JP2000245190A - Apparatus and method for controlling driving of brushless motor - Google Patents

Apparatus and method for controlling driving of brushless motor

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JP2000245190A
JP2000245190A JP11044399A JP4439999A JP2000245190A JP 2000245190 A JP2000245190 A JP 2000245190A JP 11044399 A JP11044399 A JP 11044399A JP 4439999 A JP4439999 A JP 4439999A JP 2000245190 A JP2000245190 A JP 2000245190A
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JP
Japan
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zero
induced voltage
cross point
time interval
time
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JP11044399A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoichi Shukuri
陽一 宿里
Noriyoshi Nagase
徳美 永瀬
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain proper commutation timing and prevent step out, even if the number of revolutions varies due to variation in load by estimating at a control part a time interval, until the next zero cross point from the time interval of the zero cross point of the induced voltage induced in stator windings among the zero cross points detected in the past. SOLUTION: The zero cross point of an induced voltage, where the induced voltage induced in the stator windings 102u, 102v, and 102w due to the rotation of a permanent magnet rotor crosses a reference voltage, is detected at a zero cross point detection part 120. The time interval of the zero cross point of each induced voltage is detected, and the time interval until the zero cross point of the next induced voltage detected is estimated from the zero cross point of the last induced voltage detected in the past. The delay time, from the zero cross point of the last induced voltage detected in the past to phase shift, is determined from the estimated time interval at an phase shift amount calculating part 204. The phase of drive current is shifted using the determined delay time.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、固定子巻線に誘起
される誘起電圧のゼロクロスを検出することでロータの
磁極位置検出することによりセンサレス駆動するブラシ
レスモータの駆動制御装置であって、回転数変化が大き
くても駆動が可能とのなるブラシレスモータの駆動制御
装置及びその駆動制御方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive control device for a brushless motor which performs sensorless driving by detecting a magnetic pole position of a rotor by detecting a zero cross of an induced voltage induced in a stator winding, The present invention relates to a brushless motor drive control device and a drive control method that can be driven even when the number of changes is large.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のセンサレス駆動の回転数変化に対
応した方法として、特開昭59−123490号公報
(以下、イ号公報と呼ぶ。)に「複数の相に夫々誘起さ
れる誘起電圧を所定の関係で合成し、この合成電圧と基
準電圧とを比較してその比較結果に基づいて各相を順次
に通電するスイッチング信号を得るように成し、モータ
の起動時においては、上記各相の誘起電圧のうち最大電
圧を上記基準電圧として用い、誘起電圧が十分大きい領
域では、各相の共通電源電圧を上記基準電圧として用い
るようにしたことを特徴とするブラシレスモータの駆動
回路」が開示されている。上記イ号公報に開示のブラシ
レスモータの駆動回路では、基準電圧として、ブラシレ
スモータの起動時は各相の最大誘起電圧、起動後は電源
電圧を用いる。
2. Description of the Related Art Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 59-123490 (hereinafter referred to as "A") discloses a method for coping with a change in the number of revolutions of a conventional sensorless drive. The signals are combined in a predetermined relationship, the combined voltage is compared with the reference voltage, and a switching signal for sequentially energizing each phase is obtained based on the comparison result. A brushless motor drive circuit characterized in that the maximum voltage among the induced voltages is used as the reference voltage, and in a region where the induced voltage is sufficiently large, the common power supply voltage of each phase is used as the reference voltage. Have been. In the drive circuit of the brushless motor disclosed in the above publication, the maximum induced voltage of each phase is used as the reference voltage when the brushless motor is started, and the power supply voltage is used as the reference voltage after the start.

【0003】また特許第2642357号公報(以下、
ロ号公報と呼ぶ。)には、「永久磁石のロータと、この
ロータに回転力を与えるべく磁界を作用させる複数相の
ステータコイルを有するステータとを備えたブラシレス
モータにおいて、基準電圧と各相のステータコイルの端
子電圧とを比較することによって、前記ロータの回転に
応じて前記各相のステータコイルに生ずる誘起電圧の
正、負及び位相を示す信号を出力するコンパレータと、
このコンパレータの出力信号に基づき前記誘起電圧の変
化時間を測定する第1のタイマと、この第1のタイマで
測定した変化時間に基づいて遅延時間を得る第2のタイ
マと、前記コンパレータの出力信号に基づく前記誘起電
圧の正、負状態と前記第2タイマのタイミングから前記
各相のステータコイルに通電するための駆動信号を出力
する論理演算手段と、この論理演算手段から駆動信号に
基づいて前記各相のステータコイルに通電を行う出力手
段とを具備してなるブラシレスモータの駆動制御装置」
が開示されている。上記ロ号公報に開示のブラシレスモ
ータの駆動制御装置では、誘起電圧の変化時間で通電タ
イミングを決定する。これにより回転数が変化しても、
正規の転流タイミングで駆動させ、脱調を生じさせな
い。
[0003] Also, Japanese Patent No. 2642357 (hereinafter, referred to as "patent")
This is referred to as the “B” publication. ) Includes a reference voltage and a terminal voltage of each phase stator coil in a brushless motor including a permanent magnet rotor and a stator having a plurality of phases of stator coils for applying a magnetic field to apply a rotational force to the rotor. A comparator that outputs a signal indicating the positive, negative, and phase of the induced voltage generated in the stator coil of each phase according to the rotation of the rotor,
A first timer for measuring the change time of the induced voltage based on the output signal of the comparator, a second timer for obtaining a delay time based on the change time measured by the first timer, and an output signal of the comparator Logic operation means for outputting a drive signal for energizing the stator coils of the respective phases from the positive and negative states of the induced voltage based on the timing of the second timer and the logic operation means based on the drive signal from the logic operation means. Drive control device for brushless motor including output means for energizing stator coils of each phase "
Is disclosed. In the drive control device for a brushless motor disclosed in the above publication, the energization timing is determined based on the change time of the induced voltage. As a result, even if the rotational speed changes,
It is driven at a regular commutation timing, and no step-out occurs.

【0004】以下に、従来の技術において、特にロ号公
報に開示のブラシレスモータの駆動制御装置について説
明する。
[0004] Hereinafter, a drive control apparatus for a brushless motor disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H8-213, will be described in the prior art.

【0005】図11はロ号公報に開示のブラシレスモー
タの駆動制御装置における誘起電圧のゼロクロスポイン
トから転流のタイミングを決める方法を表わす図であ
る。
FIG. 11 is a diagram showing a method for determining the commutation timing from the zero cross point of the induced voltage in the drive control device for a brushless motor disclosed in Japanese Patent Publication No.

【0006】図11において、VuはU相端子電圧波
形、VvはV相端子電圧波形、VwはW相端子電圧波形、
Nは各相端子電圧の中性点の電圧である中性電位、A
は各相の巻線に誘起され前記各相の端子電圧VU、VV
Wとして検出される誘起電圧が前記中性電位VNをよぎ
る点である誘起電圧のゼロクロス点、Tは前記ゼロクロ
ス点間の時間で電気角で60度の大きさとなる。Bは任
意の誘起電圧のゼロクロス点からその1つ前の前記誘起
電圧のゼロクロス点間の時間の半分(電気角30度)だ
け時間的に遅らせた点(以下、転流点と呼ぶ。)で、そ
れを転流のタイミングとするものである。Sは、転流点
Bにおいてステータコイルに流す電流の方向を切り換え
る際にステータコイルにパルス状の誘導電圧(以下、サ
ージ電圧と呼ぶ。)が発生し、このサージ電圧を解放す
るために設けられた定電圧ダイオード(フリーホイーリ
ングダイオード)にアバランシェ電流が流れることによ
り発生するサージパルスである。この方法では、1つ前
の基準となる電気角60度から前記誘起電圧のゼロクロ
ス点からその半分である電気角30度分を位相シフトに
使い、転流タイミングを決めるので、回転数が変化する
場合でも、前記位相シフト量は確かなものとなり、正規
の転流タイミングを得ることができる。
In FIG. 11, V u is a U-phase terminal voltage waveform, V v is a V-phase terminal voltage waveform, V w is a W-phase terminal voltage waveform,
V N is the neutral potential, which is the voltage at the neutral point of each phase terminal voltage, A
Are induced in the windings of each phase, and the terminal voltages V U , V V ,
The zero-cross point T of the induced voltage at which the induced voltage detected as V W crosses the neutral potential V N has a magnitude of 60 electrical degrees in time between the zero-cross points. B is a point (hereinafter, referred to as a commutation point) that is temporally delayed by half the time (30 electrical degrees) between the zero-cross point of the induced voltage and the zero-cross point of the induced voltage immediately before that. , Which is used as commutation timing. S is provided for releasing a surge voltage generated in the stator coil when the direction of the current flowing in the stator coil is switched at the commutation point B, and the surge voltage is generated. This is a surge pulse generated when an avalanche current flows through a constant voltage diode (freewheeling diode). In this method, the commutation timing is determined by using an electrical angle of 30 degrees, which is half of the electrical angle of 60 degrees from the zero cross point of the induced voltage, as the reference, to determine the commutation timing. Even in this case, the phase shift amount becomes certain, and a normal commutation timing can be obtained.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ロ
号公報に開示されたような回転数が変化する場合におい
ても正規の転流タイミングを得ることの可能な従来のブ
ラシレスモータの駆動制御装置でも、ポンプの自吸動作
終了前後のように、特に急激な回転数変化が生じた際に
は対応しきれず脱調するという課題を有していた。
However, even in a conventional brushless motor drive control device capable of obtaining a normal commutation timing even when the rotational speed changes as disclosed in the above-mentioned publication, There has been a problem that the motor may not be able to cope with a sudden change in the number of revolutions, such as before and after the end of the self-priming operation of the pump, and may lose synchronism.

【0008】また、適正なタイミングで転流しない場合
には、ブラシレスモータに流れる電流が大きくなり電気
部品の破壊が生じやすくなるため、電気部品の容量を上
げる等により破壊を防止する必要があり、コストが高く
なる。
If commutation is not performed at an appropriate timing, the current flowing through the brushless motor increases and the electric components are likely to be destroyed. Therefore, it is necessary to prevent the destruction by increasing the capacity of the electric components. The cost is high.

【0009】本発明のブラシレスモータの駆動制御装置
は、上記従来の課題を解決するもので、負荷の変化によ
り急激な回転数変化が生じた際にも適正な転流タイミン
グを得ることができ、脱調することのないブラシレスモ
ータの駆動制御装置を提供することを目的とする。
A drive control device for a brushless motor according to the present invention solves the above-mentioned conventional problems, and can obtain an appropriate commutation timing even when a sudden change in the number of revolutions occurs due to a change in load. An object of the present invention is to provide a brushless motor drive control device that does not lose synchronism.

【0010】また、本発明のブラシレスモータの駆動制
御方法は、上記従来の課題を解決するもので、負荷の変
化により急激な回転数変化が生じた際にも適正な転流タ
イミングを得ることができ、脱調することのないブラシ
レスモータの駆動制御方法を提供することを目的とす
る。
Further, a drive control method for a brushless motor according to the present invention solves the above-mentioned conventional problem. It is possible to obtain an appropriate commutation timing even when a sudden change in rotation speed occurs due to a change in load. An object of the present invention is to provide a drive control method for a brushless motor that can be performed and does not lose synchronism.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のブラシレスモータの駆動制御装置は、一点で
結線された複数の固定子巻線と、各固定子巻線の発生す
る磁界により回転駆動される永久磁石回転子と、を備え
たブラシレスモータの制御を行うブラシレスモータの駆
動制御装置であって、複数のコミュテータ素子を有し各
コミュテータ素子の相切り換えにより固定子巻線に通電
する駆動電流の切り換えを行うドライブ回路と、各固定
子巻線の端子電圧が基準電圧と交叉するゼロクロス点を
検出し固定子巻線の各々に対応したゼロクロス点検出信
号を出力するゼロクロス点検出部と、ゼロクロス点検出
信号に基づきドライブ回路の駆動電流の相切り換えの制
御を行う制御部と、を備え、制御部は、ゼロクロス点検
出信号により過去に検出されたゼロクロス点のうち固定
子巻線に誘起される誘起電圧のゼロクロス点の時間間隔
から次の誘起電圧のゼロクロス点までの時間間隔を推定
するゼロクロス点時間間隔推定手段と、ゼロクロス点時
間間隔推定手段により推定された次の誘起電圧のゼロク
ロス点までの時間間隔の推定値に基づき過去に最後に検
出された誘起電圧のゼロクロス点から駆動電流の相切り
換えを行う点までの遅延時間を決定する位相シフト量決
定手段と、過去に最後に検出された誘起電圧のゼロクロ
ス点から遅延時間だけ遅延させて駆動電流の相切り換え
を行う相切換手段と、を備えた構成より成る。
According to the present invention, there is provided a brushless motor drive control apparatus comprising: a plurality of stator windings connected at one point; and a magnetic field generated by each stator winding. A brushless motor drive control device for controlling a brushless motor having a rotating permanent magnet rotor, comprising a plurality of commutator elements, and energizing a stator winding by phase switching of each commutator element. A drive circuit for switching the drive current, and a zero-cross point detection unit for detecting a zero-cross point at which the terminal voltage of each stator winding crosses the reference voltage and outputting a zero-cross point detection signal corresponding to each of the stator windings. A control unit that controls the phase switching of the drive current of the drive circuit based on the zero-cross point detection signal. Zero-crossing point time interval estimating means for estimating a time interval from the zero-crossing point of the induced voltage induced in the stator winding to the zero-crossing point of the next induced voltage among the detected zero-crossing points; A delay time is determined from a zero-cross point of an induced voltage detected last in the past to a point at which a phase switching of a drive current is performed based on an estimated value of a time interval to a zero-cross point of the next induced voltage estimated by the estimating means. It comprises a phase shift amount determining means and a phase switching means for switching the phase of the drive current with a delay from the zero cross point of the induced voltage detected last in the past by a delay time.

【0012】この構成により、負荷の変化により急激な
回転数変化が生じた際にも適正な転流タイミングを得る
ことができ、脱調することのないブラシレスモータの駆
動制御装置を提供することができる。
With this configuration, it is possible to obtain a proper commutation timing even when a rapid change in the rotational speed occurs due to a change in load, and to provide a drive control device for a brushless motor that does not lose synchronism. it can.

【0013】また、上記課題を解決するために本発明の
ブラシレスモータの駆動制御方法は、一点で結線された
複数の固定子巻線と、各固定子巻線の発生する磁界によ
り回転駆動される永久磁石回転子と、を備えたブラシレ
スモータの各固定子巻線に回転に同期させた相切り換え
を行うことにより通電し駆動するブラシレスモータの駆
動制御方法であって、永久磁石回転子の回転により各々
の固定子巻線に誘起される誘起電圧が基準電圧と交叉す
る誘起電圧のゼロクロス点を検出し、各々の誘起電圧の
ゼロクロス点の時間間隔を検出し、過去に最後に検出し
た誘起電圧のゼロクロス点から次に検出される誘起電圧
のゼロクロス点までの時間間隔を過去に検出された誘起
電圧のゼロクロス点の時間間隔から推定し、推定された
次の誘起電圧のゼロクロス点までの時間間隔に基づき過
去に最後に検出された誘起電圧のゼロクロス点から相切
り換えを行うまでの遅延時間を決定し、過去に最後に検
出された誘起電圧のゼロクロス点から遅延時間だけ遅延
して駆動電流の相切り換えを行うことを特徴とした構成
より成る。
According to another aspect of the present invention, there is provided a drive control method for a brushless motor, the method comprising: a plurality of stator windings connected at one point; and a magnetic field generated by each stator winding. A permanent magnet rotor, and a drive control method for a brushless motor that is energized and driven by performing phase switching synchronized with rotation to each stator winding of a brushless motor having the same, wherein the rotation of the permanent magnet rotor The induced voltage induced in each stator winding detects the zero-cross point of the induced voltage crossing the reference voltage, the time interval between the zero-cross points of each induced voltage is detected, and the induced voltage of the last detected voltage in the past is detected. The time interval from the zero-crossing point to the next zero-crossing point of the induced voltage is estimated from the time interval of the zero-crossing point of the previously detected induced voltage. Based on the time interval to the cross point, determine the delay time from the last cross-point of the induced voltage detected in the past to the phase switching, and delay by the delay time from the zero cross point of the last-detected induced voltage in the past And the drive current is switched in phase.

【0014】この構成により、負荷の変化により急激な
回転数変化が生じた際にも適正な転流タイミングを得る
ことができ、脱調することのないブラシレスモータの駆
動制御方法を提供することができる。
With this configuration, it is possible to obtain a proper commutation timing even when a sudden change in the rotational speed occurs due to a change in load, and to provide a drive control method for a brushless motor that does not lose synchronism. it can.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】この目的を達成するために本発明
の請求項1に記載のブラシレスモータの駆動制御装置
は、一点で結線された複数の固定子巻線と、各固定子巻
線の発生する磁界により回転駆動される永久磁石回転子
と、を備えたブラシレスモータの制御を行うブラシレス
モータの駆動制御装置であって、複数のコミュテータ素
子を有し各コミュテータ素子の相切り換えにより固定子
巻線に通電する駆動電流の切り換えを行うドライブ回路
と、各固定子巻線の端子電圧が基準電圧と交叉するゼロ
クロス点を検出し固定子巻線の各々に対応したゼロクロ
ス点検出信号を出力するゼロクロス点検出部と、ゼロク
ロス点検出信号に基づきドライブ回路の駆動電流の相切
り換えの制御を行う制御部と、を備え、制御部は、ゼロ
クロス点検出信号により過去に検出されたゼロクロス点
のうち固定子巻線に誘起される誘起電圧のゼロクロス点
の時間間隔から次の誘起電圧のゼロクロス点までの時間
間隔を推定するゼロクロス点時間間隔推定手段と、ゼロ
クロス点時間間隔推定手段により推定された次の誘起電
圧のゼロクロス点までの時間間隔の推定値に基づき過去
に最後に検出された誘起電圧のゼロクロス点から駆動電
流の相切り換えを行う点までの遅延時間を決定する位相
シフト量決定手段と、過去に最後に検出された誘起電圧
のゼロクロス点から遅延時間だけ遅延させて駆動電流の
相切り換えを行う相切換手段と、を備えた構成としたも
のであり、この構成により、以下のような作用が得られ
る。
In order to achieve this object, a drive control device for a brushless motor according to a first aspect of the present invention comprises a plurality of stator windings connected at one point and a plurality of stator windings. A brushless motor drive control device for controlling a brushless motor including a permanent magnet rotor that is driven to rotate by a generated magnetic field, the drive control device including a plurality of commutator elements, and a stator winding being performed by phase switching of each commutator element. A drive circuit that switches the drive current that flows through the wires, and a zero cross that detects a zero cross point where the terminal voltage of each stator winding crosses the reference voltage and outputs a zero cross point detection signal corresponding to each of the stator windings A point detection unit; and a control unit that controls phase switching of the drive current of the drive circuit based on the zero-cross point detection signal. A zero-crossing point time interval estimating means for estimating a time interval from the zero-crossing point of the induced voltage induced in the stator winding to the zero-crossing point of the next induced voltage among the zero-crossing points detected in the past; Delay time from the zero crossing point of the induced voltage detected last in the past to the point at which the drive current phase is switched based on the estimated value of the time interval up to the next induced voltage zero crossing point estimated by the point time interval estimating means , And phase switching means for switching the phase of the drive current by delaying by a delay time from the zero-cross point of the induced voltage detected last in the past. With this configuration, the following operation is obtained.

【0016】(1)永久磁石回転子の回転により固定子
巻線には誘導電圧が誘起され、ゼロクロス点検出部は、
基準電圧と誘起電圧との交叉する点であるゼロクロス点
を検出する。
(1) An induced voltage is induced in the stator winding by the rotation of the permanent magnet rotor.
A zero cross point, which is a point where the reference voltage and the induced voltage cross, is detected.

【0017】(2)ゼロクロス点時間間隔推定手段は、
ゼロクロス点検出部により検出されるゼロクロス点のう
ち、誘起電圧のゼロクロス点を抽出し、抽出された各相
のうちの何れかの誘起電圧のゼロクロス点とその次に検
出された各相のうちの何れかの誘起電圧のゼロクロス点
との時間間隔を順次検出してゆき、これら検出された誘
起電圧のゼロクロス点の時間間隔の系列から次に検出さ
れるゼロクロス点の時間間隔を推定する。
(2) The zero-crossing point time interval estimating means:
Of the zero-cross points detected by the zero-cross point detection unit, the zero-cross point of the induced voltage is extracted, and the zero-cross point of the induced voltage of any of the extracted phases and the phase of the phase detected next are extracted. The time interval between any of the induced voltages and the zero-cross point is sequentially detected, and the time interval of the next detected zero-cross point is estimated from the sequence of the detected zero-cross point time intervals of the induced voltage.

【0018】(3)位相シフト量決定手段は、ゼロクロ
ス点時間間隔推定手段により推定された次に検出される
ゼロクロス点の時間間隔から、過去に最後に検出された
誘起電圧のゼロクロス点から駆動電流の相切り換えを行
う点までの遅延時間を計算し決定する。
(3) The phase shift amount determining means determines the drive current from the zero-cross point of the induced voltage detected last in the past from the time interval of the next detected zero-cross point estimated by the zero-cross point time interval estimating means. Calculate and determine the delay time up to the point where phase switching is performed.

【0019】(4)相切換手段は、過去に最後に検出さ
れた誘起電圧のゼロクロス点からの経過時間を計測し、
その経過時間が位相シフト量決定手段により決定された
遅延時間に達したときに駆動電流の相切り換えを行う。
これにより、固定子巻線に流れる駆動電流が、永久磁石
回転子の回転に同期して切り換えられる。
(4) The phase switching means measures the elapsed time from the zero crossing point of the induced voltage detected last in the past,
When the elapsed time reaches the delay time determined by the phase shift amount determining means, phase switching of the drive current is performed.
Thereby, the drive current flowing through the stator winding is switched in synchronization with the rotation of the permanent magnet rotor.

【0020】(5)ゼロクロス点時間間隔推定手段は、
過去の誘起電圧のゼロクロス点の間隔から次の誘起電圧
のゼロクロス点の間隔を推定するので、ゼロクロス点の
間隔が急激に変化する場合においても次の誘起電圧のゼ
ロクロス点の間隔を精度よく推定することができる。
(5) The zero-crossing point time interval estimating means:
Since the interval between the zero-cross points of the next induced voltage is estimated from the interval between the zero-cross points of the past induced voltage, the interval between the zero-cross points of the next induced voltage is accurately estimated even when the interval between the zero-cross points changes rapidly. be able to.

【0021】(6)ブラシレスモータの回転軸にかかる
負荷の変化により急激な回転数変化が生じた場合でも、
適正な転流のタイミングを得ることができ、脱調するこ
とが防止される。また、ブラシレスモータの能力を変化
させるために駆動電圧を変える場合にも急激な回転数変
化が生じる。特に、追従性を要求される場合には加速度
成分が大きいが、このような場合でも適正な転流のタイ
ミングを得ることが可能であり、脱調することが防止さ
れる。
(6) Even if a sudden change in the number of revolutions occurs due to a change in the load applied to the rotating shaft of the brushless motor,
Appropriate commutation timing can be obtained, and loss of synchronism is prevented. Also, when the drive voltage is changed in order to change the performance of the brushless motor, a sharp change in the number of revolutions occurs. In particular, the acceleration component is large when the followability is required, but even in such a case, it is possible to obtain a proper commutation timing, and it is possible to prevent a loss of synchronism.

【0022】(7)適正なタイミングで転流するため、
電気部品に高い耐電流性が要求されず、耐電流性の低い
安価な部品で構成することが可能となり経済性に優れ
る。
(7) In order to commutate at an appropriate timing,
High current resistance is not required for the electric components, and it is possible to configure the electric components with inexpensive components having low current resistance, which is excellent in economical efficiency.

【0023】本発明の請求項2に記載の発明は、請求項
1に記載のブラシレスモータの駆動制御装置であって、
ゼロクロス点時間間隔推定手段は、過去に検出された誘
起電圧のゼロクロス点の時間間隔を時間の離散関数と
し、その離散関数の微分値を用いることにより次の誘起
電圧のゼロクロス点までの時間間隔を推定することを特
徴とする構成としたものであり、この構成により、以下
のような作用が得られる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a drive control device for a brushless motor according to the first aspect,
The zero-crossing point time interval estimating means uses the time interval of the zero-crossing point of the induced voltage detected in the past as a discrete function of time, and calculates the time interval until the next zero-crossing point of the induced voltage by using a differential value of the discrete function. This configuration is characterized by estimating, and the following operation is obtained by this configuration.

【0024】(1)回転数の変化を関数で数値的にとら
えるので、次の誘起電圧のゼロクロス点までの時間間隔
の推定をすることができる。
(1) Since the change in the number of revolutions is numerically captured by a function, it is possible to estimate the time interval until the next zero crossing point of the induced voltage.

【0025】(2)過去に検出されたゼロクロス点の間
隔から次のゼロクロス点までの時間間隔を推定するた
め、もしノイズの影響のもとで次のゼロクロス点が検出
されなくても、適正なタイミングで駆動電流の相切り換
えを行うことが可能である。
(2) Since the time interval from the interval of the zero cross point detected in the past to the next zero cross point is estimated, even if the next zero cross point is not detected under the influence of noise, an appropriate It is possible to switch the phase of the drive current at the timing.

【0026】(3)ゼロクロス点時間間隔の系列の微分
値を用いることにより、回転数の加速度成分を正確に捉
えることが可能となる。
(3) By using the differential value of the series of the zero-crossing point time intervals, the acceleration component of the rotation speed can be accurately detected.

【0027】本発明の請求項3に記載の発明は、請求項
1又は2に記載のブラシレスモータの駆動制御装置であ
って、k及びrを0以上の定数とし、iを1以上の整数
とし、nを1以上の任意の整定数とし、過去に最後に誘
起電圧のゼロクロス点が検出された時刻をt0とし、時
刻t-i+1以前に最後に誘起電圧のゼロクロス点が検出さ
れた時刻をt-iとし、過去の誘起電圧のゼロクロス点の
時間間隔をTi=t-i+ 1−t-iとし、次の誘起電圧のゼ
ロクロス点までの時間間隔T0の推定値をT0(in f)
し、係数Ak(r)を(数4)及び(数5)により定義
される定数とし、ゼロクロス点時間間隔推定手段は、
(数6)の演算を行うことにより次の誘起電圧のゼロク
ロス点までの時間間隔T0の推定値T0(inf)を決定する
ことを特徴とする構成としたものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the drive control apparatus for a brushless motor according to the first or second aspect, wherein k and r are constants of 0 or more, and i is an integer of 1 or more. , N is an arbitrary integer constant of 1 or more, the time at which the zero-cross point of the induced voltage was last detected in the past is t 0, and the zero-cross point of the induced voltage was finally detected before time t -i + 1 . The time is t -i , the time interval of the past induced voltage zero-cross point is T i = t -i + 1 -t -i, and the estimated value of the time interval T 0 to the next induced voltage zero-cross point is T 0. (in f) , the coefficient A k (r) is a constant defined by (Equation 4) and (Equation 5), and the zero-crossing point time interval estimating means:
By performing the calculation of (Equation 6), an estimated value T 0 (inf) of the time interval T 0 up to the next zero-cross point of the induced voltage is determined.

【0028】[0028]

【数4】 (Equation 4)

【0029】[0029]

【数5】 (Equation 5)

【0030】[0030]

【数6】 (Equation 6)

【0031】この構成により、以下のような作用が得ら
れる。
With this configuration, the following operation is obtained.

【0032】(1)制御部の処理能力に合わせた精度
で、次の誘起電圧のゼロクロス点までの時間間隔の推定
をすることができる。
(1) The time interval up to the next zero-cross point of the induced voltage can be estimated with an accuracy corresponding to the processing capacity of the control unit.

【0033】(2)制御部は、過去n個前までのゼロク
ロス点の時間間隔を用い、ゼロクロス点の時間間隔の系
列のn階微分までの展開式を用いて次のゼロクロス点ま
での時間間隔を推定する構成としたため、ブラシレスモ
ータの負荷特性(トルクに対する回転数の特性)や負荷
対象に適応してnの値を決定することにより、最適な制
御を行うことが可能となる。すなわち、例えば、トルク
の変化に対する回転数の変化が大きい場合には、小さい
トルクの変化により回転数が大きく変化するため、nを
大きい値とし、高次の展開式により推定を行うことによ
り、最適な制御を行うことが可能となる。逆に、トルク
の変化に対する回転数の変化が小さい場合には、低次の
展開式により推定を行うことにより、負荷変動に対する
応答性を敏感にした最適な制御を行うことが可能とな
る。
(2) The control unit uses the time interval of the zero-cross point up to the past n times and uses the expansion formula up to the n-th derivative of the series of the time interval of the zero-cross point to obtain the time interval to the next zero-cross point. , The optimal control can be performed by determining the value of n according to the load characteristics (the characteristics of the number of rotations with respect to the torque) of the brushless motor and the load target. That is, for example, when the change in the rotation speed with respect to the change in the torque is large, the rotation speed changes greatly due to a small change in the torque. Control can be performed. Conversely, when the change in the number of revolutions with respect to the change in the torque is small, by performing estimation using a low-order expansion formula, it becomes possible to perform optimal control with a responsive response to a load change.

【0034】本発明の請求項4に記載の発明は、請求項
3に記載のブラシレスモータの駆動制御装置であって、
ゼロクロス点時間間隔推定手段が推定した次の誘起電圧
のゼロクロス点までの時間間隔T1の推定値T1(inf)
実際に検出された次の誘起電圧のゼロクロス点までの時
間間隔T1との誤差ΔTerr=T1−T1(inf)を検出し記
憶する誤差検出記憶手段と、誤差検出記憶手段により過
去に最後に検出され記憶された誤差ΔTerrをゼロクロ
ス点時間間隔推定手段が推定した次の誘起電圧のゼロク
ロス点までの時間間隔T0に加えることにより次の誘起
電圧のゼロクロス点までの時間間隔の推定値を補正する
推定値補正手段と、を備え、位相シフト量決定手段は、
推定値補正手段により補正された次の誘起電圧のゼロク
ロス点までの時間間隔の推定値に基づき過去に最後に検
出された誘起電圧のゼロクロス点から駆動電流の相切り
換えを行うまでの遅延時間を決定することを特徴とする
構成としたものであり、この構成により、前の誘起電圧
のゼロクロス点までの間隔の推定値T1(inf)を実際の前
の誘起電圧のゼロクロス点までの間隔T1との誤差を、
次の誘起電圧のゼロクロス点までの間隔T0の推定にフ
ィードバックできるので、急速な加減速の繰り返しにも
対応することができるいう作用が得られる。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a drive control device for a brushless motor according to the third aspect,
A time interval T 1 of the up zero-cross point of the estimated value T 1 (inf) actually detected following induced voltage time interval T 1 of the up zero-cross point of the next of the induced voltage zero cross point interval estimating means estimated Error detection and storage means for detecting and storing the error ΔT err = T 1 −T 1 (inf) of the above , and the zero-cross point time interval estimating means for estimating the error ΔT err previously detected and stored in the past by the error detection and storage means Estimated value correction means for correcting the estimated value of the time interval to the next induced voltage zero crossing point by adding to the calculated time interval T 0 to the next induced voltage zero crossing point. ,
Based on the estimated value of the time interval to the next induced voltage zero-cross point corrected by the estimated value correcting means, the delay time from the last detected induced voltage zero-cross point in the past to the drive current phase switching is determined. With this configuration, the estimated value T 1 (inf) of the interval to the zero-cross point of the previous induced voltage is changed to the actual interval T 1 to the zero-cross point of the previous induced voltage. And the error
Since the feedback to the estimation of the interval T 0 to the next induced voltage zero crossing point can be fed back, an effect of being able to cope with rapid repetition of acceleration / deceleration can be obtained.

【0035】本発明の請求項5に記載の発明は、請求項
1乃至4に記載のブラシレスモータの駆動制御装置であ
って、位相シフト量決定手段は、推定された次の誘起電
圧のゼロクロス点までの間隔の1/2倍又は3/2倍を
遅延時間として決定することを特徴とする構成としたも
のであり、この構成により、以下のような作用が得られ
る。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the drive control apparatus for a brushless motor according to any one of the first to fourth aspects, wherein the phase shift amount determining means includes a zero cross point of the estimated next induced voltage. The delay time is set to 1/2 or 3/2 of the interval until the delay time, and the following operation is obtained by this configuration.

【0036】(1)誘起電圧のゼロクロス点からの位相
シフト量が30度又は90度となる時刻を精度よく推定
することができる。
(1) The time at which the phase shift amount of the induced voltage from the zero-cross point becomes 30 degrees or 90 degrees can be accurately estimated.

【0037】(2)適正なタイミングで相切り換えを行
われるので、加速/減速時にもモータの脱調やモータ電
流の急激な上昇を防止することができる。
(2) Since the phase switching is performed at an appropriate timing, it is possible to prevent a step out of the motor or a sharp rise in the motor current even during acceleration / deceleration.

【0038】本発明の請求項6に記載のブラシレスモー
タの駆動制御方法は、一点で結線された複数の固定子巻
線と、各固定子巻線の発生する磁界により回転駆動され
る永久磁石回転子と、を備えたブラシレスモータの各固
定子巻線に回転に同期させた相切り換えを行うことによ
り通電し駆動するブラシレスモータの駆動制御方法であ
って、永久磁石回転子の回転により各々の固定子巻線に
誘起される誘起電圧が基準電圧と交叉する誘起電圧のゼ
ロクロス点を検出し、各々の誘起電圧のゼロクロス点の
時間間隔を検出し、過去に最後に検出した誘起電圧のゼ
ロクロス点から次に検出される誘起電圧のゼロクロス点
までの時間間隔を過去に検出された誘起電圧のゼロクロ
ス点の時間間隔から推定し、推定された次の誘起電圧の
ゼロクロス点までの時間間隔に基づき過去に最後に検出
された誘起電圧のゼロクロス点から相切り換えを行うま
での遅延時間を決定し、過去に最後に検出された誘起電
圧のゼロクロス点から遅延時間だけ遅延して駆動電流の
相切り換えを行うことを特徴とする構成としたものであ
り、この構成により、以下のような作用を有する。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a drive control method for a brushless motor, comprising: a plurality of stator windings connected at one point; and a permanent magnet rotating driven by a magnetic field generated by each stator winding. A brushless motor drive control method for energizing and driving each of the stator windings of a brushless motor having a stator winding by performing phase switching synchronized with rotation, wherein each of the fixed windings is fixed by rotation of a permanent magnet rotor. Detects the zero-cross point of the induced voltage at which the induced voltage crosses the reference voltage, detects the time interval between the zero-cross points of each induced voltage, and calculates the zero-cross point of the induced voltage last detected in the past. The time interval up to the zero crossing point of the next induced voltage is estimated from the time interval of the zero crossing point of the induced voltage detected in the past, and until the zero crossing point of the next estimated induced voltage. Based on the time interval, determine the delay time from the last detected zero-cross point of the induced voltage to the phase switching, and delay the drive voltage from the last detected zero-cross point of the induced voltage by the delay time. The above-described phase switching is performed, and the configuration has the following operation.

【0039】(1)ブラシレスモータの回転軸にかかる
負荷の変化により急激な回転数変化が生じた場合、誘導
電圧のゼロクロス点の間隔が時間的に変化するので、そ
の変化に合わせて次に検出される前記誘起電圧のゼロク
ロス点までの時間間隔を推定することが可能であり、適
正な転流のタイミングを得ることができ、脱調すること
が防止される。
(1) If the rotation speed of the brushless motor changes rapidly due to a change in the load applied to the rotating shaft, the interval between the zero-cross points of the induced voltage changes over time. It is possible to estimate the time interval up to the zero crossing point of the induced voltage to be obtained, to obtain a proper commutation timing, and to prevent loss of synchronism.

【0040】(2)適正なタイミングで相切り換えを行
われるので、加速/減速時にもモータの脱調やモータ電
流の急激な上昇を防止することができる。
(2) Since phase switching is performed at an appropriate timing, step-out of the motor and a sharp rise in the motor current can be prevented even during acceleration / deceleration.

【0041】本発明の請求項7に記載の発明は、請求項
6に記載のブラシレスモータの駆動制御方法であって、
過去に検出された誘起電圧のゼロクロス点の時間間隔を
時間の離散関数とし、その離散関数の微分値を用いるこ
とにより次の誘起電圧のゼロクロス点までの時間間隔を
推定することを特徴とする構成としたものであり、この
構成により、回転数の変化を関数で数値的にとらえるの
で、次の誘起電圧のゼロクロス点までの時間間隔の推定
をすることができるという作用が得られる。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a drive control method for a brushless motor according to the sixth aspect, wherein
The time interval between the zero cross points of the induced voltages detected in the past is a discrete function of time, and the time interval to the next zero cross point of the induced voltage is estimated by using the differential value of the discrete function. According to this configuration, a change in the number of revolutions is numerically captured as a function, so that an operation of estimating a time interval up to the next zero-cross point of the induced voltage can be obtained.

【0042】以下に本発明の一実施の形態について、図
面を参照しながら説明する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0043】(実施の形態1)図1は本発明の実施の形
態1のブラシレスモータの駆動制御装置の装置構成を示
すブロック図である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a block diagram showing a device configuration of a drive control device for a brushless motor according to Embodiment 1 of the present invention.

【0044】図1において、101はブラシレスモータ
のステータ、102u、102v、102wはステータ
101内で駆動磁界を発生させる三相結線された固定子
巻線、103は固定子巻線102u、102v、102
wの発生する磁界により回転駆動される永久磁石回転
子、104は固定子巻線102u、102v、102w
の各端子U、V、Wに接続され各固定子巻線に流す駆動
電流を生成するドライブ回路、105〜110は固定子
巻線102u、102v、102wに流す駆動電流
u、iv、iwの切り換えを行うコミュテータ素子、1
11〜116はコミュテータ素子105〜110のスイ
ッチングにより発生するサージ電圧を解放するフリーホ
イーリングダイオード、117はステータ101を駆動
するための電圧を供給する駆動電源、118は駆動電源
117の電圧に重畳するノイズを除去するバイパスコン
デンサである。
In FIG. 1, 101 is a stator of a brushless motor, 102u, 102v, and 102w are three-phase connected stator windings for generating a driving magnetic field in the stator 101, and 103 is a stator winding 102u, 102v, 102
The permanent magnet rotor 104, which is rotationally driven by the magnetic field generated by w, has stator windings 102u, 102v, 102w.
Each terminal U, V, drive circuit for generating a connected drive current supplied to each stator winding W of, 105-110 are the stator windings 102u, 102v, the drive current i u flowing through the 102w, i v, i commutator element for switching w , 1
11 to 116 are freewheeling diodes for releasing a surge voltage generated by switching of the commutator elements 105 to 110, 117 is a driving power supply for supplying a voltage for driving the stator 101, and 118 is superimposed on the voltage of the driving power supply 117. This is a bypass capacitor that removes noise.

【0045】コミュテータ素子105〜107はNPN
型トランジスタが用いられ、コミュテータ素子108〜
110はPNP型トランジスタが用いられる。固定子巻
線102u、102v、102wの一端子Oは共通に接
続され、他端子はそれぞれ、端子Uはコミュテータ素子
105及び108の共通接続点(両素子のコレクタ側)
に接続されており、端子Vはコミュテータ素子106及
び109の共通接続点(両素子のコレクタ側)に接続さ
れており、端子Wはコミュテータ素子107及び110
の共通接続点(両素子のコレクタ側)に接続されてい
る。バイパスコンデンサ118は駆動電源117の両極
に接続されており、駆動電源117の負極側は接地され
ている。また、コミュテータ素子105〜107のエミ
ッタ側は駆動電源117の正極側に接続され、コミュテ
ータ素子108〜110のコレクタ側は接地されてい
る。
The commutator elements 105 to 107 are NPN
Type transistors are used, and the commutator elements 108 to 108
Reference numeral 110 denotes a PNP transistor. One terminal O of the stator windings 102u, 102v, 102w is commonly connected, and the other terminal is a terminal U which is a common connection point of the commutator elements 105 and 108 (collector side of both elements).
The terminal V is connected to a common connection point (collector side of both elements) of the commutator elements 106 and 109, and the terminal W is connected to the commutator elements 107 and 110.
Are connected to the common connection point (collector side of both elements). The bypass capacitor 118 is connected to both electrodes of the drive power supply 117, and the negative side of the drive power supply 117 is grounded. The emitters of the commutator elements 105 to 107 are connected to the positive electrode of the drive power supply 117, and the collectors of the commutator elements 108 to 110 are grounded.

【0046】119U、119Lは固定子巻線102
u、102v、102wの端子に発生する電圧の中性点
の電位(以下、中性電位VNと呼ぶ。)を生成する中性
電位生成抵抗、120は固定子巻線102u、102
v、102wの端子U、V、Wに発生する端子電圧
U、VV、VWと中性電位VNとを比較することによりゼ
ロクロス点検出信号VU0、VV0、VW0を生成し出力する
ゼロクロス点検出部、120u、120v、120wは
それぞれ端子電圧VU、VV、VWと中性電位VNとが入力
されゼロクロス点検出信号VU0、VV0、VW0を出力する
コンパレータ、121はドライブ回路104を制御する
ことにより永久磁石回転子103の回転数の制御を行う
制御部、122は使用者が制御部121に制御指示のた
めの信号を入力するための入力部である。
119U and 119L are stator windings 102
u, 102v, the potential of the neutral point of the voltage generated at terminal 102w (hereinafter, referred to as the neutral potential V N.) Neutral potential generating resistor for generating, 120 stator windings 102u, 102
By comparing the terminal voltages V U , V V , V W generated at the terminals U, V, W of v, 102 w with the neutral potential V N , zero-crossing point detection signals V U0 , V V0 , V W0 are generated. The output zero cross point detectors 120u, 120v, and 120w receive terminal voltages V U , V V , and V W and neutral potential V N, respectively, and output zero cross point detection signals V U0 , V V0 , and V W0. , 121 is a control unit for controlling the rotation speed of the permanent magnet rotor 103 by controlling the drive circuit 104, and 122 is an input unit for the user to input a signal for control instruction to the control unit 121. .

【0047】中性電位生成抵抗119U及び中性電位生
成抵抗119Lとは一端が互いに接続されており、中性
電位生成抵抗119Uの他端はバイパスコンデンサ11
8の正極に接続され、中性電位生成抵抗119Lの他端
は接地されている。中性電位生成抵抗119Uと中性電
位生成抵抗119Lとは、互いが接続する接続点ON
おいて中性電位VNを生成するように抵抗値が調整され
ている。コンパレータ120u、120v、120wの
正入力側は、それぞれ、端子U、V、Wに接続されてお
り、各々の負入力側は接続点ONに接続されている。コ
ンパレータ120u、120v、120wは、入力され
た各相の端子電圧VU、VV、VWと中性電位VNとを比較
し、端子電圧VU、VV、VWが中性電位VNより大きいと
きにはそれぞれゼロクロス点検出信号VU0、VV0、VW0
をHIGH状態として出力し、端子電圧VU、VV、VW
が中性電位VNより小さいときにはそれぞれゼロクロス
点検出信号VU0、VV0、VW0をLOW状態として出力す
る。制御部121は、コミュテータ素子105〜110
のベースに接続されており、ドライブ回路104を制御
するための六相制御信号UH、UL、VH、VL、W
H、WLを生成し出力する。また、制御部121は、コ
ンパレータ120u、120v、120wの出力側に接
続されており、永久磁石回転子103の回転数がある一
定値以上となると、ゼロクロス点検出部120より入力
されるゼロクロス点検出信号VU0、VV0、VW0に基づき
各六相制御信号を生成し出力するフィードバック制御に
切り換わる。
One end of the neutral potential generating resistor 119U and one end of the neutral potential generating resistor 119L are connected to each other, and the other end of the neutral potential generating resistor 119U is connected to the bypass capacitor 11U.
8, and the other end of the neutral potential generating resistor 119L is grounded. The neutral potential generating resistor 119U and neutral potential generating resistor 119L, the resistance value so as to generate a neutral potential V N is adjusted at the connection point O N of each other are connected. Comparator 120u, 120v, the positive input side of 120w, respectively, terminals U, V, is connected to the W, each of the negative input side is connected to the connection point O N. Comparator 120u, 120v, 120 w, the terminal voltage V U of each phase input, V V, compared with the V W and the neutral potential V N, the terminal voltage V U, V V, V W neutral potential V When it is larger than N, the zero-crossing point detection signals V U0 , V V0 , V W0 respectively
Are output in a HIGH state, and the terminal voltages V U , V V , V W
Are smaller than the neutral potential V N, the zero-crossing point detection signals V U0 , V V0 , and V W0 are output in a LOW state. The control unit 121 includes commutator elements 105 to 110
, And six-phase control signals UH, UL, VH, VL, and W for controlling the drive circuit 104.
H and WL are generated and output. The control unit 121 is connected to outputs of the comparators 120u, 120v, and 120w. When the rotation speed of the permanent magnet rotor 103 becomes equal to or more than a certain value, the control unit 121 detects a zero-cross point detected by the zero-cross point detection unit 120. The control is switched to the feedback control for generating and outputting each six-phase control signal based on the signals V U0 , V V0 , V W0 .

【0048】図2は図1の制御部の機能ブロック図であ
る。
FIG. 2 is a functional block diagram of the control unit of FIG.

【0049】図2において、120はゼロクロス点検出
部、120u、120v、120wはコンパレータ、1
21は制御部、VU、VV、VWは端子電圧、VNは中性電
位、VU0、VV0、VW0はゼロクロス点検出信号、UH、
UL、VH、VL、WH、WLは六相制御信号であり、
これらは図1と同様のものであり、同符号を付して説明
を省略する。
In FIG. 2, reference numeral 120 denotes a zero-cross point detection unit, 120u, 120v, and 120w denote comparators,
21 is a control unit, V U , V V , V W are terminal voltages, V N is a neutral potential, V U0 , V V0 , V W0 are zero-cross point detection signals, UH,
UL, VH, VL, WH, WL are six-phase control signals,
These are the same as those in FIG. 1, and the same reference numerals are given and the description is omitted.

【0050】201はゼロクロス点検出部120から入
力されるU相、V相、W相の各々のゼロクロス点検出信
号VU0、VV0、VW0からサージパルス(フリーホイーリ
ングダイオード111〜116にサージ電流が流れるこ
とにより発生する電圧パルス)によるゼロクロス点を除
去し誘起電圧によるゼロクロス点のみを抽出するゼロク
ロス点抽出部、202はゼロクロス点抽出部201で抽
出された誘起電圧によるゼロクロス点の時間間隔を測定
するゼロクロス点間隔計測部、202aはゼロクロス点
抽出部201で検出されるU相、V相、W相の各々の誘
起電圧によるゼロクロス点から構成されるパルスを合成
し出力する波形合成論理部、202bは波形合成論理部
202aで合成された3相の誘起電圧によるゼロクロス
点パルスの間隔を計測する第一時間計測タイマ、203
はゼロクロス点間隔計測部202で測定された誘起電圧
によるゼロクロス点の時間間隔を一時的に記憶するゼロ
クロス点時間間隔メモリ部、204はゼロクロス点時間
間隔メモリ部203に記憶されたゼロクロス点の時間間
隔を読み出しそれらの値に基づき次のゼロクロス点の時
間間隔を予測決定する位相シフト量決定演算部、204
aはゼロクロス点時間間隔メモリ部203に記憶された
ゼロクロス点の時間間隔Tk(k=0,1,・・・,
m)を読み出し後述する(数4)〜(数11)に従って
ゼロクロス点間隔T0(inf)を推定するゼロクロス点間隔
推定部、204bはゼロクロス点間隔推定部により推定
されたゼロクロス点間隔T0(inf)の1/2倍(以下、3
0度位相シフト時間と呼ぶ。)又は3/2倍(以下、9
0度位相シフト時間と呼ぶ。)を過去に最後に検出され
た誘起電圧によるゼロクロス点から駆動電流の相切り換
えを行う点までの遅延時間として決定し出力するシフト
量決定部、205は波形合成論理部202aにより出力
される誘起電圧によるゼロクロス点をトリガとして位相
シフト量決定演算部204により設定される30度位相
シフト時間T0(inf)/2又は90度位相シフト時間3T
0(inf)/2を測定しその時間に達したときにフィードバ
ック制御のための転流タイミング信号を出力する第二時
間計測タイマ、206は設定された強制同期周期時間T
cを計測しその時間に達したときに強制同期制御のため
の転流タイミング信号を出力する第三時間計測タイマ、
207は第三時間計測タイマ206に設定する複数の強
制同期周期時間Tcが記憶されておりそれらのうちの一
つを第三時間計測タイマ206に設定することにより第
三時間計測タイマ206の転流タイミング信号出力のタ
イミングを制御する強制同期周期制御部、208は第二
時間計測タイマ205又は第三時間計測タイマ206か
ら入力される転流タイミング信号により六相制御信号U
0、UL0、VH 0、VL0、WH0、WL0の切り換え制
御を行う転流制御部、209は転流制御部208により
出力される六相制御信号UH0、UL0、VH0、VL0
WH0、WL0が入力され電流増幅をし六相制御信号U
H、UL、VH、VL、WH、WLを出力する駆動ベー
ス信号バッファ部、210は内部にタイマを有し第二時
間計測タイマ205又は第三時間計測タイマ206から
入力される転流タイミング信号により起動され第二時間
計測タイマ205と第三時間計測タイマ206との転流
タイミング信号出力のタイミング時間差ΔT23を計測し
その値を出力する位相差計測部、211は位相差計測部
210により計測されたΔT23が閾値ΔT0以下かどう
かを判断し閾値がΔT0以下の場合は転流制御部208
の転流タイミング信号の入力を第三時間計測タイマ20
6から第二時間計測タイマ205に切り換える制御を行
う制御切換部、212は第一時間計測タイマ202b、
第二時間計測タイマ205、第三時間計測タイマ20
6、位相差計測部210のタイマにカウント用のクロッ
クを出力する発振回路である。
Reference numeral 201 denotes a data input from the zero-cross point detection unit 120.
U-phase, V-phase, and W-phase zero-cross point detection signals
Issue VU0, VV0, VW0From surge pulse (freewheel
Surge current flows through the switching diodes 111-116.
The zero crossing point due to the voltage pulse generated by
To extract only the zero-cross point due to the induced electromotive force
The loss point extraction unit 202 is extracted by the zero cross point extraction unit 201.
Measures the time interval of the zero crossing point by the induced voltage
Zero-cross point interval measuring unit 202a is a zero-cross point
Induction of each of the U phase, V phase, and W phase detected by the extraction unit 201
Synthesize pulse composed of zero crossing points by electromotive voltage
And a waveform synthesizing logic section 202b for outputting and outputting.
Zero-cross due to induced voltage of three phases synthesized in 202a
First time measurement timer for measuring the interval of the point pulse, 203
Is the induced voltage measured by the zero-crossing point interval measuring unit 202
Zero to temporarily store the time interval of the zero crossing point due to
Cross point time interval memory unit, 204 is zero cross point time
Time of zero cross point stored in interval memory unit 203
Read the interval and based on those values, at the next zero crossing point
A phase shift amount determining operation unit for predicting and determining the interval, 204
a is stored in the zero-cross point time interval memory unit 203
Time interval T of zero cross pointk(K = 0, 1,...,
m) is read and according to (Equation 4) to (Equation 11) described later.
Zero cross point interval T0 (inf)Zero-cross point interval to estimate
The estimator 204b is estimated by the zero-crossing point interval estimator
Zero-crossing point interval T0 (inf)1/2 times (hereinafter, 3
Called 0 degree phase shift time. ) Or 3/2 times (hereinafter, 9
Called 0 degree phase shift time. ) Last detected in the past
Switching of drive current from zero crossing point by induced electromotive force
Shift that is determined and output as the delay time until
The quantity determination unit 205 is output by the waveform synthesis logic unit 202a.
Phase triggered by zero-cross point due to induced electromotive force
30 degree phase set by the shift amount determination calculation unit 204
Shift time T0 (inf)/ 2 or 90 degree phase shift time 3T
0 (inf)/ 2 is measured and the feedback
Second time to output commutation timing signal for block control
The time measurement timer 206 is the set forced synchronization cycle time T
cFor forced synchronous control when the time is reached
A third time measurement timer that outputs a commutation timing signal of
Reference numeral 207 denotes a plurality of strengths set in the third time measurement timer 206.
Synchronization cycle time TcIs remembered and one of them
One by setting the third time measurement timer 206
The timer of the commutation timing signal output of the three-hour measurement timer 206
The forced synchronization cycle control unit for controlling the
Time measurement timer 205 or third time measurement timer 206
6-phase control signal U based on the commutation timing signal
H0, UL0, VH 0, VL0, WH0, WL0Switching system
A commutation control unit 209 for controlling
The output six-phase control signal UH0, UL0, VH0, VL0,
WH0, WL0Is input to amplify the current and the six-phase control signal U
H, UL, VH, VL, WH, WL
Signal buffer unit, 210 has an internal timer
From the time measurement timer 205 or the third time measurement timer 206
Second time activated by input commutation timing signal
Commutation between measurement timer 205 and third time measurement timer 206
Timing difference ΔT of timing signal outputtwenty threeMeasure
A phase difference measurement unit that outputs the value, 211 is a phase difference measurement unit
ΔT measured by 210twenty threeIs the threshold ΔT0Whether below
And the threshold is ΔT0In the following cases, the commutation control unit 208
Input the commutation timing signal of the third time measurement timer 20
Control to switch from 6 to the second time measurement timer 205
Control switching unit 212, the first time measurement timer 202b,
Second time measurement timer 205, third time measurement timer 20
6. The timer for counting the phase difference
This is an oscillation circuit that outputs a clock.

【0051】ゼロクロス点抽出部201には、検出され
たゼロクロス点がサージパルスの立ち上がりにより生じ
たゼロクロス点か、サージパルスの立ち下がりにより生
じたゼロクロス点か、誘起電圧によるゼロクロス点かを
判別するための波形処理フラグJが記憶されている。J
=0はゼロクロス点未検出の状態を表し、J=1はサー
ジパルスの立ち上がりを検出した状態を表し、J=2は
サージパルスの立ち下がりを検出した状態を表し、J=
3は誘起電圧によるゼロクロス点を検出した状態を表
す。
The zero-cross point extracting unit 201 determines whether the detected zero-cross point is a zero-cross point caused by the rise of the surge pulse, a zero-cross point caused by the fall of the surge pulse, or a zero-cross point caused by the induced voltage. Is stored. J
= 0 indicates a state in which a zero-cross point has not been detected, J = 1 indicates a state in which the rising of a surge pulse has been detected, J = 2 indicates a state in which a falling of a surge pulse has been detected, and J =
Reference numeral 3 denotes a state in which a zero-cross point due to the induced voltage is detected.

【0052】強制同期周期制御部207には、内部に備
えられたメモリに、起動時の強制同期制御の転流タイミ
ング信号の発生時間間隔を表すタイミング信号発生時間
の配列Tco(I)(I=0,1,・・・N−1)及び現
在のタイミング信号発生時間を示す配列番号Iが記憶さ
れている。
The forced synchronization cycle control unit 207 has, in a memory provided therein, an array of timing signal generation times T co (I) (I) representing the generation time intervals of the commutation timing signals of the forced synchronization control at the time of startup. = 0, 1,... N−1) and an array number I indicating the current timing signal generation time.

【0053】転流制御部208には内部に備えられたメ
モリにモード選択フラグHが記憶されており、H=0の
時には第三時間計測タイマ206から入力される転流タ
イミング信号を受けつけ、そのタイミングにより六相制
御信号UH0、UL0、VH0、VL0、WH0、WL0の切
り換え制御を行い、H=1の時には第二時間計測タイマ
205から入力される転流タイミング信号を受けつけ、
そのタイミングにより六相制御信号UH0、UL0、VH
0、VL0、WH0、WL0の切り換え制御を行う。以下、
H=0の状態を強制同期モード、H=1の状態をフィー
ドバック制御モードと呼ぶ。また、転流制御部208は
メモリに転流直後検出フラグK及び相番号Mを記憶して
いる。K=1は転流直後であることを表し、K=0は転
流直後ではないことを表す。M(=0,1,2,3,
4,5)は六相切換信号の相番号を表す。
The commutation control unit 208 stores a mode selection flag H in a memory provided therein. When H = 0, a commutation timing signal input from the third time measurement timer 206 is received. Switching of the six-phase control signals UH 0 , UL 0 , VH 0 , VL 0 , WH 0 , WL 0 is performed according to the timing. When H = 1, the commutation timing signal input from the second time measurement timer 205 is received. ,
The six-phase control signals UH 0 , UL 0 , VH
0 , VL 0 , WH 0 , and WL 0 are controlled. Less than,
The state of H = 0 is called a forced synchronization mode, and the state of H = 1 is called a feedback control mode. Further, the commutation control unit 208 stores a commutation immediately after detection flag K and a phase number M in a memory. K = 1 represents immediately after commutation, and K = 0 represents not immediately after commutation. M (= 0, 1, 2, 3,
4, 5) represent the phase numbers of the six-phase switching signal.

【0054】位相差計測部210には内部に備えられた
メモリにタイマ番号フラグPが記憶されている。P=0
は位相差計測部210のタイマが第二時間計測タイマ2
05により起動されたことを表し、P=1は位相差計測
部210のタイマが第三時間計測タイマ206により起
動されたことを表し、P=2は位相差計測部210のタ
イマが停止状態にあることを表す。
The phase difference measuring section 210 stores a timer number flag P in a memory provided therein. P = 0
Indicates that the timer of the phase difference measurement unit 210 is the second time measurement timer 2
05 indicates that the timer of the phase difference measurement unit 210 has been started by the third time measurement timer 206, and P = 2 indicates that the timer of the phase difference measurement unit 210 has been stopped. Indicates that there is.

【0055】以上のように構成された本実施の形態のブ
ラシレスモータの駆動制御装置において、以下その駆動
制御方法について説明する。
The drive control method for the brushless motor drive control device of the present embodiment configured as described above will be described below.

【0056】まず、ブラシレスモータの起動からフィー
ドバック制御状態に移行するまでの動作について説明す
る。
First, the operation from the start of the brushless motor to the transition to the feedback control state will be described.

【0057】図3は実施の形態1のブラシレスモータの
駆動制御装置の駆動制御方法の起動時の動作を表すフロ
ーチャートであり、図4は実施の形態1のブラシレスモ
ータの駆動制御装置の駆動制御方法の強制同期制御から
フィードバック制御に切り換わる時の動作を表すフロー
チャートであり、図5は実施の形態1のブラシレスモー
タの駆動制御装置の駆動制御方法のフィードバック制御
時の動作を表すフローチャートであり、図6は実施の形
態1のブラシレスモータの駆動制御装置の駆動制御方法
のゼロクロス点検出時の割り込み処理1の制御動作を表
すフローチャートであり、図7は実施の形態1のブラシ
レスモータの駆動制御装置の駆動制御方法の位相差検出
部による割り込み処理2の制御動作を表すフローチャー
トである。
FIG. 3 is a flowchart showing an operation at the time of startup of the drive control method of the brushless motor drive control device according to the first embodiment. FIG. 4 is a flowchart showing the drive control method of the brushless motor drive control device of the first embodiment. FIG. 5 is a flowchart showing an operation at the time of switching from forced synchronous control to feedback control of FIG. 5, and FIG. 5 is a flowchart showing an operation at the time of feedback control of the drive control method of the drive control device for the brushless motor according to the first embodiment. 6 is a flowchart showing a control operation of interrupt processing 1 at the time of detecting a zero-cross point in the drive control method of the brushless motor drive control device of the first embodiment, and FIG. 7 is a flowchart of the brushless motor drive control device of the first embodiment. 9 is a flowchart illustrating a control operation of interrupt processing 2 by a phase difference detection unit of the drive control method.

【0058】まず最初に、図3を参照し、電源投入時の
起動動作について説明する。
First, a start-up operation at the time of power-on will be described with reference to FIG.

【0059】電源が投入されると、ゼロクロス点抽出部
201は波形処理フラグJを0(ゼロクロス点未検出)
に設定し、強制同期周期制御部207は配列番号Iを0
に設定し、転流制御部208はモード選択フラグHを0
(強制同期モード)、転流直後検出フラグKを0(転流
直後ではない)、相番号Mを0に設定し、位相差計測部
210はタイマ番号フラグPを2(タイマがスタートし
ていない状態)に設定する(S1)。
When the power is turned on, the zero-cross point extracting unit 201 sets the waveform processing flag J to 0 (zero-cross point not detected).
And the forced synchronization cycle control unit 207 sets the array number I to 0.
And the commutation control unit 208 sets the mode selection flag H to 0
(Compulsory synchronization mode), the commutation immediately after detection flag K is set to 0 (not immediately after commutation), the phase number M is set to 0, and the phase difference measuring section 210 sets the timer number flag P to 2 (timer is not started). State) (S1).

【0060】次に、転流制御部208及び強制同期周期
制御部207は、入力部122から入力されている回転
開始信号を検出し(S2)、回転開始信号がLOW状態
(運転不許可を表す状態)であればステップS2を繰り
返し、待機する(S3)。
Next, the commutation control unit 208 and the forced synchronization cycle control unit 207 detect the rotation start signal input from the input unit 122 (S2), and the rotation start signal is in the LOW state (indicating that the operation is not permitted). If (state), step S2 is repeated, and the process waits (S3).

【0061】ステップS3において、回転開始信号がH
IGH状態(運転許可を表す状態)であった場合、転流
制御部208は、入力部122から入力される回転方向
決定信号を検出し、回転方向決定信号がHIGH状態
(正方向を表す状態)であれば、六相制御信号UH0
UL0、VH0、VL0、WH0、WL0を正方向に順次切
り換える状態となり、回転方向決定信号がLOW状態
(逆方向を表す状態)であれば、六相制御信号UH0
UL0、VH0、VL0、WH0、WL0を逆方向に順次切
り換える状態となる(S4)。ここで、六相制御信号を
正方向に順次切り換える状態とは、転流制御部208に
転流タイミング信号が入力されたとき、(表1)の「正
方向」の欄に示す順序で六相制御信号の切り換えの制御
を行う状態を表し、六相制御信号を逆方向に順次切り換
える状態とは、転流制御部208に転流タイミング信号
が入力されたとき、(表1)の「逆方向」の欄に示す順
序で六相制御信号の切り換えの制御を行う状態を表す。
In step S3, the rotation start signal is H
In the case of the IGH state (a state indicating operation permission), the commutation control unit 208 detects the rotation direction determination signal input from the input unit 122, and the rotation direction determination signal is in the HIGH state (a state indicating the forward direction). Then, the six-phase control signal UH 0 ,
UL 0 , VH 0 , VL 0 , WH 0 , and WL 0 are sequentially switched in the forward direction. If the rotation direction determination signal is a LOW state (a state indicating the reverse direction), the six-phase control signal UH 0 ,
UL 0 , VH 0 , VL 0 , WH 0 , and WL 0 are sequentially switched in the reverse direction (S4). Here, the state in which the six-phase control signals are sequentially switched in the positive direction means that, when the commutation timing signal is input to the commutation control unit 208, the six-phase control signals are switched in the order shown in the column of “positive direction” in (Table 1). The state in which the control of the switching of the control signal is controlled is indicated. The state in which the six-phase control signal is sequentially switched in the reverse direction means that when the commutation timing signal is input to the commutation control unit 208, the “reverse direction” in (Table 1) "In the order shown in the column.

【0062】[0062]

【表1】 [Table 1]

【0063】次に、強制同期周期制御部207は、第三
時間計測タイマ206のタイマをクリアし、第三時間計
測タイマ206にI(=0)番目のタイミング信号発生
時間Tco(I)を設定し、第三時間計測タイマ206の
タイマをスタートさせる(S5)。
Next, the compulsory synchronization cycle control unit 207 clears the timer of the third time measurement timer 206, and gives the I (= 0) -th timing signal generation time T co (I) to the third time measurement timer 206. Then, the timer of the third time measurement timer 206 is started (S5).

【0064】次いで、転流制御部208は、(表1)に
示したM(=1)番目の相状態となるように六相制御信
号UH0、UL0、VH0、VL0、WH0、WL0を切り換
え(S6)、転流直後検出フラグKを1に設定する(S
7)。転流直後検出フラグKは、転流制御部208の相
切り換えが行われた時には必ず1に設定されるフラグで
あり、これは、後述するように、サージパルスの立ち上
がりや立ち下がり時に生じるゼロクロス点を除去するの
に用いられる。
Next, the commutation control unit 208 sets the six-phase control signals UH 0 , UL 0 , VH 0 , VL 0 , WH 0 so that the M (= 1) -th phase state shown in (Table 1) is obtained. switches the WL 0 (S6), sets the commutation immediately detection flag K is 1 (S
7). The commutation immediately after detection flag K is a flag that is always set to 1 when the phase switching of the commutation control unit 208 is performed. As described later, this is a zero-crossing point generated at the rise or fall of a surge pulse. Used to remove

【0065】この間、第三時間計測タイマ206は、発
振回路212から入力されるクロックをカウントしてお
り、そのカウント値が設定されたタイミング信号発生時
間T co(I)に達するまで待機する(S8)。
During this time, the third time measurement timer 206 starts
Counts the clock input from the
When the timing signal with the count value set is generated
Interval T coIt waits until (I) is reached (S8).

【0066】第三時間計測タイマ206は、そのカウン
ト値がタイミング信号発生時間Tco(I)に達したと
き、転流タイミング信号(転流パルス)を強制同期周期
制御部207、転流制御部208、及び位相差計測部2
10に対し出力する(S9)。
When the count value reaches the timing signal generation time T co (I), the third time measurement timer 206 sends the commutation timing signal (commutation pulse) to the forced synchronization cycle control unit 207 and the commutation control unit. 208, and phase difference measurement unit 2
The data is output to the device 10 (S9).

【0067】第三時間計測タイマ206から転流タイミ
ング信号が入力されると、強制同期周期制御部207
は、配列番号Iを1増加させ、転流制御部208は、相
番号Mを1増加させる(S10)。
When the commutation timing signal is input from the third time measurement timer 206, the forced synchronization cycle control unit 207
Increases the sequence number I by 1, and the commutation control unit 208 increases the phase number M by 1 (S10).

【0068】このとき、本実施の形態ではブラシレスモ
ータは六相制御であるため、相番号Mが6となったとき
には(S11)、相番号Mを0に戻す(S12)。
At this time, in this embodiment, since the brushless motor is of six-phase control, when the phase number M becomes 6 (S11), the phase number M is returned to 0 (S12).

【0069】以降、ステップS5からステップS12ま
での動作を同様にN回繰り返す(S13)。
Thereafter, the operations from step S5 to step S12 are similarly repeated N times (S13).

【0070】ここで、タイミング信号発生時間T
co(I)は配列番号Iが0からN−1に増加するに従っ
て短くなるように設定されている。これにより、ブラシ
レスモータの回転数は増加し加速される。
Here, the timing signal generation time T
co (I) is set to be shorter as the sequence number I increases from 0 to N-1. Thereby, the rotation speed of the brushless motor is increased and accelerated.

【0071】転流制御部208が出力する六相制御信号
UH0、UL0、VH0、VL0、WH 0、WL0は、駆動ベ
ース信号バッファ部209において、コミュテータ素子
105〜コミュテータ素子110のスイッチングを行う
ための電圧レベルの六相制御信号UH、UL、VH、V
L、WH、WLに変換され、固定子巻線102u、10
2v、102wに流される駆動電流iu、iv、iwの切
り換えが行われる。
Six-phase control signal output from commutation control section 208
UH0, UL0, VH0, VL0, WH 0, WL0Drive
Source signal buffer unit 209, the commutator element
105 to perform switching of the commutator element 110
-Level control signals UH, UL, VH, V
L, WH, and WL, and the stator windings 102u, 10u
Drive current i flowing through 2v, 102wu, Iv, IwCut
Replacement is performed.

【0072】ステップS5からステップS12までの動
作をN回繰り返すと、I=N−1に達し、次の切り替え
モードの動作に移行する(S13)。
When the operations from step S5 to step S12 are repeated N times, I = N-1 is reached, and the operation shifts to the operation in the next switching mode (S13).

【0073】切り替えモード(図4参照)に移行する
と、制御部121は、ゼロクロス点検出時の割り込み処
理1と第二時間計測タイマ205による割り込み処理2
とが許可された状態となる。
When shifting to the switching mode (see FIG. 4), the control unit 121 executes an interrupt process 1 upon detection of a zero-cross point and an interrupt process 2 by the second time measurement timer 205.
Are permitted.

【0074】最初に、強制同期周期制御部207は第三
時間計測タイマ206のカウント値をクリアし、第三時
間計測タイマ206にタイミング信号発生時間Tco(N
−1)をセットし、第三時間計測タイマ206のタイマ
のカウントをスタートさせる(S21)。転流制御部2
08は、M番目の相状態となるように六相制御信号UH
0、UL0、VH0、VL0、WH0、WL0を切り換えてラ
ッチする(S22)。
First, the forced synchronization cycle control section 207 clears the count value of the third time measurement timer 206 and gives the third time measurement timer 206 the timing signal generation time T co (N
-1) is set, and the timer of the third time measurement timer 206 starts counting (S21). Commutation control unit 2
08 is a six-phase control signal UH so as to be in the M-th phase state.
0 , UL 0 , VH 0 , VL 0 , WH 0 , WL 0 are switched and latched (S22).

【0075】次に、位相差計測部210は、現在設定さ
れているタイマ番号フラグPが2(タイマがスタートし
ていないことを表す状態)であるか否かを検査し(S2
3)、P=2であればP=1(位相差計測部210のタ
イマが第三時間計測タイマ206によりスタートされた
ことを表す状態)に設定する(S24)。
Next, the phase difference measuring section 210 checks whether or not the currently set timer number flag P is 2 (a state indicating that the timer has not started) (S2).
3) If P = 2, set P = 1 (a state indicating that the timer of the phase difference measurement unit 210 has been started by the third time measurement timer 206) (S24).

【0076】ここでは、現在の状態がP=2なので、ス
テップS23、ステップS24ではP=1に設定され
る。
Here, since the current state is P = 2, P = 1 is set in steps S23 and S24.

【0077】次に、位相差計測部210は、現在設定さ
れているタイマ番号フラグPが0(位相差計測部210
のタイマが第二時間計測タイマ205によりスタートさ
れたことを表す状態)であるか否かを検査する(S2
5)。割り込み処理が入らなければ、ここではP=1な
ので、位相差計測部210は、現在のタイマカウント値
をクリアした後、タイマのカウントを再スタートさせる
(S26)。
Next, the phase difference measuring section 210 sets the currently set timer number flag P to 0 (phase difference measuring section 210
(A state indicating that the second timer is started by the second time measurement timer 205) is checked (S2).
5). If the interruption process is not performed, since P = 1 here, the phase difference measurement unit 210 clears the current timer count value and restarts the timer count (S26).

【0078】その後、転流直後検出フラグKを1にセッ
トする(S27)。
Thereafter, the commutation detection flag K is set to 1 (S27).

【0079】この間、第三時間計測タイマ206は、発
振回路212からのクロックをカウントしており、設定
されたタイミング信号発生時間Tco(N−1)にそのカ
ウント値が達するまで待機する(S28)。
During this time, the third time measurement timer 206 counts the clock from the oscillation circuit 212, and waits until the count value reaches the set timing signal generation time T co (N-1) (S28). ).

【0080】第三時間計測タイマ206は、タイマのカ
ウント値がタイミング信号発生時間Tco(N−1)に到
達すると、強制同期周期制御部207、転流制御部20
8、位相差計測部210に対して転流タイミング信号を
出力する(S29)。転流制御部208は、第三時間計
測タイマ206から転流タイミング信号が入力される
と、相番号Mを1増加させる(S30)。
When the count value of the timer reaches the timing signal generation time T co (N−1), the third time measurement timer 206 starts the forced synchronization cycle control unit 207 and the commutation control unit 20.
8. A commutation timing signal is output to the phase difference measurement unit 210 (S29). When the commutation timing signal is input from the third time measurement timer 206, the commutation control unit 208 increases the phase number M by 1 (S30).

【0081】このとき、ブラシレスモータは六相制御で
あるので、相番号Mが6となったときには(S31)、
相番号を0に戻す(S32)。
At this time, since the brushless motor is under six-phase control, when the phase number M becomes 6 (S31),
The phase number is returned to 0 (S32).

【0082】最後に、制御切換部211は、転流制御部
208に設定されたモード選択フラグHが1(フィード
バック制御モード)か否かを検査し(S33)、H=0
であれば、ステップS21の動作に戻る。
Finally, the control switching unit 211 checks whether the mode selection flag H set in the commutation control unit 208 is 1 (feedback control mode) (S33), and H = 0.
If so, the operation returns to the operation in step S21.

【0083】以下、第二時間計測タイマ205による割
り込み処理2により強制同期モード(H=0)からフィ
ードバック制御モード(H=1)に切り換わるまで、ス
テップS21からステップS33の動作を繰り返す。
Thereafter, the operations from step S21 to step S33 are repeated until switching from the forced synchronization mode (H = 0) to the feedback control mode (H = 1) by the interruption process 2 by the second time measurement timer 205.

【0084】次に、ゼロクロス点検出時の割り込み処理
1の動作について、図6を参照しながら説明する。
Next, the operation of interrupt processing 1 upon detection of a zero-cross point will be described with reference to FIG.

【0085】ゼロクロス点検出時の割り込み処理1は、
コンパレータ120u、120v、120wにより、何
れかの相のゼロクロス点検出信号VU0、VV0、VW0にお
いて状態の変化が検出されたときに行われる。即ち、ゼ
ロクロス点検出時の割り込み処理1は、サージパルスの
立ち上がり、立ち下がり、及び誘起電圧によるゼロクロ
ス点がゼロクロス点検出部120により検出された時に
行われる処理である。
The interrupt processing 1 upon detection of the zero-cross point is as follows:
This is performed when the comparators 120u, 120v, and 120w detect a change in the state of the zero-crossing point detection signals V U0 , V V0 , and V W0 of any phase. That is, the interrupt processing 1 at the time of detecting the zero-cross point is processing performed when the zero-cross point due to the rise and fall of the surge pulse and the induced voltage is detected by the zero-cross point detection unit 120.

【0086】サージパルスの立ち上がりにおいては、ま
ず、ゼロクロス点抽出部201は、転流直後検出フラグ
Kが1(転流直後)かどうかを検査し(S51)、K=
1(転流直後)の場合、波形処理フラグJを1(サージ
パルスの立ち上がりを検出したことを表す状態)に設定
し、転流直後検出フラグKを0(転流直後ではない)に
設定し(S52)、割り込み処理1を終了する(S5
3)。
At the rise of the surge pulse, first, the zero-cross point extracting unit 201 checks whether the commutation immediately after detection flag K is 1 (immediately after commutation) (S51).
In the case of 1 (immediately after commutation), the waveform processing flag J is set to 1 (a state indicating that the rising of the surge pulse has been detected), and the immediately after commutation detection flag K is set to 0 (not immediately after commutation). (S52), the interrupt processing 1 ends (S5).
3).

【0087】サージパルスの立ち下がり時おいては、ま
ず、ゼロクロス点抽出部201は、転流直後検出フラグ
Kが1(転流直後)かどうかを検査し(S51)、サー
ジパルスの立ち上がり時のステップS52において転流
直後検出フラグKは0(転流直後ではないことを表す状
態)に設定されているので、波形処理フラグJを1だけ
増加させJ=2(サージパルスの立ち下がりを検出)と
する(S54)。次に、ゼロクロス点抽出部201は、
J=3(ゼロクロス点を検出)かどうかを検査し(S5
5)、J=2なので割り込み処理1を終了する(S5
6)。
When the surge pulse falls, first, the zero-cross point extraction unit 201 checks whether the commutation immediately after detection flag K is 1 (immediately after commutation) (S51). In step S52, since the commutation immediately after detection flag K is set to 0 (a state indicating that it is not immediately after commutation), the waveform processing flag J is increased by 1 and J = 2 (the fall of the surge pulse is detected). (S54). Next, the zero cross point extraction unit 201
It is checked whether J = 3 (zero cross point is detected) (S5).
5) Since J = 2, the interrupt processing 1 ends (S5).
6).

【0088】つまり、ステップS51からステップS5
6の上記動作により、ゼロクロス点抽出部201は、転
流直後に発生するサージパルスの立ち上がり及び立ち下
がりによるゼロクロス点を無視し何も出力しない。
That is, from step S51 to step S5
By the above operation of No. 6, the zero-cross point extraction unit 201 ignores the zero-cross point due to the rise and fall of the surge pulse generated immediately after the commutation and outputs nothing.

【0089】誘起電圧によるゼロクロス点の検出時にお
いては、まず、ゼロクロス点抽出部201は、転流直後
検出フラグKが1(転流直後)かどうかを検査する(S
51)。このとき、サージパルスの立ち上がり時のステ
ップS52において転流直後検出フラグKは0(転流直
後ではない)に設定されているので、波形処理フラグJ
を1だけ増加させJ=3(ゼロクロス点を検出)とする
(S54)。次に、ゼロクロス点抽出部201は、J=
3(ゼロクロス点を検出)かどうかを検査し(S5
5)、J=3なので、波形合成論理部202aに対し、
ゼロクロス点検出信号VU1、VV1、VW1を出力する。波
形合成論理部202aはゼロクロス点検出信号VU1、V
V1、VW1のうち何れかが入力されると、第一時間計測タ
イマ202bの現在のカウント値をゼロクロス点時間間
隔メモリ部203に記憶させ、第一時間計測タイマ20
2bのタイマのカウント値を0にクリアした後、第一時
間計測タイマ202bのタイマのカウントをスタートさ
せる(S57)。すなわち、この動作により、一つ前の
誘起電圧によるゼロクロス点から現在の誘起電圧による
ゼロクロス点までの時間間隔がゼロクロス点時間間隔メ
モリ部203に記憶される。
At the time of detecting the zero-cross point by the induced voltage, first, the zero-cross point extraction unit 201 checks whether the commutation immediately after detection flag K is 1 (immediately after commutation) (S
51). At this time, since the commutation detection flag K is set to 0 (not immediately after commutation) in step S52 when the surge pulse rises, the waveform processing flag J
Is increased by 1 so that J = 3 (zero cross point is detected) (S54). Next, the zero-cross point extraction unit 201 determines that J =
3 (detection of zero crossing point) (S5).
5) Since J = 3, the waveform synthesizing logic unit 202a
The zero cross point detection signals V U1 , V V1 and V W1 are output. The waveform synthesis logic unit 202a outputs the zero-cross point detection signals V U1 , V U1
When any one of V1 and VW1 is input, the current count value of the first time measurement timer 202b is stored in the zero-cross point time interval memory unit 203, and the first time measurement timer
After clearing the count value of the timer 2b to 0, the timer of the first time measurement timer 202b starts counting (S57). That is, by this operation, the time interval from the zero-cross point due to the immediately preceding induced voltage to the zero-cross point due to the current induced voltage is stored in the zero-cross point time interval memory unit 203.

【0090】次に、波形合成論理部202aは、第二時
間計測タイマ205のカウント値をクリアし、第二時間
計測タイマ205のタイマのカウントをスタートさせる
(S58)。
Next, the waveform synthesizing logic unit 202a clears the count value of the second time measurement timer 205 and starts counting by the second time measurement timer 205 (S58).

【0091】次いで、位相シフト量決定演算部204に
おいて、ゼロクロス点間隔推定部204aがゼロクロス
点時間間隔メモリ部203に記憶されたN個前までのゼ
ロクロス点時間間隔の測定値を読み出し、それらの値か
ら、次のゼロクロス点までの間隔T0(inf)を計算し、位
相シフト量決定部204bが第二時間計測タイマ205
に30度位相シフト時間T0(inf)/2又は90度位相シ
フト時間3T0(inf)/2を設定する(S59)。
Next, in the phase shift amount determination calculating section 204, the zero-cross point interval estimating section 204a reads the measured values of the N-th preceding zero-cross point time intervals stored in the zero-cross point time interval memory section 203, and reads those values. , An interval T 0 (inf) to the next zero-cross point is calculated, and the phase shift amount determination unit 204 b
In step S59, a 30-degree phase shift time T 0 (inf) / 2 or a 90-degree phase shift time 3T 0 (inf) / 2 is set.

【0092】最後に、ゼロクロス点抽出部201は、波
形処理フラグJを0(ゼロクロス点未検出)に設定し、
転流制御部208に記憶されている転流直後検出フラグ
Kを0(転流直後ではない)に設定し(S60)、割り
込み処理1を終了する(S61)。
Finally, the zero-cross point extracting unit 201 sets the waveform processing flag J to 0 (zero-cross point not detected),
The immediately after commutation detection flag K stored in the commutation control unit 208 is set to 0 (not immediately after commutation) (S60), and the interrupt process 1 ends (S61).

【0093】次に、第二時間計測タイマ205による割
り込み処理2について説明する。
Next, interrupt processing 2 by the second time measurement timer 205 will be described.

【0094】第二時間計測タイマ205のタイマのカウ
ント値が位相シフト量決定演算部204により第二時間
計測タイマ205に設定された位相シフト時間(30度
位相シフト時間T0(inf)/2又は90度位相シフト時間
3T0(inf)/2)に等しくなったとき、第二時間計測タ
イマ205による割り込み処理2が行われる。第二時間
計測タイマ205による割り込み処理2は、ゼロクロス
点検出信号VU1、VV1、VW1のフィードバックにより作
られる転流タイミングが強制同期により作られる転流タ
イミングと略等しくなったときに強制同期制御からフィ
ードバック制御に切り換え、フィードバック制御に切り
換わった後は、位相シフト時間の転流タイミングにおい
てベース電流の相切り換えを行う処理である。
The count value of the timer of the second time measurement timer 205 is the phase shift time (30 ° phase shift time T 0 (inf) / 2 or 30 ° phase shift time ) set in the second time measurement timer 205 by the phase shift amount determination calculation unit 204. When it becomes equal to the 90-degree phase shift time 3T 0 (inf) / 2), the interruption process 2 by the second time measurement timer 205 is performed. The interrupt processing 2 by the second time measurement timer 205 is performed when the commutation timing generated by the feedback of the zero-crossing point detection signals V U1 , V V1 , V W1 becomes substantially equal to the commutation timing generated by the forced synchronization. After the control is switched to the feedback control, and after the switch to the feedback control, the phase of the base current is switched at the commutation timing of the phase shift time.

【0095】強制同期モード(H=0)の状態において
第二時間計測タイマ205のカウント値が位相シフト量
決定演算部204により第二時間計測タイマ205に設
定された位相シフト時間に等しくなったとき、まず、第
二時間計測タイマ205は、転流制御部208に設定さ
れたモード選択フラグHが1(フィードバック制御モー
ド)か否かを検査し(S71)、この時点ではH=0
(強制同期モード)なので、次に、第二時間計測タイマ
205は、位相差計測部210に設定されたタイマ番号
フラグPが2(タイマがスタートしていないことを表す
状態)かどうかを検査し(S72)、P=2のときには
P=0(位相差計測部210のカウントが第二時間計測
タイマ205によりスタートされたことを表す状態)に
設定する(S73)。
When the count value of the second time measurement timer 205 becomes equal to the phase shift time set in the second time measurement timer 205 by the phase shift amount determination calculation unit 204 in the forced synchronization mode (H = 0). First, the second time measurement timer 205 checks whether the mode selection flag H set in the commutation control unit 208 is 1 (feedback control mode) (S71), and at this time, H = 0.
Next, the second time measurement timer 205 checks whether the timer number flag P set in the phase difference measurement unit 210 is 2 (a state indicating that the timer has not started). (S72) When P = 2, P = 0 (a state indicating that the count of the phase difference measurement unit 210 has been started by the second time measurement timer 205) is set (S73).

【0096】ステップS72においてP=2(タイマが
まだスタートしていないことを表す状態)の場合、第二
時間計測タイマ205は、ステップS73でタイマ番号
フラグPを0に設定し、P≠1と判断し(S74)、位
相差計測部210のタイマのカウント値をクリアしカウ
ントをスタートさせ(S75)、割り込み処理2を終了
する(S76)。
If P = 2 (a state indicating that the timer has not started yet) in step S72, the second time measurement timer 205 sets the timer number flag P to 0 in step S73, and sets P ≠ 1 Judgment is made (S74), the count value of the timer of the phase difference measuring section 210 is cleared and counting is started (S75), and the interrupt processing 2 is ended (S76).

【0097】即ち、ステップS72からステップS75
では、位相差計測部210のタイマのカウントが第三時
間計測タイマ206によりスタートされていない状態で
ある場合には、位相差計測部210のタイマのカウント
をスタートさせ、割り込み処理2を終了する。
That is, from step S72 to step S75
In the case where the count of the timer of the phase difference measurement unit 210 is not started by the third time measurement timer 206, the count of the timer of the phase difference measurement unit 210 is started, and the interrupt process 2 ends.

【0098】上記ステップS71からステップS76の
動作により、第二時間計測タイマ205が位相差計測部
210のタイマのカウントをスタートさせ、割り込み処
理2を終了した場合、図4のステップS25においてP
=0(位相差計測部210のタイマが第二時間計測タイ
マ205によりスタートされたことを表す状態)と判断
され、次に、位相差計測部210が第二時間計測タイマ
205の発生する転流タイミング信号と第三時間計測タ
イマ206の発生する転流タイミング信号との時間差
(位相差)ΔT23を検出し制御切換部211に出力し、
制御切換部211は、位相差ΔT23が閾値ΔT0以下で
あるか否かを判定する(S34)。
When the second time measurement timer 205 starts counting of the timer of the phase difference measurement unit 210 by the operation of the above steps S71 to S76, and the interruption process 2 is completed, the process proceeds to step S25 in FIG.
= 0 (a state indicating that the timer of the phase difference measurement unit 210 has been started by the second time measurement timer 205), and then the phase difference measurement unit 210 starts the commutation generated by the second time measurement timer 205. A time difference (phase difference) ΔT 23 between the timing signal and the commutation timing signal generated by the third time measurement timer 206 is detected and output to the control switching unit 211,
Control switching unit 211 determines whether the phase difference [Delta] T 23 is the threshold value [Delta] T 0 or less (S34).

【0099】位相差ΔT23が閾値ΔT0以下に達してい
ない場合、制御切換部211は、ブラシレスモータの回
転は同期状態に達していないと判断し(S34)、位相
差計測部210のタイマのカウントを停止させカウント
値をクリアし(S35)、タイマ番号フラグPを2(タ
イマがスタートしていないことを表す状態)に設定し
(S36)、ステップS27の動作に移る。
If the phase difference ΔT 23 has not reached the threshold value ΔT 0 or less, the control switching unit 211 determines that the rotation of the brushless motor has not reached the synchronous state (S 34), and the timer of the phase difference measuring unit 210 The counting is stopped to clear the count value (S35), the timer number flag P is set to 2 (a state indicating that the timer has not been started) (S36), and the operation proceeds to step S27.

【0100】一方、位相差ΔT23が閾値ΔT0以下に達
した場合、制御切換部211は、転流制御部208のモ
ード選択フラグHを1(フィードバック制御モード)に
設定し(S37)、ステップS27の動作に移る。
On the other hand, when the phase difference ΔT 23 has reached the threshold value ΔT 0 or less, the control switching unit 211 sets the mode selection flag H of the commutation control unit 208 to 1 (feedback control mode) (S37). Move on to the operation of S27.

【0101】第二時間計測タイマ205による割り込み
処理2において、割り込み処理2が開始された時点で位
相差計測部210のタイマのカウントが第三時間計測タ
イマ206によりすでにスタートされていた場合、ステ
ップS72においてP=1(位相差計測部210のタイ
マが第三時間計測タイマ206によりスタートされたこ
とを表す状態)と判断され(S74)、次に、位相差計
測部210は、位相差計測部210が第三時間計測タイ
マ206の発生する転流タイミング信号と第二時間計測
タイマ205の発生する転流タイミング信号との位相差
ΔT23を検出し制御切換部211に出力し、制御切換部
211は、位相差ΔT23が閾値ΔT0以下になったかど
うかを判定する(S77)。
In the interruption process 2 by the second time measurement timer 205, if the count of the timer of the phase difference measurement unit 210 has already been started by the third time measurement timer 206 when the interruption process 2 is started, step S72 Is determined to be P = 1 (a state indicating that the timer of the phase difference measurement unit 210 has been started by the third time measurement timer 206) (S74), and then the phase difference measurement unit 210 There outputs the commutation timing signal and detects the control switching unit 211 the phase difference [Delta] T 23 between the commutation timing signal generated by the second time measuring timer 205 for generating a third time measurement timer 206, the control switching part 211 It is determined whether the phase difference ΔT 23 has become equal to or smaller than the threshold value ΔT 0 (S77).

【0102】位相差ΔT23が閾値ΔT0以下に達してい
ない場合、制御切換部211はブラシレスモータの回転
は同期状態に達していないと判断し(S77)、位相差
計測部210のタイマのカウントを停止させカウント値
をクリアし(S78)、タイマ番号フラグPを2(タイ
マがスタートしていないことを表す状態)に設定し(S
79)、割り込み処理2を終了する(S76)。
If the phase difference ΔT 23 has not reached the threshold value ΔT 0 or less, the control switching unit 211 determines that the rotation of the brushless motor has not reached the synchronous state (S77), and the timer of the phase difference measuring unit 210 counts. Is stopped to clear the count value (S78), and the timer number flag P is set to 2 (a state indicating that the timer has not started) (S78).
79), the interrupt process 2 ends (S76).

【0103】位相差ΔT23が閾値ΔT0以下に達した場
合、制御切換部211は、転流制御部208のモード選
択フラグHを1(フィードバック制御モード)に設定し
(S80)、割り込み処理2を終了する(S76)。
When the phase difference ΔT 23 has reached the threshold value ΔT 0 or less, the control switching unit 211 sets the mode selection flag H of the commutation control unit 208 to 1 (feedback control mode) (S80), and executes interrupt processing 2 Is completed (S76).

【0104】尚、転流制御部208のモード選択フラグ
Hが1(フィードバック制御モード)に設定された後
に、第二時間計測タイマ205のカウント値が位相シフ
ト量決定演算部204により第二時間計測タイマ205
に設定された位相シフト時間に等しくなり、再び第二時
間計測タイマ205による割り込み処理2が行われた場
合、ステップS71では、第二時間計測タイマ205
は、H=1(フィードバック制御モード)と判断し、転
流制御部208の転流直後検出フラグKを1(転流直
後)に設定し(S81)、転流制御部208は、相番号
Mの相に六相制御信号UH0、UL0、VH0、VL0、W
0、WL0の状態を切り換えラッチする(S82)。次
に、転流制御部208は、相番号Mを1増加させ(S8
3)、このとき、ブラシレスモータは六相制御であるた
め、相番号Mが6となったときには(S84)、相番号
を0に戻し(S85)、割り込み処理2を終了する(S
76)。
After the mode selection flag H of the commutation control unit 208 is set to 1 (feedback control mode), the count value of the second time measurement timer 205 is calculated by the phase shift amount determination calculation unit 204 for the second time measurement. Timer 205
When the second time measurement timer 205 again performs the interruption process 2 by the second time measurement timer 205, the second time measurement timer 205
Determines that H = 1 (feedback control mode), sets the commutation detection flag K of the commutation control unit 208 to 1 (immediately after commutation) (S81), and the commutation control unit 208 sets the phase number M Control signals UH 0 , UL 0 , VH 0 , VL 0 , W
The states of H 0 and WL 0 are switched and latched (S82). Next, the commutation control unit 208 increases the phase number M by 1 (S8).
3) At this time, since the brushless motor is under six-phase control, when the phase number M becomes 6 (S84), the phase number is returned to 0 (S85), and the interrupt processing 2 is ended (S84).
76).

【0105】以上の動作により、H=1(フィードバッ
ク制御モード)に設定されると、ステップS33におい
て、制御切換部211は、H=1(フィードバック制御
モード)と判定し、次のフィードバック制御モードの動
作に移る。
When H = 1 (feedback control mode) is set by the above operation, in step S33, the control switching unit 211 determines that H = 1 (feedback control mode), and switches to the next feedback control mode. Move on to operation.

【0106】このようにして、強制同期制御状態におけ
る第三時間計測タイマ206の発生する転流タイミング
信号のタイミングと第二時間計測タイマ205の発生す
る転流タイミング信号のタイミングとがほぼ一致したと
きに強制同期制御状態からフィードバック制御状態に移
行する。
As described above, when the timing of the commutation timing signal generated by the third time measurement timer 206 and the timing of the commutation timing signal generated by the second time measurement timer 205 in the forced synchronous control state substantially coincide with each other. Then, the state shifts from the forced synchronization control state to the feedback control state.

【0107】フィードバック制御モードでは、転流制御
部208は、入力部122から入力されている回転開始
信号を検出し、回転開始信号がLOW状態(運転不許可
の状態)であれば(S38)、六相制御信号UH0、U
0、VH0、VL0、WH0、WL0の相切り換えを停止
し、ブラシレスモータを停止する(S39)。
In the feedback control mode, the commutation control unit 208 detects the rotation start signal input from the input unit 122, and if the rotation start signal is in the LOW state (operation is not permitted) (S38), Six-phase control signals UH 0 , U
The phase switching of L 0 , VH 0 , VL 0 , WH 0 , WL 0 is stopped, and the brushless motor is stopped (S39).

【0108】ステップS39において、転流制御部20
8は回転開始信号がHIGH状態(運転許可の状態)で
あれば、再びステップS38に戻る。
At step S39, the commutation control unit 20
8 returns to step S38 again when the rotation start signal is in the HIGH state (operation permission state).

【0109】このループの間に、ゼロクロス点検出部1
20によりゼロクロス点が検出されれば、ゼロクロス点
検出時の割り込み処理1の動作が行われ、第二時間計測
タイマ205のタイマのカウント値が位相シフト量決定
演算部204により第二時間計測タイマ205に設定さ
れた位相シフト時間に等しくなれば第二時間計測タイマ
205による割り込み処理2が行われる。
During this loop, the zero-cross point detector 1
If the zero-cross point is detected by 20, the operation of the interrupt processing 1 upon detection of the zero-cross point is performed, and the count value of the timer of the second time measurement timer 205 is changed by the phase shift amount determination calculation unit 204 to the second time measurement timer 205. When the phase shift time is equal to the set phase shift time, interrupt processing 2 by the second time measurement timer 205 is performed.

【0110】第二時間計測タイマ205による割り込み
処理2の動作においては、モード選択フラグHが1(フ
ィードバック制御モード)であるため、ステップS71
の後ステップS81の動作に移り、ステップS76まで
の動作が行われる。すなわち、フィードバック制御モー
ドにおいて割り込み処理2では、単に六相制御信号UH
0、UL0、VH0、VL0、WH0、WL0の相切り換え動
作のみが行われる。
In the operation of the interruption process 2 by the second time measurement timer 205, since the mode selection flag H is 1 (feedback control mode), step S71 is performed.
Thereafter, the operation moves to the operation of step S81, and the operation up to step S76 is performed. That is, in the feedback control mode, in the interrupt processing 2, only the six-phase control signal UH
Only the phase switching operations of 0 , UL 0 , VH 0 , VL 0 , WH 0 , WL 0 are performed.

【0111】次に、位相シフト量決定演算部204の位
相シフト時間の予測計算方法について説明する。
Next, a method of predicting and calculating the phase shift time by the phase shift amount determining operation unit 204 will be described.

【0112】図8は六相制御信号とゼロクロス点検出信
号との位相関係を表す図であり、図9はブラシレスモー
タの回転軸にかかる負荷により回転数が減少する状態に
おけるゼロクロス点間隔の変化を表す図であり、図10
はブラシレスモータの回転軸にかかる負荷により回転数
が増加する状態におけるゼロクロス点間隔の変化を表す
図である。
FIG. 8 is a diagram showing the phase relationship between the six-phase control signal and the zero-crossing point detection signal. FIG. 9 shows the change in the zero-crossing point interval in a state where the rotation speed is reduced by the load applied to the rotating shaft of the brushless motor. FIG.
FIG. 5 is a diagram illustrating a change in a zero-cross point interval in a state where the number of rotations increases due to a load applied to a rotating shaft of a brushless motor.

【0113】図8において、UH、UL、VH、VL、
WH、WLは六相制御信号、VU、VV、VWは端子電
圧、Aは固定子巻線102u、102v、102wに発
生する誘起電圧によるゼロクロス点、Bは転流点(サー
ジパルスの立ち上がり点)、Eはサージパルスの立ち下
がり点である。
In FIG. 8, UH, UL, VH, VL,
WH and WL are six-phase control signals, V U , V V , and V W are terminal voltages, A is a zero-crossing point due to an induced voltage generated in the stator windings 102u, 102v, and 102w, and B is a commutation point (for a surge pulse). (Rising point), E is the falling point of the surge pulse.

【0114】図9及び図10において、Aは誘起電圧に
よるゼロクロス点であり、図8における誘起電圧による
ゼロクロス点Aに相当する。t(0)は現在の時刻、t0
(0 )よりも過去の時点に最後に誘起電圧によるゼロク
ロス点Aが発生した時刻、t- k(k=1,2,3,・・
・)は時刻t-k+1よりも過去の時点に最後に誘起電圧に
よるゼロクロス点Aが発生した時刻、tk(k=1,
2,3,・・・)は時刻t-k-1よりも未来の時点に最初
に誘起電圧によるゼロクロス点Aが発生する時刻、離散
関数Tk(k=0,1,2,3,・・・)は時刻t-k
らt-(k-1)の時間間隔(即ち、現在よりk個前のゼロク
ロス点時間間隔Tk=t-k+1−t-k)、T0 (inf)は時刻
0から時刻tの後に最初に発生するゼロクロス点まで
のゼロクロス点時間間隔の位相シフト量決定演算部20
4による推定値である。ブラシレスモータの回転軸にか
かる負荷が大きくなった場合、図9に示すように、誘起
電圧によるゼロクロス点Aの発生の間隔は時間とともに
長くなる。逆に、ブラシレスモータの回転軸にかかる負
荷が小さくなった場合、図10に示すように、誘起電圧
によるゼロクロス点Aの発生の間隔は時間とともに短く
なる。
In FIGS. 9 and 10, A is a zero-cross point due to the induced voltage, which corresponds to the zero-cross point A due to the induced voltage in FIG. t (0) is the current time, t 0 is t (0) time at which the zero-crossing point A occurs due to last to the induced voltage in the past of time than, t - k (k = 1,2,3 , ··
.) Is the time when the zero-crossing point A due to the induced voltage last occurred at a time point earlier than the time t -k + 1 , and t k (k = 1,
2, 3,...) Is the time at which the zero-crossing point A due to the induced voltage is first generated at a time later than the time t -k-1 , and the discrete function T k (k = 0, 1, 2, 3,. ...) the time t -k from t - (k-1 time interval) (ie, the interval point of the zero-crossing time k or prior to the current T k = t -k + 1 -t -k), T 0 (inf ) Is a phase shift amount determination calculation unit 20 at a zero-cross point time interval from the time t 0 to the first zero-cross point occurring after the time t.
4 is the estimated value. When the load applied to the rotating shaft of the brushless motor increases, as shown in FIG. 9, the interval between occurrences of the zero cross point A due to the induced voltage increases with time. Conversely, when the load applied to the rotating shaft of the brushless motor decreases, as shown in FIG. 10, the interval between the occurrence of the zero cross point A due to the induced voltage decreases with time.

【0115】第一時間計測タイマ202bは、ゼロクロ
ス点抽出部201が検出するゼロクロス点検出信号
U1、VV1、VW1によって波形合成論理部202aの発
生する信号により、ゼロクロス点時間間隔Tk(k=
1,2,3,・・・)を測定し、順次ゼロクロス点時間
間隔メモリ部203に記憶する。従って、時刻t(0)
おいては、ゼロクロス点時間間隔メモリ部203にはゼ
ロクロス点時間間隔Tk(k=1,2,3,・・・)が
記憶されている。
The first time measurement timer 202b generates a zero-crossing point time interval T k (T k (T k )) based on a signal generated by the waveform synthesizing logic part 202a according to the zero-crossing point detection signals V U1 , V V1 , V W1 detected by the zero-crossing point extraction part 201. k =
, 1, 2, 3,...) Are measured and sequentially stored in the zero-crossing point time interval memory unit 203. Accordingly, at time t (0) , the zero-crossing point time interval memory unit 203 stores the zero-crossing point time interval T k (k = 1, 2, 3,...).

【0116】位相シフト量決定演算部204は、まず、
ゼロクロス点時間間隔メモリ部203に記憶されたゼロ
クロス点時間間隔Tk(k=0,1,2,3,・・・)
を読み出す。
The phase shift amount determination calculation unit 204 firstly
The zero-cross point time interval T k (k = 0, 1, 2, 3,...) Stored in the zero-cross point time interval memory unit 203
Read out.

【0117】次に、位相シフト量決定演算部204は、
時刻t0から次のゼロクロス点までのゼロクロス点時間
間隔T0(inf)を(数7)により決定し、第二時間計測タ
イマ205に30度位相シフト時間T0(inf)/2又は9
0度位相シフト時間3T0(in f)/2を設定する。
Next, the phase shift amount determining operation unit 204
The zero-crossing point time interval T 0 (inf) from time t 0 to the next zero-crossing point is determined by (Equation 7), and the second time measurement timer 205 sets the 30-degree phase shift time T 0 (inf) / 2 or 9
0 degree phase shift time 3T 0 (in f) / 2 is set.

【0118】[0118]

【数7】 (Equation 7)

【0119】第二時間計測タイマ205は、そのタイマ
のカウント値が位相シフト量決定演算部204により設
定された30度位相シフト時間T0(inf)/2又は90度
位相シフト時間3T0(inf)/2に達すると、転流タイミ
ング信号を出力する。すなわち、第二時間計測タイマ2
05は、図9又は図10において、時刻t0から時間T
0(inf)/2だけ遅延した点B30又は時刻t0から時間3
0(inf)/2だけ遅延した点B90において転流タイミン
グ信号を出力する。これにより、回転軸にかかる負荷に
よりブラシレスモータの回転数が変化した場合でも、時
刻t0のゼロクロス点から30度又は90度位相した点
(時刻)を精度よく推定することが可能となり、適正な
転流のタイミングを得ることができる。
The second time measurement timer 205 has a count value of the timer, the 30-degree phase shift time T 0 (inf) / 2 or the 90-degree phase shift time 3T 0 (inf ) set by the phase shift amount determination calculation unit 204. ) / 2, a commutation timing signal is output. That is, the second time measurement timer 2
05 corresponds to time T 0 from time t 0 in FIG. 9 or FIG.
0 (inf) / point B 30 delayed by / 2 or time 3 from time t 0
A commutation timing signal is output at a point B 90 delayed by T 0 (inf) / 2. Accordingly, even when the rotation speed of the brushless motor changes due to the load applied to the rotating shaft, it is possible to accurately estimate a point (time) that is phased by 30 degrees or 90 degrees from the zero cross point at time t 0 , and an appropriate The commutation timing can be obtained.

【0120】ここで、(数7)では、位相シフト量決定
演算部204は時間変化するゼロクロス点時間間隔系列
1,T2,T3,・・・の一階微分を用いて次のゼロク
ロス点までの時間間隔T0(inf)を推定しているが、位相
シフト量決定演算部204のゼロクロス点時間間隔T
0(inf)の推定計算方法としては、(数8)のようにし
て、時間変化するゼロクロス点時間間隔系列T1,T2
3,・・・の二階微分を用いて予測するようにしても
よい。
Here, in (Equation 7), the phase shift amount determination calculation unit 204 uses the first derivative of the time-varying zero-cross point time interval series T 1 , T 2 , T 3 ,. Although the time interval T 0 (inf) to the point is estimated, the zero-cross point time interval T
As a method of estimating 0 (inf) , a time-varying zero-crossing point time interval series T 1 , T 2 ,
The prediction may be performed using the second derivative of T 3 ,.

【0121】[0121]

【数8】 (Equation 8)

【0122】また、更に一般的に、位相シフト量決定演
算部204は、(数6)のようにして、時間変化するゼ
ロクロス点時間間隔系列T1,T2,T3,・・・のn階
微分を用いて次のゼロクロス点までの時間間隔T0(inf)
を推定するようにしてもよい。
Further, more generally, the phase shift amount determining operation unit 204 calculates n of the time-varying zero-crossing point time interval sequences T 1 , T 2 , T 3 ,. Time interval T 0 (inf) to the next zero crossing point using the second derivative
May be estimated.

【0123】(数6)において、Ak(r)(k,r=
0,1,2,・・・)はk階微分を後退差分式に変換し
たときの係数であり、(数4)及び(数5)のような漸
化式により表される。具体的には、(表2)に示すよう
な値となる。
In equation (6), A k (r) (k, r =
0, 1, 2,...) Are coefficients when the k-th derivative is converted into a backward differential expression, and are represented by recurrence expressions such as (Expression 4) and (Expression 5). Specifically, the values are as shown in (Table 2).

【0124】[0124]

【表2】 [Table 2]

【0125】このように、位相シフト量決定演算部20
4は、n個の過去のゼロクロス点時間間隔系列T1
2,T3,・・・,Tnより次のゼロクロス点時間間隔
の推定値T0(inf)を決定することにより、回転軸にかか
る負荷によりブラシレスモータの回転数が変化した場合
でも、時刻t0のゼロクロス点から30度又は90度位
相した点(時刻)を精度よく推定することが可能とな
り、適正な転流のタイミングを得ることができる。
As described above, the phase shift amount determining operation unit 20
4 is n past zero-crossing point time interval sequences T 1 ,
By determining an estimated value T 0 (inf) of the next zero-crossing point time interval from T 2 , T 3 ,..., T n , even if the rotation speed of the brushless motor changes due to the load on the rotating shaft, It is possible to accurately estimate a point (time) shifted by 30 degrees or 90 degrees from the zero-cross point at time t 0 , and to obtain an appropriate commutation timing.

【0126】ここで、(数6)の意味について補足して
説明しておく。
Here, the meaning of (Equation 6) will be supplementarily described.

【0127】ゼロクロス点時間間隔系列T1,T2
3,・・・,Tk,・・・をk(kは時間を表すインデ
ックス)の離散関数とみなし、少なくともn階微分可能
な実数xの連続な関数f(x)によりTk=f(−k)
(k=0,1,2,・・・)で表されるとする。このと
き、f(x)をx=x0の周りのn次までのテイラー展
開で近似すると、(数9)のようになる。ここで、(数
9)の−Δferr (n)は近似による誤差を表す。
The zero-crossing point time interval series T 1 , T 2 ,
T 3 ,..., T k ,... Are regarded as discrete functions of k (k is an index representing time), and at least an n-order differentiable real number x continuous function f (x), T k = f (-K)
(K = 0, 1, 2,...). At this time, when f (x) is approximated by Taylor expansion up to n-order around x = x 0 , the following equation (9) is obtained. Here, -Δf err (n) in ( Equation 9) represents an error due to approximation.

【0128】[0128]

【数9】 (Equation 9)

【0129】(数9)において、x0=−1,Δx0=1
とすれば、(数10)が得られる。
In equation (9), x 0 = −1, Δx 0 = 1
Then, (Equation 10) is obtained.

【0130】[0130]

【数10】 (Equation 10)

【0131】(数10)において、f’(−1),f”
(−1),・・・を後退差分で近似すると、f’(−
1)=T1−T2,f”(−1)=(T1−T2)−(T2
−T3)=T1−2T2+T3,・・・となり、これを(数
10)の近似式に代入し、Δfe rr (n)=0とすることに
よって(数6)が導出される。すなわち、(数6)は、
ゼロクロス点時間間隔系列T1,T2,T3,・・・を時
間の離散関数とみなし、その離散関数を補間する連続関
数f(x)をn次までのテイラー展開式で近似した近似
式を後退差分近似したものである。
In equation (10), f ′ (− 1), f ″
By approximating (−1),... With the backward difference, f ′ (−
1) = T 1 −T 2 , f ″ (− 1) = (T 1 −T 2 ) − (T 2
-T 3) = T 1 -2T 2 + T 3, ··· , and the then substituted into the approximate expression of the equation (10), by the Δf e rr (n) = 0 is (6) is derived You. That is, (Equation 6) is
Zero crossing point time interval sequence T 1, T 2, T 3 , regarded as a discrete function of the ... time, approximate expression of the continuous function f (x) interpolating the discrete function is approximated by a Taylor expansion formula of n th order Is a backward difference approximation.

【0132】また、位相シフト量決定演算部204は、
時刻t-1の直後に時刻t-1におけるゼロクロス点から時
刻t0におけるゼロクロス点までのゼロクロス点時間間
隔T1を推定した値T1(inf)と実際に測定されたゼロク
ロス点時間間隔T1との差ΔTe rr=T1−T1(inf)を記
憶しておき、時刻t(0)において次のゼロクロス点時間
間隔T0を(数11)により推定しT0(inf)を計算する
ように構成してもよい。
Further, the phase shift amount determining operation unit 204
Time t Time t -1 value T 1 that estimates the zero crossing point time interval T 1 of the zero-cross point and the zero cross point at time t 0 in (inf) actually measured zero crossing point time interval between T 1 immediately after the -1 calculating the estimated T 0 (inf) difference ΔT e rr = T 1 -T 1 (inf) is stored and the time t (0) following the zero crossing point time interval T 0 in the equation (11) with May be configured.

【0133】[0133]

【数11】 [Equation 11]

【0134】これにより、より精度よく次のゼロクロス
点時間間隔の推定値T0(inf)を決定することが可能とな
り、より適正な転流のタイミングを得ることができる。
特に、ブラシレスモータの回転数が減速と加速を繰り返
すような場合には、(数6)では、(数10)からの近
似の時に無視したΔferr (n)が大きく誤差が大きい場合
があるが、(数11)によりT0(inf)を予測すれば上記
のような場合にも誤差を小さくすることが可能である。
逆に、(数11)によりT0(inf)を予測するようにした
場合、(数6)によりT0(inf)を予測する場合よりも小
さい近似の次数nで(数6)と同程度の適正なT0(inf)
を予測することができる。
This makes it possible to determine the estimated value T 0 (inf) of the next zero-crossing point time interval with higher accuracy, and to obtain more appropriate commutation timing.
In particular, when the rotational speed of the brushless motor repeats deceleration and acceleration, Δf err (n) ignored in the approximation from (Expression 10) in approximation from (Expression 10) may be large and the error may be large. , (Equation 11), the error can be reduced even in the above case by predicting T 0 (inf) .
Conversely, when T 0 (inf) is predicted by (Equation 11), the degree of approximation n is smaller than that in the case of predicting T 0 (inf) by (Equation 6), and is about the same as that of (Equation 6). Proper T 0 (inf)
Can be predicted.

【0135】[0135]

【発明の効果】以上のように本発明のブラシレスモータ
の駆動制御装置によれば、以下のような有利な効果が得
られる。
As described above, according to the drive control apparatus for a brushless motor of the present invention, the following advantageous effects can be obtained.

【0136】請求項1に記載の発明によれば、ブラシレ
スモータの回転軸にかかる負荷の変化により急激な回転
数変化が生じた場合でも、適正な転流のタイミングを得
ることができ、脱調することを防止できるブラシレスモ
ータの駆動制御装置を提供することができる。また、適
正なタイミングで転流するため、電気部品に高い耐電流
性が要求されず、耐電流性の低い安価な部品で構成する
ことが可能となり、経済性に優れたブラシレスモータの
駆動制御装置を提供することができる。
According to the first aspect of the present invention, an appropriate commutation timing can be obtained even when a sudden change in the number of revolutions occurs due to a change in the load applied to the rotating shaft of the brushless motor, and step-out occurs. It is possible to provide a drive control device for a brushless motor that can prevent the operation of the brushless motor. In addition, since commutation is performed at an appropriate timing, high current resistance is not required for electric parts, and it is possible to configure the electric parts with low current resistance and inexpensive parts. Can be provided.

【0137】請求項2に記載の発明によれば、回転数の
変化を関数で数値的にとらえるので、次の誘起電圧のゼ
ロクロス点までの時間間隔の推定をすることが可能なブ
ラシレスモータの駆動制御装置を提供することができ
る。また、過去に検出されたゼロクロス点の間隔から次
のゼロクロス点までの時間間隔を推定するため、もしノ
イズの影響のもとで次のゼロクロス点が検出されなくて
も、適正なタイミングで駆動電流の相切り換えを行うこ
とが可能なブラシレスモータの駆動制御装置を提供する
ことができる。更に、ゼロクロス点時間間隔の系列の微
分値を用いることにより、回転数の加速度成分を正確に
捉えることが可能なブラシレスモータの駆動制御装置を
提供することができる。
According to the second aspect of the present invention, since the change in the number of revolutions is numerically captured by a function, the brushless motor drive capable of estimating the time interval up to the next zero crossing point of the induced voltage. A control device can be provided. In addition, since the time interval from the previously detected zero-cross point interval to the next zero-cross point is estimated, even if the next zero-cross point is not detected under the influence of noise, the drive current It is possible to provide a drive control device for a brushless motor capable of performing the phase switching. Furthermore, by using the differential value of the series of the zero-crossing point time intervals, it is possible to provide a brushless motor drive control device capable of accurately capturing the acceleration component of the rotation speed.

【0138】請求項3に記載の発明によれば、制御部の
処理能力に合わせた精度で、次の誘起電圧のゼロクロス
点までの時間間隔の推定をすることが可能なブラシレス
モータの駆動制御装置を提供することができる。また、
過去n個前までのゼロクロス点の時間間隔を用い、ゼロ
クロス点の時間間隔の系列のn階微分までの展開式を用
いて次のゼロクロス点までの時間間隔を推定する構成と
したため、ブラシレスモータの負荷特性(トルクに対す
る回転数の特性)や負荷対象に適応してnの値を決定す
ることにより、最適な制御を行うことが可能なブラシレ
スモータの駆動制御装置を提供することができる。
According to the third aspect of the present invention, a drive control device for a brushless motor capable of estimating a time interval up to the next zero crossing point of an induced voltage with an accuracy corresponding to the processing capability of the control unit. Can be provided. Also,
Since the time interval to the next zero-cross point is estimated by using the time interval of the zero-cross point up to the past n times and the expansion formula up to the n-th derivative of the series of the time interval of the zero-cross point, the brushless motor By determining the value of n in accordance with the load characteristics (the characteristics of the number of rotations with respect to the torque) and the load object, it is possible to provide a drive control device for a brushless motor capable of performing optimal control.

【0139】請求項4に記載の発明によれば、前の誘起
電圧のゼロクロス点までの間隔の推定値T1(inf)を実際
の前の誘起電圧のゼロクロス点までの間隔T1との誤差
を、次の誘起電圧のゼロクロス点までの間隔T0の推定
にフィードバックできるので、急速な加減速の繰り返し
にも対応することが可能なブラシレスモータの駆動制御
装置を提供することができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the estimated value T 1 (inf) of the interval to the zero cross point of the previous induced voltage is different from the actual interval T 1 to the zero cross point of the previous induced voltage. Can be fed back to the estimation of the interval T 0 to the next induced voltage zero crossing point, so that it is possible to provide a brushless motor drive control device capable of coping with rapid repetition of acceleration and deceleration.

【0140】請求項5に記載の発明によれば、誘起電圧
のゼロクロス点からの位相シフト量が30度又は90度
となる時刻を精度よく推定することが可能なブラシレス
モータの駆動制御装置を提供することができる。また、
適正なタイミングで相切り換えを行われるので、加速/
減速時にもモータの脱調やモータ電流の急激な上昇を防
止することが可能なブラシレスモータの駆動制御装置を
提供することができる。
According to the fifth aspect of the present invention, there is provided a drive control device for a brushless motor capable of accurately estimating a time at which a phase shift amount of an induced voltage from a zero-cross point becomes 30 degrees or 90 degrees. can do. Also,
Since phase switching is performed at appropriate timing, acceleration /
It is possible to provide a brushless motor drive control device that can prevent the motor from stepping out and the motor current from sharply increasing even during deceleration.

【0141】また、本発明のブラシレスモータの駆動制
御方法によれば、以下のような有利な効果が得られる。
According to the brushless motor drive control method of the present invention, the following advantageous effects can be obtained.

【0142】請求項6に記載の発明によれば、ブラシレ
スモータの回転軸にかかる負荷の変化により急激な回転
数変化が生じた場合でも、適正な転流のタイミングを得
ることができ、脱調することを防止できるブラシレスモ
ータの駆動制御方法を提供することができる。また、適
正なタイミングで相切り換えを行われるので、加速/減
速時にもモータの脱調やモータ電流の急激な上昇を防止
することが可能なブラシレスモータの駆動制御方法を提
供することができる。
According to the sixth aspect of the present invention, even when a sudden change in the rotational speed occurs due to a change in the load applied to the rotating shaft of the brushless motor, it is possible to obtain an appropriate commutation timing, and to step out. It is possible to provide a drive control method of a brushless motor that can prevent the operation of the brushless motor. Further, since the phase switching is performed at an appropriate timing, it is possible to provide a drive control method for a brushless motor that can prevent the motor from stepping out or a sharp rise in the motor current even during acceleration / deceleration.

【0143】請求項7に記載の発明によれば、回転数の
変化を関数で数値的にとらえるので、次の誘起電圧のゼ
ロクロス点までの時間間隔の推定をすることが可能なブ
ラシレスモータの駆動制御装置を提供することができ
る。
According to the seventh aspect of the present invention, since the change in the number of revolutions is numerically captured as a function, the brushless motor drive capable of estimating the time interval up to the next zero crossing point of the induced voltage. A control device can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態1のブラシレスモータの駆
動制御装置の装置構成を示すブロック図
FIG. 1 is a block diagram illustrating a device configuration of a drive control device for a brushless motor according to a first embodiment of the present invention;

【図2】図1の制御部の機能ブロック図FIG. 2 is a functional block diagram of a control unit in FIG. 1;

【図3】実施の形態1のブラシレスモータの駆動制御装
置の駆動制御方法の起動時の動作を表すフローチャート
FIG. 3 is a flowchart showing an operation at the time of startup of a drive control method of the drive control device for the brushless motor according to the first embodiment;

【図4】実施の形態1のブラシレスモータの駆動制御装
置の駆動制御方法の強制同期制御からフィードバック制
御に切り換わる時の動作を表すフローチャート
FIG. 4 is a flowchart showing an operation when switching from forced synchronous control to feedback control in the drive control method of the brushless motor drive control device according to the first embodiment;

【図5】実施の形態1のブラシレスモータの駆動制御装
置の駆動制御方法のフィードバック制御時の動作を表す
フローチャート
FIG. 5 is a flowchart showing an operation at the time of feedback control of the drive control method of the brushless motor drive control device according to the first embodiment;

【図6】実施の形態1のブラシレスモータの駆動制御装
置の駆動制御方法のゼロクロス点検出時の割り込み処理
1の制御動作を表すフローチャート
FIG. 6 is a flowchart illustrating a control operation of interrupt processing 1 when detecting a zero-cross point in the drive control method of the drive control device for the brushless motor according to the first embodiment.

【図7】実施の形態1のブラシレスモータの駆動制御装
置の駆動制御方法の位相差検出部による割り込み処理2
の制御動作を表すフローチャート
FIG. 7 is an interrupt process 2 by the phase difference detection unit in the drive control method of the drive control device for the brushless motor according to the first embodiment.
Flow chart showing the control operation of

【図8】六相制御信号とゼロクロス点検出信号との位相
関係を表す図
FIG. 8 is a diagram illustrating a phase relationship between a six-phase control signal and a zero-cross point detection signal.

【図9】ブラシレスモータの回転軸にかかる負荷により
回転数が減少する状態におけるゼロクロス点間隔の変化
を表す図
FIG. 9 is a diagram illustrating a change in a zero-cross point interval in a state where the number of rotations is reduced by a load applied to a rotating shaft of a brushless motor.

【図10】ブラシレスモータの回転軸にかかる負荷によ
り回転数が増加する状態におけるゼロクロス点間隔の変
化を表す図
FIG. 10 is a diagram showing a change in a zero-cross point interval in a state where the number of rotations increases due to a load applied to a rotating shaft of a brushless motor.

【図11】ロ号公報に開示のブラシレスモータの駆動制
御装置における誘起電圧のゼロクロスポイントから転流
のタイミングを決める方法を表わす図
FIG. 11 is a diagram showing a method of determining a commutation timing from a zero cross point of an induced voltage in a drive control device for a brushless motor disclosed in Japanese Patent Publication No.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 ステータ 102u、102v、102w 固定子巻線 103 永久磁石回転子 104 ドライブ回路 105、106、107、108、109、110 コ
ミュテータ素子 105a、106a、107a、108a、109a、
110a スイッチング回路 111、112、113、114、115、116 フ
リーホイーリングダイオード 117 駆動電源 118 バイパスコンデンサ 119u、119v、119w、119U、119L、
119N 中性電位生成抵抗 120 ゼロクロス点検出部 120u、120v、120w コンパレータ 121 制御部 122 入力部 201 ゼロクロス点抽出部 202 ゼロクロス点間隔計測部 202a 波形合成論理部 202b 第一時間計測タイマ 203 ゼロクロス点時間間隔メモリ部 204 位相シフト量決定演算部 204a ゼロクロス点間隔推定部 204b 位相シフト量決定部 205 第二時間計測タイマ 206 第三時間計測タイマ 207 強制同期周期制御部 208 転流制御部 209 駆動ベース信号バッファ部 210 位相差計測部 211 制御切換部 212 発振回路 VN 中性電位 VU、VV、VW 端子電圧 VU0、VV0、VW0、VU1、VV1、VW1 ゼロクロス点検
出信号 UH、UL、VH、VL、WH、WL、UH0、UL0
VH0、VL0、WH0、WL0 六相制御信号 iu、iv、iw 駆動電流 H モード選択フラグ I 配列番号 J 波形処理フラグ K 転流直後検出フラグ M 相番号 P タイマ番号フラグ ΔT23 タイミング時間差 ΔT0 閾値 Tco(I) タイミング信号発生時間
101 stator 102u, 102v, 102w stator winding 103 permanent magnet rotor 104 drive circuit 105, 106, 107, 108, 109, 110 commutator elements 105a, 106a, 107a, 108a, 109a,
110a switching circuit 111, 112, 113, 114, 115, 116 freewheeling diode 117 drive power supply 118 bypass capacitor 119u, 119v, 119w, 119U, 119L,
119N Neutral potential generation resistor 120 Zero cross point detection unit 120u, 120v, 120w Comparator 121 Control unit 122 Input unit 201 Zero cross point extraction unit 202 Zero cross point interval measurement unit 202a Waveform synthesis logic unit 202b First time measurement timer 203 Zero cross point time interval Memory unit 204 Phase shift amount determination operation unit 204a Zero cross point interval estimation unit 204b Phase shift amount determination unit 205 Second time measurement timer 206 Third time measurement timer 207 Forced synchronization cycle control unit 208 Commutation control unit 209 Drive base signal buffer unit 210 phase difference measurement unit 211 controls switching unit 212 oscillator V N neutral potential V U, V V, V W terminal voltage V U0, V V0, V W0 , V U1, V V1, V W1 zero-crossing point detection signal UH, UL, VH, VL, WH, WL, UH 0 , UL 0 ,
VH 0 , VL 0 , WH 0 , WL 0 Six-phase control signal i u , i v , i w Driving current H Mode selection flag I Array number J Waveform processing flag K Commutation detection flag M Phase number P Timer number flag ΔT 23 Timing time difference ΔT 0 threshold value T co (I) Timing signal generation time

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H560 BB04 BB07 BB12 DA13 DB20 DC02 EB01 EC10 GG04 SS01 TT01 TT02 XA05 XA15 XB09 XB10  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5H560 BB04 BB07 BB12 DA13 DB20 DC02 EB01 EC10 GG04 SS01 TT01 TT02 XA05 XA15 XB09 XB10

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】一点で結線された複数の固定子巻線と、前
記各固定子巻線の発生する磁界により回転駆動される永
久磁石回転子と、を備えたブラシレスモータの制御を行
うブラシレスモータの駆動制御装置であって、複数のコ
ミュテータ素子を有し前記各コミュテータ素子の相切り
換えにより前記固定子巻線に通電する駆動電流の切り換
えを行うドライブ回路と、前記各固定子巻線の端子電圧
が基準電圧と交叉するゼロクロス点を検出し前記固定子
巻線の各々に対応したゼロクロス点検出信号を出力する
ゼロクロス点検出部と、前記ゼロクロス点検出信号に基
づき前記ドライブ回路の前記駆動電流の相切り換えの制
御を行う制御部と、を備え、前記制御部は、前記ゼロク
ロス点検出信号により過去に検出された前記ゼロクロス
点のうち前記固定子巻線に誘起される誘起電圧のゼロク
ロス点の時間間隔から次の前記誘起電圧のゼロクロス点
までの時間間隔を推定するゼロクロス点時間間隔推定手
段と、前記ゼロクロス点時間間隔推定手段により推定さ
れた次の前記誘起電圧のゼロクロス点までの時間間隔の
推定値に基づき過去に最後に検出された前記誘起電圧の
ゼロクロス点から前記駆動電流の相切り換えを行う点ま
での遅延時間を決定する位相シフト量決定手段と、過去
に最後に検出された前記誘起電圧のゼロクロス点から前
記遅延時間だけ遅延させて前記駆動電流の相切り換えを
行う相切換手段と、を備えたことを特徴とするブラシレ
スモータの駆動制御装置。
1. A brushless motor for controlling a brushless motor comprising: a plurality of stator windings connected at one point; and a permanent magnet rotor rotationally driven by a magnetic field generated by each of the stator windings. A drive circuit having a plurality of commutator elements for switching a drive current supplied to the stator winding by switching phases of the commutator elements, and a terminal voltage of each stator winding. A zero-cross point detection unit that detects a zero-cross point crossing a reference voltage and outputs a zero-cross point detection signal corresponding to each of the stator windings; and a phase of the drive current of the drive circuit based on the zero-cross point detection signal. A control unit that controls switching, wherein the control unit is configured to control the fixed one of the zero-cross points detected in the past by the zero-cross point detection signal. Zero-crossing point time interval estimating means for estimating the time interval from the zero-crossing point of the induced voltage induced in the winding to the next zero-crossing point of the induced voltage; A phase shift amount determining a delay time from a zero crossing point of the induced voltage detected last in the past to a point at which the drive current is switched based on an estimated value of a time interval to the zero crossing point of the induced voltage. Means for switching the phase of the drive current by delaying the drive current by delaying from the zero cross point of the induced voltage last detected in the past by the delay time. apparatus.
【請求項2】前記ゼロクロス点時間間隔推定手段は、過
去に検出された前記誘起電圧のゼロクロス点の時間間隔
を時間の離散関数とし、その離散関数の微分値を用いる
ことにより次の前記誘起電圧のゼロクロス点までの時間
間隔を推定することを特徴とする請求項1に記載のブラ
シレスモータの駆動制御装置。
2. The zero-crossing point time interval estimating means sets a time interval of a zero-crossing point of the induced voltage detected in the past as a discrete function of time, and uses a differential value of the discrete function to calculate the next induced voltage. The drive control device for a brushless motor according to claim 1, wherein a time interval up to the zero cross point is estimated.
【請求項3】k及びrを0以上の定数とし、iを1以上
の整数とし、nを1以上の任意の整定数とし、過去に最
後に前記誘起電圧のゼロクロス点が検出された時刻をt
0とし、時刻t-i+1以前に最後に前記誘起電圧のゼロク
ロス点が検出された時刻をt-iとし、過去の前記誘起電
圧のゼロクロス点の時間間隔をTi=t- i+1−t-i
し、次の前記誘起電圧のゼロクロス点までの時間間隔T
0の推定値をT0(inf)とし、係数Ak(r)を(数1)及
び(数2)により定義される定数とし、前記ゼロクロス
点時間間隔推定手段は、(数3)の演算を行うことによ
り次の前記誘起電圧のゼロクロス点までの時間間隔T0
の推定値T0(inf)を決定することを特徴とする請求項1
又は2に記載のブラシレスモータの駆動制御装置。 【数1】 【数2】 【数3】
3. k and r are constants of 0 or more, i is an integer of 1 or more, n is any integer constant of 1 or more, and the time when the zero crossing point of the induced voltage was last detected in the past is defined as t
0, and time t -i + 1 before the time when the zero-cross point is detected in the last the induced voltage and t -i, the time interval of the zero-crossing point in the past of the induced voltage T i = t - i + 1 −t −i, and the time interval T until the next zero crossing point of the induced voltage
The estimated value of 0 is defined as T 0 (inf) , the coefficient A k (r) is defined as a constant defined by (Equation 1) and (Equation 2), and the zero-crossing point time interval estimating means performs the calculation of (Equation 3) Is performed, the time interval T 0 up to the next zero crossing point of the induced voltage is obtained.
2. An estimated value T 0 (inf) of the first parameter is determined.
Or a drive control device for a brushless motor according to 2. (Equation 1) (Equation 2) (Equation 3)
【請求項4】前記ゼロクロス点時間間隔推定手段が推定
した次の前記誘起電圧のゼロクロス点までの時間間隔T
1の推定値T1(inf)と実際に検出された次の前記誘起電
圧のゼロクロス点までの時間間隔T1との誤差ΔTerr
1−T1(inf)を検出し記憶する誤差検出記憶手段と、
前記誤差検出記憶手段により過去に最後に検出され記憶
された前記誤差ΔTerrを前記ゼロクロス点時間間隔推
定手段が推定した次の前記誘起電圧のゼロクロス点まで
の時間間隔T0に加えることにより次の前記誘起電圧の
ゼロクロス点までの時間間隔の推定値を補正する推定値
補正手段と、を備え、前記位相シフト量決定手段は、前
記推定値補正手段により補正された次の前記誘起電圧の
ゼロクロス点までの時間間隔の推定値に基づき過去に最
後に検出された前記誘起電圧のゼロクロス点から前記駆
動電流の相切り換えを行うまでの遅延時間を決定するこ
とを特徴とする請求項3に記載のブラシレスモータの駆
動制御装置。
4. A time interval T to a next zero-cross point of the induced voltage estimated by the zero-cross point time interval estimating means.
1 estimates T 1 (inf) actually detected error [Delta] T err between the time interval T 1 of the up zero-cross point of the next of said induced voltage =
Error detection storage means for detecting and storing T 1 -T 1 (inf) ;
By adding the error ΔT err detected and stored last in the past by the error detection storage means to the time interval T 0 to the next zero cross point of the induced voltage estimated by the zero cross point time interval estimation means, Estimation value correction means for correcting the estimated value of the time interval up to the zero-cross point of the induced voltage, wherein the phase shift amount determination means comprises a zero-cross point of the next induced voltage corrected by the estimated value correction means. 4. The brushless apparatus according to claim 3, wherein a delay time from a zero-cross point of the induced voltage detected last in the past to a phase switching of the drive current is determined based on an estimated value of a time interval until the brushless operation. Motor drive control device.
【請求項5】前記位相シフト量決定手段は、推定された
次の前記誘起電圧のゼロクロス点までの間隔の1/2倍
又は3/2倍を前記遅延時間として決定することを特徴
とする請求項1乃至4の何れか一項に記載のブラシレス
モータの駆動制御装置。
5. The apparatus according to claim 1, wherein said phase shift amount determining means determines, as said delay time, 1/2 or 3/2 times an estimated interval of said induced voltage to a zero crossing point. Item 5. A brushless motor drive control device according to any one of Items 1 to 4.
【請求項6】一点で結線された複数の固定子巻線と、前
記各固定子巻線の発生する磁界により回転駆動される永
久磁石回転子と、を備えたブラシレスモータの前記各固
定子巻線に回転に同期させた相切り換えを行うことによ
り通電し駆動するブラシレスモータの駆動制御方法であ
って、前記永久磁石回転子の回転により各々の前記固定
子巻線に誘起される誘起電圧が基準電圧と交叉する誘起
電圧のゼロクロス点を検出し、各々の前記誘起電圧のゼ
ロクロス点の時間間隔を検出し、過去に最後に検出した
前記誘起電圧のゼロクロス点から次に検出される前記誘
起電圧のゼロクロス点までの時間間隔を過去に検出され
た前記誘起電圧のゼロクロス点の時間間隔から推定し、
推定された次の前記誘起電圧のゼロクロス点までの時間
間隔に基づき過去に最後に検出された前記誘起電圧のゼ
ロクロス点から前記相切り換えを行うまでの遅延時間を
決定し、過去に最後に検出された前記誘起電圧のゼロク
ロス点から前記遅延時間だけ遅延して前記駆動電流の相
切り換えを行うことを特徴とするブラシレスモータの駆
動制御方法。
6. Each of said stator windings of a brushless motor comprising: a plurality of stator windings connected at one point; and a permanent magnet rotor rotationally driven by a magnetic field generated by each of said stator windings. A drive control method for a brushless motor that is energized and driven by performing phase switching synchronized with rotation of a wire, wherein an induced voltage induced in each of the stator windings by rotation of the permanent magnet rotor is a reference. A zero cross point of the induced voltage crossing the voltage is detected, a time interval of the zero cross point of each of the induced voltages is detected, and the induced voltage of the induced voltage detected next from the zero cross point of the induced voltage detected last in the past is detected. Estimate the time interval to the zero cross point from the time interval of the zero cross point of the induced voltage detected in the past,
Based on the estimated time interval to the next induced voltage zero-cross point, determine the delay time from the last detected zero-cross point of the induced voltage until the phase switching is performed, and the last detected delay in the past A drive switching method for the brushless motor, wherein the drive current is phase-switched with a delay of the delay time from the zero-cross point of the induced voltage.
【請求項7】過去に検出された前記誘起電圧のゼロクロ
ス点の時間間隔を時間の離散関数とし、その離散関数の
微分値を用いることにより次の前記誘起電圧のゼロクロ
ス点までの時間間隔を推定することを特徴とする請求項
6に記載のブラシレスモータの駆動制御方法。
7. A time interval of a zero cross point of the induced voltage detected in the past as a discrete function of time, and a time interval to the next zero cross point of the induced voltage is estimated by using a differential value of the discrete function. 7. The drive control method for a brushless motor according to claim 6, wherein:
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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002119081A (en) * 2000-10-10 2002-04-19 Nec Kansai Ltd Brushless motor drive circuit
JP2002165481A (en) * 2000-11-24 2002-06-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd Motor driver
JP2008193811A (en) * 2007-02-05 2008-08-21 Denso Corp Controller for rotating machine
JP2008206343A (en) * 2007-02-21 2008-09-04 Denso Corp Controller of rotating electrical machine
JP2008228562A (en) * 2007-03-09 2008-09-25 Atlas Copco Energas Gmbh Method for restarting polyphase motor and electric circuit for implementing method
JP2008271727A (en) * 2007-04-23 2008-11-06 Jtekt Corp Starting method for brushless motors, controller for brushless motors, and electric pump equipped with the controller for brushless motors
CN100433534C (en) * 2005-10-12 2008-11-12 圆创科技股份有限公司 Non-sensor motor control circuit without mask program
JP2009148074A (en) * 2007-12-14 2009-07-02 Renesas Technology Corp Motor drive
JP2011024407A (en) * 2009-07-17 2011-02-03 Dyson Technology Ltd Control of electric machine
US7982420B2 (en) 2007-06-20 2011-07-19 Denso Corporation Energization timing determination circuit and determination method for energization timing of motor
US8217603B2 (en) 2006-11-30 2012-07-10 Denso Corporation Apparatus and method for driving rotary machine
JP2014225975A (en) * 2013-05-16 2014-12-04 東芝三菱電機産業システム株式会社 Thyristor starting device
JP2020173248A (en) * 2019-04-12 2020-10-22 ザ・スウォッチ・グループ・リサーチ・アンド・ディベロップメント・リミテッド Methods and system for determining and correcting error of angular position of continuous rotation type motor

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002119081A (en) * 2000-10-10 2002-04-19 Nec Kansai Ltd Brushless motor drive circuit
JP4680367B2 (en) * 2000-10-10 2011-05-11 ルネサスエレクトロニクス株式会社 Brushless motor drive circuit
JP2002165481A (en) * 2000-11-24 2002-06-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd Motor driver
CN100433534C (en) * 2005-10-12 2008-11-12 圆创科技股份有限公司 Non-sensor motor control circuit without mask program
US8217603B2 (en) 2006-11-30 2012-07-10 Denso Corporation Apparatus and method for driving rotary machine
JP2008193811A (en) * 2007-02-05 2008-08-21 Denso Corp Controller for rotating machine
JP2008206343A (en) * 2007-02-21 2008-09-04 Denso Corp Controller of rotating electrical machine
JP2008228562A (en) * 2007-03-09 2008-09-25 Atlas Copco Energas Gmbh Method for restarting polyphase motor and electric circuit for implementing method
JP2008271727A (en) * 2007-04-23 2008-11-06 Jtekt Corp Starting method for brushless motors, controller for brushless motors, and electric pump equipped with the controller for brushless motors
US7982420B2 (en) 2007-06-20 2011-07-19 Denso Corporation Energization timing determination circuit and determination method for energization timing of motor
JP2009148074A (en) * 2007-12-14 2009-07-02 Renesas Technology Corp Motor drive
JP2011024407A (en) * 2009-07-17 2011-02-03 Dyson Technology Ltd Control of electric machine
JP2014225975A (en) * 2013-05-16 2014-12-04 東芝三菱電機産業システム株式会社 Thyristor starting device
JP2020173248A (en) * 2019-04-12 2020-10-22 ザ・スウォッチ・グループ・リサーチ・アンド・ディベロップメント・リミテッド Methods and system for determining and correcting error of angular position of continuous rotation type motor

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