JP2007259558A - Motor control device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress uneven torque, and reduce noise in a brushless motor, while averting cost increase. <P>SOLUTION: When steady-state operation of the motor is started, rotation signals of U, V, and W phases are outputted from Hall IC elements 78A to 78C. A motor control device corrects information Tn1 to Ts3 on the period of each magnetic pole of a sensor magnet 76, contained in these signals (period information immediately before) with correction values Hn1 to Hs3. Then the motor control device sets the PWM signal of a predriver circuit 48 (present energization timing), based on the rotation signals Su, Sv, Sw corrected with the correction values. For this reason, even if the magnetic poles of the sensor magnet 76 fluctuate in the direction of rotation, influence due to this fluctuation can be eliminated and the PWM signal of the predriver circuit 48 can be set appropriately. As a result, uneven torque in a motor 16 can be suppressed, and its noise can be reduced. Since it is unnecessary to further strictly set the magnetization position of the magnetic poles of the sensor magnet 76, increase in cost can be averted. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、ホールIC素子等によりロータの回転位置を検出しつつロータの回転数を制御するモータ制御装置に関する。   The present invention relates to a motor control device that controls the rotational speed of a rotor while detecting the rotational position of the rotor using a Hall IC element or the like.

一般に、ブラシレスモータの回転数を制御するためには、ロータと一体的に回転するセンサマグネット(永久磁石)と、このセンサマグネットと対向するように配置された複数のホールIC素子等の磁気センサと、が用いられる。そして、ブラシレスモータが三相のコイルを有して構成されている場合には、複数の磁気センサの各々が三相のコイルの各相に対応して配置される。また、このブラシレスモータを駆動させる制御装置では、各磁気センサによるセンサマグネットの回転位置検出結果に基づいて各相のコイルの通電タイミングが設定される。
特開2003−47277号公報
In general, in order to control the rotation speed of a brushless motor, a sensor magnet (permanent magnet) that rotates integrally with a rotor, and a magnetic sensor such as a plurality of Hall IC elements arranged to face the sensor magnet, Are used. When the brushless motor is configured with a three-phase coil, each of the plurality of magnetic sensors is arranged corresponding to each phase of the three-phase coil. In the control device for driving the brushless motor, the energization timing of the coils of each phase is set based on the detection result of the rotational position of the sensor magnet by each magnetic sensor.
JP 2003-47277 A

ところで、上記のように、ロータと一体的に回転するセンサマグネットは、その回転方向に複数の磁極を有して構成される。ところが、一般に、センサマグネットの磁極は、回転方向にバラつきを持った状態とされる(つまり回転方向に磁極が不均一となる)。特に、一般に、磁極数が多くなるほど、若しくは、センサマグネットの外径が小さくなるほど着磁ピッチの精度が低下する。従って、この種のブラシレスモータの制御装置では、センサマグネットの磁極が回転方向にバラついた状態での磁気センサの検出結果に基づいて各相のコイルに対する通電タイミングが設定されていることになり、厳密に言えば各相のコイルが適切な通電タイミングで通電されていないことになる。このため、ブラシレスモータにトルクむらが発生し、騒音が増大する虞がある。   By the way, as described above, the sensor magnet that rotates integrally with the rotor is configured to have a plurality of magnetic poles in the rotation direction. However, in general, the magnetic poles of the sensor magnet are in a state of variation in the rotational direction (that is, the magnetic poles are not uniform in the rotational direction). In particular, the accuracy of the magnetization pitch generally decreases as the number of magnetic poles increases or as the outer diameter of the sensor magnet decreases. Therefore, in this type of brushless motor control device, the energization timing for the coils of each phase is set based on the detection result of the magnetic sensor in a state where the magnetic poles of the sensor magnets vary in the rotational direction. Strictly speaking, the coils of each phase are not energized at an appropriate energization timing. For this reason, torque unevenness occurs in the brushless motor, which may increase noise.

このとき、より一層適切な通電タイミングで通電するためには、工作精度を上げる等により、センサマグネットの磁極の着磁位置を更に一層厳格に設定することが考えられる。しかしながら、このようにすると、センサマグネットの磁極の着磁位置を更に一層厳格に設定することでコストが嵩んでしまうという問題が新たに生ずる。   At this time, in order to energize at a more appropriate energization timing, it is conceivable to set the magnetic pole position of the magnetic pole of the sensor magnet more strictly by increasing the working accuracy. However, if it does in this way, the problem that cost will increase by setting the magnetizing position of the magnetic pole of a sensor magnet still more strictly arises.

一方で、センサマグネットの磁極の着磁位置は、各ブラシレスモータに特有のもので不変である。このことから、例えば、各ブラシレスモータの製造時にEEPROM等の記憶装置に該ブラシレスモータに設けられたセンサマグネットの磁極の着磁位置を予め記憶させておき、この記憶情報に基づいて各相のコイルに対する通電タイミングを補正して設定することも考えられる。このようにすれば、センサマグネットの磁極が回転方向にバラついた状態でも、ブラシレスモータのトルクむらを防止することが可能となる。しかしながら、このようにすると、一般に、EEPROM等の記憶装置は高価であると共に製造工程での作業工数増加によりコストアップすること等の問題が新たに生ずる。   On the other hand, the magnetized position of the magnetic pole of the sensor magnet is unique to each brushless motor and remains unchanged. For this reason, for example, at the time of manufacturing each brushless motor, the magnetic poles of the sensor magnet provided in the brushless motor are stored in advance in a storage device such as an EEPROM, and the coil of each phase is based on this stored information. It is also possible to correct and set the energization timing for. In this way, even when the magnetic poles of the sensor magnet vary in the rotational direction, it is possible to prevent torque unevenness of the brushless motor. However, in this case, generally, a storage device such as an EEPROM is expensive, and a new problem such as an increase in cost due to an increase in the number of work steps in the manufacturing process arises.

本発明は、上記事実を考慮して、コストアップを回避しつつブラシレスモータのトルクむらを抑制し、騒音を低減できるモータ制御装置を得ることを目的とする。   In view of the above-described facts, an object of the present invention is to provide a motor control device that can suppress torque unevenness and reduce noise while avoiding an increase in cost.

前記課題を解決するために、請求項1に記載のブラシレスモータの制御装置は、ブラシレスモータが有する複数相の巻線の各々を所定の通電タイミングで通電する通電回路と、
前記複数の巻線が形成する磁界で回転する前記ブラシレスモータのロータの回転位置を検出すべく前記ロータと一体的に回転すると共にその回転方向に複数の位置検出用の磁極を有するセンサマグネットと、前記センサマグネットと対向して配置され、前記センサマグネットの回転に伴う磁界の変化を検出する回転センサと、前記回転センサの検出結果に基づいて前記センサマグネットの一回転分の周期情報及び前記センサマグネットが一回転するときの前記各磁極の周期情報を検出すると共に、前記センサマグネットの一回転分の周期情報を前記センサマグネットの磁極数で除することにより前記センサマグネットが一回転するときの前記各磁極の理想周期情報を算出し、且つ、前記各磁極の理想周期情報と前記センサマグネットが一回転するときの前記各磁極の周期情報との差を補正値として算出して記憶し、モータ定常運転開始時には前記回転センサから得られる前記センサマグネットの各磁極の周期情報を前記補正値で補正して前記補正値で補正された周期情報に基づいて前記通電回路の通電タイミングを設定する制御手段と、を備えることを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, the brushless motor control device according to claim 1, an energization circuit configured to energize each of a plurality of windings of the brushless motor at a predetermined energization timing;
A sensor magnet that rotates integrally with the rotor to detect the rotational position of the rotor of the brushless motor that rotates with the magnetic field formed by the plurality of windings, and that has a plurality of position detection magnetic poles in the rotational direction; A rotation sensor disposed opposite to the sensor magnet to detect a change in the magnetic field accompanying the rotation of the sensor magnet, period information for one rotation of the sensor magnet based on a detection result of the rotation sensor, and the sensor magnet Detecting the period information of each magnetic pole when the sensor magnet makes one rotation, and dividing the period information for one rotation of the sensor magnet by the number of magnetic poles of the sensor magnet, Calculate the ideal period information of the magnetic pole, and the ideal period information of each magnetic pole and the sensor magnet make one rotation The difference from the period information of each magnetic pole is calculated and stored as a correction value, and the period information of each magnetic pole of the sensor magnet obtained from the rotation sensor is corrected by the correction value at the start of steady motor operation. Control means for setting energization timing of the energization circuit based on the period information corrected with the correction value.

請求項1に記載のブラシレスモータの制御装置では、通電回路により所定の通電タイミングでブラシレスモータを構成する複数相の各巻線が通電され、これらの巻線が形成する磁界によりブラシレスモータのロータが所定の回転数で回転される。   In the brushless motor control device according to claim 1, the windings of a plurality of phases constituting the brushless motor are energized by the energization circuit at a predetermined energization timing, and the rotor of the brushless motor is predetermined by the magnetic field formed by these windings. It is rotated at the number of rotations.

一方、ロータが回転すると、このロータと一体的にセンサマグネットが回転し、このセンサマグネットに回転方向に複数形成された位置検出用の磁極が、センサマグネットと対向して配置された回転センサを通過することで、この回転センサによってセンサマグネットの回転に伴う磁界の変化が検出される。   On the other hand, when the rotor rotates, the sensor magnet rotates integrally with the rotor, and a plurality of position detection magnetic poles formed in the rotation direction of the sensor magnet pass through the rotation sensor arranged opposite to the sensor magnet. Thus, a change in the magnetic field accompanying the rotation of the sensor magnet is detected by the rotation sensor.

さらに、制御手段では、上述の回転センサの検出結果に基づいてセンサマグネットの一回転分の周期情報及びセンサマグネットが一回転するときの各磁極の周期情報が検出される。また、制御手段では、上述のセンサマグネットの一回転分の周期情報がセンサマグネットの磁極数で除され、これにより、センサマグネットが一回転するときの各磁極の理想周期情報が算出される。さらに、制御手段では、この各磁極の理想周期情報と上述の如く検出されたセンサマグネットが一回転するときの各磁極の周期情報との差が算出されて、この算出された値が補正値として記憶される。そして、実際にブラシレスモータを定常運転させるときには、回転センサから得られるセンサマグネットの各磁極の周期情報(直前の周期情報)が補正値で補正され、この補正値で補正された周期情報に基づいて通電回路の通電タイミング(現在の通電タイミング)が設定される。   Further, the control means detects period information for one rotation of the sensor magnet and period information of each magnetic pole when the sensor magnet makes one rotation based on the detection result of the rotation sensor. Further, in the control means, the period information for one rotation of the sensor magnet is divided by the number of magnetic poles of the sensor magnet, thereby calculating ideal period information of each magnetic pole when the sensor magnet makes one rotation. Further, the control means calculates a difference between the ideal period information of each magnetic pole and the period information of each magnetic pole when the sensor magnet detected as described above makes one rotation, and the calculated value is used as a correction value. Remembered. When actually operating the brushless motor in a steady state, the period information (immediately preceding period information) of each magnetic pole of the sensor magnet obtained from the rotation sensor is corrected with the correction value, and based on the period information corrected with this correction value. The energization timing (current energization timing) of the energization circuit is set.

このように、請求項1に記載のブラシレスモータの制御装置では、モータ定常運転開始時においては回転センサから得られるセンサマグネットの各磁極の周期情報(直前の周期情報)が補正値で補正され、この補正値で補正された周期情報に基づいて通電回路の通電タイミング(現在の通電タイミング)が設定される。このため、仮に、センサマグネットの磁極が回転方向にバラついた状態とされても、このバラつきの影響を排除して、通電タイミングを適切に設定することができる。これにより、ブラシレスモータのトルクむらを抑制でき、騒音を低減できる。また、センサマグネットの磁極の着磁位置を更に一層厳格に設定する必要が無いので、コストアップも回避できる。   Thus, in the brushless motor control device according to claim 1, at the start of steady motor operation, the period information (immediately preceding period information) of each magnetic pole of the sensor magnet obtained from the rotation sensor is corrected with the correction value. The energization timing (current energization timing) of the energization circuit is set based on the period information corrected with the correction value. For this reason, even if the magnetic poles of the sensor magnet are varied in the rotation direction, the influence of the variation can be eliminated and the energization timing can be set appropriately. Thereby, the torque nonuniformity of a brushless motor can be suppressed and noise can be reduced. In addition, since it is not necessary to set the magnetizing position of the magnetic pole of the sensor magnet more strictly, it is possible to avoid an increase in cost.

請求項2に記載のブラシレスモータの制御装置は、請求項1に記載のモータ制御装置において、前記制御手段は、モータ起動時からその後のモータ定常運転開始時までの間のタイミングで、前記センサマグネットの一回転分の周期情報及び前記センサマグネットが一回転するときの前記各磁極の周期情報の検出から前記補正値の算出までの処理を行うことを特徴とする。   The brushless motor control device according to claim 2 is the motor control device according to claim 1, wherein the control means has the sensor magnet at a timing from when the motor is started to when the subsequent steady motor operation starts. The process from detection of period information for one rotation and period information of each magnetic pole when the sensor magnet makes one rotation to calculation of the correction value is performed.

請求項2に記載のブラシレスモータの制御装置では、センサマグネットの一回転分の周期情報及びセンサマグネットが一回転するときの各磁極の周期情報の検出から補正値の算出までの処理が、モータ起動時からその後のモータ定常運転開始時までの間のタイミングで行われる。すなわち、上記処理がブラシレスモータの制御装置の起動毎に行われる。従って、ブラシレスモータの制御装置にEEPROM等の記憶装置を設けると共に、各ブラシレスモータの製造時にこの記憶装置にブラシレスモータに設けられたセンサマグネットの磁極の着磁位置を予め記憶させておく必要がない。このため、ブラシレスモータの制御装置の記憶装置に、EEPROM等の一般に高価とされるものを用いる必要が無い。   In the brushless motor control device according to claim 2, the process from the detection of the period information for one rotation of the sensor magnet and the period information of each magnetic pole when the sensor magnet makes one rotation to the calculation of the correction value It is performed at the timing from the time until the start of the subsequent steady motor operation. That is, the above processing is performed every time the brushless motor control device is activated. Therefore, it is not necessary to provide a storage device such as an EEPROM in the brushless motor control device, and to previously store the magnetized positions of the magnetic poles of the sensor magnet provided in the brushless motor when manufacturing each brushless motor. . Therefore, it is not necessary to use a generally expensive device such as an EEPROM for the storage device of the brushless motor control device.

また、請求項2に記載のブラシレスモータの制御装置では、上述の補正値の算出までの処理が、モータ定常運転開始時までに行われる。このとき、モータ定常運転開始時に通電制御と併せて上述の補正値の算出を行う場合には、制御装置に用いるマイコン等の演算処理装置への負担が大きくなり、このマイコン等の演算処理装置に処理速度の速い高価なものを用いる必要が生じる。ところが、請求項2に記載のブラシレスモータの制御装置では、上述の補正値の算出までの処理が、モータ定常運転開始時までに行われるので、通電制御の処理量が少ない状態若しくは無い状態のときに上述の補正値の算出を行うことができる。従って、制御装置に用いるマイコン等の演算処理装置(つまり制御手段)に、処理速度の速い高価なものを用いる必要が無くなる。   In the brushless motor control device according to the second aspect, the processing up to the calculation of the correction value is performed before the start of steady motor operation. At this time, when calculating the above correction value together with the energization control at the start of steady motor operation, the burden on the arithmetic processing device such as a microcomputer used in the control device becomes large, and the arithmetic processing device such as the microcomputer It is necessary to use an expensive one having a high processing speed. However, in the brushless motor control apparatus according to the second aspect, since the processing up to the calculation of the correction value is performed before the start of the steady motor operation, the processing amount of the energization control is small or not. In addition, the above-described correction value can be calculated. Therefore, it is not necessary to use an expensive processing unit such as a microcomputer used in the control unit (that is, a control unit) having a high processing speed.

このように、請求項2に記載のブラシレスモータの制御装置では、記憶装置に、EEPROM等の一般に高価とされるものを用いる必要が無く、しかも、演算処理装置にも、処理速度の速い高価なものを用いる必要が無いので、これにより、コストアップの更なる回避を図ることが可能となる。   Thus, in the brushless motor control device according to the second aspect, it is not necessary to use a generally expensive device such as an EEPROM as the storage device, and the arithmetic processing device is also expensive and has a high processing speed. Since it is not necessary to use a thing, it becomes possible to aim at the further avoidance of a cost increase by this.

請求項3に記載のブラシレスモータの制御装置は、請求項1又は請求項2に記載のモータ制御装置において、前記制御手段は、前記センサマグネットの一回転分の周期情報及び前記センサマグネットが一回転するときの前記各磁極の周期情報の検出から前記補正値の算出までの処理を複数回行い、該複数の処理で得られた複数の補正値の平均値で前記回転センサから得られる前記センサマグネットの各磁極の周期情報を補正して前記補正値で補正された周期情報に基づいて前記通電回路の通電タイミングを設定することを特徴とする。   The brushless motor control device according to claim 3 is the motor control device according to claim 1 or 2, wherein the control means includes period information for one rotation of the sensor magnet and one rotation of the sensor magnet. The process from the detection of the period information of each magnetic pole to the calculation of the correction value is performed a plurality of times, and the sensor magnet obtained from the rotation sensor with the average value of the plurality of correction values obtained by the plurality of processes The period information of each of the magnetic poles is corrected, and the energization timing of the energization circuit is set based on the period information corrected with the correction value.

請求項3に記載のブラシレスモータの制御装置では、センサマグネットの一回転分の周期情報及びセンサマグネットが一回転するときの各磁極の周期情報の検出から補正値の算出までの処理が複数回行われる。また、この複数の処理で得られた複数の補正値の平均値(例えば、最大値と最小値を除いた平均値、多数決により多数得られた値、最大値と最小値との範囲の中央値等)が算出され、この平均された補正値によって、上述の回転センサから得られるセンサマグネットの各磁極の周期情報が補正され、この補正値で補正された周期情報に基づいて通電回路の通電タイミングが設定される。このように、請求項3に記載のブラシレスモータの制御装置では、複数の補正値を得て、この複数の補正値を平均するので、補正値の算出精度を向上させることができる。従って、通電回路の通電タイミングもより適正化される。   In the brushless motor control device according to claim 3, the processing from the detection of the period information for one rotation of the sensor magnet and the period information of each magnetic pole when the sensor magnet makes one rotation to the calculation of the correction value is performed a plurality of times. Is called. In addition, an average value of a plurality of correction values obtained by the plurality of processes (for example, an average value excluding a maximum value and a minimum value, a value obtained by a majority vote, a median value in a range between a maximum value and a minimum value) Etc.), and the averaged correction value corrects the period information of each magnetic pole of the sensor magnet obtained from the rotation sensor, and the energization timing of the energization circuit is based on the period information corrected by this correction value. Is set. In this way, in the brushless motor control device according to the third aspect, a plurality of correction values are obtained and the plurality of correction values are averaged, so that the calculation accuracy of the correction values can be improved. Therefore, the energization timing of the energization circuit is further optimized.

請求項4に記載のブラシレスモータの制御装置は、請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載のモータ制御装置において、前記制御手段は、前記ブラシレスモータの回転数又は印加電圧を一定にした状態で、前記回転センサの検出結果に基づいて前記センサマグネットの一回転分の周期情報及び前記センサマグネットが一回転するときの前記各磁極の周期情報を検出することを特徴とする。   The brushless motor control device according to claim 4 is the motor control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the control means makes the rotation speed or applied voltage of the brushless motor constant. In this state, the period information for one rotation of the sensor magnet and the period information of each magnetic pole when the sensor magnet makes one rotation are detected based on the detection result of the rotation sensor.

請求項4に記載のブラシレスモータの制御装置では、回転センサの検出結果に基づいたセンサマグネットの一回転分の周期情報及びセンサマグネットが一回転するときの各磁極の周期情報の検出が、ブラシレスモータの回転数(回転周期)又は印加電圧を一定にした状態で行われる。従って、回転センサの検出結果に基づいたセンサマグネットの一回転分の周期情報及びセンサマグネットが一回転するときの各磁極の周期情報を安定して検出することができる。特に、上述のように、センサマグネットの一回転分の周期情報及びセンサマグネットが一回転するときの各磁極の周期情報の検出から補正値の算出までの処理を複数回行う場合には、回転数(回転周期)、印加電圧を一定にすることで、同一条件での平均処理を実現することができ、補正値の算出精度をさらに向上させることができる。   5. The brushless motor control device according to claim 4, wherein the detection of the period information for one rotation of the sensor magnet based on the detection result of the rotation sensor and the period information of each magnetic pole when the sensor magnet makes one rotation is performed. The number of rotations (rotation period) or applied voltage is constant. Therefore, it is possible to stably detect the period information for one rotation of the sensor magnet based on the detection result of the rotation sensor and the period information of each magnetic pole when the sensor magnet makes one rotation. In particular, as described above, when the process from the detection of the period information for one rotation of the sensor magnet and the period information of each magnetic pole when the sensor magnet rotates once to the calculation of the correction value is performed a plurality of times, the number of rotations (Rotation period) By making the applied voltage constant, averaging processing under the same conditions can be realized, and the calculation accuracy of the correction value can be further improved.

請求項5に記載のブラシレスモータの制御装置は、請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載のモータ制御装置において、前記制御手段は、前記ブラシレスモータの通電をオフ状態とし、前記ブラシレスモータが惰性で回転しているときに、前記回転センサの検出結果に基づいて前記センサマグネットの一回転分の周期情報及び前記センサマグネットが一回転するときの前記各磁極の周期情報を検出することを特徴とする。   The brushless motor control device according to claim 5 is the motor control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the control means turns off the energization of the brushless motor, and the brushless motor. When the motor is rotating by inertia, detecting period information for one rotation of the sensor magnet and period information of each magnetic pole when the sensor magnet rotates once based on a detection result of the rotation sensor It is characterized by.

請求項5に記載のブラシレスモータの制御装置では、回転センサの検出結果に基づいたセンサマグネットの一回転分の周期情報及びセンサマグネットが一回転するときの各磁極の周期情報の検出が、ブラシレスモータの通電がオフ状態とされ、ブラシレスモータが惰性で回転されているとき、すなわち、ブラシレスモータの駆動力(加振力)の無い状態のときに行われる。従って、ブラシレスモータのトルクむらの影響を排除して、回転センサの検出結果に基づいたセンサマグネットの一回転分の周期情報及びセンサマグネットが一回転するときの各磁極の周期情報の検出を行うことができる(磁極のバラつき情報を正確に検出できる)。これにより、補正値の算出精度がさらに向上する。   The brushless motor control device according to claim 5, wherein the detection of the period information for one rotation of the sensor magnet based on the detection result of the rotation sensor and the period information of each magnetic pole when the sensor magnet rotates once is performed by the brushless motor. Is performed when the brushless motor is rotating by inertia, that is, when there is no driving force (vibration force) of the brushless motor. Therefore, the influence of the torque unevenness of the brushless motor is eliminated, and the period information for one rotation of the sensor magnet based on the detection result of the rotation sensor and the period information of each magnetic pole when the sensor magnet makes one rotation are detected. (Magnetic pole variation information can be detected accurately). Thereby, the calculation accuracy of the correction value is further improved.

(車載空調装置用モータアクチュエータ12の構成の概略)
はじめに、車載空調装置用モータアクチュエータの構成の概略について説明する。
(Outline of configuration of motor actuator 12 for in-vehicle air conditioner)
First, an outline of the configuration of a motor actuator for an in-vehicle air conditioner will be described.

図3に示されるように、本モータアクチュエータ12はハウジング14を備えており、その内側にはブラシレスモータ16(以下、単に「モータ16」と称する)とモータ制御装置10の制御基板18が収容されている。   As shown in FIG. 3, the motor actuator 12 includes a housing 14 in which a brushless motor 16 (hereinafter simply referred to as “motor 16”) and a control board 18 of the motor control device 10 are housed. ing.

図3に示されるように、ハウジング14は一端が開口した浅底の略箱状に形成されており、ハウジング14の開口端には略円筒形状の筒部34がハウジング14に対して一体的に設けられている。   As shown in FIG. 3, the housing 14 is formed in a shallow, substantially box shape with one end opened, and a substantially cylindrical tube portion 34 is integrally formed with the housing 14 at the opening end of the housing 14. Is provided.

また、ハウジング14には略円筒形状の支持部36が設けられており、この支持部36の外周部にはステータ28が一体的に取り付けられている。ステータ28は、薄珪素鋼板等から成る複数枚のコア片を積層して形成されたコア26を備えており、更に、このコア26には各々が巻線としての三相のコイル30A、30B、30Cから成るコイル群30が巻き掛けられている。これらのコイル30A〜30Cは、電気的な位相が120度ずれるように設けられており、これらのコイル30A〜30Cが所定の周期で交互に通電されることにより、ステータ28の周囲に所定の回転磁界を形成するようになっている。   The housing 14 is provided with a substantially cylindrical support portion 36, and a stator 28 is integrally attached to the outer peripheral portion of the support portion 36. The stator 28 includes a core 26 formed by laminating a plurality of core pieces made of a thin silicon steel plate or the like. Further, the core 26 has three-phase coils 30A, 30B as windings. A coil group 30 consisting of 30C is wound. These coils 30 </ b> A to 30 </ b> C are provided so that their electrical phases are shifted by 120 degrees. When these coils 30 </ b> A to 30 </ b> C are alternately energized at a predetermined cycle, a predetermined rotation around the stator 28 is performed. A magnetic field is formed.

一方、支持部36の内側には一対の軸受38が固定されており、これらの軸受38によってシャフト20が支持部36並びに筒部34に対して同軸的で且つ自らの軸周りに回転自在に支持されている。   On the other hand, a pair of bearings 38 are fixed inside the support portion 36, and the shaft 20 is coaxially supported by the bearings 38 with respect to the support portion 36 and the cylindrical portion 34 and is rotatable around its own axis. Has been.

このシャフト20の軸方向一端側は筒部34を貫通しており、その一端部若しくは一端部近傍にてシャフト20の回転力を受けて回動する図示しない空調装置本体に設けられた送風用のファンへ機械的に連結されている。   One end of the shaft 20 in the axial direction passes through the cylindrical portion 34, and the air blower provided in the air conditioner main body (not shown) that rotates by receiving the rotational force of the shaft 20 at one end or in the vicinity of the one end. Mechanically connected to the fan.

また、シャフト20の筒部34から貫通した部分にはロータ22が一体的に取り付けられている。ロータ22はハウジング14の開口方向とは反対方向へ向けて開口した筒部34並びに支持部36に対して同軸の有底筒形状に形成されており、このロータ22の上底部をシャフト20が貫通している。   Further, the rotor 22 is integrally attached to a portion of the shaft 20 penetrating from the cylindrical portion 34. The rotor 22 is formed in a bottomed cylindrical shape that is coaxial with the cylindrical portion 34 and the support portion 36 that are opened in a direction opposite to the opening direction of the housing 14, and the shaft 20 passes through the upper bottom portion of the rotor 22. is doing.

このロータ22の内周部には、略円筒形状のマグネット24がロータ22に対して同軸的に固定されている。マグネット24はその軸心を介して半径方向一方の側はN極で他方の側がS極となるように形成されていると共に、自らの軸心周りに所定角度(例えば、60度)毎に磁極の極性が変わるように形成され、その周囲に所定の磁界を形成する。   A substantially cylindrical magnet 24 is coaxially fixed to the rotor 22 on the inner periphery of the rotor 22. The magnet 24 is formed so that one side in the radial direction is an N pole and the other side is an S pole through its axis, and the magnetic pole is formed around its own axis every predetermined angle (for example, 60 degrees). Are formed so that their polarities change, and a predetermined magnetic field is formed around them.

このマグネット24は支持部36の半径方向に沿ってステータ28の外側でステータ28と対向する如く設けられており、上述したコイル群30が通電されてステータ28の周囲に回転磁界が形成されると、この回転磁界とマグネット24が形成する磁界との相互作用で支持部36周りの回転力がマグネット24に生じ、これにより、シャフト20が回転する構成である。   The magnet 24 is provided on the outer side of the stator 28 along the radial direction of the support portion 36 so as to face the stator 28. When the coil group 30 described above is energized, a rotating magnetic field is formed around the stator 28. The rotational force around the support portion 36 is generated in the magnet 24 due to the interaction between the rotating magnetic field and the magnetic field formed by the magnet 24, whereby the shaft 20 rotates.

一方、ステータ28よりもハウジング14の底部側には制御基板18が配置されている。この制御基板18は表面及び裏面の少なくとも何れか一方にプリント配線が施されており、複数の抵抗素子やトランジスタ素子、更にはマイクロコンピュータ等の素子が上記のプリント配線を介して適宜に接続されている。   On the other hand, the control board 18 is disposed on the bottom side of the housing 14 with respect to the stator 28. The control board 18 is provided with printed wiring on at least one of the front surface and the back surface, and a plurality of resistance elements, transistor elements, and further elements such as a microcomputer are appropriately connected through the printed wiring. Yes.

(モータ制御装置10の構成の概略)
次に、モータ制御装置10の概略的な構成について説明する。
(Outline of configuration of motor control device 10)
Next, a schematic configuration of the motor control device 10 will be described.

モータ制御装置10(制御基板18)は、図1に示されるように、速度指令回路42、電源スタンバイ回路44、制御手段としての速度制御演算部46、通電回路を構成するプリドライバ回路48、プリドライバ回路48と共に通電回路を構成する三相インバータ50、昇圧回路52を含めて構成されている。   As shown in FIG. 1, the motor control device 10 (control board 18) includes a speed command circuit 42, a power standby circuit 44, a speed control calculation unit 46 as control means, a pre-driver circuit 48 that constitutes an energization circuit, The circuit includes a driver circuit 48 and a three-phase inverter 50 and a booster circuit 52 that constitute an energization circuit.

速度指令回路42は、フィルタ回路や増幅回路等の各種回路を含めて構成され、或いは、これらの回路を含めた構成と同等の機能を有するIC等により構成されており、例えば、車両のインパネ等に設けられた空調装置のON/OFF用や風量の切り替え用として用いられる1乃至複数の操作スイッチ54からの操作信号を入力できるようになっている。   The speed command circuit 42 includes various circuits such as a filter circuit and an amplifier circuit, or is configured by an IC having a function equivalent to the configuration including these circuits, such as an instrument panel of a vehicle. Operation signals from one or more operation switches 54 used for ON / OFF of the air conditioner provided in the air conditioner and for switching the air volume can be input.

電源スタンバイ回路44は、速度指令回路42と後述する速度制御演算部46の間に介在しており、空調装置の停止状態にあっても電源56から空調装置へ流れる微弱な電流を制御して抑制する回路である。   The power supply standby circuit 44 is interposed between the speed command circuit 42 and a speed control calculation unit 46 described later, and controls and suppresses a weak current flowing from the power supply 56 to the air conditioner even when the air conditioner is stopped. It is a circuit to do.

速度制御演算部46は、CPU62、ROM64、RAM66、タイマ68等を含めて構成されたマイコンで、構造的には1乃至複数の集積回路により構成されており、機能的にはコンパレータ回路(比較回路)、増幅回路、乗算回路等の各種回路及びこれらを組み合わせて構成される三角波やのこぎり波等の参照波生成回路やPWM(パルス幅変調)回路の機能を有し、最終的には、電源スタンバイ回路44を介して速度指令回路42から入力される速度指令信号に応じたPWM信号を出力する。   The speed control calculation unit 46 is a microcomputer including a CPU 62, a ROM 64, a RAM 66, a timer 68, and the like. The speed control calculation unit 46 is structurally composed of one or a plurality of integrated circuits, and is functionally a comparator circuit (comparison circuit). ), A reference wave generation circuit such as a triangular wave and a sawtooth wave composed of various circuits such as an amplifier circuit and a multiplication circuit, and a combination thereof, and a PWM (pulse width modulation) circuit function. A PWM signal corresponding to the speed command signal input from the speed command circuit 42 via the circuit 44 is output.

三相インバータ50は、図2に示されるように、各々が上段スイッチング素子(若しくは、上段半導体素子)としての3つのNチャンネル・パワーMOS電界効果トランジスタ70A、70B、70Cと、各々が下段スイッチング素子(若しくは、下段半導体素子)としての3つのNチャンネル・パワーMOS電界効果トランジスタ72A、72B、72Cとを備えている(以下、これらのNチャンネル電界効果トランジスタ70A〜70C、72A〜72Cを、便宜上「MOSFET70A〜70C、72A〜72C」と称する)。   As shown in FIG. 2, the three-phase inverter 50 includes three N-channel power MOS field effect transistors 70A, 70B, and 70C each serving as an upper switching element (or upper semiconductor element), and lower switching elements. (Or lower semiconductor elements) are provided with three N-channel power MOS field effect transistors 72A, 72B, 72C (hereinafter, these N-channel field effect transistors 70A-70C, 72A-72C are referred to as “ MOSFETs 70A-70C, 72A-72C ").

これらのMOSFET70A〜70C、72A〜72Cのうち、MOSFET70Aのソース及びMOSFET72Aのドレインはコイル30Aの端子へ接続されている。また、MOSFET70Bのソース及びMOSFET72Bのドレインはコイル30Bの端子へ接続されており、MOSFET70Cのソース及びMOSFET72Cのドレインはコイル30Cの端子へ接続されている。   Among these MOSFETs 70A to 70C and 72A to 72C, the source of the MOSFET 70A and the drain of the MOSFET 72A are connected to the terminal of the coil 30A. The source of the MOSFET 70B and the drain of the MOSFET 72B are connected to the terminal of the coil 30B, and the source of the MOSFET 70C and the drain of the MOSFET 72C are connected to the terminal of the coil 30C.

プリドライバ回路48は、速度制御演算部46と三相インバータ50との間に介在する回路で、上述したMOSFET70A〜70C、72A〜72Cの各ゲートへ接続されており、速度制御演算部46から出力されたPWM信号に基づいて三相インバータ50の各MOSFET70A〜70C、72A〜72Cへ「HIGH」レベル若しくは「LOW」レベルのスイッチング信号をMOSFET70A〜70C、72A〜72Cの各ゲートへ出力する。従来周知のようにMOSFET70A〜70C、72A〜72Cは「LOW」レベルのスイッチング信号がゲートに入力された状態ではOFF状態で基本的に電源56からの電流がドレインからソースへ流れることはないが、「HIGH」レベルのスイッチング信号がゲートに入力されることでON状態となり電源56からの電流がドレインからソースへ流れる。   The pre-driver circuit 48 is a circuit interposed between the speed control calculation unit 46 and the three-phase inverter 50 and is connected to the gates of the MOSFETs 70A to 70C and 72A to 72C described above, and is output from the speed control calculation unit 46. Based on the PWM signal thus generated, the switching signals of “HIGH” level or “LOW” level are output to the respective gates of the MOSFETs 70A to 70C and 72A to 72C to the MOSFETs 70A to 70C and 72A to 72C of the three-phase inverter 50. As is well known in the art, the MOSFETs 70A to 70C and 72A to 72C are in the OFF state when a switching signal of “LOW” level is input to the gate, and basically the current from the power source 56 does not flow from the drain to the source. When a “HIGH” level switching signal is input to the gate, the transistor is turned on, and a current from the power source 56 flows from the drain to the source.

図1に示される昇圧回路52は、プリドライバ回路48へ接続された回路で、図2に示されるMOSFET70A〜70Cへ出力するスイッチング信号の電圧レベルを、電源56の電圧レベルよりも高くするための回路である。   The booster circuit 52 shown in FIG. 1 is a circuit connected to the pre-driver circuit 48, and is used to make the voltage level of the switching signal output to the MOSFETs 70A to 70C shown in FIG. Circuit.

一方、本モータ制御装置10は、センサマグネット76(図3,図4(a)参照)と3つのホールIC素子78A、78B、78C(図1,図4(b)参照)とを含めて構成されている。   On the other hand, the motor control device 10 includes a sensor magnet 76 (see FIGS. 3 and 4A) and three Hall IC elements 78A, 78B and 78C (see FIGS. 1 and 4B). Has been.

センサマグネット76は、図3に示されるように、シャフト20の軸方向他端側にシャフト20に対して同軸的且つ一体的に固定されている。このセンサマグネット76もまた永久磁石で、図4(a)に示されるように、その軸心周りに所定角度(例えば、60度)毎にN極の磁極76n1〜76n3とS極の磁極76s1〜76s3とが交互に位置する多極磁石とされており、その周囲に特定の磁界を形成する。   As shown in FIG. 3, the sensor magnet 76 is coaxially and integrally fixed to the shaft 20 on the other axial end side of the shaft 20. The sensor magnet 76 is also a permanent magnet, and as shown in FIG. 4A, the N pole magnetic poles 76n1 to 76n3 and the S pole magnetic poles 76s1 to 76s1 are arranged at predetermined angles (for example, 60 degrees) around the axis. 76s3 is a multipole magnet alternately positioned, and a specific magnetic field is formed around the multipole magnet.

一方、ホールIC素子78A〜78Cは、センサマグネット76と対向するようにセンサマグネット76の軸心周りに20度毎に設けられており、各々の位置でセンサマグネット76の磁界を構成する磁力線を検出する。これらのホールIC素子78A〜78Cは各々が上述した速度制御演算部46へ接続されている。   On the other hand, the Hall IC elements 78A to 78C are provided every 20 degrees around the axis of the sensor magnet 76 so as to face the sensor magnet 76, and detect the magnetic force lines constituting the magnetic field of the sensor magnet 76 at each position. To do. Each of these Hall IC elements 78A to 78C is connected to the speed control calculation unit 46 described above.

また、本モータ制御装置10は、電流センサ82、電圧センサ84、温度センサ86等の各種のセンサを備えている。電流センサ82は、三相インバータ50に流れる電流の電流値を検出し、また、電圧センサ84は、三相インバータ50に印加される電圧を検出する。さらに、温度センサ86は、三相インバータ50等の温度を検出する。これらの電流センサ82、電圧センサ84、温度センサ86等の各種のセンサは、速度制御演算部46のCPU62へ接続されており、検出値に対応した信号はCPU62へ出力され、電流、電圧、温度が正常であるか否かを判定し、仮に各センサ82〜86が異常な電流、電圧、温度の何れかを検出した場合には、CPU62がモータ16を停止させるようになっている。   In addition, the motor control device 10 includes various sensors such as a current sensor 82, a voltage sensor 84, and a temperature sensor 86. The current sensor 82 detects the current value of the current flowing through the three-phase inverter 50, and the voltage sensor 84 detects the voltage applied to the three-phase inverter 50. Furthermore, the temperature sensor 86 detects the temperature of the three-phase inverter 50 or the like. These various sensors such as the current sensor 82, the voltage sensor 84, and the temperature sensor 86 are connected to the CPU 62 of the speed control calculation unit 46, and a signal corresponding to the detected value is output to the CPU 62, and the current, voltage, temperature Is determined to be normal, and if the sensors 82 to 86 detect any abnormal current, voltage, or temperature, the CPU 62 stops the motor 16.

(モータアクチュエータ12の動作)
次に、上記構成からなるモータアクチュエータ12の動作について説明する。
(Operation of motor actuator 12)
Next, the operation of the motor actuator 12 having the above configuration will be described.

本モータ制御装置10は、所謂「相補PWM制御」でモータ16の駆動制御を行なっている。相補PWM制御に関しては基本的に周知の技術であるので詳細な説明は省略して以下に簡単に説明する。   The motor control device 10 performs drive control of the motor 16 by so-called “complementary PWM control”. Since the complementary PWM control is basically a well-known technique, a detailed description thereof will be omitted and a brief description will be given below.

本モータ制御装置10では、空調装置のON/OFF若しくは風量切り替えのために操作スイッチ54が操作されると、操作スイッチ54から所定電圧の操作信号が速度指令回路42に入力される。   In the motor control device 10, when the operation switch 54 is operated to turn the air conditioner on / off or switch the air volume, an operation signal having a predetermined voltage is input from the operation switch 54 to the speed command circuit 42.

速度指令回路42に入力された操作信号は速度指令回路42で速度制御演算部46のCPU62にて比較等が行ないうる設定値としての速度指令信号に変換されたのち電源スタンバイ回路44を介して速度制御演算部46へ出力される。   The operation signal input to the speed command circuit 42 is converted into a speed command signal as a set value that can be compared by the CPU 62 of the speed control calculation unit 46 in the speed command circuit 42, and then the speed signal is passed through the power standby circuit 44. It is output to the control calculation unit 46.

速度制御演算部46に入力された速度指令信号と、別に速度制御演算部46にて生成された三角波やのこぎり波等の参照波の各々は、コンパレート回路での比較演算処理と同等の処理がなされ、更に、速度指令信号と参照波に基づいて操作指令信号レベルに応じたパルス幅を有するパルス信号としてのPWM信号が生成され、プリドライバ回路48へ出力される。   Each of the speed command signal input to the speed control calculation unit 46 and a reference wave such as a triangular wave and a sawtooth wave generated separately by the speed control calculation unit 46 is processed in the same manner as the comparison calculation process in the comparator circuit. Further, a PWM signal as a pulse signal having a pulse width corresponding to the operation command signal level is generated based on the speed command signal and the reference wave, and is output to the pre-driver circuit 48.

プリドライバ回路48では、昇圧回路52と共にPWM信号のレベル及びパルス幅に基づいて各MOSFET70A〜70C、72A〜72Cの各々をON/OFFしうる駆動信号としてのパルス状のスイッチング信号が生成され、このスイッチング信号が三相インバータ50の各MOSFET70A〜70C、72A〜72Cのゲートへ出力される。   The pre-driver circuit 48 generates a pulse-like switching signal as a drive signal that can turn on / off each of the MOSFETs 70A to 70C and 72A to 72C based on the level and pulse width of the PWM signal together with the booster circuit 52. A switching signal is output to the gates of the MOSFETs 70A to 70C and 72A to 72C of the three-phase inverter 50.

上述したように、MOSFET70A〜70C、72A〜72Cの各々は入力されたスイッチング信号が「LOW」レベルであれば、OFF状態となって基本的にドレインからソースへの電源56からの電流を遮断し、「HIGH」レベルであれば、ON状態となって電源56からの電流がドレインからソースへ流れることを許容する。ここで、スイッチング信号は上記のPWM信号に基づいて生成されることで、MOSFET70A〜70Cの何れかとMOSFET72A〜72Cの何れかとが交互にON状態となり、これにより、通電波形が矩形波に整流された電流がコイル30A〜30Cに流れる。   As described above, each of the MOSFETs 70A to 70C and 72A to 72C is in the OFF state when the input switching signal is at the “LOW” level, and basically cuts off the current from the power source 56 from the drain to the source. If it is “HIGH” level, it is in the ON state, and the current from the power source 56 is allowed to flow from the drain to the source. Here, the switching signal is generated based on the PWM signal, so that any of the MOSFETs 70A to 70C and any of the MOSFETs 72A to 72C are alternately turned on, and the energization waveform is rectified into a rectangular wave. A current flows through the coils 30A to 30C.

このようにしてコイル30A〜30Cの周囲に所定の磁界が形成され、コイル30A〜30Cが形成する磁界とマグネット24が形成する磁界との相互作用によってマグネット24が回転し、更に、マグネット24と一体のシャフト20が回転する。   In this way, a predetermined magnetic field is formed around the coils 30 </ b> A to 30 </ b> C, and the magnet 24 rotates due to the interaction between the magnetic field formed by the coils 30 </ b> A to 30 </ b> C and the magnetic field formed by the magnet 24, and is integrated with the magnet 24. The shaft 20 rotates.

また、シャフト20が回転することでセンサマグネット76が共に回転する。上記のようにセンサマグネット76は多極磁石を形成しており、その周囲に特定の磁界を形成しているが、センサマグネット76が回転することで、センサマグネット76の周囲に対するセンサマグネット76の磁界が変動する。   Further, when the shaft 20 rotates, the sensor magnet 76 rotates together. As described above, the sensor magnet 76 forms a multipolar magnet and forms a specific magnetic field around it. However, when the sensor magnet 76 rotates, the magnetic field of the sensor magnet 76 with respect to the periphery of the sensor magnet 76. Fluctuates.

センサマグネット76の周囲における磁界の変動は、センサマグネット76の周囲における特定位置での磁力線の強度変化となる。センサマグネット76が形成する磁界の磁力線は、センサマグネット76の周囲に配置されたホールIC素子78A〜78Cにより検出され、検出した磁力線の強度に応じた回転信号がホールIC素子78A〜78Cから速度制御演算部46に出力される。   The fluctuation of the magnetic field around the sensor magnet 76 is a change in the strength of the magnetic lines of force at a specific position around the sensor magnet 76. The magnetic field lines of the magnetic field formed by the sensor magnet 76 are detected by the Hall IC elements 78A to 78C disposed around the sensor magnet 76, and a rotation signal corresponding to the detected strength of the magnetic field lines is speed-controlled from the Hall IC elements 78A to 78C. It is output to the calculation unit 46.

このとき、図8(a)に示されるように、センサマグネット76の着磁にバラつきが無い(着磁ピッチが均一である)場合には、図8(b)のホールIC素子78A〜78Cから出力されるU,V,W相の各回転信号に含まれるセンサマグネット76の各磁極の周期情報Tn1〜Ts3(周期情報)に誤差を生じることが無い(図8(c)参照)。その一方で、図4(a)に示されるように、センサマグネット76の着磁にバラつきがある(着磁ピッチが不均一である)場合には、図4(b)のホールIC素子78A〜78Cから出力されるU,V,W相の各回転信号に含まれるセンサマグネット76の各磁極の周期情報Tn1〜Ts3(周期情報)に誤差En1〜Es3が生じる(図4(c)参照)。そこで、本実施形態では、このセンサマグネット76の着磁のバラつきに伴う誤差En1〜Es3の影響を排除するために、速度制御演算部46が次の処理を行う。   At this time, as shown in FIG. 8A, when there is no variation in the magnetization of the sensor magnet 76 (the magnetization pitch is uniform), the Hall IC elements 78A to 78C in FIG. There is no error in the period information Tn1 to Ts3 (period information) of each magnetic pole of the sensor magnet 76 included in the output U, V, and W phase rotation signals (see FIG. 8C). On the other hand, as shown in FIG. 4A, when the magnetization of the sensor magnet 76 varies (the magnetization pitch is not uniform), the Hall IC elements 78A to 78A in FIG. Errors En1 to Es3 occur in the period information Tn1 to Ts3 (period information) of each magnetic pole of the sensor magnet 76 included in the U, V, and W phase rotation signals output from 78C (see FIG. 4C). Therefore, in the present embodiment, the speed control calculation unit 46 performs the following process in order to eliminate the influence of the errors En1 to Es3 due to the variation in magnetization of the sensor magnet 76.

すなわち、速度制御演算部46は、図6に示されるように、モータ起動時からその後のモータ定常運転開始時までの間で回転数を保持して(例えば、ブラシレスモータ16の動作範囲が800rpm〜4000rpmの場合、なだらかに起動する0rpm〜800rpmの間(例えば、500rpm)でユーザに気付かれない期間だけ回転数を保持して)、ホールIC素子78A〜78Cから出力されるU,V,W相の各回転信号を検出する。また、このとき、このホールIC素子78A〜78Cの検出結果に基づいて、図4(c)に示すように、センサマグネット76の一回転分の周期情報Tu,Tv,Tw及びセンサマグネット76が一回転するときの各磁極76n1〜76s3の周期情報Tn1〜Ts3を各相について検出して記憶する。   That is, as shown in FIG. 6, the speed control calculation unit 46 holds the rotational speed from the time of starting the motor to the time of starting the subsequent steady motor operation (for example, the operating range of the brushless motor 16 is 800 rpm to In the case of 4000 rpm, the U, V, and W phases output from the Hall IC elements 78A to 78C during the period of 0 to 800 rpm that starts gently (for example, while maintaining the rotation speed for a period that is not noticed by the user) Each rotation signal is detected. At this time, based on the detection results of the Hall IC elements 78A to 78C, as shown in FIG. 4C, the period information Tu, Tv, Tw for one rotation of the sensor magnet 76 and the sensor magnet 76 are one. Period information Tn1 to Ts3 of each magnetic pole 76n1 to 76s3 when rotating is detected and stored for each phase.

なお、この周期情報Tu,Tv,Tw及び各相についての周期情報Tn1〜Ts3は、車両のイグニッションスイッチがオンの間だけRAM66に記憶され、イグニッションスイッチがオフとなった時点でリセット(消去)される。また、次回、イグニッションスイッチがオンとなり、上述のようにしてモータ16が起動し始めると、周期情報Tu,Tv,Tw及び各相についての周期情報Tn1〜Ts3の検出が行われ、再びRAM66に記憶される。   The period information Tu, Tv, Tw and period information Tn1 to Ts3 for each phase are stored in the RAM 66 only while the ignition switch of the vehicle is on, and are reset (erased) when the ignition switch is off. The When the ignition switch is turned on next time and the motor 16 starts to start as described above, the period information Tu, Tv, Tw and the period information Tn1 to Ts3 for each phase are detected and stored in the RAM 66 again. Is done.

また、速度制御演算部46は、センサマグネット76の一回転分の周期情報Tu,Tv,Twを、センサマグネット76の磁極数(すなわち、磁極数6)で除することにより、図4(d)に示すように、センサマグネット76が一回転するときの各磁極の理想周期情報Tn1’〜Ts3’を各相について算出し、且つ、各相について、この各磁極の理想周期情報Tn1’〜Ts3’と上述のセンサマグネット76が一回転するときの各磁極の周期情報Tn1〜Ts3との差を補正値Hn1〜Hs3として算出して記憶する。   Further, the speed control calculation unit 46 divides the period information Tu, Tv, Tw for one rotation of the sensor magnet 76 by the number of magnetic poles of the sensor magnet 76 (that is, the number of magnetic poles 6), thereby FIG. As shown in Fig. 4, ideal period information Tn1 'to Ts3' of each magnetic pole when the sensor magnet 76 makes one rotation is calculated for each phase, and for each phase, the ideal period information Tn1 'to Ts3' of each magnetic pole. And the difference between the period information Tn1 to Ts3 of each magnetic pole when the sensor magnet 76 makes one rotation is calculated and stored as correction values Hn1 to Hs3.

つまり、センサマグネット76の着磁ピッチが不均一の場合、一定回転数でモータ16を回転させると、各磁極の周期情報Tn1〜Ts3は不均一となるが、センサマグネット76は円環状であるため、一回転分の周期情報Tu,Tv,Tw(磁極数分の周期情報Tn1〜Ts3の総和)は、図7に示されるように、均一となる。従って、センサマグネット76の一回転分の周期情報Tu,Tv,Twをセンサマグネット76の磁極数(すなわち、磁極数6)で除することにより、図4(d)に示すように、センサマグネット76の着磁にバラつきが無い場合(比較の対象となる周期情報は図8参照)と同様の周期情報Tn1’〜Ts3’(理想値)を得ることができる。そして、本実施形態では、この各磁極の理想周期情報Tn1’〜Ts3’と上述の各磁極の周期情報Tn1〜Ts3との差を補正値Hn1〜Hs3とし、これを記憶する。   That is, when the magnetizing pitch of the sensor magnets 76 is non-uniform, when the motor 16 is rotated at a constant rotation speed, the period information Tn1 to Ts3 of the magnetic poles becomes non-uniform, but the sensor magnets 76 are annular. The period information Tu, Tv, Tw for one rotation (the sum of the period information Tn1 to Ts3 for the number of magnetic poles) is uniform as shown in FIG. Therefore, by dividing the period information Tu, Tv, Tw for one rotation of the sensor magnet 76 by the number of magnetic poles of the sensor magnet 76 (that is, the number of magnetic poles 6), as shown in FIG. The same period information Tn1 ′ to Ts3 ′ (ideal values) as in the case where there is no variation in the magnetization (see FIG. 8 for the period information to be compared) can be obtained. In this embodiment, the difference between the ideal period information Tn1 'to Ts3' of each magnetic pole and the period information Tn1 to Ts3 of each magnetic pole is set as the correction values Hn1 to Hs3 and stored.

一方、図6に示されるモータ定常運転開始時には、速度制御演算部46において、図5(a)に示されるように、ホールIC素子78A〜78Cから出力されるU,V,W相の各回転信号に含まれるセンサマグネット76の各磁極の周期情報Tn1〜Ts3(直前の周期情報)を、図5(b)に示されるように、上述の補正値Hn1〜Hs3で順次補正して、これを回転信号Su,Sv,Swとする。また、この回転信号Su,Sv,Swと上述した速度指令信号の各々をコンパレート回路での比較演算処理と同等の処理を行って偏差を取る。   On the other hand, at the start of steady motor operation shown in FIG. 6, each rotation of the U, V, and W phases output from the Hall IC elements 78 </ b> A to 78 </ b> C is performed in the speed control calculation unit 46 as shown in FIG. The period information Tn1 to Ts3 (immediately preceding period information) of each magnetic pole of the sensor magnet 76 included in the signal is sequentially corrected with the correction values Hn1 to Hs3 as shown in FIG. The rotation signals are Su, Sv, and Sw. Further, each of the rotation signals Su, Sv, Sw and the speed command signal described above is subjected to a process equivalent to the comparison operation process in the comparator circuit to obtain a deviation.

また、速度制御演算部46は、この偏差に基づいたPWM信号(現在の通電タイミング)を生成し、プリドライバ回路48がこのPWM信号に基づいてMOSFET70A〜70C、72A〜72Cをスイッチング操作することで、シャフト20の回転数が補正される。また、上述したように、シャフト20はハウジング14の外側で空調装置のファンに連結されている。このため、このようにしてシャフト20が回転することでファンが回転し、これにより、空調装置から送風される。   Further, the speed control calculation unit 46 generates a PWM signal (current energization timing) based on the deviation, and the pre-driver circuit 48 performs switching operation of the MOSFETs 70A to 70C and 72A to 72C based on the PWM signal. The rotational speed of the shaft 20 is corrected. Further, as described above, the shaft 20 is connected to the fan of the air conditioner outside the housing 14. For this reason, a fan rotates because the shaft 20 rotates in this way, and it is ventilated from an air conditioner by this.

(本実施形態の作用及び効果)
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
(Operation and effect of this embodiment)
Next, the operation and effect of this embodiment will be described.

以上詳述したように、本実施形態では、モータ定常運転開始時にホールIC素子78A〜78Cから出力されるU,V,W相の各回転信号に含まれるセンサマグネット76の各磁極の周期情報Tn1〜Ts3(直前の周期情報)が補正値Hn1〜Hs3で補正され、この補正値で補正された回転信号Su,Sv,Swに基づいてプリドライバ回路48のPWM信号(現在の通電タイミング)が設定される。このため、仮に、図4(a)に示されるように、センサマグネット76の磁極が回転方向にバラついた状態とされても、このバラつきの影響を排除して、プリドライバ回路48のPWM信号を適切に設定することができる。これにより、モータ16のトルクむらを抑制でき、騒音を低減できる。また、センサマグネット76の磁極の着磁位置を更に一層厳格に設定する必要が無いので、コストアップも回避できる。   As described above in detail, in the present embodiment, the period information Tn1 of each magnetic pole of the sensor magnet 76 included in the rotation signals of the U, V, and W phases output from the Hall IC elements 78A to 78C at the start of steady motor operation. ~ Ts3 (previous cycle information) is corrected with the correction values Hn1 to Hs3, and the PWM signal (current energization timing) of the pre-driver circuit 48 is set based on the rotation signals Su, Sv, Sw corrected with these correction values. Is done. For this reason, as shown in FIG. 4A, even if the magnetic poles of the sensor magnet 76 are in a state of variation in the rotational direction, the influence of this variation is eliminated and the PWM signal of the pre-driver circuit 48 is removed. Can be set appropriately. Thereby, torque unevenness of the motor 16 can be suppressed, and noise can be reduced. In addition, since it is not necessary to set the magnetized position of the magnetic pole of the sensor magnet 76 more strictly, it is possible to avoid an increase in cost.

また、本実施形態では、センサマグネット76の一回転分の周期情報Tu,Tv,Tw及びセンサマグネット76が一回転するときの各磁極の周期情報Tn1〜Ts3の検出から補正値Hn1〜Hs3の算出までの処理が、図6に示されるモータ起動時からその後のモータ定常運転開始時までの間のタイミングで行われる。すなわち、上記処理がイグニッションスイッチのオン毎(モータ制御装置10の起動毎)に行われる。従って、モータ制御装置10にEEPROM等の記憶装置を設けると共に、各モータ16の製造時にこの記憶装置にモータ16に設けられたセンサマグネット76の磁極の着磁位置を予め記憶させておく必要がない。このため、モータ制御装置10の記憶装置に、EEPROM等の一般に高価とされるものを用いる必要が無い。   In the present embodiment, the correction values Hn1 to Hs3 are calculated from the detection of the period information Tu, Tv, Tw for one rotation of the sensor magnet 76 and the period information Tn1 to Ts3 of each magnetic pole when the sensor magnet 76 rotates once. The processes up to are performed at the timing from the time of starting the motor shown in FIG. 6 to the time of starting the subsequent steady operation of the motor. That is, the above processing is performed every time the ignition switch is turned on (every time the motor control device 10 is activated). Therefore, it is not necessary to provide a storage device such as an EEPROM in the motor control device 10 and to previously store the magnetization position of the magnetic pole of the sensor magnet 76 provided in the motor 16 when the motor 16 is manufactured. . Therefore, it is not necessary to use a generally expensive device such as an EEPROM for the storage device of the motor control device 10.

また、本実施形態では、上述の補正値Hn1〜Hs3の算出までの処理が、モータ定常運転開始時までに行われる。このとき、モータ定常運転開始時に通電制御と併せて上述の補正値の算出を行う場合には、モータ制御装置10の速度制御演算部46への負担が大きくなり、この速度制御演算部46に処理速度の速い高価なものを用いる必要が生じる。ところが、本実施形態では、上述の補正値Hn1〜Hs3の算出までの処理が、モータ定常運転開始時までに行われるので、通電制御の処理量が少ない状態若しくは無い状態のときに上述の補正値Hn1〜Hs3の算出を行うことができる。従って、モータ制御装置10の速度制御演算部46(つまり制御手段)に、処理速度の速い高価なものを用いる必要が無くなる。   Moreover, in this embodiment, the process until calculation of the above-mentioned correction value Hn1-Hs3 is performed by the time of a motor steady operation start. At this time, when the above-described correction value is calculated together with the energization control at the start of steady motor operation, the burden on the speed control calculation unit 46 of the motor control device 10 increases, and the processing is performed by the speed control calculation unit 46. It is necessary to use an expensive one with high speed. However, in the present embodiment, the processing up to the calculation of the correction values Hn1 to Hs3 described above is performed before the start of steady motor operation. Therefore, the correction value described above when the processing amount of the energization control is small or absent. Hn1 to Hs3 can be calculated. Therefore, it is not necessary to use an expensive one with a high processing speed for the speed control calculation unit 46 (that is, the control means) of the motor control device 10.

このように、本実施形態では、モータ制御装置10の記憶装置に、EEPROM等の一般に高価とされるものを用いる必要が無く、しかも、速度制御演算部46にも、処理速度の速い高価なものを用いる必要が無いので、これにより、コストアップの更なる回避を図ることが可能となる。   Thus, in this embodiment, it is not necessary to use a generally expensive device such as an EEPROM as the storage device of the motor control device 10, and the speed control calculation unit 46 is also an expensive device with a high processing speed. Therefore, it is possible to further avoid the cost increase.

また、本実施形態によれば、上記以外にも、上述の補正値Hn1〜Hs3の算出までの処理を、モータ定常運転開始時までに行うことにより、次の作用及び効果を奏する。   According to the present embodiment, in addition to the above, the following operations and effects are achieved by performing the processing up to the calculation of the correction values Hn1 to Hs3 described above until the start of steady motor operation.

つまり、センサマグネット76が一回転するときの各磁極の周期情報Tn1〜Ts3をカウントするタイマ68は、カウント周期が固定である。このため、上述のように、モータ16の回転数が低いときにセンサマグネット76が一回転するときの各磁極の周期情報Tn1〜Ts3を検出するようにすれば、各磁極の周期情報Tn1〜Ts3をカウントするタイマ68のカウント量を多くできる。従って、カウント量が多くなることにより、周期情報Tn1〜Ts3の演算時の丸め誤差を少なくでき、その精度も向上できる。   That is, the timer 68 that counts the period information Tn1 to Ts3 of each magnetic pole when the sensor magnet 76 makes one rotation has a fixed count period. Therefore, as described above, if the period information Tn1 to Ts3 of each magnetic pole when the sensor magnet 76 rotates once when the rotation number of the motor 16 is low, the period information Tn1 to Ts3 of each magnetic pole is detected. Can be increased. Therefore, by increasing the count amount, it is possible to reduce the rounding error when calculating the period information Tn1 to Ts3, and to improve the accuracy.

また、モータ16の回転数が低い方が、モータ16の駆動力(加振力)が弱い。このため、上述のように、このモータ16の回転数が低いときに補正値Hn1〜Hs3の算出の処理を行うようにすれば、乗員に対し補正前のトルクむらによる騒音を感じにくくすることができる。   Further, the lower the rotational speed of the motor 16, the weaker the driving force (excitation force) of the motor 16. For this reason, as described above, if the process of calculating the correction values Hn1 to Hs3 is performed when the rotational speed of the motor 16 is low, it is difficult for the occupant to feel noise due to torque unevenness before correction. it can.

また、本実施形態のように、モータ16を回転させないときに車両のバッテリ上りを防ぐために回路消費電流を極力少なくする電源スタンバイ回路44を備える(スタンバイモードを有する)システムの場合、回転指令情報と共に速度制御演算部46(マイコン)に電源供給し、プログラムを起動させる。このため、上述のように、モータ16の回転数が低いときに補正値Hn1〜Hs3の算出の処理を行うようにすれば、速度制御演算部46のROM64のソフトを組む際に、初期設定とモータ制御のルーチンの間に上述の補正値算出のルーチンを追加でき、ROM64のソフトの変更を最小限にできる。   In addition, in the case of a system including a power standby circuit 44 (having a standby mode) for reducing the circuit current consumption as much as possible in order to prevent the vehicle battery from going up when the motor 16 is not rotated as in the present embodiment, together with the rotation command information Power is supplied to the speed control calculation unit 46 (microcomputer) to start the program. For this reason, as described above, if the correction values Hn1 to Hs3 are calculated when the rotational speed of the motor 16 is low, when the ROM 64 software of the speed control calculation unit 46 is assembled, The correction value calculation routine described above can be added between the motor control routines, and the change in the ROM 64 software can be minimized.

また、本実施形態のように、車載空調装置用の場合には、ユーザが不快と感じないように、モータ16の回転数(印加電圧)の調整はなだらかに制御されるように構成されている。このため、上述のように、モータ16の回転数が低いときに補正値Hn1〜Hs3の算出の処理を行うようにすれば、なだらかに回転数を上昇させている間に上述の補正値Hn1〜Hs3の記憶を完了させることができ、ユーザに気づかれることを防止できる。これにより、ユーザに対し違和感を与えないようにすることができる。   Further, as in the present embodiment, in the case of an on-vehicle air conditioner, the adjustment of the rotation speed (applied voltage) of the motor 16 is gently controlled so that the user does not feel uncomfortable. . Therefore, as described above, when the correction values Hn1 to Hs3 are calculated when the rotational speed of the motor 16 is low, the correction values Hn1 to Hn1 are gradually increased while the rotational speed is being increased. The storage of Hs3 can be completed, and the user can be prevented from being noticed. Thereby, it is possible to prevent the user from feeling uncomfortable.

(本実施形態の変形例)
次に、本実施形態の変形例について説明する。
(Modification of this embodiment)
Next, a modification of this embodiment will be described.

上記実施形態では、センサマグネット76の一回転分の周期情報Tu,Tv,Tw及びセンサマグネット76が一回転するときの各磁極の周期情報Tn1〜Ts3の検出から補正値Hn1〜Hs3の算出までの処理が1回だけ行われるように説明したが、この処理が複数回行われるようにしても良い。また、この複数の処理で得られた複数の補正値の平均値(例えば、最大値と最小値を除いた平均値、多数決により多数得られた値、最大値と最小値との範囲の中央値等)を算出し、この平均された補正値によって、ホールIC素子78A〜78Cから出力されるU,V,W相の各回転信号に含まれるセンサマグネット76の各磁極の周期情報Tn1〜Ts3(直前の周期情報)を補正し、この補正値で補正された周期情報に基づいてプリドライバ回路48のPWM信号(現在の通電タイミング)を設定するようにしても良い。このようにすれば、複数の補正値を得て、この複数の補正値を平均するので、補正値の算出精度を向上させることができる。従って、プリドライバ回路48のPWM信号もより適正化される。   In the above embodiment, the period information Tu, Tv, Tw for one rotation of the sensor magnet 76 and the period information Tn1 to Ts3 of each magnetic pole when the sensor magnet 76 rotates once to the calculation of the correction values Hn1 to Hs3. Although it has been described that the process is performed only once, this process may be performed a plurality of times. In addition, an average value of a plurality of correction values obtained by the plurality of processes (for example, an average value excluding a maximum value and a minimum value, a value obtained by a majority vote, a median value in a range between a maximum value and a minimum value) Etc.), and the averaged correction value is used to calculate the period information Tn1 to Ts3 (the magnetic pole period information Tn1 to Ts3) included in the U, V, and W phase rotation signals output from the Hall IC elements 78A to 78C. The immediately preceding cycle information) may be corrected, and the PWM signal (current energization timing) of the pre-driver circuit 48 may be set based on the cycle information corrected with this correction value. In this way, since a plurality of correction values are obtained and the plurality of correction values are averaged, the calculation accuracy of the correction values can be improved. Therefore, the PWM signal of the pre-driver circuit 48 is also optimized.

また、上記実施形態において、センサマグネット76の一回転分の周期情報Tu,Tv,Tw及びセンサマグネット76が一回転するときの各磁極の周期情報Tn1〜Ts3の検出が、モータ16の回転数(回転周期)又は印加電圧を一定にした状態で(回転数(回転周期)、出力電圧等が一定であることを監視しながら)行われるようにしても良い。このようにすれば、センサマグネット76の一回転分の周期情報Tu,Tv,Tw及びセンサマグネット76が一回転するときの各磁極の周期情報Tn1〜Ts3を安定して検出することができる。特に、上述のように、センサマグネット76の一回転分の周期情報Tu,Tv,Tw及びセンサマグネット76が一回転するときの各磁極の周期情報Tn1〜Ts3から補正値Hn1〜Hs3の算出までの処理を複数回行う場合には、回転数(回転周期)、印加電圧を一定にすることで、同一条件での平均処理を実現することができ、補正値の算出精度をさらに向上させることができる。   In the above-described embodiment, the detection of the period information Tu, Tv, Tw for one rotation of the sensor magnet 76 and the period information Tn1 to Ts3 of each magnetic pole when the sensor magnet 76 makes one rotation is detected by the number of rotations of the motor 16 ( (Rotation period) or in a state where the applied voltage is constant (while monitoring that the output voltage (rotation period) is constant). By doing so, it is possible to stably detect the period information Tu, Tv, Tw for one rotation of the sensor magnet 76 and the period information Tn1 to Ts3 of each magnetic pole when the sensor magnet 76 makes one rotation. In particular, as described above, the period information Tu, Tv, Tw for one rotation of the sensor magnet 76 and the period information Tn1 to Ts3 of each magnetic pole when the sensor magnet 76 rotates once to the calculation of the correction values Hn1 to Hs3. When the process is performed a plurality of times, by making the rotation speed (rotation cycle) and the applied voltage constant, the average process under the same conditions can be realized, and the calculation accuracy of the correction value can be further improved. .

また、本実施形態では、補正前の周期情報Tn1〜Ts3からモータ16を駆動し、補正値Hn1〜Hs3を読むという手法を採用しているため、補正値Hn1〜Hs3の読み取り中はセンサマグネット76の着磁のバラつきの影響がある状態でモータ16を駆動させていることになる。このため、モータ16の回転数が低い状態で補正値Hn1〜Hs3を算出することによってセンサマグネット76の着磁のバラつきの影響を極力抑えられるものの、トルクむらの影響が若干残る可能性がある。そこで、その影響を消すために、モータ16の駆動力(加振力)の無い状態とするために、周期情報Tn1〜Ts3の読み取り直前にモータ16への通電をオフとし、モータ16が惰性で回転しているタイミングで周期情報Tn1〜Ts3を検出するようにしても良い。   In the present embodiment, since the motor 16 is driven from the period information Tn1 to Ts3 before correction and the correction values Hn1 to Hs3 are read, the sensor magnet 76 is being read while the correction values Hn1 to Hs3 are being read. Thus, the motor 16 is driven in a state in which there is an influence of the variation in the magnetization. For this reason, although the influence of variations in magnetization of the sensor magnet 76 can be suppressed as much as possible by calculating the correction values Hn <b> 1 to Hs <b> 3 in a state where the rotational speed of the motor 16 is low, the influence of torque unevenness may remain slightly. Therefore, in order to eliminate the influence, in order to make the motor 16 have no driving force (vibration force), the energization to the motor 16 is turned off immediately before reading the period information Tn1 to Ts3, and the motor 16 is inertial. The period information Tn1 to Ts3 may be detected at the rotation timing.

このようにすれば、モータ16のトルクむらの影響を排除して、センサマグネット76の一回転分の周期情報Tu,Tv,Tw及びセンサマグネット76が一回転するときの各磁極の周期情報Tn1〜Ts3の検出を行うことができる(磁極のバラつき情報を正確に検出できる)。これにより、補正値Hn1〜Hs3の算出精度がさらに向上する。また、このときに、モータ16が惰性で回転している間も、回転数(回転周期)、印加電圧等を監視し、一定状態での補正値Hn1〜Hs3の読み取りを行うようにすれば、補正値Hn1〜Hs3の算出精度がより向上する。   In this way, the influence of torque unevenness of the motor 16 is eliminated, the period information Tu, Tv, Tw for one rotation of the sensor magnet 76 and the period information Tn1 of each magnetic pole when the sensor magnet 76 rotates once. Ts3 can be detected (magnetic pole variation information can be accurately detected). Thereby, the calculation accuracy of the correction values Hn1 to Hs3 is further improved. At this time, while the motor 16 rotates by inertia, the number of rotations (rotation period), the applied voltage, and the like are monitored, and the correction values Hn1 to Hs3 are read in a constant state. The calculation accuracy of the correction values Hn1 to Hs3 is further improved.

また、上記実施形態では、センサマグネット76の一回転分の周期情報Tu,Tv,Tw及びセンサマグネット76が一回転するときの各磁極の周期情報Tn1〜Ts3の検出から補正値Hn1〜Hs3の算出までの処理が、図6に示されるモータ起動時からその後のモータ定常運転開始時までの間のタイミングで行われるようにしたが、最初の一回転で(速度制御演算部46の負荷の少ない状態で)行われるようにしても良い。   In the above embodiment, the correction values Hn1 to Hs3 are calculated from the detection of the period information Tu, Tv, Tw for one rotation of the sensor magnet 76 and the period information Tn1 to Ts3 of each magnetic pole when the sensor magnet 76 rotates once. 6 is performed at the timing from the start of the motor shown in FIG. 6 to the start of the subsequent steady operation of the motor, but in the first rotation (the state where the load of the speed control calculation unit 46 is low) It may also be performed.

本発明の一実施形態に係るモータ制御装置の構成の概略を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the outline of a structure of the motor control apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 三相インバータの構成と周囲との関係の概略を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the outline of the relationship between the structure of a three-phase inverter, and circumference | surroundings. 本発明の一実施形態に係るモータ制御装置を適用したブラシレスモータアクチュエータの構成の概略を示す一部破断した正面断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a partially cutaway front sectional view showing a schematic configuration of a brushless motor actuator to which a motor control device according to an embodiment of the present invention is applied. (a)本発明の一実施形態に係るセンサマグネットの磁極の配置構成を示す図、(b)本発明の一実施形態に係るホールIC素子の配置構成を示す図、(c)本発明の一実施形態に係るセンサマグネットの一回転分の周期情報及びセンサマグネットが一回転するときの各磁極の周期情報を示すタイムチャート、(d)センサマグネットが一回転するときの各磁極の理想周期情報を示すタイムチャートである。(A) The figure which shows the arrangement configuration of the magnetic pole of the sensor magnet which concerns on one Embodiment of this invention, (b) The figure which shows the arrangement configuration of the Hall IC element which concerns on one Embodiment of this invention, (c) One of this invention The time chart which shows the period information for one rotation of the sensor magnet which concerns on embodiment, and the period information of each magnetic pole when a sensor magnet rotates once, (d) The ideal period information of each magnetic pole when a sensor magnet rotates once It is a time chart which shows. (a)本発明の一実施形態に係るホールIC素子から出力されるU,V,W相の各回転信号に含まれるセンサマグネットの各磁極の周期情報を示すタイムチャート、(b)センサマグネットの各磁極の周期情報を補正値で補正して得られた回転信号を示すタイムチャートである。(A) Time chart showing period information of each magnetic pole of the sensor magnet included in each rotation signal of U, V, W phase output from the Hall IC element according to the embodiment of the present invention, (b) of the sensor magnet It is a time chart which shows the rotation signal obtained by correct | amending the period information of each magnetic pole with a correction value. 本発明の一実施形態に係るブラシレスモータの回転数と経過時間との関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the rotation speed of the brushless motor which concerns on one Embodiment of this invention, and elapsed time. 本発明の一実施形態に係るセンサマグネットの周期情報(3周期分)を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the period information (for 3 periods) of the sensor magnet which concerns on one Embodiment of this invention. (a)理想とされるセンサマグネットの磁極の配置構成を示す図、(b)ホールIC素子の配置構成を示す図、(c)理想とされるセンサマグネットの一回転分の周期情報及びセンサマグネットが一回転するときの各磁極の周期情報を示すタイムチャートである。(A) The figure which shows the arrangement configuration of the magnetic pole of an ideal sensor magnet, (b) The figure which shows the arrangement configuration of a Hall IC element, (c) The period information and sensor magnet for one rotation of the ideal sensor magnet It is a time chart which shows the period information of each magnetic pole when is rotated once.

符号の説明Explanation of symbols

10…モータ制御装置、12…モータアクチュエータ、14…ハウジング、16…ブラシレスモータ、18…制御基板、20…シャフト、22…ロータ、24…マグネット、26…コア、28…ステータ、30A,30B,30C…コイル(巻線)、34…筒部、36…支持部、38…軸受、42…速度指令回路、44…電源スタンバイ回路、46…速度制御演算部(制御手段)、48…プリドライバ回路(通電回路)、50…三相インバータ(通電回路)、52…昇圧回路、54…操作スイッチ、56…電源、68…タイマ、70A,70B,70C,72A,72B,72C…電界効果トランジスタ、74…回転検出装置、76…センサマグネット、76n1〜76s3…磁極、78A,78B,78C…ホールIC素子(回転センサ)、82…電流センサ、84…電圧センサ、86…温度センサ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Motor control apparatus, 12 ... Motor actuator, 14 ... Housing, 16 ... Brushless motor, 18 ... Control board, 20 ... Shaft, 22 ... Rotor, 24 ... Magnet, 26 ... Core, 28 ... Stator, 30A, 30B, 30C ... Coil (winding), 34 ... Tube part, 36 ... Supporting part, 38 ... Bearing, 42 ... Speed command circuit, 44 ... Power supply standby circuit, 46 ... Speed control calculation part (control means), 48 ... Pre-driver circuit ( Energization circuit), 50 ... three-phase inverter (energization circuit), 52 ... booster circuit, 54 ... operation switch, 56 ... power supply, 68 ... timer, 70A, 70B, 70C, 72A, 72B, 72C ... field effect transistor, 74 ... Rotation detector, 76 ... sensor magnet, 76n1 to 76s3 ... magnetic pole, 78A, 78B, 78C ... Hall IC element (rotation sensor) 82 ... current sensor, 84 ... Voltage sensor, 86 ... temperature sensor.

Claims (5)

ブラシレスモータが有する複数相の巻線の各々を所定の通電タイミングで通電する通電回路と、
前記複数の巻線が形成する磁界で回転する前記ブラシレスモータのロータの回転位置を検出すべく前記ロータと一体的に回転すると共にその回転方向に複数の位置検出用の磁極を有するセンサマグネットと、
前記センサマグネットと対向して配置され、前記センサマグネットの回転に伴う磁界の変化を検出する回転センサと、
前記回転センサの検出結果に基づいて前記センサマグネットの一回転分の周期情報及び前記センサマグネットが一回転するときの前記各磁極の周期情報を検出すると共に、前記センサマグネットの一回転分の周期情報を前記センサマグネットの磁極数で除することにより前記センサマグネットが一回転するときの前記各磁極の理想周期情報を算出し、且つ、前記各磁極の理想周期情報と前記センサマグネットが一回転するときの前記各磁極の周期情報との差を補正値として算出して記憶し、モータ定常運転開始時には前記回転センサから得られる前記センサマグネットの各磁極の周期情報を前記補正値で補正して前記補正値で補正された周期情報に基づいて前記通電回路の通電タイミングを設定する制御手段と、
を備えることを特徴とするモータ制御装置。
An energization circuit for energizing each of the plurality of windings of the brushless motor at a predetermined energization timing;
A sensor magnet that rotates integrally with the rotor to detect the rotational position of the rotor of the brushless motor that rotates with the magnetic field formed by the plurality of windings, and that has a plurality of position detection magnetic poles in the rotational direction;
A rotation sensor that is disposed opposite to the sensor magnet and detects a change in a magnetic field accompanying rotation of the sensor magnet;
Based on the detection result of the rotation sensor, the period information for one rotation of the sensor magnet and the period information of the magnetic poles when the sensor magnet makes one rotation are detected, and the period information for one rotation of the sensor magnet. Is divided by the number of magnetic poles of the sensor magnet to calculate ideal period information of each magnetic pole when the sensor magnet makes one revolution, and when the sensor magnet makes one revolution with the ideal period information of each magnetic pole. Is calculated and stored as a correction value, and the periodic information of each magnetic pole of the sensor magnet obtained from the rotation sensor is corrected by the correction value at the start of steady motor operation. Control means for setting energization timing of the energization circuit based on the period information corrected by the value;
A motor control device comprising:
前記制御手段は、モータ起動時からその後のモータ定常運転開始時までの間のタイミングで、前記センサマグネットの一回転分の周期情報及び前記センサマグネットが一回転するときの前記各磁極の周期情報の検出から前記補正値の算出までの処理を行うことを特徴とする請求項1に記載のモータ制御装置。   The control means includes the period information of one rotation of the sensor magnet and the period information of the magnetic poles when the sensor magnet makes one rotation at a timing from the start of the motor to the start of subsequent steady operation of the motor. The motor control device according to claim 1, wherein processing from detection to calculation of the correction value is performed. 前記制御手段は、前記センサマグネットの一回転分の周期情報及び前記センサマグネットが一回転するときの前記各磁極の周期情報の検出から前記補正値の算出までの処理を複数回行い、該複数の処理で得られた複数の補正値の平均値で前記回転センサから得られる前記センサマグネットの各磁極の周期情報を補正して前記補正値で補正された周期情報に基づいて前記通電回路の通電タイミングを設定することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のモータ制御装置。   The control means performs a plurality of processes from detection of period information for one rotation of the sensor magnet and period information of the magnetic poles when the sensor magnet rotates once to calculation of the correction value. The energization timing of the energization circuit is corrected based on the period information corrected by the correction value by correcting the period information of each magnetic pole of the sensor magnet obtained from the rotation sensor by an average value of a plurality of correction values obtained by the processing. The motor control device according to claim 1, wherein the motor control device is set. 前記制御手段は、前記ブラシレスモータの回転数又は印加電圧を一定にした状態で、前記回転センサの検出結果に基づいて前記センサマグネットの一回転分の周期情報及び前記センサマグネットが一回転するときの前記各磁極の周期情報を検出することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載のモータ制御装置。   The control means is configured such that, with the rotation speed or applied voltage of the brushless motor being constant, the period information for one rotation of the sensor magnet and the sensor magnet rotating once based on the detection result of the rotation sensor. The motor control device according to any one of claims 1 to 3, wherein period information of each magnetic pole is detected. 前記制御手段は、前記ブラシレスモータの通電をオフ状態とし、前記ブラシレスモータが惰性で回転しているときに、前記回転センサの検出結果に基づいて前記センサマグネットの一回転分の周期情報及び前記センサマグネットが一回転するときの前記各磁極の周期情報を検出することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載のモータ制御装置。   The control means turns off the power of the brushless motor, and when the brushless motor is rotating by inertia, period information for one rotation of the sensor magnet and the sensor based on the detection result of the rotation sensor 4. The motor control device according to claim 1, wherein period information of each magnetic pole when the magnet makes one rotation is detected. 5.
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