JP2007174747A - ブラシレスモータのセンサレス制御方法及びブラシレスモータのセンサレス制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】起動時の強制通電時間の短縮を図ることができ、高速起動が可能なブラシレスモータのセンサレス制御装置の提供。
【解決手段】ステータ巻線(図示せず)の各端子電圧Vu,Vv,Vwと所定電圧との大小関係の規則的な変化を記憶してあり、時系列的にサンプリングしたその大小関係の変化時点の間隔と前記規則的な変化とに基づき、ステータ巻線を通電制御してロータ(図示せず)を回転させ、回転開始時にはステータ巻線に強制的に通電して、ロータを回転させ大小関係をサンプリングするブラシレスモータのセンサレス制御装置。電源投入時及び回転停止時に、所定の大小関係になるようにステータ巻線に強制的に通電してロータを所定位置に停止させる手段3と、回転開始時に、所定の大小関係からの回転方向に応じた大小関係をサンプリングするように、ステータ巻線に強制的に通電する手段3とを備えている。
【選択図】図1
【解決手段】ステータ巻線(図示せず)の各端子電圧Vu,Vv,Vwと所定電圧との大小関係の規則的な変化を記憶してあり、時系列的にサンプリングしたその大小関係の変化時点の間隔と前記規則的な変化とに基づき、ステータ巻線を通電制御してロータ(図示せず)を回転させ、回転開始時にはステータ巻線に強制的に通電して、ロータを回転させ大小関係をサンプリングするブラシレスモータのセンサレス制御装置。電源投入時及び回転停止時に、所定の大小関係になるようにステータ巻線に強制的に通電してロータを所定位置に停止させる手段3と、回転開始時に、所定の大小関係からの回転方向に応じた大小関係をサンプリングするように、ステータ巻線に強制的に通電する手段3とを備えている。
【選択図】図1
Description
本発明は、複数相のステータ巻線の各端子電圧と所定電圧との大小関係の取るべき規則的な変化を記憶してあり、各端子電圧と所定電圧との大小関係を時系列的にサンプリングし、その大小関係が変化した時点の間隔を検出し、検出した間隔と記憶してある規則的な変化とに基づき、ステータ巻線を通電制御してロータを回転させるブラシレスモータのセンサレス制御方法及びブラシレスモータのセンサレス制御装置に関するものである。
近時、車両に搭載されてトランスミッション及び舵取装置の電動ポンプ等を駆動する電動モータとして、ブラシレスモータが使用されるようになって来ている。ブラシレスモータは、DCモータからブラシ及び整流子を取除き、電子整流回路を取付けたモータである。電子整流回路は、例えばホール素子等の磁気センサを用いてマグネットロータがどの位置にあるのかを検出し、これらの検出信号に基づいてPWM制御等により、例えばU相、V相、W相の3相への通電を制御して回転磁界を発生させ、マグネットロータを回転駆動する。
ブラシレスモータを駆動するには、上述したようにロータの回転位置センサが必要であるが、モータを高温のエンジンルーム内に搭載する場合には、磁気センサの耐熱性が問題となり、回転位置センサを用いずにモータを駆動する所謂センサレス駆動が望ましい。センサレス駆動では、ロータの回転位置を推定して、回転位置センサからの回転位置信号に相当する回転位置推定信号を作成する必要があり、通常、回転位置推定信号の作成には、3相の誘起電圧が利用される。
ブラシレスモータのセンサレス駆動では、各相のステータ巻線への通電は、通常、図3(a)〜(c)のタイミングチャートに示すように、正負電圧区間の電気角180度の内120度の区間のみ通電する所謂120度通電が行なわれており、通電しない残りの60度の区間には、各相のステータ巻線の端子に各相の誘起電圧が露出する。
従って、この60度の区間の各相のステータ巻線の端子電圧と基準電圧(REF電圧)とを比較して、何れかの相でそれらがクロスする時点、即ち、ゼロクロス点をロータの回転位置に関連する時点とすることが出来る。基準電圧には、通電の為の電源電圧の1/2の電圧を使用する。
従って、この60度の区間の各相のステータ巻線の端子電圧と基準電圧(REF電圧)とを比較して、何れかの相でそれらがクロスする時点、即ち、ゼロクロス点をロータの回転位置に関連する時点とすることが出来る。基準電圧には、通電の為の電源電圧の1/2の電圧を使用する。
このセンサレス駆動では、図3(d)のタイミングチャートに示すような、検出したゼロクロス点の間隔を60度に相当する期間として、その1/2の30度に相当する期間を遅延時間Td(図3(e))とし、ゼロクロス点から遅延時間Td遅延した時点で、各相のステータ巻線への通電を切換えている。
ゼロクロス点をサンプリングにより検出する場合、基準電圧との比較結果をサンプリングし、ステータ巻線の端子電圧の方が大である場合を「1」、小である場合を「0」として、U相、V相、W相の各比較結果を「101」「110」の様にパターン化する。
ゼロクロス点をサンプリングにより検出する場合、基準電圧との比較結果をサンプリングし、ステータ巻線の端子電圧の方が大である場合を「1」、小である場合を「0」として、U相、V相、W相の各比較結果を「101」「110」の様にパターン化する。
このパターンは、3相の場合は6種類有り、6種類のパターンが連続しながら順次切換わって行き、パターンが切換わった時点を、ゼロクロス点として検出している。
特開2002−78375号公報
特開平6−70586号公報
特開平9−266690号公報
特開2002−300792号公報
特開2002−325484号公報
特開2003−111483号公報
特開2002−27776号公報
長竹和夫「モータ実用ポケットブック 家電用モータ・インバータ技術」日刊工業新聞社 2000年4月28日初版1刷発行
上述したように、ブラシレスモータのセンサレス駆動では、ステータ巻線の端子で検出できる誘起電圧を利用して、ロータの回転位置を推定しているので、起動時には、強制的に回転させて誘起電圧を発生させる必要がある。その為、起動時には、強制的に通電を行なっているが、ロータの位置が不明である状態で、適当に通電しているので、一瞬逆回転して強制通電時間が長くなることがあり、起動に要する時間が長くなるという問題がある。
例えば、図6に示すように、U相ステータSuの巻線からW相ステータSwの巻線に電流を流せば、ロータRtは矢印が示す方向に回転するが、ロータRtの回転位置が不明であるので、適当にV相ステータSvの巻線からU相ステータSuの巻線に電流を流してしまえば、逆方向に回転する。一旦、逆方向に回転した後、その逆の指令方向へ回転すると、強制通電時間が長くなる。
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、第1発明では、起動時の強制通電時間の短縮を図ることができ、高速起動が可能なブラシレスモータのセンサレス制御方法を提供することを目的とする。
第2発明では、起動時の強制通電時間の短縮を図ることができ、高速起動が可能なブラシレスモータのセンサレス制御装置を提供することを目的とする。
第2発明では、起動時の強制通電時間の短縮を図ることができ、高速起動が可能なブラシレスモータのセンサレス制御装置を提供することを目的とする。
第1発明に係るブラシレスモータのセンサレス制御方法は、複数相のステータ巻線の各端子電圧と所定電圧との回転方向に応じた大小関係の取るべき規則的な変化を記憶してあり、前記各端子電圧と所定電圧との大小関係を時系列的にサンプリングし、サンプリングした大小関係が変化した時点の間隔を検出し、検出した間隔と前記規則的な変化とに基づき、前記ステータ巻線を通電制御してロータを回転させ、回転開始時には、前記ステータ巻線に強制的に通電することにより、前記ロータを回転させ前記大小関係をサンプリングするブラシレスモータのセンサレス制御方法において、電源投入時及び回転停止時には、所定の前記大小関係になるように、前記ステータ巻線に強制的に通電して前記ロータを所定位置に停止させ、回転開始時には、前記大小関係からの回転方向に応じた大小関係をサンプリングするように、前記ステータ巻線に強制的に通電することを特徴とする。
第2発明に係るブラシレスモータのセンサレス制御装置は、複数相のステータ巻線の各端子電圧と所定電圧との回転方向に応じた大小関係の取るべき規則的な変化を記憶してあり、前記各端子電圧と所定電圧との大小関係を時系列的にサンプリングし、サンプリングした大小関係が変化した時点の間隔を検出し、検出した間隔と前記規則的な変化とに基づき、前記ステータ巻線を通電制御してロータを回転させ、回転開始時には、前記ステータ巻線に強制的に通電することにより、前記ロータを回転させ前記大小関係をサンプリングするように構成してあるブラシレスモータのセンサレス制御装置において、電源投入時及び回転停止時に、所定の前記大小関係になるように、前記ステータ巻線に強制的に通電して前記ロータを所定位置に停止させる手段と、回転開始時に、前記大小関係からの回転方向に応じた大小関係をサンプリングするように、前記ステータ巻線に強制的に通電する手段とを備えることを特徴とする。
第1発明に係るブラシレスモータのセンサレス制御方法によれば、電源投入時及び回転停止時には、所定の大小関係になるように、ステータ巻線に強制的に通電してロータを所定位置に停止させ、回転開始時には、所定の大小関係からの回転方向に応じた大小関係をサンプリングするように、ステータ巻線に強制的に通電するので、起動時の強制通電時間の短縮を図ることができ、高速起動が可能なブラシレスモータのセンサレス制御方法を実現することができる。
第2発明に係るブラシレスモータのセンサレス制御装置によれば、電源投入時及び回転停止時に、所定の前記大小関係になるように、停止させる手段が、ステータ巻線に強制的に通電してロータを所定位置に停止させ、回転開始時に、所定の大小関係からの回転方向に応じた大小関係をサンプリングするように、通電する手段が、ステータ巻線に強制的に通電するので、起動時の強制通電時間の短縮を図ることができ、高速起動が可能なブラシレスモータのセンサレス制御装置を実現することができる。
以下に、本発明を、その実施の形態を示す図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明に係るブラシレスモータのセンサレス制御方法及びブラシレスモータのセンサレス制御装置の実施の形態の要部構成を示すブロック図である。このブラシレスモータのセンサレス制御装置は、車両に搭載されて油圧ポンプ等を駆動するブラシレスモータ(以下、モータと記載)のセンサレス制御装置であり、車載バッテリ2からの直流電源により片側PWM方式で3相交流電圧を発生させ、モータ1を駆動制御する。
図1は、本発明に係るブラシレスモータのセンサレス制御方法及びブラシレスモータのセンサレス制御装置の実施の形態の要部構成を示すブロック図である。このブラシレスモータのセンサレス制御装置は、車両に搭載されて油圧ポンプ等を駆動するブラシレスモータ(以下、モータと記載)のセンサレス制御装置であり、車載バッテリ2からの直流電源により片側PWM方式で3相交流電圧を発生させ、モータ1を駆動制御する。
モータ1のU相、V相、W相のステータ巻線(図示せず)の各端子電圧Vu,Vv,Vwが回転位置推定信号生成部3に与えられ、回転位置推定信号生成部3は、与えられた各端子電圧に基づき、サンプリング(ディジタル方式)により各相の回転位置推定信号Hu,Hv,Hwを作成する。
回転位置推定信号Hu,Hv,Hwは、通電制御装置4に与えられ、通電制御装置4は、与えられた回転位置推定信号Hu,Hv,Hwに基づき、片側PWM方式で車載バッテリ2の直流電圧Eから3相交流電圧を生成させ、モータ1を駆動制御する。
また、モータ1のU相、V相、W相のステータ巻線に流れる合計電流値が、電流検出器19により検出され、後述する電流制御部16′に与えられる。
回転位置推定信号Hu,Hv,Hwは、通電制御装置4に与えられ、通電制御装置4は、与えられた回転位置推定信号Hu,Hv,Hwに基づき、片側PWM方式で車載バッテリ2の直流電圧Eから3相交流電圧を生成させ、モータ1を駆動制御する。
また、モータ1のU相、V相、W相のステータ巻線に流れる合計電流値が、電流検出器19により検出され、後述する電流制御部16′に与えられる。
回転位置推定信号生成部3は、図2のブロック図に示すように、電圧比較部12及び極性決定部(停止させる手段、通電する手段)14を備えており、電圧比較部12は、各端子電圧Vu,Vv,Vwと車載バッテリ2の直流電圧Eの1/2の電圧Vaとをそれぞれ比較するコンパレータ15u,15v,15wを備えている。コンパレータ15u,15v,15wの比較結果は、各端子電圧Vu,Vv,Vwの方が大である場合は「1」、小である場合は「0」であるディジタル信号Bu,Bv,Bwとして、極性決定部14に例えば19.23kHzの周波数でサンプリングされる。
極性決定部14は、メモリ14a及びタイマ14bを有するMPUにより構成され、メモリ14aには、ディジタル信号Bu,Bv,Bwのパターンの取るべき規則的な変化等を記憶している。また、サンプリングしたディジタル信号Bu,Bv,Bwのパターンとメモリ14aが記憶している規則的な変化に基づき、各相の回転位置推定信号Hu,Hv,Hwを作成して、通電制御装置4に与える。
極性決定部14は、また、後述する電源オン/オフ信号P及び回転速度設定値(回転指令)Saを与えられ、モータ1の電源がオンされたとき、及びモータ1の回転が停止されたときに、モータ1のロータを所定位置に停止させるように回転位置推定信号Hu,Hv,Hwを作成して、通電制御装置4に与える。
極性決定部14は、また、後述する電源オン/オフ信号P及び回転速度設定値(回転指令)Saを与えられ、モータ1の電源がオンされたとき、及びモータ1の回転が停止されたときに、モータ1のロータを所定位置に停止させるように回転位置推定信号Hu,Hv,Hwを作成して、通電制御装置4に与える。
通電制御装置4は、通電信号生成部5、PWM制御部7、ゲートドライブ回路8、スイッチング回路9、速度制御部16、電源制御部17、リレー駆動回路18及び電流(トルク)制御部16′から構成されている。尚、速度制御部16又は電流制御部16′の何れか一方のみを用いても良い。
スイッチング回路9は、U相、V相、W相毎に、車載バッテリ2の陽極側に接続される半導体スイッチング素子6u+,6v+,6w+と、車載バッテリ2の陰極側に接続される半導体スイッチング素子6u−,6v−,6w−とが直列接続されている。それぞれの接続点は、モータ1のステータ巻線の端子に各相毎に接続されている。半導体スイッチング素子6u+,6u−,6v+,6v−,6w+,6w−には、それぞれフリーホイールダイオード(フライバックダイオード)が逆並列に接続されている。
スイッチング回路9は、U相、V相、W相毎に、車載バッテリ2の陽極側に接続される半導体スイッチング素子6u+,6v+,6w+と、車載バッテリ2の陰極側に接続される半導体スイッチング素子6u−,6v−,6w−とが直列接続されている。それぞれの接続点は、モータ1のステータ巻線の端子に各相毎に接続されている。半導体スイッチング素子6u+,6u−,6v+,6v−,6w+,6w−には、それぞれフリーホイールダイオード(フライバックダイオード)が逆並列に接続されている。
速度制御部16は、モータ1のロータの回転速度検出値Sと外部から与えられた回転方向を含む回転速度設定値Saとを比較し、両者の大小関係に基づき、モータ1をPWM駆動する為の速度制御信号Spwmを作成し、PWM制御部7へ与える。
電流制御部16′は、モータ1の電流検出値A及び電流設定値Aaを比較し、両者の大小関係に基づき、モータ1をPWM駆動する為の電流制御信号Apwmを作成し、PWM制御部7へ与える。
通電信号生成部5は、与えられた各相の回転位置推定信号Hu,Hv,Hwに基づいて、スイッチング回路9の半導体スイッチング素子6u+,6u−,6v+,6v−,6w+,6w−をそれぞれ通電制御する為の通電信号Cu+,Cu−,Cv+,Cv−,Cw+,Cw−を作成し、PWM制御部7へ与える。通電信号生成部5は、MPU又は論理素子により構成される。
電流制御部16′は、モータ1の電流検出値A及び電流設定値Aaを比較し、両者の大小関係に基づき、モータ1をPWM駆動する為の電流制御信号Apwmを作成し、PWM制御部7へ与える。
通電信号生成部5は、与えられた各相の回転位置推定信号Hu,Hv,Hwに基づいて、スイッチング回路9の半導体スイッチング素子6u+,6u−,6v+,6v−,6w+,6w−をそれぞれ通電制御する為の通電信号Cu+,Cu−,Cv+,Cv−,Cw+,Cw−を作成し、PWM制御部7へ与える。通電信号生成部5は、MPU又は論理素子により構成される。
PWM制御部7は、与えられた通電信号Cu+〜Cw−並びに速度制御信号Spwm及び/又は電流制御信号Apwmに基づき、半導体スイッチング素子6u+〜6w−をそれぞれPWM制御する為のPWM制御信号Du+,Du−,Dv+,Dv−,Dw+,Dw−を作成し、ゲートドライブ回路8へ与える。
ゲートドライブ回路8は、与えられたPWM制御信号Du+〜Dw−に基づき、半導体スイッチング素子6u+〜6w−をそれぞれオン/オフ駆動し、モータ1のステータ巻線に回転磁界を発生させる。
電源制御部17は、通電制御装置4外部から与えられた電源オン/オフ信号Pに基づき、リレー駆動回路18を駆動制御して、リレー接点18aにより、スイッチング回路9と車載バッテリ2とを接続/切断する。
ゲートドライブ回路8は、与えられたPWM制御信号Du+〜Dw−に基づき、半導体スイッチング素子6u+〜6w−をそれぞれオン/オフ駆動し、モータ1のステータ巻線に回転磁界を発生させる。
電源制御部17は、通電制御装置4外部から与えられた電源オン/オフ信号Pに基づき、リレー駆動回路18を駆動制御して、リレー接点18aにより、スイッチング回路9と車載バッテリ2とを接続/切断する。
以下に、このような構成のブラシレスモータのセンサレス制御装置の動作を、それを示す図3のタイミングチャートを参照しながら説明する。
モータ1のU相、V相、W相のステータ巻線の各端子電圧Vu,Vv,Vwは、図3(a)(b)(c)のタイミングチャートに示すように、位相がそれぞれ120度異なっており、それぞれの正負電圧区間である180度の電気角の内、中央部の120度の区間が矩形波通電され、それぞれの通電区間の始端部及び終端部にはリンギングが生じている。中央部の120度以外の区間は、ステータ巻線に生じた誘起電圧が露出している。
モータ1のU相、V相、W相のステータ巻線の各端子電圧Vu,Vv,Vwは、図3(a)(b)(c)のタイミングチャートに示すように、位相がそれぞれ120度異なっており、それぞれの正負電圧区間である180度の電気角の内、中央部の120度の区間が矩形波通電され、それぞれの通電区間の始端部及び終端部にはリンギングが生じている。中央部の120度以外の区間は、ステータ巻線に生じた誘起電圧が露出している。
回転位置推定信号生成部3のコンパレータ15u,15v,15wは、モータ1の各相のステータ巻線の各端子電圧Vu,Vv,Vwと車載バッテリ2の直流電圧Eの1/2の電圧Vaとをそれぞれ比較する。これらの比較結果は、端子電圧Vu,Vv,Vwの方が大である場合は「1」、小である場合は「0」であるディジタル信号Bu,Bv,Bwとして、極性決定部14にサンプリングされる。
ディジタル信号Bu,Bv,Bwは、例えば、(101)→(001)→(011)→(010)→(110)→(100)→(101)の順序で規則的に変化する。ディジタル信号Bu,Bv,Bwのこの6種類のパターンが規則的に変化する周期的時間は、サンプリング周期より充分大きい。
極性決定部14のメモリ14aは、上述したディジタル信号Bw,Bv,Buのパターンが規則的に変化する順序を記憶している。
極性決定部14のメモリ14aは、上述したディジタル信号Bw,Bv,Buのパターンが規則的に変化する順序を記憶している。
極性決定部14は、他からの割込を禁止した後、ディジタル信号Bu,Bv,Bwをサンプリングし、サンプリングしたディジタル信号Bu,Bv,Bwのパターンに基づき、ゼロクロス点を検出する。ゼロクロス点を検出する際、例えば、ディジタル信号Bu,Bv,Bwのパターンが変化した後、その変化した後のパターンが複数回のサンプリングで連続した場合に、ゼロクロス点を検出したことにする。
極性決定部14は、ゼロクロス点を検出したときは、前回のゼロクロス点検出からの、タイマ14bが計時した時間であるゼロクロス点間隔Tz(図3(d))をメモリ14aに記憶更新して、Td=Tz/2により遅延時間Tdを算出する。
極性決定部14は、メモリ14aが記憶しているパターンの規則的な変化に基づき、コンパレータ15u,15v,15wの出力信号(サンプリングした信号)から、算出した遅延時間Td分(30°)遅延させた各相の回転位置推定信号Hu,Hv,Hwを作成して、通電制御装置4に与える。回転位置推定信号Hu,Hv,Hwには、通電を切換える時点(最新のゼロクロス点の遅延時間Td後(図3(d)(e)))と、メモリ14aが記憶しているパターンの規則的な変化に基づく、各相の正負の通電/非通電情報が含まれている。
極性決定部14は、メモリ14aが記憶しているパターンの規則的な変化に基づき、コンパレータ15u,15v,15wの出力信号(サンプリングした信号)から、算出した遅延時間Td分(30°)遅延させた各相の回転位置推定信号Hu,Hv,Hwを作成して、通電制御装置4に与える。回転位置推定信号Hu,Hv,Hwには、通電を切換える時点(最新のゼロクロス点の遅延時間Td後(図3(d)(e)))と、メモリ14aが記憶しているパターンの規則的な変化に基づく、各相の正負の通電/非通電情報が含まれている。
通電制御装置4の通電信号生成部5は、回転位置推定信号Hu,Hv,Hwに基づく半導体スイッチング素子6u+〜6w−の6種類の制御パターンを記憶しており、与えられた回転位置推定信号Hu,Hv,Hwとこの制御パターンとにより通電信号Cu+〜Cw−を作成する。作成した通電信号Cu+〜Cw−はPWM制御部7へ与える。
PWM制御部7は、与えられた通電信号Cu+〜Cw−及び速度制御信号Spwmに基づき、片側PWM方式で半導体スイッチング素子6u+〜6w−をそれぞれPWM制御する為のPWM制御信号Du+〜Dw−を作成し、ゲートドライブ回路8へ与える。
ゲートドライブ回路8は、与えられたPWM制御信号Du+〜Dw−に基づき、片側PWM方式で各相の半導体スイッチング素子6u+〜6w−をそれぞれオン/オフ制御する駆動信号を出力して、モータ1のステータ巻線に回転磁界を発生させ、マグネットロータを回転駆動する。
ゲートドライブ回路8は、与えられたPWM制御信号Du+〜Dw−に基づき、片側PWM方式で各相の半導体スイッチング素子6u+〜6w−をそれぞれオン/オフ制御する駆動信号を出力して、モータ1のステータ巻線に回転磁界を発生させ、マグネットロータを回転駆動する。
以下に、このような構成及び動作のブラシレスモータのセンサレス制御装置の起動時及び停止時の動作を、それを示す図4のフローチャートを参照しながら説明する。
極性決定部14は、電源がオンされると(スタート)、サンプリングしたディジタル信号Bu,Bv,Bwが、上記6種類のパターンの何れかの所定のパターンになるように、各相の回転位置推定信号Hu,Hv,Hwを作成して、所定時間、通電制御装置4に与え続け、モータ1のロータを所定位置に停止させる(S1)。これにより、例えば、図5(a)に示すように、任意の位置にロータRtが停止していても、例えば、図5(b)に示すような所定位置にロータRtを停止させ直すことができる。
極性決定部14は、電源がオンされると(スタート)、サンプリングしたディジタル信号Bu,Bv,Bwが、上記6種類のパターンの何れかの所定のパターンになるように、各相の回転位置推定信号Hu,Hv,Hwを作成して、所定時間、通電制御装置4に与え続け、モータ1のロータを所定位置に停止させる(S1)。これにより、例えば、図5(a)に示すように、任意の位置にロータRtが停止していても、例えば、図5(b)に示すような所定位置にロータRtを停止させ直すことができる。
極性決定部14は、次に、回転速度及び回転方向を含む回転指令である回転速度設定値Saが与えられて有るか否かを判定する(S3)。回転指令が有れば(回転速度≠0)、前記所定のパターンの回転方向に応じた次のパターンをサンプリングするように、各相の回転位置推定信号Hu,Hv,Hwを作成して、通電制御装置4に与え、モータ電流を強制的に転流させて、モータ1のロータを回転させる(S5)。次いで、ゼロクロス点を検出する都度、回転方向に応じた順序のパターンをサンプリングするように、各相の回転位置推定信号Hu,Hv,Hwを変更し、通電制御装置4に与えて、モータ1を通電する(S7)。
極性決定部14は、モータ1を通電しながら(S7)、停止指令である回転速度設定値Sa(回転速度=0)が与えられたか否かを判定する(S9)。停止指令が与えられれば、サンプリングしたディジタル信号Bu,Bv,Bwが、前記所定のパターンになるように、各相の回転位置推定信号Hu,Hv,Hwを作成して、所定時間、通電制御装置4に与え続け、モータ1のロータを所定位置に停止させる(S1)。これにより、例えば、図5(a)に示すように、任意の位置にロータRtが停止しようとしていても、例えば、図5(b)に示すような所定位置にロータRtを停止させることができる。
極性決定部14は、回転指令である回転速度設定値Saが与えられて有るか否かを判定し(S3)、回転指令が無ければ(回転速度=0)、電源オン/オフ信号Pがオフになっているか否かを判定する(S11)。電源オン/オフ信号Pがオフになっていなければ、待機しながら(S13)、回転速度設定値Saが与えられて有るか否かを判定する(S3)。
極性決定部14は、電源オン/オフ信号Pがオフになっていれば(S11)停止する。
極性決定部14は、電源オン/オフ信号Pがオフになっていれば(S11)停止する。
尚、上述した実施の形態では、片側PWM方式でモータ1を駆動制御しているが、本発明に係るブラシレスモータのセンサレス制御方法及びセンサレス制御装置は、両側PWM方式及びPWM方式によらない方式にも適用することは可能である。
1 (ブラシレス)モータ
2 バッテリ
3 回転位置推定信号生成部
4 通電制御装置
5 通電信号生成部
6u+,6u−,6v+,6v−,6w+,6w− 半導体スイッチング素子
7 PWM制御部
8 ゲートドライブ回路
9 スイッチング回路
14 極性決定部(停止させる手段、通電する手段)
14a メモリ
14b タイマ
15u,15v,15w コンパレータ
16 速度制御部
17 電源制御部
18 リレー駆動回路
19 電流検出器
Rt ロータ
Su,Sv,Sw ステータ
2 バッテリ
3 回転位置推定信号生成部
4 通電制御装置
5 通電信号生成部
6u+,6u−,6v+,6v−,6w+,6w− 半導体スイッチング素子
7 PWM制御部
8 ゲートドライブ回路
9 スイッチング回路
14 極性決定部(停止させる手段、通電する手段)
14a メモリ
14b タイマ
15u,15v,15w コンパレータ
16 速度制御部
17 電源制御部
18 リレー駆動回路
19 電流検出器
Rt ロータ
Su,Sv,Sw ステータ
Claims (2)
- 複数相のステータ巻線の各端子電圧と所定電圧との回転方向に応じた大小関係の取るべき規則的な変化を記憶してあり、前記各端子電圧と所定電圧との大小関係を時系列的にサンプリングし、サンプリングした大小関係が変化した時点の間隔を検出し、検出した間隔と前記規則的な変化とに基づき、前記ステータ巻線を通電制御してロータを回転させ、回転開始時には、前記ステータ巻線に強制的に通電することにより、前記ロータを回転させ前記大小関係をサンプリングするブラシレスモータのセンサレス制御方法において、
電源投入時及び回転停止時には、所定の前記大小関係になるように、前記ステータ巻線に強制的に通電して前記ロータを所定位置に停止させ、回転開始時には、前記大小関係からの回転方向に応じた大小関係をサンプリングするように、前記ステータ巻線に強制的に通電することを特徴とするブラシレスモータのセンサレス制御方法。 - 複数相のステータ巻線の各端子電圧と所定電圧との回転方向に応じた大小関係の取るべき規則的な変化を記憶してあり、前記各端子電圧と所定電圧との大小関係を時系列的にサンプリングし、サンプリングした大小関係が変化した時点の間隔を検出し、検出した間隔と前記規則的な変化とに基づき、前記ステータ巻線を通電制御してロータを回転させ、回転開始時には、前記ステータ巻線に強制的に通電することにより、前記ロータを回転させ前記大小関係をサンプリングするように構成してあるブラシレスモータのセンサレス制御装置において、
電源投入時及び回転停止時に、所定の前記大小関係になるように、前記ステータ巻線に強制的に通電して前記ロータを所定位置に停止させる手段と、回転開始時に、前記大小関係からの回転方向に応じた大小関係をサンプリングするように、前記ステータ巻線に強制的に通電する手段とを備えることを特徴とするブラシレスモータのセンサレス制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005365495A JP2007174747A (ja) | 2005-12-19 | 2005-12-19 | ブラシレスモータのセンサレス制御方法及びブラシレスモータのセンサレス制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005365495A JP2007174747A (ja) | 2005-12-19 | 2005-12-19 | ブラシレスモータのセンサレス制御方法及びブラシレスモータのセンサレス制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007174747A true JP2007174747A (ja) | 2007-07-05 |
Family
ID=38300597
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2005365495A Pending JP2007174747A (ja) | 2005-12-19 | 2005-12-19 | ブラシレスモータのセンサレス制御方法及びブラシレスモータのセンサレス制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2007174747A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013219841A (ja) * | 2012-04-04 | 2013-10-24 | Jtekt Corp | ブラシレスdcモータのセンサレス制御装置 |
JP2014064371A (ja) * | 2012-09-20 | 2014-04-10 | Denso Corp | ブラシレスモータの制御システム |
-
2005
- 2005-12-19 JP JP2005365495A patent/JP2007174747A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2013219841A (ja) * | 2012-04-04 | 2013-10-24 | Jtekt Corp | ブラシレスdcモータのセンサレス制御装置 |
JP2014064371A (ja) * | 2012-09-20 | 2014-04-10 | Denso Corp | ブラシレスモータの制御システム |
US9130495B2 (en) | 2012-09-20 | 2015-09-08 | Denso Corporation | Control system for brushless motor |
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