JP2003009577A - Drive controller for brushless dc motor - Google Patents

Drive controller for brushless dc motor

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JP2003009577A
JP2003009577A JP2001186429A JP2001186429A JP2003009577A JP 2003009577 A JP2003009577 A JP 2003009577A JP 2001186429 A JP2001186429 A JP 2001186429A JP 2001186429 A JP2001186429 A JP 2001186429A JP 2003009577 A JP2003009577 A JP 2003009577A
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Yamaha Motor Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a drive controller for a brushless DC motor wherein pedal kickback and pedal vibration are prevented or reduced. SOLUTION: The drive controller for a brushless DC motor 20 is constituted so that the angular position of a rotor 24 is determined at each point of switching of the signals of magnetic pole sensors 29a to 29c; based on the state of motor revolution, the angle is corrected between the determined angular positions, and the recognized angle of the rotor 24 is thereby determined; and based on the determined recognized angle, exciting currents to exciting coils 31a to 31c are controlled. Based on the state of switching of the magnetic pole sensors, it is judged whether the rotor 24 is rotating normally or reversely. If the rotor is judged as reversely rotating, the above correction of angle is not performed, and the angular position when the reverse rotation was detected is fixed and retained.

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、電動補助自転車等
に採用されるブラシレスDCモータの駆動制御装置に関
し、詳細にはペダルキックバックやペダル振動を抑制で
きるようにしたモータ駆動制御方法の改善に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive control device for a brushless DC motor used in an electric assisted bicycle or the like, and more particularly to an improvement in a motor drive control method capable of suppressing pedal kickback and pedal vibration. .

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、電動補助自転車におけるブラシ
レスDCモータの駆動制御では、U,V,W各相の磁極
センサ信号の切り替わり点毎に回転子の角度位置を検知
し、切り替わり点間(例えば電気角60度の区間)にお
いてはモータ回転速度に基づいて回転子の角度を推定す
る角度補正を行ない、もって回転子の認識角度を得るの
が一般的である。このようにして求めた回転子認識角度
に基づいて各励磁コイルへの励磁電流がペダル踏力に応
じた補助電流指令値となるようにフィードバック制御さ
れる。
2. Description of the Related Art For example, in drive control of a brushless DC motor in an electric assisted bicycle, the angular position of a rotor is detected at each switching point of magnetic pole sensor signals of U, V, and W phases, and between the switching points (for example, electric power). In a section of an angle of 60 degrees, it is general to perform an angle correction to estimate the angle of the rotor based on the motor rotation speed, and thereby obtain the recognized angle of the rotor. Based on the rotor recognition angle thus obtained, feedback control is performed so that the exciting current to each exciting coil becomes the auxiliary current command value according to the pedal effort.

【0003】[0003]

【発明が解決すようとする課題】しかし上記電動補助自
転車において(1)ブレーキを掛けたままペダルを強く
踏み込んだ場合、(2)特に高踏力発進時、のような特
別な場合には、モータが逆転することがあり、このよう
な場合には回転子角度の認識値が実際の角度からずれる
可能性がある。
However, in the above-mentioned electric assisted bicycle, in a special case such as (1) when the pedal is strongly depressed with the brake applied, (2) especially when the high pedaling force is started, the motor is May reverse, and in such a case, the recognized value of the rotor angle may deviate from the actual angle.

【0004】このように回転子角度の認識値にずれが生
じると、上記(1)の場合には、ペダルから振動(ペダ
ルキックバック)が感じられ、(2)の場合には、細か
いペダル振動(ゴリゴリ感)が感じられる、といった問
題が発生する。
When the rotor angle recognition value is deviated as described above, vibration (pedal kickback) is felt from the pedal in the case of (1), and fine pedal vibration is detected in the case of (2). There is a problem that (a feeling of stiffness) is felt.

【0005】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたものであり、上記ペダルキックバックやペダル振動
を防止あるいは低減できるブラシレスDCモータの駆動
制御装置を提供することを課題としている。
The present invention has been made in view of the above conventional problems, and an object of the present invention is to provide a drive control device for a brushless DC motor capable of preventing or reducing the pedal kickback and the pedal vibration.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、磁極
センサ信号の切り替わり点毎に回転子の角度位置を求
め、該求めた角度位置間ではモータ回転状態に基づいて
角度補正を行なうことにより上記回転子の認識角度を決
定し、該決定された認識角度に基づいて励磁コイルへの
励磁電流を制御するようにしたブラシレスDCモータの
駆動制御装置において、上記磁極センサ信号の切り替わ
り状態に基づいて回転子の正転・逆転を判断し、逆転し
たと判断した場合には上記角度補正を行わずに逆転検出
時の上記角度位置を固定保持することを特徴としてい
る。
According to a first aspect of the present invention, the angular position of the rotor is obtained for each switching point of the magnetic pole sensor signals, and the angle correction is performed between the obtained angular positions based on the motor rotation state. In the drive control device of the brushless DC motor, the recognition angle of the rotor is determined by, and the excitation current to the excitation coil is controlled based on the determined recognition angle, based on the switching state of the magnetic pole sensor signal. It is characterized in that the rotor is normally or reversely rotated, and when it is judged that the rotor is rotated in reverse, the angle position is fixed and held when the reverse rotation is detected without performing the angle correction.

【0007】請求項2の発明は、請求項1と同様のブラ
シレスDCモータの駆動制御装置において、上記磁極セ
ンサ信号の切り替わり状態に基づいて回転子の正転・逆
転を判断し、逆転したと判断した場合には逆転検出時の
励磁電流値を固定保持することを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in the same drive control device for the brushless DC motor as the first aspect, it is determined whether the rotor is rotating normally or reversely on the basis of the switching state of the magnetic pole sensor signal, and it is determined that the rotor is rotating in reverse. In this case, the exciting current value at the time of detecting reverse rotation is held fixed.

【0008】請求項3の発明は、請求項1又は2におい
て、上記磁極センサ信号が正転の時の順番とは逆方向に
切り替わった場合に上記逆転が発生したと判断すること
を特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, it is determined that the reverse rotation has occurred when the magnetic pole sensor signal is switched in a direction opposite to the order of the normal rotation. .

【0009】請求項4の発明は、請求項3において、上
記逆転が発生したと判断した後に、上記磁極センサ信号
が正転方向に複数回切り替わった場合に、回転子の角度
位置を磁極センサ信号に対応した値に戻すとともに上記
角度補正を再開することを特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, when the magnetic pole sensor signal is switched in the forward rotation direction a plurality of times after it is determined that the reverse rotation has occurred, the angular position of the rotor is set to the magnetic pole sensor signal. It is characterized in that the angle correction is restarted while returning to the value corresponding to.

【0010】[0010]

【発明の作用効果】請求項1の発明によれば、回転子が
逆転した場合には、上記磁極センサ信号から求めた角度
位置間での角度補正を行わずに逆転検出時の角度位置を
固定保持するようにしたので、回転子の認識角度が実際
の角度からずれるのを抑制でき、そのため励磁コイルを
逆転方向に励磁するのを抑制でき、例えばブレーキを掛
けながらペダルを強く踏んだときのペダルからの振動
(ペダルキックバック)を軽減できる。
According to the first aspect of the present invention, when the rotor is rotated in the reverse direction, the angular position at the time of reverse rotation detection is fixed without performing the angle correction between the angular positions obtained from the magnetic pole sensor signal. Since it is held, it is possible to suppress the recognition angle of the rotor from deviating from the actual angle, and thus to suppress exciting the exciting coil in the reverse direction, for example, when pedaling hard when pedaling while applying the brake. Vibration (pedal kickback) can be reduced.

【0011】請求項2の発明によれば、回転子が逆転し
たと判断した場合には、逆転検出時の励磁電流値に固定
するようにしたので、例えは高踏力発進時等において踏
力が増加した場合でも励磁電流値が増加することはな
く、そのためペダル踏力の増加に伴ってモータ補助力が
増加することによって生じるペダル振動(ゴリゴリ感)
を軽減することができる。また高踏力発進時にパウルク
ラッチが噛み合うときの衝撃を軽減することができる。
According to the second aspect of the present invention, when it is determined that the rotor has rotated in the reverse direction, the exciting current value is fixed to the value when the reverse rotation is detected, so that the pedaling force increases, for example, when the high pedaling force starts. The excitation current value does not increase even when the pedal is operated, and therefore the pedal vibration (rigid feeling) that occurs due to the increase of the motor assist force with the increase of the pedal effort.
Can be reduced. Further, it is possible to reduce the impact when the pawl clutch engages at the time of starting the high pedaling force.

【0012】請求項3の発明によれば、磁極センサ信号
が正転の時の順番とは逆方向に切り替わった場合に上記
逆転が発生したと判断するようにしたので、簡単な方法
により回転子の逆転を検出できる。
According to the third aspect of the present invention, it is determined that the reverse rotation has occurred when the magnetic pole sensor signal is switched in the reverse direction of the forward rotation order. Reversal of can be detected.

【0013】請求項4の発明によれば、逆転が発生した
後に、上記磁極センサ信号が正転方向に複数回切り替わ
った場合に、回転子の認識角度を該磁極センサ信号に対
応した値に戻すようにしたので、磁極センサ信号がある
切り替わり点を往復するような場合に生じ易い上記ペダ
ルキックバックやゴリゴリ感を抑制できる。
According to the invention of claim 4, when the magnetic pole sensor signal is switched a plurality of times in the forward rotation direction after the reverse rotation occurs, the recognition angle of the rotor is returned to a value corresponding to the magnetic pole sensor signal. Therefore, it is possible to suppress the above-described pedal kickback and ruggedness that are likely to occur when the magnetic pole sensor signal reciprocates at a certain switching point.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。図1〜図7は本発明の一実施
形態を説明するための図であり、図1は本実施形態制御
装置を搭載した電動補助自転車の模式側面図、図2は駆
動モータの模式断面側面図、図3は駆動モータの模式断
面正面図、図4はモータ駆動回路図、図5は回転子の角
度位置の認識動作を説明するための特性図、図6はモー
タ逆転処理ブロック図、図7はモータ逆転処理フローで
ある。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. 1 to 7 are views for explaining an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a schematic side view of an electric assisted bicycle equipped with a control device of the present embodiment, and FIG. 2 is a schematic sectional side view of a drive motor. 3, FIG. 3 is a schematic cross-sectional front view of the drive motor, FIG. 4 is a motor drive circuit diagram, FIG. 5 is a characteristic diagram for explaining the operation of recognizing the angular position of the rotor, FIG. 6 is a motor reverse rotation processing block diagram, and FIG. Is a motor reverse rotation processing flow.

【0015】図1において、1は電動補助自転車であ
り、これの車体フレーム2はヘッドパイプ3と、該ヘッ
ドパイプ3から車体後方斜め下方に延びるダウンチュー
ブ4と、該ダウンチューブ4の後端から上方に起立して
延びるシートチューブ5と、上記ダウンチューブ4の後
端から後方に略水平に延びる左,右一対のチェーンステ
ー6と、該両チェーンステー6の後端部と上記シートチ
ューブ5の上端部とを結合する左,右一対のシートステ
ー7と、上記ヘッドパイプ3から水平に延びる水平チュ
ーブ8とを備えている。
In FIG. 1, reference numeral 1 is an electric assisted bicycle, and a body frame 2 of the electric assisted bicycle has a head pipe 3, a down tube 4 extending obliquely downward and rearward of the vehicle body from the head pipe 3, and a rear end of the down tube 4. A seat tube 5 extending upright, a pair of left and right chain stays 6 extending substantially horizontally rearward from the rear end of the down tube 4, rear end portions of both chain stays 6 and the seat tube 5. It is provided with a pair of left and right seat stays 7 connecting the upper end portion and a horizontal tube 8 extending horizontally from the head pipe 3.

【0016】上記ヘッドパイプ3にはフロントフォーク
9が左右に回動可能に支持されている。このフロントフ
ォーク9の下端には前輪10が軸支されており、上端に
は操向ハンドル11が固着されている。また上記シート
チューブ5の上端にはサドル12が装着されている。さ
らに上記チェーンステー6の後端には後輪13が軸支さ
れている。
A front fork 9 is supported on the head pipe 3 so as to be rotatable left and right. A front wheel 10 is pivotally supported on the lower end of the front fork 9, and a steering handle 11 is fixed on the upper end. A saddle 12 is attached to the upper end of the seat tube 5. Further, a rear wheel 13 is pivotally supported at the rear end of the chain stay 6.

【0017】上記車体フレーム2の中央下端部にはペダ
ルユニット14が配設されている。このペダルユニット
14は、運転者がペダル15aに加えた踏力によりクラ
ンクアーム15bを介してクランク軸15cを回転駆動
し、該クランク軸15cの回転を内蔵する変速機構の変
速段に応じた変速比で変速して出力し、該出力をチェー
ン16により後輪13のハブ18に伝達するようになっ
ている。
A pedal unit 14 is arranged at the lower center of the body frame 2. The pedal unit 14 rotationally drives the crank shaft 15c through the crank arm 15b by the pedaling force applied to the pedal 15a by the driver, and the rotation speed of the crank shaft 15c is changed according to the gear stage of the speed change mechanism. The speed is changed and output, and the output is transmitted to the hub 18 of the rear wheel 13 by the chain 16.

【0018】また上記ペダルユニット14内には上記ペ
ダル15aに加えられる踏力を連続的に検出する踏力セ
ンサ17が配設されている。この踏力センサ17は上記
踏力の大きさに応じた踏力電圧を発生する。
Further, a pedal force sensor 17 for continuously detecting the pedal force applied to the pedal 15a is provided in the pedal unit 14. The pedal effort sensor 17 generates a pedal effort voltage according to the magnitude of the pedal effort.

【0019】上記後輪13のハブ18内には駆動モータ
20が配設されている。この駆動モータ20は、ブラシ
レス3相DCモータであり、バッテリ19から供給され
るモータ補助電流(励磁電流)値に応じた補助動力を発
生する。この補助動力と上記変速機構を経た後チェーン
16を介して伝達された踏力とが合力されて上記ハブ1
8ひいては後輪13を駆動することとなる。
A drive motor 20 is arranged in the hub 18 of the rear wheel 13. The drive motor 20 is a brushless three-phase DC motor, and generates auxiliary power according to the motor auxiliary current (excitation current) value supplied from the battery 19. The auxiliary power and the pedaling force transmitted via the chain 16 after passing through the speed change mechanism are combined to produce the hub 1
Therefore, the rear wheels 13 are driven.

【0020】上記ペダルユニット14内にはコントロー
ラ21が配設されている。このコントローラ21は、上
記駆動モータ20の運転制御を行なうためのものであ
り、上記踏力センサ17で検出されたペダル踏力に対応
したモータ補助動力を発生させるためのモータ補助電流
(励磁電流)指令値を求め、駆動モータ20に実際に供
給される補助電流値がこのモータ補助電流指令値と一致
するようにフィードバック制御を行なう。これにより上
記ペダル踏力に所定のアシスト比(通常1.0)を乗じ
てなるモータ補助動力を発生させ、該モータ補助動力を
上記踏力と共に後輪13に供給するように構成されてい
る。
A controller 21 is arranged in the pedal unit 14. The controller 21 is for controlling the operation of the drive motor 20, and is a motor auxiliary current (excitation current) command value for generating motor auxiliary power corresponding to the pedal effort detected by the pedal force sensor 17. And feedback control is performed so that the auxiliary current value actually supplied to the drive motor 20 matches the motor auxiliary current command value. Thus, a motor assist power generated by multiplying the pedal effort by a predetermined assist ratio (normally 1.0) is generated, and the motor assist power is supplied to the rear wheel 13 together with the pedal effort.

【0021】上記駆動モータ20は、図2,図3に示す
ように、モータケース22の内面に嵌合固定された固定
子23と、モータケース22内に軸受24a,24bを
介して回転自在に収容保持された回転子24とを有す
る。なお回転子24の回転軸25の一端はモータケース
22の外側に突出し、この突出端がモータ出力軸となっ
ている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the drive motor 20 is rotatable via a stator 23 fitted and fixed to the inner surface of the motor case 22 and bearings 24a and 24b in the motor case 22. The rotor 24 accommodated and held. One end of the rotary shaft 25 of the rotor 24 projects outside the motor case 22, and this projected end serves as a motor output shaft.

【0022】上記固定子23は等角度間隔毎に径方向内
方に突出する9個の界磁脚部23aに励磁コイル31a
〜31cを巻回したものである。上記9個の界磁脚部2
3aに巻回された励磁コイル31a〜31cはU,V,
W相励磁コイルに分割され、各相の励磁コイルに電流を
流すことによって固定子23の中心部に回転磁界を形成
する。また上記回転子24は、回転軸25に筒状のヨー
ク26を嵌合固着し、該ヨーク26の外周面に8個の永
久磁石27を等角度間隔毎に固着したものである。
The stator 23 has nine field leg portions 23a projecting inward in the radial direction at equal angular intervals and an exciting coil 31a.
~ 31c is wound. The above 9 field legs 2
The exciting coils 31a to 31c wound around 3a are U, V,
It is divided into W-phase exciting coils, and a rotating magnetic field is formed at the center of the stator 23 by passing a current through the exciting coils of each phase. In the rotor 24, a cylindrical yoke 26 is fitted and fixed to the rotating shaft 25, and eight permanent magnets 27 are fixed to the outer peripheral surface of the yoke 26 at equal angular intervals.

【0023】また、上記永久磁石27の一端面には回転
子24の回転角度位置を検出するための磁気センサとし
て機能する3個のホール素子29a,29b,29cが
回転軸25の長手方向に対向するように、かつ120°
間隔毎に配置されている。なおこのホール素子29a〜
29cは、モータケース22に固定された保持板30に
よって定位置に固定支持されている。
Further, three Hall elements 29a, 29b, 29c functioning as magnetic sensors for detecting the rotational angular position of the rotor 24 are opposed to one end surface of the permanent magnet 27 in the longitudinal direction of the rotary shaft 25. And 120 °
It is arranged at intervals. In addition, this Hall element 29a-
29c is fixedly supported at a fixed position by a holding plate 30 fixed to the motor case 22.

【0024】上記ホール素子29a〜29cの検出出力
は上記コントローラ21に入力され、該コントローラ2
1は以下詳述するようにして回転子24の認識角度を求
め、該認識角度に応じて各相の励磁コイルに上述のペダ
ル踏力に対応したモータ補助電流(励磁電流)をフィー
ドバック制御により供給する。
The detection outputs of the Hall elements 29a to 29c are input to the controller 21, and the controller 2
Reference numeral 1 determines the recognition angle of the rotor 24 as described in detail below, and supplies the motor auxiliary current (excitation current) corresponding to the pedaling force described above to the exciting coils of each phase by feedback control according to the recognized angle. .

【0025】上記駆動モータ20の回転子24の回転に
伴って上記各ホール素子29a,29b,29cによっ
て検出された上記U,V,W相のセンサ出力は、図5
(a)に示すように、電気角180度毎にハイ・ローに
切り替わり、かつ各相の位相が120°ずつずれた矩形
波をなしている。従ってこの3つの矩形波の組合せ状態
を示す磁極センサ信号は、電気角60度毎に切り替わる
こととなる。
The sensor outputs of the U, V and W phases detected by the Hall elements 29a, 29b and 29c according to the rotation of the rotor 24 of the drive motor 20 are shown in FIG.
As shown in (a), it switches to high / low for every 180 electrical degrees, and forms a rectangular wave in which the phase of each phase is shifted by 120 °. Therefore, the magnetic pole sensor signal indicating the combined state of these three rectangular waves is switched every 60 electrical degrees.

【0026】上記回転子24が正転している場合には、
該回転子24の実際の角度は図5(b)に示すように、
上記磁極センサ信号の切り替わり毎(エッジ毎)に0
度,60度,120度と変化していき、これに伴って電
気角度も0度,60度,120度と変化する。そして該
電気角度に応じて上記磁極センサ信号が101,00
1,011と変化するので、該磁極センサ信号に基づい
て決定される回転子24の認識角度は図5(c)に示す
ように0度,60度,120度と変化し、上記実際の角
度と一致する。また上記認識角度は、0度〜60度〜1
20度・・・の間ではモータ回転速度に応じて推定され
る角度補正により実際の角度により精度良く一致する。
When the rotor 24 is rotating normally,
The actual angle of the rotor 24 is, as shown in FIG.
0 at each switching (every edge) of the magnetic pole sensor signal
The electrical angle also changes to 0, 60, and 120 degrees. Then, according to the electrical angle, the magnetic pole sensor signal is 101,000.
As shown in FIG. 5C, the recognition angle of the rotor 24, which is determined based on the magnetic pole sensor signal, changes to 0 degrees, 60 degrees, and 120 degrees. Matches The recognition angle is 0 to 60 degrees to 1.
Between 20 degrees ... Accurately matches the actual angle due to the angle correction estimated according to the motor rotation speed.

【0027】そしてこのようにして得られた回転子24
の認識角度に応じて、図4に示すように、コントローラ
21からの制御信号により通電制御用FET32がオン
オフ制御され、U,V,W相の励磁コイルが励磁され
る。なお、33は上記励磁コイルに実際に流れる電流値
を検出するフィードバック用電流検出センサである。
Then, the rotor 24 thus obtained
As shown in FIG. 4, the energization control FET 32 is turned on / off by a control signal from the controller 21 according to the recognition angle of, and the U, V, and W-phase exciting coils are excited. Reference numeral 33 is a feedback current detection sensor that detects the value of the current that actually flows in the exciting coil.

【0028】ここで上記磁極センサ信号が、101,0
01,011・・・というように予め予定された通りに
変化していく場合には、上述のように、回転子24は正
転していると判断され、回転子24の回転角度の認識値
は実際の0度,60度,120度・・・と一致し、また
上記0度〜60度〜120度の検出角度間においては、
上記回転子の角度位置はモータ回転速度から逆算して推
定される。
Here, the magnetic pole sensor signal is 101,0.
In the case of a change such as 01, 011 ... As scheduled, the rotor 24 is determined to be rotating in the normal direction, and the recognition value of the rotation angle of the rotor 24 is determined as described above. Coincides with actual 0 degrees, 60 degrees, 120 degrees, ... And, between the detection angles of 0 degrees to 60 degrees to 120 degrees,
The angular position of the rotor is estimated by calculating backward from the motor rotation speed.

【0029】一方、回転子24が、例えば実際角度12
0度から180度側に変化する際に60度側に逆転した
場合には、上記磁極センサ信号が、011に切り替わっ
た後に該011から010に変化せずに001に変化す
ることとなる。このように磁極センサ信号が予め予定さ
れた方向と逆に変化した場合には逆転したものと判断さ
れ、回転子24の角度認識値は上記逆転発生時の角度
(120度)に固定される。
On the other hand, the rotor 24 has
When the magnetic pole sensor signal is reversed to 60 degrees when changing from 0 degrees to 180 degrees, the magnetic pole sensor signal changes to 001 without changing from 011 to 010 after switching to 011. In this way, when the magnetic pole sensor signal changes in the opposite direction to the predetermined direction, it is determined that the magnetic pole sensor has reversed, and the angle recognition value of the rotor 24 is fixed to the angle (120 degrees) at the time of the reverse rotation.

【0030】このように逆転が発生した場合には回転子
24の角度認識値を逆転発生時の角度に固定し、該固定
された角度に応じて励磁コイルへの励磁電流の制御を行
なうようにしたので、ブレーキを掛けながらペダルを強
く踏んだときに、励磁コイルを逆転方向に励磁するのを
抑制でき、ペダルからの振動(ペダルキックバック)を
軽減できる。
When the reverse rotation occurs in this way, the angle recognition value of the rotor 24 is fixed to the angle when the reverse rotation occurs, and the exciting current to the exciting coil is controlled according to the fixed angle. Therefore, when the pedal is strongly depressed while the brake is applied, it is possible to suppress the excitation coil from being excited in the reverse direction, and it is possible to reduce vibration (pedal kickback) from the pedal.

【0031】ちなみに、従来装置では、図5(c)に破
線で示すように、逆転が発生した場合にも角度推定が行
なわれ、角度認識値と実際の角度との差が大きくなり、
励磁コイルへの励磁電流の制御が実際に合わなくなり、
キックバックを強く感じるといった問題があった。
By the way, in the conventional device, as shown by the broken line in FIG. 5C, the angle is estimated even when the reverse rotation occurs, and the difference between the angle recognition value and the actual angle becomes large,
The control of the exciting current to the exciting coil does not actually match,
There was a problem that I felt a strong kickback.

【0032】また磁極センサ信号が予め予定された方向
と逆に変化した場合に逆転したものと判断するようにし
たので、簡単かつ低コストな構成により逆転の発生を検
出できる。
Further, since it is judged that the magnetic pole sensor signal has reversed when the magnetic pole sensor signal changes in a direction opposite to the predetermined direction, it is possible to detect the occurrence of reverse rotation with a simple and low-cost configuration.

【0033】そして上記回転子24の角度認識値は、磁
極センサ信号が正回転方向に複数回(本実施形態では2
回)切り替わった時点で磁極センサ信号に応じた通常値
に戻される。即ち、例えば磁極センサ信号が上記001
から011に切り替わり、さらに010に切り替わった
ときに角度認識値は120度から180度となる。
As the angle recognition value of the rotor 24, the magnetic pole sensor signal is detected a plurality of times in the forward rotation direction (in the present embodiment, 2
At the time of switching, the normal value is returned according to the magnetic pole sensor signal. That is, for example, if the magnetic pole sensor signal is 001
From 011 to 011 and then to 010, the angle recognition value changes from 120 degrees to 180 degrees.

【0034】このように磁極センサ信号が正転方向に2
回切り替わった時点で角度認識値を通常値に戻すように
したので、磁極センサ信号がある切り替わり点を正転方
向と逆転方向とに往復するような場合でも上記キックバ
ックを確実に抑制できる。
In this way, the magnetic pole sensor signal becomes 2 in the normal direction.
Since the angle recognition value is returned to the normal value at the time of switching, the kickback can be reliably suppressed even when the magnetic pole sensor signal reciprocates at a certain switching point in the forward rotation direction and the reverse rotation direction.

【0035】上記回転子24の角度認識値の制御を図7
のフローチャートに基づいてさらに説明する。まず磁極
センサ信号が変化したか否かが判断され(ステップS
1)、変化した場合には前回のセンサ信号の変化時に逆
転が発生したか否かが判断され、発生しなかった場合に
は、上記センサ信号の変化の順序に基づいて今回逆転が
発生したか否かが判断される(ステップS2,S
3))。そして逆転でないと判断された場合には正転し
たと認識され(ステップS4)、磁極センサ信号に基づ
いて回転子24の角度が認識され(ステップS5)、該
認識角度に推定角度が加えられて回転子角度とされ、該
回転子角度に応じて上述の励磁コイル(モータコイル)
が励磁される(ステップS6〜S7)。
The control of the angle recognition value of the rotor 24 is shown in FIG.
Further description will be given based on the flowchart of FIG. First, it is determined whether or not the magnetic pole sensor signal has changed (step S
1) If it has changed, it is judged whether or not the reverse rotation has occurred at the previous change of the sensor signal. If not, whether the reverse rotation has occurred this time based on the order of the change of the sensor signal. It is determined whether or not (steps S2, S
3)). When it is determined that the rotation is not the reverse rotation, the rotation is recognized as normal rotation (step S4), the angle of the rotor 24 is recognized based on the magnetic pole sensor signal (step S5), and the estimated angle is added to the recognition angle. Rotor angle, and the above-mentioned exciting coil (motor coil) according to the rotor angle
Is excited (steps S6 to S7).

【0036】一方、上記ステップS2で前回逆転と判断
された場合、ステップS3で今回逆転と判断された場
合、及び後述するステップS10で逆転中と判断された
場合には、回転子24の逆転が認識され、角度位置は前
回の認識角度に固定され(ステップS8,S9)、該固
定された認識角度に応じてモータコイルが励磁される
(ステップS7)。
On the other hand, when it is determined in step S2 that the motor is rotating backward last time, when it is determined that the motor is rotating in reverse this time in step S3, and when it is determined that the motor is rotating in reverse in step S10, which will be described later, the rotor 24 is rotated in reverse. After being recognized, the angular position is fixed to the previous recognition angle (steps S8 and S9), and the motor coil is excited according to the fixed recognition angle (step S7).

【0037】また上記ステップS1で磁極センサ信号に
変化がない場合、逆転中か否かが判断され、逆転中でな
い場合には角度推定がなされ(ステップS10,S1
1)、該推定角度が認識角度に加えられて回転子角度と
され、該回転子角度に応じて上述の励磁コイル(モータ
コイル)が励磁される(ステップS6〜S7)。
If there is no change in the magnetic pole sensor signal at the step S1, it is judged whether or not the reverse rotation is in progress. If not, the angle is estimated (steps S10 and S1).
1), the estimated angle is added to the recognition angle to obtain a rotor angle, and the above-described exciting coil (motor coil) is excited according to the rotor angle (steps S6 to S7).

【0038】なお、上記実施形態では、逆転が発生した
場合には回転子24の認識角度を逆転発生前の角度に固
定したが、これに加えてあるいは単独で、逆転発生時に
はモータ補助電流指令値を逆転発生時の電流値に固定す
るようにしてもよい。
In the above-described embodiment, when the reverse rotation occurs, the recognition angle of the rotor 24 is fixed to the angle before the reverse rotation occurs. However, in addition to this, or alone, the motor auxiliary current command value when the reverse rotation occurs. May be fixed to the current value when reverse rotation occurs.

【0039】このようにした場合には、ペダル踏力が増
加してもモータ補助電流(励磁電流)値が増加すること
はないので、励磁コイルを逆方向に強く励磁するといっ
たことはなく、例えば高踏力発進時のペダル振動(ゴリ
ゴリ感)を軽減することができる。また発進時の一方向
クラッチが噛み合うときの衝撃を軽減することができ
る。
In this case, since the motor auxiliary current (exciting current) value does not increase even if the pedal effort increases, the exciting coil is not strongly excited in the reverse direction, and for example, the value is high. It is possible to reduce pedal vibration (rigid feeling) when the pedaling force starts. Further, it is possible to reduce the impact when the one-way clutch is engaged at the time of starting.

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

【図1】本発明の一実施形態による駆動モータ制御装置
を搭載した電動補助自転車の側面図である。
FIG. 1 is a side view of an electrically assisted bicycle equipped with a drive motor control device according to an embodiment of the present invention.

【図2】上記駆動モータの模式断面側面図である。FIG. 2 is a schematic sectional side view of the drive motor.

【図3】上記駆動モータの模式断面正面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional front view of the drive motor.

【図4】上記駆動モータの駆動制御ブロック図である。FIG. 4 is a drive control block diagram of the drive motor.

【図5】上記制御装置のモータ逆転処理を説明するため
のセンサ出力,回転子の角度を示す特性図である。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a sensor output and a rotor angle for explaining a motor reverse rotation process of the control device.

【図6】上記制御装置のモータ逆転処理ブロック図であ
る。
FIG. 6 is a block diagram of a motor reverse rotation process of the control device.

【図7】上記制御装置のモータ逆転処理フローである。FIG. 7 is a motor reverse rotation processing flow of the control device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20 ブラシレスDCモータ 24 回転子 29a〜29c 磁極センサ 31a〜31c 励磁コイル 20 brushless DC motor 24 rotor 29a to 29c Magnetic pole sensor 31a-31c Excitation coil

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 磁極センサ信号の切り替わり点毎に回転
子の角度位置を求め、該求めた角度位置間ではモータ回
転状態に基づいて角度補正を行なうことにより上記回転
子の認識角度を決定し、該決定された認識角度に基づい
て励磁コイルへの励磁電流を制御するようにしたブラシ
レスDCモータの駆動制御装置において、上記磁極セン
サ信号の切り替わり状態に基づいて回転子の正転・逆転
を判断し、逆転したと判断した場合には上記角度補正を
行わずに逆転検出時の上記角度位置を固定保持すること
を特徴とするブラシレスDCモータの駆動制御装置。
1. An angular position of a rotor is obtained for each switching point of a magnetic pole sensor signal, and the recognized angle of the rotor is determined by performing an angle correction between the obtained angular positions based on a motor rotation state, In a drive control device for a brushless DC motor configured to control an exciting current to an exciting coil based on the determined recognition angle, it is determined whether the rotor is forward or reverse based on the switching state of the magnetic pole sensor signal. A drive control device for a brushless DC motor, characterized in that, when it is determined that the motor has rotated in the reverse direction, the angle correction is not performed and the angular position at the time of detecting the reverse rotation is fixed and held.
【請求項2】 磁極センサ信号の切り替わり点毎に回転
子の角度位置を求め、該求めた角度位置間ではモータ回
転状態に基づいて角度補正を行なうことにより上記回転
子の認識角度を決定し、該決定された認識角度に基づい
て励磁コイルへの励磁電流を制御するようにしたブラシ
レスDCモータの駆動制御装置において、上記磁極セン
サ信号の切り替わり状態に基づいて回転子の正転・逆転
を判断し、逆転したと判断した場合には逆転検出時の励
磁電流値を固定保持することを特徴とするブラシレスD
Cモータの駆動制御装置。
2. The angle of the rotor is determined for each switching point of the magnetic pole sensor signal, and the recognized angle of the rotor is determined by performing angle correction between the determined angular positions based on the motor rotation state, In a drive control device for a brushless DC motor configured to control an exciting current to an exciting coil based on the determined recognition angle, it is determined whether the rotor is forward or reverse based on the switching state of the magnetic pole sensor signal. , A brushless D characterized by holding the exciting current value at the time of reverse rotation detection fixed when it is judged that reverse rotation has occurred.
C motor drive controller.
【請求項3】 請求項1又は2において、上記磁極セン
サ信号が正転の時の順番とは逆方向に切り替わった場合
に上記逆転が発生したと判断することを特徴とするブラ
シレスDCモータの駆動制御装置。
3. The drive of a brushless DC motor according to claim 1, wherein it is determined that the reverse rotation has occurred when the magnetic pole sensor signal is switched in a direction opposite to the order of normal rotation. Control device.
【請求項4】 請求項3において、上記逆転が発生した
と判断した後に、上記磁極センサ信号が正転方向に複数
回切り替わった場合に、回転子の角度位置を磁極センサ
信号に対応した値に戻すとともに上記角度補正を再開す
ることを特徴とするブラシレスDCモータの駆動制御装
置。
4. When the magnetic pole sensor signal is switched a plurality of times in the forward rotation direction after it is determined that the reverse rotation has occurred, the angular position of the rotor is set to a value corresponding to the magnetic pole sensor signal. A drive control device for a brushless DC motor, characterized in that the angle correction is restarted upon returning.
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