JP2003102191A - Ｄｃブラシレスモータのロータ位置検出方法 - Google Patents
Ｄｃブラシレスモータのロータ位置検出方法Info
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- JP2003102191A JP2003102191A JP2001288672A JP2001288672A JP2003102191A JP 2003102191 A JP2003102191 A JP 2003102191A JP 2001288672 A JP2001288672 A JP 2001288672A JP 2001288672 A JP2001288672 A JP 2001288672A JP 2003102191 A JP2003102191 A JP 2003102191A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の広角通電（通電幅１２０度以上１８０
度未満）制御におけるロータ位置検出において、無通電
期間中の誘起電圧の絶対値を常時監視する必要があり、
無通電期間中にＡＤ変換処理を優先して行う必要がある
ため、マイクロコンピュータが他の処理を行うための時
間が少なくなるという課題を解決する。 【解決手段】 誘起電圧の絶対値を検出するためのＡＤ
変換を、循環電流期間が終了した後に開始することによ
り、ＡＤ変換処理の時間を短縮する。また、循環電流期
間が長い場合には通電幅を狭くする制御を行うことによ
り、位置検出可能期間が長くなり、安定した位置検出を
行うことが可能となる。
度未満）制御におけるロータ位置検出において、無通電
期間中の誘起電圧の絶対値を常時監視する必要があり、
無通電期間中にＡＤ変換処理を優先して行う必要がある
ため、マイクロコンピュータが他の処理を行うための時
間が少なくなるという課題を解決する。 【解決手段】 誘起電圧の絶対値を検出するためのＡＤ
変換を、循環電流期間が終了した後に開始することによ
り、ＡＤ変換処理の時間を短縮する。また、循環電流期
間が長い場合には通電幅を狭くする制御を行うことによ
り、位置検出可能期間が長くなり、安定した位置検出を
行うことが可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＤＣブラシレスモ
ータの誘起電圧による位置検出方法に関するものであ
る。
ータの誘起電圧による位置検出方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来のブラシレスモータの広角通電制御
におけるモータ誘起電圧を利用した位置検出方法につい
て図３を用いて説明する。図３は、１５０度通電制御の
モータ端子電圧波形（１相分）の例であり、破線１は誘
起電圧波形を表す。図３のように、１５０度通電の場
合、無通電期間２は３０度であり、誘起電圧検出可能期
間３は、循環電流期間４が終了してから後の無通電期間
である。また、図３より明らかなように、誘起電圧検出
可能期間３のうち、実際に誘起電圧を検出することが可
能なのは、ＰＷＭチョッピングがＯＮとなるタイミング
のみである。
におけるモータ誘起電圧を利用した位置検出方法につい
て図３を用いて説明する。図３は、１５０度通電制御の
モータ端子電圧波形（１相分）の例であり、破線１は誘
起電圧波形を表す。図３のように、１５０度通電の場
合、無通電期間２は３０度であり、誘起電圧検出可能期
間３は、循環電流期間４が終了してから後の無通電期間
である。また、図３より明らかなように、誘起電圧検出
可能期間３のうち、実際に誘起電圧を検出することが可
能なのは、ＰＷＭチョッピングがＯＮとなるタイミング
のみである。
【０００３】図３（ａ）〜（ｃ）は、通電角度が１５０
度の場合において電流位相を変化させた端子電圧波形の
比較例である。図３（ａ）は、電流とロータ位置とが同
相の場合のモータ端子電圧波形例であり、誘起電圧がＰ
Ｎ電圧５の１／２のレベルになるゼロ点６は、無通電期
間の中間１５°のタイミングである。一方、図３（ｂ）
は、電流位相を１０°進めた場合のモータ端子電圧波形
例であり、ゼロ点６は、無通電期間開始から２５°経過
したタイミングとなる。図３（ｃ）は、電流位相を２０
°進めた場合のモータ端子電圧波形例であり、ゼロ点６
は、無通電期間終了から５°経過したタイミングとなる
ため、端子電圧波形に現れない。
度の場合において電流位相を変化させた端子電圧波形の
比較例である。図３（ａ）は、電流とロータ位置とが同
相の場合のモータ端子電圧波形例であり、誘起電圧がＰ
Ｎ電圧５の１／２のレベルになるゼロ点６は、無通電期
間の中間１５°のタイミングである。一方、図３（ｂ）
は、電流位相を１０°進めた場合のモータ端子電圧波形
例であり、ゼロ点６は、無通電期間開始から２５°経過
したタイミングとなる。図３（ｃ）は、電流位相を２０
°進めた場合のモータ端子電圧波形例であり、ゼロ点６
は、無通電期間終了から５°経過したタイミングとなる
ため、端子電圧波形に現れない。
【０００４】図４に、従来の一般的な１２０°通電の場
合と１５０°通電の場合の位置検出方法を表す。１２０
°通電の位置検出では、図４（ａ）のように、無通電幅
が広いため誘起電圧のゼロ点６をハード回路での比較に
よって検出し、そのタイミングをマイクロコンピュータ
に取り込むことができる。一方、１５０°通電のような
広角通電の場合には、図３（ｃ）のように、ゼロ点６が
検出できなくなるため、ゼロ点６によるロータ位置の検
出が困難である。そこで、図４（ｂ）のように、誘起電
圧の絶対値をＡＤ変換によってマイクロコンピュータに
取り込み、同絶対値が回転数や電流位相によって決定さ
れる位置検出の基準値７（ゼロ点に限らない）になるタ
イミングを検出することによって、ロータ位置を検出し
ている。
合と１５０°通電の場合の位置検出方法を表す。１２０
°通電の位置検出では、図４（ａ）のように、無通電幅
が広いため誘起電圧のゼロ点６をハード回路での比較に
よって検出し、そのタイミングをマイクロコンピュータ
に取り込むことができる。一方、１５０°通電のような
広角通電の場合には、図３（ｃ）のように、ゼロ点６が
検出できなくなるため、ゼロ点６によるロータ位置の検
出が困難である。そこで、図４（ｂ）のように、誘起電
圧の絶対値をＡＤ変換によってマイクロコンピュータに
取り込み、同絶対値が回転数や電流位相によって決定さ
れる位置検出の基準値７（ゼロ点に限らない）になるタ
イミングを検出することによって、ロータ位置を検出し
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の広角通電におけるロータ位置検出方法には、循環電
流期間４の長さによって下記２点の課題があった。
来の広角通電におけるロータ位置検出方法には、循環電
流期間４の長さによって下記２点の課題があった。
【０００６】第１の課題は、誘起電圧絶対値の取り込み
のためＡＤ変換を頻繁に行う必要があり、マイクロコン
ピュータの処理時間に余裕がなくなることである。セン
サレス運転においては位置検出を優先するため、ロータ
位置検出のためのＡＤ変換を従来例で説明した誘起電圧
の検出が可能な期間中、連続的に行う必要がある。実際
には、無通電期間に切り換わった直後から位置検出の基
準値７を検出するまでの期間８（ＡＤ変換期間）の間
中、ＡＤ変換処理を行っている。従ってこの期間中、Ａ
Ｄ変換処理を優先して行う必要があるため、マイクロコ
ンピュータにおいて一定時間内に行う他の処理のための
時間が少なくなるという課題がある。
のためＡＤ変換を頻繁に行う必要があり、マイクロコン
ピュータの処理時間に余裕がなくなることである。セン
サレス運転においては位置検出を優先するため、ロータ
位置検出のためのＡＤ変換を従来例で説明した誘起電圧
の検出が可能な期間中、連続的に行う必要がある。実際
には、無通電期間に切り換わった直後から位置検出の基
準値７を検出するまでの期間８（ＡＤ変換期間）の間
中、ＡＤ変換処理を行っている。従ってこの期間中、Ａ
Ｄ変換処理を優先して行う必要があるため、マイクロコ
ンピュータにおいて一定時間内に行う他の処理のための
時間が少なくなるという課題がある。
【０００７】第２の課題は、循環電流期間４が長い場
合、位置検出可能期間３が短く、少しの速度変動でも位
置検出が困難となることである。図５にモータ電流と位
置検出可能期間の関係を示す。図５のように、モータ電
流が大きいと位置検出可能期間３が短く、ロータ位置が
少しでもずれると検出できなくなるため、安定性に劣
る。
合、位置検出可能期間３が短く、少しの速度変動でも位
置検出が困難となることである。図５にモータ電流と位
置検出可能期間の関係を示す。図５のように、モータ電
流が大きいと位置検出可能期間３が短く、ロータ位置が
少しでもずれると検出できなくなるため、安定性に劣
る。
【０００８】本発明はこれら従来の課題を解決するもの
であり、広角通電制御の安定した位置検出方法を提供す
ることを目的とする。
であり、広角通電制御の安定した位置検出方法を提供す
ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】第１の課題を解決するた
めに本発明では、循環電流期間を検出し、誘起電圧の絶
対値を検出するためのＡＤ変換は、循環電流期間が終了
した後に開始する。このような制御を行うことによっ
て、ＡＤ変換処理の時間を短縮することが可能となる。
めに本発明では、循環電流期間を検出し、誘起電圧の絶
対値を検出するためのＡＤ変換は、循環電流期間が終了
した後に開始する。このような制御を行うことによっ
て、ＡＤ変換処理の時間を短縮することが可能となる。
【００１０】また、第２の課題を解決するために本発明
は、循環電流期間を検出し、循環電流期間が長い場合に
は、通電幅を狭くする制御を行う。このような制御を行
うことによって、位置検出可能期間が長くなり、安定し
た位置検出を行うことが可能となる。
は、循環電流期間を検出し、循環電流期間が長い場合に
は、通電幅を狭くする制御を行う。このような制御を行
うことによって、位置検出可能期間が長くなり、安定し
た位置検出を行うことが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、ロータ
誘起電圧の絶対値によって位置検出を行う方法におい
て、ロータ位置検出のための誘起電圧検出を循環電流期
間が終わってから開始するものである。この方法によれ
ば、誘起電圧の検出処理を必要な期間のみ行うことがで
きる。
誘起電圧の絶対値によって位置検出を行う方法におい
て、ロータ位置検出のための誘起電圧検出を循環電流期
間が終わってから開始するものである。この方法によれ
ば、誘起電圧の検出処理を必要な期間のみ行うことがで
きる。
【００１２】請求項２に記載の発明は、ロータ誘起電圧
の絶対値によって位置検出を行う方法において、ロータ
誘起電圧の検出を循環電流期間が終わってから一定時間
経過後に開始するものである。この方法によれば、モー
タ電流が大きくて循環電流の終了時の遮断時間が長い場
合に、徐々に変化するモータ端子電圧を誘起電圧として
誤検知することを防止することができる。
の絶対値によって位置検出を行う方法において、ロータ
誘起電圧の検出を循環電流期間が終わってから一定時間
経過後に開始するものである。この方法によれば、モー
タ電流が大きくて循環電流の終了時の遮断時間が長い場
合に、徐々に変化するモータ端子電圧を誘起電圧として
誤検知することを防止することができる。
【００１３】請求項３に記載の発明は、ロータ誘起電圧
の絶対値によって位置検出を行う方法において、モータ
電流が小さくて循環電流期間が検出不可能な場合には相
の切り換えから一定時間経過後に誘起電圧の検出を開始
し、モータ電流が大きくて循環電流期間の検出が可能な
場合には、請求項１または２に記載の方法で位置検出を
開始するものである。そしてこの方法によれば、誘起電
圧の検出処理を必要な期間のみ行うことができる。
の絶対値によって位置検出を行う方法において、モータ
電流が小さくて循環電流期間が検出不可能な場合には相
の切り換えから一定時間経過後に誘起電圧の検出を開始
し、モータ電流が大きくて循環電流期間の検出が可能な
場合には、請求項１または２に記載の方法で位置検出を
開始するものである。そしてこの方法によれば、誘起電
圧の検出処理を必要な期間のみ行うことができる。
【００１４】請求項４に記載の発明は、ロータ誘起電圧
の絶対値によって位置検出を行う方法において、循環電
流期間が長い場合、通電幅を狭くする制御を行うもので
ある。そして、この方法によれば、位置検出可能期間を
長くする事が可能で、循環電流期間が長い場合でも安定
した位置検出を行うことが可能となる。
の絶対値によって位置検出を行う方法において、循環電
流期間が長い場合、通電幅を狭くする制御を行うもので
ある。そして、この方法によれば、位置検出可能期間を
長くする事が可能で、循環電流期間が長い場合でも安定
した位置検出を行うことが可能となる。
【００１５】請求項５に記載の発明は、ロータ誘起電圧
の絶対値によって位置検出を行う方法において、ロータ
誘起電圧の絶対値をマイクロコンピュータのＡＤ変換装
置によって取り込む場合において、ロータ誘起電圧の検
出のためのＡＤ変換処理を循環電流期間が終わってから
開始するものである。そしてこの方法によれば、誘起電
圧の検出処理を必要な期間のみ行い、マイクロコンピュ
ータの処理時間を必要に応じて短縮することができる。
の絶対値によって位置検出を行う方法において、ロータ
誘起電圧の絶対値をマイクロコンピュータのＡＤ変換装
置によって取り込む場合において、ロータ誘起電圧の検
出のためのＡＤ変換処理を循環電流期間が終わってから
開始するものである。そしてこの方法によれば、誘起電
圧の検出処理を必要な期間のみ行い、マイクロコンピュ
ータの処理時間を必要に応じて短縮することができる。
【００１６】以下本発明の実施形態について図面を参照
して説明する。
して説明する。
【００１７】（実施形態１）図１は、広角通電における
誘起電圧の絶対値をマイクロコンピュータに取り込むた
めのＡＤ変換期間を説明した図である。図１において、
８はＡＤ変換の実施期間であり、図１（ａ）はモータ電
流が小さくて循環電流期間が短い場合、（ｂ）は同期間
が長い場合の例である。
誘起電圧の絶対値をマイクロコンピュータに取り込むた
めのＡＤ変換期間を説明した図である。図１において、
８はＡＤ変換の実施期間であり、図１（ａ）はモータ電
流が小さくて循環電流期間が短い場合、（ｂ）は同期間
が長い場合の例である。
【００１８】図１と従来例を示す図４の比較より明らか
なように、実施形態１によれば循環電流期間を検出する
ことにより、ＡＤ変換実施期間を循環電流期間が終わっ
てから、誘起電圧が基準値になるまでの期間に限定し、
必要に応じてマイクロコンピュータ処理時間を短縮する
ことができる。
なように、実施形態１によれば循環電流期間を検出する
ことにより、ＡＤ変換実施期間を循環電流期間が終わっ
てから、誘起電圧が基準値になるまでの期間に限定し、
必要に応じてマイクロコンピュータ処理時間を短縮する
ことができる。
【００１９】（実施形態２）図２は、広角通電における
誘起電圧検出可能期間と通電幅について説明した図であ
り、９は通電幅を表す。図２（ａ）はモータ電流が小さ
くて循環電流期間が短い場合、（ｂ）は同期間が長い場
合の例である。
誘起電圧検出可能期間と通電幅について説明した図であ
り、９は通電幅を表す。図２（ａ）はモータ電流が小さ
くて循環電流期間が短い場合、（ｂ）は同期間が長い場
合の例である。
【００２０】図２と従来例を示す図５の比較より明らか
なように、実施形態２によれば誘起電圧検出可能期間が
短い場合には通電幅を狭めることにより誘起電圧検出可
能範囲を広げることが可能となり、位置検出の安定化を
図ることができる。
なように、実施形態２によれば誘起電圧検出可能期間が
短い場合には通電幅を狭めることにより誘起電圧検出可
能範囲を広げることが可能となり、位置検出の安定化を
図ることができる。
【００２１】
【発明の効果】上記実施形態から明らかなように、請求
項１に記載の発明は、ロータ誘起電圧の絶対値によって
位置検出を行う方法において、ロータ誘起電圧の検出
は、前記循環電流期間が終わってから開始するもので、
この方法によれば、誘起電圧の検出処理は必要な期間の
み行うことより、マイコン処理時間に余裕ができるとい
う効果を奏する。
項１に記載の発明は、ロータ誘起電圧の絶対値によって
位置検出を行う方法において、ロータ誘起電圧の検出
は、前記循環電流期間が終わってから開始するもので、
この方法によれば、誘起電圧の検出処理は必要な期間の
み行うことより、マイコン処理時間に余裕ができるとい
う効果を奏する。
【００２２】請求項２に記載の発明は、ロータ誘起電圧
の絶対値によって位置検出を行う方法において、ロータ
誘起電圧の検出を循環電流期間が終わってから一定時間
経過後に開始するものである。そしてこの方法によれ
ば、モータ電流が大きくて循環電流期間の終了時の遮断
時間が長い場合に、徐々に変化するモータ端子電圧を誘
起電圧として誤検知することを防止することができる。
の絶対値によって位置検出を行う方法において、ロータ
誘起電圧の検出を循環電流期間が終わってから一定時間
経過後に開始するものである。そしてこの方法によれ
ば、モータ電流が大きくて循環電流期間の終了時の遮断
時間が長い場合に、徐々に変化するモータ端子電圧を誘
起電圧として誤検知することを防止することができる。
【００２３】請求項３に記載の発明は、ロータ誘起電圧
の絶対値によって位置検出を行う方法において、モータ
電流が小さくて循環電流期間が検出不可能な場合には相
の切り換えから一定時間経過後に誘起電圧の検出を開始
し、モータ電流が大きくて循環電流期間の検出が可能な
場合には、請求項１または２に記載の方式で位置検出を
開始するものである。そしてこの方法によれば、誘起電
圧の検出処理を必要な期間のみ行うことができる。
の絶対値によって位置検出を行う方法において、モータ
電流が小さくて循環電流期間が検出不可能な場合には相
の切り換えから一定時間経過後に誘起電圧の検出を開始
し、モータ電流が大きくて循環電流期間の検出が可能な
場合には、請求項１または２に記載の方式で位置検出を
開始するものである。そしてこの方法によれば、誘起電
圧の検出処理を必要な期間のみ行うことができる。
【００２４】請求項４に記載の発明は、ロータ誘起電圧
の絶対値によって位置検出を行う方法において、循環電
流期間が長い場合、通電幅を狭くする制御を行うもので
ある。そしてこの方法によれば、位置検出可能期間が長
くなり、循環電流期間が長い場合でも安定した位置検出
を行うことが可能となる。
の絶対値によって位置検出を行う方法において、循環電
流期間が長い場合、通電幅を狭くする制御を行うもので
ある。そしてこの方法によれば、位置検出可能期間が長
くなり、循環電流期間が長い場合でも安定した位置検出
を行うことが可能となる。
【００２５】請求項５に記載の発明は、ロータ誘起電圧
の絶対値によって位置検出を行う方法において、ロータ
誘起電圧の検出をロータ誘起電圧の絶対値をマイクロコ
ンピュータのＡＤ変換装置に取り込むことによって行う
場合において、ロータ誘起電圧のＡＤ変換を循環電流期
間が終わってから開始するものである。そしてこの方法
によれば、誘起電圧の検出処理を必要な期間のみ行い、
マイクロコンピュータの処理時間を必要に応じて短縮す
ることができるという効果を奏する。
の絶対値によって位置検出を行う方法において、ロータ
誘起電圧の検出をロータ誘起電圧の絶対値をマイクロコ
ンピュータのＡＤ変換装置に取り込むことによって行う
場合において、ロータ誘起電圧のＡＤ変換を循環電流期
間が終わってから開始するものである。そしてこの方法
によれば、誘起電圧の検出処理を必要な期間のみ行い、
マイクロコンピュータの処理時間を必要に応じて短縮す
ることができるという効果を奏する。
【図１】本発明実施形態１における誘起電圧取り込みの
ためのＡＤ変換実施期間を示す図
ためのＡＤ変換実施期間を示す図
【図２】本発明実施形態２における位置検出可能期間と
通電幅を示す図
通電幅を示す図
【図３】従来の位置検出方法での１５０°通電における
電流位相と端子電圧を表す図
電流位相と端子電圧を表す図
【図４】従来の位置検出方法を示す波形図
【図５】従来のモータ電流と位置検出の関係を示す波形
図
図
１ 誘起電圧波形
２ 無通電期間
３ 誘起電圧検出可能期間
４ 循環電流期間
５ ＰＮ電圧
６ ゼロ点
７ 位置検出基準値
８ ＡＤ変換処理期間
９ 通電幅
Claims (5)
- 【請求項１】 通電幅が１２０度以上１８０度未満とな
るようにインバータ制御をおこなうＤＣブラシレスモー
タのロータ誘起電圧を検出してロータ位置検出を行う位
置検出方法であって、 インバーター部に循環電流が流れる循環電流期間を検出
し、前記ロータ誘起電圧検出を前記循環電流期間が終わ
ってから開始することを特徴とするＤＣブラシレスモー
タの位置検出方法。 - 【請求項２】 循環電流期間が終わってから一定時間経
過後にロータ誘起電圧検出を開始することを特徴とする
請求項１記載のＤＣブラシレスモータのロータ位置検出
方法。 - 【請求項３】 通電幅が１２０度以上１８０度未満とな
るようにインバータ制御をおこなうＤＣブラシレスモー
タのロータ誘起電圧を検出してロータ位置検出を行う位
置検出方法であって、 インバーター部に循環電流が流れる循環電流期間を検出
し、循環電流期間を検出できたときには、前記ロータ誘
起電圧検出を前記循環電流期間が終わった直後または一
定時間経過後に開始し、循環電流期間を検出できなかっ
たときには相の切換えから一定時間経過後に誘起電圧の
検出を行うことを特徴とするＤＣブラシレスモータの位
置検出方法。 - 【請求項４】 循環電流期間が長い場合には通電幅を狭
くすることによって、ロータ誘起電圧の検出期間を長く
することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載
のＤＣブラシレスモータの位置検出方法。 - 【請求項５】 ロータ位置検出は、ロータ誘起電圧の絶
対値をマイクロコンピュータのＡＤ変換装置に取り込む
ことによって行うことを特徴とする請求項１から４のい
ずれかに記載のＤＣブラシレスモータの位置検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001288672A JP2003102191A (ja) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | Ｄｃブラシレスモータのロータ位置検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001288672A JP2003102191A (ja) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | Ｄｃブラシレスモータのロータ位置検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003102191A true JP2003102191A (ja) | 2003-04-04 |
Family
ID=19111284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001288672A Pending JP2003102191A (ja) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | Ｄｃブラシレスモータのロータ位置検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003102191A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010530201A (ja) * | 2008-04-18 | 2010-09-02 | パナソニック株式会社 | インバータ制御装置と電動圧縮機および家庭用電気機器 |
| JP2011061884A (ja) * | 2009-09-07 | 2011-03-24 | Panasonic Corp | インバータ制御装置と電動圧縮機および電気機器 |
-
2001
- 2001-09-21 JP JP2001288672A patent/JP2003102191A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010530201A (ja) * | 2008-04-18 | 2010-09-02 | パナソニック株式会社 | インバータ制御装置と電動圧縮機および家庭用電気機器 |
| JP2011061884A (ja) * | 2009-09-07 | 2011-03-24 | Panasonic Corp | インバータ制御装置と電動圧縮機および電気機器 |
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