JP2002136168A - ブラシレスモーターの駆動制御方法および装置 - Google Patents
ブラシレスモーターの駆動制御方法および装置Info
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 組み立て精度に依存することなく、最適なタ
イミングでステーターを通電し、最適な効率でブラシレ
スモーターを駆動することが可能なブラシレスモーター
の駆動制御方法を提供すること。 【解決手段】 駆動部ＤＲＶは、通電信号を発生してブ
ラシレスモーターＭのステーターに供給する。電圧電流
検出器ＳＥＮは、駆動部ＤＲＶからブラシレスモーター
Ｍに供給される通電信号の電流値及び電圧値を検出す
る。制御部ＣＮＴは、電圧電流検出器ＳＥＮの検出結果
に基づき、ブラシレスモーターＭに供給される電力値を
算出し、該電力値が最小となるようにステーターに供給
される通電信号の位相を制御する。
イミングでステーターを通電し、最適な効率でブラシレ
スモーターを駆動することが可能なブラシレスモーター
の駆動制御方法を提供すること。 【解決手段】 駆動部ＤＲＶは、通電信号を発生してブ
ラシレスモーターＭのステーターに供給する。電圧電流
検出器ＳＥＮは、駆動部ＤＲＶからブラシレスモーター
Ｍに供給される通電信号の電流値及び電圧値を検出す
る。制御部ＣＮＴは、電圧電流検出器ＳＥＮの検出結果
に基づき、ブラシレスモーターＭに供給される電力値を
算出し、該電力値が最小となるようにステーターに供給
される通電信号の位相を制御する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ブラシレスモータ
の駆動制御方法に関し、さらに詳しくは、ステーターの
通電信号の位相を最適に制御するための技術に関する。
の駆動制御方法に関し、さらに詳しくは、ステーターの
通電信号の位相を最適に制御するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ブラシレスモーターの回転制御
は、ローターの位置（回転角）を検出してローター位置
検出信号を生成し、この信号のエッジを駆動タイミング
としてステーターに通電することによりローターを回転
させている。このローター位置検出信号は、ステーター
とローターがある一定の位置関係になった時に発生さ
れ、ローターの回転数が変化しても、ローター位置検出
信号が発生されるときのステーターとローターとの位置
関係は同じである。
は、ローターの位置（回転角）を検出してローター位置
検出信号を生成し、この信号のエッジを駆動タイミング
としてステーターに通電することによりローターを回転
させている。このローター位置検出信号は、ステーター
とローターがある一定の位置関係になった時に発生さ
れ、ローターの回転数が変化しても、ローター位置検出
信号が発生されるときのステーターとローターとの位置
関係は同じである。
【０００３】図６（ａ）に、ブラシレスモーターのロー
ターＲＴとステーターＳＴとの配置関係を示す。同図に
示すように、１２個のステーターＳＴが、３０°おきに
ローターＲＴの外周に沿って配置されており、各ステー
ターには、時計回りに、Ｕ相の通電信号ＵH、Ｗ相の通
電信号ＷL、Ｖ相の通電信号ＶH、Ｕ相の通電信号ＵL、
Ｗ相の通電信号ＷH、Ｖ相の通電信号ＶLが順に印加され
る。また、ローターＲＴの外周に沿って、ローターの位
置（回転角）を検出するためのローター位置検出器Ｈ
Ａ，ＨＢ，ＨＣが１２０°おきに配置されている。この
ローター位置検出器として、一般にはホール素子が使用
される。
ターＲＴとステーターＳＴとの配置関係を示す。同図に
示すように、１２個のステーターＳＴが、３０°おきに
ローターＲＴの外周に沿って配置されており、各ステー
ターには、時計回りに、Ｕ相の通電信号ＵH、Ｗ相の通
電信号ＷL、Ｖ相の通電信号ＶH、Ｕ相の通電信号ＵL、
Ｗ相の通電信号ＷH、Ｖ相の通電信号ＶLが順に印加され
る。また、ローターＲＴの外周に沿って、ローターの位
置（回転角）を検出するためのローター位置検出器Ｈ
Ａ，ＨＢ，ＨＣが１２０°おきに配置されている。この
ローター位置検出器として、一般にはホール素子が使用
される。
【０００４】図６（ｂ）に、ローター位置検出器ＨＡ，
ＨＢ，ＨＣの出力信号ＳＡ，ＳＢ，ＳＣと、ローター位
置検出信号ＳＰと、Ｕ〜Ｗ相の各通電信号のタイミング
波形を示す。同図に示すように、ローター位置検出器Ｈ
Ａ，ＨＢ，ＨＣは、１２０°の位相差をもって信号Ｓ
Ａ，ＳＢ，ＳＣを順に出力する。これらの信号のエッジ
を検出することにより、パルス間隔Ｔ（回転角６０°に
相当）のローター位置検出信号ＳＰが生成される。そし
て、このローター位置検出信号ＳＰのパルスで規定され
るタイミングでＵ〜Ｗ相の各通電信号の位相が規定さ
れ、この通電信号がステーターＳＴに供給される。
ＨＢ，ＨＣの出力信号ＳＡ，ＳＢ，ＳＣと、ローター位
置検出信号ＳＰと、Ｕ〜Ｗ相の各通電信号のタイミング
波形を示す。同図に示すように、ローター位置検出器Ｈ
Ａ，ＨＢ，ＨＣは、１２０°の位相差をもって信号Ｓ
Ａ，ＳＢ，ＳＣを順に出力する。これらの信号のエッジ
を検出することにより、パルス間隔Ｔ（回転角６０°に
相当）のローター位置検出信号ＳＰが生成される。そし
て、このローター位置検出信号ＳＰのパルスで規定され
るタイミングでＵ〜Ｗ相の各通電信号の位相が規定さ
れ、この通電信号がステーターＳＴに供給される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の従来
技術によれば、ローターＲＴの位置を検出するためのロ
ーター位置検出器ＨＡ，ＨＢ，ＨＣの出力信号ＳＡ，Ｓ
Ｂ，ＳＣに基づいて各通電信号の位相が一義的に規定さ
れる。このため、組み立て精度によっては、ローターの
位置を検出するためのローター位置検出器ＨＡ，ＨＢ，
ＨＣの取り付け位置に誤差が生じ、ローターの位置を正
しく検出することができなくなる。この結果、モーター
ごとに通電信号の位相が変動し、消費電力が最小となる
駆動タイミングがモーター毎に異なったものとなり、最
適な効率でブラシレスモーターを駆動することが困難と
なる。
技術によれば、ローターＲＴの位置を検出するためのロ
ーター位置検出器ＨＡ，ＨＢ，ＨＣの出力信号ＳＡ，Ｓ
Ｂ，ＳＣに基づいて各通電信号の位相が一義的に規定さ
れる。このため、組み立て精度によっては、ローターの
位置を検出するためのローター位置検出器ＨＡ，ＨＢ，
ＨＣの取り付け位置に誤差が生じ、ローターの位置を正
しく検出することができなくなる。この結果、モーター
ごとに通電信号の位相が変動し、消費電力が最小となる
駆動タイミングがモーター毎に異なったものとなり、最
適な効率でブラシレスモーターを駆動することが困難と
なる。
【０００６】図７に、消費電力とモーターの駆動タイミ
ング（通電信号の位相）との関係を示す。同図におい
て、波形Ｈ１は、駆動タイミングが進角方向に移動する
ようにローター位置検出器の取り付け位置がずれた場合
の波形であり、波形Ｍ２は、ローター位置検出器の取り
付け位置にずれがない場合の波形であり、波形Ｈ３は、
駆動タイミングが遅角方向に移動するようにローター位
置検出器の取り付け位置がずれた場合の波形である。同
図から理解されるように、ローター位置検出器の取り付
け位置にずれがなく、通電信号の位相が正しく設定され
た場合、消費電力が最小となって最適な効率でモーター
を駆動することができる。
ング（通電信号の位相）との関係を示す。同図におい
て、波形Ｈ１は、駆動タイミングが進角方向に移動する
ようにローター位置検出器の取り付け位置がずれた場合
の波形であり、波形Ｍ２は、ローター位置検出器の取り
付け位置にずれがない場合の波形であり、波形Ｈ３は、
駆動タイミングが遅角方向に移動するようにローター位
置検出器の取り付け位置がずれた場合の波形である。同
図から理解されるように、ローター位置検出器の取り付
け位置にずれがなく、通電信号の位相が正しく設定され
た場合、消費電力が最小となって最適な効率でモーター
を駆動することができる。
【０００７】この発明は、上記事情に鑑みてなされたも
ので、組み立て精度に依存することなく、最適なタイミ
ングでステーターに通電し、最適な効率でブラシレスモ
ーターを駆動することが可能なブラシレスモーターの駆
動制御方法を提供することを目的とする。
ので、組み立て精度に依存することなく、最適なタイミ
ングでステーターに通電し、最適な効率でブラシレスモ
ーターを駆動することが可能なブラシレスモーターの駆
動制御方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、この発明は以下の構成を有する。すなわち、この発
明に係るブラシレスモータの駆動制御方法は、多相の通
電信号が供給される複数のステーターと、該ステーター
から磁気的な作用を受けて回転するローターとを備えて
構成されたブラシレスモーターの駆動制御方法におい
て、（ａ）前記複数のステーターに供給される通電信号
の電流値と電圧値とを読み取って電力値を算出する第１
のステップ（例えば後述するステップＳ０１，Ｓ０２に
相当する要素）と、（ｂ）前記電力値が最小となるよう
に、前記通電信号の位相を制御する第２のステップ（例
えば後述するステップＳ０３〜Ｓ１１に相当する要素）
と、を含むことを特徴とする。
め、この発明は以下の構成を有する。すなわち、この発
明に係るブラシレスモータの駆動制御方法は、多相の通
電信号が供給される複数のステーターと、該ステーター
から磁気的な作用を受けて回転するローターとを備えて
構成されたブラシレスモーターの駆動制御方法におい
て、（ａ）前記複数のステーターに供給される通電信号
の電流値と電圧値とを読み取って電力値を算出する第１
のステップ（例えば後述するステップＳ０１，Ｓ０２に
相当する要素）と、（ｂ）前記電力値が最小となるよう
に、前記通電信号の位相を制御する第２のステップ（例
えば後述するステップＳ０３〜Ｓ１１に相当する要素）
と、を含むことを特徴とする。
【０００９】ここで、前記ブラシレスモータの駆動制御
方法において、前記第２のステップは、例えば、（ｂ
１）前回の電力値と今回の電力値とを比較するステップ
と、（ｂ２）前記電力値の比較の結果、前記電力値が減
少する傾向を示す場合に前回と同一の位相角方向に前記
通電信号の位相を補正し、前記電力値が増加する傾向を
示す場合に前回と反対の位相角方向に前記通電信号の位
相を補正するステップと、（ｂ３）前記補正により得ら
れた各位相に基づき、前記通電信号の位相を与えるタイ
マー値を設定するステップと、（ｂ４）前記タイマー値
を初期値としてカウントし、該タイマー値に応じた位相
を有する通電信号を生成するステップと、を含むことを
特徴とする。
方法において、前記第２のステップは、例えば、（ｂ
１）前回の電力値と今回の電力値とを比較するステップ
と、（ｂ２）前記電力値の比較の結果、前記電力値が減
少する傾向を示す場合に前回と同一の位相角方向に前記
通電信号の位相を補正し、前記電力値が増加する傾向を
示す場合に前回と反対の位相角方向に前記通電信号の位
相を補正するステップと、（ｂ３）前記補正により得ら
れた各位相に基づき、前記通電信号の位相を与えるタイ
マー値を設定するステップと、（ｂ４）前記タイマー値
を初期値としてカウントし、該タイマー値に応じた位相
を有する通電信号を生成するステップと、を含むことを
特徴とする。
【００１０】また、前記ブラシレスモータの駆動制御方
法において、前記第２のステップは、例えば、ソフトウ
ェア上のタイマー割り込み機能を利用して実行されるも
のであることを特徴とする。さらに、前記ブラシレスモ
ータの駆動制御方法において、前記ブラシレスモーター
の起動時に、前記ローターの位置を示す信号に基づいて
前記通電信号の位相を制御するステップをさらに含むこ
とを特徴とする。
法において、前記第２のステップは、例えば、ソフトウ
ェア上のタイマー割り込み機能を利用して実行されるも
のであることを特徴とする。さらに、前記ブラシレスモ
ータの駆動制御方法において、前記ブラシレスモーター
の起動時に、前記ローターの位置を示す信号に基づいて
前記通電信号の位相を制御するステップをさらに含むこ
とを特徴とする。
【００１１】この発明に係るブラシレスモータの駆動制
御装置は、多相の通電信号が供給される複数のステータ
ーと、該ステーターから磁気的な作用を受けて回転する
ローターとを備えて構成されたブラシレスモーターの駆
動制御装置において、前記通電信号を発生して前記ブラ
シレスモーターを駆動する駆動部（例えば後述する駆動
部ＤＲＶに相当する構成要素）と、前記通電信号の電流
値及び電圧値を検出する検出部８例えば後述する電圧電
流検出器ＳＥＮに相当する構成要素）と、前記検出部の
検出結果に基づき、前記複数のステーターに供給される
電力値を算出し、該電力値が最小となるように前記通電
信号の位相を制御する制御部（例えば後述する制御部Ｃ
ＮＴに相当する構成要素）と、を備えたことを特徴とす
る。
御装置は、多相の通電信号が供給される複数のステータ
ーと、該ステーターから磁気的な作用を受けて回転する
ローターとを備えて構成されたブラシレスモーターの駆
動制御装置において、前記通電信号を発生して前記ブラ
シレスモーターを駆動する駆動部（例えば後述する駆動
部ＤＲＶに相当する構成要素）と、前記通電信号の電流
値及び電圧値を検出する検出部８例えば後述する電圧電
流検出器ＳＥＮに相当する構成要素）と、前記検出部の
検出結果に基づき、前記複数のステーターに供給される
電力値を算出し、該電力値が最小となるように前記通電
信号の位相を制御する制御部（例えば後述する制御部Ｃ
ＮＴに相当する構成要素）と、を備えたことを特徴とす
る。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の形態の形態を説明する。図１に、この実施の形態に係
るブラシレスモーターの駆動制御装置の構成を示す。同
図において、この駆動制御装置は、制御部ＣＮＴ、記憶
部ＭＥＭ、駆動部ＤＲＶ、電圧電流検出器ＳＥＮ、ロー
ター位置検出器ＨＡ，ＨＢ，ＨＣから構成される。ブラ
シレスモーター（以下、単にモーターと称す）Ｍは、こ
の駆動制御装置による駆動制御の対象であり、多相の通
電信号が供給される複数のステーターと、これらステー
ターから磁気的な作用を受けて回転するローターとを備
えて構成される。
の形態の形態を説明する。図１に、この実施の形態に係
るブラシレスモーターの駆動制御装置の構成を示す。同
図において、この駆動制御装置は、制御部ＣＮＴ、記憶
部ＭＥＭ、駆動部ＤＲＶ、電圧電流検出器ＳＥＮ、ロー
ター位置検出器ＨＡ，ＨＢ，ＨＣから構成される。ブラ
シレスモーター（以下、単にモーターと称す）Ｍは、こ
の駆動制御装置による駆動制御の対象であり、多相の通
電信号が供給される複数のステーターと、これらステー
ターから磁気的な作用を受けて回転するローターとを備
えて構成される。
【００１３】ここで、制御部ＣＮＴは、ＣＰＵ（中央演
算処理装置）から構成され、この駆動制御装置の全体を
制御するための処理を実行するためのものである。この
制御部ＣＮＴは、例えばモーターの起動・停止に関する
情報やモーターの回転数に関する情報を外部から入力す
る。駆動部ＤＲＶは、制御部ＣＮＴの制御の下にスイッ
チングするトランジスタ群から構成され、モーターＭの
ステーターに通電して、このモーターを駆動するための
ものである。
算処理装置）から構成され、この駆動制御装置の全体を
制御するための処理を実行するためのものである。この
制御部ＣＮＴは、例えばモーターの起動・停止に関する
情報やモーターの回転数に関する情報を外部から入力す
る。駆動部ＤＲＶは、制御部ＣＮＴの制御の下にスイッ
チングするトランジスタ群から構成され、モーターＭの
ステーターに通電して、このモーターを駆動するための
ものである。
【００１４】電圧電流検出器ＳＥＮは、駆動部ＤＲＶか
らモーターＭのステーターに供給される電流値と電圧値
を検出するためのものである。ローター位置検出器Ｈ
Ａ，ＨＢ，ＨＣは、ローターの位置（回転角）を検出す
るためのものであって、ローターＲＴの外周に沿って１
２０°おきに配置されている。記憶部ＭＥＭは、制御部
ＣＮＴで実行される処理の手順が記述されたプログラム
を格納する。
らモーターＭのステーターに供給される電流値と電圧値
を検出するためのものである。ローター位置検出器Ｈ
Ａ，ＨＢ，ＨＣは、ローターの位置（回転角）を検出す
るためのものであって、ローターＲＴの外周に沿って１
２０°おきに配置されている。記憶部ＭＥＭは、制御部
ＣＮＴで実行される処理の手順が記述されたプログラム
を格納する。
【００１５】次に、この実施の形態の動作を説明する。
まず、制御部ＣＮＴは、モーターの起動時には、ロータ
ーの位置を示すローター位置検出信号ＳＡ，ＳＢ，ＳＣ
をローター位置検出器ＨＡ，ＨＢ，ＨＣから入力し、こ
れらの検出信号に基づいて、モーターＭのステーターに
供給される通電信号の位相を制御する。そして、モータ
ーＭのローターの回転数が目標値に達すると、以下に説
明するように、ソフトウェア上のタイマー割り込み機能
を利用して、モーターＭに供給される電力値が最小とな
るようにＵ〜Ｗ相の各通電信号の位相を制御する。
まず、制御部ＣＮＴは、モーターの起動時には、ロータ
ーの位置を示すローター位置検出信号ＳＡ，ＳＢ，ＳＣ
をローター位置検出器ＨＡ，ＨＢ，ＨＣから入力し、こ
れらの検出信号に基づいて、モーターＭのステーターに
供給される通電信号の位相を制御する。そして、モータ
ーＭのローターの回転数が目標値に達すると、以下に説
明するように、ソフトウェア上のタイマー割り込み機能
を利用して、モーターＭに供給される電力値が最小とな
るようにＵ〜Ｗ相の各通電信号の位相を制御する。
【００１６】以下、図２に示すフローに沿って、図３に
示す波形図を参照しながら、モーターＭの回転数が目標
値に達した後の制御動作を説明する。まず、制御部ＣＮ
Ｔは、ローター位置検出信号ＳＰに基づき、以下のエッ
ジ割り込み処理（ステップＳ０１〜Ｓ１５）を実行す
る。 ステップＳ０１：すなわち、制御部ＣＮＴは、駆動部Ｄ
ＲＶからモーターＭのステーターに供給される通電信号
の各相の電圧値と電流値とを読み取る。すなわち、制御
部ＣＮＴは、図３に示すように、ローター位置検出信号
ＳＡ，ＳＢ，ＳＣのエッジ部で生成されるローター位置
検出信号ＳＰをトリガーとして、ローターが６０°だけ
回転する度に、制御部ＣＮＴが電圧値および電流値の読
み取りを行う。
示す波形図を参照しながら、モーターＭの回転数が目標
値に達した後の制御動作を説明する。まず、制御部ＣＮ
Ｔは、ローター位置検出信号ＳＰに基づき、以下のエッ
ジ割り込み処理（ステップＳ０１〜Ｓ１５）を実行す
る。 ステップＳ０１：すなわち、制御部ＣＮＴは、駆動部Ｄ
ＲＶからモーターＭのステーターに供給される通電信号
の各相の電圧値と電流値とを読み取る。すなわち、制御
部ＣＮＴは、図３に示すように、ローター位置検出信号
ＳＡ，ＳＢ，ＳＣのエッジ部で生成されるローター位置
検出信号ＳＰをトリガーとして、ローターが６０°だけ
回転する度に、制御部ＣＮＴが電圧値および電流値の読
み取りを行う。
【００１７】ここで、ローター位置検出信号ＳＰは、ロ
ーター位置検出器ＨＡ，ＨＢ，ＨＣにより得られる信号
であるから、そのパルスの発生タイミングは、ローター
位置検出器ＨＡ，ＨＢ，ＨＣの取り付け位置のずれによ
り変動するが、略一定の周期でそのパルスが発生され
る。したがって、制御部ＣＮＴは、略一定の周期で、ス
テーターに供給される通電信号の各相の電圧値と電流値
とを毎回読み取る。
ーター位置検出器ＨＡ，ＨＢ，ＨＣにより得られる信号
であるから、そのパルスの発生タイミングは、ローター
位置検出器ＨＡ，ＨＢ，ＨＣの取り付け位置のずれによ
り変動するが、略一定の周期でそのパルスが発生され
る。したがって、制御部ＣＮＴは、略一定の周期で、ス
テーターに供給される通電信号の各相の電圧値と電流値
とを毎回読み取る。
【００１８】ステップＳ０２：続いて、制御部ＣＮＴ
は、読み取った電圧値と電流値とから、モーターＭのス
テーターに供給される電力値、すなわちこのモーターＭ
の消費電力を算出する。この電力値は、次回の周期まで
図示しないレジスタで保持される。すなわち、このレジ
スタには、現在の周期の１周期前に算出された前回の電
力値が保持されている。
は、読み取った電圧値と電流値とから、モーターＭのス
テーターに供給される電力値、すなわちこのモーターＭ
の消費電力を算出する。この電力値は、次回の周期まで
図示しないレジスタで保持される。すなわち、このレジ
スタには、現在の周期の１周期前に算出された前回の電
力値が保持されている。
【００１９】次に、制御部ＣＮＴは、以下のステップＳ
０３〜Ｓ０８により、電力値が最小となるように、駆動
部ＤＲＶからモーターＭのステーターに供給される通電
信号の位相を制御する。 ステップＳ０３：制御部ＣＮＴは、レジスタに保持され
た前回の電力値と、今回算出した電力値とを比較し、電
力値が増加する傾向を示しているか、減少する傾向を示
しているかを判断する。
０３〜Ｓ０８により、電力値が最小となるように、駆動
部ＤＲＶからモーターＭのステーターに供給される通電
信号の位相を制御する。 ステップＳ０３：制御部ＣＮＴは、レジスタに保持され
た前回の電力値と、今回算出した電力値とを比較し、電
力値が増加する傾向を示しているか、減少する傾向を示
しているかを判断する。
【００２０】ステップＳ０４：ここで、電力値が減少す
る傾向を示している場合（ステップＳ０３：消費電力値
減少）、制御部ＣＮＴは、前回の周期における通電信号
の位相の補正方向が進角方向か遅角方向かを判断する。
ここで、制御部ＣＮＴは、各周期で位相を補正する場
合、その位相の補正方向が進角方向か遅角方向かについ
て次回の周期まで記憶する。すなわち、制御部ＣＮＴ
は、現在の周期の１周期前に行われた通電信号の位相の
補正方向を記憶している。
る傾向を示している場合（ステップＳ０３：消費電力値
減少）、制御部ＣＮＴは、前回の周期における通電信号
の位相の補正方向が進角方向か遅角方向かを判断する。
ここで、制御部ＣＮＴは、各周期で位相を補正する場
合、その位相の補正方向が進角方向か遅角方向かについ
て次回の周期まで記憶する。すなわち、制御部ＣＮＴ
は、現在の周期の１周期前に行われた通電信号の位相の
補正方向を記憶している。
【００２１】ステップＳ０５：続いて、制御部ＣＮＴ
は、前回の補正方向が進角方向である場合（ステップＳ
０４：進角方向）、前回の位相の補正方向は、電力値を
最小とする方向に向かわせるものであるから、補正の方
向として正しいと判断し、前回と同一方向の進角方向に
通電信号の位相を補正する。具体的には、前回のタイマ
ー値（ＴＭ値）から「１」を減算し、今回のタイマー値
として設定する。 ステップＳ０６：また、前回の補正方向が遅角方向であ
る場合（ステップＳ０４：遅角方向）、同様に補正の方
向として正しいと判断し、前回と同一方向の遅角方向に
通電信号の位相を補正する。具体的には、前回のタイマ
ー値（ＴＭ値）に「１」を加算し、今回のタイマー値と
して設定する。
は、前回の補正方向が進角方向である場合（ステップＳ
０４：進角方向）、前回の位相の補正方向は、電力値を
最小とする方向に向かわせるものであるから、補正の方
向として正しいと判断し、前回と同一方向の進角方向に
通電信号の位相を補正する。具体的には、前回のタイマ
ー値（ＴＭ値）から「１」を減算し、今回のタイマー値
として設定する。 ステップＳ０６：また、前回の補正方向が遅角方向であ
る場合（ステップＳ０４：遅角方向）、同様に補正の方
向として正しいと判断し、前回と同一方向の遅角方向に
通電信号の位相を補正する。具体的には、前回のタイマ
ー値（ＴＭ値）に「１」を加算し、今回のタイマー値と
して設定する。
【００２２】ステップＳ０７：これに対して、上述のス
テップＳ０３において、前回の電力値と今回の電力値と
の比較の結果、電力値が増加する傾向を示している場合
（ステップＳ０３：消費電力値増加）、制御部ＣＮＴ
は、前回の周期における通電信号の位相の補正方向が進
角方向か遅角方向かを判断する。 ステップＳ０８：続いて、制御部ＣＮＴは、前回の補正
方向が進角方向である場合（ステップＳ０７：進角方
向）、前回の位相の補正方向は、電力値を最小とする方
向に向かわせるものではないから、補正の方向として正
しくないと判断し、前回と反対方向の遅角方向に通電信
号の位相を補正する。具体的には、前回のタイマー値
（ＴＭ値）に「１」を加算し、今回のタイマー値として
設定する。
テップＳ０３において、前回の電力値と今回の電力値と
の比較の結果、電力値が増加する傾向を示している場合
（ステップＳ０３：消費電力値増加）、制御部ＣＮＴ
は、前回の周期における通電信号の位相の補正方向が進
角方向か遅角方向かを判断する。 ステップＳ０８：続いて、制御部ＣＮＴは、前回の補正
方向が進角方向である場合（ステップＳ０７：進角方
向）、前回の位相の補正方向は、電力値を最小とする方
向に向かわせるものではないから、補正の方向として正
しくないと判断し、前回と反対方向の遅角方向に通電信
号の位相を補正する。具体的には、前回のタイマー値
（ＴＭ値）に「１」を加算し、今回のタイマー値として
設定する。
【００２３】ステップＳ０９：また、前回の補正方向が
遅角方向である場合（ステップＳ０７：遅角方向）、同
様に補正の方向として正しくないと判断し、前回と反対
方向の進角方向に通電信号の位相を補正する。具体的に
は、前回のタイマー値（ＴＭ値）から「１」を減算し、
今回のタイマー値として設定する。このように、制御部
ＣＮＴは、電力値の比較の結果、電力値が減少する傾向
を示す場合、前回と同一方向に通電信号の位相を補正
し、逆に増加する傾向を示す場合、前回と反対方向に補
正する。
遅角方向である場合（ステップＳ０７：遅角方向）、同
様に補正の方向として正しくないと判断し、前回と反対
方向の進角方向に通電信号の位相を補正する。具体的に
は、前回のタイマー値（ＴＭ値）から「１」を減算し、
今回のタイマー値として設定する。このように、制御部
ＣＮＴは、電力値の比較の結果、電力値が減少する傾向
を示す場合、前回と同一方向に通電信号の位相を補正
し、逆に増加する傾向を示す場合、前回と反対方向に補
正する。
【００２４】ステップＳ１０：続いて、制御部ＣＮＴ
は、前回のサイクルで設定されたタイマー値のカウント
が終了したか否かを判定する。この判定は、図５に示す
ように、今回のエッジ割り込み処理の起動時に、前回の
エッジ割り込み処理によるタイマー値のカウントが終了
していない場合に対処するためのものである。この場
合、今回のタイマー値のカウントを開始することはでき
ないので、現在のカウント値ＴＣ’（前回のタイマー値
のカウント値の残り分）を考慮して今回のタイマー値を
設定する必要がある。
は、前回のサイクルで設定されたタイマー値のカウント
が終了したか否かを判定する。この判定は、図５に示す
ように、今回のエッジ割り込み処理の起動時に、前回の
エッジ割り込み処理によるタイマー値のカウントが終了
していない場合に対処するためのものである。この場
合、今回のタイマー値のカウントを開始することはでき
ないので、現在のカウント値ＴＣ’（前回のタイマー値
のカウント値の残り分）を考慮して今回のタイマー値を
設定する必要がある。
【００２５】ステップＳ１１：ここで、このタイマーの
カウントが終了している場合（ステップＳ１０：カウン
ト終了）、進角／遅角を定めるタイマー値をセットす
る。すなわち、制御部ＣＮＴは、図４において、ロータ
ー位置検出信号ＳＰのパルスをトリガーとして位相の補
正を行うと、この補正された位相に応じた値「ａ」をタ
イマー値ＴＭとして設定する。 ステップＳ１２：そして、制御部ＣＮＴは、内蔵された
タイマーを起動し、ステップＳ１０で設定されたタイマ
ー値ＴＭの値「ａ」を初期値としてカウントを開始す
る。 ステップＳ１３：続いて、タイマー未処理フラグに
「０」を設定し、タイマーによる１サイクル分の処理が
終了したことを表す状態に設定する。
カウントが終了している場合（ステップＳ１０：カウン
ト終了）、進角／遅角を定めるタイマー値をセットす
る。すなわち、制御部ＣＮＴは、図４において、ロータ
ー位置検出信号ＳＰのパルスをトリガーとして位相の補
正を行うと、この補正された位相に応じた値「ａ」をタ
イマー値ＴＭとして設定する。 ステップＳ１２：そして、制御部ＣＮＴは、内蔵された
タイマーを起動し、ステップＳ１０で設定されたタイマ
ー値ＴＭの値「ａ」を初期値としてカウントを開始す
る。 ステップＳ１３：続いて、タイマー未処理フラグに
「０」を設定し、タイマーによる１サイクル分の処理が
終了したことを表す状態に設定する。
【００２６】ステップＳ１４：これに対し、上述のステ
ップＳ１０において、前回のタイマー値のカウントが終
了していない場合（ステップＳ１０：カウント中）、今
回の補正で得られたタイマー値（ＴＭ値）から現在のカ
ウント値ＴＣ’を減算して今回のタイマー値として設定
する。 ステップＳ１５：続いて、タイマー未処理フラグに
「１」を設定し、タイマーによる１サイクル分の処理が
終了していないことを表す状態に設定する。以上によ
り、位相の補正、今回のタイマー値の設定、およびタイ
マー未処理フラグの設定を行う。
ップＳ１０において、前回のタイマー値のカウントが終
了していない場合（ステップＳ１０：カウント中）、今
回の補正で得られたタイマー値（ＴＭ値）から現在のカ
ウント値ＴＣ’を減算して今回のタイマー値として設定
する。 ステップＳ１５：続いて、タイマー未処理フラグに
「１」を設定し、タイマーによる１サイクル分の処理が
終了していないことを表す状態に設定する。以上によ
り、位相の補正、今回のタイマー値の設定、およびタイ
マー未処理フラグの設定を行う。
【００２７】次に、制御部ＣＮＴは、ソフトウェア上の
タイマー割り込み機能を利用して、図３に示す進角／遅
角割り込み処理を実行し、通電信号を生成する。 ステップＳ２１：すなわち、制御部ＣＮＴは、前回のサ
イクルで設定されたタイマー値のカウント値がゼロにな
った時点（すなわちタイムアップした時点）で割り込み
処理信号ＷＳを発生し、ソフトウェア上の割り込み処理
を実行して駆動部ＤＲＶの内部のトランジスタをスイッ
チングさせ、タイマー値ＴＭに応じた位相（すなわち補
正された位相）を有する通電信号のＵ相（ＵH，ＵL），
Ｖ相（Ｖ H，ＶL），Ｗ相（ＷH，ＷL）を生成し、これを
駆動部ＤＲＶからモーターＭのステーターに供給する。
図４に示す例では、タイマーによる割り込み処理によ
り、ローター位置検出信号ＳＰのパルスを基準として、
ＶH相とＷH相が進角方向に位相ｂだけ移動している。同
様に、ローター位置検出信号ＳＰの各パルス周期におい
て通電信号の各相の移動が適切に行われる。
タイマー割り込み機能を利用して、図３に示す進角／遅
角割り込み処理を実行し、通電信号を生成する。 ステップＳ２１：すなわち、制御部ＣＮＴは、前回のサ
イクルで設定されたタイマー値のカウント値がゼロにな
った時点（すなわちタイムアップした時点）で割り込み
処理信号ＷＳを発生し、ソフトウェア上の割り込み処理
を実行して駆動部ＤＲＶの内部のトランジスタをスイッ
チングさせ、タイマー値ＴＭに応じた位相（すなわち補
正された位相）を有する通電信号のＵ相（ＵH，ＵL），
Ｖ相（Ｖ H，ＶL），Ｗ相（ＷH，ＷL）を生成し、これを
駆動部ＤＲＶからモーターＭのステーターに供給する。
図４に示す例では、タイマーによる割り込み処理によ
り、ローター位置検出信号ＳＰのパルスを基準として、
ＶH相とＷH相が進角方向に位相ｂだけ移動している。同
様に、ローター位置検出信号ＳＰの各パルス周期におい
て通電信号の各相の移動が適切に行われる。
【００２８】ステップＳ２２：続いて、制御部ＣＮＴ
は、タイマー未処理フラグの設定値を判定する。ここ
で、タイマー未処理フラグの設定値が「０」の場合（ス
テップＳ２２：「＝０（処理済）」）、このタイマー割
り込み処理を終了する。 ステップＳ２３：これに対し、タイマー未処理フラグの
設定値が「１」の場合（ステップＳ２２：「＝０（未処
理）」）、上述のステップＳ１４で得られた今回のタイ
マー値をセットする。
は、タイマー未処理フラグの設定値を判定する。ここ
で、タイマー未処理フラグの設定値が「０」の場合（ス
テップＳ２２：「＝０（処理済）」）、このタイマー割
り込み処理を終了する。 ステップＳ２３：これに対し、タイマー未処理フラグの
設定値が「１」の場合（ステップＳ２２：「＝０（未処
理）」）、上述のステップＳ１４で得られた今回のタイ
マー値をセットする。
【００２９】ステップＳ２４：続いて、制御部ＣＮＴは
内蔵されたタイマーを起動し、ステップＳ２３で設定さ
れたタイマー値を初期値「ａ」としてカウントを開始す
る。 ステップＳ２５：続いて、制御部ＣＮＴは、タイマーの
カウントが終了していないことを示すタイマー未処理フ
ラグに「０」を設定し、タイマーによる１サイクル分の
処理が済んだことを表す状態に戻す。以上により、位相
の進角および遅角が制御され、消費電力Ｐが最小となる
ように、各相の位相が適切に制御される。
内蔵されたタイマーを起動し、ステップＳ２３で設定さ
れたタイマー値を初期値「ａ」としてカウントを開始す
る。 ステップＳ２５：続いて、制御部ＣＮＴは、タイマーの
カウントが終了していないことを示すタイマー未処理フ
ラグに「０」を設定し、タイマーによる１サイクル分の
処理が済んだことを表す状態に戻す。以上により、位相
の進角および遅角が制御され、消費電力Ｐが最小となる
ように、各相の位相が適切に制御される。
【００３０】この実施の形態によれば、仮にローター位
置検出器ＨＡ，ＨＢ，ＨＣの取り付け位置がずれていた
としても、電力値Ｐが最小となるように一定周期で通電
信号の位相が制御されるので、モーターＭの回転数が目
標値に達した後には、モーターＭの駆動タイミングが常
に最適な状態に維持される。以上、この発明の実施の形
態１および２を説明したが、この発明は、これらの実施
の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱
しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
置検出器ＨＡ，ＨＢ，ＨＣの取り付け位置がずれていた
としても、電力値Ｐが最小となるように一定周期で通電
信号の位相が制御されるので、モーターＭの回転数が目
標値に達した後には、モーターＭの駆動タイミングが常
に最適な状態に維持される。以上、この発明の実施の形
態１および２を説明したが、この発明は、これらの実施
の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱
しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ブラシレスモーターのステーターに供給される通電
信号の電流値と電圧値とを読み取って電力値を算出し、
該電力値が最小となるように、前記通電信号の位相を制
御するようにしたので、組み立て精度に依存することな
く、最適なタイミングでステーターに通電し、最適な効
率でブラシレスモーターを駆動することが可能となる。
ば、ブラシレスモーターのステーターに供給される通電
信号の電流値と電圧値とを読み取って電力値を算出し、
該電力値が最小となるように、前記通電信号の位相を制
御するようにしたので、組み立て精度に依存することな
く、最適なタイミングでステーターに通電し、最適な効
率でブラシレスモーターを駆動することが可能となる。
【図１】 この発明の実施の形態に係るブラシレスモー
ターの駆動制御装置の構成を示すブロック図である。
ターの駆動制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 この発明の実施の形態に係るブラシレスモー
ターの駆動制御方法（エッジ割り込み処理）の流れを示
すフローチャートである。
ターの駆動制御方法（エッジ割り込み処理）の流れを示
すフローチャートである。
【図３】 この発明の実施の形態に係るブラシレスモー
ターの駆動制御方法（タイマー割り込み処理）の流れを
示すフローチャートである。
ターの駆動制御方法（タイマー割り込み処理）の流れを
示すフローチャートである。
【図４】 この発明の実施の形態に係るブラシレスモー
ターの駆動制御装置の動作を説明するための波形図であ
る。
ターの駆動制御装置の動作を説明するための波形図であ
る。
【図５】 この発明の実施の形態に係るブラシレスモー
ターの駆動制御装置の動作（遅角制御）を説明するため
の波形図である。
ターの駆動制御装置の動作（遅角制御）を説明するため
の波形図である。
【図６】 従来技術に係るブラシレスモーターの駆動制
御方法を説明するための図である。
御方法を説明するための図である。
【図７】 ブラシレスモーターの消費電力と駆動タイミ
ング（通電信号の位相）との関係を示す特性図である。
ング（通電信号の位相）との関係を示す特性図である。
ＣＮＴ：制御部（ＣＰＵ） ＤＲＶ：駆動部 ＳＥＮ：電圧電流検出器 ＭＥＭ：記憶部（メモリ） ＨＡ，ＨＢ，ＨＣ：ローター位置検出器 Ｍ：ブラシレスモーター
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菅原 貴治 栃木県塩谷郡高根沢町宝積寺字サギノヤ東 2021番地８ 株式会社ケーヒン栃木開発セ ンター内 Ｆターム(参考） 5H560 BB04 BB07 BB12 DA01 DC12 DC13 RR03 TT01 TT02 TT11 TT15 XA01 XA15
Claims (5)
- 【請求項１】 多相の通電信号が供給される複数のステ
ーターと、該ステーターから磁気的な作用を受けて回転
するローターとを備えて構成されたブラシレスモーター
の駆動制御方法において、 （ａ）前記複数のステーターに供給される通電信号の電
流値と電圧値とを読み取って電力値を算出する第１のス
テップと、 （ｂ）前記電力値が最小となるように、前記通電信号の
位相を制御する第２のステップと、 を含むことを特徴とするブラシレスモーターの駆動制御
方法。 - 【請求項２】 前記第２のステップは、 （ｂ１）前回の電力値と今回の電力値とを比較するステ
ップと、 （ｂ２）前記電力値の比較の結果、前記電力値が減少す
る傾向を示す場合に前回と同一の位相角方向に前記通電
信号の位相を補正し、前記電力値が増加する傾向を示す
場合に前回と反対の位相角方向に前記通電信号の位相を
補正するステップと、 （ｂ３）前記補正により得られた各位相に基づき、前記
通電信号の位相を与えるタイマー値を設定するステップ
と、 （ｂ４）前記タイマー値を初期値としてカウントし、該
タイマー値に応じた位相を有する通電信号を生成するス
テップと、 を含むことを特徴とする請求項１に記載されたブラシレ
スモーターの駆動制御方法。 - 【請求項３】 前記第２のステップは、ソフトウェア上
のタイマー割り込み機能を利用して実行されるものであ
ることを特徴とする請求項１または２の何れかに記載さ
れたブラシレスモーターの駆動制御方法。 - 【請求項４】 前記ブラシレスモーターの起動時に、前
記ローターの位置を示す信号に基づいて前記通電信号の
位相を制御するステップをさらに含むことを特徴とする
請求項１ないし３の何れかに記載されたブラシレスモー
ターの駆動制御方法。 - 【請求項５】 多相の通電信号が供給される複数のステ
ーターと、該ステーターから磁気的な作用を受けて回転
するローターとを備えて構成されたブラシレスモーター
の駆動制御装置において、 前記通電信号を発生して前記ブラシレスモーターを駆動
する駆動部と、 前記通電信号の電流値及び電圧値を検出する検出部と、 前記検出部の検出結果に基づき、前記複数のステーター
に供給される電力値を算出し、該電力値が最小となるよ
うに前記通電信号の位相を制御する制御部と、 を備えたことを特徴とするブラシレスモーターの駆動制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000321750A JP4657435B2 (ja) | 2000-10-20 | 2000-10-20 | ブラシレスモーターの駆動制御方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000321750A JP4657435B2 (ja) | 2000-10-20 | 2000-10-20 | ブラシレスモーターの駆動制御方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002136168A true JP2002136168A (ja) | 2002-05-10 |
| JP4657435B2 JP4657435B2 (ja) | 2011-03-23 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000321750A Expired - Fee Related JP4657435B2 (ja) | 2000-10-20 | 2000-10-20 | ブラシレスモーターの駆動制御方法および装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP4657435B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9312799B2 (en) | 2011-10-21 | 2016-04-12 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Motor control device and motor control method |
| US9350282B2 (en) | 2011-10-21 | 2016-05-24 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Motor control device and motor control method |
| US9438156B2 (en) | 2011-10-21 | 2016-09-06 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Motor control device and motor control method |
| JP2019004614A (ja) * | 2017-06-15 | 2019-01-10 | 株式会社マキタ | 電動作業機 |
| WO2021235206A1 (ja) * | 2020-05-18 | 2021-11-25 | 株式会社ミツバ | モータ制御装置、モータユニット、モータ制御方法 |
| JP2022025020A (ja) * | 2020-07-28 | 2022-02-09 | 浙江大学 | 広い動作範囲のブラシレスモーターの高効率制御システム及び制御方法 |
Citations (6)
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| JPH04140093A (ja) * | 1990-10-01 | 1992-05-14 | Fujitsu Ltd | モータ駆動回路 |
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| JPH10262398A (ja) * | 1997-03-18 | 1998-09-29 | Mitsubishi Electric Corp | モータの制御装置並びにその位置補正方法 |
| JP2000201495A (ja) * | 1999-01-06 | 2000-07-18 | Mitsubishi Electric Corp | モ―タシステムおよびモ―タ駆動装置 |
| JP2000217385A (ja) * | 1999-01-25 | 2000-08-04 | Daikin Ind Ltd | ブラシレスｄｃモ―タ制御方法およびその装置 |
-
2000
- 2000-10-20 JP JP2000321750A patent/JP4657435B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
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| US11716038B2 (en) | 2020-05-18 | 2023-08-01 | Mitsuba Corporation | Motor control device, motor unit, and motor control method |
| JP7396663B2 (ja) | 2020-05-18 | 2023-12-12 | 株式会社ミツバ | モータ制御装置、モータユニット、モータ制御方法 |
| JP2022025020A (ja) * | 2020-07-28 | 2022-02-09 | 浙江大学 | 広い動作範囲のブラシレスモーターの高効率制御システム及び制御方法 |
| JP7136402B2 (ja) | 2020-07-28 | 2022-09-13 | 浙江大学 | ブラシレスモーターの高効率制御方法 |
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