专利名称：电动机驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于驱动电动机的电动机驱动装置。
背景技术：
下面将参照图5简要说明用于车辆座椅空调装置的传统电动吹风机的结构。
电动吹风机包括无刷电动机1、固定到无刷电动机1的输出轴1a上的叶轮5。无刷电动机1包括固定到输出轴1a上的转子3、设置在转子3内部的定子2、以及用于可旋转地支撑输出轴1a的轴承4。轴承4由固定到输出轴1a上的内圈4a、固定到定子2的轭2a上的外圈4b以及插在内圈4a和外圈4b之间的滚珠4c。
电动吹风机结合在座椅的后部或座椅垫中。当车辆在颠簸不平如砂砾的道路上行驶时，电动吹风机可能振动。当电动吹风机振动时，轴承4中的内圈4a、外圈4b和滚珠4c也振动。
当电动吹风机停机时，外圈4b、滚珠4c和内圈4a的接触位置没有变化。因此，如果当电动吹风机停机时，电动吹风机振动多次，则会损坏接触位置。结果，导致轴承4损坏并产生异常噪声。
因此，为了吸收振动并保护轴承，应该在电动吹风机和座椅之间设置吸振材料如聚氨酯材料。
然而，由于使用吸振材料以吸收电动吹风机的振动，所以上述用于车辆的座椅空调装置较昂贵。
发明内容
因此，鉴于以上观点，本发明的目的之一在于提供一种不使用任何吸振材料而抑制轴承损坏的电动机驱动装置。
本发明通过着重改变利用电动机驱动的轴承的损坏位置而实现。
根据本发明的第一方面，电动机驱动装置具有驱动电路，用于当信号输入端处的电压电平响应控制信号变为大于阈值xV时驱动电动机，其中，当电源开关接通时，信号输入端Ta处的电压电平变为在特定周期Ton1期间大于阈值。
因此，当电源开关接通时，驱动电路驱动电动机以改变轴承中的接触位置。这样就防止了轴承中的同样位置受到多次损害，因此，可以不使用任何吸振材料而抑制对轴承的损坏。
根据本发明的第二方面，当信号输入端处的电压电平响应控制信号变为大于阈值时，控制电路驱动电动机，其中，当电源开关断开时，信号输入端Ta处的电压电平变为在特定周期Ton2期间大于阈值。
因此，当关闭电源开关时，控制电路驱动电动机以改变轴承中的接触位置。这样就防止了轴承中的同样位置受到多次损害，因此，可以不使用任何吸振材料而抑制对轴承的损坏。
图1是显示说明本发明电动机驱动装置第一实施方式电路的电路图；图2是显示说明图1中调节器的输入电压和输出电压和控制电路的控制端电压变化的曲线图；图3是显示说明本发明电动机驱动装置的第二实施方式电路的电路图；图4是显示说明图3中调节器的输入电压和输出电压和控制电路的控制端电压变化的曲线图；图5是显示说明电动吹风机结构的剖视简图。
具体实施例方式
(第一实施方式)图1是显示说明根据本发明第一实施方式用于座椅空调装置中的吹风机的电动机驱动装置10的电路图。通过电动机驱动装置10驱动的无刷电动机1为传统的电动机，如图5所示，其具有固定到输出轴1a上的叶轮5，并具有可旋转地支撑输出轴1a的轴承4。
此实施方式的电动机驱动装置10由驱动电路30、第一和第二调节电路31和31a、晶体管Tr1、电阻元件R1、R2、R3和R4以及电容器C1组成。
第一调节电路31通过点火开关IG接收来自车载电池Ba的电力并产生恒定的电压(例如，5V)。第二调节电路31a直接连接到车载电池Ba。调节电路31a直接接收来自电池Ba的电力并产生恒定的电压(例如，5V)。
驱动电路30具有作为信号输入端的控制端Ta，并当控制端Ta处的电压电平响应来自电子控制单元20的脉冲信号Pa(控制信号)超过阈值xV时，驱动无刷电动机1。
应该注意，在驱动电路30中，电动机驱动系统的电路接收来自车载电池Ba的电力，而逻辑系统的电路接收来自第一调节电路31的电力。
响应从电子控制单元20发送的脉冲信号Pa，晶体管Tr1可以在驱动电路30的控制端Ta和地之间打开或闭合线路。
电容器C1连接在调节电路31的输出端和驱动电路30的控制端Ta之间。
电阻元件R4连接在调节电路31的输出端和驱动电路30的控制端Ta之间。电阻元件R3连接在驱动电路30的控制端Ta和地之间。电阻元件R2连接在电容器C1和晶体管Tr1之间。电阻元件R1连接在晶体管Tr1的基端和调节电路31a的输出端之间。
其次，将说明本实施方式的电动机驱动装置10的动作。当点火开关TG断开时，电子控制单元20产生高电平信号。此时，晶体管Tr1保持导通。此后，当操作者接通点火开关IG时，电池电压通过点火开关IG从电池Ba施加到调节电路31。
如果给予调节电路31的电池电压电平超过如图2(a)所示的预定电平(例如，12V)，则调节电路31的输出电压Vr如图2(b)所示快速升高。调节电路31开始产生恒定的电压(5V)。因此，根据调节电路31的输出电压，给电容器C1充电。
当调节电路31的输出电压Vr由于接通点火开关IG而升高时(即，当输出电压快速升高时)，电流流过点火开关IG进入调节电路31。来自调节电路31的电流流过电容器C1进入电阻元件R3。另外，电流流进电阻元件R2和并联于电阻元件R3的晶体管Tr1。此后，不再给电容器C1充电，且没有电流流过电容器C1。
由于电流流过电容器C1，所以，驱动电路30控制端Ta处的电压如图2(c)所示快速升高。此后，控制端Ta处的电压逐渐降低，变为小于阈值xV，并接近恒定电压。恒定电压等于调节电路31的输出电压Vr被电阻元件R4、R3和R2分割所获得的电压。
因此，控制端Ta处的电压电平在周期Ton1期间大于阈值xV。当控制端Ta处的电压电平大于阈值xV时，驱动电路30驱动无刷电动机1。因此，无刷电动机1在周期Ton1期间旋转其输出轴。旋转改变了轴承中的内圈、外圈和滚珠的接触表面。因此，即使不使用吹风机时，接通点火开关IG也可以旋转无刷电动机1，并改变可能损坏的表面的位置。位置改变防止了轴承在同一个位置受到多次损坏。
此后，当开始电吹风机操作时，通过电子控制单元20产生脉冲信号Pa以开关晶体管Tr1。
当脉冲信号Pa在低电平时，晶体管Tr1断开，电流从调节电路31的输出端流进电阻元件R4和R3。因此，调节电路31的输出电压分配给电阻元件R4和R3，且分配的电压供给到驱动电路30的控制端Ta。此时，控制端Ta处的电压SV为大于阈值xV的电平。
此外，当脉冲信号Pa为高电平时，晶体管Tr1导通，电流从调节电路31的输出端流进电阻元件R4和R3，并通过电阻元件R2流进晶体管Tr1。
因此，调节电路31的输出电压分配给电阻元件R4、R3和R2，分配的电压供给到驱动电路30的控制端Ta。此时，控制端Ta处的电压SV为小于阈值xV的电平。
电压SV不小于阈值xV的周期用TH表示，而电压SV小于阈值xV的周期用TL表示。驱动电路30根据由TH和TL确定的占空比改变施加到无刷电动机1的电压电平。占空比dy由<dy＝TH/(TH+TL)>表示。具体地说，通过驱动电路30施加到无刷电动机1的电压电平随着占空比dy的增加而增加。因此，无刷电动机1的旋转速度随着占空比dy的增加而增加，增加了通过电吹风机的气流。
根据上述实施方式，当调节电路31的输出电压Vr由于点火开关IG接通而升高时，从调节电路31输出的电流流过电容器C1进入电阻元件R3，接着，进入电阻元件R2和晶体管Tr1。
由于该电流，驱动电路30处的控制端Ta的电压电平在周期Ton1期限间变为大于阈值xV，因此，驱动电路30在特定周期Ton1期间驱动无刷电动机1。因此，即使没有脉冲信号Pa从电子控制单元20输出，接通点火开关也可以旋转无刷电动机1，并改变由于振动可能损坏的接触表面的位置。因此，轴承中同一接触位置不会受到多次损坏。因此，可以不使用吸振材料而抑制轴承的损坏。
在此实施方式中的周期Ton1设定为使得无刷电动机1可以旋转，但乘客不会由于叶轮5的旋转感觉到不舒服。周期Ton1由电容器C1的电容和电阻元件R3和R2的电阻确定。
(第二实施方式)上述第一实施方式已经讨论了在点火开关IG接通时旋转无刷电动机1的实例。然而，在第二实施方式中，无刷电动机1在点火开关IG断开时旋转。
图3显示说明了根据此实施方式的电动机驱动装置10的电路。电路具有晶体管(PNP)Tr2、电阻元件R5、电容器C2和代替图1的电阻器C1的反向阻流二极管D。反向阻流二极管D和电容器C2在调节电路31的输出端和地之间串联连接。
晶体管Tr2和电阻元件R5在电容器C2的正极端(+)和驱动电路30的控制端Ta之间串联连接。晶体管Tr2根据调节电路31的输出电压执行切换操作。
调节电路31a直接接收来自车载电池Ba的电力，并将恒定的电压(例如5V)施加到驱动电路30。驱动电路30还直接接收来自车载电池Ba的电力。因此，当点火开关IG断开时，驱动电路30可以驱动无刷电动机1。
其次，将说明此实施方式的电动机驱动装置10的操作。当点火开关IG接通时，调节电路31的输出电压通过反向阻流二极管D施加到电容器C2的正极端。
在此情况下，因为调节电路31的输出电压施加到晶体管Tr2的基端，所以，晶体管Tr2断开。因此，晶体管Tr2打开电容器C2的正极端和驱动电路30的控制端Ta之间的电路。因此，电流通过反向阻流二极管D从调节电路31流进电容器C2，为电容器C2充电。
当不驱动无刷电动机1时，来自电子控制单元20的信号Pa为高电平信号，且晶体管Tr1导通。当顺序接通/断开的脉冲信号Pa从电子控制单元20输出以驱动电动机1时，驱动电路30以与上述第一实施方式相同方式根据脉冲信号Pa驱动电动机1。
此后，当电子控制单元20不再产生脉冲信号Pa，并将高电平信号发送到晶体管Tr1时，晶体管Tr1接通。
当晶体管Tr1接通时，电流从调节电路31的输出端流过电阻元件R4和电阻元件R3，并通过电阻元件R4和电阻元件R2进入晶体管Tr1。因此，调节电路31的输出电压分配给电阻元件R4、R3和R2，并供给到驱动电路30的控制端Ta。在此情况下，控制端Ta处的电压SV小于阈值xV。因此，电动机1不驱动。
此后，操作者断开点火开关IG。调节电路31的输出电压变为小于如图4(a)所示的电压yV。因此，晶体管Tr2导通以在电容器C2的正极端和驱动电路30的控制端Ta之间连接。
因此，放电电流通过电阻元件R5和晶体管Tr2从电容器C2的正极端流到电阻元件R3。另外，放电电流还通过电阻元件R5和晶体管Tr2流到电阻元件R2。此后，没有放电电流从电容器C2流出。
由于来自上述电容器C2的放电电流，驱动电路30的控制端Ta处的电压如图4(b)所示快速升高，且此后逐渐减少到接近零，因此，控制端Ta处的电压电平保持在周期Ton2期间保持大于阈值xV。即，驱动电路30在周期Ton2上驱动无刷电动机1，从而改变轴承中的内圈、滚珠和外圈的接触表面。如同上述第一实施方式一样，这样就防止了轴承中同样位置受到多次损坏，因此，不使用任何吸振材料就抑制了轴承损坏。
在此实施方式中的周期Ton2设定为使得无刷电动机1旋转，但乘客感觉不到由于叶轮5的旋转造成的气体流动产生的不舒服。周期Ton2由电容器C2的电容和电阻元件R5、R3和R2的电阻确定。
在以上第一和第二实施方式中，根据本发明的电动机驱动装置10应用于座椅空调装置。然而，根据本发明的电动机驱动装置也可以应用于可以吸收振动的各种装置。
在以上第一和第二实施方式中，无刷电动机用作电动机。然而，可以使用各种电动机，如三相电动机、直流(DC)电动机等。
在以上第一和第二实施方式中，轴承(即，滚珠轴承)具有内圈、滚珠和外圈。然而，也可以使用各种轴承，如滚针轴承等。
权利要求
1.一种电动机驱动装置，用于驱动具有用于可旋转地支撑输出轴的轴承的电动机，所述电动机驱动装置包括驱动电路，其具有信号输入端，且当所述信号输入端处的电压电平响应从电子控制单元输出的控制信号变为大于阈值时，所述驱动电路驱动所述电动机；其中，当电源开关接通时，所述信号输入端处的电压电平变为在第一特定周期期间大于所述阈值。
2.根据权利要求1所述的电动机驱动装置，还包括电容器，所述电容器连接在所述信号输入端和电源开关之间，并通过所述电源开关从电池施加电压；以及连接在所述电容器和地之间的电阻元件；其中当所述电源开关接通时，电流通过所述电容器从所述电源开关流到所述电阻元件，并且，由于电流的流动，所述信号输入端处的电压电平变为在所述第一特定周期期间大于所述阈值。
3.一种电动机驱动装置，用于驱动具有用于可旋转地支撑输出轴的轴承的电动机，所述电动机驱动装置包括驱动电路，其具有信号输入端，且当所述信号输入端处的电压电平响应从电子控制单元输出的控制信号变为大于阈值时，所述驱动电路驱动所述电动机；其中，当电源开关断开时，所述信号输入端处的电压电平变为在第二特定周期期间大于所述阈值。
4.根据权利要求3所述的电动机驱动装置，还包括利用通过所述电源开关从电池供给的电压充电的电容器；在所述电容器和所述信号输入端之间的晶体管，当所述电源开关接通时，所述晶体管在所述电容器和所述信号输入端之间打开，且当所述电源开关断开时，所述晶体管在所述电容器和所述信号输入端之间关闭；以及连接在所述信号输入部分和地之间的电阻元件；其中当所述电源开关断开时，放电电流从所述电容器流过所述晶体管和所述电阻元件，且由于放电电流的流动，所述信号输入端处的电压电平变为在所述第二特定周期期间大于所述阈值。
5.根据权利要求1所述的电动机驱动装置，还包括连接在所述信号输入端和地之间的晶体管，其中所述晶体管根据从所述电子控制单元发出的控制信号导通/断开，以改变所述信号输入端处的电压电平。
全文摘要
一种电动机驱动装置，用于驱动具有用于可旋转地支撑输出轴的轴承的电动机，所述电动机驱动装置具有驱动电路，当驱动电路的信号输入端处的电压电平变为大于阈值时，驱动电路驱动电动机。当电源开关接通或断开时，信号输入端处的电压电平变为在特定周期期间大于阈值。
文档编号H02P6/00GK1976201SQ200610160568
公开日2007年6月6日 申请日期2006年11月23日 优先权日2005年12月2日
发明者桑田胜治 申请人:株式会社电装