JP2004173380A - モータ制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】制御対象のモータへ出力される電流値を取り込み、変調信号である電圧指令信号とキャリア信号とを比較して得られるスイッチング信号SWを出力して制御対象のモータを制御するマイクロコンピュータ3−1、3−2、・・・、3−Mを備え、クロック信号を発生するクロック発生IC5を備え、各マイクロコンピュータ3−1、3−2、・・・、3−Mは、クロック信号に基づいて同期してスイッチング信号SWを出力し、自己を含む他のマイクロコンピュータ3−1、3−2、・・・、3−Mのスイッチング信号SWの出力を外したタイミングで電流値を取り込むようにした。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のモータを複数のマイクロコンピュータで制御するモータ制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、制御対象のモータの電流値を取り込み、制御対象のモータの駆動に用いるスイッチング信号を出力して制御対象のモータを制御するマイクロコンピュータを備えたモータ制御装置が知られている。
【0003】
この種のモータ制御装置において、スイッチング信号を出力する際には、モータのスイッチングノイズが発生し、このスイッチングノイズが、マイクロコンピュータに取り込まれる電流値に重畳することにより、モータの動作が不安定になるおそれが生じる。
【0004】
そこで、従来のモータ制御装置は、マイクロコンピュータの出力するスイッチング信号(PWM信号)の立ち上がり点及び立ち下がり点で、所定の期間受信した電流値をラッチし、スイッチングノイズの影響を回避している(例えば、特許文献1参照。)。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−44982号公報(第3−7頁、第1図)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、制御対象のモータの電流値を取り込み、制御対象のモータの駆動に用いるスイッチング信号を出力して制御対象のモータを制御する上記マイクロコンピュータを複数備えたモータ制御装置により複数のモータを制御する場合、各マイクロコンピュータは、制御対象のモータの電流値取り込み時に、自己のマイクロコンピュータにより制御される制御対象のモータのスイッチングノイズの影響を回避することはできるが、他のマイクロコンピュータにより制御される制御対象外のモータにより輻射されるスイッチングノイズが、各マイクロコンピュータにおいて取り込まれる電流値に重畳し、制御対象のモータの動作が不安定になるおそれが生じる。
【0007】
本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、スイッチングノイズの影響を回避するモータ制御装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、モータの電流値を取り込み、前記モータの駆動に用いるスイッチング信号を出力して前記モータを制御するマイクロコンピュータを複数備えたモータ制御装置において、各マイクロコンピュータは、他のマイクロコンピュータのスイッチング信号の出力を外したタイミングで前記モータの電流値を取り込むようにしたことを特徴としている。
【0009】
この場合において、前記他のマイクロコンピュータは、自己のマイクロコンピュータを含むようにしてもよい。
【0010】
また、前記各マイクロコンピュータは、同期して前記スイッチング信号を出力するようにしてもよい。
【0011】
さらに、クロック信号を発生するクロック発生手段を備え、前記各マイクロコンピュータは、前記クロック信号に基づいて同期して前記スイッチング信号を出力するようにしてもよい。
【0012】
さらにまた、複数のマイクロコンピュータのうち、1つのマイクロコンピュータを主マイクロコンピュータとし、この主マイクロコンピュータは、当該主マイクロコンピュータ以外のマイクロコンピュータに同期信号を出力し、前記主マイクロコンピュータ以外のマイクロコンピュータは、前記同期信号に基づいて同期して前記スイッチング信号を出力するようにしてもよい。
【0013】
また、前記各マイクロコンピュータは、前記スイッチング信号を出力する出力ポートと、前記スイッチング信号を入力する入力ポートとを備え、これらポートを、スイッチング信号検出ラインに接続し、前記各マイクロコンピュータは、前記スイッチング信号検出ラインより前記スイッチング信号を検出していない場合、前記モータの電流値を取り込むようにしてもよい。
【0014】
また、モータの電流値を取り込み、前記モータの駆動に用いるスイッチング信号を出力して前記モータを制御するマイクロコンピュータを複数備えたモータ制御装置において、各マイクロコンピュータは、互いに異なる周期でスイッチング信号を出力し、前記各マイクロコンピュータは、自己のマイクロコンピュータのスイッチング信号の出力を外したタイミングで前記モータの電流値を取り込むようにしたことを特徴としている。
【0015】
この場合において、前記各マイクロコンピュータは、取り込んだ電流値における異常値を排除するようにしてもよい。
【0016】
また、前記各マイクロコンピュータは、同一基板上に設けられているようによい。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
【0018】
〔A〕第1の実施の形態
図1は、本発明に係るモータ制御装置の第1の実施の形態を示すブロック図である。
【0019】
図1中、1は、モータ制御装置である。モータ制御装置1は、複数(例えば、M個であり、Mは、2以上の整数。)のマイクロコンピュータ3−1、3−2、・・・、3−M(以下、「マイコン」という。)と、所定の周期でクロック信号を発生するクロック発生手段としてのクロック発生IC5とを有している。
【0020】
これらマイコン3−1、3−2、・・・、3−Mは、複数(例えば、N台であり、Nは、2以上の整数であり、例えば、N≧Mとする。)のモータ10−1、10−2、・・・、10−Nを制御するものである。モータ10−1、10−2、・・・、10−Nは、例えば、ブラシレスDCモータである。
【0021】
各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mは、少なくとも1台のモータを制御するものであり、例えば、1個のマイコン3−2で複数(例えば、2台)のモータ10−2及び10−3を制御する場合を含んでいる。
【0022】
つまり、マイコン3−1の制御対象のモータは、モータ10−1であり、マイコン3−2の制御対象のモータは、モータ10−2、10−3であり、マイコン3−Mの制御対象のモータは、モータ10−Nである。
【0023】
各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mは、実質的にCPU(不図示)を備えており、図示を省略したROM等の記録媒体に記録されている制御プログラムに基づいて制御対象のモータを制御する。
【0024】
本実施の形態において、各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mは、それぞれワンチップマイコンである。
【0025】
これらモータ10−1、10−2、・・・、10−Nには、それぞれ交流電源13−1、13−2、・・・、13−Nが整流回路12−1、12−2、・・・、12−N及びインバータ部11−1、11−2、・・・、11−Nを介して接続されており、整流回路12−1、12−2、・・・、12−Nは、交流電源13−1、13−2、・・・、13−Nにて印加される交流電圧を直流電圧に変換し、インバータ部11−1、11−2、・・・、11−Nは、直流電圧を所定の周波数と所定の交流電圧に変換してモータ10−1、10−2、・・・、10−Nへ電源供給する。これらインバータ部11−1、11−2、・・・、11−Nにて供給される交流電圧は、例えば、パルス幅変調(PWM)された擬似正弦波となる三相交流電圧である。このインバータ部11−1、11−2、・・・、11−Nによってモータ10−1、10−2、・・・、10−Nの回転数が制御される。
【0026】
インバータ部11−1、11−2、・・・、11−Nは、駆動部14−1、14−2、・・・、14−Nを介してマイコン3−1、3−2、・・・、3−Mのスイッチング信号SWを出力する出力ポート20−1、20−2、・・・、20−Mに接続されている。インバータ部11−1、11−2、・・・、11−Nは、複数のスイッチング素子(不図示)を有し、これら複数のスイッチング素子が駆動部14−1、14−2、・・・、14−Nを介してマイコン3−1、3−2、・・・、3−Mによりスイッチングされ、パルス幅変調された擬似正弦波となる三相交流電圧をモータ10−1、10−2、・・・、10−Nへ印加する。
【0027】
各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mは、例えば、インバータ部11−1、11−2、・・・、11−Nからモータ10−1、10−2、・・・、10−Nへ供給される三相交流電流のうち、二相の交流電流Iv及びIwを検出し、各制御対象のモータを駆動すべく、パルス幅変調されたスイッチング信号(PWM信号)SWを駆動部14−1、14−2、・・・、14−Nへ出力し、駆動部14−1、14−2、・・・、14−Nはスイッチング信号SWを増幅してインバータ部11−1、11−2、・・・、11−Nへ出力する。
【0028】
つまり、インバータ部11−1、11−2、・・・、11−Nは、マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mの出力するスイッチング信号(PWM信号)SWに基づいてモータ10−1、10−2、・・・、10−Nを駆動する。
【0029】
各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mは、それぞれ電流検出部17−1、17−2、・・・、17−Nを備えている。電流検出部17−1、17−2、・・・、17−Nは、二相の交流電流値Iv及びIwを検出してA/D変換(analog to digital変換)する。つまり、各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mは、制御対象のモータの電流を検出する電流検出部17−1、17−2、・・・、17−Nを備えている。
【0030】
例えば、マイコン3−1は、制御対象のモータ10−1の電流を検出する電流検出部17−1を備えており、マイコン3−2は、制御対象のモータ10−2、10−3の電流を検出する電流検出部17−2、17−3を備えている。
【0031】
つまり、各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mは、複数のモータ10−1、10−2、・・・、10−Nのうち、制御対象のモータの電流値Iv、Iwを取り込み、制御対象のモータの駆動に用いるスイッチング信号SWを出力して制御対象のモータを制御する。
【0032】
各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mは、図2に示すように、電流検出部17にて検出された電流値を取り込む電流値取り込み部101と、制御対象のモータを所定の回転数にすべく、この取り込んだ電流値に基づいて電圧指令信号を生成する電圧指令信号生成部102と、所定周波数(例えば、10kHz)のキャリア信号(例えば、三角波のキャリア信号)を生成するキャリア信号生成部103と、電圧指令信号とキャリア信号とを比較してスイッチング信号(PWM信号)SWを生成するスイッチング信号生成部104とを備えている。
【0033】
各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mは、このスイッチング信号SWをインバータ部11−1、11−2、・・・、11−Nにおけるスイッチング素子(不図示)に出力してスイッチング素子をスイッチングしている。電圧指令信号生成部102は、取り込んだ電流値を目標電流値に追従するように電圧指令信号(例えば正弦波の電圧指令信号)を生成している。この目標電流値は、モータの目標回転数に基づいて演算される。
【0034】
従って、インバータ部11−1、11−2、・・・、11−Nは、変調信号である電圧指令信号とキャリア信号とを比較して得られるスイッチング信号SWによってスイッチング制御される。つまり、マイクロコンピュータ3−1、3−2、・・・、3−Mは、制御対象のモータへ出力される電流値を取り込み、変調信号である電圧指令信号とキャリア信号とを比較して得られるスイッチング信号SWを出力して制御対象のモータを制御する。
【0035】
三角波のキャリア信号は、正のピークと負のピークを有している。この三角波のキャリア信号と正弦波の電圧指令信号との比較の結果、スイッチング信号SWが生成される。このスイッチング信号SWは、キャリア信号の正のピークのタイミングを含む所定の幅に変調されたPWM信号である。
【0036】
つまり、スイッチング信号SWは、三角波のキャリア信号の正のピークと同期しており、各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mで、パルス幅が異なっても、同一の周期(三角波のキャリア信号の正のピークの周期)で出力される。
【0037】
これらマイコン3−1、3−2、・・・、3−Mは、同一基板上(不図示)に設けられ、それぞれ独立に対応する制御対象のモータを制御している。つまり、これらマイコン3−1、3−2、・・・、3−Mは、互いに近接して配置されている。
【0038】
一般に、図示は省略するが、モータのスイッチングノイズは、スイッチング信号に同期しており、モータの電流値を取り込む際にこのスイッチングノイズが発生すると、誤ったモータの電流値が取り込まれるおそれがある。これらモータのスイッチングノイズは、スイッチング信号が出力されたときに発生するものである。
【0039】
更に、複数のモータにおいて各マイコンは、制御対象のモータの電流値を取り込む際に、制御対象外のモータを制御するマイコンの出力するスイッチング信号に同期したスイッチングノイズが輻射されると、各マイコンにて取り込まれる電流値にスイッチングノイズが重畳するので、誤ったモータの電流値が取り込まれるおそれがある。
【0040】
つまり、制御対象のモータのみならず、制御対象外のモータのスイッチングノイズのタイミングを外して電流値を取り込む必要がある。
【0041】
本実施の形態において、各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mは、自己を含む他のマイコン3−1、3−2、・・・、3−Mのスイッチング信号SWの出力を外したタイミングで制御対象のモータの電流値Iv、Iwを取り込むようにしている。
【0042】
更に、各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mは、同期してスイッチング信号SWを出力するようにしている。
【0043】
本実施の形態で、各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mのスイッチング信号SWの出力が同期するというのは、各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mは、周期的な所定タイミング(三角波のキャリア信号の正のピークのタイミング)を含むパルス幅のスイッチング信号SWを出力することから、各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mにおいてスイッチング信号SWを出力するときの所定タイミングが同期することを意味する。各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mで規定されている所定タイミングは、各マイコン3−1、3−2、・・・、3−M間で同一の周期とする。
【0044】
本実施の形態では、各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mにおいて生成される三角波のキャリア信号の位相を同期させる手段を備えている。
【0045】
各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mにおいて生成される三角波のキャリア信号の位相を同期させることで、各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mの出力するスイッチング信号SWが同期し、各モータ10−1、10−2、・・・、10−Nにより発生するスイッチングノイズのタイミングが略揃うので、電流値Iv、Iwを取り込む際にこのスイッチングノイズのタイミングを回避することが容易となる。
【0046】
具体的に、各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mにおいて生成される三角波のキャリア信号の位相を同期させる手段として、各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mには、クロック信号を入力するクロック信号入力ポート24−1、24−2、・・・、24−Mが備えられており、クロック発生IC5と、各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mのクロック信号入力ポート24−1、24−2、・・・、24−Mとがクロック信号ライン25に接続されている。このような構成で、クロック発生IC5は、クロック信号ライン25にクロック信号を出力し、各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mは、クロック信号入力ポート24−1、24−2、・・・、24−Mからクロック信号を入力している。
【0047】
そして、各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mは、クロック発生IC5の出力するクロック信号に基づいて同期して同位相のキャリア信号を生成してスイッチング信号SWを出力するようにしている。
【0048】
このクロック信号を入力したマイコン3−1、3−2、・・・、3−Mは、キャリア信号の位相を、所定角度(例えば、0°)に調整する。
【0049】
つまり、マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mにおいて生成される三角波のキャリア信号の位相を、クロック発生IC5の出力するクロック信号に基づいて調整することで、各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mにおけるキャリア信号が同期し、各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mの出力するスイッチング信号SWの同期が図れる。
【0050】
より具体的に、各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mには、クロック発生IC5の出力するクロック信号に基づいてキャリア信号の位相を所定角度(例えば、0°)に調整する機能(第1調整手段)が備えられている。このクロック信号に基づいてキャリア信号の位相が調整されるので、各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mでキャリア信号の位相が揃い、スイッチング信号SWが同期する。第1調整手段は、実質的には、各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mにおける図示を省略したROM等に記録されている制御プログラムと、この制御プログラムに基づいて制御を行う図示を省略したCPUとで機能するものである。
【0051】
各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mの出力するスイッチング信号SWを同期させることで、各モータ10−1、10−2、・・・、10−Nにより発生するスイッチングノイズのタイミングが略揃うので、電流値Iv、Iwを取り込む際にこのスイッチングノイズのタイミングを回避することが容易となる。
【0052】
各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mは、図3に示すように、スイッチング信号SWを出力する出力ポート20−1、20−2、・・・、20−Nと、スイッチング信号SWを入力する入力ポート21−1、21−2、・・・、21−Mとを備えている。例えば、マイコン3−1は、モータ10−1の駆動に用いるスイッチング信号SWを出力する出力ポート20−1と、スイッチング信号SWを入力する入力ポート21−1とを備え、マイコン3−2は、モータ10−2、10−3の制御に用いるスイッチング信号SWを出力する出力ポート20−2、20−3と、スイッチング信号SWを入力する入力ポート21−2とを備えている。
【0053】
つまり、各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mは、制御対象のモータの駆動に用いるスイッチング信号SWを出力する出力ポート20−1、20−2、・・・、20−Nを備えている。
【0054】
これら出力ポート20−1、20−2、・・・、20−N及び入力ポート21−1、21−2、・・・、21−Mは、スイッチング信号検出ライン22に接続されており、各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mは、スイッチング信号SWを駆動部14−1、14−2、・・・、14−N(即ちインバータ部11−1、11−2、・・・、11−N)に出力する際に、同スイッチング信号SWを出力ポート20−1、20−2、・・・、20−Nからスイッチング信号検出ライン22に出力するようにしている。そして、各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mは、入力ポート21−1、21−2、・・・、21−Mからスイッチング信号検出ライン22に出力されているスイッチング信号SWを入力する。
【0055】
以下、図4に示す各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mの制御対象のモータの電流値Iv、Iwを取り込む処理動作を示すフローチャートを参照しながら説明する。
【0056】
各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mは、まず、電流検出部17−1、17−2、・・・、17−Nで制御対象のモータの電流値Iv、Iwを検出し、A/D変換の処理を行う(ステップS1)。
【0057】
次いで、各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mは、入力ポート21−1、21−2、・・・、21−Mからスイッチング信号SWを検出したか否かを判断し(ステップS2;スイッチング信号検出手段)、スイッチング信号SWを検出していれば、電流値Iv、Iwは取り込まれず、ステップS1の処理に戻り、スイッチング信号SWを検出していなければ、電流検出部17−1、17−2、・・・、17−NでA/D変換した電流値Iv、Iwを取り込む(ステップS3;電流値取り込み手段)。
【0058】
これらステップS2、S3により、各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mは、自己を含む他のマイコン3−1、3−2、・・・、3−Mのスイッチング信号SWの出力を外したタイミングで制御対象のモータの電流値Iv、Iwを取り込むことができる。更に、各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mのスイッチング信号SWの出力を同期させているので、スイッチング信号SWの出力と電流値Iv、Iwの取り込みのタイミングとの相関関係が各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mで同一条件となる。
【0059】
以上、第1の実施の形態によれば、各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mは、自己を含む他のマイコン3−1、3−2、・・・、3−Mのスイッチング信号SWの出力を外したタイミングで制御対象のモータの電流値Iv、Iwを取り込むようにしたことから、電流値Iv、Iwを取り込む際に、制御対象のモータのみならず制御対象外のモータにより発生するスイッチングノイズが電流値Iv、Iwに重畳するのを防止することができるので、スイッチングノイズの影響を回避することができる。
【0060】
また、第1の実施の形態によれば、各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mは、自己を含む他のマイコン3−1、3−2、・・・、3−Mにおける同一周波数のキャリア信号を生成するとともに、各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mにおけるキャリア信号の位相を同期するようにしたことから、各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mのスイッチング信号SWの出力が同期するので、各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mは、自己を含む他のマイコン3−1、3−2、・・・、3−Mにより出力されるスイッチング信号SWの出力を外したタイミングで制御対象のモータの電流値Iv、Iwを取り込むのが容易となり、スイッチング信号SWが出力されるときに発生するスイッチングノイズの影響をより効果的に回避することができる。
【0061】
また、第1の実施の形態によれば、各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mは、クロック発生IC5の出力するクロック信号に基づいてキャリア信号の位相を所定角度に調整する第1調整手段を備えたことから、各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mにより生成されるキャリア信号の位相が揃うので(即ち、キャリア信号が同期するので)、スイッチング信号SWの出力が同期し、自己を含む他のマイコン3−1、3−2、・・・、3−Mにより出力されるスイッチング信号SWの出力を外したタイミングで制御対象のモータの電流値Iv、Iwを取り込むのが容易となり、スイッチング信号SWが出力されるときに発生するスイッチングノイズの影響をより効果的に回避することができる。
【0062】
また、第1の実施の形態によれば、各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mは、スイッチング信号検出ライン22におけるスイッチング信号SWを検出したか否かを判断するスイッチング信号検出手段と、スイッチング信号SWを検出しなければ、電流値Iv、Iwを取り込む電流値取り込み手段とを備えたことから、電流値Iv、Iwを取り込む際に、制御対象のモータのみならず制御対象外のモータにより発生するスイッチングノイズが電流値Iv、Iwに重畳するのを防止することができるので、スイッチングノイズの影響を回避することができる。更に、スイッチング信号SWを同期させれば、各モータ10−1、10−2、・・・、10−Nにより発生するスイッチングノイズのタイミングが略揃うので、電流値Iv、Iwを取り込む際にこのスイッチングノイズのタイミングを回避することが容易となり、スイッチング信号SWが出力されるときに発生するスイッチングノイズの影響をより効果的に回避することができる。
【0063】
〔B〕第2の実施の形態
図5は、本発明に係るモータ制御装置の第2の実施の形態を示すブロック図である。この第2の実施の形態において、第1の実施の形態と同様な部分は、同一符号を付して省略する。第2の実施の形態は、第1の実施の形態における図1が異なるものである。
【0064】
図5において、モータ制御装置51は、複数のマイコン3−1、3−2、・・・、3−Mを備えている。複数のマイコン3−1、3−2、・・・、3−Mのうち、例えば、マイコン3−1が主マイクロコンピュータであり、主マイクロコンピュータであるマイコン3−1は、マイコン3−1以外の各マイコン3−2、・・・、3−Mに同期信号を出力し、主マイクロコンピュータ以外のマイクロコンピュータであるマイコン3−2、・・・、及び3−Mは、同期信号に基づいて同期してスイッチング信号SWを出力するようにしている。
【0065】
つまり、各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mにおいて生成される三角波のキャリア信号の位相を同期させる手段を備えている。
【0066】
具体的に、主マイクロコンピュータであるマイコン3−1は、同期信号を出力する同期信号出力ポート30を備え、主マイクロコンピュータ以外のマイクロコンピュータであるマイコン3−2、・・・、3−Mは、同期信号を入力する同期信号入力ポート31−2、・・・、31−Mを備えている。
【0067】
マイコン3−1の同期信号出力ポート30及びマイコン3−2、・・・、3−Mの同期信号入力ポート31−2、・・・、31−Mは、同期信号ライン32に接続されている。
【0068】
マイコン3−1は、同期信号出力ポート30から同期信号ライン32に同期信号を出力し、マイコン3−2、・・・、3−Mは、同期信号入力ポート31−2、・・・、31−Mから同期信号ライン32に出力された同期信号を入力する。同期信号を出力したマイコン3−1は、この出力した同期信号に基づいてキャリア信号の位相を所定角度(例えば、0°)に調整する機能(第2調整手段)を備え、更に、マイコン3−2、・・・、3−Mは、入力した同期信号に基づいてキャリア信号の位相を所定角度(例えば、0°)に調整する機能(第3調整手段)を備えている。この同期信号に基づいてキャリア信号の位相が調整されるので、各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mでキャリア信号の位相が揃い、スイッチング信号SWの出力が同期する。
【0069】
第2調整手段は、実質的には、マイコン3−1における図示を省略したROM等に記録されている制御プログラムと、この制御プログラムに基づいて制御を行う図示を省略したCPUとで機能するものであり、また、第3調整手段は、実質的には、マイコン3−2、・・・、3−Mにおける図示を省略したROM等に記録されている制御プログラムと、この制御プログラムに基づいて制御を行う図示を省略したCPUとで機能するものである。
【0070】
以上、第2の実施の形態によれば、第1の実施の形態に示す効果を奏する他、主マイクロコンピュータであるマイコン3−1は、出力した同期信号に基づいてキャリア信号の位相を所定角度(例えば、0°)に調整する第2調整手段を備え、主マイクロコンピュータ以外のマイクロコンピュータであるマイコン3−2、・・・、3−Mは、入力した同期信号に基づいてキャリア信号の位相を所定角度(例えば、0°)に調整する第3調整手段を備えたことから、各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mにより生成されるキャリア信号の位相が揃うので(即ち、キャリア信号が同期するので)、スイッチング信号SWの出力が同期し、各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mにより出力されるスイッチング信号SWの出力を外したタイミングで制御対象のモータの電流値Iv、Iwを取り込むのが容易となり、スイッチング信号SWが出力されるときに発生するスイッチングノイズの影響をより効果的に回避することができる。
【0071】
〔C〕第3の実施の形態
図6は、本発明に係るモータ制御装置の第3の実施の形態を示すブロック図である。この第3の実施の形態において、第1及び第2の実施の形態と同様な部分は、同一符号を付して省略する。第3の実施の形態は、第1の実施の形態における図1が異なり、第2の実施の形態における図5が異なるものである。
【0072】
図6において、モータ制御装置81は、複数のマイコン3−1、3−2、・・・、3−Mを備えている。各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mは、互いに異なる周期でスイッチング信号SWを出力するようにしている。
【0073】
つまり、各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mは、互いに異なる周波数のキャリア信号を生成している。
【0074】
例えば、マイコン3−1は、例えば、10[kHz]の三角波のキャリア信号を生成し、マイコン3−2は、例えば、9.8[kHz]の三角波のキャリア信号を生成し、マイコン3−Mは、例えば、9[kHz]の三角波のキャリア信号を生成して、互いに異なる周波数のキャリア信号となるようにしている。
【0075】
具体的に、各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mは、互いに異なる周波数のキャリア信号を生成するように設定される。
【0076】
例えば、複数のマイコン3−1、3−2、・・・、3−Mのうち、1つのマイコン(例えば、マイコン3−1)を主マイクロコンピュータとし、この主マイクロコンピュータ3−1は、各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mにより生成されるキャリア信号を互いに異なる周波数に設定する。
【0077】
つまり、主マイクロコンピュータであるマイコン3−1は、キャリア信号の周波数を設定するための周波数設定信号を出力する周波数設定出力ポート40を備え、主マイクロコンピュータ以外のマイクロコンピュータであるマイコン3−2、・・・、3−Mは、キャリア信号の周波数を設定するための周波数設定信号を入力する周波数設定入力ポート41−2、・・・、41−Mを備えている。そして、マイコン3−1の周波数設定出力ポート40と、マイコン3−2、・・・、3−Mの周波数設定入力ポート41−2、・・・、41−Mとは、周波数設定信号ライン42に接続されている。
【0078】
キャリア信号の周波数を設定するときは、例えば、モータ制御装置81の立ち上げ時にマイコン3−1により自己を含む他のマイコン3−1、3−2、・・・、3−Mのキャリア信号の周波数が設定される。
【0079】
具体的に、モータ制御装置81の立ち上げ時にマイコン3−1は、マイコン3−1自身のキャリア信号の周波数を設定するとともに、マイコン3−1の周波数設定出力ポート40からキャリア信号の周波数を設定するための周波数設定信号を、各マイコン3−2、・・・、3−Mに送信すべく、周波数設定信号ライン42に出力する。各マイコン3−2、・・・、3−Mは、周波数設定入力ポート41−2、・・・、41−Mから周波数設定信号ライン42に出力された周波数設定信号を入力し、各マイコン3−2、・・・、3−Mに対応したデータを参照して、各マイコン3−2、・・・、3−Mに対応するキャリア信号の周波数を設定する。
【0080】
このように、マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mの生成するキャリア信号の周波数を相違させることで、スイッチング信号SWを出力する周期を相違させることができる。
【0081】
第3の実施の形態では、各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mは、自己のマイコン3−1、3−2、・・・、3−Mの出力するスイッチング信号SWの出力を外したタイミングで制御対象のモータの電流値Iv、Iwを取り込むようにしている。
【0082】
例えば、マイコン3−1は、マイコン3−1の出力するスイッチング信号SWの出力を外したタイミングで制御対象のモータの電流値Iv、Iwを取り込むようにしている。
【0083】
仮に、キャリア信号を同一周波数に設定して同じ周期でスイッチング信号SWを出力するようにした場合、電流値Iv、Iwの取り込みの際にスイッチングノイズが連続して電流値に重畳する可能性がある。
【0084】
つまり、マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mは、互いに異なる周期でスイッチング信号SWを出力するとともに、各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mは、当該マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mの出力するスイッチング信号SWの出力を外したタイミングで制御対象のモータの電流値Iv、Iwを取り込むようにしたので、キャリア信号を同一周波数に設定して同じ周期でスイッチング信号SWを出力するようにした場合と比較して、電流値Iv、Iwの取り込みの際に、スイッチングノイズが連続して電流値Iv、Iwに重畳する可能性を減少させることができる。
【0085】
更に、第3の実施の形態では、各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mは、取り込んだ電流値Iv、Iwにおける異常値を排除するようにしている。
【0086】
このスイッチングノイズが重畳した電流値Iv、Iwは、異常に高い値を示すため、取り込んだ電流値Iv、Iwが所定電流値を上回る場合、各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mは、この取り込んだ電流値Iv、Iwを異常値であると判断する。
【0087】
そして、マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mは、この異常値を除いた電流値Iv、Iwに基づいてスイッチング信号SWを出力する。従って、スイッチングノイズの影響を回避することができる。
【0088】
更に、図2に示すように構成し、各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mは、他のマイコンのスイッチング信号SWの出力を外したタイミングで制御対象のモータの電流値を取り込むようにすれば、より効果的にスイッチングノイズの影響を回避することができる。
【0089】
以上、第3の実施の形態によれば、複数のマイコン3−1、3−2、・・・、3−Mのうち、1つのマイコン(例えば、マイコン3−1)を主マイクロコンピュータとし、この主マイクロコンピュータ3−1は、各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mにより生成されるキャリア信号の周波数を設定し、各マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mは、当該マイコン3−1、3−2、・・・、3−Mの出力するスイッチング信号SWの出力を外したタイミングで制御対象のモータの電流値Iv、Iwを取り込むようにしたので、電流値Iv、Iwの取り込みの際に、スイッチングノイズが連続して電流値Iv、Iwに重畳する可能性を減少させることができる。
【0090】
以上、上記第1乃至第3の実施の形態のモータ制御装置を説明したが、これらに限定するものではなく、上記第1の実施の形態から第3の実施の形態までの各実施の形態を組み合わせたモータ制御装置であってもよい。
【0091】
以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0092】
例えば、モータがインバータ駆動のブラシレスDCモータである場合について説明したが、これに限るものではなく、スイッチング信号に基づいて制御されるモータであれば、いかなるモータであってもよい。
【0093】
また、キャリア信号を三角波としたが、鋸波等であっても構わない。
【0094】
【発明の効果】
本発明に係るモータ制御装置によれば、スイッチングノイズの影響を回避する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るモータ制御装置の第1の実施の形態を示すブロック図である。
【図2】マイクロコンピュータにおける構成を示すブロック図である。
【図3】マイクロコンピュータのスイッチング信号検出ラインへの接続状況を示すブロック図である。
【図4】各マイクロコンピュータにおけるモータの電流値を取り込む処理動作を示すフローチャートである。
【図5】本発明に係るモータ制御装置の第2の実施の形態を示すブロック図である。
【図6】本発明に係るモータ制御装置の第3の実施の形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
1、51、81 モータ制御装置
3−1、3−2、・・・、3−M マイクロコンピュータ
5 クロック発生IC(クロック発生手段)
10−1、10−2、・・・、10−N モータ
20−1、20−2、・・・、20−N 出力ポート
21−1、21−2、・・・、21−M 入力ポート
22 スイッチング信号検出ライン
Claims (9)
- モータの電流値を取り込み、前記モータの駆動に用いるスイッチング信号を出力して前記モータを制御するマイクロコンピュータを複数備えたモータ制御装置において、
各マイクロコンピュータは、他のマイクロコンピュータのスイッチング信号の出力を外したタイミングで前記モータの電流値を取り込むようにしたことを特徴とするモータ制御装置。 - 請求項1に記載のモータ制御装置において、
前記他のマイクロコンピュータは、自己のマイクロコンピュータを含むことを特徴とするモータ制御装置。 - 請求項1又は2に記載のモータ制御装置において、
前記各マイクロコンピュータは、同期して前記スイッチング信号を出力するようにしたことを特徴とするモータ制御装置。 - 請求項3に記載のモータ制御装置において、
クロック信号を発生するクロック発生手段を備え、
前記各マイクロコンピュータは、前記クロック信号に基づいて同期して前記スイッチング信号を出力するようにしたことを特徴とするモータ制御装置。 - 請求項3に記載のモータ制御装置において、
複数のマイクロコンピュータのうち、1つのマイクロコンピュータを主マイクロコンピュータとし、
この主マイクロコンピュータは、当該主マイクロコンピュータ以外のマイクロコンピュータに同期信号を出力し、
前記主マイクロコンピュータ以外のマイクロコンピュータは、前記同期信号に基づいて同期して前記スイッチング信号を出力するようにしたことを特徴とするモータ制御装置。 - 請求項1乃至5のいずれか一項に記載のモータ制御装置において、
前記各マイクロコンピュータは、前記スイッチング信号を出力する出力ポートと、前記スイッチング信号を入力する入力ポートとを備え、これらポートを、スイッチング信号検出ラインに接続し、
前記各マイクロコンピュータは、前記スイッチング信号検出ラインより前記スイッチング信号を検出していない場合、前記モータの電流値を取り込むようにしたことを特徴とするモータ制御装置。 - モータの電流値を取り込み、前記モータの駆動に用いるスイッチング信号を出力して前記モータを制御するマイクロコンピュータを複数備えたモータ制御装置において、
各マイクロコンピュータは、互いに異なる周期でスイッチング信号を出力し、前記各マイクロコンピュータは、自己のマイクロコンピュータのスイッチング信号の出力を外したタイミングで前記モータの電流値を取り込むようにしたことを特徴とするモータ制御装置。 - 請求項7に記載のモータ制御装置において、
前記各マイクロコンピュータは、取り込んだ電流値における異常値を排除することを特徴とするモータ制御装置。 - 請求項1乃至8のいずれか一項に記載のモータ制御装置において、
前記各マイクロコンピュータは、同一基板上に設けられていることを特徴とするモータ制御装置。
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-
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