正信息表示从所述位置检测传感器所检测的所述旋转位置计起的提前角的程度；控制部，针对各相的每相来控制对所述多相线圈的施加电流；以及提前角控制部，设于所述控制部，基于所述位置检测传感器的输出信号与存储于所述存储部的所述提前角修正信息来进行变更对所述多相线圈的通电时机的提前角控制，所述提前角设定装置包括：第一提前角修正信息获取部，获取第一提前角修正信息，所述第一提前角修正信息是基于相对于所述通电时机的提前角的变化量的、所述转子的转速的变化量即转速变化率而预先算出，表示所述转子的正转时的转速与反转时的转速的转速差和提前角修正量的对应关系；转速差测量部，测量对所述多相线圈施加有规定电流时的所述转子的正转时的转速与反转时的转速之差即转子转速差；第一提前角修正量计算部，基于所获取的所述第一提前角修正信息与所测量出的所述转子转速差，以所述马达装置的输出轴的正转时的转速与反转时的转速之差即输出轴转速差变得更小的方式，针对所述转子的每个旋转方向来算出第一提前角修正量以作为第一正转提前角修正量与第一反转提前角修正量；以及提前角修正信息写入部，使所算出的所述第一正转提前角修正量与所述第一反转提前角修正量作为每个所述马达装置的提前角修正信息而存储至所述存储部中。5.根据权利要求4所述的提前角设定装置，其中所述马达装置还包括：旋转轴，设于所述转子；以及减速机，设于所述旋转轴，且具有第一减速部与第二减速部，所述第一减速部具有沿着与所述旋转轴的轴向交叉的方向的齿筋，所述第二减速部与所述第一减速部咬合，将所述旋转轴的旋转减速而传递至所述输出轴，所述提前角设定装置还包括：第二提前角修正信息获取部，获取第二提前角修正信息，所述第二提前角修正信息是基于所述转子的正转时的输出轴扭矩与所述减速机的传递效率的对应关系、以及所述转子的反转时的输出轴扭矩与所述减速机的传递效率的对应关系而预先算出，表示所述转子的
正转时的转速与反转时的转速的转速差和提前角修正量的对应关系；以及第二提前角修正量计算部，基于所获取的所述第二提前角修正信息与所测量出的所述转子转速差，以因所述传递效率之差引起的所述输出轴转速差变得更小的方式，针对所述转子的每个旋转方向来算出第二提前角修正量以作为第二正转提前角修正量与第二反转提前角修正量，所述提前角修正信息写入部是使将所述第一正转提前角修正量加上所述第二正转提前角修正量所得的第三正转提前角修正量、与将所述第一反转提前角修正量加上所述第二反转提前角修正量所得的第三反转提前角修正量作为每个所述马达装置的提前角修正量而存储至所述存储部中。6.根据权利要求4或5所述的提前角设定装置，其中所述第一提前角修正量计算部是将所述输出轴的正转时的转速与反转时的转速的中间值设为提前角修正后的所述输出轴的转速的目标值，由此，以所述输出轴转速差变得更小的方式来算出所述第一提前角修正量。7.一种马达装置，包括：定子，具有多相线圈；转子，通过由所述多相线圈产生的磁场而正反转；位置检测传感器，检测所述转子的旋转位置；存储部，存储提前角修正信息，所述提前角修正信息表示从所述位置检测传感器所检测的所述旋转位置计起的提前角的程度；控制部，针对各相的每相来控制对所述多相线圈的施加电流；以及提前角控制部，设于所述控制部，基于所述位置检测传感器的输出信号与存储于所述存储部的所述提前角修正信息来进行变更对所述多相线圈的通电时机的提前角控制，其中在所述存储部中，存储有第一正转提前角修正量与第一反转提前角修正量以作为所述提前角修正信息，所述第一正转提前角修正量与第一反转提前角修正量是基于第一提前角修正信息与转速差测量结果，以所述马达装置的输出轴的正转时的转速与反转时的转速之差即输出轴转速差变得更小的方式，作为第一提前角修正量而针对所述转子的每个旋转方向来算出，所述第一提前角修正信息是基于相对于所述通电时机的提前角的变化量的、所述转子的转速的变化量即转速变化率而预先算出，表示所述转子的正转时的转速与反转时的转速的转速差和提前角修正量的对应关系，所述转速差测量结果是测量对所述多相线圈施加有规定电流时的所述转子的正转时的转速与反转时的转速之差即转子转速差而得出，所述提前角控制部是在使所述转子正转时，基于所述第一正转提前角修正量来进行提前角控制，在使所述转子反转时，基于所述第一反转提前角修正量来进行提前角控制。8.根据权利要求7所述的马达装置，还包括：旋转轴，设于所述转子；以及减速机，设于所述旋转轴，且具有第一减速部与第二减速部，所述第一减速部具有沿着
与所述旋转轴的轴向交叉的方向的齿筋，所述第二减速部与所述第一减速部咬合，将所述旋转轴的旋转减速而传递至所述输出轴，在所述存储部中，关于第二正转提前角修正量与第二反转提前角修正量，存储有将所述第一正转提前角修正量加上所述第二正转提前角修正量所得的第三正转提前角修正量、与将所述第一反转提前角修正量加上所述第二反转提前角修正量所得的第三反转提前角修正量来作为所述提前角修正信息，所述第二正转提前角修正量与第二反转提前角修正量是基于第二提前角修正信息与转速差测量结果，以因所述传递效率之差引起的所述输出轴转速差变得更小的方式，作为第二提前角修正量而针对所述转子的每个旋转方向来算出，所述第二提前角修正信息是基于所述转子的正转时的输出轴扭矩与所述减速机的传递效率的对应关系、以及所述转子的反转时的输出轴扭矩与所述减速机的传递效率的对应关系而预先算出，表示所述转子的正转时的转速与反转时的转速的转速差和提前角修正量的对应关系，所述转速差测量结果是测量对所述多相线圈施加有规定电流时的所述转子的正转时的转速与反转时的转速之差即转子转速差而得出，所述提前角控制部是在使所述转子正转时，基于所述第三正转提前角修正量来进行提前角控制，在使所述转子反转时，基于所述第三反转提前角修正量来进行提前角控制。9.根据权利要求7或8所述的马达装置，其中所述第一提前角修正量是通过将所述输出轴的正转时的转速与反转时的转速的中间值设为提前角修正后的所述输出轴的转速的目标值，从而以所述输出轴转速差变得更小的方式而算出。10.一种车载装置，包括：如权利要求7至9中任一项所述的马达装置；以及被驱动部，通过所述马达装置的所述输出轴而朝车辆的前后方向受到驱动，在将所述被驱动部的被驱动方向与车辆的行驶方向相向时的所述转子的旋转方向设为反转的情况下，正转的提前角量大于反转的提前角量。11.根据权利要求10所述的车载装置，其中所述控制部是在车速为阈值以上的情况下加上提前角修正量。12.根据权利要求10或11所述的车载装置，其中所述控制部是通过对于对所述多相线圈的施加电流进行脉宽调制来控制所述转子的旋转力，在正转时的所述施加电流的占空比与反转时的所述施加电流的占空比之差为规定阈值以上的情况下，使提前角量增加。13.根据权利要求10或11所述的车载装置，其中所述控制部是通过对于对所述多相线圈的施加电流进行脉宽调制来控制所述转子的旋转力，在所述施加电流的占空比为规定阈值以上的情况下使提前角量增加。
14.根据权利要求10或11所述的车载装置，其中所述被驱动部是擦拭车辆的车窗的雨刮片。15.根据权利要求10或11所述的车载装置，其中所述被驱动部是沿车辆的行进方向滑动开闭的电动窗。

技术总结
本发明提供一种提前角修正方法、提前角设定装置、马达装置以及车载装置，可精度良好地进行正反转的无刷马达的运转声或振动的产生抑制。本发明是一种马达装置的提前角修正方法，包括：获取第一提前角修正信息，所述第一提前角修正信息是基于转速变化率而预先算出，表示马达装置的转子的转速差与提前角修正量的对应关系；测量转子转速差；基于第一提前角修正信息与转子转速差，以输出轴转速差变得更小的方式，针对转子的每个旋转方向来算出第一提前角修正量以作为第一正转提前角修正量与第一反转提前角修正量；以及使所算出的第一正转提前角修正量与第一反转提前角修正量作为每个马达装置的提前角修正信息而存储至存储部中。中。中。


技术研发人员：大堀竜 金井猛
受保护的技术使用者：株式会社美姿把
技术研发日：2022.10.24
技术公布日：2023/7/31