JP2006325346A - Method and apparatus for controlling brushless motor and brushless motor device - 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ブラシレスモータ装置に係り、特に、複数相の固定子巻線の各々に生ずる端子電圧に基づいて複数相の位置検出信号を生成するようにしたセンサレス方式の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ブラシレス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 brushless motor device, and more particularly, to generate a plurality of phase position detection signals based on terminal voltages generated in each of a plurality of stator windings. The present invention relates to a sensorless brushless motor control method, a brushless motor control device, and a brushless motor device.
この種のブラシレスモータの制御方法としては、次の技術がある(例えば、特許文献1参照)。例えば、特許文献1に記載の例では、直流電源をインバータ回路を介してブラシレスモータの電機子巻線に供給する際、制御回路は位置検出部からの位置検出信号をもとにして回転子の位置を検出し、この位置検出に基づいてインバータ回路のトランジスタをオン、オフ駆動する。
As a method for controlling this type of brushless motor, there is the following technique (see, for example, Patent Document 1). For example, in the example described in
また、制御回路は、回転子の位置検出間隔の時間を算出し、この算出間隔時間が所定範囲内にないときには位置検出系に異常があるとしてインバータ回路を駆動するための信号を生成せず、運転を停止する。この運転停止から所定時間経過したとき、再度運転を開始し、この再運転開始後位置検出間隔の時間が所定範囲内にないときには位置検出系に異常があるとして運転を停止し、かつ再運転不可能としている。 In addition, the control circuit calculates the time of the rotor position detection interval, and when this calculation interval time is not within the predetermined range, does not generate a signal for driving the inverter circuit as an error in the position detection system, Stop operation. When a predetermined time has elapsed from the stop of the operation, the operation is started again. When the position detection interval time after the start of the re-operation is not within the predetermined range, the operation is stopped because the position detection system is abnormal, and the operation is not restarted. It is possible.
一方、上記再運転開始から所定時間内において、位置検出間隔の時間が所定範囲内にあるときには再運転を継続し、上記位置検出系の異常判定動作を繰り返し可能としている。
しかしながら、特許文献1に記載の例において、ブラシレスモータの回転数が低い場合やノイズの多い環境下では、位置検出部の積分回路から出力される信号の中性点電位との交点付近にノイズが生じることがある。従って、このような場合には、積分回路からの出力信号と中性点電位との比較信号が位置検出時よりも短い間隔で変化することになる。
However, in the example described in
そして、特許文献1に記載の例において、積分回路からの出力信号と中性点電位との比較信号が位置検出時よりも短い間隔で複数回変化すると、一回目の信号変化に基づく割り込み処理で時刻を検出し、二回目の信号変化に基づく割り込み処理で位置検出間隔の時間を算出することになる。
In the example described in
このとき、一回目の信号変化と二回目の信号変化の少なくとも一方がノイズによるものであると、二回目の信号変化に基づく割り込み処理で位置検出間隔の時間を算出した結果、位置検出間隔の時間が所定範囲外であると判断され、駆動波形の生成が停止されることになる。 At this time, if at least one of the first signal change and the second signal change is due to noise, the position detection interval time is calculated as a result of the interrupt processing based on the second signal change. Is determined to be outside the predetermined range, and the generation of the drive waveform is stopped.
そして、特許文献1に記載の例では、所定時間経過後に運転を再開し、信号変化毎に割り込み処理を行うようにしているが、この所定時間経過後の再運転時における割り込み処理がノイズによる信号変化に基づいたものである場合でも、駆動波形の生成を再度停止し、且つ、異常と判定した旨の報知処理が行われることになる。
In the example described in
このように、特許文献1に記載の例では、積分回路からの出力信号にノイズが生じると、このノイズにより誤作動しブラシレスモータが停止するという不具合がある。
As described above, in the example described in
また、特許文献1に記載のように、運転再開までの所定時間の経過を一つの割り込み処理中のタイマ機能で判別するようにすると、このタイマ機能の処理にマイクロコンピュータが占有されてしまい、マイクロコンピュータの処理速度が著しく低下する。従って、マイクロコンピュータがその他の処理を行うことができなくなる虞がある。
Further, as described in
なお、位置検出信号をもとにした位置検出間隔の時間が所定範囲外である場合には、インバータ回路の特定のスイッチング素子に大電流が流れないようにし、スイッチング素子の劣化、損傷を防ぐ必要がある。 If the position detection interval time based on the position detection signal is outside the specified range, it is necessary to prevent a large current from flowing through a specific switching element of the inverter circuit and to prevent deterioration and damage of the switching element. There is.
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、位置検出信号にノイズによる信号変化が生じる場合でも、誤作動することなくブラシレスモータの運転を継続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ブラシレス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 an object of the present invention is to provide a brushless motor capable of continuing the operation of the brushless motor without malfunction even when a signal change due to noise occurs in the position detection signal. A motor control method, a brushless motor control device, and a brushless motor device are provided.
また、本発明の他の目的は、位置検出信号に基づく位置検出間隔時間が予め定められた基準時間の範囲外である場合には、インバータ回路部の特定のスイッチング素子に大電流が流れないようにし、スイッチング素子の劣化、損傷を防ぐ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ブラシレスモータ装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to prevent a large current from flowing through a specific switching element of the inverter circuit unit when the position detection interval time based on the position detection signal is outside the predetermined reference time range. Another object of the present invention is to provide a brushless motor control method, a brushless motor control device, and a brushless motor device capable of preventing deterioration and damage of a switching element.
また、本発明のさらに他の目的は、制御部の処理速度の低下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ブラシレスモータ装置を提供することにある。 Still another object of the present invention is to provide a brushless motor control method, a brushless motor control device, and a brushless motor device capable of preventing a reduction in processing speed of a control unit.
前記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、ブラシレスモータに設けられた複数相の固定子巻線の各々に生ずる端子電圧に基づいて複数相の位置検出信号を生成すると共に、前記位置検出信号に基づいて生成した通電信号により前記固定子巻線への通電を順に切り替えてブラシレスモータの回転を制御するブラシレスモータの制御方法であって、前記複数相の位置検出信号のうち同一相の位置検出信号の変化毎に割り込み処理を行うと共に、前記割り込み処理において前記同一相の位置検出信号における少なくとも二つの信号変化に基づいて位置検出間隔時間を算出し、当該位置検出間隔時間が予め定められた基準時間よりも小さい場合に、前記位置検出信号の変化がノイズによるものであると判断して前記割り込み処理を終了することを特徴とする。
In order to solve the above problem, the invention according to
また、請求項7に記載の発明は、ブラシレスモータに設けられた複数相の固定子巻線の各々に生ずる端子電圧を検出して複数相の位置検出信号を出力する位置検出部と、前記位置検出部から出力された位置検出信号に基づいて通電信号を生成して出力する制御部と、前記制御部から出力された通電信号に基づいて前記固定子巻線への通電を順に切り替えるインバータ回路部と、を有して構成されたブラシレスモータの制御装置において、前記制御部は、前記位置検出部から出力された同一相の位置検出信号の変化毎に割り込み処理を行うと共に、前記割り込み処理において前記同一相の位置検出信号における少なくとも二つの信号変化に基づいて位置検出間隔時間を算出し、当該位置検出間隔時間が予め定められた基準時間よりも小さい場合に、前記位置検出信号の変化がノイズによるものであると判断して前記割り込み処理を終了することを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a position detection unit for detecting a terminal voltage generated in each of a plurality of stator windings provided in a brushless motor and outputting a plurality of phase position detection signals; A control unit that generates and outputs an energization signal based on the position detection signal output from the detection unit, and an inverter circuit unit that sequentially switches energization to the stator winding based on the energization signal output from the control unit In the brushless motor control device configured to include the control unit, the control unit performs an interrupt process for each change in the position detection signal of the same phase output from the position detection unit, and in the interrupt process When the position detection interval time is calculated based on at least two signal changes in the position detection signal of the same phase, and the position detection interval time is shorter than a predetermined reference time Characterized in that the change of the position detection signal ends the interrupt processing determines to be due to noise.
このように、請求項1又は請求項7に記載の発明では、複数相の位置検出信号のうち同一相の位置検出信号の変化毎に割り込み処理を行うと共に、この割り込み処理において同一相の位置検出信号における少なくとも二つの信号変化に基づいて位置検出間隔時間を算出し、当該位置検出間隔時間が予め定められた基準時間よりも小さい場合に、位置検出信号の変化がノイズによるものであると判断してこの割り込み処理を終了する。従って、位置検出信号にノイズによる信号変化が生じる場合でも、誤作動することなくブラシレスモータの運転を継続することが可能となる。 As described above, according to the first or seventh aspect of the invention, the interrupt process is performed every time the same-phase position detection signal among the plural-phase position detection signals changes, and the same-phase position detection is performed in this interrupt process. A position detection interval time is calculated based on at least two signal changes in the signal, and when the position detection interval time is smaller than a predetermined reference time, it is determined that the change in the position detection signal is due to noise. The interrupt process is terminated. Therefore, even when a signal change due to noise occurs in the position detection signal, the operation of the brushless motor can be continued without malfunction.
また、前記課題を解決するために、請求項2に記載の発明は、ブラシレスモータに設けられた複数相の固定子巻線の各々に生ずる端子電圧に基づいて複数相の位置検出信号を生成すると共に、前記位置検出信号に基づいて生成した通電信号により前記固定子巻線への通電を順に切り替えてブラシレスモータの回転を制御するブラシレスモータの制御方法であって、前記複数相の位置検出信号のうち同一相の位置検出信号における少なくとも二つの信号変化に基づいて第一の位置検出間隔時間を算出し、当該第一の位置検出間隔時間が予め定められた基準時間よりも大きい場合に、前記同一相の位置検出信号における少なくとも一つの信号変化と、前記同一相の位置検出信号とは異なる相の位置検出信号における少なくとも一つの信号変化とに基づいて第二の位置検出間隔時間を算出し、当該第二の位置検出間隔時間が予め定められた基準時間の範囲外である場合に、位置検出異常と判断して前記通電信号の出力を停止することを特徴とする。
In order to solve the above problem, the invention according to
また、請求項8に記載の発明は、ブラシレスモータに設けられた複数相の固定子巻線の各々に生ずる端子電圧を検出して複数相の位置検出信号を出力する位置検出部と、前記位置検出部から出力された位置検出信号に基づいて通電信号を生成して出力する制御部と、前記制御部から出力された通電信号に基づいて前記固定子巻線への通電を順に切り替えるインバータ回路部と、を有して構成されたブラシレスモータの制御装置において、前記制御部は、前記位置検出部から出力された同一相の位置検出信号における少なくとも二つの信号変化に基づいて第一の位置検出間隔時間を算出し、当該第一の位置検出間隔時間が予め定められた基準時間よりも大きい場合に、前記同一相の位置検出信号における少なくとも一つの信号変化と、前記同一相の位置検出信号とは異なる相の位置検出信号における少なくとも一つの信号変化とに基づいて第二の位置検出間隔時間を算出し、当該第二の位置検出間隔時間が予め定められた基準時間の範囲外である場合に、位置検出異常と判断して前記通電信号の出力を停止することを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a position detection unit that detects a terminal voltage generated in each of a plurality of stator windings provided in a brushless motor and outputs a plurality of position detection signals; A control unit that generates and outputs an energization signal based on the position detection signal output from the detection unit, and an inverter circuit unit that sequentially switches energization to the stator winding based on the energization signal output from the control unit In the brushless motor control device configured to include the first position detection interval based on at least two signal changes in the same-phase position detection signal output from the position detection unit. When the time is calculated and the first position detection interval time is larger than a predetermined reference time, at least one signal change in the same-phase position detection signal and the same A second position detection interval time is calculated based on at least one signal change in a position detection signal of a phase different from the position detection signal of the second position detection signal, and the second position detection interval time is a predetermined reference time range When it is outside, it is determined that the position detection is abnormal, and the output of the energization signal is stopped.
このように、請求項2又は請求項8に記載の発明では、複数相の位置検出信号のうち同一相の位置検出信号における少なくとも二つの信号変化に基づいて第一の位置検出間隔時間を算出し、位置検出信号の変化がノイズによるものであるか否かを判断する。
Thus, in the invention according to
そして、当該第一の位置検出間隔時間が予め定められた基準時間よりも大きい場合、すなわち、位置検出信号の変化がノイズによるものでなく、ロータの位置検出によるものである場合には、同一相の位置検出信号における少なくとも一つの信号変化と、上記同一相の位置検出信号とは異なる相の位置検出信号における少なくとも一つの信号変化とに基づいて第二の位置検出間隔時間を算出する。 If the first position detection interval time is larger than a predetermined reference time, that is, if the change in the position detection signal is not due to noise but due to rotor position detection, the same phase The second position detection interval time is calculated based on at least one signal change in the position detection signal and at least one signal change in the position detection signal in a phase different from the position detection signal in the same phase.
このとき、従来の如く、第二の位置検出間隔時間の算出を上記同一相の位置検出信号における少なくとも二つの信号変化に基づいて行うようにすると、上記同一相の位置検出信号にノイズによる信号変化が生じている場合には、第二の位置検出間隔時間を正確に算出することができなくなる。 At this time, if the calculation of the second position detection interval time is performed based on at least two signal changes in the same-phase position detection signal as in the prior art, the signal change due to noise is added to the same-phase position detection signal. If this occurs, the second position detection interval time cannot be accurately calculated.
その一方で、一般に、上記同一相の位置検出信号にノイズによる信号変化が生じている場合でも、上記同一相の位置検出信号とは異なる相の位置検出信号にはノイズによる信号変化が生じていないことがある。 On the other hand, generally, even when a signal change due to noise occurs in the position detection signal of the same phase, no signal change due to noise occurs in the position detection signal of a phase different from the position detection signal of the same phase. Sometimes.
従って、本発明のように、同一相の位置検出信号における少なくとも一つの信号変化と、上記同一相の位置検出信号とは異なる相の位置検出信号における少なくとも一つの信号変化とに基づいて第二の位置検出間隔時間を算出するようにすると、上記同一相の位置検出信号にノイズによる信号変化が複数生じている場合でも、上記同一相の位置検出信号の1回目の信号変化は有効とし、二回目以降は無視するので、第二の位置検出間隔時間を精度良く算出することができる。これにより、特定の位置検出信号にノイズによる信号変化が生じる場合でも、誤作動することなくブラシレスモータの運転を継続することが可能となる。 Therefore, as in the present invention, based on at least one signal change in the position detection signal of the same phase and at least one signal change in the position detection signal of a phase different from the position detection signal of the same phase, the second When the position detection interval time is calculated, even when a plurality of signal changes due to noise occur in the position detection signal of the same phase, the first signal change of the position detection signal of the same phase is valid, and the second time Since it is ignored thereafter, the second position detection interval time can be calculated with high accuracy. As a result, even when a signal change due to noise occurs in the specific position detection signal, the operation of the brushless motor can be continued without malfunction.
そして、本発明では、上述の如く第二の位置検出間隔時間を算出し、当該第二の位置検出間隔時間が予め定められた基準時間の範囲外である場合に、位置検出異常と判断して通電信号の出力を停止する。これにより、インバータ回路部の特定のスイッチング素子に大電流が流れることを防止できるので、スイッチング素子の劣化、損傷を防ぐことが可能となる。 In the present invention, the second position detection interval time is calculated as described above, and when the second position detection interval time is outside the predetermined reference time range, it is determined that the position detection is abnormal. Stop the output of the energization signal. As a result, it is possible to prevent a large current from flowing through a specific switching element of the inverter circuit unit, and thus it is possible to prevent deterioration and damage of the switching element.
このとき、請求項3又は請求項9に記載のように、第二の位置検出間隔時間が予め定められた基準時間の範囲外である場合に、位置検出異常と判断して通電信号の出力を停止し、所定時間経過後に通電信号の出力を許可するようにすると、位置検出異常が解消された場合には、ブラシレスモータの再運転が可能となる。 At this time, as described in claim 3 or claim 9, when the second position detection interval time is outside a predetermined reference time range, it is determined that the position detection is abnormal and the output of the energization signal is performed. If the operation is stopped and the output of the energization signal is permitted after a predetermined time has elapsed, the brushless motor can be re-operated when the position detection abnormality is resolved.
また、請求項4又は請求項10に記載のように、上記同一相の位置検出信号の変化毎に割り込み処理を行うと共に、この割り込み処理毎に所定時間が経過したか否かを判断するようにすると、運転再開までの所定時間の経過を複数回の割り込み処理によって断続的に判別するようになるので、このタイマ機能の処理に制御部が占有されてしまうことを防止できる。これにより、制御部の処理速度の低下を防止することが可能となる。
In addition, as described in claim 4 or
さらに、請求項5又は請求項11に記載の発明では、第二の位置検出間隔時間が予め定められた基準時間の範囲内であり、且つ、所定時間経過後である場合に、同一相の位置検出信号とは異なる少なくとも二相の位置検出信号のレベルを検出し、この少なくとも二相の位置検出信号のレベルに基づいて通電信号の通電パターンを決定する。
Furthermore, in the invention according to
このとき、同一相の位置検出信号のレベルを検出し、この信号レベルに基づいて通電信号の通電パターンを決定するようにすると、上記同一相の位置検出信号にノイズによる信号変化が生じている場合には、通電信号の通電パターンを正確に算出することができなくなる。 At this time, if the level of the position detection signal of the same phase is detected and the energization pattern of the energization signal is determined based on this signal level, a signal change due to noise occurs in the position detection signal of the same phase In this case, the energization pattern of the energization signal cannot be accurately calculated.
その一方で、上記同一相の位置検出信号にノイズによる信号変化が生じている場合でも、上記同一相の位置検出信号とは異なる少なくとも二相の位置検出信号にはノイズによる信号変化が生じていないことがある。 On the other hand, even when a signal change due to noise occurs in the position detection signal of the same phase, no signal change due to noise occurs in the position detection signal of at least two phases different from the position detection signal of the same phase. Sometimes.
従って、上述のように、同一相の位置検出信号とは異なる少なくとも二相の位置検出信号のレベルを検出し、この少なくとも二相の位置検出信号のレベルに基づいて通電信号の通電パターンを決定するようにすると、上記同一相の位置検出信号にノイズによる信号変化が生じる場合でも、誤作動することなくブラシレスモータの運転を行うことが可能となる。 Therefore, as described above, the level of the position detection signal of at least two phases different from the position detection signal of the same phase is detected, and the energization pattern of the energization signal is determined based on the level of the position detection signal of at least two phases. By doing so, even when a signal change due to noise occurs in the position detection signal of the same phase, the brushless motor can be operated without malfunction.
そして、請求項6又は請求項12に記載のように、第二の位置検出間隔時間が予め定められた基準時間の範囲内であり、且つ、所定時間経過後である場合に、同一相の位置検出信号とは異なる少なくとも二相の位置検出信号のレベルを検出し、少なくとも二相の位置検出信号のレベルが予め定められたレベルと異なる場合には、位置検出異常と判断して前記通電信号の出力を停止するようにすると、インバータ回路部の特定のスイッチング素子に大電流が流れることを防止できるので、スイッチング素子の劣化、損傷を防ぐことが可能となる。
And, as described in
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.
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ブラシレスモータ装置10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ブラシレスモータ装置10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に好適に使用されるものであり、ブラシレスモータ12と、制御装置としてのコントローラ14を有して構成されている。
First, the configuration of a
A
ブラシレスモータ12は、駆動磁界を発生する固定子16と、固定子16から発生する駆動磁界によって回転する回転子18を有して構成されている。固定子16には、Y字状に結線されたU相,V相,W相の固定子巻線16U,16V,16Wが設けられており、回転子18には、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14は、直流電源装置から電源供給を受けると共にブラシレスモータ12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ている。本例のコントローラ14は、インバータ回路部20と、位置検出部22と、制御部24とを有して構成されている。
The
インバータ回路部20は、上アームと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、インバータ回路部20の上アームは、スイッチング素子26a乃至26cおよびダイオード28a乃至28cにより構成され、下アームは、スイッチング素子26d乃至26fおよびダイオード28d乃至28fにより構成されている。
The
位置検出部22は、擬似誘起電圧検出回路22Aと、基準電位生成回路22Bと、位置検出信号出力回路22Cとを有して構成されている。擬似誘起電圧検出回路22Aは、不図示の抵抗器とコンデンサからなるローパスフィルタ(積分回路)により構成されている。本例の擬似誘起電圧検出回路22Aは、各固定子巻線16U,16V,16Wの端子電圧信号U,V,Wをそれぞれ積分して、U相、V相、W相の各相の擬似誘起電圧信号U’,V’,W’を生成し、これを位置検出信号出力回路22Cに出力するように構成されている。
The
位置検出信号出力回路22Cは、U相、V相、W相の各相に対応するコンパレータを有して構成されている。各相のコンパレータには、擬似誘起電圧検出回路22Aから出力された各相の擬似誘起電圧信号U’,V’,W’と、基準電位生成回路22Bによって生成された基準電圧信号Sが入力されるようになっている。
The position detection signal output circuit 22C includes a comparator corresponding to each of the U phase, the V phase, and the W phase. Each phase comparator receives the pseudo induced voltage signals U ′, V ′, W ′ output from the pseudo induced
また、各相のコンパレータは、擬似誘起電圧検出回路22Aから出力された擬似誘起電圧信号U’,V’,W’と、基準電位生成回路22Bによって生成された基準電圧信号Sの大小を比較してゼロクロス信号を生成し、これを位置検出信号A,B,Cとして後述する制御部24の位相補正回路30Aに出力するように構成されている。
Each phase comparator compares the pseudo induced voltage signals U ′, V ′, W ′ output from the pseudo induced
制御部24は、マイクロコンピュータ30と駆動ドライバ回路32を有して構成されている。マイクロコンピュータ30には、位相補正回路30Aと通電ロジック制御回路30Bが備えられている。位相補正回路30Aは、位置検出信号出力回路22Cから出力された位置検出信号A,B,Cの位相を転流タイミングまで遅延させた遅延信号A’,B’,C’を出力するように構成されている。
The
通電ロジック制御回路30Bは、不図示の外部コントローラから出力された制御信号に基づいて所定の演算を行うと共に、位相補正回路30Aから出力された遅延信号A’,B’,C’に基づいて通電ロジックを生成するように構成されている。なお、マイクロコンピュータ30による処理の詳細については後に詳述する。
The energization
駆動ドライバ回路32は、通電ロジック制御回路30Bにて生成された通電ロジックに基づいて六相の通電信号Ha,Hb,Hc,La,Lb,Lcを生成し、これをインバータ回路部20のスイッチング素子26a乃至26f乃至のゲートに出力するように構成されている。
The
次に、上記構成からなるブラシレスモータ装置10の動作及び作用効果について説明する。
Next, the operation and effect of the
図2は、本実施形態に係るマイクロコンピュータ30の処理内容を示すフローチャートであり、図3,図4は、図1の各部から出力又は検出される信号波形を示す図である。
FIG. 2 is a flowchart showing the processing contents of the
不図示の外部コントローラから出力された制御信号がマイクロコンピュータ30に入力されると、マイクロコンピュータ30は、通電ロジック制御回路30Bにおいて不図示の同期信号出力回路から出力された同期信号に基づいて通電ロジックを生成し、これを駆動ドライバ回路32に出力する。駆動ドライバ回路32は、通電ロジック制御回路30Bにて生成された通電ロジックに基づいて六相の通電信号Ha,Hb,Hc,La,Lb,Lcを生成し、これをインバータ回路部20のスイッチング素子26a乃至26f乃至のゲートに出力する。
When a control signal output from an external controller (not shown) is input to the
インバータ回路部20に通電信号Ha,Hb,Hc,La,Lb,Lcが入力されると、スイッチング素子26a乃至26f乃至が順次スイッチングされる。そして、スイッチング素子26a乃至26f乃至が順次スイッチングされると、固定子巻線16U,16V,16Wに所定の順序で電流が流れ、固定子巻線16U,16V,16Wのうち、電流が流れた固定子巻線16U,16V,16Wから駆動磁界が発せられ、ブラシレスモータ12の強制駆動が開始される。
When energization signals Ha, Hb, Hc, La, Lb, and Lc are input to the
続いて、同期信号の切り替え周期を短くして回転子18の速度を上昇させる。そして、同期信号の切り替え周期が所定値となった状態で強制駆動からセンサレス駆動に切り替える。すなわち、制御部24において位置検出部22から出力された位置検出信号A,B,Cに基づいて通電信号Ha,Hb,Hc,La,Lb,Lcを生成し、これによって回転子18をセンサレス方式によって回転させる。このとき、マイクロコンピュータ30は、U相の位置検出信号Aの変化毎に図2に示される割り込み処理を行う。
Subsequently, the speed of the
(位置検出が正常に行われる場合)
図2に示される割り込み処理では、まず、今回の割り込み処理を行うきっかけとなったU相の位置検出信号Aの変化時刻ta2(図3参照)を読み出す(ステップS1)。なお、本実施形態では、後述するタイマJのカウント値を変化時刻ta2として読み出すようにしている。続いて、前回の割り込み処理において記憶した変化時刻ta1(図3参照)を読み出す(ステップS2)。
(When position detection is performed normally)
In the interrupt process shown in FIG. 2, first, the change time ta2 (see FIG. 3) of the U-phase position detection signal A that triggered the current interrupt process is read (step S1). In the present embodiment, a count value of a timer J, which will be described later, is read as the change time ta2. Subsequently, the change time ta1 (see FIG. 3) stored in the previous interrupt process is read (step S2).
そして、今回の割り込み処理を行うきっかけとなったU相の位置検出信号Aの変化時刻ta2と、前回の割り込み処理において記憶した変化時刻ta1とから位置検出間隔時間Ta=ta2−ta1を算出する(ステップS3)。 Then, the position detection interval time Ta = ta2−ta1 is calculated from the change time ta2 of the U-phase position detection signal A that triggered the current interrupt process and the change time ta1 stored in the previous interrupt process ( Step S3).
続いて、位置検出間隔時間Taが基準時間a1よりも大きいか否かを判断する(ステップS4)。基準時間a1は、ノイズによる信号変化の間隔時間よりも若干長く設定されたものであり、本実施形態では、一例として、500μsecに予め定められている。 Subsequently, it is determined whether or not the position detection interval time Ta is larger than the reference time a1 (step S4). The reference time a1 is set to be slightly longer than the interval time of signal change due to noise, and is set to 500 μsec as an example in the present embodiment.
そして、U相の位置検出信号Aにノイズによる信号変化が生じておらず、且つ、ブラシレスモータ12の回転速度に異常が無い場合には、位置検出間隔時間Taが基準時間a1よりも大きいと判断される(ステップS4:YES)。
If no signal change due to noise occurs in the U-phase position detection signal A and there is no abnormality in the rotational speed of the
続いて、今回の割り込み処理を行うきっかけとなったU相の位置検出信号Aの変化時刻ta2以前の直近のV相の位置検出信号Bの変化時刻tb2を読み出す(ステップS5)。 Subsequently, the latest change time tb2 of the V-phase position detection signal B before the change time ta2 of the U-phase position detection signal A that triggered the current interruption process is read (step S5).
そして、今回の割り込み処理を行うきっかけとなったU相の位置検出信号Aの変化時刻ta2と、この変化時刻ta2以前の直近のV相の位置検出信号Bの変化時刻tb2とから、他相との位置検出間隔時間Tab=ta2−tb2を算出する(ステップS6)。 Then, from the change time ta2 of the U-phase position detection signal A that triggered the current interruption process and the change time tb2 of the latest V-phase position detection signal B before the change time ta2, The position detection interval time Tab = ta2-tb2 is calculated (step S6).
続いて、他相との位置検出間隔時間Tabが予め定められた基準時間の範囲内である否か、すなわち、他相との位置検出間隔時間Tabが基準時間ab1よりも大きく且つ基準時間ab2よりも小さいか否かを判断する(ステップS7)。 Subsequently, whether or not the position detection interval time Tab with the other phase is within a predetermined reference time range, that is, the position detection interval time Tab with the other phase is larger than the reference time ab1 and more than the reference time ab2. Is also smaller (step S7).
なお、本実施形態では、120度通電方式が採用されているため、他相との位置検出間隔時間Tabは電気角60°相当となっている。そこで、本実施形態では、ブラシレスモータ12の回転速度が2倍を超えた場合と、1/2を下回った場合を位置検出異常(回転速度異常)とすべく、基準時間ab1を電気角30°相当、基準時間ab2を電気角120°相当にそれぞれ定めている。
In the present embodiment, since the 120-degree energization method is employed, the position detection interval time Tab with the other phase is equivalent to an electrical angle of 60 °. Therefore, in the present embodiment, the reference time ab1 is set to an electrical angle of 30 ° so that the position detection abnormality (rotation speed abnormality) occurs when the rotation speed of the
このとき、従来の如く、位置検出間隔時間Tabの算出をU相の位置検出信号Aにおける少なくとも二つの信号変化に基づいて行うようにすると、図4に示されるようにU相の位置検出信号Aにノイズによる信号変化が生じている場合には、位置検出間隔時間Tabを正確に算出することができなくなる。 At this time, if the calculation of the position detection interval Tab is performed based on at least two signal changes in the U-phase position detection signal A as in the prior art, the U-phase position detection signal A as shown in FIG. If the signal changes due to noise, the position detection interval time Tab cannot be accurately calculated.
その一方で、一般に、U相の位置検出信号Aにノイズによる信号変化が生じている場合でも、図4に示されるように、V相の位置検出信号Bにはノイズによる信号変化が生じていないことがある。 On the other hand, generally, even when a signal change due to noise occurs in the U-phase position detection signal A, no signal change due to noise occurs in the V-phase position detection signal B as shown in FIG. Sometimes.
従って、本実施形態のように、U相の位置検出信号Aの変化時刻ta2と、この変化時刻ta2以前の直近のV相の位置検出信号Bの変化時刻tb2とから、他相との位置検出間隔時間Tab=ta2−tb2を算出するようにすると、U相の位置検出信号Aにノイズによる信号変化が複数生じている場合でも、U相の位置検出信号Aの1回目の信号変化は有効とし、二回目以降は無視するので、位置検出間隔時間Tabを精度良く算出することができる。これにより、特定の位置検出信号(本実施形態ではU相の位置検出信号A)にノイズによる信号変化が生じる場合でも、誤作動することなくブラシレスモータ12の運転を継続することが可能となる。
Therefore, as in the present embodiment, the position detection with the other phase is detected from the change time ta2 of the U-phase position detection signal A and the change time tb2 of the latest V-phase position detection signal B before the change time ta2. When the interval time Tab = ta2-tb2 is calculated, the first signal change of the U-phase position detection signal A is valid even if a plurality of signal changes due to noise occur in the U-phase position detection signal A. Since the second and subsequent times are ignored, the position detection interval time Tab can be calculated with high accuracy. Thereby, even when a signal change due to noise occurs in a specific position detection signal (in this embodiment, a U-phase position detection signal A), the operation of the
そして、他相との位置検出間隔時間Tabが予め定められた基準時間の範囲内であると判断した場合(ステップS7:YES)には、マイクロコンピュータ30内の位置検出異常フラグがセットされているか否かを判断する(ステップS11)。
If it is determined that the position detection interval time Tab with the other phase is within a predetermined reference time range (step S7: YES), is the position detection abnormality flag in the
この位置検出異常フラグは、後に詳述するように、ステップS7又はステップS14において位置検出異常が生じたと判断された場合にセットされるものである。従って、位置検出が正常に行われている場合には、マイクロコンピュータ30内の位置検出異常フラグがセットされていないと判断される(ステップS11:NO)。
The position detection abnormality flag is set when it is determined in step S7 or step S14 that a position detection abnormality has occurred, as will be described in detail later. Therefore, when the position detection is normally performed, it is determined that the position detection abnormality flag in the
続いて、V相の位置検出信号B及びW相の位置検出信号Cのレベルをそれぞれ検出する(ステップS12)。そして、V相の位置検出信号BのレベルがHで、W相の位置検出信号CのレベルがLであるか否かを判断する(ステップS13)。 Subsequently, the levels of the V-phase position detection signal B and the W-phase position detection signal C are detected (step S12). Then, it is determined whether or not the level of the V-phase position detection signal B is H and the level of the W-phase position detection signal C is L (step S13).
このとき、V相の位置検出信号BのレベルがHで、W相の位置検出信号CのレベルがLであると判断した場合(ステップS13:YES)には、U相の位置検出信号Aの変化時刻がta1相当であることから、通電信号Ha,Hb,Hc,La,Lb,Lcを次回(遅延後)の通電パターン4(図3参照)にセットする(ステップS17)。 At this time, if it is determined that the level of the V-phase position detection signal B is H and the level of the W-phase position detection signal C is L (step S13: YES), the U-phase position detection signal A Since the change time is equivalent to ta1, the energization signals Ha, Hb, Hc, La, Lb, and Lc are set in the energization pattern 4 (see FIG. 3) for the next time (after delay) (step S17).
続いて、ステップS17においてセットした通電パターンに対して位相の補正を行い、通電切り替え時刻を設定する(ステップS18)。つまり、図3に示すta1に遅延量α(位相補正量)を加えてタイマJの設定値とし、このタイマJをスタートさせる。このタイマJがこの設定値に達すると、別途用意されたタイマJの割り込みプログラムが実行されて、通電パターンの切り替えが開始される。 Subsequently, phase correction is performed on the energization pattern set in step S17, and energization switching time is set (step S18). That is, the delay amount α (phase correction amount) is added to ta1 shown in FIG. 3 to set the timer J, and the timer J is started. When the timer J reaches this set value, a separately prepared interrupt program for the timer J is executed, and switching of the energization pattern is started.
一方、V相の位置検出信号BのレベルがHで、W相の位置検出信号CのレベルがLでないと判断した場合(ステップS13:NO)には、V相の位置検出信号BのレベルがLで、W相の位置検出信号CのレベルがHであるか否かを判断する(ステップS14)。 On the other hand, when it is determined that the level of the V-phase position detection signal B is H and the level of the W-phase position detection signal C is not L (step S13: NO), the level of the V-phase position detection signal B is At L, it is determined whether or not the level of the W-phase position detection signal C is H (step S14).
そして、V相の位置検出信号BのレベルがLで、W相の位置検出信号CのレベルがHであると判断した場合(ステップS14:YES)には、U相の位置検出信号Aの変化時刻がta2であることから、通電信号Ha,Hb,Hc,La,Lb,Lcを次回(遅延後)の通電パターン1(図3参照)にセットする(ステップS19)。 When it is determined that the level of the V-phase position detection signal B is L and the level of the W-phase position detection signal C is H (step S14: YES), the change of the U-phase position detection signal A is changed. Since the time is ta2, the energization signals Ha, Hb, Hc, La, Lb, and Lc are set to the next energization pattern 1 (see FIG. 3) (step S19).
続いて、ステップS19においてセットした通電パターンに対して位相の補正を行い、通電切り替え時刻を設定する(ステップS20)。ここでは、図3に示すta2に遅延量α(位相補正量)を加えてタイマJの設定値とし、このタイマJをスタートさせる。このタイマJがこの設定値に達すると、別途用意されたタイマJの割り込みプログラムが実行されて、通電パターンの切り替えが開始される。 Subsequently, phase correction is performed on the energization pattern set in step S19, and energization switching time is set (step S20). Here, the delay amount α (phase correction amount) is added to ta2 shown in FIG. 3 to set the timer J, and the timer J is started. When the timer J reaches this set value, a separately prepared interrupt program for the timer J is executed, and switching of the energization pattern is started.
そして、今回の割り込み処理を行うきっかけとなったU相の位置検出信号Aの変化時刻ta2をta1として記憶し(ステップS24)、一連の割り込み処理を終了する。以後、マイクロコンピュータ30は、U相の位置検出信号Aの変化毎に上記の割り込み処理を行う。これにより、ブラシレスモータ12の運転が継続される。
Then, the change time ta2 of the U-phase position detection signal A that triggered the current interrupt process is stored as ta1 (step S24), and the series of interrupt processes ends. Thereafter, the
(位置検出信号にノイズによる信号変化が生じた場合)
一方、上述のステップS4の処理において、図4に示される如くU相の擬似誘起電圧信号U’に生じたノイズ変動に伴って、U相の位置検出信号Aにノイズによる信号変化が生じている場合(図4の変化時刻ta1若しくはta2参照)には、位置検出間隔時間Taが基準時間a1以下と判断される(ステップS4:NO)。
(When a signal change due to noise occurs in the position detection signal)
On the other hand, in the process of step S4 described above, a signal change due to noise occurs in the U-phase position detection signal A along with the noise fluctuation generated in the U-phase pseudo-induced voltage signal U ′ as shown in FIG. In the case (see the change time ta1 or ta2 in FIG. 4), the position detection interval time Ta is determined to be equal to or shorter than the reference time a1 (step S4: NO).
本実施形態では、この場合に、図4の変化時刻ta1若しくはta2における位置検出信号Aの変化(発振)がノイズによるものであると判断する(なお、ブラシレスモータ装置10の立ち上げ後、U相の位置検出信号Aにノイズによる信号変化が生じている場合でも、1回目の信号変化は正常とし、変化時刻ta1を記憶するステップS24までの処理を行う。二回目以降は位置検出間隔時間Ta<a1となるのでノイズによるものと判断する)。そして、ノイズと判断した場合には、何も処理せずに、割り込み処理を終了する。
In this embodiment, in this case, it is determined that the change (oscillation) of the position detection signal A at the change time ta1 or ta2 in FIG. 4 is due to noise (after the
つまり、本実施形態では、図4に示される変化時刻ta1若しくはta2における位置検出信号Aの発振に対して、一回目の信号変化を有効にして、二回目の信号変化を無視するようにしている。従って、二回目の信号変化を無視することにより、ノイズによる割り込み処理が行われないようになっている。 That is, in the present embodiment, for the oscillation of the position detection signal A at the change time ta1 or ta2 shown in FIG. 4, the first signal change is enabled and the second signal change is ignored. . Therefore, by ignoring the second signal change, interrupt processing due to noise is not performed.
このようにすると、位置検出信号A,B,Cにノイズによる信号変化が生じる場合でも、誤作動することなくブラシレスモータ12の運転を継続することが可能となる。
In this way, even when signal changes due to noise occur in the position detection signals A, B, and C, the operation of the
なお、二回目の信号変化が正規の位置検出によるもので、一回目の信号変化がノイズによるもので正規の位置検出時刻からずれているものであっても、この一回目の信号変化の発振区間は非常に短いものであるので、上述の如く一回目の信号変化を有効として二回目の信号変化を無視しても、位置検出精度に及ぼす影響は殆ど無いものと言える。 Even if the second signal change is due to normal position detection, and the first signal change is due to noise and deviates from the normal position detection time, this first signal change oscillation interval Therefore, even if the first signal change is made valid and the second signal change is ignored as described above, it can be said that there is almost no influence on the position detection accuracy.
(位置検出に異常が生じた場合)
また、上述のステップS7の処理において、他相との位置検出間隔時間Tabが予め定められた基準時間の範囲外であると判断した場合(ステップS7:NO)には、位置検出異常と判断して通電信号Ha,Hb,Hc,La,Lb,Lcの出力を停止する(ステップS8)。
(When an abnormality occurs in position detection)
If it is determined in step S7 that the position detection interval Tab with the other phase is outside the predetermined reference time range (step S7: NO), it is determined that the position detection is abnormal. The output of the energization signals Ha, Hb, Hc, La, Lb, Lc is stopped (step S8).
このとき、他相との位置検出間隔時間Tabが基準時間ab1以下であることは、ブラシレスモータ12の回転速度が急激に上昇したということであり、これはブラシレスモータ12のロータに外部から大きな駆動力が加わらない限り生じえないので、本実施形態では異常と判断する。
At this time, the fact that the position detection interval Tab with the other phase is equal to or less than the reference time ab1 means that the rotational speed of the
また、モータロックにより擬似誘起電圧信号U’に波形乱れが生じた場合や、電源電圧が突然変化してことにより擬似誘起電圧信号U’に波形乱れが生じた場合にも、他相との位置検出間隔時間Tabが基準時間ab1以下となることが考えられ、この場合にも本実施形態では異常と判断する。 Further, even when a waveform disturbance occurs in the pseudo-induced voltage signal U ′ due to the motor lock, or when a waveform disturbance occurs in the pseudo-induced voltage signal U ′ due to a sudden change in the power supply voltage, the position relative to the other phase is also detected. It is conceivable that the detection interval time Tab is equal to or less than the reference time ab1, and in this case as well, it is determined that there is an abnormality in this embodiment.
このように、本実施形態では、位置検出間隔時間Tabを算出し、この位置検出間隔時間Tabが予め定められた基準時間の範囲外である場合に、位置検出異常と判断して通電信号Ha,Hb,Hc,La,Lb,Lcの出力を停止する。これにより、インバータ回路部20の特定のスイッチング素子26a乃至26fに大電流が流れることを防止できるので、スイッチング素子26a乃至26fの劣化、損傷を防ぐことが可能となる。
Thus, in the present embodiment, the position detection interval time Tab is calculated, and when the position detection interval time Tab is outside the predetermined reference time range, it is determined that the position detection is abnormal and the energization signals Ha, The output of Hb, Hc, La, Lb, Lc is stopped. Thereby, since it is possible to prevent a large current from flowing through the specific switching elements 26a to 26f of the
そして、ステップS8において位置検出異常と判断して通電信号Ha,Hb,Hc,La,Lb,Lcの出力を停止した後に、マイクロコンピュータ30内の位置検出異常フラグをセットし(ステップS9)、タイマKをスタートさせる(ステップS10)。このタイマKは、後に詳述するように、ステップS8における通電オフ状態を所定時間ΔTだけ維持させるためのものである。
In step S8, it is determined that the position detection is abnormal, and after the output of the energization signals Ha, Hb, Hc, La, Lb, Lc is stopped, a position detection abnormality flag in the
そして、上述の如くタイマKをスタートさせた後に、今回の割り込み処理を行うきっかけとなったU相の位置検出信号Aの変化時刻ta2をta1として記憶し(ステップS24)、一連の割り込み処理を終了する。以後、マイクロコンピュータ30は、U相の位置検出信号Aの変化毎に上記の割り込み処理を行う。
Then, after starting the timer K as described above, the change time ta2 of the U-phase position detection signal A that triggered the current interrupt process is stored as ta1 (step S24), and the series of interrupt processes ends. To do. Thereafter, the
(異常停止後の再運転)
一方、上述のステップS8において、通電信号Ha,Hb,Hc,La,Lb,Lcの出力を停止しても、ブラシレスモータ12のロータは、惰性で回転を継続する。この場合にも、U相の位置検出信号Aが変化し、この位置検出信号Aの変化毎に上記の割り込み処理が行われる。このとき、ブラシレスモータ12にモータロックが生じていない場合には、正確な位置検出信号Aが得られることになる。
(Re-operation after abnormal stop)
On the other hand, even if the output of the energization signals Ha, Hb, Hc, La, Lb, and Lc is stopped in step S8 described above, the rotor of the
そして、ステップS7の処理において、他相との位置検出間隔時間Tabが予め定められた基準時間の範囲内であると判断した場合(ステップS7:YES)には、マイクロコンピュータ30内の位置検出異常フラグがセットされているか否かを判断する(ステップS11)。
If it is determined in the process of step S7 that the position detection interval time Tab with the other phase is within a predetermined reference time range (step S7: YES), a position detection error in the
ここでは、上述のステップS9の処理において位置検出異常フラグがセットされているので、位置検出異常フラグがセットされていると判断する(ステップS11:YES)。続いて、タイマKのカウント値が所定時間ΔTよりも大きいか否かを判断する(ステップS15)。 Here, since the position detection abnormality flag is set in the process of step S9 described above, it is determined that the position detection abnormality flag is set (step S11: YES). Subsequently, it is determined whether or not the count value of the timer K is larger than a predetermined time ΔT (step S15).
そして、タイマKのカウント値が所定時間ΔT以下であると判断した場合(ステップS15:NO)には、今回の割り込み処理を行うきっかけとなったU相の位置検出信号Aの変化時刻ta2をta1として記憶し(ステップS24)、一連の割り込み処理を終了する。以後、マイクロコンピュータ30は、U相の位置検出信号Aの変化毎に上記の割り込み処理を行う。
When it is determined that the count value of the timer K is equal to or less than the predetermined time ΔT (step S15: NO), the change time ta2 of the U-phase position detection signal A that triggered the current interruption process is set to ta1. (Step S24), and a series of interrupt processing ends. Thereafter, the
このように、本実施形態では、ブラシレスモータ12のロータが惰性で回転を継続しているときに、位置検出が正常に行われて他相との位置検出間隔時間Tabが予め定められた基準時間の範囲内にある場合であっても、ステップS8において位置検出に異常があるとして通電信号Ha,Hb,Hc,La,Lb,Lcの出力を停止している期間内では、何も処理をせずに、割り込み処理を終了する。
Thus, in the present embodiment, when the rotor of the
そして、この割り込み処理は、ステップS15においてタイマKのカウント値が所定時間ΔTよりも大きいと判断されるまで繰り返し行われる。このように、本実施形態では、割り込み処理毎にステップS15において所定時間ΔTが経過したか否かが判断される。 This interruption process is repeated until it is determined in step S15 that the count value of the timer K is greater than the predetermined time ΔT. Thus, in the present embodiment, it is determined whether or not the predetermined time ΔT has elapsed in step S15 for each interrupt process.
なお、本実施形態では、ステップS15においてタイマKのカウント値が所定時間ΔTよりも大きいと判断されるまで割り込み処理を繰り返し行うことにより、この通電信号Ha,Hb,Hc,La,Lb,Lcの出力を停止している期間がブラシレスモータ12を再運転するための準備期間となる。
In this embodiment, the energization signals Ha, Hb, Hc, La, Lb, and Lc are repeated by repeating the interrupt process until it is determined in step S15 that the count value of the timer K is greater than the predetermined time ΔT. The period in which the output is stopped is a preparation period for restarting the
一方、上記割り込み処理を繰り返し行うことにより、タイマKのカウント値が所定時間ΔTを超えた場合には、ステップS15においてタイマKのカウント値が所定時間ΔTよりも大きいと判断され(ステップS15:YES)、この場合には、通電信号Ha,Hb,Hc,La,Lb,Lcの出力を許可すべく、上述のステップS9の処理においてセットした位置検出異常フラグをクリアする(ステップS16)。これにより、ブラシレスモータ12の再運転が可能となる。
On the other hand, if the count value of the timer K exceeds the predetermined time ΔT by repeatedly performing the above interrupt processing, it is determined in step S15 that the count value of the timer K is greater than the predetermined time ΔT (step S15: YES) In this case, the position detection abnormality flag set in the process of step S9 is cleared in order to permit the output of the energization signals Ha, Hb, Hc, La, Lb, and Lc (step S16). As a result, the
このように、本実施形態では、運転再開までの所定時間ΔTの経過を複数回の割り込み処理によって断続的に判別するようになるので、このタイマ機能の処理にマイクロコンピュータ30が占有されてしまうことを防止できる。これにより、マイクロコンピュータ30の処理速度の低下を防止することが可能となる。
As described above, in this embodiment, since the passage of the predetermined time ΔT until the restart of operation is intermittently determined by a plurality of interrupt processes, the
そして、ステップS16において位置検出異常フラグをクリアした後に、上記と同様の要領で、ステップS12、ステップS13、ステップS17、ステップS18の処理を行うか、若しくは、ステップS12〜ステップS14、ステップS19、ステップS20の処理を行う。これにより、ブラシレスモータ12の運転が円滑に再開される。
Then, after clearing the position detection abnormality flag in step S16, the processing of step S12, step S13, step S17, and step S18 is performed in the same manner as described above, or step S12 to step S14, step S19, step. The process of S20 is performed. Thereby, the operation of the
続いて、今回の割り込み処理を行うきっかけとなったU相の位置検出信号Aの変化時刻ta2をta1として記憶し(ステップS24)、一連の割り込み処理を終了する。以後、マイクロコンピュータ30は、U相の位置検出信号Aの変化毎に上記の割り込み処理を行う。これにより、ブラシレスモータ12の運転が継続される。
Subsequently, the change time ta2 of the U-phase position detection signal A that triggers the current interrupt processing is stored as ta1 (step S24), and the series of interrupt processing ends. Thereafter, the
このように、本実施形態では、上述の如くU相の位置検出信号Aとは異なるV相の位置検出信号Bのレベル及びW相の位置検出信号Cのレベルを検出し、このV相の位置検出信号Bのレベル及びW相の位置検出信号Cのレベルに基づいて通電信号Ha,Hb,Hc,La,Lb,Lcの通電パターンを決定する。 As described above, in this embodiment, the level of the V-phase position detection signal B and the level of the W-phase position detection signal C that are different from the U-phase position detection signal A are detected, and the position of the V-phase is detected. Based on the level of the detection signal B and the level of the W-phase position detection signal C, the energization patterns of the energization signals Ha, Hb, Hc, La, Lb, and Lc are determined.
このとき、U相の位置検出信号Aのレベルを検出し、この信号レベルに基づいて通電信号Ha,Hb,Hc,La,Lb,Lcの通電パターンを決定するようにすると、図4に示されるように、U相の位置検出信号Aにノイズによる信号変化が生じている場合には、通電信号Ha,Hb,Hc,La,Lb,Lcの通電パターンを正確に算出することができなくなる。 At this time, the level of the U-phase position detection signal A is detected, and the energization patterns of the energization signals Ha, Hb, Hc, La, Lb, and Lc are determined based on this signal level, as shown in FIG. Thus, when a signal change due to noise occurs in the U-phase position detection signal A, the energization patterns of the energization signals Ha, Hb, Hc, La, Lb, and Lc cannot be accurately calculated.
その一方で、図4に示されるように、U相の位置検出信号Aにノイズによる信号変化が生じている場合でも、V相の位置検出信号B及びW相の位置検出信号Cにはノイズによる信号変化が生じていないことがある。 On the other hand, as shown in FIG. 4, even if a signal change due to noise occurs in the U-phase position detection signal A, the V-phase position detection signal B and the W-phase position detection signal C are caused by noise. There may be no signal change.
従って、上述のように、U相の位置検出信号Aとは異なるV相の位置検出信号Bのレベル及びW相の位置検出信号Cのレベルを検出し、このV相の位置検出信号Bのレベル及びW相の位置検出信号Cのレベルに基づいて通電信号Ha,Hb,Hc,La,Lb,Lcの通電パターンを決定するようにすると、図4に示されるように、U相の位置検出信号Aにノイズによる信号変化が生じる場合でも、誤作動することなくブラシレスモータ12の運転を行うことが可能となる。
Therefore, as described above, the level of the V-phase position detection signal B and the level of the W-phase position detection signal C different from the U-phase position detection signal A are detected, and the level of the V-phase position detection signal B is detected. When the energization patterns of the energization signals Ha, Hb, Hc, La, Lb, and Lc are determined based on the level of the W-phase position detection signal C and the U-phase position detection signal C, as shown in FIG. Even when a signal change due to noise occurs in A, the
(異常停止後の再運転において位置検出に異常が生じた場合)
一方、上述のステップS14の処理において、V相の位置検出信号BのレベルがLで、W相の位置検出信号CのレベルがHでない場合(ステップS14:NO)には、位置検出異常と判断して通電信号Ha,Hb,Hc,La,Lb,Lcの出力を停止する(ステップS21)。
(If an abnormality occurs in position detection during re-operation after an abnormal stop)
On the other hand, if the level of the V-phase position detection signal B is L and the level of the W-phase position detection signal C is not H (NO in step S14) in the process of step S14 described above, it is determined that the position detection is abnormal. Then, the output of the energization signals Ha, Hb, Hc, La, Lb, Lc is stopped (step S21).
このように、本実施形態では、位置検出間隔時間Tabが予め定められた基準時間の範囲内であり、且つ、所定時間ΔT経過後である場合に、U相の位置検出信号Aとは異なるV相の位置検出信号Bのレベル及びW相の位置検出信号Cのレベルを検出し、このV相の位置検出信号Bのレベル及びW相の位置検出信号Cのレベルが予め定められたレベルと異なる場合には、位置検出異常と判断して通電信号Ha,Hb,Hc,La,Lb,Lcの出力を停止する。 As described above, in the present embodiment, when the position detection interval time Tab is within a predetermined reference time range and after a predetermined time ΔT has elapsed, V is different from the U-phase position detection signal A. The level of the position detection signal B of the phase and the level of the position detection signal C of the W phase are detected, and the level of the position detection signal B of the V phase and the level of the position detection signal C of the W phase are different from the predetermined levels. In this case, it is determined that the position detection is abnormal, and output of the energization signals Ha, Hb, Hc, La, Lb, and Lc is stopped.
これにより、インバータ回路部20の特定のスイッチング素子26a乃至26fに大電流が流れることを防止できるので、スイッチング素子26a乃至26fの劣化、損傷を防ぐことが可能となる。
Thereby, since it is possible to prevent a large current from flowing through the specific switching elements 26a to 26f of the
そして、マイクロコンピュータ30内の位置検出異常フラグをセットし(ステップS22)、タイマKをスタートさせる(ステップS23)。続いて、上述の如くタイマKをスタートさせた後に、今回の割り込み処理を行うきっかけとなったU相の位置検出信号Aの変化時刻ta2をta1として記憶し(ステップS24)、一連の割り込み処理を終了する。以後、マイクロコンピュータ30は、U相の位置検出信号Aの変化毎に上記の割り込み処理を行う。この割り込み処理は、ステップS15においてタイマKのカウント値が所定時間ΔTよりも大きいと判断されるまで繰り返し行われる。
Then, a position detection abnormality flag in the
上記割り込み処理を繰り返し行うことにより、タイマKのカウント値が所定時間ΔTを超えた場合には、ステップS15においてタイマKのカウント値が所定時間ΔTよりも大きいと判断され(ステップS15:YES)、この場合には、通電信号Ha,Hb,Hc,La,Lb,Lcの出力を許可すべく、上述のステップS9の処理においてセットした位置検出異常フラグをクリアする(ステップS16)。これにより、ブラシレスモータ12の再運転が可能となる。
If the count value of the timer K exceeds the predetermined time ΔT by repeating the above interrupt processing, it is determined in step S15 that the count value of the timer K is larger than the predetermined time ΔT (step S15: YES). In this case, the position detection abnormality flag set in the process of step S9 described above is cleared to permit the output of the energization signals Ha, Hb, Hc, La, Lb, and Lc (step S16). As a result, the
そして、ステップS16において位置検出異常フラグをクリアした後に、上記と同様の要領で、ステップS12、ステップS13、ステップS17、ステップS18の処理を行うか、若しくは、ステップS12〜ステップS14、ステップS19、ステップS20の処理を行う。これにより、ブラシレスモータ12の運転が円滑に再開される。
Then, after clearing the position detection abnormality flag in step S16, the processing of step S12, step S13, step S17, and step S18 is performed in the same manner as described above, or step S12 to step S14, step S19, step. The process of S20 is performed. Thereby, the operation of the
10・・・ブラシレスモータ装置、12・・・ブラシレスモータ、14・・・コントローラ(制御装置)、16・・・固定子、16U,16V,16W・・・固定子巻線、18・・・回転子、20・・・インバータ回路部、22・・・位置検出部、22A・・・擬似誘起電圧検出回路、22B・・・基準電位生成回路、22C・・・位置検出信号出力回路、24・・・制御部、26a,26b,26c,26d,26e,26f・・・スイッチング素子、28a,28b,28c,28d,28e,28f・・・ダイオード、30・・・マイクロコンピュータ、30A・・・位相補正回路、30B・・・通電ロジック制御回路、32・・・駆動ドライバ回路
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記複数相の位置検出信号のうち同一相の位置検出信号の変化毎に割り込み処理を行うと共に、前記割り込み処理において前記同一相の位置検出信号における少なくとも二つの信号変化に基づいて位置検出間隔時間を算出し、当該位置検出間隔時間が予め定められた基準時間よりも小さい場合に、前記位置検出信号の変化がノイズによるものであると判断して前記割り込み処理を終了することを特徴とするブラシレスモータの制御方法。 A plurality of phase position detection signals are generated based on terminal voltages generated in each of the plurality of phase stator windings provided in the brushless motor, and the stator windings are generated by energization signals generated based on the position detection signals. A brushless motor control method for controlling the rotation of the brushless motor by sequentially switching energization to
An interrupt process is performed for each change in the same phase position detection signal among the multiple phase position detection signals, and a position detection interval time is set based on at least two signal changes in the same phase position detection signal in the interrupt process. A brushless motor that calculates and determines that the change of the position detection signal is due to noise when the position detection interval time is smaller than a predetermined reference time, and ends the interrupt process. Control method.
前記複数相の位置検出信号のうち同一相の位置検出信号における少なくとも二つの信号変化に基づいて第一の位置検出間隔時間を算出し、当該第一の位置検出間隔時間が予め定められた基準時間よりも大きい場合に、前記同一相の位置検出信号における少なくとも一つの信号変化と、前記同一相の位置検出信号とは異なる相の位置検出信号における少なくとも一つの信号変化とに基づいて第二の位置検出間隔時間を算出し、当該第二の位置検出間隔時間が予め定められた基準時間の範囲外である場合に、位置検出異常と判断して前記通電信号の出力を停止することを特徴とするブラシレスモータの制御方法。 A plurality of phase position detection signals are generated based on terminal voltages generated in each of the plurality of phase stator windings provided in the brushless motor, and the stator windings are generated by energization signals generated based on the position detection signals. A brushless motor control method for controlling the rotation of the brushless motor by sequentially switching energization to
A first position detection interval time is calculated based on at least two signal changes in the same phase position detection signal among the plurality of phase detection signals, and the first position detection interval time is a predetermined reference time. The second position based on at least one signal change in the position detection signal of the same phase and at least one signal change in the position detection signal of a phase different from the position detection signal of the same phase. A detection interval time is calculated, and when the second position detection interval time is out of a predetermined reference time range, it is determined that the position detection is abnormal, and the output of the energization signal is stopped. Brushless motor control method.
前記位置検出部から出力された位置検出信号に基づいて通電信号を生成して出力する制御部と、
前記制御部から出力された通電信号に基づいて前記固定子巻線への通電を順に切り替えるインバータ回路部と、
を有して構成されたブラシレスモータの制御装置において、
前記制御部は、前記位置検出部から出力された同一相の位置検出信号の変化毎に割り込み処理を行うと共に、前記割り込み処理において前記同一相の位置検出信号における少なくとも二つの信号変化に基づいて位置検出間隔時間を算出し、当該位置検出間隔時間が予め定められた基準時間よりも小さい場合に、前記位置検出信号の変化がノイズによるものであると判断して前記割り込み処理を終了することを特徴とするブラシレスモータの制御装置。 A position detection unit that detects a terminal voltage generated in each of a plurality of stator windings provided in the brushless motor and outputs a position detection signal of a plurality of phases;
A control unit that generates and outputs an energization signal based on the position detection signal output from the position detection unit;
An inverter circuit section for sequentially switching energization to the stator winding based on the energization signal output from the control section;
In a control device for a brushless motor configured with
The control unit performs an interrupt process for each change in the same-phase position detection signal output from the position detection unit, and performs a position based on at least two signal changes in the same-phase position detection signal in the interrupt process. A detection interval time is calculated, and when the position detection interval time is smaller than a predetermined reference time, it is determined that the change in the position detection signal is due to noise, and the interrupt process is terminated. A control device for a brushless motor.
前記位置検出部から出力された位置検出信号に基づいて通電信号を生成して出力する制御部と、
前記制御部から出力された通電信号に基づいて前記固定子巻線への通電を順に切り替えるインバータ回路部と、
を有して構成されたブラシレスモータの制御装置において、
前記制御部は、前記位置検出部から出力された同一相の位置検出信号における少なくとも二つの信号変化に基づいて第一の位置検出間隔時間を算出し、当該第一の位置検出間隔時間が予め定められた基準時間よりも大きい場合に、前記同一相の位置検出信号における少なくとも一つの信号変化と、前記同一相の位置検出信号とは異なる相の位置検出信号における少なくとも一つの信号変化とに基づいて第二の位置検出間隔時間を算出し、当該第二の位置検出間隔時間が予め定められた基準時間の範囲外である場合に、位置検出異常と判断して前記通電信号の出力を停止することを特徴とするブラシレスモータの制御装置。 A position detection unit that detects a terminal voltage generated in each of a plurality of stator windings provided in the brushless motor and outputs a position detection signal of a plurality of phases;
A control unit that generates and outputs an energization signal based on the position detection signal output from the position detection unit;
An inverter circuit section for sequentially switching energization to the stator winding based on the energization signal output from the control section;
In a control device for a brushless motor configured with
The control unit calculates a first position detection interval time based on at least two signal changes in the same-phase position detection signal output from the position detection unit, and determines the first position detection interval time in advance. Based on at least one signal change in the same phase position detection signal and at least one signal change in a position detection signal in a phase different from the same phase position detection signal. The second position detection interval time is calculated, and when the second position detection interval time is outside the predetermined reference time range, it is determined that the position detection is abnormal and the output of the energization signal is stopped. A control device for a brushless motor characterized by the above.
前記制御装置に、請求項7乃至請求項12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ブラシレスモータ装置。 In a brushless motor device comprising a control device for controlling a brushless motor,
A brushless motor device using the brushless motor control device according to any one of claims 7 to 12 as the control device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005147163A JP2006325346A (en) | 2005-05-19 | 2005-05-19 | Method and apparatus for controlling brushless motor and brushless motor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005147163A JP2006325346A (en) | 2005-05-19 | 2005-05-19 | Method and apparatus for controlling brushless motor and brushless motor device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2006325346A true JP2006325346A (en) | 2006-11-30 |
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ID=37544589
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2005147163A Pending JP2006325346A (en) | 2005-05-19 | 2005-05-19 | Method and apparatus for controlling brushless motor and brushless motor device |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2006325346A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010200466A (en) * | 2009-02-24 | 2010-09-09 | Panasonic Electric Works Co Ltd | Electrically powered equipment |
KR101194156B1 (en) | 2011-06-27 | 2012-10-23 | 주식회사 케피코 | Apparatus and method for detecting switching pattern of bldc motor |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08214587A (en) * | 1995-02-01 | 1996-08-20 | Fujitsu General Ltd | Control method of brushless motor |
-
2005
- 2005-05-19 JP JP2005147163A patent/JP2006325346A/en active Pending
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