JP2004215362A

JP2004215362A - Pwm controller

Info

Publication number: JP2004215362A
Application number: JP2002380560A
Authority: JP
Inventors: Hideki Sunaga; 英樹須永; Kaoru Tanaka; 馨田中; Futoshi Araki; 太新木; Eiji Takahashi; 栄二高橋
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2002-12-27
Filing date: 2002-12-27
Publication date: 2004-07-29
Anticipated expiration: 2022-12-27
Also published as: JP3920214B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a PWM controller which can suppress the revolution ripple of an electric motor caused by the switching of the drive voltage of a switching circuit. <P>SOLUTION: This PWM controller is equipped with a voltage switching circuit 23 which calculates the duty ratio based on the soft start objective value digital data from a soft start objective value computing means 21, and lowers the drive voltage within the range of the output duty ratio where radio noise becomes large and switches the drive voltage in stages so that the electric motor may be driven. Voltage compensating means 9 and 10 compensate soft start objective value digital data based on an in/out conversion property curve where an input duty ratio and an output duty ratio are related to each other with drive voltage as a parameter, so that the relation between the input duty ratio and the number of revolutions of the electric motor may be linear, so as to compensate the ripple of the numbers of revolutions of the electric motors M1 and M2 accompanying the switching of the drive voltage. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転停止状態から目標回転数に達するまでの電動モータの回転をパルス幅変調を用いてモータを変速させるＰＷＭ制御装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、車両用の空調装置では、そのブロアファンの電動モータとしてブラシレスモータが用いられ、このブラシレスモータの回転数を目標回転数に達するまでパルス幅変調（ＰＷＭ）を用いて目標回転数に達するまで徐々に回転数を増加させるようにしたＰＷＭ制御装置が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４参照。）。
【０００３】
このものは、電動モータの回転数に対応するデューティ比に基づき目標値デジタルデータを算出する回転数目標値算出手段と、目標値デジタルデータが入力されて目標値デジタルデータに達するまで所定の勾配に従って目標値デジタルデータに遅延を与えたソフトスタート目標値デジタルデータを出力するソフトスタート目標値算出手段と、電圧の変動に伴う電動モータの回転数の変動を補正するために電圧とデューティ比との関係に基づきソフトスタート目標値デジタルデータに所定の演算を行ってＰＷＭデータを生成する電圧補正手段と、ＰＷＭデータに基づいてスイッチング回路に加わる駆動電圧をオンオフさせて電動モータに流れる電流を制御するＰＷＭ波を出力するＰＷＭ波出力回路とを備えている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−１１６１７８号公報（図１）
【特許文献２】
特開２０００−１１６１７９号公報（図１、図５）
【特許文献３】
特開２００１−１０３７８６号公報（図１）
【特許文献４】
特開２００２−７８３７７号公報（図２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このものでは、そのスイッチング回路の駆動電圧を一定としてスイッチング回路をＰＷＭ変調によりオン・オフさせているので、スイッチング回路のオン・オフによりラジオノイズ（ＡＭ波に混入するノイズ）が発生する。このラジオノイズは、デューティ比が３０％から８０％程度の範囲内で大きくなる性質がある。
【０００６】
そこで、ＰＷＭ波出力回路の定数調整を行うことにより、ＭＯＳＦＥＴのゲートに加わる矩形パルスの波形の傾きを鈍らせて、すなわち、矩形パルス波形の立ち上がり、立ち下がりの傾きを鈍らせて、スイッチングによるラジオノイズの発生を小さくすることが考えられるが、このような対策を行うことにすると、ＭＯＳＦＥＴにおける電力消費量（スイッチング損失）が多くなり、全開域の発熱量が大きくなって好ましくない。
【０００７】
また、ＰＷＭ波出力回路にノイズフィルター回路を設けることも考えられるが、ノイズフィルター回路を設けると、ＰＷＭモジュール全体が大型化すると共に部品点数が増加してコストアップを招くという問題がある。
【０００８】
この問題を解決するために、スイッチング回路の駆動電圧を切り替えることが提案されているが、スイッチング回路の駆動電圧を切り替えると、モータの回転数が変動するという不都合が生じる。
【０００９】
本発明の目的は、スイッチング回路の駆動電圧を切換えによる電動モータの回転数変動を抑制することのできるＰＷＭ制御装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のＰＷＭ制御装置は、電動モータの回転数に対応するデューティ比に基づき目標値デジタルデータを算出する回転数目標値算出手段と、前記目標値デジタルデータが入力されて該目標値デジタルデータに達するまで所定の勾配に従って前記目標値デジタルデータに遅延を与えたソフトスタート目標値デジタルデータを出力するソフトスタート目標値算出手段と、電圧変動に伴う前記電動モータの回転数の変動を補正するために電圧とデューティ比との関係に基づき前記ソフトスタート目標値デジタルデータに所定の演算を行ってＰＷＭデータを生成する電圧補正手段と、前記ＰＷＭデータに基づいてスイッチング回路に加わる駆動電圧をオンオフさせて前記電動モータに流れる電流を制御するＰＷＭ波を出力するＰＷＭ波出力回路とを備え、前記電動モータの回転数の目標値デジタルデータに達するまで前記ソフトスタート目標値デジタルデータを変化させて徐々に電動モータの回転数を上昇させるＰＷＭ制御装置において、
前記ソフトスタート目標値算出手段からのソフトスタート目標値デジタルデータに基づいてデューティ比を割り出しかつラジオノイズが大となる出力デューティ比の範囲内で前記駆動電圧を低下させて前記電動モータが駆動されるように前記駆動電圧を段階的に切り替える電圧切り換え回路を備え、前記電圧補正手段は前記駆動電圧の切り替えに伴う前記電動モータの回転数の変動を補正するために、入力デューティ比と前記電動モータの回転数との関係が直線となるように入力デューティ比と出力デューティ比とが前記駆動電圧をパラメータとして関係づけられた入出力変換特性曲線に基づき前記ソフトスタート目標値デジタルデータに補正を加えることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載のＰＷＭ制御装置は、前記スイッチング回路がＭＯＳＦＥＴを備え、前記駆動電圧が前記ＭＯＳＦＥＴをオン・オフ制御するゲート電圧であることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係わるＰＷＭ制御装置の回路図を示し、この図１において、１はＩＣ回路からなる演算処理回路部である。その演算処理回路部１は入力端子２Ａ〜２Ｅ、出力端子２Ｆ〜２Ｉを有する。
【００１３】
演算処理回路部１の入力端子２Ａには回転指示信号としてのデジタル信号パルスが入力される。そのデジタル信号パルスはデューティ比検出処理回路３によりデューティ比データＤｄｕｔｙが検出され、緩応答フィルタ処理回路４を介してファン速目標値変換処理回路（回転数目標値算出手段）５に入力される。
【００１４】
ファン速目標値変換処理回路５は図２に示す入出力変換特性曲線図の回転数目標値デジタルデータＤｆａｎとデューティ比との関係を入出力変換特性曲線Ｋ１に基づいて変換する機能を有する。
【００１５】
その図２において、横軸Ｘ（％）はデューティ比Ｄｄｕｔｙであり、縦軸Ｙ（％）は回転数目標値デジタルデータＤｆａｎである。なお、その入出力変換特性曲線Ｋ１は駆動電圧１５ＶＨ（１２ボルト）をパラメータとする入出力変換特性曲線を示している。
【００１６】
なお、入力デューティ比Ｄｄｕｔｙは、図３に示すようにＰＷＭ波Ｐの一周期ＴｐｗｍによりパルスＰのオン期間Ｔｏｎを除した値として定義される。
【００１７】
そのファン速目標値変換処理回路５はデューティ比Ｄｄｕｔｙが入出力変換特性曲線Ｋ１と交わる点の横軸Ｙ（％）を８ビットの目標値デジタルデータＤｆａｎとしてストアすると共に、目標値デジタルデータＤｆａｎを出力する。
【００１８】
入力端子２Ｂには、標準電圧Ｂを分圧した分圧電圧Ｖｂｉｎが入力される。その分圧電圧ＶｂｉｎはＡ／Ｄ変換処理回路６によって１０ビットのデジタルデータに変換される。その１０ビットのデジタルデータは、デジタルフィルタ処理回路７によって上位の８ビットからなるデジタルデータＤｂとされ、そのデジタルデータＤｂは基準データ作成回路８に入力される。基準データ作成回路８は標準電圧Ｖｂｉｎと後述する補正デジタルデータＤｓｓｆａｎとの関係を、１２７ビットを２．２５ボルトに対応させて補正する機能を有し、補正データＤｂｒは第１電圧補正値算出処理回路９、第２電圧補正値算出処理回路１０に入力される。
【００１９】
例えば、分圧電圧Ｖｂｉｎが４．５ボルトならば、基準データ作成回路８はデジタルデータＤｓｓｆａｎを１／２倍に補正するデータＤｂｒを出力し、分圧電圧Ｖｂｉｎが１．１２５ボルトならば、基準データ作成回路８はデジタルデータＤｓｓｆａｎを２倍に補正するデータＤｂｒを出力する。
【００２０】
入力端子２Ｃには、ＰＷＭモジュールの異常加熱判断用のサーミスタ１１から温度に対応する電圧Ｖｔｉｎが入力される。この電圧ＶｔｉｎはＡ／Ｄ変換処理回路１２によって１０ビットのデジタルデータに変換される。その１０ビットのデジタルデータは、デジタルフィルタ処理回路１３によって上位の８ビットからなるデジタルデータＤｔとされ、そのデジタルデータＤｔは温度状態判定処理回路１４に入力される。
【００２１】
温度状態判定処理回路１４はそのデジタルデータＤｔに基づき、例えば正常温度、低高温、中高温、高高温を意味する２ビットデータＤｔｆを出力する。
【００２２】
入力端子２Ｄには第１モータＭ１に流れている電流が過電流であるか否かを判定をするための過電流検出電圧Ｖｉｄ１が入力され、入力端子２Ｅには第２モータＭ２に流れている電流が過電流であるか否かを判定するための過電流検出電圧Ｖｉｄ２が入力される。
【００２３】
過電流検出電圧Ｖｉｄ１はＡ／Ｄ変換処理回路１５によって１０ビットのデジタルデータとされる。その１０ビットのデジタルデータはデジタルフィルタ処理回路１６によって上位の８ビットからなるデジタルデータＤｉｄ１とされて第１電流状態判定処理回路１７に入力される。過電流検出電圧Ｖｉｄ２はＡ／Ｄ変換処理回路１８によって１０ビットのデジタルデータとされる。その１０ビットのデジタルデータはデジタルフィルタ処理回路１９によって上位の８ビットからなるデジタルデータＤｉｄ２とされて第２電流状態判定処理回路２０に入力される。
【００２４】
第１電流状態判定処理回路１７、２０は、そのデジタルデータＤｉｄ１、Ｄｉｄ２に基づき、第１モータＭ１、第２モータＭ２に流れる電流が過電流か否かを判定し、デジタルデータＤｉｆ１、Ｄｉｆ２をそれぞれ出力する。デジタルデータＤｉｆ１はデジタルデータＤｆａｎとデジタルデータＤｔと共にソフトスタート目標値変換処理回路（ソフトスタート目標値算出手段）２１に入力される。デジタルデータＤｉｆ２は目標値デジタルデータＤｆａｎとデジタルデータＤｔと共にソフトスタート目標値変換処理回路（ソフトスタート目標値算出手段）２２に入力される。
【００２５】
ソフトスタート目標値変換処理回路２１、２２は温度状態判定処理回路１４の温度情報と電流状態判定処理回路１７、２０の過電流情報とに基づき、所定の処理を行うが本発明には関係しないので、ここでは、その説明を省略する。
【００２６】
ソフトスタート目標値変換処理回路２１、２２はファン速目標値変換処理回路５からの目標値デジタルデータＤｆａｎに基づいてソフトスタート目標値としてのソフトスタート目標値デジタルデータＤｓｆａｎ１、Ｄｓｆａｎ２を電圧補正手段としての第１電圧補正値算出処理回路９、第２電圧補正値算出処理回路１０と駆動電圧可変制御回路２３とに出力する。第１電圧補正値算出処理回路９、第２電圧補正値算出処理回路１０は、電圧の変動に伴う電動モータの回転数変動を補正する役割を果たす。
【００２７】
ソフトスタート目標値デジタルデータＤｓｆａｎ１、Ｄｓｆａｎ２は、最大回転数を２５５ビット（１００％）に対応させて目標値デジタルデータＤｆａｎを所定の勾配α、例えば、毎秒α＝８％の傾きで上昇させかつ毎秒９６％の傾きで下降させる変化値を示すデータであり、例えば、図４に示すように、横軸を時間ｔとしかつ縦軸をソフトスタート目標値デジタルデータＤｓｆａｎとしたときに、目標値デジタルデータＤｆａｎに達するまで、所定の傾きに従って時間に対して上昇するデータである。
【００２８】
駆動電圧可変制御回路（電圧切り換え回路）２３は、図５に示す入出力変換特性曲線Ｋ１’に従って駆動電圧を設定するものである。その図５において、横軸Ｘ（％）は出力デューティ比Ｄｄｕｔｙであり、縦軸Ｙ（％）はソフトスタート目標値デジタルデータＤｓｆａｎ１、Ｄｓｆａｎ２である。
【００２９】
すなわち、駆動電圧可変制御回路２３は、入出力変換特性曲線Ｋ１’に従って、ソフトスタート目標値変換処理回路２１からのソフトスタート目標値デジタルデータＤｓｆａｎ１に基づいて出力デューティ比Ｄｄｕｔｙ１を割り出すと共に、ソフトスタート目標値変換処理回路２２からのソフトスタート目標値デジタルデータＤｓｆａｎ２に基づいて出力デューティ比Ｄｄｕｔｙ２を割り出し、ラジオノイズが大となる出力デューティ比ｄｕｔｙの範囲ＤＨ内で第１モータＭ１、第２モータＭ２に流れる電流が小さくなるように後述するスイッチング回路の駆動電圧を切り替える機能を有する。
【００３０】
ここでは、駆動電圧可変制御回路２３は、出力デューティ比Ｄｄｕｔｙが３０％未満、８０％以上の時には、その出力端子２Ｆ、２Ｇにロー信号Ｌ０を出力し、出力デューティ比Ｄｄｕｔｙが３０％以上でかつ５０％未満、７０％以上でかつ８０％未満の時には、その出力端子２Ｆにロー信号Ｌ０を出力し、出力端子２Ｇにハイ信号Ｈｉを出力し、出力デューティ比Ｄｄｕｔｙが５０％以上でかつ７０％未満の時は、出力端子２Ｆにハイ信号Ｈｉを出力し、出力端子２Ｇにロー信号Ｌ０を出力する。
【００３１】
その出力端子２Ｆの出力Ｌ０、出力端子２Ｇの出力Ｌ０は駆動電圧１２ボルトに対応し、出力端子２Ｆの出力Ｌ０、出力端子２Ｇの出力Ｈｉは駆動電圧７ボルトに対応し、出力端子２Ｆの出力Ｈｉ、出力端子２Ｇの出力Ｌ０は駆動電圧５ボルトに対応し、図６に示す駆動電圧切り替え特性ＶＣに従って後述するスイッチング回路の駆動電圧が切り替えられる。
【００３２】
なお、駆動電圧可変制御回路２３は、ソフトスタート目標値デジタルデータＤｓｆａｎ１により割り出されたデューティ比に基づく駆動電圧とソフトスタート目標値デジタルデータＤｓｆａｎ２により割り出されたデューティ比とが異なるときには、低い方の駆動電圧が優先的に選択されるように信号を出力する。
【００３３】
ところで、スイッチング回路の駆動電圧を低下させたり上昇させたりして変化させることにすると、第１モータＭ１、第２モータＭ２に流れる駆動電流が減少するため、ラジオノイズが大となるデューティ比Ｄｄｕｔｙの範囲ＤＨ内では、図７に示すように、第１モータＭ１、第２モータＭ２の回転数が減少したり、増加したりして変動するため、滑らかに第１モータＭ１、第２モータの回転数が上昇しない。
【００３４】
ここで、ソフトスタート処理前の目標値デジタルデータＤｆａｎ１、Ｄｆａｎ２に回転数変化分に対応する補正データを上乗せすることが考えられるが、補正データに遅延がかかるため、回転数のオーバーシュート現象が発生する。
【００３５】
そこで、このものでは、入力デューティの瞬時補正を行って回転数のオーバーシュート現象が発生しないようにするため、ソフトスタート処理後のソフトスタート目標値デジタルデータＤｓｆａｎ１、Ｄｓｆａｎ２を用いて補正を行うことにした。
【００３６】
すなわち、第１電圧補正値算出処理回路９、第２電圧補正値算出処理回路１０は、図８に示す入出力変換特性曲線図に基づいてソフトスタート目標値デジタルデータＤｓｆａｎ１、Ｄｓｆａｎ２を補正する機能を有する。
【００３７】
その入出力変換特性曲線図は、入力デューティ比と出力デューティ比との関係を駆動電圧をパラメータとしてマッピングしたもので、その図８において横軸Ｘ（％）は出力デューティ比を示し、縦軸Ｙ（％）は入力デューティ比を示しており、入力デューティ比と回転数との関係が直線になるように出力デューティ比を決定する入出力変換特性曲線となっている。ここでは、駆動電圧５Ｖ、７Ｖ、１２Ｖに切り替えて使用するので、３個の入出力変換特性曲線Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３がマッピングされている。
【００３８】
第１電圧補正値算出処理回路９、第２電圧補正値算出処理回路１０は、ソフトスタート目標値デジタルデータＤｓｆａｎ１、Ｄｓｆａｎ２をＹ軸として入出力変換特性曲線Ｋ１との交点のＸ軸の値を求めた後、そのＸ軸の値と入出力変換特性曲線Ｋ２、Ｋ３との交点を求め、そのときのＹ軸の値を補正デジタルデータＤｓｓｆａｎ１、Ｄｓｓｆａｎ２としてメモリにストアして、駆動電圧が７ボルト、５ボルトの時にそれに対応する不足分を補正し、補正デジタルデータＤｓｓｆａｎ１、Ｄｓｓｆａｎ２を出力する。
【００３９】
例えば、駆動電圧が７ボルトで、ソフトスタート目標値デジタルデータＤｓｆａｎが３０％の場合には、入出力変換特性曲線Ｋ１とＹ軸との交点Ｃ０を求めて、この交点Ｃ０のＸ軸の値Ｘ１を求めた後、このＸ軸の値Ｘ１と入出力変換特性曲線Ｋ２との交点Ｃ１を求め、この交点Ｃ１のＹ軸の値Ｙ１を補正デジタルデータＤｓｓｆａｎとしてメモリに保存する。
【００４０】
そして、第１電圧補正値算出処理回路９、第２電圧補正値算出処理回路１０は、補正データＤｂｒと補正デジタルデータＤｓｓｆａｎとに基づきＰＷＭ制御データＤｐｗｍ１、Ｄｐｗｍ２を生成し、第１ＰＷＭ出力制御回路２６、第２ＰＷＭ出力制御回路２７に向けて出力する。
【００４１】
第１ＰＷＭ出力制御回路２６、第２ＰＷＭ出力制御回路２７はＰＷＭ制御データＤｐｗｍ１、Ｄｐｗｍ２に基づいて第１ＰＷＭ制御信号、第２ＰＷＭ制御信号を生成し、第１ＰＷＭ制御信号、第２ＰＷＭ制御信号を出力端子２Ｈ、２Ｉに向けて出力する。
【００４２】
第１ＰＷＭ出力制御回路２６、第２ＰＷＭ出力制御回路２７は、ＰＷＭ周期（５０ｍｓｅｃ）の２５６分の１の周期を基準クロックとして、図９に示すＰＷＭ周期Ｔｐｗｍを８ビットで作成し、ＰＷＭ周期Ｔｐｗｍの立ち下がりトリガパルスにより出力端子２Ｈ、２Ｉに向けてロー信号Ｌ０を出力し、ＰＷＭ制御データＤｐｗｍ１、Ｄｐｗｍ２に達するまでの間カウントを行い、カウント数が一致したら出力端子２Ｉに向けて出力端子２Ｈ、２Ｉに向けてハイ信号Ｈｉを出力し、次のＴｐｗｍの立ち下がりトリガパルスが入力されるまでハイ信号Ｈｉを出力し続ける。これにより、ＰＷＭパルス変調信号が生成される。
【００４３】
出力端子２Ｆ、２Ｇは駆動電圧設定回路２８に接続されている。その駆動電圧切り換え回路２８は、抵抗Ｒ１、コンデンサＣ１、パワートランジスタＴｒ１、ツエナーダイオードＺ１〜Ｚ３、コンデンサＣ２、スイッチングトランジスタＴｒ２、Ｔｒ３から構成されている。
【００４４】
抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１とは直列に接続され、抵抗Ｒ１の一端には電源電圧＋Ｂが印加され、コンデンサＣ１の他端はアースされている。ツエナーダイオードＺ１〜Ｚ３のアノードは抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１との接続点とパワートランジスタＴｒ１のベースとコンデンサＣ２の一端とに接続されている。パワートランジスタＴｒ１のコレクタには電源電圧＋Ｂが印加され、パワートランジスタＴｒ１のエミッタはコンデンサＣ２の他端に接続されている。
【００４５】
スイッチングトランジスタＴｒ２のベースは出力端子２Ｇに接続され、スイッチングトランジスタＴｒ３のベースは出力端子２Ｆに接続されている。スイッチングトランジスタＴｒ２のコレクタはツエナーダイオードＺ２のカソードに接続され、スイッチングトランジスタＴｒ３のコレクタはツエナーダイオードＺ３のカソードに接続されている。ツエナーダイオードＺ１のカソードはアースされている。
【００４６】
出力端子２Ｆ、２Ｇから出力される信号が共にロー信号Ｌ０、Ｌ０のときには、スイッチングトランジスタＴｒ２、Ｔｒ３は共にオフであり、駆動電圧切換え回路２８から出力される駆動電圧は１２ボルトである。出力端子２Ｆから出力される信号がロー信号Ｌ０、出力端子２Ｇから出力される信号がＨｉ信号のとき、スイッチングトランジスタＴｒ３はオフ、スイッチングトランジスタＴｒ２はオンであり、駆動電圧切り換え回路２８から出力される駆動電圧は７ボルトである。出力端子２Ｆから出力される信号がハイ信号Ｈｉ、出力端子２Ｇから出力される信号がＬ０の時、スイッチングトランジスタＴｒ３はオン、スイッチングトランジスタＴｒ２はオフであり、駆動電圧切り換え回路２８から出力される駆動電圧５ボルトである。これらの電圧は後段の平滑回路２９の電圧印加端子Ｖ１５Ｖ、Ｖ４Ｖから各回路部に印加される。
【００４７】
出力端子２Ｈはスイッチング回路３０のトランジスタＴｒ４のベースに接続され、出力端子２Ｉはスイッチング回路３０のトランジスタＴｒ５のベースに接続されている。その各トランジスタＴｒ４、Ｔｒ５のベースには電圧印加端子Ｖ４Ｖを介して駆動電圧が印加されている。
【００４８】
そのトランジスタＴｒ４のコレクタはスイッチング回路３０のトランジスタＴｒ６、Ｔｒ７のベースに接続されている。そのトランジスタＴｒ５のコレクタはスイッチング回路３０のトランジスタＴｒ８、Ｔｒ９のベースに接続されている。そのトランジスタＴｒ４のエミッタとそのトランジスタＴｒ５のエミッタとはアースされている。
【００４９】
そのトランジスタＴｒ６のコレクタは電圧印加端子Ｖ１５Ｖに接続され、そのトランジスタＴｒ６のエミッタはトランジスタＴｒ７のエミッタに接続され、そのトランジスタＴｒ７のコレクタはアースされている。
【００５０】
そのトランジスタＴｒ８のコレクタは電圧印加端子Ｖ１５Ｖに接続され、そのトランジスタＴｒ８のエミッタはトランジスタＴｒ９のエミッタに接続され、そのトランジスタＴｒ９のコレクタはアースされている。
【００５１】
そのトランジスタＴｒ６、Ｔｒ７の両エミッタはＭＯＳＦＥＴＱ１のゲートに接続され、そのトランジスタＴｒ８、Ｔｒ９の両エミッタはＭＯＳＦＥＴＱ２のゲートに接続されている。
【００５２】
トランジスタＴｒ４、Ｔｒ６、Ｔｒ７はＭＯＳＦＥＴＱ１をオン・オフ制御する役割を有し、トランジスタＴｒ５、Ｔｒ８、Ｔｒ９はＭＯＳＦＥＴＱ２をオン・オフ制御する役割を有する。
【００５３】
そのＭＯＳＦＥＴＱ１は電動モータＭ１に電流を供給する供給系統線Ｌ１に設けられ、そのＭＯＳＦＥＴＱ２は電動モータＭ２に電流を供給する供給系統線Ｌ２に設けられている。そのＭＯＳＦＥＴＱ１は電動モータＭ１に流れる電流を断続させ、そのＭＯＳＦＥＴＱ２は電動モータＭ２に流れる電流を断続させる機能を有する。その電動モータＭ１にはフライホィールダイオードＦＬ１が並列に接続され、その電動モータＭ２にはフライホィールダイオードＦＬ２が並列に接続されている。その供給系統線Ｌ１にはシャント抵抗ＲＸが接続され、その供給系統線Ｌ２にはシャント抵抗ＲＹが接続されている。
【００５４】
そのＭＯＳＦＥＴＱ１、Ｑ２は、そのゲートに印加されるゲート電圧が低くなると、ＭＯＳＦＥＴＱ１、Ｑ２のオン時のソース−ドレイン間の抵抗が増大し、第１モータＭ１、第２モータＭ２に流れる電流が減少するため、高調波ノイズが減少し、ラジオノイズが低減される。
【００５５】
また、ＭＯＳＦＥＴＱ１、Ｑ２に印加するゲート電圧を下げると、第１モータＭ１、第２モータＭ２の回転数が低下しようとするが、この発明の実施の形態では、ゲート電圧を下げた分に相当する出力デューティ比に対応する入力デューティ比を瞬時補正することにしたので、第１モータＭ１、第２モータＭ２の回転数変動、オーバーシュートを回避することができる。
【００５６】
例えば、図８において、ゲート電圧１２Ｖの時に入力デューティ比３０％に対して要求される出力デューティ比は３８％であるが、ゲート電圧７Ｖに対して要求される入力デューティ比は３４％であるので、４％分だけ補正値として１２Ｖの時の入力デューティ比３０％に補正値を上乗せして瞬時補正することにしたので、入力デューティと電動モータとの直線関係を保つことができることになる。
【００５７】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成したので、スイッチング回路の駆動電圧を切換えによる電動モータの回転数変動を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるＰＷＭ制御装置の回路図である。
【図２】入力デューティ比と回転数目標値Ｄｆａｎとの関係を示す入出力変換特性曲線図である。
【図３】デューティ比の概念を示す説明図である。
【図４】ソフトスタート目標値と時間との関係を示すグラフ図である。
【図５】ソフトスタート目標値と出力デューティ比との関係を示す入出力変換特性曲線図である。
【図６】出力デューティ比とソフトスタート目標値との関係を示す入出力変換特性曲線図である。
【図７】駆動電圧を切り替えたときのモータの回転数変動を概念的に説明するためのグラフ図である。
【図８】入力デューティ比と出力デューティ比との関係を駆動電圧をパラメートして示す入出力変換特性曲線図である。
【図９】出力ＰＷＭ波形の説明図である。
【符号の説明】
５…回転数目標値算出手段
９、１０…電圧補正手段
２３…電圧切り替え回路
２６…ＰＷＭ波出力回路
Ｍ１、Ｍ２…電動モータ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement in a PWM control device that changes the rotation of an electric motor from a rotation stop state to a target rotation speed using pulse width modulation.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in a vehicle air conditioner, a brushless motor is used as an electric motor of a blower fan, and the rotation speed of the brushless motor reaches a target rotation speed by using pulse width modulation (PWM) until the rotation speed reaches a target rotation speed. There is known a PWM control device in which the rotation speed is gradually increased up to (for example, refer to Patent Literature 1, Patent Literature 2, Patent Literature 3, and Patent Literature 4).
[0003]
This is a rotation speed target value calculation means for calculating target value digital data based on a duty ratio corresponding to the rotation speed of the electric motor, and a predetermined gradient until the target value digital data is input and reaches the target value digital data. A soft start target value calculating means for outputting a soft start target value digital data with a delay to the target value digital data, and a relation between the voltage and the duty ratio for correcting the fluctuation of the rotation speed of the electric motor due to the fluctuation of the voltage. Voltage correction means for performing a predetermined operation on the soft start target value digital data based on the PWM data to generate PWM data, and a PWM wave for controlling a current flowing through the electric motor by turning on / off a drive voltage applied to the switching circuit based on the PWM data And a PWM wave output circuit for outputting the same.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2000-116178 A (FIG. 1)
[Patent Document 2]
JP 2000-116179 A (FIGS. 1 and 5)
[Patent Document 3]
JP 2001-103786 A (FIG. 1)
[Patent Document 4]
JP-A-2002-78377 (FIG. 2)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in this device, since the switching circuit is turned on and off by PWM modulation while keeping the drive voltage of the switching circuit constant, radio noise (noise mixed into AM waves) is generated by turning on and off the switching circuit. This radio noise tends to increase when the duty ratio is in the range of about 30% to 80%.
[0006]
Therefore, by adjusting the constant of the PWM wave output circuit, the slope of the waveform of the rectangular pulse applied to the gate of the MOS FET is reduced, that is, the rising and falling slopes of the rectangular pulse waveform are reduced, and the switching by the switching is performed. It is conceivable to reduce the occurrence of radio noise. However, if such measures are taken, the power consumption (switching loss) in the MOS FET increases, and the amount of heat generated in the fully open region increases, which is not preferable.
[0007]
It is also conceivable to provide a noise filter circuit in the PWM wave output circuit. However, if the noise filter circuit is provided, there is a problem in that the entire PWM module becomes large and the number of components increases, leading to an increase in cost.
[0008]
In order to solve this problem, switching the driving voltage of the switching circuit has been proposed. However, switching the driving voltage of the switching circuit has a disadvantage that the rotation speed of the motor fluctuates.
[0009]
An object of the present invention is to provide a PWM control device capable of suppressing a change in the number of revolutions of an electric motor due to switching of a drive voltage of a switching circuit.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
2. The PWM control device according to claim 1, wherein the target value digital data is input and the target value digital data is calculated based on a target value digital data based on a duty ratio corresponding to the rotational speed of the electric motor. Soft-start target value calculating means for outputting soft-start target value digital data obtained by delaying the target value digital data according to a predetermined gradient until digital data is reached; and correcting fluctuations in the rotational speed of the electric motor due to voltage fluctuations. Voltage correction means for performing a predetermined operation on the soft start target value digital data based on a relationship between a voltage and a duty ratio to generate PWM data, and turning on / off a driving voltage applied to a switching circuit based on the PWM data. And a PWM wave output for outputting a PWM wave for controlling a current flowing through the electric motor. And a road, in the PWM control device to gradually increase the rotational speed of the electric motor by varying the soft start target value digital data to reach the target value digital data rotation speed of the electric motor,
The electric motor is driven by calculating the duty ratio based on the soft start target value digital data from the soft start target value calculation means and reducing the drive voltage within the range of the output duty ratio at which radio noise increases. A voltage switching circuit that switches the drive voltage in a stepwise manner, wherein the voltage correction unit corrects an input duty ratio and a change in the electric motor in order to correct a change in the number of revolutions of the electric motor accompanying the switching of the drive voltage. Correcting the soft start target value digital data based on an input / output conversion characteristic curve in which an input duty ratio and an output duty ratio are related by using the drive voltage as a parameter so that the relationship with the rotation speed is linear. Features.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, in the PWM control device, the switching circuit includes a MOSFET, and the driving voltage is a gate voltage for controlling ON / OFF of the MOSFET.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a circuit diagram of a PWM control device according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an arithmetic processing circuit section composed of an IC circuit. The arithmetic processing circuit unit 1 has input terminals 2A to 2E and output terminals 2F to 2I.
[0013]
A digital signal pulse as a rotation instruction signal is input to an input terminal 2A of the arithmetic processing circuit unit 1. The duty ratio data Dduty of the digital signal pulse is detected by the duty ratio detection processing circuit 3 and input to the fan speed target value conversion processing circuit (rotational speed target value calculation means) 5 via the slow response filter processing circuit 4.
[0014]
The fan speed target value conversion processing circuit 5 has a function of converting the relationship between the rotational speed target value digital data Dfan and the duty ratio in the input / output conversion characteristic curve diagram shown in FIG. 2 based on the input / output conversion characteristic curve K1.
[0015]
In FIG. 2, the horizontal axis X (%) is the duty ratio Dduty, and the vertical axis Y (%) is the rotation speed target value digital data Dfan. Note that the input / output conversion characteristic curve K1 indicates an input / output conversion characteristic curve using the drive voltage 15VH (12 volts) as a parameter.
[0016]
The input duty ratio Dduty is defined as a value obtained by dividing the ON period Ton of the pulse P by one period Tpwm of the PWM wave P as shown in FIG.
[0017]
The fan speed target value conversion processing circuit 5 stores the horizontal axis Y (%) at the point where the duty ratio Dduty intersects the input / output conversion characteristic curve K1 as 8-bit target value digital data Dfan, and stores the target value digital data Dfan. Output.
[0018]
A divided voltage Vbin obtained by dividing the standard voltage B is input to the input terminal 2B. The divided voltage Vbin is converted by the A / D conversion processing circuit 6 into 10-bit digital data. The 10-bit digital data is converted into digital data Db composed of upper 8 bits by the digital filter processing circuit 7, and the digital data Db is input to the reference data creation circuit 8. The reference data creation circuit 8 has a function of correcting the relationship between the standard voltage Vbin and the correction digital data Dssfan to be described later by making 127 bits correspond to 2.25 volts, and the correction data Dbr is used for the first voltage correction value calculation processing. The circuit 9 is input to the second voltage correction value calculation processing circuit 10.
[0019]
For example, if the divided voltage Vbin is 4.5 volts, the reference data creation circuit 8 outputs data Dbr for correcting the digital data Dssfan to 1/2, and if the divided voltage Vbin is 1.125 volts, The data creation circuit 8 outputs data Dbr for correcting the digital data Dssfan to double.
[0020]
The voltage Vtin corresponding to the temperature is input to the input terminal 2C from the thermistor 11 for judging abnormal heating of the PWM module. The voltage Vtin is converted by the A / D conversion processing circuit 12 into 10-bit digital data. The 10-bit digital data is converted by the digital filter processing circuit 13 into digital data Dt composed of upper 8 bits, and the digital data Dt is input to the temperature state determination processing circuit 14.
[0021]
Based on the digital data Dt, the temperature state determination processing circuit 14 outputs, for example, 2-bit data Dtf meaning normal temperature, low and high temperature, medium and high temperature, and high and high temperature.
[0022]
An overcurrent detection voltage Vid1 for determining whether the current flowing in the first motor M1 is an overcurrent is input to the input terminal 2D, and the input terminal 2E is flowing to the second motor M2. An overcurrent detection voltage Vid2 for determining whether the current is an overcurrent is input.
[0023]
The A / D conversion processing circuit 15 converts the overcurrent detection voltage Vid1 into 10-bit digital data. The 10-bit digital data is converted into digital data Did1 composed of upper 8 bits by the digital filter processing circuit 16 and input to the first current state determination processing circuit 17. The A / D conversion processing circuit 18 converts the overcurrent detection voltage Vid2 into 10-bit digital data. The 10-bit digital data is converted into digital data Did2 composed of upper 8 bits by the digital filter processing circuit 19 and input to the second current state determination processing circuit 20.
[0024]
The first current state determination processing circuits 17 and 20 determine whether or not the current flowing in the first motor M1 and the second motor M2 is an overcurrent based on the digital data Did1 and Did2, and convert the digital data Dif1 and Dif2 respectively. Output. The digital data Dif1 is input to the soft start target value conversion processing circuit (soft start target value calculation means) 21 together with the digital data Dfan and the digital data Dt. The digital data Dif2 is input to the soft start target value conversion processing circuit (soft start target value calculation means) 22 together with the target value digital data Dfan and the digital data Dt.
[0025]
The soft start target value conversion processing circuits 21 and 22 perform predetermined processing based on the temperature information of the temperature state determination processing circuit 14 and the overcurrent information of the current state determination processing circuits 17 and 20, but are not related to the present invention. Here, the description is omitted.
[0026]
The soft start target value conversion processing circuits 21 and 22 use the soft start target value digital data Dsfan1 and Dsfan2 as the soft start target values based on the target value digital data Dfan from the fan speed target value conversion processing circuit 5 as voltage correction means. Output to the first voltage correction value calculation processing circuit 9, the second voltage correction value calculation processing circuit 10, and the drive voltage variable control circuit 23. The first voltage correction value calculation processing circuit 9 and the second voltage correction value calculation processing circuit 10 play a role of correcting the rotation speed fluctuation of the electric motor due to the voltage fluctuation.
[0027]
The soft start target value digital data Dsfan1 and Dsfan2 raise the target value digital data Dfan at a predetermined gradient α, for example, a gradient of α = 8% per second and a maximum rotation speed corresponding to 255 bits (100%), and per second. This is data indicating a change value to be decreased at a slope of 96%. For example, as shown in FIG. 4, when the horizontal axis is time t and the vertical axis is soft start target value digital data Dsfan, target value digital data The data is data that rises with respect to time according to a predetermined slope until Dfan is reached.
[0028]
The drive voltage variable control circuit (voltage switching circuit) 23 sets the drive voltage according to the input / output conversion characteristic curve K1 'shown in FIG. In FIG. 5, the horizontal axis X (%) is the output duty ratio Dduty, and the vertical axis Y (%) is the soft start target value digital data Dsfan1, Dsfan2.
[0029]
That is, the drive voltage variable control circuit 23 calculates the output duty ratio Dduty1 based on the soft start target value digital data Dsfan1 from the soft start target value conversion processing circuit 21 according to the input / output conversion characteristic curve K1 ′, An output duty ratio Dduty2 is determined based on the soft start target value digital data Dsfan2 from the value conversion processing circuit 22, and flows to the first motor M1 and the second motor M2 within a range DH of the output duty ratio duty where radio noise is large. It has a function of switching a drive voltage of a switching circuit described later so as to reduce the current.
[0030]
Here, when the output duty ratio Dduty is less than 30% and 80% or more, the drive voltage variable control circuit 23 outputs the low signal L0 to its output terminals 2F and 2G, and the output duty ratio Dduty is 30% or more and When it is less than 50%, 70% or more and less than 80%, a low signal L0 is output to its output terminal 2F, a high signal Hi is output to its output terminal 2G, and the output duty ratio Dduty is 50% or more and 70% If it is less than the threshold value, the high signal Hi is output to the output terminal 2F and the low signal L0 is output to the output terminal 2G.
[0031]
The output L0 of the output terminal 2F and the output L0 of the output terminal 2G correspond to the driving voltage of 12 volts, the output L0 of the output terminal 2F and the output Hi of the output terminal 2G correspond to the driving voltage of 7 volts, and the output of the output terminal 2F. Hi, the output L0 of the output terminal 2G corresponds to the drive voltage of 5 volts, and the drive voltage of the switching circuit described later is switched according to the drive voltage switching characteristic VC shown in FIG.
[0032]
When the drive voltage based on the duty ratio determined by the soft start target value digital data Dsfan1 is different from the duty ratio determined by the soft start target value digital data Dsfan2, the drive voltage variable control circuit 23 determines the lower one. Is output such that the drive voltage of the drive signal is preferentially selected.
[0033]
By the way, if the drive voltage of the switching circuit is changed by lowering or increasing the drive voltage, the drive current flowing through the first motor M1 and the second motor M2 decreases, so that the duty ratio Dduty at which radio noise increases becomes large. In the range DH, as shown in FIG. 7, the rotation speeds of the first motor M1 and the second motor M2 decrease or increase and fluctuate, so that the rotation speeds of the first motor M1 and the second motor M2 smoothly. Number does not rise.
[0034]
Here, it is conceivable to add correction data corresponding to the change in the rotation speed to the target value digital data Dfan1 and Dfan2 before the soft start processing. However, since the correction data is delayed, an overshoot phenomenon of the rotation speed occurs. I do.
[0035]
Therefore, in this device, in order to perform the instantaneous correction of the input duty and prevent the overshoot phenomenon of the rotational speed from occurring, the correction is performed using the soft start target value digital data Dsfan1 and Dsfan2 after the soft start processing. did.
[0036]
That is, the first voltage correction value calculation processing circuit 9 and the second voltage correction value calculation processing circuit 10 have a function of correcting the soft start target value digital data Dsfan1 and Dsfan2 based on the input / output conversion characteristic curve diagram shown in FIG. Have.
[0037]
The input / output conversion characteristic curve diagram is obtained by mapping the relationship between the input duty ratio and the output duty ratio using the drive voltage as a parameter. In FIG. 8, the horizontal axis X (%) indicates the output duty ratio and the vertical axis Y (%) Indicates the input duty ratio, which is an input / output conversion characteristic curve that determines the output duty ratio so that the relationship between the input duty ratio and the number of revolutions is linear. Here, since the driving voltages are switched to 5 V, 7 V, and 12 V, three input / output conversion characteristic curves K1, K2, and K3 are mapped.
[0038]
The first voltage correction value calculation processing circuit 9 and the second voltage correction value calculation processing circuit 10 determine the value of the X axis at the intersection with the input / output conversion characteristic curve K1 using the soft start target value digital data Dsfan1 and Dsfan2 as the Y axis. After that, the intersection of the value of the X axis and the input / output conversion characteristic curve K2, K3 is obtained, and the value of the Y axis at that time is stored in the memory as corrected digital data Dssfan1, Dssfan2. When the voltage is 5 volts, the corresponding shortage is corrected, and corrected digital data Dssfan1 and Dssfan2 are output.
[0039]
For example, when the drive voltage is 7 volts and the soft start target value digital data Dsfan is 30%, the intersection C0 between the input / output conversion characteristic curve K1 and the Y-axis is obtained, and the X-axis value X1 of the intersection C0 is obtained. Is determined, an intersection C1 between the X-axis value X1 and the input / output conversion characteristic curve K2 is determined, and the Y-axis value Y1 of the intersection C1 is stored in the memory as corrected digital data Dssfan.
[0040]
Then, the first voltage correction value calculation processing circuit 9 and the second voltage correction value calculation processing circuit 10 generate PWM control data Dpwm1 and Dpwm2 based on the correction data Dbr and the correction digital data Dssfan, and the first PWM output control circuit 26 , To the second PWM output control circuit 27.
[0041]
The first PWM output control circuit 26 and the second PWM output control circuit 27 generate a first PWM control signal and a second PWM control signal based on the PWM control data Dpwm1 and Dpwm2, and output the first PWM control signal and the second PWM control signal to the output terminal 2H. Output to 2I.
[0042]
The first PWM output control circuit 26 and the second PWM output control circuit 27 generate the PWM cycle Tpwm shown in FIG. 9 with 8 bits using a 1/256 cycle of the PWM cycle (50 msec) as a reference clock, and generate the PWM cycle Tpwm. A low signal L0 is output to the output terminals 2H and 2I by the falling trigger pulse, and counting is performed until the PWM control data Dpwm1 and Dpwm2 are reached. When the count numbers match, the output terminals 2H and 2H are output to the output terminal 2I. The high signal Hi is output toward 2I, and the high signal Hi is continuously output until the next falling trigger pulse of Tpwm is input. As a result, a PWM pulse modulation signal is generated.
[0043]
The output terminals 2F and 2G are connected to the drive voltage setting circuit 28. The drive voltage switching circuit 28 includes a resistor R1, a capacitor C1, a power transistor Tr1, Zener diodes Z1 to Z3, a capacitor C2, and switching transistors Tr2 and Tr3.
[0044]
The resistor R1 and the capacitor C1 are connected in series, a power supply voltage + B is applied to one end of the resistor R1, and the other end of the capacitor C1 is grounded. The anodes of the Zener diodes Z1 to Z3 are connected to a connection point between the resistor R1 and the capacitor C1, the base of the power transistor Tr1, and one end of the capacitor C2. The power supply voltage + B is applied to the collector of the power transistor Tr1, and the emitter of the power transistor Tr1 is connected to the other end of the capacitor C2.
[0045]
The base of the switching transistor Tr2 is connected to the output terminal 2G, and the base of the switching transistor Tr3 is connected to the output terminal 2F. The collector of the switching transistor Tr2 is connected to the cathode of the Zener diode Z2, and the collector of the switching transistor Tr3 is connected to the cathode of the Zener diode Z3. The cathode of Zener diode Z1 is grounded.
[0046]
When the signals output from the output terminals 2F and 2G are both low signals L0 and L0, the switching transistors Tr2 and Tr3 are both off, and the drive voltage output from the drive voltage switching circuit 28 is 12 volts. When the signal output from the output terminal 2F is a low signal L0 and the signal output from the output terminal 2G is a Hi signal, the switching transistor Tr3 is off and the switching transistor Tr2 is on, and is output from the drive voltage switching circuit 28. The drive voltage is 7 volts. When the signal output from the output terminal 2F is a high signal Hi and the signal output from the output terminal 2G is L0, the switching transistor Tr3 is on and the switching transistor Tr2 is off, and the driving output from the driving voltage switching circuit 28 The voltage is 5 volts. These voltages are applied to the respective circuit units from voltage application terminals V15V and V4V of the subsequent smoothing circuit 29.
[0047]
The output terminal 2H is connected to the base of the transistor Tr4 of the switching circuit 30, and the output terminal 2I is connected to the base of the transistor Tr5 of the switching circuit 30. A drive voltage is applied to the bases of the transistors Tr4 and Tr5 via a voltage application terminal V4V.
[0048]
The collector of the transistor Tr4 is connected to the bases of the transistors Tr6 and Tr7 of the switching circuit 30. The collector of the transistor Tr5 is connected to the bases of the transistors Tr8 and Tr9 of the switching circuit 30. The emitter of the transistor Tr4 and the emitter of the transistor Tr5 are grounded.
[0049]
The collector of the transistor Tr6 is connected to the voltage application terminal V15V, the emitter of the transistor Tr6 is connected to the emitter of the transistor Tr7, and the collector of the transistor Tr7 is grounded.
[0050]
The collector of the transistor Tr8 is connected to the voltage application terminal V15V, the emitter of the transistor Tr8 is connected to the emitter of the transistor Tr9, and the collector of the transistor Tr9 is grounded.
[0051]
Both emitters of the transistors Tr6 and Tr7 are connected to the gate of the MOS FET Q1, and both emitters of the transistors Tr8 and Tr9 are connected to the gate of the MOS FET Q2.
[0052]
The transistors Tr4, Tr6, and Tr7 have a role of turning on and off the MOS FET Q1, and the transistors Tr5, Tr8, and Tr9 have a role of turning on and off the MOS FET Q2.
[0053]
The MOS FET Q1 is provided on a supply system line L1 for supplying current to the electric motor M1, and the MOS FET Q2 is provided on a supply system line L2 for supplying current to the electric motor M2. The MOSFET Q1 has a function of interrupting the current flowing through the electric motor M1, and the MOSFET Q2 has a function of interrupting the current flowing through the electric motor M2. A flywheel diode FL1 is connected in parallel to the electric motor M1, and a flywheel diode FL2 is connected in parallel to the electric motor M2. The supply system line L1 is connected to a shunt resistor RX, and the supply system line L2 is connected to a shunt resistor RY.
[0054]
When the gate voltage applied to the gates of the MOSFETs Q1 and Q2 decreases, the resistance between the source and the drain when the MOSFETs Q1 and Q2 are turned on increases, and the current flowing through the first motor M1 and the second motor M2 increases. Because of the reduction, harmonic noise is reduced and radio noise is reduced.
[0055]
Further, when the gate voltages applied to the MOS FETs Q1 and Q2 are reduced, the rotation speeds of the first motor M1 and the second motor M2 tend to decrease. Since the input duty ratio corresponding to the output duty ratio to be performed is instantaneously corrected, fluctuations in the rotation speeds of the first motor M1 and the second motor M2 and overshoot can be avoided.
[0056]
For example, in FIG. 8, the output duty ratio required for an input duty ratio of 30% at a gate voltage of 12V is 38%, but the input duty ratio required for a gate voltage of 7V is 34%. Since the correction value is added to the input duty ratio of 30% at 12 V as the correction value for 4%, and the correction value is instantaneously corrected, the linear relationship between the input duty and the electric motor can be maintained.
[0057]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, it is possible to suppress the fluctuation of the rotation speed of the electric motor caused by switching the driving voltage of the switching circuit.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram of a PWM control device according to the present invention.
FIG. 2 is an input / output conversion characteristic curve diagram showing a relationship between an input duty ratio and a rotation speed target value Dfan.
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a concept of a duty ratio.
FIG. 4 is a graph showing a relationship between a soft start target value and time.
FIG. 5 is an input / output conversion characteristic curve diagram showing a relationship between a soft start target value and an output duty ratio.
FIG. 6 is an input / output conversion characteristic curve showing a relationship between an output duty ratio and a soft start target value.
FIG. 7 is a graph for conceptually explaining a change in the rotation speed of the motor when the drive voltage is switched.
FIG. 8 is an input / output conversion characteristic curve diagram showing a relationship between an input duty ratio and an output duty ratio by parameterizing a drive voltage.
FIG. 9 is an explanatory diagram of an output PWM waveform.
[Explanation of symbols]
5: Revolution target value calculation means 9, 10 ... Voltage correction means 23 ... Voltage switching circuit 26 ... PWM wave output circuits M1, M2 ... Electric motor

Claims

Rotation speed target value calculation means for calculating target value digital data based on a duty ratio corresponding to the rotation speed of the electric motor, and the target value digital data is input and the target value is calculated according to a predetermined gradient until the target value digital data is reached. Soft-start target value calculating means for outputting soft-start target value digital data obtained by delaying value digital data; and a relationship between a voltage and a duty ratio in order to correct a change in the rotation speed of the electric motor due to a voltage change. Voltage correction means for performing a predetermined calculation on the soft start target value digital data to generate PWM data based on the PWM data; and controlling a current flowing through the electric motor by turning on and off a drive voltage applied to a switching circuit based on the PWM data. A PWM wave output circuit for outputting a PWM wave; In PWM control unit to gradually increase the rotational speed of the electric motor by varying the soft start target value digital data to reach the target value digital data,
The electric motor is driven by calculating the duty ratio based on the soft start target value digital data from the soft start target value calculation means and reducing the drive voltage within the range of the output duty ratio at which radio noise increases. A voltage switching circuit that switches the drive voltage in a stepwise manner, wherein the voltage correction unit corrects an input duty ratio and a change in the electric motor in order to correct a change in the number of revolutions of the electric motor accompanying the switching of the drive voltage. Correcting the soft start target value digital data based on an input / output conversion characteristic curve in which an input duty ratio and an output duty ratio are related by using the drive voltage as a parameter so that the relationship with the rotation speed is linear. Characteristic PWM control device.

2. The PWM control device according to claim 1, wherein the switching circuit includes a MOS FET, and the driving voltage is a gate voltage for controlling ON / OFF of the MOS FET.