JP2001136778A - Method and apparatus for detecting rotor position in sensorless motor - Google Patents

Method and apparatus for detecting rotor position in sensorless motor

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JP2001136778A
JP2001136778A JP31292399A JP31292399A JP2001136778A JP 2001136778 A JP2001136778 A JP 2001136778A JP 31292399 A JP31292399 A JP 31292399A JP 31292399 A JP31292399 A JP 31292399A JP 2001136778 A JP2001136778 A JP 2001136778A
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JP
Japan
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voltage
detecting
back electromotive
sensorless motor
time
Prior art date
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JP31292399A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinichi Miyazaki
新一 宮▲崎▼
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To surely detect a rotor position in a sensorless motor. SOLUTION: Edge-detection permission signals PA1 to PC2 are supplied to rising edge detection circuits 23A to 23C and falling edge detection circuits 24A to 24C from an edge-detection permission signal generation circuit 25. The rise-edge detection circuits 23A to 23C and the falling edge detection circuits 24A to 24C detect rise edges or fall edges of comparison signals CA to CC, only while the edge-detection permission signals PA1 to PC2 are input. The rising edge detection circuits 23A to 23C and the falling edge detection circuits 24A to 24C generate detection pulses DA1 to DC2, when the rise edges or the fall edges of the comparison signals CA to CC are supplied to an OR circuit 26, and the output of the OR circuit 26 is used as counter zero-crossing detection pulses X.

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】この発明は、ブラシレスDC
モータやHB型ステップモータ等のセンサレスモータの
回転子位置を検出する方法及び装置に関し、特に、モー
タ駆動時に固定子巻線の開放相に発生する逆起電圧が例
えば中点電圧等の基準電圧に一致した時点に基づいて回
転子位置を検出する方法及び装置において、逆起電圧が
基準電圧に一致した時点をより確実に検出できるように
したものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a brushless DC
The present invention relates to a method and an apparatus for detecting a rotor position of a sensorless motor such as a motor or an HB type step motor. In particular, a back electromotive force generated in an open phase of a stator winding when a motor is driven is set to a reference voltage such as a midpoint voltage. In a method and an apparatus for detecting a rotor position based on a coincident time, a time when a back electromotive voltage coincides with a reference voltage can be detected more reliably.

【0002】[0002]

【従来の技術】ブラシレスDCモータやHB型ステップ
モータ等のように回転子に永久磁石を用いたモータの回
転子位置を検出する技術として、従来から、固定子巻線
の開放相(無通電相)に発生する逆起電圧を利用したも
のがある。
2. Description of the Related Art As a technique for detecting a rotor position of a motor using a permanent magnet as a rotor, such as a brushless DC motor or an HB type step motor, conventionally, an open phase of a stator winding (non-energized phase) has been used. ) Which utilizes the back electromotive voltage generated.

【0003】即ち、図7(a)は、固定子巻線のうちの
一つの相に発生する電圧の波形図であって、開放相とな
っている期間を含んだ部分を示しているが、固定子巻線
が開放相となっている間は、インバータから駆動電流が
供給されなくても回転子位置に応じて増加又は減少する
逆起電圧aが発生するため、その逆起電圧aと基準電圧
bとを比較して両者が一致する逆起ゼロクロス点cを検
出すれば、回転子位置を検出することができ、転流モー
ドの切換を正確に行うことができるのである。なお、基
準電圧bには、例えば中点電圧(駆動電源電圧の1/
2)を適用することができる。
That is, FIG. 7A is a waveform diagram of a voltage generated in one phase of the stator winding, and shows a portion including a period in which the phase is an open phase. While the stator winding is in the open phase, the back electromotive voltage a that increases or decreases according to the rotor position is generated even if no drive current is supplied from the inverter. By comparing the voltage b with the counter electromotive zero-cross point c where the two coincide with each other, the rotor position can be detected, and the commutation mode can be accurately switched. Note that the reference voltage b includes, for example, a midpoint voltage (1/3 of the drive power
2) can be applied.

【0004】しかし、転流直後の開放相には方形波状の
スパイク電圧dが発生し、このスパイク電圧dもその立
ち下がり時点で中点電圧と一致するゼロクロス点eがあ
り、そのゼロクロス点eを逆起ゼロクロス点cと誤認識
してしまい、転流モードの切換タイミングを誤ってしま
う可能性がある。
However, a square wave spike voltage d is generated in the open phase immediately after commutation, and this spike voltage d also has a zero cross point e which coincides with the midpoint voltage at the time of its fall. There is a possibility that the commutation mode switching timing may be erroneously recognized as a back electromotive zero cross point c.

【0005】このような問題点を解決する従来の技術と
して、図7(b)に示すように、転流モードの切り換え
に同期して立ち上がり、スパイク電圧dの幅よりも若干
長い時間に相当する所定時間経過後に立ち下がるマスク
信号を生成し、そのマスク信号が生成されている間を検
出禁止期間とし、検出禁止期間中は、開放相に発生して
いる電圧と基準電圧とが一致するゼロクロスの検出を禁
止することにより、ゼロクロス点eを誤って検出しない
ようにするというものが存在する(例えば、特開平1−
122388号公報、特開平6−98587号公報、特
開平10−28395号公報、特開平10−13668
3号公報、特開平10−146089号公報等参照)。
[0005] As a conventional technique for solving such a problem, as shown in FIG. 7 (b), it rises in synchronization with the switching of the commutation mode and corresponds to a time slightly longer than the width of the spike voltage d. A mask signal that falls after a predetermined time elapses is generated, and a period during which the mask signal is generated is defined as a detection inhibition period. During the detection inhibition period, a zero crossing where the voltage generated in the open phase matches the reference voltage is generated. There is a method in which the detection is prohibited so that the zero-cross point e is not erroneously detected (for example, see Japanese Patent Laid-Open No.
JP-A-122388, JP-A-6-98587, JP-A-10-28395, JP-A-10-13668
No. 3, JP-A-10-146089, etc.).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】確かに、上記のような
マスク信号を利用した従来の技術にあっては、マスク信
号の幅である検出禁止期間を適切な長さに設定できさえ
すれば、それなりの効果を発揮することができる。
Certainly, in the conventional technique using the mask signal as described above, if the detection inhibition period, which is the width of the mask signal, can be set to an appropriate length, A certain effect can be exhibited.

【0007】しかしながら、実際には、スパイク電圧d
の幅はモータ負荷等に応じて変化するものであるため、
検出禁止期間が短過ぎると、ゼロクロス点eを誤って検
出してしまう可能性が高くなってしまうし、逆に、スパ
イク電圧dの幅の最大長さを考慮して検出禁止期間をあ
る程度長くしてしまうと、逆起ゼロクロス点cがマスク
信号に隠れてしまいその検出が不可能になってしまう可
能性がある。
However, actually, the spike voltage d
Varies depending on the motor load, etc.,
If the detection prohibition period is too short, the possibility of erroneously detecting the zero-cross point e increases, and conversely, the detection prohibition period is increased to some extent in consideration of the maximum width of the spike voltage d. If this happens, the back electromotive zero-cross point c may be hidden by the mask signal, making it impossible to detect it.

【0008】本発明は、このような従来の技術が有する
解決すべき課題に着目してなされたものであって、上記
のようなマスク信号を利用しなくてもゼロクロス点eを
誤って逆起ゼロクロス点cとして検出してしまう可能性
を低減でき、もって逆起電圧が基準電圧に一致した時
点、即ち回転子位置をより確実に検出できるセンサレス
モータの回転子位置検出方法及び検出装置を提供するこ
とを目的としている。
The present invention has been made in view of the problems to be solved in the conventional technique, and erroneously causes the zero-cross point e to be counteracted without using a mask signal as described above. Provided is a method and a device for detecting a rotor position of a sensorless motor, which can reduce the possibility of detection as a zero-cross point c and can more reliably detect when the back electromotive voltage matches the reference voltage, that is, the rotor position. It is intended to be.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に係る発明は、センサレスモータの回転子
位置を、そのセンサレスモータの駆動時に固定子巻線の
開放相に発生する逆起電圧が基準電圧に一致した時点に
基づいて検出する方法において、前記逆起電圧が前記基
準電圧に一致する前後におけるその逆起電圧の変化の方
向のパターンを予め作成しておき、前記センサレスモー
タの駆動時に実際に前記開放相に発生する電圧と前記パ
ターンとに基づいて、前記逆起電圧が前記基準電圧に一
致した時点を検出するようにした。
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is to provide a sensorless motor in which a rotor position is generated in an open phase of a stator winding when the sensorless motor is driven. In the method for detecting based on the time when the electromotive voltage matches the reference voltage, a pattern of the direction of change of the back electromotive voltage before and after the back electromotive voltage matches the reference voltage is created in advance, and the sensorless motor is used. The time when the back electromotive voltage coincides with the reference voltage is detected based on the voltage actually generated in the open phase and the pattern at the time of driving.

【0010】上記目的を達成するために、請求項2に係
る発明は、センサレスモータの回転子位置を、そのセン
サレスモータの駆動時に固定子巻線の開放相に発生する
逆起電圧が基準電圧に一致した時点に基づいて検出する
方法において、前記開放相に発生する電圧が前記基準電
圧に一致した回数の計数を、転流モードが切り換えられ
る度に開始し、その計数値に基づいて、前記逆起電圧が
前記基準電圧に一致した時点を検出するようにした。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 2 relates to a method in which a rotor position of a sensorless motor is set such that a back electromotive voltage generated in an open phase of a stator winding when the sensorless motor is driven is set to a reference voltage. In the detection method based on the coincidence time, counting of the number of times that the voltage generated in the open phase coincides with the reference voltage is started each time the commutation mode is switched, and based on the count value, the reverse is performed. A point in time when the electromotive voltage matches the reference voltage is detected.

【0011】請求項3に係る発明は、上記請求項2に係
る発明であるセンサレスモータの回転子位置検出方法に
おいて、前記計数値が2になったときに、前記逆起電圧
が前記基準電圧に一致した時点を検出したと判断するよ
うにした。
According to a third aspect of the present invention, in the method for detecting a rotor position of a sensorless motor according to the second aspect of the present invention, when the count value becomes two, the back electromotive voltage becomes equal to the reference voltage. It was determined that a point of time that coincided was detected.

【0012】そして、請求項4に係る発明は、上記請求
項1〜3に係る発明であるセンサレスモータの回転子位
置検出方法において、前記センサレスモータは、その駆
動回路を構成するインバータの上下両アームを同時にチ
ョッピングして駆動されるようになっているものであ
る。
According to a fourth aspect of the present invention, in the method for detecting a rotor position of a sensorless motor according to any one of the first to third aspects of the present invention, the sensorless motor includes upper and lower arms of an inverter constituting a drive circuit thereof. At the same time.

【0013】上記目的を達成するために、請求項5に係
る発明は、センサレスモータの回転子位置を、そのセン
サレスモータの駆動時に固定子巻線の開放相に発生する
逆起電圧が基準電圧に一致する時点に基づいて検出する
装置において、前記センサレスモータの開放相に発生す
る電圧を検出する電圧検出手段と、この電圧検出手段が
検出した電圧と前記基準電圧とを比較しその結果を比較
信号とする比較手段と、前記逆起電圧が前記基準電圧に
一致する前後におけるその逆起電圧の変化の方向のパタ
ーンを記憶したパターン記憶手段と、前記比較信号の立
ち上がり時点及び立ち下がり時点のうち前記パターンに
合致した変化の時点を前記逆起電圧が前記基準電圧に一
致した時点として検出する一致時点検出手段と、を備え
た。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 5 relates to a method in which a rotor position of a sensorless motor is set such that a back electromotive voltage generated in an open phase of a stator winding when the sensorless motor is driven is set to a reference voltage. In a device for detecting based on the coincidence time, a voltage detecting means for detecting a voltage generated in an open phase of the sensorless motor, a voltage detected by the voltage detecting means is compared with the reference voltage, and the result is compared with a comparison signal. Comparison means, and a pattern storage means storing a pattern of the direction of change of the back electromotive voltage before and after the back electromotive voltage coincides with the reference voltage, the rising and falling time of the comparison signal, Coincidence point detection means for detecting a point in time of the change that matches the pattern as a point in time when the back electromotive voltage coincides with the reference voltage.

【0014】上記目的を達成するために、請求項6に係
る発明は、センサレスモータの回転子位置を、そのセン
サレスモータの駆動時に固定子巻線の開放相に発生する
逆起電圧が基準電圧に一致する時点に基づいて検出する
装置において、前記センサレスモータの開放相に発生す
る電圧を検出する電圧検出手段と、この電圧検出手段が
検出した電圧と前記基準電圧とを比較しその結果を比較
信号とする比較手段と、転流モードが切り換えられた時
点からの前記比較信号の立ち上がり及び立ち下がりの回
数を計数する計数手段と、この計数手段による計数値が
所定値になった時点を前記逆起電圧が前記基準電圧に一
致した時点として検出する一致時点検出手段と、を備え
た。
According to a sixth aspect of the present invention, a rotor position of a sensorless motor is determined by setting a back electromotive voltage generated in an open phase of a stator winding when the sensorless motor is driven to a reference voltage. In a device for detecting based on the coincidence time, a voltage detecting means for detecting a voltage generated in an open phase of the sensorless motor, a voltage detected by the voltage detecting means is compared with the reference voltage, and the result is compared with a comparison signal. A counting means for counting the number of rises and falls of the comparison signal from the time when the commutation mode is switched; and a countermeasure when the count value of the counting means reaches a predetermined value. Coincidence point detection means for detecting a point in time when the voltage coincides with the reference voltage.

【0015】請求項7に係る発明は、上記請求項6に係
る発明であるセンサレスモータの回転子位置検出装置に
おいて、前記所定値は2とした。
According to a seventh aspect of the present invention, in the apparatus for detecting a rotor position of a sensorless motor according to the sixth aspect, the predetermined value is set to two.

【0016】そして、請求項8に係る発明は、上記請求
項5〜7に係る発明であるセンサレスモータの回転子位
置検出装置において、前記センサレスモータは、その駆
動回路を構成するインバータの上下両アームを同時にチ
ョッピングして駆動されるようになっているものであ
る。
According to an eighth aspect of the present invention, in the apparatus for detecting a rotor position of a sensorless motor according to any one of the fifth to seventh aspects, the sensorless motor comprises upper and lower arms of an inverter constituting a drive circuit thereof. At the same time.

【0017】ここで、センサレスモータの固定子巻線の
開放相に発生する逆起電圧aの逆起ゼロクロス点c前後
における変化の方向は、図7(a)に示すように、基準
電圧bに低電圧側から近づいて逆起ゼロクロス点cを形
成し、さらに基準電圧bを越えて増加するという方向
と、図7(a)とは逆に、基準電圧bに高電圧側から近
づいて逆起ゼロクロス点cを形成し、さらに基準電圧b
を下回って減少するという方向との、二種類が存在す
る。そして、その変化の方向のパターンは予め予測可能
である。
Here, the direction of change of the back electromotive voltage a generated in the open phase of the stator winding of the sensorless motor before and after the back electromotive zero cross point c is, as shown in FIG. As shown in FIG. 7 (a), the back electromotive force approaches the reference voltage b from the high voltage side and forms a back electromotive zero-cross point c which is closer to the lower voltage side and further increases beyond the reference voltage b. A zero-cross point c is formed, and a reference voltage b
There are two types, the direction of decrease below. The pattern of the direction of the change can be predicted in advance.

【0018】そして、転流直後の開放相に発生するスパ
イク電圧dのゼロクロス点eにおける変化の方向は、図
7(a)に示すように立ち下がりの場合と、図7(a)
とは逆に立ち上がりの場合とがあるが、いずれの場合
も、基準電圧bとの交差の方向は、同じ開放相期間内に
出現する逆起電圧aと基準電圧bとの交差の方向に対し
て、逆方向となっている。
The direction of the change in the spike voltage d generated in the open phase immediately after the commutation at the zero-crossing point e is as shown in FIG.
In both cases, the direction of the crossing with the reference voltage b is opposite to the direction of the crossing of the back electromotive voltage a and the reference voltage b appearing in the same open phase period. The direction is reversed.

【0019】つまり、同一の開放相期間内に出現する逆
起ゼロクロス点cとゼロクロス点eとは、基準電圧bに
一致するという点では同一であるが、基準電圧bとの交
差方向は互いに逆になるという点では相違点が認められ
る。
That is, the back electromotive zero cross point c and the zero cross point e appearing within the same open phase period are the same in that they coincide with the reference voltage b, but the crossing directions with the reference voltage b are opposite to each other. There is a difference in that

【0020】そこで、請求項1に係る発明のように、逆
起電圧が基準電圧に一致する前後におけるその逆起電圧
の変化の方向のパターンを予め作成していれば、センサ
レスモータの駆動時には、そのパターンと、モータの駆
動時に実際に開放相に発生する電圧とに基づくことによ
り、逆起ゼロクロス点cが検出される。つまり、モータ
の駆動時に実際に開放相に発生する電圧の基準電圧bと
交差するときの変化の方向が、パターンに記憶されてい
る逆起電圧の変化の方向に一致すれば、逆起ゼロクロス
点cを検出したと判断できるし、それが一致しなければ
スパイク電圧dと基準電圧bとのゼロクロス点eを検出
したと判断できる。なお、逆起電圧の変化の方向のパタ
ーンは、転流モードとの対応で作成すればよい。
Therefore, if the pattern of the direction of change of the back electromotive voltage before and after the back electromotive voltage coincides with the reference voltage is previously created as in the invention according to claim 1, when the sensorless motor is driven, The back electromotive zero cross point c is detected based on the pattern and the voltage actually generated in the open phase when the motor is driven. That is, if the direction of change when the voltage actually generated in the open phase at the time of driving the motor crosses the reference voltage b matches the direction of change of the back electromotive voltage stored in the pattern, the back electromotive zero crossing point It can be determined that c has been detected, and if they do not match, it can be determined that the zero cross point e between the spike voltage d and the reference voltage b has been detected. Note that the pattern of the direction of change in the back electromotive voltage may be created in correspondence with the commutation mode.

【0021】一方、同一の開放相期間内における逆起ゼ
ロクロス点cとゼロクロス点eとの出現順序は、センサ
レスモータが許容される負荷の範囲で使用されている限
り、ゼロクロス点eが出現し、次いで逆起ゼロクロス点
cが出現するという順序である。
On the other hand, the order of appearance of the back electromotive zero-cross point c and the zero-cross point e in the same open phase period is such that the zero-cross point e appears as long as the sensorless motor is used within the allowable load range. Next, the back electromotive zero cross point c appears.

【0022】そこで、請求項2に係る発明のように、開
放相に発生する電圧が基準電圧bに一致した回数を計数
し、その計数値に基づき、例えば請求項3に係る発明の
ように計数値が2になったときに、逆起ゼロクロス点c
を検出したと判断することができる。
Therefore, as in the second aspect of the invention, the number of times that the voltage generated in the open phase matches the reference voltage b is counted, and based on the counted value, for example, a total as in the third aspect of the invention is calculated. When the numerical value becomes 2, the back electromotive zero cross point c
Can be determined.

【0023】さらに、請求項4に係る発明のように、駆
動回路を構成するインバータの上下両アームを同時にチ
ョッピングして駆動される形式のセンサレスモータであ
れば、開放相に発生する電圧の変化にチョッピング波形
が重畳されずに図7(a)に示すような滑らかな逆起電
圧aの波形が得られるから、上記請求項1〜3に係る発
明の作用が容易に得られる。
Further, in the case of a sensorless motor of a type in which both upper and lower arms of an inverter constituting a drive circuit are driven by simultaneously chopping, a change in the voltage generated in the open phase is prevented. Since the waveform of the back electromotive voltage a as shown in FIG. 7A is obtained without the chopping waveform being superimposed, the effects of the first to third aspects of the present invention can be easily obtained.

【0024】一方、請求項5に係る発明にあっては、セ
ンサレスモータの開放相に発生する電圧が電圧検出手段
によって検出され、その検出された電圧と基準電圧とを
比較した結果である比較信号が比較手段によって生成さ
れる。例えば、比較信号は、検出電圧が基準電圧以上の
場合には論理値“1”、検出電圧が基準電圧未満の場合
には論理値“0”をとるようになっているものとする
と、比較信号が0から1に立ち上がる場合は、開放相に
発生した電圧が低電圧側から基準電圧に近づいて交差し
た場合を意味し、比較信号が1から0に立ち下がる場合
は、開放相に発生した電圧が高電圧側から基準電圧に近
づいて交差した場合を意味している。
On the other hand, in the invention according to claim 5, the voltage generated in the open phase of the sensorless motor is detected by the voltage detecting means, and the comparison signal is a result of comparing the detected voltage with the reference voltage. Is generated by the comparing means. For example, assuming that the comparison signal takes a logical value "1" when the detected voltage is equal to or higher than the reference voltage, and a logical value "0" when the detected voltage is lower than the reference voltage. Rises from 0 to 1 when the voltage generated in the open phase approaches and crosses the reference voltage from the low voltage side, and when the comparison signal falls from 1 to 0, the voltage generated in the open phase , And crosses from the high voltage side to approach the reference voltage.

【0025】そこで、一致時点検出手段が、同一の開放
相期間内における比較信号の立ち上がり時点及び立ち下
がり時点のうち、パターン記憶手段に記憶されている逆
起電圧の変化の方向のパターンに合致した時点を確認す
れば、その確認した立ち上がり時点又は立ち下がり時点
を逆起ゼロクロス点cとして検出する。
Therefore, the coincidence point detection means matches the pattern of the direction of change of the back electromotive voltage stored in the pattern storage means, of the rise time and the fall time of the comparison signal within the same open phase period. If the time point is confirmed, the confirmed rising time point or falling time point is detected as the back electromotive zero cross point c.

【0026】また、請求項6に係る発明にあっては、セ
ンサレスモータの開放相に発生する電圧が電圧検出手段
によって検出され、その検出された電圧と基準電圧とを
比較した結果である比較信号が比較手段によって生成さ
れる。そして、計数手段が、転流モードが切り換えられ
た時点(つまり、通電相から無通電相(開放相)になっ
た時点)からの比較信号の立ち上がり及び立ち下がりの
回数を計数する。比較信号は、例えば上記例の場合と同
様に論理値“1”、“0”をとるようになっている。
Further, in the invention according to claim 6, the voltage generated in the open phase of the sensorless motor is detected by the voltage detecting means, and the comparison signal is a result of comparing the detected voltage with the reference voltage. Is generated by the comparing means. Then, the counting means counts the number of rises and falls of the comparison signal from the time when the commutation mode is switched (that is, from the time when the energized phase changes to the non-energized phase (open phase)). The comparison signal takes logical values “1” and “0”, for example, as in the case of the above example.

【0027】そして、比較信号の立ち上がり及び立ち下
がりは、開放相に発生した電圧が基準電圧に一致したと
きを表してるから、転流モードが切り換えられてから最
初に確認された比較信号の立ち上がり又は立ち下がり
は、スパイク電圧dによるゼロクロス点eによるもので
あり、その次に確認された比較信号の立ち上がり又は立
ち下がりは、逆起ゼロクロス点cによるものである。よ
って、一致時点検出手段が、計数手段による計数値が所
定値(例えば、請求項7に係る発明のように2)になっ
たことを確認すれば、その確認した時点を、逆起ゼロク
ロス点cとして検出することができる。
Since the rise and fall of the comparison signal indicate when the voltage generated in the open phase coincides with the reference voltage, the rise or fall of the comparison signal first confirmed after the commutation mode is switched. The falling is due to the zero cross point e due to the spike voltage d, and the rising or falling of the comparison signal subsequently confirmed is due to the back electromotive zero cross point c. Therefore, when the coincidence point detecting means confirms that the count value of the counting means has reached a predetermined value (for example, 2 as in the invention according to claim 7), the confirmed time point is determined as the back electromotive zero cross point c. Can be detected as

【0028】さらに、請求項8に係る発明のように、駆
動回路を構成するインバータの上下両アームを同時にチ
ョッピングして駆動される形式のセンサレスモータであ
れば、開放相に発生する電圧の変化にチョッピング波形
が重畳されずに図7(a)に示すような滑らかな逆起電
圧aの波形が得られるから、上記請求項5〜7に係る発
明の作用が容易に得られる。
Further, in the case of a sensorless motor of a type in which both upper and lower arms of an inverter constituting a drive circuit are driven by simultaneously chopping, a change in the voltage generated in the open phase is obtained. Since the waveform of the smooth back electromotive voltage a as shown in FIG. 7A is obtained without the chopping waveform being superimposed, the effects of the inventions according to claims 5 to 7 can be easily obtained.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0030】図1及び図2は本発明の第1の実施の形態
を示す図であって、図1は、本発明に係る回転子位置検
出方法及び装置を適用したブラシレスモータ1の駆動回
路10を示す回路図である。
FIGS. 1 and 2 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a drive circuit 10 of a brushless motor 1 to which a rotor position detecting method and apparatus according to the present invention are applied. FIG.

【0031】先ず、構成を説明すると、センサレスモー
タとしてのブラシレスモータ1は、A相、B相、C相と
いう三つの固定子巻線がスター結線された三相ブラシレ
スモータである。駆動回路10はインバータ11を有し
ていて、そのインバータ11の各出力端子が、ブラシレ
スモータ1のA相〜C相の各端子に接続されている。イ
ンバータ11は、電源側トランジスタ及び接地側トラン
ジスタを接続した組をA相〜C相に対応して三組備えた
公知の構成を備えていて、インバータ11に含まれる合
計六つのトランジスタのオン・オフが、転流信号生成回
路12から供給される転流信号によって制御されるよう
になっている。なお、本実施の形態では、転流信号生成
回路12は、インバータ11の上下両アームを同時にチ
ョッピングして、ブラシレスモータ1を駆動するように
なっている。
First, the configuration will be described. The brushless motor 1 as a sensorless motor is a three-phase brushless motor in which three stator windings of A phase, B phase and C phase are star-connected. The drive circuit 10 has an inverter 11, and each output terminal of the inverter 11 is connected to each of the A-phase to C-phase terminals of the brushless motor 1. The inverter 11 has a known configuration in which three sets each of which connects the power supply side transistor and the ground side transistor corresponding to the A phase to the C phase are provided, and a total of six transistors included in the inverter 11 are turned on and off. Are controlled by a commutation signal supplied from the commutation signal generation circuit 12. In the present embodiment, the commutation signal generation circuit 12 drives the brushless motor 1 by simultaneously chopping the upper and lower arms of the inverter 11.

【0032】駆動回路10は、インバータ11、転流信
号生成回路12の他に、転流タイミング生成回路13及
び回転子位置検出回路20を有している。
The drive circuit 10 has a commutation timing generation circuit 13 and a rotor position detection circuit 20 in addition to the inverter 11 and the commutation signal generation circuit 12.

【0033】これらのうち、回転子位置検出回路20
は、三つのコンパレータ21A、21B及び21Cを有
していて、各コンパレータ21A〜21Cの反転入力端
子には電源22から基準電圧V0 が入力され、コンパレ
ータ21Aの非反転入力端子にはブラシレスモータ1の
A相の端子電圧VA が入力され、コンパレータ21Bの
非反転入力端子にはブラシレスモータ1のB相の端子電
圧VB が入力され、コンパレータ21Cの非反転入力端
子にはブラシレスモータ1のC相の端子電圧VCが入力
されるようになっている。なお、電源22が生成する基
準電圧V0 は、インバータ11からブラシレスモータ1
に供給される駆動電源電圧の1/2の電圧となってい
る。
Of these, the rotor position detecting circuit 20
Is have three comparators 21A, 21B and 21C, to the inverting input terminal of the comparators 21A~21C is input a reference voltage V 0 from the power source 22, the brushless motor 1 to the non-inverting input terminal of the comparator 21A is the a-phase terminal voltage V a input, to a non-inverting input terminal of the comparator 21B is input terminal voltage V B of the B-phase of the brushless motor 1, C of the brushless motor 1 to the non-inverting input terminal of the comparator 21C The phase terminal voltage V C is input. The reference voltage V 0 generated by the power supply 22 is supplied from the inverter 11 to the brushless motor 1.
Of the drive power supply voltage supplied to the power supply.

【0034】各コンパレータ21A〜21Cの出力はそ
れぞれ比較信号CA 、CB 、CC となっていて、比較信
号CA は、立ち上がりエッジ検出回路23A及び立ち下
がりエッジ検出回路24Aに入力され、比較信号CB
は、立ち上がりエッジ検出回路23B及び立ち下がりエ
ッジ検出回路24Bに入力され,比較信号CC は、立ち
上がりエッジ検出回路23C及び立ち下がりエッジ検出
回路24Cに入力されるようになっている。
The outputs of the comparators 21A to 21C are comparison signals C A , C B , and C C , respectively. The comparison signal C A is input to a rising edge detection circuit 23A and a falling edge detection circuit 24A. Signal C B
Is input to the rising edge detection circuit 23B and the falling edge detection circuit 24B, and the comparison signal C C is input to the rising edge detection circuit 23C and the falling edge detection circuit 24C.

【0035】また、回転子位置検出回路20は、エッジ
検出許可信号生成回路25を有し、そのエッジ検出許可
信号生成回路25からは、立ち上がりエッジ検出回路2
3A〜23C及び立ち下がりエッジ検出回路24A〜2
4Cのそれぞれに、エッジ検出許可信号PA1 、PA
2 、PB1 、PB2 、PC1 、PC2 が、所定のタイミ
ングで供給されるようになっていて、各立ち上がりエッ
ジ検出回路23A〜23C及び立ち下がりエッジ検出回
路24A〜24Cは、自身に論理値“1”のエッジ検出
許可信号PA1 、PA2 、PB1 、PB2 、PC1 、P
2 が入力されている間だけ、供給されている比較信号
A 、CB 、CC の立ち上がりエッジ又は立ち下がりエ
ッジを検出するようになっている。
The rotor position detection circuit 20 has an edge detection permission signal generation circuit 25. The edge detection permission signal generation circuit 25 outputs a rising edge detection circuit 2
3A to 23C and falling edge detection circuit 24A to 2
4C, the edge detection permission signals PA 1 , PA
2, PB 1, PB 2, PC 1, PC 2 is, have to be supplied at a predetermined timing, the rising edge detection circuit 23A~23C and falling edge detection circuit 24A~24C are logic itself Edge detection permission signals PA 1 , PA 2 , PB 1 , PB 2 , PC 1 , P
Only while the C 2 is input, the comparison signal C A being fed, C B, and detects the rising edge or falling edge of the C C.

【0036】そして、各立ち上がりエッジ検出回路23
A〜23C及び立ち下がりエッジ検出回路24A〜24
Cは、供給されている比較信号CA 、CB 、CC の立ち
上がりエッジ又は立ち下がりエッジを検出した場合に
は、周期の極短い検出パルスDA1 、DA2 、DB1
DB2 、DC1 、DC2 を生成するようになっていて、
それら検出パルスDA1 〜DC2 が、転流信号生成回路
12に供給されるようになっている。
Then, each rising edge detection circuit 23
A to 23C and falling edge detection circuits 24A to 24
When detecting the rising edge or the falling edge of the supplied comparison signals C A , C B , C C , the detection pulse DA 1 , DA 2 , DB 1 ,
Generate DB 2 , DC 1 , DC 2 ,
The detection pulses DA 1 to DC 2 are supplied to the commutation signal generation circuit 12.

【0037】さらに、回転子位置検出回路20は、OR
回路26を有していて、そのOR回路26にも検出パル
スDA1 〜DC2 が供給されるようになっている。そし
て、OR回路26の出力が、逆起ゼロクロス検出パルス
Xとなっていて、その逆起ゼロクロス検出パルスXが、
転流タイミング生成回路13及びエッジ検出許可信号生
成回路25に供給されるようになっている。
Further, the rotor position detection circuit 20
Have a circuit 26, the detection pulse DA 1 to DC 2 are supplied to the OR circuit 26. The output of the OR circuit 26 is a back electromotive zero cross detection pulse X, and the back electromotive zero cross detection pulse X is
It is supplied to the commutation timing generation circuit 13 and the edge detection permission signal generation circuit 25.

【0038】転流タイミング生成回路13は、逆起ゼロ
クロス検出パルスXに基づいて次の転流タイミングを決
定し、その決定された転流タイミングになった時点で転
流信号生成回路12にタイミング信号Tを供給する。タ
イミング信号Tを受けた転流信号生成回路12は、その
タイミング信号Tに同期して転流モードを切り換えるべ
くインバータ11に対する転流信号を変更するようにな
っている。本実施の形態の場合、三相のブラシレスモー
タ1を用いているため、転流モードは6通りあり、ブラ
シレスモータ1の駆動が正常に行われている状況下であ
ればそれら転流モードを順番に切り換えればよい。
The commutation timing generation circuit 13 determines the next commutation timing based on the back electromotive zero-crossing detection pulse X, and sends the timing signal to the commutation signal generation circuit 12 when the determined commutation timing is reached. Supply T. The commutation signal generation circuit 12 receiving the timing signal T changes the commutation signal to the inverter 11 so as to switch the commutation mode in synchronization with the timing signal T. In the case of the present embodiment, since the three-phase brushless motor 1 is used, there are six commutation modes. If the driving of the brushless motor 1 is normally performed, the commutation modes are sequentially changed. Should be switched to

【0039】そして、転流信号生成回路12は、決定さ
れた転流モードに応じてインバータ11内の各トランジ
スタをオン・オフさせる一方で、エッジ検出許可信号生
成回路25に、決定された転流モードを表す転流モード
信号Mを供給するようになっている。
The commutation signal generation circuit 12 turns on / off each transistor in the inverter 11 according to the determined commutation mode, while the edge detection permission signal generation circuit 25 sends the determined commutation to the edge detection permission signal generation circuit 25. A commutation mode signal M indicating the mode is supplied.

【0040】従って、エッジ検出許可信号生成回路25
には、転流モード信号Mと、逆起ゼロクロス検出パルス
Xとが供給されるようになっていて、エッジ検出許可信
号生成回路25は、それら信号に基づき、決定された立
ち上がりエッジ検出回路23A〜23C及び立ち下がり
エッジ検出回路24A〜24Cのうち、エッジ検出を許
可する回路を一つ決定し、決定された回路に対して論理
値“1”のエッジ検出許可信号PA1 〜PC2 を供給
し、それ以外の立ち上がりエッジ検出回路23A〜23
C及び立ち下がりエッジ検出回路24A〜24Cには論
理値“0”のエッジ検出許可信号PA1 〜PC2 を供給
するようになっている。
Therefore, the edge detection permission signal generation circuit 25
Are supplied with a commutation mode signal M and a back electromotive zero-cross detection pulse X. The edge detection permission signal generation circuit 25 determines the rising edge detection circuits 23A to 23A to 23C based on those signals. 23C and one of the falling edge detection circuits 24A to 24C which permits edge detection is determined, and edge detection permission signals PA 1 to PC 2 having a logical value “1” are supplied to the determined circuit. , Other rising edge detection circuits 23A to 23A
The C and falling edge detection circuits 24A to 24C are supplied with edge detection permission signals PA 1 to PC 2 having a logical value “0”.

【0041】具体的には、エッジ検出許可信号生成回路
25は、転流モードに対応して、A相〜C相のうちのい
ずれの相が開放相となるかという点と、その開放相に現
れる逆起電圧がいずれの方向から基準電圧V0 と交差す
るかという変化の方向のパターンとを記憶しており、転
流モード信号Mが表している転流モードが切り換わる度
に、その切り換わった転流モードに従って上記パターン
を検索し、相及び変化の方向を認識し、そして、立ち上
がりエッジ検出回路23A〜23C及び立ち下がりエッ
ジ検出回路24A〜24Cのうち、認識されている相及
び変化の方向に対応する回路を決定し、その決定された
回路に対して論理値“1”のエッジ検出許可信号PA1
〜PC2 を出力し、その出力した後に新たな逆起ゼロク
ロス検出パルスXが入力された時点で、論理値“1”で
出力していたエッジ検出許可信号PA1 〜PC2 を論理
値“0”に落とすようになっている。
More specifically, the edge detection permission signal generation circuit 25 determines which of the phases A to C is the open phase in accordance with the commutation mode, and determines whether the open phase corresponds to the open phase. It stores a pattern of the direction in which the appearing back electromotive voltage crosses the reference voltage V 0 from which direction, and every time the commutation mode represented by the commutation mode signal M is switched, the pattern is switched. The pattern is searched according to the changed commutation mode, the phase and the direction of change are recognized, and the recognized phase and change of the recognized one of the rising edge detection circuits 23A to 23C and the falling edge detection circuits 24A to 24C are detected. A circuit corresponding to the direction is determined, and an edge detection permission signal PA 1 having a logical value “1” is determined for the determined circuit.
Outputs to PC 2, when the new counter electromotive zero cross detection pulse X is input after the output edge detection permission signal PA 1 to PC 2 the logic value which has been output by the logical value "1""0".

【0042】次に、図1に示す回路中の各部の電圧や信
号の波形図である図2を伴って、本実施の形態の動作を
説明する。
Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to FIG. 2, which is a waveform diagram of voltages and signals at various parts in the circuit shown in FIG.

【0043】図2(a)〜(c)は、それぞれ電圧V
A 、VB 及びVC の波形図であって、ブラシレスモータ
1は三相であるから、公知のように、6(=3×2)通
りの状態が電気角で60度毎に切り換わるようになって
いる。各電圧VA 〜VC は、図7を伴って説明したよう
に、開放相となっている期間(例えば、電圧VA であれ
ば、60〜120度、240〜300度、420〜48
0度、600〜660度の期間)は、逆起電圧が発生す
るため斜めに増加又は減少するとともに、開放相になっ
た直後にはスパイク電圧が現れる波形となっている。
FIGS. 2A to 2C respectively show the voltage V
A, a waveform diagram of V B and V C, since the brushless motor 1 is a three-phase, as is known, 6 (= 3 × 2) state of the street be switched by an electrical angle of every 60 degrees It has become. Each voltage V A ~V C, as described with FIG. 7, a period in which an open phase (e.g., if the voltage V A, 60 to 120 degrees, 240 to 300 degrees, 420-48
(0 degree, 600 to 660 degree period), the back electromotive voltage is generated, the voltage increases or decreases obliquely, and a spike voltage appears immediately after the open phase.

【0044】そして、図2(a)〜(c)に示すよう
に、駆動電源電圧の1/2である基準電圧V0 は、各電
圧VA 〜VC の変動範囲の略中央にあるから、基準電圧
0 は開放相期間中の電圧VA 〜VC と三回ずつ交差す
ることになる。即ち、第一回目の交差は、スパイク電圧
の立ち上がり時の交差であり、第二回目の交差はスパイ
ク電圧の立ち下がり時の交差であり、第三回目の交差は
逆起電圧が斜めに増加又は減少することによる交差であ
る。
Then, as shown in FIGS. 2A to 2C, the reference voltage V 0 which is の of the drive power supply voltage is substantially at the center of the fluctuation range of each of the voltages V A to V C. , the reference voltage V 0 will intersect each voltage V a ~V C and three times during the opening phase period. That is, the first crossing is a crossing when the spike voltage rises, the second crossing is a crossing when the spike voltage falls, and the third crossing has the back electromotive voltage obliquely increasing or It is an intersection by decreasing.

【0045】これら交差が生じる時点では、電圧VA
C と基準電圧V0 との大小関係が入れ代わることか
ら、その大小関係が入れ代わるのと同期して、第2図
(d)〜(f)に示すように、コンパレータ21A〜2
1Cの出力である比較信号CA 、CB 、CC が論理値
“0”から“1”へ若しくは“1”から“0”に変化す
ることになる。
At the time when these intersections occur, the voltages V A to V A
Since the magnitude relationship between V C and the reference voltage V 0 is switched, the comparators 21A to 21F are synchronized with the magnitude relationship being switched as shown in FIGS.
The comparison signals C A , C B , and C C , which are the outputs of 1C, change from the logical value “0” to “1” or from “1” to “0”.

【0046】一方、三相であるブラシレスモータ1の転
流モードは6通りであるから、それら6通りの転流モー
ドに0〜5の番号を付せば、各転流モードは、図2
(g)に示すように、電気角60度毎に0→1→2→3
→4→5→0…という具合に切り換わることになる。そ
して、それら6通りの転流モード毎に開放相となる相及
び逆起電圧の変化の方向が決まり、それを記号で表す
と、図2(h)に示すようになる。即ち、図2(h)に
示したA〜Cの記号は開放相となる相を表し、その右側
に付した矢印が逆起電圧の変化の方向を表している。例
えば、電気角60〜120度の期間には「A↑」という
記号が描かれているが、これは、A相が開放相となっ
て、逆起電圧は増加方向に変化するということを表して
いる。
On the other hand, since there are six commutation modes of the three-phase brushless motor 1, if the six commutation modes are numbered from 0 to 5, each commutation mode is shown in FIG.
As shown in (g), 0 → 1 → 2 → 3 every 60 electrical degrees.
→ 4 → 5 → 0... Then, the open phase and the direction of the change of the back electromotive voltage are determined for each of the six commutation modes, and the symbols are as shown in FIG. 2 (h). That is, the symbols A to C shown in FIG. 2H represent open phases, and the arrow on the right side thereof indicates the direction of change of the back electromotive voltage. For example, a symbol “A ↑” is drawn in a period of 60 to 120 electrical degrees, which indicates that the phase A is open and the back electromotive force changes in the increasing direction. ing.

【0047】図2(h)に記号で示した情報は、上述し
たように予め作成されてエッジ検出許可信号生成回路2
5内に記憶されているから、エッジ検出許可信号生成回
路25から出力されるエッジ検出許可信号PA1 〜PC
2 は、図2(i)〜(m)に示すようになる。例えば、
電気角60度〜120度の期間では、図2(h)に示す
ように転流モードが「4」であり、図2(h)に示すよ
うに開放相はA相で逆起電圧は増加方向に変化すること
が判っており、逆起電圧が増加方向に変化するというこ
とは、電圧VA と基準電圧V0 との大小関係が「VA
0 」から「V A >V0 」に変化する時点が検出したい
逆起ゼロクロス点であるから、比較信号CA が論理値
“0”から“1”に変化する時点、つまり比較信号CA
の立ち上がりエッジを検出すればよいことになる。
The information shown by the symbols in FIG.
Edge detection permission signal generation circuit 2
5, the edge detection permission signal generation time
Edge detection permission signal PA output from path 251 ~ PC
Two Are as shown in FIGS. 2 (i) to 2 (m). For example,
In the period of the electrical angle of 60 degrees to 120 degrees, it is shown in FIG.
The commutation mode is “4” as shown in FIG.
Open phase is A phase and back electromotive voltage changes in the increasing direction
The back electromotive force changes in the increasing direction.
Is the voltage VA And reference voltage V0 And the magnitude relationship with "VA <
V0 "To" V A > V0 Want to detect when it changes to
Since this is a back electromotive zero crossing point, the comparison signal CA Is a logical value
At the point when “0” changes to “1”, that is, the comparison signal CA 
Is to be detected.

【0048】そこで、エッジ検出許可信号生成回路25
は、電気角60度の時点では、立ち上がりエッジ検出回
路23Aに対して論理値“1”のエッジ検出許可信号P
1を出力するのである。よって、立ち上がりエッジ検
出回路23Aは、比較信号C A の立ち上がりエッジのみ
を検出し、検出パルスDA1 を出力する。なお、電気角
60度の時点でもスパイク電圧の立ち上がりに起因して
比較信号CA の立ち上がりエッジが存在するが、かかる
立ち上がりエッジは転流モードの切換時点に同期して発
生するエッジであるのに対し、エッジ検出許可信号PA
1 は転流モードが切り換わったことが確認された後に立
ち上がる信号であるため、図1の回路であれば、スパイ
ク電圧の立ち上がりに起因した比較信号CA の立ち上が
りエッジを誤って検出して検出パルスDA1 を出力する
ようなことはない。
Therefore, the edge detection permission signal generation circuit 25
Is the rising edge detection time at the electrical angle of 60 degrees.
An edge detection permission signal P having a logical value "1"
A1Is output. Therefore, the rising edge detection
The output circuit 23A outputs the comparison signal C A Rising edge only
And the detection pulse DA1 Is output. The electrical angle
Even at 60 degrees due to the rise of spike voltage
Comparison signal CA There is a rising edge of
The rising edge is generated in synchronization with the commutation mode switching time.
The edge detection permission signal PA
1 Stands after it is confirmed that the commutation mode has switched.
Since it is a rising signal, the circuit of FIG.
Signal C caused by the rise of the clock voltageA The rise of
Detection edge DA1 Output
There is no such thing.

【0049】そして、検出パルスDA1 が出力される
と、図2(u)に示されるように、逆起ゼロクロス検出
パルスXも一つ生成され、その逆起ゼロクロス検出パル
スXがエッジ検出許可信号生成回路25にも供給される
から、その逆起ゼロクロス検出パルスXに同期してエッ
ジ検出許可信号PA1 の出力が停止する。
[0049] When the detection pulse DA 1 is output, as shown in FIG. 2 (u), the back electromotive zero cross detection pulse X is also one generated, the counter electromotive zero cross detection pulse X edge detection permission signal since also supplied to the generator 25, in synchronism with the counter electromotive zero cross detection pulse X output of the edge detection permission signal PA 1 is stopped.

【0050】以上の具体的な説明は転流モードが「4」
の場合を例にとって行ったが、他の転流モードでも同様
の作用があるから、図2(u)に示すように、開放相に
発生する逆起電圧が基準電圧V0 と交差する度に、逆起
ゼロクロス検出パルスXが一つずつ生成されることにな
る。
In the above description, the commutation mode is “4”.
Although was performed taking the case of the example, because there is a similar effect in other commutation mode, as shown in FIG. 2 (u), each time the counter electromotive voltage generated in the opening phase crosses the reference voltage V 0 , The back electromotive zero-cross detection pulses X are generated one by one.

【0051】そして、逆起ゼロクロス検出パルスXは、
転流タイミング生成回路13にも供給されるから、転流
タイミング生成回路13からは転流タイミングに同期し
てタイミング信号Tが出力され、そのタイミング信号T
を受けた転流信号生成回路12は、タイミング信号Tに
同期してインバータ11に対する転流信号を出力すると
ともに、エッジ検出許可信号生成回路25に転流モード
信号Mを供給する。
The back electromotive zero cross detection pulse X is
Since it is also supplied to the commutation timing generation circuit 13, the commutation timing generation circuit 13 outputs a timing signal T in synchronization with the commutation timing.
The commutation signal generation circuit 12 that has received the signal outputs a commutation signal to the inverter 11 in synchronization with the timing signal T, and supplies a commutation mode signal M to the edge detection permission signal generation circuit 25.

【0052】その結果、インバータ11内のトランジス
タは適切なタイミングで切り換えられるから、ブラシレ
スモータ1が正常に駆動されるとともに、エッジ検出許
可信号生成回路25は、切り換わった後の転流モードに
対応して新たなエッジ検出許可信号PA1 〜PC2 を出
力する。
As a result, the transistors in the inverter 11 are switched at an appropriate timing, so that the brushless motor 1 is driven normally and the edge detection permission signal generation circuit 25 supports the commutation mode after the switching. Then, new edge detection permission signals PA 1 to PC 2 are output.

【0053】このように本実施の形態にあっては、開放
相に発生する逆起電圧と基準電圧との交差の方向のパタ
ーンを予め作成しておき、その変化の方向のパターンに
基づいて逆起電圧と基準電圧とが交差する逆起ゼロクロ
ス点を検出する回路構成としているため、スパイク電圧
と基準電圧とが交差する点を誤って逆起ゼロクロス点と
して検出する可能性を低減でき、ブラシレスモータ1を
正常に駆動させることができる。
As described above, in the present embodiment, a pattern in the direction of the intersection between the back electromotive voltage generated in the open phase and the reference voltage is created in advance, and the reverse direction is determined based on the pattern in the direction of the change. Since the circuit configuration detects the back electromotive zero crossing point where the electromotive voltage and the reference voltage cross, the possibility of erroneously detecting the point where the spike voltage crosses the reference voltage as the back electromotive zero crossing point can be reduced, and the brushless motor can be reduced. 1 can be driven normally.

【0054】そして、上記従来の技術のように検出禁止
期間を設定して対処する構成とは異なり、ブラシレスモ
ータ1の負荷が大きくなってスパイク電圧と基準電圧と
が交差する点が逆起ゼロクロス点に極めて接近した場合
でも、その逆起ゼロクロス点を確実に検出することがで
きるから、ブラシレスモータ1の運転範囲を拡大するこ
とができ、急激な負荷変動に対しても安定性が向上する
という利点がある。
Unlike the prior art in which the detection prohibition period is set to cope with the above problem, the point where the load of the brushless motor 1 becomes large and the spike voltage and the reference voltage cross each other is a back electromotive zero crossing point. , The backlash zero-cross point can be reliably detected, so that the operating range of the brushless motor 1 can be expanded, and the stability can be improved even with a sudden load change. There is.

【0055】ここで、本実施の形態にあっては、ブラシ
レスモータ1のA〜C相の各端子とコンパレータ21A
〜21Cの非反転入力端子との間を接続する線が電圧検
出手段に対応し、コンパレータ21A〜21Cが比較手
段に対応し、エッジ検出許可信号生成回路25がパター
ン記憶手段に対応し、立ち上がりエッジ検出回路23A
〜23C、立ち下がりエッジ検出回路24A〜24C及
びOR回路26によって一致時点検出手段が構成されて
いる。
In this embodiment, each of the A to C phase terminals of the brushless motor 1 and the comparator 21A
21C correspond to the voltage detecting means, the comparators 21A to 21C correspond to the comparing means, the edge detection permission signal generating circuit 25 corresponds to the pattern storing means, and the rising edge corresponds to the rising edge. Detection circuit 23A
To 23C, the falling edge detection circuits 24A to 24C and the OR circuit 26 constitute a coincidence point detection means.

【0056】図3及び図4は本発明の第2の実施の形態
を示す図である。これらのうち、図3はエッジ検出許可
信号生成回路25の構成例の一部を示す回路図であっ
て、立ち上がりエッジ検出回路23Aに対するエッジ検
出許可信号PA1 を生成する部分の回路図である。な
お、ブラシレスモータ1や駆動回路10の全体的な構成
は上記第1の実施の形態と同様であるためその図示及び
説明は省略するとともに、他のエッジ検出許可信号PA
2 〜PC2 を生成する部分の構成は図3に示す構成と同
様であるためその図示及び説明は省略する。
FIGS. 3 and 4 are views showing a second embodiment of the present invention. Of these, FIG. 3 is a circuit diagram showing a partial configuration example of the edge detection permission signal generation circuit 25 is a circuit diagram of a portion for generating an edge detection permission signal PA 1 with respect to the rising edge detection circuit 23A. Since the overall configuration of the brushless motor 1 and the drive circuit 10 is the same as that of the first embodiment, its illustration and description are omitted, and the other edge detection permission signal PA
Since the configuration of the portion for generating 2 to PC 2 is the same as the configuration shown in FIG. 3, its illustration and description are omitted.

【0057】即ち、エッジ検出許可信号生成回路25の
うちエッジ検出許可信号PA1 を生成する部分の回路
は、四つのフリップフロップ31、32、33及び34
と、アンド回路35と、リセット・セットタイプのフリ
ップフロップ36とを備えていて、第1段目のフリップ
フロップ31の入力Dには、転流モード信号Mが「4」
の間だけ論理値“1”にセットされる信号S1が入力さ
れていて、その第1段目のフリップフロップ31の出力
Qが第2段目のフリップフロップ32の入力Dに接続さ
れ、その第2段目のフリップフロップ32の出力Qが第
3段目のフリップフロップ33の入力Dに接続され、そ
の第3段目のフリップフロップ33の出力Qが第4段目
のフリップフロップ34の入力Dに接続され、その第4
段目のフリップフロップ34の反転側の出力Q ̄がアン
ド回路35の一方の入力となっている。なお、第1段目
のフリップフロップ31の出力Qから出力される信号を
出力Q1、第2段目のフリップフロップ32の出力Qか
ら出力される信号を出力Q2とする。また、信号S1
は、転流モード信号Mに応じて、エッジ検出許可信号生
成回路25内で生成される内部信号であって、例えば、
エッジ検出許可信号生成回路25のうちエッジ検出許可
信号PA2 を生成する部分の回路に対しては、転流モー
ド信号Mが「1」の間だけ論理値“1”にセットされる
信号S2が供給されるようになっている。
That is, the part of the edge detection permission signal generation circuit 25 that generates the edge detection permission signal PA 1 is composed of four flip-flops 31, 32, 33 and 34.
, An AND circuit 35, and a reset / set-type flip-flop 36. The commutation mode signal M is "4" at the input D of the first-stage flip-flop 31.
During this period, the signal S1 that is set to the logical value “1” is input, the output Q of the first-stage flip-flop 31 is connected to the input D of the second-stage flip-flop 32, The output Q of the second-stage flip-flop 32 is connected to the input D of the third-stage flip-flop 33, and the output Q of the third-stage flip-flop 33 is connected to the input D of the fourth-stage flip-flop 34. Connected to the fourth
The output Q # on the inversion side of the flip-flop 34 at the stage is one input of the AND circuit 35. The signal output from the output Q of the first-stage flip-flop 31 is referred to as an output Q1, and the signal output from the output Q of the second-stage flip-flop 32 is referred to as an output Q2. Also, the signal S1
Is an internal signal generated in the edge detection permission signal generation circuit 25 in accordance with the commutation mode signal M.
For circuit portion for generating an edge detection permission signal PA 2 of the edge detection permission signal generation circuit 25, the signal S2 commutation mode signal M is set to a logic value "1" only during "1" Is to be supplied.

【0058】そして、第2段目のフリップフロップ32
の出力Qがアンド回路35の他方の入力となっていて、
そのアンド回路35の出力であるセットパルスSETが
フリップフロップ36のセット入力Sに供給されるよう
になっている。フリップフロップ36のリセット入力R
には、逆起ゼロクロス検出パルスXが入力されるように
なっている。
Then, the second-stage flip-flop 32
Is the other input of the AND circuit 35,
The set pulse SET output from the AND circuit 35 is supplied to the set input S of the flip-flop 36. Reset input R of flip-flop 36
, A back electromotive zero cross detection pulse X is input.

【0059】一方、このエッジ検出許可信号生成回路2
5内では、二種類のクロック信号CLK1及びCLK2
が使用されるようになっていて、一方のクロック信号C
LK1は、図4(c)に示すように比較的高周波のクロ
ック信号であって、第3段目のフリップフロップ33及
び第4段目のフリップフロップ34のクロック入力端子
に供給されるようになっている。これに対し、クロック
信号CLK2は、図4(d)に示すようにブラシレスモ
ータ1の回転速度を制御する際に用いられるPWM信号
を生成するための基本クロックであって、第1段目のフ
リップフロップ31及び第2段目のフリップフロップ3
2のクロック入力端子に供給されるようになっている。
On the other hand, the edge detection permission signal generation circuit 2
5, two types of clock signals CLK1 and CLK2
Is used, and one clock signal C
LK1 is a relatively high-frequency clock signal as shown in FIG. 4C, which is supplied to the clock input terminals of the third-stage flip-flop 33 and the fourth-stage flip-flop. ing. On the other hand, the clock signal CLK2 is a basic clock for generating a PWM signal used for controlling the rotation speed of the brushless motor 1 as shown in FIG. 31 and the second stage flip-flop 3
2 clock input terminals.

【0060】図4(a)〜(j)は各信号の波形図であ
り、図4(a)は電圧VA の開放相の期間を拡大した波
形図であって、逆起電圧a、逆起ゼロクロス点c、スパ
イク電圧d及びゼロクロス点eが認められる。この場
合、比較信号CA は図4(b)に示すようになり、ゼロ
クロス点eに対応した立ち下がりエッジと、逆起ゼロク
ロス点cに対応した立ち上がりエッジとが認められる。
FIGS. 4A to 4J are waveform diagrams of respective signals, and FIG. 4A is a waveform diagram in which the period of the open phase of the voltage VA is enlarged. An initial zero cross point c, a spike voltage d and a zero cross point e are recognized. In this case, the comparison signal C A becomes as shown in FIG. 4B, and a falling edge corresponding to the zero cross point e and a rising edge corresponding to the back electromotive zero cross point c are recognized.

【0061】そして、信号S1は、図4(e)に示すよ
うに、開放相の期間は論理値“1”でそれ以外の期間は
論理値“0”となるから、その信号S1が入力されるフ
リップフロップ31からの出力Q1は、図4(f)に示
すように、信号S1が立ち上がってから最初のクロック
信号CLK2の立ち上がりに同期して立ち上がり、フリ
ップフロップ32からの出力Q2は、図4(g)に示す
ように、出力Q1からさらにクロック信号CLK2の一
周期分だけ遅れて立ち上がることになる。
As shown in FIG. 4E, the signal S1 has a logical value "1" during the open phase period and a logical value "0" during the other periods, so that the signal S1 is input. As shown in FIG. 4F, the output Q1 from the flip-flop 31 rises in synchronization with the first rise of the clock signal CLK2 after the rise of the signal S1, and the output Q2 from the flip-flop 32 As shown in (g), it rises further from the output Q1 by one cycle of the clock signal CLK2.

【0062】すると、アンド回路35の出力であるセッ
トパルスSETは、図4(h)に示すように、出力Q2
の立ち上がりに同期して立ち上がることになる。しか
し、フリップフロップ34の反転側の出力Q ̄は、出力
Q2が立ち上がった時点では論理値“1”であるが、出
力Q2の立ち上がりからクロック信号CLK1の二周期
分だけ経過した後に立ち下がるから、その立ち下がりに
同期して論理値“0”に戻る。
Then, the set pulse SET output from the AND circuit 35 is output from the output Q2 as shown in FIG.
It rises in synchronization with the rise of. However, the output Q # on the inverting side of the flip-flop 34 has the logical value "1" when the output Q2 rises, but falls after two cycles of the clock signal CLK1 from the rise of the output Q2. The logical value returns to “0” in synchronization with the fall.

【0063】よって、図4(h)に示すように、セット
パルスSETは、信号S1の立ち上がり時点から、クロ
ック信号CLK2の一周期以上二周期未満の時間だけ遅
れた時点で立ち上がり、その立ち上がり時点からクロッ
ク信号CLK1の二周期分の時間が経過した時点で立ち
下がるパルスとなる。
Therefore, as shown in FIG. 4H, the set pulse SET rises at a point in time that is delayed from the rising point of the signal S1 by one or more cycles and less than two cycles from the rising point of the signal S1, and from the rising point of time. The pulse falls when two clock periods of the clock signal CLK1 elapse.

【0064】このようなセットパルスSETが生成され
れば、フリップフロップ36から出力されるエッジ検出
許可信号PA1 は、図4(j)に示すように、セットパ
ルスSETに同期して立ち上がり、逆起ゼロクロス検出
パルスXの立ち上がりに同期して立ち下がる信号とな
る。
When such a set pulse SET is generated, the edge detection permission signal PA 1 output from the flip-flop 36 rises in synchronization with the set pulse SET as shown in FIG. The signal falls in synchronization with the rising edge of the zero-crossing detection pulse X.

【0065】従って、本実施の形態の構成を採用すれ
ば、エッジ検出許可信号PA1 は、信号S1の立ち上が
り時点である転流モードの切り換え時点から、クロック
信号CLK2の1〜2周期程度遅れてから立ち上がるこ
とになるため、立ち上がりエッジ検出回路23Aによる
エッジ検出が許可されるタイミングが、転流モードの切
り換え時点に対して若干遅れることになる。
Therefore, if the configuration of the present embodiment is adopted, the edge detection permission signal PA 1 is delayed by about 1 to 2 cycles of the clock signal CLK 2 from the switching point of the commutation mode at the rising point of the signal S 1. , The timing at which the edge detection by the rising edge detection circuit 23A is permitted is slightly delayed from the commutation mode switching time.

【0066】このため、スパイク電圧dと基準電圧V0
との最初の交差(図4(a)であれば点f)を、逆起ゼ
ロクロス点cであると誤認してしまう可能性を大幅に低
減することができる。かかる利点は、電圧VA 〜VB
検出してコンパレータ21A〜21Cに供給するための
配線に高周波ノイズ除去用のフィルタ等を介在させた場
合に、特に有益である。つまり、そのようなフィルタを
介在させると、高周波ノイズを除去できるという作用が
得られる反面、コンパレータ21A〜21Cへの電圧V
A 〜VB 入力が遅れてしまうため、その遅れ量によって
は、立ち上がりエッジ検出回路23A等へのエッジ検出
許可信号PA1 が立ち上がった後に、スパイク電圧dと
基準電圧V0 との最初の交差(図4(a)であれば点
f)が現れ、その交差を逆起ゼロクロス点cと誤認する
可能性があるからである。
Therefore, the spike voltage d and the reference voltage V 0
4 (point f in FIG. 4A) can be greatly reduced in the possibility of being erroneously recognized as the back electromotive zero cross point c. Such advantage is that if a filter or the like for removing high-frequency noise is interposed wirings for supplying to the comparator 21A~21C detects the voltage V A ~V B, is particularly beneficial. That is, when such a filter is interposed, an effect that high-frequency noise can be removed is obtained, but the voltage V applied to the comparators 21A to 21C is obtained.
Since A ~V B input is delayed, depending on the delay amount, the first crossing of after rises edge detection permission signal PA 1 to the rising edge detection circuit 23A or the like, a spike voltage d and the reference voltage V 0 ( In FIG. 4A, a point f) appears, and the intersection may be erroneously recognized as the back electromotive zero cross point c.

【0067】なお、本実施の形態では、出力Q2を生成
するフリップフロップ32以前のフリップフロップの段
数を2としているから、エッジ検出許可信号PA1 の立
ち上がり時点を、信号S1の立ち上がり時点からクロッ
ク信号CLK2の1〜2周期程度遅らせることができる
のである。従って、上記高周波ノイズ除去用フィルタに
よる遅延時間に応じて、出力Q2を生成するフリップフ
ロップ32以前のフリップフロップの段数を適宜選定す
ることが望ましい。
[0067] In the present embodiment, since the flip-flop 32 the number of stages of the previous flip-flop for generating an output Q2 is set to 2, the rise time of the edge detection permission signal PA 1, a clock signal from the rising time of the signal S1 This can be delayed by about one or two cycles of CLK2. Therefore, it is desirable to appropriately select the number of stages of the flip-flops before the flip-flop 32 that generates the output Q2 according to the delay time of the high-frequency noise removing filter.

【0068】また、全体的な作用効果等は上記第1の実
施の形態と同様であるため、その重複する説明は省略す
る。
Since the overall operation and effect are the same as those of the first embodiment, the duplicated description will be omitted.

【0069】図5及び図6は本発明の第3の実施の形態
を示す図であり、図5は、上記第1の実施の形態におけ
る図1と同様にブラシレスモータ1の駆動回路10を示
す回路図である。なお、上記第1の実施の形態と同様の
構成には、同じ符号を付しその重複する説明は省略す
る。
FIGS. 5 and 6 show a third embodiment of the present invention. FIG. 5 shows a drive circuit 10 for the brushless motor 1 as in FIG. 1 in the first embodiment. It is a circuit diagram. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.

【0070】即ち、本実施の形態にあっても、上記他の
実施の形態と同様に、固定子巻線の開放相に発生する逆
起電圧が基準電圧V0 に一致した時点に基づいて、ブラ
シレスモータ1の回転子位置を検出するようになってお
り、しかも、駆動回路10に含まれる回転子位置検出回
路20の構成も共通点が多い。
That is, in the present embodiment, as in the other embodiments, the back electromotive voltage generated in the open phase of the stator winding matches the reference voltage V 0 . The rotor position of the brushless motor 1 is detected, and the configuration of the rotor position detection circuit 20 included in the drive circuit 10 has many common features.

【0071】しかし、本実施の形態の回転子位置検出回
路20は、三つの2発目エッジ検出回路40A、40B
及び40Cを有していて、これら2発目エッジ検出回路
40A〜40Cに、コンパレータ21A〜21Cから比
較信号CA 〜CC が供給されるようになっている。
However, the rotor position detection circuit 20 according to the present embodiment includes three second edge detection circuits 40A and 40B.
And have a 40C, these two shot th edge detection circuit 40A to 40C, the comparison signal C A -C C from comparator 21A~21C are to be supplied.

【0072】そして、2発目エッジ検出回路40A〜4
0Cには、エッジ検出許可信号生成回路25からエッジ
検出許可信号PA〜PCが供給されるようになってい
る。エッジ検出許可信号PA〜PCは、転流モード信号
Mに基づき開放相と判断された相に対応する2発目エッ
ジ検出回路40A〜40Cに対しては論理値“1”とな
りそれ以外に対しては論理値“0”となる信号であり、
2発目エッジ検出回路40A〜40Cは、エッジ検出許
可信号PA〜PCが立ち上がった時点を起点として、比
較信号CA 〜CC の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエ
ッジを計数し、その計数値が2になった時点で、周期の
極短い検出パルスDA、DB、DCを出力するようにな
っている。検出パルスDA〜DCは、転流信号生成回路
12及びOR回路26に供給されるようになっている。
Then, the second edge detection circuits 40A to 40A-4
0C is supplied with edge detection permission signals PA to PC from the edge detection permission signal generation circuit 25. The edge detection permission signals PA to PC become logic value "1" for the second edge detection circuits 40A to 40C corresponding to the phase determined to be the open phase based on the commutation mode signal M, and become the logic value "1" for the other. Is a signal having a logical value “0”,
2 shot eyes edge detection circuit 40A~40C are starting from the time when the edge detection permission signal PA~PC rises counts the rising edge and falling edge of the comparison signal C A -C C, to the count value is 2 At this point, detection pulses DA, DB, and DC having extremely short periods are output. The detection pulses DA to DC are supplied to the commutation signal generation circuit 12 and the OR circuit 26.

【0073】ここで、既に図7を伴って説明したよう
に、開放相の期間内には、スパイク電圧dの終了時点に
発生するゼロクロス点eと、逆起電圧aの変化に伴って
発生する逆起ゼロクロス点cとが存在し、それらは、比
較信号CA 〜CC の立ち上がりエッジ又は立ち下がりエ
ッジとして現れる。しかし、同一の開放期間内における
ゼロクロス点e及び逆起ゼロクロス点cの出現順序は決
まっており、ブラシレスモータ1が正常に動作している
範囲であれば、必ず最初にゼロクロス点eが出現し、そ
の次に逆起ゼロクロス点cが出現する。よって、本実施
の形態のように2発目エッジ検出回路40A〜40Cを
設けることにより、逆起ゼロクロス点cに同期した逆起
ゼロクロス検出パルスXを生成することができるのであ
る。
Here, as already described with reference to FIG. 7, during the period of the open phase, the zero-cross point e generated at the end of the spike voltage d and the change of the back electromotive voltage a occur. there is a counter electromotive zero crossing point c, which is manifested as a rising or falling edge of the comparison signal C a -C C. However, the order of appearance of the zero-cross point e and the counter-emergence zero-cross point c in the same open period is determined, and the zero-cross point e always appears first within a range where the brushless motor 1 is operating normally. Next, the back electromotive zero cross point c appears. Therefore, by providing the second edge detection circuits 40A to 40C as in the present embodiment, it is possible to generate the back electromotive zero cross detection pulse X synchronized with the back electromotive zero cross point c.

【0074】図6は本実施の形態の動作の概略を示した
フローチャートであって、一の転流タイミングから次の
転流タイミングに至るまでの処理の概要を示している。
FIG. 6 is a flowchart showing the outline of the operation of the present embodiment, and shows the outline of the processing from one commutation timing to the next commutation timing.

【0075】即ち、転流モードの切り換え時点となった
ら、先ず、ステップ101に移行して、2発目エッジ検
出回路40A〜40Cは、比較信号CA 〜CC のエッジ
の検出が許可されているか否かをエッジ検出許可信号P
A〜PCに基づいて判断し、それが許可されていると判
断された場合には、ステップ102に移行し、1回目の
エッジ検出を行う。そして、このステップ102におい
て1回目のエッジが検出されたら、それはゼロクロス点
eに対応したエッジであるから、検出パルスDA〜DC
は生成せずに、ステップ103に移行する。
That is, when the commutation mode is switched, the process first proceeds to step 101, where the second edge detection circuits 40A to 40C are permitted to detect the edges of the comparison signals C A to C C. The edge detection permission signal P
The determination is made based on A to PC, and if it is determined that the permission is permitted, the process proceeds to step 102 and the first edge detection is performed. When the first edge is detected in step 102, it is the edge corresponding to the zero-cross point e, so that the detection pulses DA to DC
Is not generated, and the routine goes to step 103.

【0076】ステップ103に移行したら、今度は、2
回目のエッジ検出を行い、このステップ103において
1回目のエッジが検出されたら、それは逆起ゼロクロス
点cに対応したエッジであるから、ステップ104に移
行し、検出パルスDA、DB又はDCを出力し、もって
逆起ゼロクロス検出パルスXを出力する。
After proceeding to step 103, this time, 2
The second edge detection is performed. If the first edge is detected in step 103, since it is the edge corresponding to the back electromotive zero cross point c, the process proceeds to step 104, where the detection pulse DA, DB or DC is output. Thus, the back electromotive zero-cross detection pulse X is output.

【0077】次いで、ステップ105に移行して比較信
号CA 〜CC のエッジの検出を禁止し、ステップ106
に移行して次の転流タイミングになるまで待機し、次の
転流タイミングになったらステップ101に戻って上述
処理を繰り返し実行する。
Next, the routine proceeds to step 105, where the detection of the edges of the comparison signals C A to C C is prohibited, and step 106 is executed.
And waits until the next commutation timing. When the next commutation timing comes, the process returns to step 101 to repeatedly execute the above processing.

【0078】このように本実施の形態にあっては、転流
モードが切り換えられた時点からの比較信号CA 〜CC
の立ち上がり及び立ち下がりを計数し、その計数値が所
定値としての2になった時点に同期して逆起ゼロクロス
検出パルスXを生成するようにしているから、上記第1
の実施の形態と同様に、スパイク電圧と基準電圧とが交
差する点を誤って逆起ゼロクロス点として検出する可能
性を低減でき、ブラシレスモータ1を正常に駆動させる
ことができ、ブラシレスモータ1の負荷が大きくなって
スパイク電圧と基準電圧とが交差する点が逆起ゼロクロ
ス点に極めて接近した場合でも、その逆起ゼロクロス点
を確実に検出することができるから、ブラシレスモータ
1の運転範囲を拡大することができ、急激な負荷変動に
対しても安定性が向上するという利点がある。
As described above, in the present embodiment, the comparison signals C A to C C from the point at which the commutation mode is switched.
Is counted, and the counter electromotive zero-crossing detection pulse X is generated in synchronization with the time when the counted value becomes 2 as a predetermined value.
Similarly to the embodiment, the possibility that the point where the spike voltage and the reference voltage intersect can be erroneously detected as the back electromotive zero-cross point can be reduced, and the brushless motor 1 can be normally driven. Even when the point at which the spike voltage and the reference voltage cross each other due to an increase in the load becomes extremely close to the back electromotive zero cross point, the back electro zero cross point can be reliably detected, so that the operating range of the brushless motor 1 is expanded. Therefore, there is an advantage that stability is improved even with a sudden load change.

【0079】ここで、本実施の形態にあっては、ブラシ
レスモータ1のA〜C相の各端子とコンパレータ21A
〜21Cの非反転入力端子との間を接続する線が電圧検
出手段に対応し、コンパレータ21A〜21Cが比較手
段に対応し、2発目エッジ検出回路40A〜40Cのう
ちステップ102、103の処理を実行する部分が計数
手段に対応し、2発目エッジ検出回路40A〜40Cの
うちステップ103の処理が「YES」となってステッ
プ104に移行する部分並びにOR回路26によって一
致時点検出手段が構成されている。
In this embodiment, each of the A to C phase terminals of the brushless motor 1 and the comparator 21A
21C correspond to the voltage detecting means, the comparators 21A to 21C correspond to the comparing means, and the processing of steps 102 and 103 of the second edge detecting circuits 40A to 40C. Corresponds to the counting means, and the part of the second edge detection circuits 40A to 40C in which the processing of step 103 becomes "YES" and the processing proceeds to step 104 and the OR circuit 26 constitute the coincidence point detection means. Have been.

【0080】なお、この第3の実施の形態にあっても、
エッジ検出許可信号生成回路25の構成を、上記第2の
実施の形態のようにすることも可能である。
Incidentally, even in the third embodiment,
The configuration of the edge detection permission signal generation circuit 25 can be configured as in the second embodiment.

【0081】また、この第3の実施の形態にあっては、
所定値を2としているが、これに限定されるものではな
く、例えば、電圧VA 〜VB を検出してコンパレータ2
1A〜21Cに供給するための配線に高周波ノイズ除去
用のフィルタ等を介在させたために、コンパレータ21
A〜21Cへの電圧VA 〜VB 入力が遅れてスパイク電
圧と基準電圧V0 との最初の交差に起因したエッジも開
放期間内のエッジとして検出してしまうような場合に
は、逆起ゼロクロス点cは3発目のエッジに対応するか
ら、所定値を3とすればよい。
In the third embodiment,
Although a 2 a predetermined value, it is not limited thereto, for example, by detecting the voltage V A ~V B Comparator 2
Since a filter for removing high-frequency noise and the like are interposed in the wiring for supplying to 1A to 21C, the comparator 21
If the edge due to the first crossing of the voltage V A ~V B input is delayed by the spike voltage with the reference voltage V 0 which to A~21C also that would be detected as an edge in the opening period, the back electromotive Since the zero-cross point c corresponds to the third edge, the predetermined value may be set to 3.

【0082】そして、上記各実施の形態では、基準電圧
0 を駆動電源電圧の1/2としているが、逆起電圧と
交差することが明らかな電圧であればそれ以外の電圧で
あっても構わない。
In each of the above embodiments, the reference voltage V 0 is set to 駆 動 of the driving power supply voltage. However, any other voltage may be used as long as it is clear that the voltage crosses the back electromotive voltage. I do not care.

【0083】さらに、上記各実施の形態では、回転子位
置検出回路20を回路構成としてして示したが、これに
限定されるものではなく、回転子位置検出回路20はマ
イクロコンピュータによってソフト的に実現することも
可能である。
In each of the above embodiments, the rotor position detection circuit 20 is shown as a circuit configuration. However, the present invention is not limited to this. It is also possible to realize.

【0084】[0084]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
逆起電圧と基準電圧とが交差する前後における逆起電圧
の変化の方向若しくは逆起電圧と基準電圧との交差に起
因したエッジの出現順序に基づいて、逆起電圧が基準電
圧に一致した時点を検出するようにしたため、スパイク
電圧と基準電圧とが交差する点を、逆起電圧が基準電圧
に一致した時点として誤検出する可能性を低減できる。
従って、より確実にセンサレスモータの回転子位置を検
出することができるという効果がある。
As described above, according to the present invention,
The time when the back electromotive voltage matches the reference voltage based on the direction of change of the back electromotive voltage before and after the back electromotive voltage crosses the reference voltage or the order of appearance of edges caused by the crossing of the back electromotive voltage and the reference voltage. Is detected, it is possible to reduce the possibility of erroneously detecting a point where the spike voltage and the reference voltage intersect as a point in time when the back electromotive voltage matches the reference voltage.
Therefore, there is an effect that the rotor position of the sensorless motor can be detected more reliably.

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

【図1】第1の実施の形態の構成を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a first embodiment.

【図2】第1の実施の形態の動作を説明する波形図であ
る。
FIG. 2 is a waveform chart for explaining the operation of the first embodiment.

【図3】第2の実施の形態の要部を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a main part of a second embodiment.

【図4】第2の実施の形態の動作を説明する波形図であ
る。
FIG. 4 is a waveform chart for explaining the operation of the second embodiment.

【図5】第3の実施の形態の構成を示す回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a third embodiment.

【図6】第3の実施の形態の動作を説明するフローチャ
ートである。
FIG. 6 is a flowchart illustrating the operation of the third embodiment.

【図7】従来の問題点を説明する波形図である。FIG. 7 is a waveform diagram illustrating a conventional problem.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ブラシレスモータ(センサレスモー
タ) 10 回転子位置検出回路 11 インバータ 12 転流信号生成回路 13 転流タイミング生成回路 21A〜21C コンパレータ(比較手段) 23A〜23C 立ち上がりエッジ検出回路 24A〜24C 立ち下がりエッジ検出回路 25 エッジ検出許可信号生成回路(パター
ン記憶手段) 26 OR回路 40A〜40C 2発目エッジ検出回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Brushless motor (sensorless motor) 10 Rotor position detection circuit 11 Inverter 12 Commutation signal generation circuit 13 Commutation timing generation circuit 21A-21C Comparator (comparison means) 23A-23C Rising edge detection circuit 24A-24C Falling edge detection circuit 25 edge detection permission signal generation circuit (pattern storage means) 26 OR circuit 40A-40C 2nd edge detection circuit

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 センサレスモータの回転子位置を、その
センサレスモータの駆動時に固定子巻線の開放相に発生
する逆起電圧が基準電圧に一致した時点に基づいて検出
する方法において、前記逆起電圧が前記基準電圧に一致
する前後におけるその逆起電圧の変化の方向のパターン
を予め作成しておき、前記センサレスモータの駆動時に
実際に前記開放相に発生する電圧と前記パターンとに基
づいて、前記逆起電圧が前記基準電圧に一致した時点を
検出することを特徴とするセンサレスモータの回転子位
置検出方法。
1. A method for detecting a rotor position of a sensorless motor based on a point in time when a back electromotive voltage generated in an open phase of a stator winding when the sensorless motor is driven matches a reference voltage. A pattern in the direction of the change in the back electromotive voltage before and after the voltage matches the reference voltage is created in advance, and based on the voltage and the pattern actually generated in the open phase when the sensorless motor is driven, A method for detecting a rotor position of a sensorless motor, comprising detecting a point in time when the back electromotive voltage matches the reference voltage.
【請求項2】 センサレスモータの回転子位置を、その
センサレスモータの駆動時に固定子巻線の開放相に発生
する逆起電圧が基準電圧に一致した時点に基づいて検出
する方法において、前記開放相に発生する電圧が前記基
準電圧に一致した回数の計数を、転流モードが切り換え
られる度に開始し、その計数値に基づいて、前記逆起電
圧が前記基準電圧に一致した時点を検出することを特徴
とするセンサレスモータの回転子位置検出方法。
2. A method for detecting a rotor position of a sensorless motor based on a time when a back electromotive force generated in an open phase of a stator winding when the sensorless motor is driven matches a reference voltage. Counting each time the commutation mode is switched, and detecting when the back electromotive voltage matches the reference voltage based on the count value. A method for detecting a rotor position of a sensorless motor, comprising:
【請求項3】 前記計数値が2になったときに、前記逆
起電圧が前記基準電圧に一致した時点を検出したと判断
する請求項2記載のセンサレスモータの回転子位置検出
方法。
3. The method according to claim 2, wherein when the count value becomes 2, it is determined that a point in time when the back electromotive voltage matches the reference voltage is detected.
【請求項4】 前記センサレスモータは、その駆動回路
を構成するインバータの上下両アームを同時にチョッピ
ングして駆動されるようになっている請求項1乃至3の
いずれかに記載のセンサレスモータの回転子位置検出方
法。
4. The sensorless motor rotor according to claim 1, wherein said sensorless motor is driven by simultaneously chopping upper and lower arms of an inverter constituting a drive circuit thereof. Position detection method.
【請求項5】 センサレスモータの回転子位置を、その
センサレスモータの駆動時に固定子巻線の開放相に発生
する逆起電圧が基準電圧に一致する時点に基づいて検出
する装置において、前記センサレスモータの開放相に発
生する電圧を検出する電圧検出手段と、この電圧検出手
段が検出した電圧と前記基準電圧とを比較しその結果を
比較信号とする比較手段と、前記逆起電圧が前記基準電
圧に一致する前後におけるその逆起電圧の変化の方向の
パターンを記憶したパターン記憶手段と、前記比較信号
の立ち上がり時点及び立ち下がり時点のうち前記パター
ンに合致した変化の時点を前記逆起電圧が前記基準電圧
に一致した時点として検出する一致時点検出手段と、を
備えたことを特徴とするセンサレスモータの回転子位置
検出装置。
5. An apparatus for detecting a rotor position of a sensorless motor based on a time when a back electromotive voltage generated in an open phase of a stator winding at the time of driving the sensorless motor coincides with a reference voltage. Voltage detecting means for detecting a voltage generated in the open phase of the voltage detecting means, comparing means for comparing the voltage detected by the voltage detecting means with the reference voltage, and using the result as a comparison signal; And a pattern storage means storing a pattern of the direction of change of the back electromotive voltage before and after the match, and the back electromotive voltage determines the time of the change that matches the pattern among the rising time and the falling time of the comparison signal. A rotor position detecting device for a sensorless motor, comprising: a coincidence point detecting means for detecting a point in time coincident with a reference voltage.
【請求項6】 センサレスモータの回転子位置を、その
センサレスモータの駆動時に固定子巻線の開放相に発生
する逆起電圧が基準電圧に一致する時点に基づいて検出
する装置において、前記センサレスモータの開放相に発
生する電圧を検出する電圧検出手段と、この電圧検出手
段が検出した電圧と前記基準電圧とを比較しその結果を
比較信号とする比較手段と、転流モードが切り換えられ
た時点からの前記比較信号の立ち上がり及び立ち下がり
の回数を計数する計数手段と、この計数手段による計数
値が所定値になった時点を前記逆起電圧が前記基準電圧
に一致した時点として検出する一致時点検出手段と、を
備えたことを特徴とするセンサレスモータの回転子位置
検出装置。
6. An apparatus for detecting a rotor position of a sensorless motor based on a point in time when a back electromotive voltage generated in an open phase of a stator winding when the sensorless motor is driven coincides with a reference voltage. Voltage detecting means for detecting a voltage generated in the open phase of the comparator, a comparing means for comparing the voltage detected by the voltage detecting means with the reference voltage and using the result as a comparison signal, and a time when the commutation mode is switched Counting means for counting the number of times of rise and fall of the comparison signal from the counter, and a coincidence point for detecting a point in time when the count value of the counter reaches a predetermined value as a point in time when the back electromotive voltage coincides with the reference voltage. A rotor position detecting device for a sensorless motor, comprising: detecting means.
【請求項7】 前記所定値は2である請求項6記載のセ
ンサレスモータの回転子位置検出装置。
7. The apparatus according to claim 6, wherein the predetermined value is two.
【請求項8】 前記センサレスモータは、その駆動回路
を構成するインバータの上下両アームを同時にチョッピ
ングして駆動されるようになっている請求項5乃至7の
いずれかに記載のセンサレスモータの回転子位置検出装
置。
8. The sensorless motor rotor according to claim 5, wherein said sensorless motor is driven by simultaneously chopping upper and lower arms of an inverter constituting a drive circuit thereof. Position detection device.
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