JP2005278320A - ブラシレスモータの起動方法、ブラシレスモータの制御装置及び電動ポンプ - Google Patents
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Abstract
【課題】 起動時にセンサレス駆動に速やかに移行することが出来、駆動対象であるモータによってシーケンスを変更する必要がないブラシレスモータの起動方法の提供。
【解決手段】 複数相のステータ巻線の各端子電圧及び所定電圧の大小関係の取るべき規則的な変化を記憶しておき、各端子電圧及び所定電圧の大小関係と規則的な変化とに基づき、ステータ巻線を通電制御して回転磁界を発生させ、ロータをセンサレスで回転駆動させる(S20)ブラシレスモータの起動時の制御方法において、所定速度の回転磁界をT1時間発生させた(S4)後、大小関係が規則的な変化に従うか否かをT2時間判定し(S8,10,12)、大小関係が規則的な変化に従う迄(S10)、繰り返し所定速度の回転磁界をT1時間発生させる(S4)。
【選択図】 図3
【解決手段】 複数相のステータ巻線の各端子電圧及び所定電圧の大小関係の取るべき規則的な変化を記憶しておき、各端子電圧及び所定電圧の大小関係と規則的な変化とに基づき、ステータ巻線を通電制御して回転磁界を発生させ、ロータをセンサレスで回転駆動させる(S20)ブラシレスモータの起動時の制御方法において、所定速度の回転磁界をT1時間発生させた(S4)後、大小関係が規則的な変化に従うか否かをT2時間判定し(S8,10,12)、大小関係が規則的な変化に従う迄(S10)、繰り返し所定速度の回転磁界をT1時間発生させる(S4)。
【選択図】 図3
Description
本発明は、複数相のステータ巻線の各端子電圧及び所定電圧の大小関係の取るべき規則的な変化を記憶しておき、各端子電圧及び所定電圧の大小関係と規則的な変化とに基づき、ステータ巻線を通電制御して回転磁界を発生させ、ロータをセンサレスで回転駆動させるブラシレスモータの起動方法、ブラシレスモータの制御装置、及びこのブラシレスモータの制御装置を備える電動ポンプに関するものである。
近時、車両に搭載されてトランスミッション及び舵取装置の電動ポンプ等を駆動する電動モータとして、ブラシレスモータが使用されるようになって来ている。ブラシレスモータは、DCモータからブラシ及び整流子を取除き、電子整流回路を取付けたモータである。電子整流回路は、例えば3個のホール素子等の磁気センサを用いてマグネットロータがどの位置にあるのかを検出し、これらの検出信号に基づいてPWM制御等により、例えばU相、V相、W相の3相への通電を制御して回転磁界を発生させ、マグネットロータを回転駆動する。
ブラシレスモータを駆動するには、上述したようにロータの回転位置センサが必要であるが、モータを高温のエンジンルーム内に搭載する場合には、磁気センサの耐熱性が問題となり、回転位置センサを用いずにモータを駆動する所謂センサレス駆動が必要である。センサレス駆動では、ロータの回転位置を推定して、回転位置センサからの回転位置信号に相当する回転位置推定信号を作成する必要があり、通常、回転位置推定信号の作成には、3相の誘起電圧が利用される。
ブラシレスモータのセンサレス駆動では、各相のステータ巻線への通電は、通常、正負電圧区間の電気角180度の内120度の区間のみ通電する所謂120度通電が行なわれており、通電しない残りの60度の区間には、各相のステータ巻線の端子に各相の誘起電圧が露出する。
従って、この60度の区間の各相のステータ巻線の端子電圧と基準電圧とを比較して、何れかの相でそれらがクロスする時点、即ち、ゼロクロス点をロータの回転位置に関連する時点とすることが出来る。基準電圧には、通電の為の電源電圧の1/2の電圧を使用する。
従って、この60度の区間の各相のステータ巻線の端子電圧と基準電圧とを比較して、何れかの相でそれらがクロスする時点、即ち、ゼロクロス点をロータの回転位置に関連する時点とすることが出来る。基準電圧には、通電の為の電源電圧の1/2の電圧を使用する。
このセンサレス駆動では、検出したゼロクロス点の間隔を60度に相当する期間として、その1/2の30度を遅延時間とし、ゼロクロス点から遅延時間分遅延した時点で、各相のステータ巻線への通電を切換えている。
ゼロクロス点をサンプリングにより検出する場合、基準電圧との比較結果をサンプリングし、ステータ巻線の端子電圧の方が大である場合を「1」、小である場合を「0」として、U相、V相、W相の各比較結果を「101」「110」の様にパターン化する。
このパターンは、3相の場合は6種類有り、6種類のパターンが連続しながら順次切換わって行き、パターンが切換わった時点を、ゼロクロス点として検出している。
ゼロクロス点をサンプリングにより検出する場合、基準電圧との比較結果をサンプリングし、ステータ巻線の端子電圧の方が大である場合を「1」、小である場合を「0」として、U相、V相、W相の各比較結果を「101」「110」の様にパターン化する。
このパターンは、3相の場合は6種類有り、6種類のパターンが連続しながら順次切換わって行き、パターンが切換わった時点を、ゼロクロス点として検出している。
このようなセンサレス駆動するブラシレスモータを起動させる場合、マグネットロータが回転していないときは誘起電圧は0であり、また、回転していても低速であるときは、誘起電圧は低く、基準電圧を超えることはないので、ゼロクロス点を検出することが出来ない。その為、マグネットロータの回転速度に関係なく、但し、マグネットロータが回転始動して、誘起電圧が基準電圧を超える回転速度迄上昇するように、強制的にステータ巻線に通電して回転磁界を発生させている。
従来は、例えば、図6の説明図に示すように、50ミリ秒間200rpmの回転磁界を発生させるステップから、徐々に回転磁界速度を上昇させ、8.3ミリ秒間1200rpmの回転磁界を発生させるステップ迄のシーケンスを実行して、約122.5ミリ秒後にセンサレス駆動に移行している。
特開平6−70586号公報
特開平9−233884号公報
特開平9−266690号公報
特開2002−300792号公報
特開2002−325484号公報
特開2003−111483号公報
長竹和夫「モータ実用ポケットブック 家電用モータ・インバータ技術」日刊工業新聞社 2000年4月28日初版1刷発行
上述したように、従来のブラシレスモータのセンサレス駆動では、起動時に徐々に回転磁界速度を上昇させるシーケンスを実行しているが、センサレス駆動に移行する迄に一定の時間が必要であると共に、駆動対象であるモータによってシーケンスを変更する必要があるという問題がある。
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、第1発明では、起動時にセンサレス駆動に速やかに移行することが出来、駆動対象であるモータによってシーケンスを変更する必要がないブラシレスモータの起動方法を提供することを目的とする。
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、第1発明では、起動時にセンサレス駆動に速やかに移行することが出来、駆動対象であるモータによってシーケンスを変更する必要がないブラシレスモータの起動方法を提供することを目的とする。
第2発明では、起動時にセンサレス駆動に速やかに移行することが出来、駆動対象であるモータによって起動時のシーケンスを変更する必要がないブラシレスモータの制御装置を提供することを目的とする。
第3発明では、第2発明に係るブラシレスモータの制御装置を備える電動ポンプを提供することを目的とする。
第3発明では、第2発明に係るブラシレスモータの制御装置を備える電動ポンプを提供することを目的とする。
第1発明に係るブラシレスモータの起動方法は、複数相のステータ巻線の各端子電圧及び所定電圧の大小関係の取るべき規則的な変化を記憶しておき、前記各端子電圧及び所定電圧の大小関係と前記規則的な変化とに基づき、前記ステータ巻線を通電制御して回転磁界を発生させ、ロータをセンサレスで回転駆動させるブラシレスモータの起動方法において、所定速度の回転磁界をT1時間発生させた後、前記大小関係が前記規則的な変化に従うか否かをT2時間判定し、前記大小関係が前記規則的な変化に従う迄、繰り返し前記所定速度の回転磁界をT1時間発生させることを特徴とする。
第2発明に係るブラシレスモータの制御装置は、複数相のステータ巻線の各端子電圧及び所定電圧の大小関係の取るべき規則的な変化を記憶してあり、前記各端子電圧及び所定電圧の大小関係と前記規則的な変化とに基づき、前記ステータ巻線を通電制御して回転磁界を発生させ、ロータをセンサレスで回転駆動させるブラシレスモータの制御装置において、起動時に所定速度の回転磁界をT1時間発生させる回転磁界発生手段と、該回転磁界発生手段が前記回転磁界を発生させた後、前記大小関係が前記規則的な変化に従うか否かをT2時間判定する手段とを備え、該手段が前記大小関係が前記規則的な変化に従うと判定する迄、繰り返し前記回転磁界発生手段が前記回転磁界をT1時間発生させるべくなしてあることを特徴とする。
第1発明に係るブラシレスモータの起動方法及び第2発明に係るブラシレスモータの制御装置では、複数相のステータ巻線の各端子電圧及び所定電圧の大小関係の取るべき規則的な変化を記憶してあり、各端子電圧及び所定電圧の大小関係と規則的な変化とに基づき、ステータ巻線を通電制御して回転磁界を発生させ、ロータをセンサレスで回転駆動させる。回転磁界発生手段が、起動時に所定速度の回転磁界をT1時間発生させた後、判定する手段が、複数相のステータ巻線の各端子電圧及び所定電圧の大小関係が規則的な変化に従うか否かをT2時間判定し、判定する手段が、その大小関係が規則的な変化に従うと判定する迄、繰り返し回転磁界発生手段が回転磁界をT1時間発生させる。
第3発明に係る電動ポンプは、請求項2に記載されたブラシレスモータの制御装置と、該制御装置が駆動制御するブラシレスモータと、該ブラシレスモータが駆動するポンプとを備えることを特徴とする。
この電動ポンプでは、請求項2に記載されたブラシレスモータのセンサレス制御装置が、ブラシレスモータを駆動制御し、ブラシレスモータがポンプを駆動する。
第1発明に係るブラシレスモータの起動方法によれば、起動時にセンサレス駆動に速やかに移行することが出来、駆動対象であるモータによってシーケンスを変更する必要がないブラシレスモータの起動方法を実現することが出来る。
第2発明に係るブラシレスモータの制御装置によれば、起動時にセンサレス駆動に速やかに移行することが出来、駆動対象であるモータによって起動時のシーケンスを変更する必要がないブラシレスモータの制御装置を実現することが出来る。
第3発明に係る電動ポンプによれば、起動時にセンサレス駆動に速やかに移行することが出来るブラシレスモータを備えた電動ポンプを実現することが出来る。
以下に、本発明を、その実施の形態を示す図面を参照しながら説明する。
(実施の形態1)
図1は、本発明に係るブラシレスモータの起動方法及びブラシレスモータの制御装置の実施の形態1の要部構成を示すブロック図である。このブラシレスモータの制御装置は、車両に搭載されて油圧ポンプ等を駆動するブラシレスDCモータ(以下、モータと記載)のセンサレス制御装置であり、車載バッテリ2からの直流電源により片側PWM方式で3相交流電圧を生成させ、モータ1を駆動制御する。
(実施の形態1)
図1は、本発明に係るブラシレスモータの起動方法及びブラシレスモータの制御装置の実施の形態1の要部構成を示すブロック図である。このブラシレスモータの制御装置は、車両に搭載されて油圧ポンプ等を駆動するブラシレスDCモータ(以下、モータと記載)のセンサレス制御装置であり、車載バッテリ2からの直流電源により片側PWM方式で3相交流電圧を生成させ、モータ1を駆動制御する。
モータ1のU相、V相、W相のステータ巻線(図示せず)の各端子電圧Vu,Vv,Vwが回転位置推定信号生成部3に与えられ、回転位置推定信号生成部3は、与えられた各端子電圧に基づき、サンプリング(ディジタル方式)により各相の回転位置推定信号Hu,Hv,Hwを作成する。
回転位置推定信号Hu,Hv,Hwは、通電制御装置4に与えられ、通電制御装置4は、与えられた回転位置推定信号Hu,Hv,Hwに基づき、片側PWM方式で車載バッテリ2の直流電圧Eから3相交流電圧を生成させ、モータ1を駆動制御する。
回転位置推定信号Hu,Hv,Hwは、通電制御装置4に与えられ、通電制御装置4は、与えられた回転位置推定信号Hu,Hv,Hwに基づき、片側PWM方式で車載バッテリ2の直流電圧Eから3相交流電圧を生成させ、モータ1を駆動制御する。
回転位置推定信号生成部3は、図2のブロック図に示すように、電圧比較部12及び極性決定部14を備えており、電圧比較部12は、各端子電圧Vu,Vv,Vwと車載バッテリ2の直流電圧Eの1/2の電圧Va(所定電圧)とをそれぞれ比較するコンパレータ15u,15v,15wを備えている。コンパレータ15u,15v,15wの比較結果は、各端子電圧Vu,Vv,Vwの方が大である場合は「1」、小である場合は「0」であるディジタル信号Bu,Bv,Bwとして、極性決定部14に例えば19.23kHzの周波数でサンプリングされる。
極性決定部14は、メモリ14a及びタイマ14bを有するMPUにより構成され、メモリ14aには、ディジタル信号Bu,Bv,Bwのパターンの取るべき規則的な変化等を記憶している。また、サンプリングしたディジタル信号Bu,Bv,Bwのパターンとメモリ14aが記憶している規則的な変化に基づき、各相の回転位置推定信号Hu,Hv,Hwを作成して、通電制御装置4に与える。
通電制御装置4は、通電信号生成部5、PWM制御部7、ゲートドライブ回路8、スイッチング回路9及び速度制御部16から構成されている。
通電制御装置4は、通電信号生成部5、PWM制御部7、ゲートドライブ回路8、スイッチング回路9及び速度制御部16から構成されている。
スイッチング回路9は、U相、V相、W相毎に、車載バッテリ2の陽極側に接続される半導体スイッチング素子6u+,6v+,6w+と、車載バッテリ2の陰極側に接続される半導体スイッチング素子6u−,6v−,6w−とが直列接続されている。それぞれの接続点は、モータ1のステータ巻線の端子に各相毎に接続されている。半導体スイッチング素子6u+,6u−,6v+,6v−,6w+,6w−には、それぞれフリーホイールダイオード(フライバックダイオード)が逆並列に接続されている。
速度制御部16は、モータ1のロータの回転速度検出値S及び回転速度設定値Saとを比較し、両者の大小関係に基づき、モータ1をPWM駆動する為の速度制御信号Spwmを作成し、PWM制御部7へ与える。
通電信号生成部5は、与えられた各相の回転位置推定信号Hu,Hv,Hwに基づいて、スイッチング回路9の半導体スイッチング素子6u+,6u−,6v+,6v−,6w+,6w−をそれぞれ通電制御する為の通電信号Cu+,Cu−,Cv+,Cv−,Cw+,Cw−を作成し、PWM制御部7へ与える。通電信号生成部5は、MPU又は論理素子により構成される。
通電信号生成部5は、与えられた各相の回転位置推定信号Hu,Hv,Hwに基づいて、スイッチング回路9の半導体スイッチング素子6u+,6u−,6v+,6v−,6w+,6w−をそれぞれ通電制御する為の通電信号Cu+,Cu−,Cv+,Cv−,Cw+,Cw−を作成し、PWM制御部7へ与える。通電信号生成部5は、MPU又は論理素子により構成される。
PWM制御部7は、与えられた通電信号Cu+〜Cw−及び速度制御信号Spwmに基づき、半導体スイッチング素子6u+〜6w−をそれぞれPWM制御する為のPWM制御信号Du+,Du−,Dv+,Dv−,Dw+,Dw−を作成し、ゲートドライブ回路8へ与える。
ゲートドライブ回路8は、与えられたPWM制御信号Du+〜Dw−に基づき、半導体スイッチング素子6u+〜6w−をそれぞれオン/オフ駆動し、モータ1のステータ巻線に回転磁界を発生させる。
ゲートドライブ回路8は、与えられたPWM制御信号Du+〜Dw−に基づき、半導体スイッチング素子6u+〜6w−をそれぞれオン/オフ駆動し、モータ1のステータ巻線に回転磁界を発生させる。
以下に、このような構成のブラシレスDCモータのセンサレス制御装置の動作を、図3のフローチャートを参照しながら説明する。
センサレス駆動時のモータ1のU相、V相、W相のステータ巻線の各端子電圧Vu,Vv,Vwは、図4(a)(b)(c)の波形図に示すように、位相がそれぞれ120度異なっており、それぞれの正負電圧区間である180度の電気角の内、中央部の120度の区間が通電され、それぞれの通電区間の終端部にはリンギングが生じている。中央部の120度以外の区間は、ステータ巻線に生じた誘起電圧が露出している。
センサレス駆動時のモータ1のU相、V相、W相のステータ巻線の各端子電圧Vu,Vv,Vwは、図4(a)(b)(c)の波形図に示すように、位相がそれぞれ120度異なっており、それぞれの正負電圧区間である180度の電気角の内、中央部の120度の区間が通電され、それぞれの通電区間の終端部にはリンギングが生じている。中央部の120度以外の区間は、ステータ巻線に生じた誘起電圧が露出している。
回転位置推定信号生成部3のコンパレータ15u,15v,15wは、モータ1の各相のステータ巻線の各端子電圧Vu,Vv,Vwと車載バッテリ2の直流電圧Eの1/2の電圧Vaとをそれぞれ比較する。これらの比較結果は、端子電圧Vu,Vv,Vwの方が大である場合は「1」、小である場合は「0」であるディジタル信号Bu,Bv,Bwとして、極性決定部14にサンプリングされる。
ディジタル信号Bu,Bv,Bwは、例えば、(101)→(001)→(011)→(010)→(110)→(100)→(101)の順序で規則的に変化する。ディジタル信号Bu,Bv,Bwのこの6種類のパターンが規則的に変化する周期的時間は、サンプリング周期より充分大きい。
極性決定部14のメモリ14aは、上述したディジタル信号Bw,Bv,Buのパターンが規則的に変化する順序を記憶している。
極性決定部14のメモリ14aは、上述したディジタル信号Bw,Bv,Buのパターンが規則的に変化する順序を記憶している。
極性決定部14は、ディジタル信号Bu,Bv,Bwをサンプリングし、サンプリングしたディジタル信号Bu,Bv,Bwのパターンに基づき、ゼロクロス点を検出する。ゼロクロス点の検出は、例えば、ディジタル信号Bu,Bv,Bwのパターンが変化した後、その変化した後のパターンが複数回のサンプリングで連続した場合に、ゼロクロス点を検出したことにする。
極性決定部14は、ゼロクロス点を検出したときは、前回のゼロクロス点検出からの時間であるゼロクロス点間隔を求め、求めたゼロクロス点間隔の1/2を遅延時間とする。
極性決定部14は、メモリ14aが記憶しているパターンの規則的な変化に基づき、コンパレータ15u,15v,15wの出力信号(サンプリングした信号)から遅延時間分遅延させた各相の回転位置推定信号Hu,Hv,Hwを作成して、通電制御装置4に与える。回転位置推定信号Hu,Hv,Hwには、通電を切換えるタイミングと、メモリ14aが記憶しているパターンの規則的な変化に基づく、各相の正負の通電/非通電情報が含まれている。
極性決定部14は、メモリ14aが記憶しているパターンの規則的な変化に基づき、コンパレータ15u,15v,15wの出力信号(サンプリングした信号)から遅延時間分遅延させた各相の回転位置推定信号Hu,Hv,Hwを作成して、通電制御装置4に与える。回転位置推定信号Hu,Hv,Hwには、通電を切換えるタイミングと、メモリ14aが記憶しているパターンの規則的な変化に基づく、各相の正負の通電/非通電情報が含まれている。
通電制御装置4の通電信号生成部5は、回転位置推定信号Hu,Hv,Hwに基づく半導体スイッチング素子6u+〜6w−の6種類の制御パターンを記憶しており、与えられた回転位置推定信号Hu,Hv,Hwとこの制御パターンとにより通電信号Cu+〜Cw−を作成する。作成した通電信号Cu+〜Cw−はPWM制御部7へ与える。
PWM制御部7は、与えられた通電信号Cu+〜Cw−及び速度制御信号Spwmに基づき、片側PWM方式で半導体スイッチング素子6u+〜6w−をそれぞれPWM制御する為のPWM制御信号Du+〜Dw−を作成し、ゲートドライブ回路8へ与える。
PWM制御部7は、与えられた通電信号Cu+〜Cw−及び速度制御信号Spwmに基づき、片側PWM方式で半導体スイッチング素子6u+〜6w−をそれぞれPWM制御する為のPWM制御信号Du+〜Dw−を作成し、ゲートドライブ回路8へ与える。
ゲートドライブ回路8は、与えられたPWM制御信号Du+〜Dw−に基づき、片側PWM方式で各相の半導体スイッチング素子6u+〜6w−をそれぞれオン/オフ制御する駆動信号を出力して、モータ1のステータ巻線に回転磁界を発生させ、マグネットロータを回転駆動する。
電源が投入され(図3S2)、モータ1を起動する際、極性決定部14は、メモリ14aが記憶しているパターンの規則的な変化に基づき、ステータス巻線の回転磁界が例えば800rpmで回転する為の回転位置推定信号Hu,Hv,Hwを作成して、例えば2ミリ秒間(T1)通電制御装置4に与える(S4)(強制転流、強制励磁)。通電制御装置4の通電信号生成部5は、与えられた回転位置推定信号Hu,Hv,Hwと制御パターンとにより通電信号Cu+〜Cw−を作成し、2ミリ秒間、PWM制御部7へ与える。尚、この場合は、上述したような180度の電気角の内の120度のみを通電するのではなく、180度を通して通電する。
PWM制御部7は、与えられた通電信号Cu+〜Cw−に基づき、片側PWM方式で半導体スイッチング素子6u+〜6w−をそれぞれPWM制御する為のPWM制御信号Du+〜Dw−を作成し、2ミリ秒間、ゲートドライブ回路8へ与える。
ゲートドライブ回路8は、与えられたPWM制御信号Du+〜Dw−に基づき、片側PWM方式で各相の半導体スイッチング素子6u+〜6w−をそれぞれオン/オフ制御する駆動信号を2ミリ秒間出力して、モータ1のステータ巻線に回転磁界を励磁させる。
ゲートドライブ回路8は、与えられたPWM制御信号Du+〜Dw−に基づき、片側PWM方式で各相の半導体スイッチング素子6u+〜6w−をそれぞれオン/オフ制御する駆動信号を2ミリ秒間出力して、モータ1のステータ巻線に回転磁界を励磁させる。
極性決定部14は、回転位置推定信号Hu,Hv,Hwを2ミリ秒間通電制御装置4に与えた後(S4)、タイマ14bに計時を開始させる(S6)。次いで、ディジタル信号Bu,Bv,Bwをサンプリングし(S8)、ステータ巻線の誘起電圧である各端子電圧Vu,Vv,Vwの何れかが電圧Vaを超えて、サンプリングしたディジタル信号Bu,Bv,Bwで示されるパターンが、上述した規則的に変化するパターンに従って変化しているか否かを判定する(S10)。
この場合、例えば、後述する13ミリ秒の間のサンプリング(サンプリング周波数は19.23kHz)で、パターンが変化したときに、その変化が、上述した規則的に変化するパターンの内の何れかの変化に一致すれば、規則的に変化するパターンに従って変化していると判定する。
極性決定部14は、ディジタル信号Bu,Bv,Bwが示すパターンが、センサレス駆動を示すパターンになっていれば(S10)、タイマ14bをリセットした後(S16)、上述したセンサレス駆動の制御を開始し(S20)リターンする。
極性決定部14は、ディジタル信号Bu,Bv,Bwが示すパターンが、センサレス駆動を示すパターンになっていなければ(S10)、タイマ14bが所定時間(T2、例えば13ミリ)を計時したか否かを判定し(S12)、所定時間を計時していなければ、再度、ディジタル信号Bu,Bv,Bwをサンプリングする(S8)。
極性決定部14は、ディジタル信号Bu,Bv,Bwが示すパターンが、センサレス駆動を示すパターンになっていなければ(S10)、タイマ14bが所定時間(T2、例えば13ミリ)を計時したか否かを判定し(S12)、所定時間を計時していなければ、再度、ディジタル信号Bu,Bv,Bwをサンプリングする(S8)。
ここで、回転磁界が800rpmで回転する場合、1回転に要する時間は60/800秒であり、マグネットロータが回転磁界に同期して1回転すると、メモリ14aが記憶している6種類のパターンが規則的に変化する筈である。各パターンには「1」が必ず含まれているから、1パターンを超える時間、つまり、60/(800×6)秒=12.5ミリ秒≒13ミリ秒間サンプリングすれば、パターンが必ず変化するから、ディジタル信号Bu,Bv,Bwが、規則的な変化に従うか否かを判定することが出来る。
極性決定部14は、タイマ14bが所定時間を計時していれば(S12)、タイマ14bをリセットした後(S14)、再度、メモリ14aが記憶しているパターンの規則的な変化に基づき、ステータス巻線の回転磁界が800rpmで回転する為の回転位置推定信号Hu,Hv,Hwを作成して、2ミリ秒間(T1)通電制御装置4に与える(S4)。
ステータス巻線の回転磁界が800rpmで回転する為の回転位置推定信号Hu,Hv,Hwを、2ミリ秒間通電制御装置4に与えて、強制転流を実行しても、2ミリ秒間では、マグネットロータは一瞬回転するが立上ることはない。そこで、センサレス駆動する為の誘起電圧が発生しているか否かを判定しながら、強制転流を繰り返すことにより、回転が継続して回転速度が上昇して行き、結果的には、従来よりも速やかにセンサレス駆動へ移行することが出来る。
尚、上述した実施の形態では、片側PWM方式でモータ1を駆動制御しているが、本発明に係るブラシレスモータの起動方法及びブラシレスモータの制御装置は、両側PWM方式及びPWM方式によらない方式にも適用することが可能である
尚、上述した実施の形態では、片側PWM方式でモータ1を駆動制御しているが、本発明に係るブラシレスモータの起動方法及びブラシレスモータの制御装置は、両側PWM方式及びPWM方式によらない方式にも適用することが可能である
(実施の形態2)
図5は、本発明に係る電動ポンプの実施の形態2の要部構成及びその周辺部を示すブロック図である。この電動ポンプは、車両のオートマチック・トランスミッションに使用されており、エンジン20の図示しないクランクシャフトとプロペラシャフト24とをオートマチック・トランスミッション21が連結している。
図5は、本発明に係る電動ポンプの実施の形態2の要部構成及びその周辺部を示すブロック図である。この電動ポンプは、車両のオートマチック・トランスミッションに使用されており、エンジン20の図示しないクランクシャフトとプロペラシャフト24とをオートマチック・トランスミッション21が連結している。
電動ポンプ22aは、オートマチック・トランスミッション21の側面に固定されたポンプ22と、ポンプ22を駆動するブラシレスDCモータ1と、ブラシレスDCモータ1を駆動制御する実施の形態1で説明したセンサレス制御装置23とを備えている。
電動ポンプ22aは、オートマチック・トランスミッション21を作動させるオイルの圧力を制御する。
電動ポンプ22aは、オートマチック・トランスミッション21を作動させるオイルの圧力を制御する。
エンジン20のクランクシャフトの、オートマチック・トランスミッション21と連結しない側の端部の回転は、電磁クラッチ32を介してプーリ31に伝達され、プーリ31の回転は、ベルト33により発電機28及び補機30に伝達される。補機30は、エアコンディショナのコンプレッサ等である。発電機28が発電した電力は、車載バッテリ29に蓄電され、センサレス制御装置23等の電源となる。
プロペラシャフト24のオートマチック・トランスミッション21と連結しない側の端部は、デファレンシャル25により駆動輪27の駆動軸26に直角に連結されている。
プロペラシャフト24のオートマチック・トランスミッション21と連結しない側の端部は、デファレンシャル25により駆動輪27の駆動軸26に直角に連結されている。
1 (ブラシレスDC)モータ
2,29 車載バッテリ
3 回転位置推定信号生成部
4 通電制御装置
5 通電信号生成部
6u+,6u−,6v+,6v−,6w+,6w− 半導体スイッチング素子
7 PWM制御部
8 ゲートドライブ回路
9 スイッチング回路
14 極性決定部
14a メモリ(記憶する手段)
14b タイマ
15u,15v,15w コンパレータ
20 エンジン
21 オートマチック・トランスミッション
22 ポンプ
22a 電動ポンプ
23 センサレス制御装置
24 プロペラシャフト
2,29 車載バッテリ
3 回転位置推定信号生成部
4 通電制御装置
5 通電信号生成部
6u+,6u−,6v+,6v−,6w+,6w− 半導体スイッチング素子
7 PWM制御部
8 ゲートドライブ回路
9 スイッチング回路
14 極性決定部
14a メモリ(記憶する手段)
14b タイマ
15u,15v,15w コンパレータ
20 エンジン
21 オートマチック・トランスミッション
22 ポンプ
22a 電動ポンプ
23 センサレス制御装置
24 プロペラシャフト
Claims (3)
- 複数相のステータ巻線の各端子電圧及び所定電圧の大小関係の取るべき規則的な変化を記憶しておき、前記各端子電圧及び所定電圧の大小関係と前記規則的な変化とに基づき、前記ステータ巻線を通電制御して回転磁界を発生させ、ロータをセンサレスで回転駆動させるブラシレスモータの起動方法において、
所定速度の回転磁界をT1時間発生させた後、前記大小関係が前記規則的な変化に従うか否かをT2時間判定し、前記大小関係が前記規則的な変化に従う迄、繰り返し前記所定速度の回転磁界をT1時間発生させることを特徴とするブラシレスモータの起動方法。 - 複数相のステータ巻線の各端子電圧及び所定電圧の大小関係の取るべき規則的な変化を記憶してあり、前記各端子電圧及び所定電圧の大小関係と前記規則的な変化とに基づき、前記ステータ巻線を通電制御して回転磁界を発生させ、ロータをセンサレスで回転駆動させるブラシレスモータの制御装置において、
起動時に所定速度の回転磁界をT1時間発生させる回転磁界発生手段と、該回転磁界発生手段が前記回転磁界を発生させた後、前記大小関係が前記規則的な変化に従うか否かをT2時間判定する手段とを備え、該手段が前記大小関係が前記規則的な変化に従うと判定する迄、繰り返し前記回転磁界発生手段が前記回転磁界をT1時間発生させるべくなしてあることを特徴とするブラシレスモータの制御装置。 - 請求項2に記載されたブラシレスモータの制御装置と、該制御装置が駆動制御するブラシレスモータと、該ブラシレスモータが駆動するポンプとを備えることを特徴とする電動ポンプ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004089281A JP2005278320A (ja) | 2004-03-25 | 2004-03-25 | ブラシレスモータの起動方法、ブラシレスモータの制御装置及び電動ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2005278320A true JP2005278320A (ja) | 2005-10-06 |
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ID=35177396
Family Applications (1)
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JP2004089281A Pending JP2005278320A (ja) | 2004-03-25 | 2004-03-25 | ブラシレスモータの起動方法、ブラシレスモータの制御装置及び電動ポンプ |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2005278320A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007189889A (ja) * | 2005-12-14 | 2007-07-26 | Aisan Ind Co Ltd | ポンプ用ブラシレスモータの制御装置 |
JP2008271727A (ja) * | 2007-04-23 | 2008-11-06 | Jtekt Corp | ブラシレスモータの起動方法、ブラシレスモータの制御装置、及びこのブラシレスモータの制御装置を備える電動ポンプ |
EP2538545A2 (en) | 2011-06-23 | 2012-12-26 | Jtekt Corporation | Sensorless control unit for brushless DC motor |
EP2541756A1 (en) | 2011-06-29 | 2013-01-02 | Jtekt Corporation | Sensorless control unit for brushless DC motor |
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WO2023100549A1 (ja) * | 2021-12-03 | 2023-06-08 | ミネベアミツミ株式会社 | モータ駆動制御装置、モータユニット、およびモータ駆動制御方法 |
-
2004
- 2004-03-25 JP JP2004089281A patent/JP2005278320A/ja active Pending
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