用于脚位连接的自动修正方法以及马达驱动装置

文档序号:52312 发布日期:2021-09-28 浏览:22次 >En<

阅读说明:本技术 用于脚位连接的自动修正方法以及马达驱动装置 (Automatic correction method for pin connection and motor driving device ) 是由 许注翔 陈浩铭 于 2020-03-27 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种用于脚位连接的自动修正方法以及马达驱动装置。自动修正方法包括:对被驱动的马达进行感测以产生对应于霍尔传感器与马达控制器的多个脚位连接方式的多个感测结果,计数多个感测结果的变动次数以获得对应于多个脚位连接方式的多个外部中断次数;依据多个外部中断次数获知多个脚位连接方式中的正确脚位连接方式;以及操作霍尔传感器与马达控制器通过正确脚位连接方式进行电性耦接。(The invention provides an automatic correction method for pin connection and a motor driving device. The automatic correction method comprises the following steps: sensing the driven motor to generate a plurality of sensing results corresponding to a plurality of pin connection modes of the Hall sensor and the motor controller, and counting the variation times of the plurality of sensing results to obtain a plurality of external interruption times corresponding to the plurality of pin connection modes; obtaining a correct pin connection mode in the plurality of pin connection modes according to the external interrupt times; and operating the Hall sensor to be electrically coupled with the motor controller in a correct pin connection mode.)

用于脚位连接的自动修正方法以及马达驱动装置

技术领域

本发明涉及一种用于脚位连接的自动修正方法以及马达驱动装置,尤其涉及一种能够自动修正霍尔传感器与马达控制器之间的脚位连接的自动修正方法以及马达驱动装置。

背景技术

全球石油蕴藏量预估仅能供应四十年,替代燃料、永续能源及相关动力驱动控制的开发应是刻不容缓且必须要发展的主要方向,因此电动自行车和电动摩托车等电动交通工具的发展将是未来行动载具主要开发项目之一。若要使电动交通工具的马达能在高负载的情况下顺利运作,则需要精确知道马达目前转子的位置,进而提供马达高扭力的输出情况。因此大部分的电动交通工具会采用霍尔传感器(Hall sensor)来获知马达的转子位置。

霍尔传感器具有与马达控制器相连接的三个连接脚位,因此霍尔传感器与马达控制器会具有多种脚位连接方式。应注意的是,只有一种正确的脚位连接方式才能让马达控制器正确读取霍尔传感器的值来控制马达转动。其余的接法可能会马达转动不顺,进而发生损坏马达的情况。对于一般没有相关技术背景的使用者而言,在自行组装霍尔传感器会有相当大的压力。

发明内容

本发明提供一种自动修正方法以及马达驱动装置,能够自动修正霍尔传感器与马达控制器之间的脚位连接。

本发明的自动修正方法适用于修正霍尔传感器与用以驱动马达的马达控制器之间的脚位连接。自动修正方法包括:取得所述霍尔传感器与所述马达控制器的脚位连接组合表,其中所述脚位连接组合表具有所述霍尔传感器与所述马达控制器之间的多个脚位连接方式;通过所述霍尔传感器对被所述马达控制器所驱动的所述马达进行感测,藉以产生对应于多个脚位连接方式的多个感测结果,并通过所述马达控制器计数多个感测结果的变动次数以获得对应于多个脚位连接方式的多个外部中断次数;依据多个外部中断次数获知多个脚位连接方式中的正确脚位连接方式;以及操作所述霍尔传感器与所述马达控制器通过所述正确脚位连接方式进行电性耦接。

本发明的马达驱动装置适用于对马达进行运作。马达驱动装置包括霍尔传感器、路径切换器以及马达控制器。霍尔传感器经配置以对被驱动的所述马达进行感测,藉以产生对应于多个脚位连接方式的多个感测结果。路径切换器耦接于所述霍尔传感器。路径切换器被操作以提供对应于多个脚位连接方式的其中之一。马达控制器电性耦接于所述霍尔传感器。马达控制器经配置以取得所述霍尔传感器与所述马达控制器的脚位连接组合表,其中所述脚位连接组合表具有所述霍尔传感器与所述马达控制器之间的多个脚位连接方式,接收多个感测结果,计数多个感测结果的变动次数以获得对应于多个脚位连接方式的多个外部中断次数,依据多个外部中断次数获知多个脚位连接方式中的正确脚位连接方式,并且操作所述路径切换器使所述霍尔传感器与所述马达控制器通过所述正确脚位连接方式进行电性耦接。

基于上述,本发明的自动修正方法以及马达驱动装置会计数对应于多个脚位连接方式的感测结果的变动次数以获得对应于多个脚位连接方式的多个外部中断次数,并据以获知多个脚位连接方式中的正确脚位连接方式。本发明的自动修正方法以及马达驱动装置会操作所述霍尔传感器与所述马达控制器通过所述正确脚位连接方式进行电性耦接。如此一来,本发明能够自动修正霍尔传感器与马达控制器之间的脚位连接。

附图说明

包含附图以便进一步理解本发明,且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。

附图说明

本发明的实施例,并与描述一起用于解释本发明的原理。

图1是依据本发明一实施例所示出的马达驱动装置的装置示意图;

图2是依据本发明一实施例所示出的自动修正方法的方法流程图;

图3A、图3B以及图3C分别是依据本发明一实施例所示出的马达驱动装置的使用情境的示意图;

图4是依据本发明另一实施例所示出的自动修正方法的方法流程图。

附图标号说明

100:马达驱动装置;

110:霍尔传感器;

120:路径切换器;

130:马达控制器;

MTR:马达;

HP1、HP2、HP3:霍尔传感器的脚位;

IP1、IP2、IP3:路径切换器的输入脚位;

CP1、CP2、CP3:马达控制器的脚位;

AT:脚位连接组合表;

SR1~SR6:感测结果;

IT1~IT6:外部中断次数;

DS:驱动信号;

S110~S140:步骤;

S210~S260:步骤。

具体实施方式

现将详细地参考本发明的示范性实施例,示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能,相同组件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。

请同时参考图1以及图2,图1是依据本发明一实施例所示出的马达驱动装置的装置示意图。图2是依据本发明一实施例所示出的自动修正方法的方法流程图。在本实施例中,马达驱动装置100适用于对马达MTR进行运作。马达驱动装置100包括霍尔传感器110、路径切换器120以及马达控制器130。霍尔传感器110对被驱动的马达MTR进行感测,并且提供对应的感测结果SR1~SR6。路径切换器120耦接于霍尔传感器110。路径切换器120被操作以提供对应于多个脚位连接方式的其中之一。马达控制器130耦接于路径切换器120。马达控制器130会接收到感测结果SR1~SR6,并且依据感测结果SR1~SR6驱动马达MTR。在本实施例中,马达控制器130会提供驱动信号DS以驱动马达MTR。

在本实施例中,霍尔传感器110具有脚位HP1、HP2、HP3。路径切换器120具有脚位IP1、IP2、IP3。霍尔传感器110的脚位HP1、HP2、HP3会与路径切换器120的输入脚位IP1、IP2、IP3进行耦接。路径切换器120的输出脚位分别是马达控制器130的脚位CP1、CP2、CP3。路径切换器120会受控于马达控制器130以提供对应于多个脚位连接方式的其中之一。

在本实施例中,马达驱动装置100适用于自动修正方法。在步骤S110中,马达控制器130会取得霍尔传感器110与马达控制器130的脚位连接组合表AT。

进一步来说明,脚位连接组合表AT如表1所示。

表1:

脚位连接组合表AT具有霍尔传感器110与马达控制器130之间的多个脚位连接方式(如表1中的脚位连接方式Index1~Indx6)。脚位连接组合表AT具有关联于霍尔传感器110与马达控制器之间的6种不同的脚位连接方式的切换顺序。霍尔传感器110具有3个脚位,因此霍尔传感器110与马达控制器130之间会具有6种不同的脚位连接方式。以脚位连接方式Index1为例,霍尔传感器110的脚位HP1会连接到马达控制器130的脚位CP1。霍尔传感器110的脚位HP2会连接到马达控制器130的脚位CP2。霍尔传感器110的脚位HP3会连接到马达控制器130的脚位CP3。以脚位连接方式Index2为例,霍尔传感器110的脚位HP1、HP2、HP3会分别连接到马达控制器130的脚位CP1、CP3、CP2。

在本实施例中,马达控制器130会获知霍尔传感器110与马达控制器130的脚位连接方式。马达控制器130会例如是以通用输入/输出(GPIO)方式获知霍尔传感器110与马达控制器130的脚位连接方式。马达控制器130会依据脚位连接组合表AT控制路径切换器120以提供对应于多个脚位连接方式(如表1中的Index1~Indx6)的其中之一。

在步骤S120中,霍尔传感器110会对被马达控制器130所驱动的马达MTR进行感测,藉以产生对应于6种脚位连接方式的感测结果SR1~SR6。举例来说,霍尔传感器110会对应于6种脚位连接方式中的第一脚位连接方式的感测结果SR1。霍尔传感器110会对应于6种脚位连接方式中的第二脚位连接方式的感测结果SR2,依此类推。此外,在步骤S120中,马达控制器130会接收感测结果SR1~SR6并计数感测结果SR1~SR6的变动次数,藉以获得对应于6种脚位连接方式的外部中断次数IT1~IT6。举例来说,外部中断次数IT1是第一脚位连接方式的感测结果SR1的变动次数。外部中断次数IT2是第二脚位连接方式的感测结果SR2的变动次数,依此类推。

在步骤S130中,马达控制器130会依据外部中断次数IT1~IT6获知6种脚位连接方式中的正确脚位连接方式。

在本实施例中,马达MTR被驱动以固定的旋转方向(例如是顺时针旋转方向)进行旋转时,马达控制器130能够获得固定的感测结果如表2所示。

表2:

马达状态 感测结果
第一状态 001
第二状态 011
第三状态 010
第四状态 110
第五状态 100
第六状态 101

在霍尔传感器110与马达控制器130以正确的脚位连接方式进行连接的情况下,马达状态是在周期性地且依序地在第一状态到第六状态变化。举例来说,基于马达的转子的起始位置,马达状态会由第四状态开始进入第五状态,由第五状态进入第六状态,由第六状态进入第一状态,依此类推。因此,感测结果会由「110」变动为「100」,由「100」变动为「101」,由「101」变动为「001」,依此类推。在霍尔传感器110与马达控制器130以正确的脚位连接方式进行连接的情况下,被马达控制器130驱动的马达MTR会顺利运转。正确的脚位连接方式的感测结果的变动次数会较多。也就是说,对应于正确的脚位连接方式的外部中断次数会较多。

在另一方面,在霍尔传感器110与马达控制器130以不正确的脚位连接方式进行连接的情况下,马达MTR会在至少一马达状态发生异常。举例来说,在不正确的脚位连接方式的情况下,霍尔传感器110感测出马达状态由第四状态跳到第六状态,这样的感测结果显然是不对的,马达MTR会在错误的第六状态被错误地驱动。马达MTR会从错误的第六状态开始会有运转不顺的状况。不正确的脚位连接方式的感测结果的变动次数会较少。也就是说,对应于不正确的脚位连接方式的外部中断次数会较少。因此,马达控制器130会将外部中断次数中的最高外部中断次数所对应的脚位连接方式作为所述正确脚位连接方式。

在步骤S140中,马达控制器130会操作所述路径切换器120使所述霍尔传感器110与马达控制器130通过所述正确脚位连接方式进行电性耦接。如此一来,马达驱动装置100能够自动修正霍尔传感器110与马达控制器130之间的脚位连接方式。

举例来说明图2的步骤S120~S140的实施细节,请同时参考图2、图3A、图3B以及图3C以及表1。图3A、图3B以及图3C分别是依据本发明一实施例所示出的马达驱动装置的使用情境的示意图。在本实施例的步骤S120中,霍尔传感器110的脚位HP1、HP2、HP3例如是被分别连接到路径切换器120的输入脚位IP1、IP2、IP3。如图3A所示,由于路径切换器120被操作以将输入脚位IP1连接到马达控制器130的脚位CP1,将输入脚位IP2连接到马达控制器130的脚位CP2,并且将输入脚位IP3连接到马达控制器130的脚位CP3。因此,霍尔传感器110的脚位HP1会连接到马达控制器130的脚位CP1。霍尔传感器110的脚位HP2会连接到马达控制器130的脚位CP2。霍尔传感器110的脚位HP3会连接到马达控制器130的脚位CP3。也就是说,霍尔传感器110与马达控制器130是以6种脚位连接方式中的第一脚位连接方式(如表1中的脚位连接方式Index1)进行连接。马达控制器130也能获知霍尔传感器110与马达控制器130是表1中的脚位连接方式Index1进行连接。

霍尔传感器110会基于驱动时间长度对被驱动的马达进行感测,藉以产生对应于第一脚位连接方式的第一感测结果SR1。马达控制器130计数第一感测结果SR1发生变动的变动次数以获得对应于第一脚位连接方式的外部中断次数IT1。在本实施例中,驱动时间长度可以被设定为5秒(然本发明并不以此为限)。也就是说,当开始测试时,马达驱动装置100会进行计时并基于驱动时间长度产生对应于第一脚位连接方式的感测结果SR1并计数感测结果SR1发生变动的变动次数。一旦计时时间到达驱动时间长度时,马达驱动装置100会停止产生感测结果SR1并停止计数感测结果SR1发生变动的变动次数。因此马达驱动装置100会取得驱动时间长度外部中断次数IT1。

在此值得一提的是,一旦计时时间到达驱动时间长度时,马达驱动装置100会停止驱动马达。如此一来,在第一脚位连接方式是不正确的脚位连接方式的情况下,可防止马达因长时间运转不顺而造成损坏。

在获得外部中断次数IT1之后,马达控制器130基于切换顺序对路径切换器120进行操作。路径切换器120会被操作以将输入脚位IP1连接到马达控制器130的脚位CP1,将输入脚位IP2连接到马达控制器130的脚位CP3,并且将输入脚位IP3连接到马达控制器130的脚位CP2。因此,如图3B所示,霍尔传感器110的脚位HP1会连接到马达控制器130的脚位CP1。霍尔传感器110的脚位HP2会连接到马达控制器130的脚位CP3。霍尔传感器110的脚位HP3会连接到马达控制器130的脚位CP2。也就是说,霍尔传感器110与马达控制器130的脚位连接方式是由第一脚位连接方式切换到第二脚位连接方式(如表1中的脚位连接方式Index2)进行连接。霍尔传感器110会基于驱动时间长度对被驱动的马达进行感测,藉以产生对应于第二脚位连接方式的感测结果SR2。马达控制器130计数感测结果SR2发生变动的变动次数以获得对应于第二脚位连接方式的外部中断次数IT2。

接下来,马达控制器130会基于切换顺序对路径切换器120进行操作。路径切换器120会被操作以将输入脚位IP1连接到马达控制器130的脚位CP2,将输入脚位IP2连接到马达控制器130的脚位CP1,并且将输入脚位IP3连接到马达控制器130的脚位CP3。因此,如图3C所示,霍尔传感器110的脚位HP1会连接到马达控制器130的脚位CP2。霍尔传感器110的脚位HP2会连接到马达控制器130的脚位CP1。霍尔传感器110的脚位HP3会连接到马达控制器130的脚位CP3。也就是说,霍尔传感器110与马达控制器130霍尔传感器110与马达控制器130的脚位连接方式是由第二脚位连接方式切换到第三脚位连接方式(如表1中的脚位连接方式Index3)进行连接。霍尔传感器110会基于相同驱动时间长度对被驱动的马达进行感测,藉以产生对应于第三脚位连接方式的感测结果SR3。马达控制器130计数第三感测结果SR3发生变动的变动次数以获得对应于第三脚位连接方式的外部中断次数IT3。

同理可推,马达控制器130基于切换顺序对路径切换器120进行操作,藉以依序地获得对应于第四脚位连接方式、第五脚位连接方式以及第六脚位连接方式的外部中断次数IT4~IT6。

在本实施例的步骤S130中,举例来说,马达控制器130会将外部中断次数IT1~IT6中的外部中断次数IT3为最高外部中断次数。马达控制器130会将外部中断次数IT3所对应的脚位连接方式作为正确脚位连接方式。因此,第三脚位连接方式(如表1中的脚位连接方式Index3)被作为正确脚位连接方式。在本实施例的步骤S140中,马达控制器130会操作路径切换器120以使霍尔传感器110与马达控制器130以第三脚位连接方式进行连接,如图3C所示。

在本实施例中,驱动时间长度可以被调整,藉以控制整体的测试时间长度。也就是说,如果驱动时间长度被设定为5秒,整体的测试时间长度则约为30秒。如果驱动时间长度被设定为3秒,整体的测试时间长度则约为18秒。

请图时参考图1以及图4,图4是依据本发明另一实施例所示出的自动修正方法的方法流程图。在本实施例中,在马达驱动装置100被启动(即,开始)时马达控制器130会在步骤S210中判断是否接收到测试指令。如果马达控制器130接收到测试指令。自动修正方法会进入步骤S220,藉以取得霍尔传感器110与马达控制器130的脚位连接组合表AT。在步骤S230中,自动修正方法会对被驱动的马达MTR进行感测,藉以产生对应于多个脚位连接方式的感测结果SR1~SR6,并计数感测结果SR1~SR6的变动次数以获得对应于多个脚位连接方式的外部中断次数IT1~IT6。在步骤S240中,自动修正方法会依据外部中断次数IT1~IT6获知多个脚位连接方式中的正确脚位连接方式。在步骤S250中,操作霍尔传感器110与马达控制器130通过正确脚位连接方式进行电性耦接。接下来,在操作霍尔传感器110与马达控制器130以正确脚位连接方式进行电性耦接情况下,自动修正方法在步骤S260中通过马达控制器130驱动马达MTR。本实施例的步骤S220~S250的实施细节可以由图1到图3C的多个实施例中获致足够的教示,因此恕不在此重述。

在另一方面,如果马达控制器130在步骤S210中并没有接收到测试指令。自动修正方法会进入步骤S260以通过马达控制器130驱动马达MTR。

综上所述,本发明的自动修正方法以及马达驱动装置会操作所述霍尔传感器与所述马达控制器通过所述正确脚位连接方式进行电性耦接。如此一来,本发明能够自动修正霍尔传感器与马达控制器之间的脚位连接。此外,本发明会基于驱动时间长度取得对应于多种脚位连接方式的外部中断次数。如此一来,本发明可防止马达因长时间运转不顺而造成损坏。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

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