JP2006115641A - Control method and device for brushless electric motor, and vehicles of brushless electric motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ブラシレスモータの制御方法およびブラシレスモータの制御装置並びに車両用ファンモータ装置に係り、特に、回転子の回転位置に異常が生じたか否かを判断し、異常が生じたと判断した場合には、回転子を停止させるようにしたブラシレスモータの制御方法およびブラシレスモータの制御装置並びに車両用ファンモータ装置に関する。 The present invention relates to a brushless motor control method, a brushless motor control device, and a vehicle fan motor device, and more particularly, when it is determined whether or not an abnormality has occurred in the rotational position of a rotor, and when it has been determined that an abnormality has occurred. [Technical Field] The present invention relates to a brushless motor control method, a brushless motor control device, and a vehicle fan motor device configured to stop a rotor.
従来から、ブラシレスモータの回転子を回転制御しているときに、回転子の回転に異常が生じたか否かを判断し、回転子の回転に異常が生じたと判断した場合には、回転子を停止させるようにしたブラシレスモータの制御装置が知られている。 Conventionally, when controlling the rotation of the rotor of the brushless motor, it is determined whether an abnormality has occurred in the rotation of the rotor, and if it is determined that an abnormality has occurred in the rotation of the rotor, 2. Description of the Related Art A brushless motor control device that is stopped is known.
例えば、センサ付きのブラシレスモータの制御装置では、ホールICやホール素子等の回転位置検出器を用いて回転子の回転位置に応じた回転位置検出信号を生成し、この回転位置検出信号の周波数の変化に基づいて回転子の回転に異常が生じたか否かを判断するようになっている。そして、回転子の回転に異常が生じたと判断した場合には、回転子を停止させるようになっている。 For example, in a control device for a brushless motor with a sensor, a rotational position detector such as a Hall IC or a Hall element is used to generate a rotational position detection signal corresponding to the rotational position of the rotor, and the frequency of the rotational position detection signal is calculated. Based on the change, it is determined whether or not an abnormality has occurred in the rotation of the rotor. If it is determined that an abnormality has occurred in the rotation of the rotor, the rotor is stopped.
一方、センサレスのブラシレスモータの制御装置では、回転子の回転時に固定子巻線に誘起される誘起電圧を誘起電圧検出器によって検出し、この誘起電圧検出器から出力される誘起電圧信号の周波数の変化に基づいて回転子の回転に異常が生じたか否かを判断するようになっている。そして、回転子の回転に異常が生じたと判断した場合には、回転子を停止させるようになっている。 On the other hand, in the sensorless brushless motor control device, the induced voltage induced in the stator winding during the rotation of the rotor is detected by the induced voltage detector, and the frequency of the induced voltage signal output from the induced voltage detector is detected. Based on the change, it is determined whether or not an abnormality has occurred in the rotation of the rotor. If it is determined that an abnormality has occurred in the rotation of the rotor, the rotor is stopped.
ここで、センサレスのブラシレスモータの場合には、センサ付きのブラシレスモータと異なり、ホールICやホール素子等の回転位置検出器を有しないため、一般に、ブラシレスモータがロックされた状態(回転子が拘束された状態)を判別するのが難しいとされている。現在の技術としては、制御装置における指令回転数と回転子の実際の回転数が所定以上の差を有しており、このときの固定子巻線に流れるモータ相電流が所定値以上である場合には、ブラシレスモータにロックが生じたと判断する方法が採用されている。 Here, in the case of a sensorless brushless motor, unlike a brushless motor with a sensor, since it does not have a rotational position detector such as a Hall IC or a Hall element, the brushless motor is generally locked (the rotor is restrained). It is said that it is difficult to discriminate. The current technology is that the command rotation speed in the control device and the actual rotation speed of the rotor have a difference greater than or equal to a predetermined value, and the motor phase current flowing in the stator winding at this time is greater than or equal to a predetermined value Employs a method of determining that the brushless motor is locked.
ところが、上記方法では、固定子巻線に流れるモータ相電流を抑制するために、指令回転数が定常負荷時のモータ回転数を上回るように設定することができず、モータの出力を100%とすることが困難である。 However, in the above method, in order to suppress the motor phase current flowing in the stator winding, the command rotation speed cannot be set to exceed the motor rotation speed at the steady load, and the motor output is set to 100%. Difficult to do.
そこで、モータの出力を100%とすることを可能とする技術として、次のような方法が採用されている(例えば、特許文献1参照)。すなわち、特許文献1に記載の例において、ブラシレスモータの制御装置に設けられた制御回路は、位置検出部から出力される回転位置検出信号(誘起電圧信号)のエッジの間隔に基づいて回転位置検出の時間間隔を算出し、この算出した時間間隔が所定範囲内(一例として、時間間隔が500μs以上100ms以下)にないときには、回転子の回転位置に異常が生じたとしてインバータ回路を駆動するための信号の生成を停止し、ブラシレスモータの運転を停止させるようになっている。
Therefore, the following method is employed as a technique that enables the motor output to be 100% (see, for example, Patent Document 1). That is, in the example described in
また、この運転停止から所定時間経過した後に、ブラシレスモータの運転を再開し、この再運転開始後における回転位置検出の時間間隔が所定範囲内にないときには、回転子の回転位置に異常が生じたとしてブラシレスモータの運転を停止させ、且つ、再運転不可能とするようになっている。 In addition, after a predetermined time has elapsed from the stop of the operation, the operation of the brushless motor is resumed, and when the rotational position detection time interval after the start of the re-operation is not within the predetermined range, an abnormality has occurred in the rotational position of the rotor. As a result, the operation of the brushless motor is stopped and the re-operation is impossible.
その一方で、上記再運転開始後における回転位置検出の時間間隔が所定範囲内にあるときには、回転子の回転位置に異常がないとしてブラシレスモータの運転を継続し、初期状態に戻って上述の回転子の異常判定動作を繰り返し可能とするようになっている。
しかしながら、特許文献1に記載の例では、センサレス駆動中の定常回転時における若干の速度変動については異常と判断することができるようになっているが、ブラシレスモータの強制起動時のような低速時に生じたロックや脱調等の異常については何ら考慮されていないという問題がある。
However, in the example described in
また、回転子が停止しているときには、固定子巻線から得られる回転位置検出信号(誘起電圧信号)が変化しないので、特許文献1に記載の装置では、回転位置検出信号のエッジを検出することができないために、回転位置検出信号のエッジの間隔に基づいて回転位置検出の時間間隔を算出することができないことになる。従って、特許文献1に記載の装置では、ブラシレスモータの強制起動時に回転子がロックされた場合やセンサレス駆動中にブラシレスモータが脱調した場合などのように回転子が停止したという異常を検出することができないという問題がある。
Further, since the rotational position detection signal (induced voltage signal) obtained from the stator winding does not change when the rotor is stopped, the apparatus described in
このように、ブラシレスモータの強制起動時に回転子がロックされた場合やセンサレス駆動中にブラシレスモータが脱調した場合などのように回転子が停止しているにもかかわらず異常を検出することができない状態では、固定子巻線の同一相に電流が流れ続けるために駆動回路や固定子巻線が損傷する虞がある。 In this way, abnormalities can be detected even when the rotor is stopped, such as when the rotor is locked when the brushless motor is forcibly started or when the brushless motor steps out during sensorless driving. If this is not possible, the current continues to flow in the same phase of the stator winding, which may damage the drive circuit and the stator winding.
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、回転子がロックされたりブラシレスモータに脱調が生じたりした場合でも、これらの異常が生じたことを正確に検出し、駆動回路や固定子巻線が損傷することを防止することが可能なブラシレスモータの制御方法およびブラシレスモータの制御装置並びに車両用ファンモータ装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to accurately detect the occurrence of these abnormalities even when the rotor is locked or the step-out occurs in the brushless motor. Another object of the present invention is to provide a brushless motor control method, a brushless motor control device, and a vehicle fan motor device capable of preventing the drive circuit and the stator winding from being damaged.
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、ブラシレスモータの固定子巻線に誘起される誘起電圧に基づいて前記固定子巻線の駆動磁界を順次切り替えて前記ブラシレスモータの永久磁石回転子をセンサレス方式で回転させるブラシレスモータの制御方法において、前記固定子巻線に順次駆動磁界を生じさせて前記永久磁石回転子を強制的に回転させる強制起動ステップと、前記ブラシレスモータの強制起動時に前記固定子巻線に誘起される誘起電圧に基づいて前記永久磁石回転子の回転数を検出すると共に、前記永久磁石回転子の回転数が前記ブラシレスモータの強制的な起動を開始した後の基準時間(C)内に予め定められた値に到達したか否かを判断する第一の異常判断ステップと、前記永久磁石回転子の回転数が前記ブラシレスモータの強制的な起動を開始した後の基準時間(C)内に予め定められた値に到達しなかった場合に、前記固定子巻線への電力供給を停止する電力供給停止ステップと、前記固定子巻線への電力供給を停止してから所定時間(A)経過後に、前記固定子巻線に順次駆動磁界を生じさせて前記永久磁石回転子を回転させ、前記ブラシレスモータを再起動する再起動ステップと、前記永久磁石回転子の回転数が前記ブラシレスモータの再起動を開始した後の基準時間(C)内に予め定められた値に到達しなかったことが前記ブラシレスモータを再起動させてから所定時間(B)経過するまでに生じたか否かを判断する第二の異常判断ステップと、前記ブラシレスモータを再起動させてから所定時間(B)経過するまでに、前記永久磁石回転子の回転数が前記ブラシレスモータの再起動を開始した後の基準時間(C)内に予め定められた値に到達しなかった場合に、前記固定子巻線への電力供給を停止すると共に、前記ブラシレスモータの再起動を不可能とする再起動不能化ステップと、を備えたことを特徴とするものである。
In order to solve the above-described problem, the invention according to
また、上記課題を解決するために、請求項4に記載の発明は、ブラシレスモータの起動時に同期信号に基づいて固定子巻線に順次駆動磁界を生じさせて永久磁石回転子を強制的に回転させると共に、前記ブラシレスモータの定常回転時に前記固定子巻線に誘起される誘起電圧に基づいて前記固定子巻線の駆動磁界を順次切り替えて前記永久磁石回転子をセンサレス方式で回転させてなるブラシレスモータの制御装置であって、前記ブラシレスモータの制御装置は、前記ブラシレスモータを強制的に起動させる際に、前記永久磁石回転子の回転数が前記ブラシレスモータの強制的な起動を開始した後の基準時間(C)内に予め定められた値に到達しなかった場合に前記固定子巻線への電力供給を停止すると共に、前記固定子巻線への電力供給を停止してから所定時間(A)経過後に、前記固定子巻線に順次駆動磁界を生じさせて前記ブラシレスモータを再起動させ、前記ブラシレスモータを再起動させてから所定時間(B)経過するまでに、前記永久磁石回転子の回転数が前記ブラシレスモータの再起動を開始した後の基準時間(C)内に予め定められた値に到達しなかった場合に、前記固定子巻線への電力供給を停止すると共に、前記ブラシレスモータの再起動を不可能とすることを特徴とするものである。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 4 forcibly rotates the permanent magnet rotor by sequentially generating a drive magnetic field in the stator winding based on the synchronization signal when the brushless motor is started. And a brushless motor in which the permanent magnet rotor is rotated in a sensorless manner by sequentially switching the driving magnetic field of the stator winding based on the induced voltage induced in the stator winding during steady rotation of the brushless motor. When the brushless motor is forcibly activated, the controller for the brushless motor has a rotational speed of the permanent magnet rotor after the forcible activation of the brushless motor is started. When the predetermined value is not reached within the reference time (C), the power supply to the stator winding is stopped and the power supply to the stator winding is stopped. After a lapse of a predetermined time (A) from the stop, a drive magnetic field is sequentially generated in the stator winding to restart the brushless motor, and a predetermined time (B) elapses after the brushless motor is restarted. In addition, when the rotational speed of the permanent magnet rotor does not reach a predetermined value within a reference time (C) after the restart of the brushless motor is started, power to the stator winding The supply is stopped and the brushless motor cannot be restarted.
請求項1、請求項4に記載の発明によれば、ブラシレスモータの強制起動時に、永久磁石回転子の回転数がブラシレスモータの強制的な起動を開始した後の基準時間(C)内に予め定められた値に到達しなかった場合に固定子巻線への電力供給を停止するので、ブラシレスモータの強制起動時のような低速時にロックや脱調等の異常が生じた場合でも、ブラシレスモータを瞬時に停止させることができる。 According to the first and fourth aspects of the present invention, when the brushless motor is forcibly activated, the rotational speed of the permanent magnet rotor is previously within a reference time (C) after the forcible activation of the brushless motor is started. Since the power supply to the stator winding is stopped when the specified value is not reached, even if a malfunction such as lock or step-out occurs at a low speed such as when the brushless motor is forced to start, the brushless motor Can be stopped instantaneously.
また、永久磁石回転子の回転数がブラシレスモータの強制的な起動を開始した後の基準時間(C)内に予め定められた値に到達したか否かによって異常が生じたことを判断するので、永久磁石回転子が停止することによって固定子巻線から得られる誘起電圧信号が変化しない場合でも、ブラシレスモータの強制起動時に永久磁石回転子がロック等によって停止したという異常を確実に検出することができる。 Further, it is determined that an abnormality has occurred depending on whether or not the rotational speed of the permanent magnet rotor has reached a predetermined value within the reference time (C) after starting the forced start of the brushless motor. Even when the induced voltage signal obtained from the stator winding does not change due to the permanent magnet rotor stopping, it is possible to reliably detect an abnormality that the permanent magnet rotor has stopped due to locking or the like when the brushless motor is forcibly started. Can do.
また、上記課題を解決するために、請求項2に記載の発明は、ブラシレスモータの固定子巻線に誘起される誘起電圧に基づいて前記固定子巻線の駆動磁界を順次切り替えて前記ブラシレスモータの永久磁石回転子をセンサレス方式で回転させるブラシレスモータの制御方法において、前記固定子巻線に誘起される誘起電圧に基づいて前記固定子巻線の駆動磁界を順次切り替えて前記永久磁石回転子をセンサレス方式で回転させるセンサレス駆動ステップと、前記ブラシレスモータのセンサレス駆動時に前記固定子巻線に誘起される誘起電圧に基づいて位置検出を開始すると共に位置検出タイマによるカウントを開始し、前記位置検出タイマのカウント値が予め定められた閾値に達する前に再び前記固定子巻線に誘起される誘起電圧に基づいて位置検出したか否かを判断する第一の異常判断ステップと、前記固定子巻線に誘起される誘起電圧に基づいて再び位置検出をする前に前記位置検出タイマのカウント値が予め定められた閾値に達した場合に、前記固定子巻線への電力供給を停止する電力供給停止ステップと、前記固定子巻線への電力供給を停止してから所定時間(A)経過後に、前記固定子巻線に順次駆動磁界を生じさせて前記永久磁石回転子を回転させ、前記ブラシレスモータを再起動する再起動ステップと、前記永久磁石回転子の回転数が前記ブラシレスモータの再起動を開始した後の基準時間(C)内に予め定められた値に到達しなかったことが前記ブラシレスモータを再起動させてから所定時間(B)経過するまでに生じたか否かを判断する第二の異常判断ステップと、前記ブラシレスモータを再起動させてから所定時間(B)経過するまでに、前記永久磁石回転子の回転数が前記ブラシレスモータの再起動を開始した後の基準時間(C)内に予め定められた値に到達しなかった場合に、前記固定子巻線への電力供給を停止すると共に、前記ブラシレスモータの再起動を不可能とする再起動不能化ステップと、を備えたことを特徴とするものである。
In order to solve the above problems, the invention according to
また、上記課題を解決するために、請求項5に記載の発明は、ブラシレスモータの起動時に同期信号に基づいて固定子巻線に順次駆動磁界を生じさせて永久磁石回転子を強制的に回転させると共に、前記ブラシレスモータの定常回転時に前記固定子巻線に誘起される誘起電圧に基づいて前記固定子巻線の駆動磁界を順次切り替えて前記永久磁石回転子をセンサレス方式で回転させてなるブラシレスモータの制御装置であって、前記ブラシレスモータの制御装置は、前記ブラシレスモータをセンサレス駆動させる際に、前記固定子巻線に誘起される誘起電圧に基づいて位置検出を開始すると共に位置検出タイマによるカウントを開始し、前記固定子巻線に誘起される誘起電圧に基づいて再び位置検出をする前に前記位置検出タイマのカウント値が予め定められた閾値に達した場合に、前記固定子巻線への電力供給を停止し、前記固定子巻線への電力供給を停止してから所定時間(A)経過後に、前記固定子巻線に順次駆動磁界を生じさせて前記ブラシレスモータを再起動させ、前記ブラシレスモータを再起動させてから所定時間(B)経過するまでに、前記永久磁石回転子の回転数が前記ブラシレスモータの再起動を開始した後の基準時間(C)内に予め定められた値に到達しなかった場合に、前記固定子巻線への電力供給を停止すると共に、前記ブラシレスモータの再起動を不可能とすることを特徴とするものである。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 5 forcibly rotates the permanent magnet rotor by sequentially generating a driving magnetic field in the stator winding based on the synchronization signal when starting the brushless motor. And a brushless motor in which the permanent magnet rotor is rotated in a sensorless manner by sequentially switching the driving magnetic field of the stator winding based on the induced voltage induced in the stator winding during steady rotation of the brushless motor. A motor control device, wherein the brushless motor control device starts position detection based on an induced voltage induced in the stator winding when the brushless motor is driven sensorlessly and uses a position detection timer. The count value of the position detection timer is started before the position is detected again based on the induced voltage induced in the stator winding. When a predetermined threshold value is reached, power supply to the stator winding is stopped, and after a predetermined time (A) has elapsed since the power supply to the stator winding is stopped, the stator winding When the brushless motor is restarted by sequentially generating a drive magnetic field on the wire and the predetermined time (B) elapses after the brushless motor is restarted, the rotation speed of the permanent magnet rotor is reduced. When the predetermined value is not reached within the reference time (C) after starting the start, the power supply to the stator winding is stopped and the brushless motor cannot be restarted. It is characterized by doing.
請求項2、請求項5に記載の発明によれば、固定子巻線に誘起される誘起電圧に基づいて再び位置検出をする前に位置検出タイマのカウント値が予め定められた閾値に達した場合に異常と判断するので、永久磁石回転子が停止することによって固定子巻線から得られる誘起電圧信号が変化しない場合でも、センサレス駆動中に永久磁石回転子が脱調等によって停止したという異常を確実に検出することができる。 According to the second and fifth aspects of the present invention, the count value of the position detection timer reaches a predetermined threshold before performing position detection again based on the induced voltage induced in the stator winding. In this case, even if the induced voltage signal obtained from the stator winding does not change due to the permanent magnet rotor stopping, the permanent magnet rotor stops due to out-of-step during sensorless driving. Can be reliably detected.
ここで、請求項3、請求項6に記載のように、本発明では、ブラシレスモータを再起動させてから所定時間(B)経過するまでに、永久磁石回転子の回転数がブラシレスモータの再起動を開始した後の基準時間(C)内に予め定められた値に到達しなかった場合に、固定子巻線への電力供給を停止すると共にブラシレスモータの再起動を不可能とする一方で、ブラシレスモータを再起動させてから所定時間(B)経過するまでに、永久磁石回転子の回転数がブラシレスモータの再起動を開始した後の基準時間(C)内に予め定められた値に到達した場合には、固定子巻線への電力供給を継続して永久磁石回転子の回転を維持し、その後に前記永久磁石回転子の回転に異常が生じた場合には前記固定子巻線への電力供給を停止してから所定時間(A)経過後に、前記固定子巻線に順次駆動磁界を生じさせて前記ブラシレスモータを再起動する。 Here, as described in claims 3 and 6, in the present invention, the rotation speed of the permanent magnet rotor is set to be the same as that of the brushless motor until the predetermined time (B) elapses after the brushless motor is restarted. While the power supply to the stator winding is stopped and the brushless motor cannot be restarted when the predetermined value is not reached within the reference time (C) after the start is started The rotational speed of the permanent magnet rotor is set to a predetermined value within the reference time (C) after starting the restart of the brushless motor until the predetermined time (B) elapses after the brushless motor is restarted. If it reaches, the power supply to the stator winding is continued to maintain the rotation of the permanent magnet rotor, and if the rotation of the permanent magnet rotor subsequently becomes abnormal, the stator winding A predetermined time after the power supply to After A) has elapsed, to restart the brushless motor causing sequential driving magnetic field to the stator windings.
従って、本発明によれば、ブラシレスモータを再起動させてから所定時間(B)経過するまでにブラシレスモータに再び異常が生じなければ、初めの異常は外乱による脱調と判断することができる。また、ブラシレスモータを再起動させてから所定時間(B)経過するまでにブラシレスモータに再び異常が生じた場合には、初めの異常はロックによるものと判断することができる。このように、ブラシレスモータの脱調およびロックの別を確実に判断することができる。 Therefore, according to the present invention, if an abnormality does not occur again in the brushless motor after a predetermined time (B) elapses after the brushless motor is restarted, the first abnormality can be determined as a step-out due to a disturbance. In addition, when an abnormality occurs again in the brushless motor after the brushless motor is restarted until a predetermined time (B) elapses, it can be determined that the initial abnormality is due to the lock. In this way, it is possible to reliably determine whether the brushless motor is out of step or locked.
また、上記課題を解決するために、請求項7に記載の発明は、ブラシレスモータの駆動時に異常が生じた場合にブラシレスモータへの電力供給を停止し、該電力供給の停止から所定時間(A)経過後に前記ブラシレスモータを再起動させ、該再起動させてから所定時間経過するまでに再度異常が生じた場合にブラシレスモータへの電力供給を停止すると共に前記ブラシレスモータの再起動を不可能とするブラシレスモータの制御装置において、前記ブラシレスモータの制御装置は、前記ブラシレスモータの起動時に前記ブラシレスモータの固定子巻線に誘起される誘起電圧に基づいて前記ブラシレスモータの永久磁石回転子の回転数を検出する回転数検出手段と、前記ブラシレスモータの起動を開始した後の基準時間(C)を予め記憶する記憶手段と、前記回転数検出手段によって検出された前記永久磁石回転子の回転数が前記記憶手段に予め記憶された基準時間(C)内に予め定められた値に到達したか否かを判断し、前記永久磁石回転子の回転数が前記基準時間(C)内に予め定められた値に到達しなかった場合に前記ブラシレスモータの駆動に異常が生じたものと判断する異常検出手段と、該異常検出手段によって異常が検出された場合に前記固定子巻線への電力供給を停止する制御手段と、を有して構成されたことを特徴とするものである。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 7 stops the power supply to the brushless motor when an abnormality occurs during the driving of the brushless motor, and a predetermined time (A ) When the brushless motor is restarted after the elapse of time and an abnormality occurs again after a predetermined time has elapsed since the restart, the power supply to the brushless motor is stopped and the brushless motor cannot be restarted. In the brushless motor control device, the brushless motor control device is configured such that the rotational speed of the permanent magnet rotor of the brushless motor is based on an induced voltage induced in a stator winding of the brushless motor when the brushless motor is started. A rotational speed detection means for detecting the reference time and a reference time (C) after starting the brushless motor is stored in advance. And the rotational speed of the permanent magnet rotor detected by the rotational speed detection means determines whether or not a predetermined value is reached within a reference time (C) stored in advance in the storage means. An abnormality detecting means for determining that an abnormality has occurred in the driving of the brushless motor when the rotational speed of the permanent magnet rotor does not reach a predetermined value within the reference time (C); And control means for stopping power supply to the stator winding when an abnormality is detected by the abnormality detection means.
請求項7に記載の発明によれば、ブラシレスモータの起動時に、永久磁石回転子の回転数が基準時間(C)内に予め定められた値に到達しなかったために異常検出手段によってブラシレスモータの駆動に異常が生じたものと判断された場合には、制御手段によって固定子巻線への電力供給が停止されるので、ブラシレスモータの強制起動時のような低速時にロックや脱調等の異常が生じた場合でも、ブラシレスモータを瞬時に停止させることができる。 According to the seventh aspect of the present invention, when the brushless motor is started, the rotational speed of the permanent magnet rotor does not reach a predetermined value within the reference time (C), so that the abnormality detection means causes the brushless motor to rotate. When it is determined that an abnormality has occurred in the drive, the power supply to the stator winding is stopped by the control means, so there is an abnormality such as locking or step-out at a low speed such as when the brushless motor is forced to start. Even if this occurs, the brushless motor can be stopped instantaneously.
また、永久磁石回転子の回転数がブラシレスモータの強制的な起動を開始した後の基準時間(C)内に予め定められた値に到達したか否かによって異常が生じたことを異常検出手段によって判断するので、永久磁石回転子が停止することによって固定子巻線から得られる誘起電圧信号が変化しない場合でも、ブラシレスモータの強制起動時に永久磁石回転子がロック等によって停止したという異常を確実に検出することができる。 Further, an abnormality detection means that an abnormality has occurred depending on whether or not the rotational speed of the permanent magnet rotor has reached a predetermined value within a reference time (C) after starting the forced activation of the brushless motor. Therefore, even if the induced voltage signal obtained from the stator winding does not change when the permanent magnet rotor stops, it is possible to ensure that the permanent magnet rotor has stopped due to locking or the like when the brushless motor is forcibly started. Can be detected.
また、上記課題を解決するために、請求項8に記載の発明は、ブラシレスモータの駆動時に異常が生じた場合にブラシレスモータへの電力供給を停止し、該電力供給の停止から所定時間(A)経過後に前記ブラシレスモータを再起動させ、該再起動させてから所定時間経過するまでに再度異常が生じた場合にブラシレスモータへの電力供給を停止すると共に前記ブラシレスモータの再起動を不可能とするブラシレスモータの制御装置において、前記ブラシレスモータの制御装置は、前記ブラシレスモータの固定子巻線に誘起される誘起電圧を検出する誘起電圧検出手段と、前記ブラシレスモータのセンサレス駆動時に前記固定子巻線に誘起される誘起電圧に基づいてカウントを開始する位置検出タイマ手段と、該位置検出タイマ手段のカウント値が予め定められた閾値に達する前に前記誘起電圧検出手段によって再び前記固定子巻線に誘起される誘起電圧を検出したか否かを判断し、前記誘起電圧検出手段によって前記固定子巻線に誘起される誘起電圧を検出をする前に前記位置検出タイマのカウント値が予め定められた閾値に達した場合に前記ブラシレスモータの駆動に異常が生じたものと判断する異常検出手段と、該異常検出手段によって異常が検出された場合に前記固定子巻線への電力供給を停止する制御手段と、を有して構成されたことを特徴とするものである。 In order to solve the above problem, the invention according to claim 8 stops the power supply to the brushless motor when an abnormality occurs during driving of the brushless motor, and the power supply to the brushless motor is stopped for a predetermined time (A ) When the brushless motor is restarted after the elapse of time and an abnormality occurs again after a predetermined time has elapsed since the restart, the power supply to the brushless motor is stopped and the brushless motor cannot be restarted. In the brushless motor control device, the brushless motor control device includes an induced voltage detection means for detecting an induced voltage induced in a stator winding of the brushless motor, and the stator winding during sensorless driving of the brushless motor. Position detection timer means for starting counting based on an induced voltage induced in the line, and a count of the position detection timer means It is determined whether the induced voltage induced in the stator winding is again detected by the induced voltage detecting means before the value reaches a predetermined threshold value, and the stator winding is detected by the induced voltage detecting means. An abnormality detecting means for determining that an abnormality has occurred in the driving of the brushless motor when the count value of the position detection timer reaches a predetermined threshold before detecting the induced voltage induced by And control means for stopping power supply to the stator winding when an abnormality is detected by the abnormality detection means.
請求項8に記載の発明によれば、ブラシレスモータのセンサレス駆動時に、固定子巻線に誘起される誘起電圧に基づいて再び位置検出をする前に位置検出タイマのカウント値が予め定められた閾値に達した場合に異常が生じたものと異常検出手段によって判断されるので、永久磁石回転子が停止することによって固定子巻線から得られる誘起電圧信号が変化しない場合でも、センサレス駆動中に永久磁石回転子が脱調等によって停止したという異常を確実に検出することができる。 According to the eighth aspect of the present invention, when the brushless motor is sensorlessly driven, the count value of the position detection timer is determined in advance before the position is detected again based on the induced voltage induced in the stator winding. Therefore, even if the induced voltage signal obtained from the stator winding does not change when the permanent magnet rotor stops, the abnormality detection means determines that an abnormality has occurred. An abnormality that the magnet rotor has stopped due to step-out or the like can be reliably detected.
そして、請求項9に記載のように、ブラシレスモータからなるファンモータと、ファンモータの回転に伴って回転するファンと、ファンモータを駆動させるコントローラと、コントローラに電源を供給する車両用電源バッテリと、を備えてなる車両用ファンモータ装置において、コントローラに、請求項4乃至請求項8のいずれか一項に記載のブラシレスモータの制御装置を用いると好適である。 According to a ninth aspect of the present invention, a fan motor including a brushless motor, a fan that rotates as the fan motor rotates, a controller that drives the fan motor, and a vehicle power supply battery that supplies power to the controller, In the vehicular fan motor apparatus comprising the above, it is preferable to use the brushless motor control apparatus according to any one of claims 4 to 8 as the controller.
このように、本発明によれば、ブラシレスモータの強制起動時やセンサレス駆動時にロックや脱調等によって永久磁石回転子が停止した場合でも、これらの異常を確実に検出することができるので、固定子巻線の同一相に電流が流れ続けることを防止でき、これにより、駆動回路や固定子巻線が損傷することを防止することが可能となる。 As described above, according to the present invention, even when the permanent magnet rotor stops due to lock or step-out during the forced start of the brushless motor or the sensorless drive, these abnormalities can be detected with certainty. It is possible to prevent a current from continuing to flow in the same phase of the child winding, and thus it is possible to prevent the drive circuit and the stator winding from being damaged.
以下、本発明の一実施形態について、図を参照して説明する。なお、以下に説明する部材、配置等は、本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨に沿って各種改変することができることは勿論である。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that members, arrangements, and the like described below do not limit the present invention, and it goes without saying that various modifications can be made in accordance with the spirit of the present invention.
図1乃至図10は本発明の一実施形態を示す図で、図1は車両用ファンモータ装置の構成を示す説明図、図2乃至図6は車両用ファンモータ装置の動作の流れを示すフローチャート、図7は車両用ファンモータ装置の強制駆動時における異常を検出する方法を説明する説明図、図8は車両用ファンモータ装置のセンサレス駆動時における異常を検出する方法を説明する説明図、図9は車両用ファンモータ装置の動作を説明する第一説明図、図10は車両用ファンモータ装置の動作を説明する第二説明図である。 FIG. 1 to FIG. 10 are diagrams showing an embodiment of the present invention, FIG. 1 is an explanatory diagram showing the configuration of the vehicle fan motor device, and FIG. 2 to FIG. 6 are flowcharts showing the operational flow of the vehicle fan motor device. FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining a method for detecting an abnormality when the vehicle fan motor device is forcibly driven. FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining a method for detecting an abnormality when the vehicle fan motor device is sensorlessly driven. 9 is a first explanatory view for explaining the operation of the vehicle fan motor device, and FIG. 10 is a second explanatory view for explaining the operation of the vehicle fan motor device.
はじめに、図1を参照しながら、本発明の一実施形態に係る車両用ファンモータ装置の構成について説明する。
図1に示す本発明の一実施形態に係る車両用ファンモータ装置Sは、例えば、不図示の車両に設けられたエンジンのラジエータを冷却する冷却装置として好適に使用されるものであり、ファン10と、ファンモータ20と、コントローラ30と、車両用電源バッテリ40と、上位コントローラ50を有して構成されている。
First, the configuration of a vehicle fan motor device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
A vehicle fan motor device S according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is preferably used as a cooling device that cools a radiator of an engine provided in a vehicle (not shown), for example. A
ファン10は、不図示の車両に設けられたエンジンのラジエータの近傍に配置されるものであり、羽根11と回転シャフト12を有して構成されている。羽根11は、回転シャフト12に放射状に形成されており、回転シャフト12は、ファンモータ20の回転子22に連結されている。そして、本例のファン10は、ファンモータ20の駆動に伴って回転することができるようになっている。
The
ファンモータ20は、駆動磁界を発生する固定子21と、固定子21から発生する駆動磁界によって回転する回転子22を有して構成されている。固定子21には、Y字状に結線されたU相,V相,W相の固定子巻線21u,21v,21wが設けられており、回転子22には、N極とS極とを1極ずつ備えた永久磁石(図1において符号省略)が設けられている。
The
コントローラ30は、車両用電源バッテリ40から電源供給を受けると共にファンモータ20を駆動させるものであり、例えば、ワンチップ化された電気回路や小型の制御装置等により構成される。本例のコントローラ30は、その内部にインバータ回路30Aと、ドライバ回路30Bと、モータ制御回路30Cと、回転位置検出回路30Dと、フィルタ回路30Eと、電源検出器30Fを主要な構成として有している。
The
インバータ回路30Aは、上アームおよび下アームとがブリッジ接続されたいわゆる全波駆動回路により構成されている。すなわち、インバータ回路30Aの上アームは、スイッチング素子33a,33b,33cおよびダイオード34a,34b,34cにより構成され、下アームは、スイッチング素子33d,33e,33fおよびダイオード34d,34e,34fにより構成されている。
The
スイッチング素子33a乃至33fは、nチャンネル型のMOSFETにより構成されており、陽極電源線35aと陰極電源線35bとの間で、U相,V相,W相の三相にブリッジ接続されている。スイッチング素子33a,33b,33cのドレインは、陽極電源線35aにそれぞれ接続されており、スイッチング素子33d,33e,33fのソースは、陰極電源線35bにそれぞれ接続されている。
The
また、スイッチング素子33a乃至33fのゲートは、ドライバ回路30Bの出力端子にそれぞれ接続されており、スイッチング素子33a,33b,33cとスイッチング素子33d,33e,33fの各ブリッジ接続の中間部は、コントローラ30の外部出力端子32u,32v,32wを介して固定子巻線21u,21v,21wにそれぞれ配線接続されている。
The gates of the
そして、スイッチング素子33a,33b,33cは、ゲートに与えられるスイッチング信号に基づいて陽極電源線35aから固定子巻線21u、21v、21wへの電流の流れをスイッチングする。また、スイッチング素子33d,33e,33fは、ゲートに与えられるスイッチング信号に基づいて固定子巻線21u、21v、21wから陰極電源線35bへの電流の流れをスイッチングする。
ダイオード34a乃至34fは、スイッチング素子33a乃至33fのスイッチングによって発生するサージ電圧を解放するためのものである。本例のダイオード34a乃至34fは、スイッチング素子33a乃至33fにそれぞれ並列接続されると共に、陽極電源線35aから陰極電源線35bへの電流の流れに対して逆方向になるように配線接続されている。なお、ダイオード34a乃至34fは、MOSFETからなるスイッチング素子33a乃至33fにそれぞれ内蔵されている。
The
陽極電源線35aと陰極電源線35bとの間には、中性電位生成抵抗36a,36bが直列に接続されている。この中性電位生成抵抗36a,36bは、固定子巻線21u,21v,21wに発生する誘起電圧の中性電位を生成するためのものである。中性電位生成抵抗36aと中性電位生成抵抗36bの中間接続部は、信号線を介して後述する回転位置検出回路30Dの比較器38u,38v,38wにそれぞれ接続されている。
Neutral
ドライバ回路30Bは、スイッチング素子スイッチング素子33a乃至33fをスイッチングさせるためのものであり、モータ制御回路30Cから出力される駆動信号Sup、Svp、Swp、Sun、Svn、Swnに応じて所定のスイッチング信号を生成し、このスイッチング信号をスイッチング素子33a乃至33fのゲートに出力するように構成されている。
The
モータ制御回路30Cは、例えば、マイクロコンピュータにより構成されており、その内部には、演算部37aと、バッファメモリ37bと、タイマ37cが備えられている。演算部37aは、上位コントローラ50から出力された制御信号Saに基づいて所定の演算を行うと共に、回転位置検出回路30Dから出力された回転位置検出信号Eu,Ev,Ewもしくはタイマ37cから出力される同期信号に基づいて六相の駆動信号Sup、Svp、Swp、Sun、Svn、Swnを生成する。
The motor control circuit 30C is configured by, for example, a microcomputer, and includes a
バッファメモリ37bには、後に詳述するように、ファンモータ20の停止状態、強制駆動状態、センサレス駆動状態の各駆動状態を示すフラグをセットするための領域や、後述するロックフラグ、エラーフラグ1、エラーフラグ2をセットするための記憶領域や、ロックフラグ、エラーフラグ1、エラーフラグ2のいずれかがセットされている場合にその旨を示すフラグをセットするための保護バッファメモリ領域や、強制駆動開始後にカウントを開始する強制転流カウンタのカウント値を記憶する記憶領域や、再起動後の時間をカウントするリスタートカウンタのカウント値を記憶する記憶領域など、一時的なデータを記憶する領域が形成されている。タイマ37cは、上位コントローラ50からの制御信号Saを受けて演算部37aに同期信号を出力するものである。なお、モータ制御回路30Cの動作詳細については後述する。
As will be described in detail later, the buffer memory 37b has an area for setting flags indicating the driving states of the
回転位置検出回路30Dは、回転子22の回転に応じて固定子巻線21u,21v,21wに誘起された誘起電圧を検出するためのものであり、比較器38u,38v,38wを有して構成されている。比較器38u,38v,38wの一方の入力端子には、固定子巻線21u,21v,21wに生ずる誘起電圧信号Eu',Ev',Ew'がそれぞれ入力される。また、比較器38u,38v,38wの他方の入力端子には、中性電位生成抵抗36aと中性電位生成抵抗36bの中間接続部における基準電圧信号Esが入力される。比較器38u,38v,38wは、誘起電圧信号Eu',Ev',Ew'と基準電圧信号Esの大小を比較してゼロクロス信号を生成し、これを回転位置検出信号Eu,Ev,Ewとしてモータ制御回路30Cに出力する。
The rotational
フィルタ回路30Eは、インダクタL1およびコンデンサC1,C2を有して構成されている。このインダクタL1およびコンデンサC1,C2は、インバータ回路30Aのスイッチング動作に伴って陽極電源線35aおよび陰極電源線35bに生じたノイズ電流が車両用電源バッテリ40に流れることを抑制するためのものである。本例のコントローラ30では、このフィルタ回路30Eにより、車両用電源バッテリ40に接続された他の機器がインバータ回路30Aのスイッチングノイズにより誤作動することを防止できるようになっている。
The
コントローラ30には、電源端子31n,31pが設けられており、この電源端子31n,31pには、車両用電源バッテリ40に接続された陰極電源線42および陽極電源線41がそれぞれ接続されている。そして、コントローラ30内の陽極電源線35aには、電源検出手段としての電源検出器30Fが接続されている。電源検出器30Fは、車両用電源バッテリ40における供給電源の変動に応じた電源検出信号Edをモータ制御回路30Cに出力するように構成されている。
The
車両用電源バッテリ40は、車載用の直流型蓄電池で構成され、ファンモータ20やコントローラ30に所定の電力(例えば、出力電圧12V)を供給することができるように構成されている。
The vehicle
上位コントローラ50は、CPUやメモリ等を備えた演算処理回路より構成されたものであり、不図示のラジエータの内部に配設された冷却水温度センサや、車速度センサからの出力信号等を入力して、指令回転数を示す制御信号Saを生成する。そして、上位コントローラ50からの制御信号Saは、信号線および入力端子31aを介してモータ制御回路30Cに入力される。
The
また、上位コントローラ50と車両用電源バッテリ40とは、不図示の車両に設けられたイグニッションスイッチ64、ヒューズ65を介して接続されており、コントローラ30と車両用電源バッテリ40とを接続する陽極電源線41には、過電流防止のためのヒューズ66が設けられている。
The
次に、図2乃至図10を参照しながら、上記構成からなる車両用ファンモータ装置Sの動作について説明する。 Next, the operation of the vehicle fan motor apparatus S configured as described above will be described with reference to FIGS.
1.停止状態から強制駆動までの処理
先ず、コントローラ30に設けられたモータ制御回路30Cの演算部37aにおいて、ファンモータ20の回転数が0rpmを超えているか否かを判断する(ステップS1)。ファンモータ20の回転数が0rpmを超えているか否かを判断するには、タイマ37cから出力された同期信号を演算部37aによってカウントする。そして、カウント値が一定になる前に、回転位置検出信号Eu,Ev,Ewの立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジを検出した場合には、ファンモータ20の回転数が0rpmを超えていると判断する。
1. Processing from Stopped State to Forced Driving First, it is determined in the
一方、回転位置検出信号Eu,Ev,Ewの立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジを検出する前に、カウント値がオーバーフローした場合には、ファンモータ20の回転数が0rpmであると判断する。
On the other hand, if the count value overflows before the rising edge or the falling edge of the rotational position detection signals Eu, Ev, Ew is detected, it is determined that the rotational speed of the
ここで、ファンモータ20の回転数が0rpmと判断した場合(ステップS1:N0)には、現段階の状態が強制駆動状態であるか否かを判断する(ステップS2)。つまり、演算部37aは、バッファメモリ37bの駆動状態記憶領域に強制駆動状態を示すフラグがセットされているか否かをチェックすることによりファンモータ20の駆動状態を判断する。
Here, when it is determined that the rotation speed of the
なお、初期の状態では、バッファメモリ37bの駆動状態記憶領域に停止状態を示すフラグがデフォルトとしてセットされている。従って、初回のルーチン処理では、ステップS2において、バッファメモリ37bの駆動状態記憶領域に強制駆動状態を示すフラグがセットされていないと判断される(ステップS2:NO)。 In the initial state, a flag indicating a stop state is set as a default in the drive state storage area of the buffer memory 37b. Therefore, in the first routine process, it is determined in step S2 that the flag indicating the forced drive state is not set in the drive state storage area of the buffer memory 37b (step S2: NO).
そして、上記ステップS2の処理において、バッファメモリ37bの駆動状態記憶領域に強制駆動状態を示すフラグがセットされていないと判断した場合(ステップS2:NO)には、バッファメモリ37bの駆動状態記憶領域に停止状態を示すフラグをセットする(ステップS3)。なお、デフォルトとしてバッファメモリ37bの駆動状態記憶領域には既に停止状態を示すフラグがセットされているので、初回の処理では、実質的にはステップS3の処理を行わずにステップS4の処理に移行する。 When it is determined in the process of step S2 that the flag indicating the forced drive state is not set in the drive state storage area of the buffer memory 37b (step S2: NO), the drive state storage area of the buffer memory 37b. A flag indicating a stop state is set in (Step S3). Since the flag indicating the stop state is already set in the drive state storage area of the buffer memory 37b as a default, in the first process, the process proceeds to the process of step S4 substantially without performing the process of step S3. To do.
ステップS4の処理では、バッファメモリ37bの保護バッファメモリ領域にフラグがセットされているか否かを判断する(ステップS4)。保護バッファメモリ領域には、後述するように、ロックフラグ、エラーフラグ1、エラーフラグ2のいずれかがセットされている場合に、その旨を示すフラグ(この場合、「1」)がセットされる。
In the process of step S4, it is determined whether or not a flag is set in the protected buffer memory area of the buffer memory 37b (step S4). As will be described later, when any of the lock flag, the
なお、初期の状態では、保護バッファメモリ領域には、「0」がデフォルトとしてセットされている。従って、初回のルーチン処理では、ステップS4において、保護バッファメモリ領域にフラグがセットされていないと判断される(ステップS4:YES)。 In the initial state, “0” is set as a default in the protection buffer memory area. Therefore, in the first routine processing, it is determined in step S4 that the flag is not set in the protection buffer memory area (step S4: YES).
続いて、現段階の状態がセンサレス駆動状態であるか否かを判断する(ステップS5)。ここで、演算部37aは、バッファメモリ37bの駆動状態記憶領域にセンサレス駆動状態を示すフラグがセットされているか否かをチェックすることによりファンモータ20の駆動状態を判断する。
Subsequently, it is determined whether or not the current state is a sensorless driving state (step S5). Here, the
なお、初期の状態では、上述のように、バッファメモリ37bの駆動状態記憶領域に停止状態を示すフラグがデフォルトとしてセットされている。従って、初回のルーチン処理では、ステップS5において、バッファメモリ37bの駆動状態記憶領域にセンサレス駆動状態を示すフラグがセットされていないと判断される(ステップS5:NO)。 In the initial state, as described above, the flag indicating the stop state is set as a default in the drive state storage area of the buffer memory 37b. Therefore, in the first routine process, it is determined in step S5 that the flag indicating the sensorless driving state is not set in the driving state storage area of the buffer memory 37b (step S5: NO).
そして、上位コントローラ50からの指令回転数(制御信号Sa)の有無を判断する(ステップS6)。ここで、上位コントローラ50からの指令回転数が有ると判断した場合(ステップS4:YES)には、回転位置検出信号Eu,Ev,Ewに基づいてファンモータ20の回転数を検出し、ファンモータ20の回転数が予め定められたリミット回転数以下であるか判断する(ステップS7)。
Then, it is determined whether or not there is a command rotational speed (control signal Sa) from the host controller 50 (step S6). If it is determined that there is a command rotational speed from the host controller 50 (step S4: YES), the rotational speed of the
なお、初回の処理においてファンモータ20が停止している状態(空転等のない状態)では回転数はゼロであるので、ステップS7の処理では、ファンモータ20の回転数が予め定められたリミット回転数以下であると判断される(ステップS7:YES)。
Since the rotational speed is zero when the
そして、ファンモータ20の回転子22を予め定められた回転位置に位置決めすべくリセット通電(初期位置だし)を行い、リセット通電を終了したか否かを判断する(ステップS8)。リセット通電が終了したか否かは、タイマ37cから出力された同期信号を演算部37aにおいてカウントし、一定時間が経過したことによって判断する。
Then, reset energization (initial position setting) is performed to position the
リセット通電が終了したと判断した場合(ステップS8:YES)には、ファンモータ20を強制駆動状態に移行させる(ステップS9〜ステップS12)。このとき、先ず、バッファメモリ37bの駆動状態記憶領域に強制駆動状態を示すフラグをセットする(ステップS9)。
If it is determined that the reset energization has been completed (step S8: YES), the
次に、演算部37aにおいてモータ出力初期値を設定し、これを電圧補正値とする(ステップS10)。続いて、演算部37aは、この電圧補正値をモータ出力値とし(ステップS11)、この電圧補正値をバッファメモリ37bのモータ出力バッファメモリ領域に記憶する(ステップS12)。
Next, the motor output initial value is set in the
そして、本例では、このモータ出力値によって表されるPWMデューティ比を有するPWMチョッピングが駆動信号Sup,Svp,Swp,Sun,Svn,Swnに重畳される。そして、PWMチョッピングが重畳された駆動信号Sup,Svp,Swp,Sun,Svn,Swnをドライバ回路30Bへ出力する。このとき、PWMチョッピングは、駆動信号Sup,Svp,Swp又は駆動信号Sun,Svn,Swnのいずれか又は双方に重畳される。なお、強制駆動時における駆動信号Sup,Svp,Swp,Sun,Svn,Swnは、タイマ37cから出力される同期信号に同期して生成される。
In this example, PWM chopping having a PWM duty ratio represented by the motor output value is superimposed on the drive signals Sup, Svp, Swp, Sun, Svn, and Swn. Then, the drive signals Sup, Svp, Swp, Sun, Svn, Swn on which the PWM chopping is superimposed are output to the
このようにして、モータ制御回路30Cからドライバ回路30BへPWMチョッピングが重畳された駆動信号Sup,Svp,Swp,Sun,Svn,Swnが出力されると、ドライバ回路30Bによってスイッチング素子34a乃至34fのゲートへスイッチング信号が出力される。これにより、スイッチング素子34a乃至34fが順次スイッチングされる。
In this way, when the drive signals Sup, Svp, Swp, Sun, Svn, Swn on which PWM chopping is superimposed are output from the motor control circuit 30C to the
そして、スイッチング素子34a乃至34fが順次スイッチングされると、固定子巻線21u、21v、21wに所定の順序で電流が流れ、固定子巻線21u、21v、21wのうち、電流が流れた固定子巻線から駆動磁界が発せられ、ファンモータ20の強制駆動が開始する。
When the
続いて、タイマ37cからの同期信号に基づいて駆動信号Sup,Svp,Swp,Sun,Svn,Swnの切替タイミングを減算する(ステップS13)。すなわち、現在出力している駆動信号Sup、Svp、Swp、Sun、Svn、Swnの周期から所定の減算値を引いた値に駆動信号Sup、Svp、Swp、Sun、Svn、Swnの周期を設定更新する。これにより、固定子巻線21u,21v,21wを通電するタイミングが早まり、ファンモータ20の回転数が上昇する。
Subsequently, the switching timing of the drive signals Sup, Svp, Swp, Sun, Svn, Swn is subtracted based on the synchronization signal from the
そして、バッファメモリ37bに設けられた強制転流カウンタのカウントアップを行う(ステップS14)。この強制転流カウンタは、強制駆動を開始した後の経過時間を計時するためのものである。そして、この強制転流カウンタのカウント値がリミット値以上であるか否かを判断する(ステップS15)。 Then, the forced commutation counter provided in the buffer memory 37b is incremented (step S14). This forced commutation counter is for measuring the elapsed time after starting the forced drive. And it is judged whether the count value of this forced commutation counter is more than a limit value (step S15).
ステップS15におけるリミット値は、所定時間内にモータ回転数がセンサレス駆動切替閾値(リミット回転数)以上とならなかった場合に、異常が生じたものと判定するためのものであり、図7に示すように、強制転流開始後の所定時間C(本発明に係るブラシレスモータの強制的な起動を開始した後の基準時間に相当)に対応する値となっている。このように、本例では、ステップS15の処理によって、強制駆動時に異常が生じたか否かが判断される。 The limit value in step S15 is for determining that an abnormality has occurred when the motor rotation speed does not exceed the sensorless drive switching threshold value (limit rotation speed) within a predetermined time, and is shown in FIG. Thus, it is a value corresponding to a predetermined time C (corresponding to a reference time after starting the forced activation of the brushless motor according to the present invention) after the start of forced commutation. As described above, in this example, it is determined whether or not an abnormality has occurred during the forced driving by the process of step S15.
そして、強制転流カウンタのカウント値がリミット値よりも小さい場合(ステップS15:NO)には、ステップS22のロック保護の処理に移行する。ロック保護の処理では、図3に示す各処理を行う(ステップS101〜ステップS110)。 And when the count value of a forced commutation counter is smaller than a limit value (step S15: NO), it transfers to the lock protection process of step S22. In the lock protection process, each process shown in FIG. 3 is performed (steps S101 to S110).
ロック保護の処理では、ロックフラグ1がセットされているか否か判断される(ステップS101)。ロックフラグ1は、後に詳述するように、モータの再起動を不可能とするためのものである。ロックフラグ1がセットされていないと判断した場合(ステップS101:NO)には、エラーフラグ1もしくはエラーフラグ2のいずれかがセットされているか否かを判断する(ステップS102)。後に詳述するように、エラーフラグ1は、強制駆動時に異常が生じた場合にセットされるフラグであり、エラーフラグ2は、センサレス駆動時に異常が生じた場合にセットされるフラグである。
In the lock protection process, it is determined whether or not the
エラーフラグ1もしくはエラーフラグ2のいずれにもフラグがセットされていないと判断された場合(ステップS102:NO)には、ロックフラグ2がセットされているか否かを判断する(ステップS106)。ロックフラグ2は、後に詳述するように、異常が生じた後の再起動状態であることを示すものである(ステップS104の処理参照)。
If it is determined that neither the
ロックフラグ2がセットされていないと判断された場合(ステップS106:NO)には、ロックフラグ1をリセットする(ステップS110)。なお、初回の処理では、ロックフラグ1にフラグがセットされていないので、実質的にはステップS110の処理を行わずにロック保護の処理を終了し、ステップS23の再起動の処理に移行する。再起動の処理では、図4に示す各処理を行う(ステップS201〜ステップS206)。
When it is determined that the
再起動の処理では、エラーフラグ1もしくはエラーフラグ2のいずれかがセットされているか否かを判断する(ステップS201)。エラーフラグ1もしくはエラーフラグ2のいずれもセットされていないと判断された場合(ステップS201:NO)には、リスタートカウンタをリセットする(ステップS202)。リスタートカウンタは、再起動後の経過時間を計時するためのものである。リスタートカウンタをリセットした後に、再起動処理を終了してステップS24の処理に移行する。
In the restart process, it is determined whether either
そして、ステップS24の処理では、ロックフラグ1、エラーフラグ1、エラーフラグ2にセットされているデータを保護バッファメモリ領域に置き換える(ステップS24)。すなわち、ロックフラグ1、エラーフラグ1、エラーフラグ2のいずれかがセットされている場合には、保護バッファメモリ領域に、その旨を示すフラグ(この場合、「1」)をセットする。一方、ロックフラグ1、エラーフラグ1、エラーフラグ2がいずれもセットされていない場合には、保護バッファメモリ領域に、その旨を示すデータ(この場合、「0」)をセットする。
In the process of step S24, the data set in the
続いて、保護バッファメモリ領域にフラグがセットされているか否かを判断し(ステップS25)、フラグがセットされていない場合(ステップS25:YES)には、ステップS1の処理に戻る。 Subsequently, it is determined whether or not a flag is set in the protection buffer memory area (step S25). If the flag is not set (step S25: YES), the process returns to step S1.
そして、後述する異常が生じない限り(ステップS15:YESとならない限り)、ファンモータ20の回転数が予め定められたリミット回転数を上回るまで(ステップS7:NOとなるまで)、上記要領にてステップS1〜ステップS15、ステップS22〜ステップS25の強制駆動に係る処理を繰り返し行う。
Then, as long as an abnormality described later does not occur (step S15: unless YES), until the rotational speed of the
2.強制駆動からセンサレス駆動に移行する処理について
上記ステップS1〜ステップS15、ステップS22〜ステップS25の強制駆動に係る処理を繰り返し行うことによってファンモータ20の強制駆動における回転数が上昇すると、やがてファンモータ20の回転数が予め定められたリミット回転数を上回る。なお、このリミット回転数は、回転位置検出回路30Dから出力される回転位置検出信号Eu,Ev,Ewと駆動信号Sup、Svp、Swp、Sun、Svn、Swnの位相差が所定値以下(もしくは位相が一致)となるときの回転数であり、予め定められたものである。
2. Process for Transitioning from Forced Drive to Sensorless Drive When the number of revolutions in the forced drive of the
そして、上記ステップS1〜ステップS15、ステップS22〜ステップS25の強制駆動に係る処理を繰り返し行うなかで、ステップS7においてファンモータ20の回転数が予め定められたリミット回転数を上回ったと判断した場合(ステップS7:NO)には、ファンモータ20が強制駆動状態であるか否か判断する(ステップS17)。ここで、上述のように、ステップS9においてバッファメモリ37bの駆動状態記憶領域には強制駆動状態を示すフラグがセットされているので、ステップS17の処理では強制駆動状態にあると判断される(ステップS17:YES)。
When it is determined in step S7 that the rotational speed of the
ステップS17の処理において強制駆動状態にあると判断した場合(ステップS17:YES)には、ファンモータ20をセンサレス駆動状態に移行させる(ステップS18〜ステップS19)。このように、本例では、回転子22の強制起動時に固定子巻線21u,21v,21wに順次磁界を生じさせるための同期信号(タイマ37cより出力)の位相を固定子巻線21u,21v,21wに誘起される誘起電圧信号Eu,Ev,Ewの位相に近づけた状態もしくは一致させた状態で強制駆動からセンサレス駆動に移行することができる。従って、脱調やモータ停止等の不具合が生ずることなく強制駆動状態からセンサレス駆動状態への移行を円滑に行うことが可能である。
If it is determined in step S17 that the motor is in the forced drive state (step S17: YES), the
ステップS17の処理において強制駆動状態にあると判断した場合(ステップS17:YES)には、先ず、バッファメモリ37bの駆動状態記憶領域にセンサレス駆動状態を示すフラグをセットする(ステップS18)。続いて、演算部37aは、モータ出力バッファメモリ領域に記憶されている電圧補正値を起動オフセット値とし、この起動オフセット値をモータ出力値とする(ステップS19)。このときの起動オフセット値は、センサレス駆動状態に移行する直前の強制駆動状態の最後のルーチン処理においてバッファメモリ37bに記憶された電圧補正値である。
If it is determined in the process of step S17 that the vehicle is in the forced drive state (step S17: YES), first, a flag indicating the sensorless drive state is set in the drive state storage area of the buffer memory 37b (step S18). Subsequently, the
そして、回転位置検出回路30Dから出力された回転位置検出信号Eu,Ev,Ewに基づいてファンモータ20の回転数を検知し、この検知した回転数と上位コントローラからの指令回転数を比例演算(PI演算)し、この演算した値に基づいてファンモータ20の回転数を一定に保つように制御する(ステップS20)。続いて、モータ出力バッファメモリ領域に記憶されている電圧補正値をクリアする(ステップS21)。
Then, the rotational speed of the
そして、上記要領にてステップS22〜ステップS25の処理を行った後に上記ステップS1の処理に移行し、後述する異常が生じない限り(ステップS306においてエラーフラグ2がセットされない限り)、ステップS1、ステップS4、ステップS5、ステップS17、ステップS29、ステップS20〜ステップS25のセンサレス駆動に係る処理を繰り返し行う。
Then, after performing the processing of step S22 to step S25 in the above manner, the process proceeds to the processing of step S1, and unless an abnormality described later occurs (unless the
3.強制駆動時に異常が生じた場合の処理(再起動可能とする処理)
上述のように、ステップS1〜ステップS15、ステップS22〜ステップS25の強制駆動に係る処理を繰り返し行うなかで、ステップS14の強制転流カウンタのカウントアップを繰り返し行うことによって、この強制転流カウンタのカウント値がリミット値以上となった場合には、強制駆動時に異常が生じたものと判断する(ステップS15:YES)。
3. Processing when an abnormality occurs during forced driving (processing that enables restart)
As described above, the forced commutation counter is repeatedly counted up in step S14 while the processes related to the forced drive in steps S1 to S15 and steps S22 to S25 are repeated. If the count value is equal to or greater than the limit value, it is determined that an abnormality has occurred during forced driving (step S15: YES).
つまり、ファンモータ20の回転数が予め定められたリミット回転数を上回る前に強制転流カウンタのカウント値がリミット値以上となった場合には、強制駆動時に異常が生じたものと判断される(ステップS15:YES)。図7を用いて説明すれば、所定時間C内にモータ回転数がセンサレス駆動切替閾値(リミット回転数)以上とならなかった場合に、強制駆動時に異常が生じたものと判断される。このように、本発明では、回転子22の回転数がファンモータ20の強制的な起動を開始した後の所定時間C内に予め定められた値に到達したか否かを判断する。
That is, if the count value of the forced commutation counter becomes equal to or greater than the limit value before the rotation speed of the
そして、強制駆動時に異常が生じたものと判断した場合(ステップS15:YES)には、エラーフラグ1がセットされる(ステップS16)。このように、強制駆動時に異常が生じたものと判断されてエラーフラグ1がセットされると、ステップS22のロック保護の処理に移行する(ステップS101〜ステップS110)。
If it is determined that an abnormality has occurred during forced driving (step S15: YES), the
ロック保護の処理では、ロックフラグ1にフラグがセットされているか否か判断される(ステップS101)。この段階では、ロックフラグ1にフラグがセットされていない(ステップS101:NO)ので、続いて、エラーフラグ1もしくはエラーフラグ2のいずれかがセットされているか否か判断される(ステップS102)。上述のように、強制駆動時に異常が生じた場合には、エラーフラグ1がセットされているので、ここでは、エラーフラグ1もしくはエラーフラグ2のいずれかがセットされていると判断される(ステップS102:YES)。
In the lock protection process, it is determined whether or not a flag is set in the lock flag 1 (step S101). At this stage, since no flag is set in the lock flag 1 (step S101: NO), it is subsequently determined whether either the
そして、ロックカウンタが0でないか否かが判断される(ステップS103)。ロックカウンタは、後に詳述するように、ステップS107の処理でカウントされるものであり、ロックフラグ2(異常が生じた後の再起動状態であることをしめすもの)がセットされてからの時間をカウントするものである。この段階では、ロックカウンタは0であるので(ステップS103:NO)、ロックフラグ2がセットされる(ステップS104)。ロックフラグ2は、上述のように、異常が生じた後の再起動状態であることを示すものである。
Then, it is determined whether or not the lock counter is not 0 (step S103). As will be described in detail later, the lock counter is counted in the process of step S107, and the time from when the lock flag 2 (indicating that it is in a restart state after an abnormality has occurred) has been set. Is to count. At this stage, since the lock counter is 0 (step S103: NO), the
ロックフラグ2をセットした後に、ロック保護の処理を終了し、ステップS23の再起動の処理に移行する。再起動の処理では、図4に示す各処理を行う(ステップS201〜ステップS206)。
After the
再起動の処理では、エラーフラグ1もしくはエラーフラグ2のいずれかがセットされているか否かが判断される(ステップS201)。上述のように、強制駆動時に異常が生じた場合には、エラーフラグ1がセットされているので、ここでは、エラーフラグ1もしくはエラーフラグ2のいずれかがセットされていると判断される(ステップS201:YES)。
In the restart process, it is determined whether either
続いて、リスタートカウンタをカウントアップする(ステップS203)。リスタートカウンタは、再起動後の経過時間を計時するためのものである。そして、このリスタートカウンタのカウント値がリミット値以上であるか否かが判断される(ステップS204)。 Subsequently, the restart counter is counted up (step S203). The restart counter is for measuring the elapsed time after the restart. Then, it is determined whether or not the count value of the restart counter is not less than the limit value (step S204).
ステップS204におけるリミット値は、図9,図10に示すように、エラーフラグ1もしくはエラーフラグ2をセットしてから所定時間Aが経過したか否かを判定するためのものであり、エラーフラグ1もしくはエラーフラグ2をセットした後の所定時間Aに対応する値となっている。なお、本例では、所定時間Aは、例えば、10秒間に設定されている。また、本発明では、エラーフラグ1もしくはエラーフラグ2をセットすることは、ファンモータ20への電力供給を停止する処理に含まれるものである。
The limit value in step S204 is for determining whether or not a predetermined time A has elapsed since the
そして、リスタートカウンタのカウント値がリミット値以上でない場合(ステップS204:NO)には、ステップS24の処理に移行する。ステップS24の処理では、ロックフラグ1、エラーフラグ1、エラーフラグ2にセットされているデータを保護バッファメモリ領域に置き換える(ステップS24)。この場合、エラーフラグ1がセットされているので、保護バッファメモリ領域に、その旨を示すフラグ(この場合、「1」)をセットする。
If the count value of the restart counter is not equal to or greater than the limit value (step S204: NO), the process proceeds to step S24. In the process of step S24, the data set in the
続いて、保護バッファメモリ領域にフラグがセットされているか否かを判断する(ステップS25)。ここでは、保護バッファメモリ領域にエラーフラグ1がセットされている旨を示すフラグがセットされているので、保護バッファメモリ領域にフラグがセットされていると判断され(ステップS25:NO)、モータ出力がクリアされる(ステップS26)。すなわち、ファンモータ20への電力供給を停止してファンモータ20を停止させる。このように、本例では、強制駆動時に異常が生じた場合には、ファンモータ20が瞬時に停止する。
Subsequently, it is determined whether or not a flag is set in the protection buffer memory area (step S25). Here, since the flag indicating that the
そして、上述のようにしてファンモータ20を停止させた後、ステップS1の処理に戻り、ステップS1〜ステップS4、ステップS22(ステップS101〜ステップS104)、ステップS23(ステップS201、ステップS203、ステップ204)〜ステップS26の各処理を繰り返し行う。
And after stopping the
このとき、ステップS204の処理において、リスタートカウンタのカウント値がリミット値以上と判断されるまで(ステップS204:YESとなるまで)、上記処理を繰り返し行う。すなわち、所定時間Aが経過するまで上記処理を繰り返し行う。このように、本例では、強制駆動時に異常が生じた場合に、ステップS204の処理において所定時間Aが経過したと判断されるまで待機する(図9参照)。 At this time, in the process of step S204, the above process is repeated until it is determined that the count value of the restart counter is equal to or greater than the limit value (step S204: YES). That is, the above process is repeated until the predetermined time A elapses. Thus, in this example, when an abnormality occurs during forced driving, the process waits until it is determined that the predetermined time A has elapsed in the process of step S204 (see FIG. 9).
やがて、リスタートカウンタのカウント値がリミット値を上回り、ステップS204の処理において、リスタートカウンタのカウント値がリミット値以上と判断された場合(ステップS204:YES)には、エラーフラグ1およびエラーフラグ2をリセットする(ステップS205)。ここでは、上述のように、強制駆動時に異常が生じたことによってエラーフラグ1がセットされているので、エラーフラグ1がリセットされた状態となる。
Eventually, when the count value of the restart counter exceeds the limit value and it is determined in the process of step S204 that the count value of the restart counter is equal to or greater than the limit value (step S204: YES),
続いて、リスタートカウンタをリセットし(ステップS206)、ステップS24の処理に移行する。ステップS24の処理では、上述のように、ロックフラグ1、エラーフラグ1、エラーフラグ2にセットされているデータを保護バッファメモリ領域に置き換える(ステップS24)。現段階では、ロックフラグ1、エラーフラグ1、エラーフラグ2のいずれもセットされていないので、保護バッファメモリ領域に、その旨を示すデータ(この場合、「0」)がセットされる。
Subsequently, the restart counter is reset (step S206), and the process proceeds to step S24. In the process of step S24, as described above, the data set in the
そして、保護バッファメモリ領域にフラグがセットされているか否かを判断する(ステップS25)。ここでは、保護バッファメモリ領域にフラグがセットされていないので、保護バッファメモリ領域にフラグがセットされていないと判断され(ステップS25:YES)、ステップS1の処理に戻る。 Then, it is determined whether or not a flag is set in the protection buffer memory area (step S25). Here, since the flag is not set in the protection buffer memory area, it is determined that the flag is not set in the protection buffer memory area (step S25: YES), and the process returns to step S1.
そして、上記要領にて、ステップS1〜ステップS13の処理を行い、モータを再起動させる。続いて、強制転流カウンタのカウントアップを行い(ステップS14)、この強制転流カウンタのカウント値がリミット値以上であるか否かを判断する(ステップS15)。強制転流カウンタのカウント値がリミット値よりも小さい場合(ステップS15:NO)には、ステップS22のロック保護の処理に移行する。 And the process of step S1-step S13 is performed in the said point, and a motor is restarted. Subsequently, the forced commutation counter is counted up (step S14), and it is determined whether or not the count value of the forced commutation counter is equal to or greater than a limit value (step S15). When the count value of the forced commutation counter is smaller than the limit value (step S15: NO), the process proceeds to the lock protection process of step S22.
ロック保護の処理では、ロックフラグ1がセットされているか否か判断される(ステップS101)。この段階では、ロックフラグ1がセットされていない(ステップS101:NO)ので、続いて、エラーフラグ1もしくはエラーフラグ2のいずれかがセットされているか否かが判断される(ステップS102)。上述のように、強制駆動時に異常が生じたことによってセットされたエラーフラグ1はステップS205においてすでにリセットされているので、ここでは、エラーフラグ1もしくはエラーフラグ2のいずれもセットされていないと判断される(ステップS102:NO)。
In the lock protection process, it is determined whether or not the
続いて、ロックフラグ2がセットされているか否かを判断する(ステップS106)。この段階では、上述のように、ステップS104の処理においてロックフラグ2がセットされているので、ロックフラグ2がセットされていると判断される(ステップS106:YES)そして、ロックカウンタをカウントアップし(ステップS107)、このロックカウンタのカウント値がリミット値以上であるか否かを判断する(ステップS108)。
Subsequently, it is determined whether or not the
ステップS108におけるリミット値は、所定時間A経過後にファンモータ20を再起動させた場合の所定時間内に再度異常が生じたか否かを判定するためのものであり、図9に示すように、所定時間Bに対応する値となっている。なお、本例では、所定時間Bは、例えば、20秒に設定されている。
The limit value in step S108 is for determining whether or not an abnormality has occurred again within a predetermined time when the
そして、ロックカウンタのカウント値がリミット値よりも小さいと判断した場合(ステップS108:NO)には、ロックフラグ1をリセットし(ステップS110)、ロック保護の処理を終了してステップS23の再起動の処理に移行する。なお、この段階では、ロックフラグ1はセットされていないので、実質的にはステップS110の処理を行わずにステップS23の処理に移行する。
If it is determined that the count value of the lock counter is smaller than the limit value (step S108: NO), the
再起動の処理では、エラーフラグ1もしくはエラーフラグ2のいずれかがセットされているか否かが判断される(ステップS201)。この段階では、エラーフラグ1もしくはエラーフラグ2のいずれもセットされていないので、エラーフラグ1もしくはエラーフラグ2のいずれかもセットされていないと判断される(ステップS201:NO)。そして、リスタートカウンタをリセットし(ステップS202)、再起動処理を終了してステップS24、ステップS25の処理を行った後にステップS1の処理に戻る。
In the restart process, it is determined whether either
そして、ステップS15において、強制転流カウンタのカウント値がリミット値以上とならない限り(ステップS15:YESとならない限り)、ロック保護の処理におけるロックカウンタのカウント値がリミット値以上となるまで(ステップS108:YESとなるまで)、上記要領にてステップS1〜ステップS15、ステップS22(ステップS101、ステップS102、ステップS106〜ステップS108、ステップS110)、ステップS23(ステップS201、ステップS202)〜ステップS25の強制駆動に係る処理を繰り返し行う。 In step S15, unless the count value of the forced commutation counter becomes equal to or greater than the limit value (step S15: Unless YES), the count value of the lock counter in the lock protection process is equal to or greater than the limit value (step S108). : Until YES, step S1 to step S15, step S22 (step S101, step S102, step S106 to step S108, step S110), step S23 (step S201, step S202) to step S25 are forced as described above. The process related to driving is repeated.
そして、ロック保護の処理において、ロックカウンタをカウントアップしていき(ステップS107)、やがて、ロックカウンタのカウント値がリミット値以上となった場合(ステップS108:YES)には、ロックカウンタをリセットすると共に、ロックフラグ2をリセットし(ステップS109)、初期の状態に戻る。つまり、強制駆動時の異常が再度発生しない限り、所定時間Bが経過するまで強制駆動に係る処理を繰り返し行い、所定時間Bが経過した場合には、初期の状態に戻り、再起動可能となる(図9参照)。
Then, in the lock protection process, the lock counter is counted up (step S107). If the count value of the lock counter becomes equal to or greater than the limit value (step S108: YES), the lock counter is reset. At the same time, the
このように、本例では、強制駆動時において異常が発生した場合でも、所定時間A経過後の所定時間B内に再度異常(位置検出エラー)が生じなければ、強制駆動時の異常は外乱によって脱調と判断され、初期の状態に戻って再起動可能となる。従って、所定時間A経過後の所定時間B内に再度異常(位置検出エラー)が生じなければ、何度でも再起動可能となる。 Thus, in this example, even if an abnormality occurs during forced driving, if an abnormality (position detection error) does not occur again within the predetermined time B after the predetermined time A has elapsed, the abnormality during forced driving is caused by disturbance. A step-out is determined, and the system can be restarted by returning to the initial state. Therefore, if no abnormality (position detection error) occurs again within the predetermined time B after the predetermined time A has elapsed, the system can be restarted any number of times.
そして、以後、上述のように、強制駆動時に異常が生じない限り(ステップS15:YESとならない限り)、ファンモータ20の回転数が予め定められたリミット回転数を上回るまで(ステップS7:NOとなるまで)、上記要領にてステップS1〜ステップS15、ステップS22〜ステップS25の強制駆動に係る処理を繰り返し行う。
Then, as described above, as long as no abnormality occurs during forced driving (step S15: unless YES), until the rotational speed of the
4.強制駆動時に異常が生じた場合の処理(再起動不可能とする処理)
強制駆動時に異常が発生した場合の所定時間A経過後の処理では、上述のように、ステップS15において、強制転流カウンタのカウント値がリミット値以上とならない限り(ステップS15:YESとならない限り)、ロック保護の処理におけるロックカウンタのカウント値がリミット値以上となるまで(ステップS108:YESとなるまで)、上記要領にてステップS1〜ステップS15、ステップS22(ステップS101、ステップS102、ステップS106〜ステップS108、ステップS110)、ステップS23(ステップS201、ステップS202)〜ステップS25の強制駆動に係る処理が繰り返し行われる。
4). Processing when abnormality occurs during forced driving (processing that makes restart impossible)
In the processing after the predetermined time A has elapsed when an abnormality occurs during forced driving, as described above, unless the count value of the forced commutation counter exceeds the limit value in step S15 (unless it becomes YES in step S15). Until the count value of the lock counter in the lock protection process becomes equal to or greater than the limit value (step S108: YES), steps S1 to S15 and step S22 (step S101, step S102, step S106 to step S106) Steps S108 and S110) and steps S23 (step S201 and step S202) to step S25 are repeated.
ところが、ロックカウンタのカウント値がリミット値以上となる前に(ステップS108:YESとなる前に)、ステップS15において、強制転流カウンタのカウント値がリミット値以上となった場合(ステップS15:YES)には、所定時間Bが経過する前に再度異常が生じたことになる。この場合には、再起動時に異常が生じたものと判断し、エラーフラグ1をセットする(ステップS16)。
However, before the count value of the lock counter becomes equal to or greater than the limit value (step S108: before YES), in step S15, the count value of the forced commutation counter exceeds the limit value (step S15: YES). ), An abnormality occurs again before the predetermined time B elapses. In this case, it is determined that an abnormality has occurred during the restart, and the
そして、ロック保護の処理では、ロックフラグ1にフラグがセットされているか否か判断される(ステップS101)。この段階では、ロックフラグ1にフラグがセットされていない(ステップS101:NO)ので、続いて、エラーフラグ1もしくはエラーフラグ2のいずれかがセットされているか否か判断される(ステップS102)。上述のように、強制駆動時に異常が生じた場合には、エラーフラグ1がセットされているので、ここでは、エラーフラグ1もしくはエラーフラグ2のいずれかがセットされていると判断される(ステップS102:YES)。
Then, in the lock protection process, it is determined whether or not a flag is set in the lock flag 1 (step S101). At this stage, since no flag is set in the lock flag 1 (step S101: NO), it is subsequently determined whether either the
続いて、ロックカウンタが0でないか否かが判断される(ステップS103)。再起動の段階では、ロックカウンタは0ではないので(ステップS103:YES)、ロックフラグ1をセットする(ステップS105)。ロックフラグ1をセットした後に、再起動の処理に移行する。
Subsequently, it is determined whether or not the lock counter is 0 (step S103). At the restart stage, the lock counter is not 0 (step S103: YES), so the
再起動の処理では、エラーフラグ1もしくはエラーフラグ2のいずれかがセットされているか否かが判断される(ステップS201)。上述のように、再起動時に異常が生じた場合には、エラーフラグ1がセットされているので、ここでは、エラーフラグ1もしくはエラーフラグ2のいずれかがセットされていると判断される(ステップS201:YES)。
In the restart process, it is determined whether either
続いて、リスタートカウンタをカウントアップする(ステップS203)。リスタートカウンタは、再起動後の経過時間を計時するためのものである。そして、このリスタートカウンタのカウント値がリミット値以上であるか否かが判断される(ステップS204)。 Subsequently, the restart counter is counted up (step S203). The restart counter is for measuring the elapsed time after the restart. Then, it is determined whether or not the count value of the restart counter is not less than the limit value (step S204).
そして、リスタートカウンタのカウント値がリミット値以上でない場合(ステップS204:NO)には、ステップS24の処理に移行する。ステップS24の処理では、ロックフラグ1、エラーフラグ1、エラーフラグ2にセットされているデータを保護バッファメモリ領域に置き換える(ステップS24)。この場合、ロックフラグ1、エラーフラグ1がそれぞれセットされているので、保護バッファメモリ領域に、その旨を示すフラグ(この場合、「1」)をセットする。
If the count value of the restart counter is not equal to or greater than the limit value (step S204: NO), the process proceeds to step S24. In the process of step S24, the data set in the
続いて、保護バッファメモリ領域にフラグがセットされているか否かを判断する(ステップS25)。ここでは、保護バッファメモリ領域にフラグがセットされているので、保護バッファメモリ領域にフラグがセットされていると判断され(ステップS25:NO)、モータ出力がクリアされる(ステップS26)。すなわち、モータを停止させる。このように、本例では、再起動時に異常が生じた場合には、モータが瞬時に停止する。 Subsequently, it is determined whether or not a flag is set in the protection buffer memory area (step S25). Here, since the flag is set in the protection buffer memory area, it is determined that the flag is set in the protection buffer memory area (step S25: NO), and the motor output is cleared (step S26). That is, the motor is stopped. Thus, in this example, when an abnormality occurs during restart, the motor stops instantaneously.
そして、ステップS1、ステップS2、ステップS4、ステップS22(ステップS101:YES、ステップS105)、ステップS23(S201、ステップS203〜ステップS206)、ステップS24〜ステップS26の処理が繰り返し行われる。このとき、ロックフラグ1をリセットしない限り、モータは停止した状態を維持する。つまり、ロックフラグ1をリセットしない限り、再起動不可となる。
And the process of step S1, step S2, step S4, step S22 (step S101: YES, step S105), step S23 (S201, step S203 to step S206), and step S24 to step S26 is repeatedly performed. At this time, unless the
このように、本例では、強制駆動時において異常が発生し、さらに所定時間A経過後の所定時間B内に再度異常(位置検出エラー)が生じた場合には、その異常はモータロックと判断され、再起動不可能となる。 Thus, in this example, if an abnormality occurs during forced driving and an abnormality (position detection error) occurs again within a predetermined time B after the predetermined time A has elapsed, the abnormality is determined to be a motor lock. It becomes impossible to restart.
5.センサレス駆動時に異常が生じた場合の処理(再起動可能とする処理)
本例では、上述のように、ステップS1、ステップS4、ステップS5、ステップS17、ステップS29、ステップS20〜ステップS25のセンサレス駆動に係る処理を繰り返し行うと共に、この処理とは別に、タイマ1で転流するタイミングを決定し、タイマ2のタイミングで位置検出を開始する。タイマ1、タイマ2は、比較器38u,38v,38wから出力される回転位置検出信号Eu,Ev,Ewに基づいてそのタイミングが決定される。
5. Processing when an abnormality occurs during sensorless driving (processing that enables restart)
In this example, as described above, the processing related to sensorless driving in step S1, step S4, step S5, step S17, step S29, and step S20 to step S25 is repeatedly performed. The timing to flow is determined, and the position detection is started at the timing of the
タイマ2に同期して位置検出割込みに係る処理が実行されると、位置検出間隔バッファメモリに位置検出間隔タイマ値(例えば、電気角60度に相当するカウント総数)が記憶される(ステップS301)。
When the processing related to the position detection interrupt is executed in synchronization with the
続いて、位置検出タイマが初期値であるか否かが判断され(ステップS302)、初期値でない場合(ステップS302:NO)には、位置検出間隔バッファメモリに初期値が記憶される(ステップS307)。一方、位置検出タイマが初期値である場合(ステップS302:YES)には、位置検出タイマが停止しているか否かを判断する(ステップS303)。 Subsequently, it is determined whether or not the position detection timer is an initial value (step S302). If the position detection timer is not the initial value (step S302: NO), the initial value is stored in the position detection interval buffer memory (step S307). ). On the other hand, if the position detection timer is the initial value (step S302: YES), it is determined whether or not the position detection timer is stopped (step S303).
位置検出タイマが停止してしまっている場合(ステップS303:YES)には、位置検出間隔バッファメモリに初期値を記憶し(ステップS307)、位置検出タイマが停止しておらず正常に動作する場合(ステップS303:NO)には、タイマ1に同期して転流パターンを切り替える(ステップS304)。 When the position detection timer has stopped (step S303: YES), the initial value is stored in the position detection interval buffer memory (step S307), and the position detection timer does not stop and operates normally. In (Step S303: NO), the commutation pattern is switched in synchronization with the timer 1 (Step S304).
続いて、タイマ1のタイミングを位置検出バッファメモリに記憶された位置検出間隔タイマ値の1/2とし、タイマ2のタイミングを位置検出バッファメモリに記憶された位置検出間隔タイマ値の3/4とし、タイマ3のタイミングを位置検出バッファメモリに記憶された位置検出間隔タイマ値のα倍(例えば、2倍)とする(ステップS305)。そして、タイマ2に同期して位置検出を開始する。つまり、位置検出タイマのカウントを開始する。
Subsequently, the timing of
そして、本例では、ファンモータ20の回転数が低下すると、タイマ3の割込み処理(ステップS401〜ステップS402)が実行される。つまり、ファンモータ20が定められた回転数にて正常に回転している場合には、ステップS305にてタイマ3の初期値が繰り返し書き換えられるため、タイマ3の割込み処理が行われることがないが、ファンモータ20の回転数が低下すると(例えば、回転数が1/2になると)、タイマ3の割込み処理が行われる。
In this example, when the rotation speed of the
タイマ3の割込み処理では、バッファメモリ37bに停止状態(空転を含む)、強制駆動状態、センサレス駆動状態の各駆動状態を示すフラグがセットされているか否かによって駆動状態が判断され(ステップS401)、停止状態(空転を含む)、強制駆動状態である場合には、割込み処理を終了する。一方、センサレス駆動状態のフラグがセットされている場合には、ファンモータ20の回転数が低下したものと判断され、エラーフラグ2をセットする(ステップS402)。
In the interrupt processing of the timer 3, the driving state is determined based on whether or not the flag indicating each driving state of the stopped state (including idling), the forced driving state, and the sensorless driving state is set in the buffer memory 37b (step S401). In the stop state (including idling) and the forced drive state, the interrupt process is terminated. On the other hand, if the sensorless driving state flag is set, it is determined that the rotational speed of the
つまり、図8に示す説明図を用いて説明すれば、タイマ2のタイミングに基づいて位置検出タイマのカウントを開始し、ファンモータ20が定められた回転数にて正常に回転している場合には、エラー閾値に到達する前に、再度、タイマ2のタイミングに基づいて位置検出タイマのカウントが開始される。
In other words, if the explanation is made with reference to the explanatory diagram shown in FIG. 8, the position detection timer starts counting based on the timing of the
一方、タイマ2のタイミングに基づいて位置検出タイマのカウントを開始し、ファンモータ20の回転数が低下すると(例えば、回転数が1/2になると)、タイマ2のタイミングに基づいて位置検出タイマのカウントを再開する前に、タイマ3の割込み処理が行われ、位置検出タイマのカウント値がエラー閾値に到達したものと判断される。要するに、エラー閾値に到達する前に位置検出をしなければ、異常が発生したものと判断される。そして、異常が発生したものと判断された場合には、エラーフラグ2がセットされる。
On the other hand, the position detection timer starts counting based on the timing of the
そして、ステップS1、ステップS4、ステップS5、ステップS17、ステップS29、ステップS20〜ステップS25のセンサレス駆動に係る処理を繰り返し行うなかで、エラーフラグ2がセットされると、上述の強制駆動状態と同様に、ロック保護の処理が行われる。つまり、ロックフラグ1にフラグがセットされていないと判断され(ステップS101:NO)、既にエラーフラグ2がセットされているので、エラーフラグ1もしくはエラーフラグ2のいずれかがセットされていると判断される(ステップS102:YES)。
When the
そして、ロックカウンタが0でないと判断され(ステップS103)、ロックフラグ2がセットされる(ステップS104)。ロックフラグ2は、上述のように、異常が生じた後の再起動状態であることを示すものである。
Then, it is determined that the lock counter is not 0 (step S103), and the
続いて、再起動の処理において、エラーフラグ1もしくはエラーフラグ2のいずれかがセットされていると判断され(ステップS201:YES)、リスタートカウンタをカウントアップし(ステップS203)、このリスタートカウンタのカウント値がリミット値以上であるか否かが判断される(ステップS204)。
Subsequently, in the restart process, it is determined that either
ステップS204におけるリミット値は、図9,図10に示すように、エラーフラグ1もしくはエラーフラグ2をセットしてから所定時間Aが経過したか否かを判定するためのものであり、エラーフラグ1もしくはエラーフラグ2をセットした後の所定時間Aに対応する値となっている。センサレス駆動時における所定時間Aも、例えば、10秒間に設定されている。
The limit value in step S204 is for determining whether or not a predetermined time A has elapsed since the
そして、リスタートカウンタのカウント値がリミット値以上でない場合(ステップS204:NO)には、ステップS24の処理に移行し、保護バッファメモリ領域にエラーフラグ2がセットされている旨を示すフラグ(この場合、「1」)をセットする。
If the count value of the restart counter is not equal to or greater than the limit value (step S204: NO), the process proceeds to step S24, and a flag (this flag indicating that the
続いて、保護バッファメモリ領域にフラグがセットされていると判断され(ステップS25:NO)、モータ出力がクリアされる(ステップS26)。すなわち、モータを停止させる。このように、本例では、センサレス駆動時に異常が生じた場合には、モータが瞬時に停止する。 Subsequently, it is determined that the flag is set in the protection buffer memory area (step S25: NO), and the motor output is cleared (step S26). That is, the motor is stopped. Thus, in this example, if an abnormality occurs during sensorless driving, the motor stops instantaneously.
そして、上述の強制駆動における処理と同様に、センサレス駆動時において異常が発生した場合でも、所定時間A経過後の所定時間B内に再度異常(位置検出エラー)が生じなければ、その異常は外乱によって脱調と判断し、初期の状態に戻って再起動可能とする。このように、所定時間A経過後の所定時間B内に再度異常(位置検出エラー)が生じなければ、何度でも再起動可能とする。 As in the case of the forced driving process described above, even if an abnormality occurs during sensorless driving, if the abnormality (position detection error) does not occur again within a predetermined time B after the predetermined time A has elapsed, the abnormality is a disturbance. Is determined to be out of step, and can be restarted by returning to the initial state. As described above, if an abnormality (position detection error) does not occur again within the predetermined time B after the predetermined time A has elapsed, the system can be restarted any number of times.
6.センサレス駆動時に異常が生じた場合の処理(再起動不可能とする処理)
センサレス駆動時に異常が発生した場合の所定時間A経過後の処理では、上述のように、所定時間B内に再度異常(位置検出エラー)が生じなければ、センサレス駆動時の異常は外乱によって脱調と判断され、初期の状態に戻って再起動可能となる。
6). Processing when an abnormality occurs during sensorless driving (processing that makes restart impossible)
In the processing after the elapse of the predetermined time A when an abnormality occurs during sensorless driving, if no abnormality (position detection error) occurs again within the predetermined time B as described above, the abnormality during the sensorless driving is stepped out due to disturbance. It is determined that it can be restarted after returning to the initial state.
ところが、ロックカウンタのカウント値がリミット値以上となる前に(ステップS108:YESとなる前に)、ステップS15において、強制転流カウンタのカウント値がリミット値以上となった場合(ステップS15:YES)、もしくは、タイマ3の割込み処理が実行された場合には、所定時間Bが経過する前に再度異常が生じたことになる。この場合には、再起動時に異常が生じたものと判断し、エラーフラグ1もしくはエラーフラグ2をセットする。そして、この場合も、上述の強制駆動時における処理と同様に、ステップS105においてロックフラグ1をセットし、再起動不可とする。
However, before the count value of the lock counter becomes equal to or greater than the limit value (step S108: before YES), in step S15, the count value of the forced commutation counter exceeds the limit value (step S15: YES). ) Or when the timer 3 interrupt process is executed, the abnormality occurs again before the predetermined time B elapses. In this case, it is determined that an abnormality has occurred at the time of restart, and the
このように、本例では、センサレス駆動時において異常が発生し、さらに所定時間A経過後の所定時間B内に再度異常(位置検出エラー)が生じた場合には、その異常はモータロックと判断され、再起動不可能となる。 Thus, in this example, when an abnormality occurs during sensorless driving and an abnormality (position detection error) occurs again within a predetermined time B after the predetermined time A has elapsed, the abnormality is determined to be a motor lock. It becomes impossible to restart.
上記したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(イ)本実施形態によれば、ファンモータ20の強制起動時に、ファンモータ20の回転数がファンモータ20の強制的な起動を開始した後の所定時間C内に予め定められた値に到達しなかった場合にファンモータ20への電力供給を停止するので、ファンモータ20の強制起動時のような低速時にロックや脱調等の異常が生じた場合でも、ファンモータ20を瞬時に停止させることができる。
As described above, according to the present embodiment, the following effects are obtained.
(A) According to the present embodiment, when the
(ロ)本実施形態によれば、ファンモータ20の回転数がファンモータ20の強制的な起動を開始した後の所定時間C内に予め定められた値に到達したか否かによって異常が生じたことを判断するので、回転子22が停止することによって固定子巻線21u,21v,21wから得られる誘起電圧信号が変化しない場合でも、ファンモータ20の強制起動時に回転子22がロック等によって停止したという異常を確実に検出することができる。
(B) According to the present embodiment, an abnormality occurs depending on whether or not the rotational speed of the
(ハ)本実施形態によれば、固定子巻線21u,21v,21wに誘起される誘起電圧に基づいて再び位置検出をする前に位置検出タイマのカウント値が予め定められた閾値に達した場合に異常と判断するので、回転子22が停止することによって固定子巻線21u,21v,21wから得られる誘起電圧信号が変化しない場合でも、センサレス駆動中に回転子22が脱調等によって停止したという異常を確実に検出することができる。
(C) According to the present embodiment, the count value of the position detection timer reaches a predetermined threshold before performing position detection again based on the induced voltage induced in the
(ニ)本実施形態によれば、ファンモータ20を再起動させてから所定時間Bが経過するまでにファンモータ20に再び異常が生じなければ、初めの異常は外乱による脱調と判断することができる。また、ファンモータ20を再起動させてから所定時間Bが経過するまでにファンモータ20に再び異常が生じた場合には、初めの異常はロックによるものと判断することができる。このように、ファンモータ20の脱調およびロックの別を確実に判断することができる。
(D) According to the present embodiment, if no abnormality occurs again in the
(ホ)そして、本実施形態によれば、上述のように、ファンモータ20の強制起動時やセンサレス駆動時にロックや脱調等によって回転子22が停止した場合でも、これらの異常を確実に検出することができるので、固定子巻線21u,21v,21wの同一相に電流が流れ続けることを防止でき、インバータ回路30Aや固定子巻線21u,21v,21wが損傷することを防止することが可能である。
(E) According to the present embodiment, as described above, even when the
10 ファン、11 羽根、12 回転シャフト、20 ブラシレスモータ(ファンモータ)、21 永久磁石固定子(固定子)、21u,21v,21w 固定子巻線、22 回転子、30 ブラシレスモータの制御装置(コントローラ)、30A インバータ回路、30B ドライバ回路、30C モータ制御回路、30D 回転位置検出回路、30E フィルタ回路、31a 入力端子、31n,31p 電源端子、32u,32v,32w 外部出力端子、33a,33b,33c,33d,33e,33f スイッチング素子、34a,34b,34c,34d,34e,34f 整流素子、35a 陽極電源線、35b 陰極電源線、36a,36b 中性電位生成抵抗、37a 演算部、37b バッファメモリ、37c タイマ、38u,38v,38w 比較器、39 電源検出器、40 車両用電源バッテリ、41 陽極電源線、42 陰極電源線、50 上位コントローラ、64 イグニッションスイッチ、65 ヒューズ、66 ヒューズ、C1,C2 コンデンサ、L1 インダクタ、S 車両用ファンモータ装置 10 fan, 11 blade, 12 rotating shaft, 20 brushless motor (fan motor), 21 permanent magnet stator (stator), 21u, 21v, 21w stator winding, 22 rotor, 30 brushless motor control device (controller) ), 30A inverter circuit, 30B driver circuit, 30C motor control circuit, 30D rotational position detection circuit, 30E filter circuit, 31a input terminal, 31n, 31p power supply terminal, 32u, 32v, 32w external output terminal, 33a, 33b, 33c, 33d, 33e, 33f Switching element, 34a, 34b, 34c, 34d, 34e, 34f Rectifier element, 35a Anode power line, 35b Cathode power line, 36a, 36b Neutral potential generating resistor, 37a arithmetic unit, 37b buffer memory, 37c Timer, 38u, 3 v, 38w Comparator, 39 Power detector, 40 Vehicle power battery, 41 Anode power line, 42 Cathode power line, 50 Host controller, 64 Ignition switch, 65 fuse, 66 fuse, C1, C2 capacitor, L1 inductor, S Fan motor device for vehicle
Claims (9)
前記固定子巻線に順次駆動磁界を生じさせて前記永久磁石回転子を強制的に回転させる強制起動ステップと、
前記ブラシレスモータの強制起動時に前記固定子巻線に誘起される誘起電圧に基づいて前記永久磁石回転子の回転数を検出すると共に、前記永久磁石回転子の回転数が前記ブラシレスモータの強制的な起動を開始した後の基準時間内に予め定められた値に到達したか否かを判断する第一の異常判断ステップと、
前記永久磁石回転子の回転数が前記ブラシレスモータの強制的な起動を開始した後の基準時間内に予め定められた値に到達しなかった場合に、前記固定子巻線への電力供給を停止する電力供給停止ステップと、
前記固定子巻線への電力供給を停止してから所定時間経過後に、前記固定子巻線に順次駆動磁界を生じさせて前記永久磁石回転子を回転させ、前記ブラシレスモータを再起動する再起動ステップと、
前記永久磁石回転子の回転数が前記ブラシレスモータの再起動を開始した後の基準時間内に予め定められた値に到達しなかったことが前記ブラシレスモータを再起動させてから所定時間経過するまでに生じたか否かを判断する第二の異常判断ステップと、
前記ブラシレスモータを再起動させてから所定時間経過するまでに、前記永久磁石回転子の回転数が前記ブラシレスモータの再起動を開始した後の基準時間内に予め定められた値に到達しなかった場合に、前記固定子巻線への電力供給を停止すると共に、前記ブラシレスモータの再起動を不可能とする再起動不能化ステップと、
を備えたことを特徴とするブラシレスモータの制御方法。 In the brushless motor control method of rotating the permanent magnet rotor of the brushless motor in a sensorless manner by sequentially switching the driving magnetic field of the stator winding based on the induced voltage induced in the stator winding of the brushless motor,
A forced starting step of forcibly rotating the permanent magnet rotor by sequentially generating a driving magnetic field in the stator winding;
The rotational speed of the permanent magnet rotor is detected based on the induced voltage induced in the stator winding at the time of forced activation of the brushless motor, and the rotational speed of the permanent magnet rotor is A first abnormality determination step for determining whether or not a predetermined value has been reached within a reference time after starting activation;
If the rotation speed of the permanent magnet rotor does not reach a predetermined value within a reference time after starting the forced start of the brushless motor, the power supply to the stator winding is stopped. A power supply stopping step,
After a predetermined time has elapsed since the power supply to the stator winding was stopped, a driving magnetic field is sequentially generated in the stator winding to rotate the permanent magnet rotor and restart the brushless motor. Steps,
Until the predetermined time elapses after the brushless motor is restarted that the rotational speed of the permanent magnet rotor has not reached a predetermined value within a reference time after the restart of the brushless motor is started. A second abnormality determining step for determining whether or not
The rotational speed of the permanent magnet rotor did not reach a predetermined value within a reference time after starting the restart of the brushless motor until a predetermined time has elapsed since the brushless motor was restarted. In this case, the power supply to the stator winding is stopped, and the restart disable step for disabling the restart of the brushless motor;
A method for controlling a brushless motor, comprising:
前記固定子巻線に誘起される誘起電圧に基づいて前記固定子巻線の駆動磁界を順次切り替えて前記永久磁石回転子をセンサレス方式で回転させるセンサレス駆動ステップと、
前記ブラシレスモータのセンサレス駆動時に前記固定子巻線に誘起される誘起電圧に基づいて位置検出を開始すると共に位置検出タイマによるカウントを開始し、前記位置検出タイマのカウント値が予め定められた閾値に達する前に再び前記固定子巻線に誘起される誘起電圧に基づいて位置検出したか否かを判断する第一の異常判断ステップと、
前記固定子巻線に誘起される誘起電圧に基づいて再び位置検出をする前に前記位置検出タイマのカウント値が予め定められた閾値に達した場合に、前記固定子巻線への電力供給を停止する電力供給停止ステップと、
前記固定子巻線への電力供給を停止してから所定時間経過後に、前記固定子巻線に順次駆動磁界を生じさせて前記永久磁石回転子を回転させ、前記ブラシレスモータを再起動する再起動ステップと、
前記永久磁石回転子の回転数が前記ブラシレスモータの再起動を開始した後の基準時間内に予め定められた値に到達しなかったことが前記ブラシレスモータを再起動させてから所定時間経過するまでに生じたか否かを判断する第二の異常判断ステップと、
前記ブラシレスモータを再起動させてから所定時間経過するまでに、前記永久磁石回転子の回転数が前記ブラシレスモータの再起動を開始した後の基準時間内に予め定められた値に到達しなかった場合に、前記固定子巻線への電力供給を停止すると共に、前記ブラシレスモータの再起動を不可能とする再起動不能化ステップと、
を備えたことを特徴とするブラシレスモータの制御方法。 In the brushless motor control method of rotating the permanent magnet rotor of the brushless motor in a sensorless manner by sequentially switching the driving magnetic field of the stator winding based on the induced voltage induced in the stator winding of the brushless motor,
A sensorless driving step of rotating the permanent magnet rotor in a sensorless manner by sequentially switching a driving magnetic field of the stator winding based on an induced voltage induced in the stator winding;
Position detection is started based on the induced voltage induced in the stator winding during sensorless driving of the brushless motor and counting by the position detection timer is started, and the count value of the position detection timer is set to a predetermined threshold value. A first abnormality determination step for determining whether or not the position is detected based on the induced voltage induced in the stator winding again before reaching;
If the count value of the position detection timer reaches a predetermined threshold before performing position detection again based on the induced voltage induced in the stator winding, power is supplied to the stator winding. A power supply stop step for stopping;
After a predetermined time has elapsed since the power supply to the stator winding was stopped, a driving magnetic field is sequentially generated in the stator winding to rotate the permanent magnet rotor and restart the brushless motor. Steps,
Until the predetermined time elapses after the brushless motor is restarted that the rotational speed of the permanent magnet rotor has not reached a predetermined value within a reference time after the restart of the brushless motor is started. A second abnormality determining step for determining whether or not
The rotational speed of the permanent magnet rotor did not reach a predetermined value within a reference time after starting the restart of the brushless motor until a predetermined time has elapsed since the brushless motor was restarted. And stopping the power supply to the stator winding and disabling the restart of the brushless motor,
A method for controlling a brushless motor, comprising:
前記ブラシレスモータの制御装置は、前記ブラシレスモータを強制的に起動させる際に、前記永久磁石回転子の回転数が前記ブラシレスモータの強制的な起動を開始した後の基準時間内に予め定められた値に到達しなかった場合に前記固定子巻線への電力供給を停止すると共に、前記固定子巻線への電力供給を停止してから所定時間経過後に、前記固定子巻線に順次駆動磁界を生じさせて前記ブラシレスモータを再起動させ、前記ブラシレスモータを再起動させてから所定時間経過するまでに、前記永久磁石回転子の回転数が前記ブラシレスモータの再起動を開始した後の基準時間内に予め定められた値に到達しなかった場合に、前記固定子巻線への電力供給を停止すると共に、前記ブラシレスモータの再起動を不可能とすることを特徴とするブラシレスモータの制御装置。 When the brushless motor is started, a driving magnetic field is sequentially generated in the stator winding based on the synchronization signal to forcibly rotate the permanent magnet rotor, and is induced in the stator winding during steady rotation of the brushless motor. A control device for a brushless motor in which a driving magnetic field of the stator winding is sequentially switched based on an induced voltage to rotate the permanent magnet rotor in a sensorless manner,
In the brushless motor control device, when the brushless motor is forcibly started, the rotation speed of the permanent magnet rotor is predetermined within a reference time after starting the brushless motor forcibly. When the value is not reached, the power supply to the stator winding is stopped, and after a predetermined time has passed since the power supply to the stator winding is stopped, the driving magnetic field is sequentially applied to the stator winding. The reference time after the rotational speed of the permanent magnet rotor starts the restart of the brushless motor until a predetermined time elapses after the brushless motor is restarted and the brushless motor is restarted. If the predetermined value is not reached, the power supply to the stator winding is stopped and the brushless motor cannot be restarted. Control device for a brushless motor.
前記ブラシレスモータの制御装置は、前記ブラシレスモータをセンサレス駆動させる際に、前記固定子巻線に誘起される誘起電圧に基づいて位置検出を開始すると共に位置検出タイマによるカウントを開始し、前記固定子巻線に誘起される誘起電圧に基づいて再び位置検出をする前に前記位置検出タイマのカウント値が予め定められた閾値に達した場合に、前記固定子巻線への電力供給を停止し、前記固定子巻線への電力供給を停止してから所定時間経過後に、前記固定子巻線に順次駆動磁界を生じさせて前記ブラシレスモータを再起動させ、前記ブラシレスモータを再起動させてから所定時間経過するまでに、前記永久磁石回転子の回転数が前記ブラシレスモータの再起動を開始した後の基準時間内に予め定められた値に到達しなかった場合に、前記固定子巻線への電力供給を停止すると共に、前記ブラシレスモータの再起動を不可能とすることを特徴とするブラシレスモータの制御装置。 When the brushless motor is started, a driving magnetic field is sequentially generated in the stator winding based on the synchronization signal to forcibly rotate the permanent magnet rotor, and is induced in the stator winding during steady rotation of the brushless motor. A control device for a brushless motor in which a driving magnetic field of the stator winding is sequentially switched based on an induced voltage to rotate the permanent magnet rotor in a sensorless manner,
When the brushless motor is driven sensorlessly, the brushless motor control device starts position detection based on an induced voltage induced in the stator winding and starts counting by a position detection timer. When the count value of the position detection timer reaches a predetermined threshold before performing position detection again based on the induced voltage induced in the winding, the power supply to the stator winding is stopped, After a predetermined time has elapsed since the power supply to the stator winding was stopped, a driving magnetic field was sequentially generated in the stator winding to restart the brushless motor, and then restart the brushless motor. If the number of rotations of the permanent magnet rotor does not reach a predetermined value within a reference time after starting the restart of the brushless motor by the time elapsed To stops the power supply to the stator windings, the control device for a brushless motor, characterized in that impossible to restart the brushless motor.
前記ブラシレスモータの制御装置は、前記ブラシレスモータの起動時に前記ブラシレスモータの固定子巻線に誘起される誘起電圧に基づいて前記ブラシレスモータの永久磁石回転子の回転数を検出する回転数検出手段と、
前記ブラシレスモータの起動を開始した後の基準時間を予め記憶する記憶手段と、
前記回転数検出手段によって検出された前記永久磁石回転子の回転数が前記記憶手段に予め記憶された基準時間内に予め定められた値に到達したか否かを判断し、前記永久磁石回転子の回転数が前記基準時間内に予め定められた値に到達しなかった場合に前記ブラシレスモータの駆動に異常が生じたものと判断する異常検出手段と、
該異常検出手段によって異常が検出された場合に前記固定子巻線への電力供給を停止する制御手段と、を有して構成されたことを特徴とするブラシレスモータの制御装置。 When an abnormality occurs during the operation of the brushless motor, the power supply to the brushless motor is stopped, the brushless motor is restarted after a lapse of a predetermined time from the stop of the power supply, and until the predetermined time elapses after the restart In the brushless motor control device which stops the power supply to the brushless motor and makes it impossible to restart the brushless motor when an abnormality occurs again in
The brushless motor control device comprises: a rotational speed detection means for detecting a rotational speed of a permanent magnet rotor of the brushless motor based on an induced voltage induced in a stator winding of the brushless motor when the brushless motor is started; ,
Storage means for storing in advance a reference time after starting the brushless motor;
It is determined whether the rotation speed of the permanent magnet rotor detected by the rotation speed detection means has reached a predetermined value within a reference time stored in advance in the storage means, and the permanent magnet rotor An abnormality detecting means for determining that an abnormality has occurred in the driving of the brushless motor when the rotational speed of the motor does not reach a predetermined value within the reference time;
And a control means for stopping power supply to the stator winding when an abnormality is detected by the abnormality detection means.
前記ブラシレスモータの制御装置は、前記ブラシレスモータの固定子巻線に誘起される誘起電圧を検出する誘起電圧検出手段と、
前記ブラシレスモータのセンサレス駆動時に前記固定子巻線に誘起される誘起電圧に基づいてカウントを開始する位置検出タイマ手段と、
該位置検出タイマ手段のカウント値が予め定められた閾値に達する前に前記誘起電圧検出手段によって再び前記固定子巻線に誘起される誘起電圧を検出したか否かを判断し、前記誘起電圧検出手段によって前記固定子巻線に誘起される誘起電圧を検出をする前に前記位置検出タイマのカウント値が予め定められた閾値に達した場合に前記ブラシレスモータの駆動に異常が生じたものと判断する異常検出手段と、
該異常検出手段によって異常が検出された場合に前記固定子巻線への電力供給を停止する制御手段と、を有して構成されたことを特徴とするブラシレスモータの制御装置。 When an abnormality occurs during the operation of the brushless motor, the power supply to the brushless motor is stopped, the brushless motor is restarted after a lapse of a predetermined time from the stop of the power supply, and until the predetermined time elapses after the restart In the brushless motor control device which stops the power supply to the brushless motor and makes it impossible to restart the brushless motor when an abnormality occurs again in
The brushless motor control device comprises an induced voltage detection means for detecting an induced voltage induced in a stator winding of the brushless motor;
Position detection timer means for starting counting based on an induced voltage induced in the stator winding during sensorless driving of the brushless motor;
It is determined whether or not the induced voltage induced in the stator winding is detected again by the induced voltage detecting means before the count value of the position detection timer means reaches a predetermined threshold, and the induced voltage detection If the count value of the position detection timer reaches a predetermined threshold before detecting the induced voltage induced in the stator winding by the means, it is determined that an abnormality has occurred in driving the brushless motor. Anomaly detection means to
And a control means for stopping power supply to the stator winding when an abnormality is detected by the abnormality detection means.
該ファンモータの回転に伴って回転するファンと、
前記ファンモータを駆動させるコントローラと、
該コントローラに電源を供給する車両用電源バッテリと、を備えてなる車両用ファンモータ装置において、
前記コントローラに、請求項4乃至請求項8のいずれか一項に記載のブラシレスモータの制御装置を用いたことを特徴とする車両用ファンモータ装置。 A fan motor consisting of a brushless motor;
A fan that rotates as the fan motor rotates;
A controller for driving the fan motor;
In a vehicle fan motor device comprising: a vehicle power supply battery that supplies power to the controller;
A vehicular fan motor device using the brushless motor control device according to any one of claims 4 to 8 as the controller.
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JP2004301859A JP2006115641A (en) | 2004-10-15 | 2004-10-15 | Control method and device for brushless electric motor, and vehicles of brushless electric motor |
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Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008029122A (en) * | 2006-07-21 | 2008-02-07 | Aisan Ind Co Ltd | Controller of sensorless brushless motor |
JP2010045941A (en) * | 2008-08-18 | 2010-02-25 | Denso Corp | Motor control circuit, fan driver for vehicle and motor control method |
US8159162B2 (en) | 2007-12-28 | 2012-04-17 | Denso Corporation | Motor control apparatus, vehicle fan drive apparatus, and motor control method |
JP2013081375A (en) * | 2013-02-06 | 2013-05-02 | Mitsuba Corp | Drive unit and control method for brushless motor and drive unit and control method for brushless fan motor |
JP2014036572A (en) * | 2012-08-09 | 2014-02-24 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | Detection error prevention device of srm and method therefor |
JP2015146715A (en) * | 2014-02-04 | 2015-08-13 | ファナック株式会社 | Electronic equipment having fan motor |
EP2429074A3 (en) * | 2010-09-09 | 2018-03-28 | Hitachi Car Engineering Co., Ltd. | Brushless motor control device and brushless motor system |
JP2019188945A (en) * | 2018-04-23 | 2019-10-31 | 株式会社デンソー | On-vehicle cooling device |
WO2021018104A1 (en) | 2019-07-30 | 2021-02-04 | Nanjing Chervon Industry Co., Ltd. | Power tool using brushless motor and method for controlling the same |
-
2004
- 2004-10-15 JP JP2004301859A patent/JP2006115641A/en not_active Abandoned
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008029122A (en) * | 2006-07-21 | 2008-02-07 | Aisan Ind Co Ltd | Controller of sensorless brushless motor |
US8159162B2 (en) | 2007-12-28 | 2012-04-17 | Denso Corporation | Motor control apparatus, vehicle fan drive apparatus, and motor control method |
JP2010045941A (en) * | 2008-08-18 | 2010-02-25 | Denso Corp | Motor control circuit, fan driver for vehicle and motor control method |
JP4735681B2 (en) * | 2008-08-18 | 2011-07-27 | 株式会社デンソー | MOTOR CONTROL CIRCUIT, VEHICLE FAN DRIVE DEVICE, AND MOTOR CONTROL METHOD |
EP2429074A3 (en) * | 2010-09-09 | 2018-03-28 | Hitachi Car Engineering Co., Ltd. | Brushless motor control device and brushless motor system |
JP2014036572A (en) * | 2012-08-09 | 2014-02-24 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | Detection error prevention device of srm and method therefor |
JP2013081375A (en) * | 2013-02-06 | 2013-05-02 | Mitsuba Corp | Drive unit and control method for brushless motor and drive unit and control method for brushless fan motor |
JP2015146715A (en) * | 2014-02-04 | 2015-08-13 | ファナック株式会社 | Electronic equipment having fan motor |
US9512851B2 (en) | 2014-02-04 | 2016-12-06 | Fanuc Corporation | Electronic apparatus with fan motor |
JP2019188945A (en) * | 2018-04-23 | 2019-10-31 | 株式会社デンソー | On-vehicle cooling device |
JP7180106B2 (en) | 2018-04-23 | 2022-11-30 | 株式会社デンソー | In-vehicle cooling system |
WO2021018104A1 (en) | 2019-07-30 | 2021-02-04 | Nanjing Chervon Industry Co., Ltd. | Power tool using brushless motor and method for controlling the same |
EP3973629A4 (en) * | 2019-07-30 | 2022-11-09 | Nanjing Chervon Industry Co., Ltd. | Power tool using brushless motor and method for controlling the same |
US11791750B2 (en) | 2019-07-30 | 2023-10-17 | Nanjing Chervon Industry Co., Ltd. | Power tool using brushless motor and method for controlling the same |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061019 |
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