JP2008029122A - Controller of sensorless brushless motor - Google Patents

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Takumi Kamiya
巧 神谷
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a controller of a sensorless brushless motor which controls deterioration of the number of rotations, and can speedily restore the motor in a normal state when a position of a magnet rotor cannot be detected. <P>SOLUTION: A pump controller 30 is provided with a sensorless signal circuit 36 for driving a pump motor 19, a driving signal generating circuit 37, an inverter part 31, a rotor position detecting circuit 32 detecting a rotation position of the magnet rotor 20, a rotation number detecting circuit 33 detecting the number of rotations of the magnet rotor 20, and an abnormality detecting circuit 35 detecting whether abnormality occurs or not based on a detection signal from the rotor position detecting circuit 32. When abnormality is not detected by the abnormality detecting circuit 35; conduction timing to respective phase coils 21 to 23 is switched in accordance with a detection result of the rotor position detecting circuit 32, and the pump motor 19 is driven without a sensor. When abnormality is detected by the abnormality detecting circuit 35, the pump motor 19 is compulsorily driven by the prescribed number of rotations. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、磁石ロータと複数相の電機子コイルとを備えたセンサレスのブラシレスモータを制御するための制御装置に関する。より詳細には、磁石ロータの位置を検出することができなくなった場合に、回転数の低下を抑制して速やかに正常状態に復帰させることができるセンサレスブラシレスモータの制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for controlling a sensorless brushless motor including a magnet rotor and a multi-phase armature coil. More specifically, the present invention relates to a sensorless brushless motor control device capable of suppressing a decrease in the number of rotations and quickly returning to a normal state when the position of the magnet rotor cannot be detected.

ブラシと整流子とがないため摩擦消耗が発生せず長期間駆動に適しているブラシレスモータは、例えば車載用モータ(冷却用ウォータポンプや燃料ポンプ等)として広く使用されている。このようなブラシレスモータのうち、センサを使わずに駆動するセンサレスモータ(センサレスブラシレスモータ)がある。このセンサレスブラシレスモータでは、ステータコア側の3相電機子コイルに発生する誘起電圧を測定することにより、磁石ロータの回転位置を検出し、3相電機子コイルへの通電タイミングを決定してセンサレス駆動を行っている。なお、一般的に回転位置検出は、発生した誘導起電力のゼロクロス点を検出することにより、磁石ロータの位置を検出するようになっている。   Brushless motors that are suitable for long-term driving without friction consumption due to the absence of brushes and commutators are widely used as on-vehicle motors (cooling water pumps, fuel pumps, etc.), for example. Among such brushless motors, there is a sensorless motor (sensorless brushless motor) that is driven without using a sensor. In this sensorless brushless motor, the induced voltage generated in the three-phase armature coil on the stator core side is measured to detect the rotational position of the magnet rotor, determine the energization timing to the three-phase armature coil, and perform sensorless drive. Is going. In general, the rotational position detection detects the position of the magnet rotor by detecting the zero cross point of the generated electromotive force.

ところが、センサレス駆動では、検出した位置信号にノイズが発生することや、負荷変動によって回転周期が急激に変化することがある。このような場合に、正しい回転位置や回転周期が検出できなくなるため、適切な駆動信号を送ることができなくなり、センサレス駆動が脱調してしまう。そして、センサレス駆動が脱調すると、モータを一度停止してから、再度、起動駆動を行っていたが、これでは正常状態(センサレス駆動状態)に復帰させるまでに非常に時間がかかるという問題があった。   However, in sensorless driving, noise may occur in the detected position signal, and the rotation cycle may change abruptly due to load fluctuations. In such a case, since a correct rotation position and rotation cycle cannot be detected, an appropriate drive signal cannot be sent, and sensorless drive will step out. And when sensorless drive stepped out, the motor was stopped once and then started again, but this caused a problem that it took a very long time to return to the normal state (sensorless drive state). It was.

この問題を解決するために、特許文献1においては、回転位置情報に異常が発生(センサレス駆動が脱調)したとき、これを異常判断手段で判別し、回転駆動停止手段により、電機子コイルに回転磁界を発生させることを停止させて、磁石ロータを惰性によって回転させ、再駆動制御手段により、この磁石ロータの惰性回転による誘導起電力から回転位置情報を再度検出することで、磁石ロータの回転位置を正確に検出し、この回転位置情報を基にして電機子コイルに回転磁界を再度発生させることで、安定したセンサレス駆動を再開することが提案されている。つまり、特許文献1に記載の技術によれば、異常が発生した場合に磁石ロータの回転を停止させることなく、正常状態(センサレス駆動状態)に復帰させることができるようになっている。   In order to solve this problem, in Patent Document 1, when an abnormality occurs in the rotational position information (sensorless driving is out of step), this is determined by the abnormality determining means, and the armature coil is detected by the rotational drive stopping means. The rotation of the magnet rotor is stopped by stopping the generation of the rotating magnetic field, rotating the magnet rotor by inertia, and detecting the rotational position information again from the induced electromotive force by the inertia rotation of the magnet rotor by the redrive control means. It has been proposed to resume stable sensorless driving by accurately detecting the position and regenerating a rotating magnetic field in the armature coil based on this rotational position information. In other words, according to the technique described in Patent Document 1, it is possible to return to the normal state (sensorless drive state) without stopping the rotation of the magnet rotor when an abnormality occurs.

特開2005−57922号公報JP 2005-57922 A

しかしながら、特許文献1に記載された技術では、ロータ位置の検出が不能になった場合に、電機子コイルの全相への通電をオフし、磁石ロータを慣性で回転させて、そのときに発生する誘導起電力から磁石ロータの位置を再度検出してから電機子コイルの各相への通電を再開する。このため、モータが正常状態(センサレス駆動状態)に復帰するまでに、モータの回転数が低下していくために遅延時間が発生してしまうという問題があった。   However, in the technique described in Patent Document 1, when detection of the rotor position becomes impossible, energization to all phases of the armature coil is turned off, and the magnet rotor is rotated by inertia, which occurs at that time. After detecting the position of the magnet rotor again from the induced electromotive force, the energization to each phase of the armature coil is resumed. For this reason, there has been a problem that a delay time occurs because the rotational speed of the motor decreases before the motor returns to a normal state (sensorless driving state).

そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、磁石ロータの位置を検出することができなくなった場合に、回転数の低下を抑制して速やかに正常状態に復帰させることができるセンサレスブラシレスモータの制御装置を提供することを課題とする。   Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and when the position of the magnet rotor cannot be detected, the decrease in the rotational speed is suppressed and the normal state is quickly restored. It is an object of the present invention to provide a control device for a sensorless brushless motor that can be used.

上記問題点を解決するためになされた本発明に係るセンサレスブラシレスモータの制御装置は、磁石ロータと複数相の電機子コイルとを備えたセンサレスのブラシレスモータを制御するための制御装置において、前記ブラシレスモータを駆動させる駆動手段と、前記磁石ロータの回転位置を前記電機子コイルに発生する誘導起電力に基づいて検出するロータ位置検出手段と、前記磁石ロータの回転数を検出する回転数検出手段と、前記ロータ位置検出手段からの検出信号に基づいて異常が発生したか否かを検出する異常検出手段とを有し、前記駆動手段は、前記異常検出手段により異常が検出されないときは、前記ロータ位置検出手段の検出結果に応じて前記各相の電機子コイルへの通電タイミングを切り換えて前記ブラシレスモータをセンサレス駆動し、前記異常検出手段により異常が検出されたときは、所定の回転数で前記ブラシレスモータを強制駆動することを特徴とする。   A control device for a sensorless brushless motor according to the present invention made to solve the above problems is a control device for controlling a sensorless brushless motor including a magnet rotor and a multi-phase armature coil. Drive means for driving a motor; rotor position detection means for detecting the rotational position of the magnet rotor based on an induced electromotive force generated in the armature coil; and rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the magnet rotor; An abnormality detecting means for detecting whether or not an abnormality has occurred based on a detection signal from the rotor position detecting means, and the driving means detects the rotor when no abnormality is detected by the abnormality detecting means. Depending on the detection result of the position detection means, the energization timing to the armature coils of each phase is switched to detect the brushless motor. And less drive, when an abnormality is detected by the abnormality detecting means may be forced driving the brushless motor at a predetermined rotational speed.

このセンサレスブラシレスモータの制御装置では、ロータ位置検出手段により、磁石ロータの回転位置が電機子コイルに発生する誘導起電力に基づいて検出されている。そして、駆動手段により、この磁石ロータの回転位置の検出結果に応じて、各相の電機子コイルへの通電タイミングが切り換えられてブラシレスモータがセンサレス駆動される。
ここで、センサレス駆動中に、ロータ位置検出手段が検出した位置信号にノイズが発生したり、モータの負荷変動によって磁石ロータの回転周期が急激に変化することがある。このような場合には、電機子コイルに発生する誘導起電力の波形が正常時とは異なるパターンとなる。そして、異常検出手段により、正常時の誘導起電力の波形パターンとロータ位置検出手段からの誘導起電力の波形パターンとが比較されており、正常時の波形パターンと異なる波形パターンが検出された場合、磁石ロータの回転位置検出が正確に行われていない、つまりブラシレスモータに異常が発生したことが検出される。
In this sensorless brushless motor control device, the rotor position detecting means detects the rotational position of the magnet rotor based on the induced electromotive force generated in the armature coil. Then, the drive means switches the energization timing to the armature coils of each phase according to the detection result of the rotational position of the magnet rotor, and the brushless motor is driven sensorlessly.
Here, during the sensorless drive, noise may be generated in the position signal detected by the rotor position detecting means, or the rotation period of the magnet rotor may change abruptly due to a load change of the motor. In such a case, the waveform of the induced electromotive force generated in the armature coil has a pattern different from that in the normal state. Then, when the waveform pattern of the induced electromotive force at the normal time and the waveform pattern of the induced electromotive force from the rotor position detecting means are compared by the abnormality detection means, and a waveform pattern different from the waveform pattern at the normal time is detected It is detected that the rotational position of the magnet rotor has not been accurately detected, that is, an abnormality has occurred in the brushless motor.

そして、異常検出手段によって異常が検出されると、駆動手段により、ブラシレスモータがセンサレス駆動から所定の回転数での強制駆動によって制御される。具体的には例えば、ブラシレスモータは、異常発生の直前における回転数の60〜80%程度の回転数で強制的に駆動される。つまり、本発明に係る制御装置では、特許文献1に記載された技術のように電機子コイルの全相への通電をオフすることなく、ブラシレスモータを所定の回転数で強制駆動するのである。
これにより、異常検出時に磁石ロータの回転数の低下を防止することができるとともに、モータが正常状態(センサレス駆動状態)に復帰するまでの時間を早めることができる。
When an abnormality is detected by the abnormality detecting means, the brushless motor is controlled by the driving means from the sensorless driving to the forced driving at a predetermined rotational speed. Specifically, for example, the brushless motor is forcibly driven at a rotational speed of about 60 to 80% of the rotational speed immediately before the occurrence of abnormality. That is, in the control device according to the present invention, the brushless motor is forcibly driven at a predetermined rotational speed without turning off the energization to all phases of the armature coil as in the technique described in Patent Document 1.
Thereby, it is possible to prevent a decrease in the rotational speed of the magnet rotor when an abnormality is detected, and to shorten the time until the motor returns to a normal state (sensorless driving state).

ここで、特許文献1に記載された技術では、異常が検出されたときに正常復帰させるために、ブラシレスモータへの通電をオフした後に再度オンするため、モータ騒音やモータ振動が発生してしまう。これに対して、本発明に係る制御装置では、異常が検出されたときに正常復帰させるために、ブラシレスモータへの通電をオフすることがないので、モータ騒音やモータ振動の発生を防止することができる。   Here, in the technique described in Patent Document 1, in order to return to normal when an abnormality is detected, the power to the brushless motor is turned off and then turned on again, resulting in motor noise and motor vibration. . On the other hand, in the control device according to the present invention, since the energization to the brushless motor is not turned off in order to return to normal when an abnormality is detected, it is possible to prevent the generation of motor noise and motor vibration. Can do.

本発明に係るセンサレスブラシレスモータの制御装置においては、前記駆動手段は、前記所定の回転数を、前記異常検出手段が異常を検出した直前に前記回転数検出手段で検出された回転数に応じて決定することが望ましい。   In the sensorless brushless motor control device according to the present invention, the drive means determines the predetermined rotational speed according to the rotational speed detected by the rotational speed detection means immediately before the abnormality detection means detects an abnormality. It is desirable to decide.

これにより、磁石ロータの位置検出に異常が検出されたときには、その直前に回転数検出手段で検出された回転数に応じて決定された回転数でブラシレスモータが強制駆動されるため、回転数の低下を抑制して、速やかに正常状態(ブラシレス駆動状態)に復帰させることができる。   As a result, when an abnormality is detected in the position detection of the magnet rotor, the brushless motor is forcibly driven at the number of revolutions determined according to the number of revolutions detected by the revolution number detection means immediately before that. The reduction can be suppressed and the normal state (brushless drive state) can be promptly restored.

また、本発明に係るセンサレスブラシレスモータの制御装置においては、前記駆動手段は、前記所定の回転数を、前記異常検出手段が異常を検出した直前に前記回転数検出手段で検出された回転数の1/2以上、かつ起動時の強制駆動における回転数よりも大きくすることが望ましい。   In the sensorless brushless motor control apparatus according to the present invention, the driving means may be configured to set the predetermined rotational speed to a rotational speed detected by the rotational speed detection means immediately before the abnormality detection means detects an abnormality. It is desirable that the rotation speed be 1/2 or more and larger than the rotational speed in forced driving at the time of startup.

これにより、磁石ロータの位置検出に異常が検出されたときには、その直前に回転数検出手段で検出された回転数の1/2以上、かつ起動時の強制駆動における回転数よりも大きい回転数でブラシレスモータが強制駆動される。このため、磁石ロータの回転数が異常検出直前の回転数の1/2よりも小さくなることを防止することができるため、回転数の低下を確実に抑制することができる。また、強制駆動させる回転数が起動時回転数よりも大きいので、モータが正常状態(センサレス駆動状態)に復帰するまでの時間を確実に早めることができる。   As a result, when an abnormality is detected in the position detection of the magnet rotor, the rotational speed is more than 1/2 of the rotational speed detected by the rotational speed detection means immediately before that and larger than the rotational speed in the forced drive at startup. The brushless motor is forcibly driven. For this reason, since it can prevent that the rotation speed of a magnet rotor becomes smaller than 1/2 of rotation speed just before abnormality detection, the fall of rotation speed can be suppressed reliably. In addition, since the rotational speed to be forcibly driven is larger than the rotational speed at startup, it is possible to reliably shorten the time until the motor returns to the normal state (sensorless driving state).

また、本発明に係るセンサレスブラシレスモータの制御装置においては、前記制御手段は、前記所定の回転数で前記ブラシレスモータを強制駆動した後に、前記異常検出手段により異常が検出されたときは、起動時強制駆動を実施することが望ましい。   In the sensorless brushless motor control apparatus according to the present invention, when the abnormality is detected by the abnormality detection means after the control means forcibly drives the brushless motor at the predetermined rotational speed, It is desirable to perform forced driving.

異常検出手段により異常が検出されたときは、通常、ノイズや負荷変動によって回転周期が急激に変化することにより磁石ロータの回転位置を検出することができなくなる場合が多い。しかしながら、ブラシレスモータが何らかの原因で停止した場合にも異常検出手段により異常が検出される。このような場合に、所定回転数でブラシレスモータを強制駆動したとしても、再起動させることは困難であり、そのような状態を継続するとブラシレスモータに余分な負荷がかかり(電力供給が行われ)損傷するおそれがある。
そして、異常検出手段により異常が検出されて、所定回転数でブラシレスモータを強制駆動した後にも、異常検出手段により異常が検出された場合には、ブラシレスモータが停止している可能性が高い。そのため、このような状況では、所定回転数による強制駆動を停止して起動時強制駆動を実施することにより、ブラシレスモータが損傷することを防止して、確実に正常状態(センサレス駆動状態)に復帰させることができる。
When an abnormality is detected by the abnormality detection means, usually, the rotational position of the magnet rotor cannot be detected due to a sudden change in the rotation period due to noise or load fluctuation. However, even when the brushless motor stops for some reason, the abnormality is detected by the abnormality detection means. In such a case, even if the brushless motor is forcibly driven at a predetermined rotational speed, it is difficult to restart it. If such a state continues, an extra load is applied to the brushless motor (power is supplied). There is a risk of damage.
If an abnormality is detected by the abnormality detection means even after the abnormality is detected by the abnormality detection means and the brushless motor is forcibly driven at a predetermined rotational speed, the brushless motor is likely to be stopped. Therefore, in such a situation, the forced drive at the predetermined rotation speed is stopped and the forced drive at start-up is performed to prevent the brushless motor from being damaged and surely return to the normal state (sensorless drive state). Can be made.

本発明に係るセンサレスブラシレスモータの制御装置によれば、上記した通り、磁石ロータの位置を検出することができなくなった場合に、回転数の低下を抑制して速やかに正常状態に復帰させることができる。   According to the sensorless brushless motor control device of the present invention, as described above, when the position of the magnet rotor can no longer be detected, it is possible to quickly return to the normal state by suppressing the decrease in the rotational speed. it can.

以下、本発明のセンサレスブラシレスモータの制御装置を具体化した最も好適な実施の形態について図面に基づいて詳細に説明する。本実施の形態は、自動車の燃料供給システムに本発明を適用したものである。すなわち、本実施の形態では、センサレスブラシレスモータを備える燃料ポンプを制御するポンプコントローラに本発明を適用した。   DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a most preferred embodiment that embodies a control device for a sensorless brushless motor according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present embodiment, the present invention is applied to an automobile fuel supply system. That is, in the present embodiment, the present invention is applied to a pump controller that controls a fuel pump including a sensorless brushless motor.

そこで、この燃料供給システムについて、図1を参照しながら説明する。図1は、本発明の制御装置を適用した燃料供給システムの概略構成を示す図である。この燃料供給システム10は、不図示のエンジンの燃焼室に通じる吸気ポートに設けられたインジェクタ11,12,13,14に燃料を供給するものである。この燃料供給システム10では、燃料タンク15から燃料ポンプ16および燃料配管17等を介してインジェクタ11〜14に供給される燃料が吸気ポートへ噴射供給されるようになっている。電動式の燃料ポンプ16は、ポンプモータ19を備えており、燃料タンク15に内蔵されている。このポンプモータ19は、センサレスブラシレスモータであり、磁石ロータ20に対して、U相コイル21、V相コイル22、およびW相コイル23が、スター結線されている(図2参照)。そして、燃料ポンプ16は、燃料タンク15に貯溜された燃料を汲み上げ、燃料パイプ17へ吐出してインジェクタ11〜14へ圧送するようになっている。この燃料ポンプ16には燃料フィルタ18が付随して設けられており、燃料ポンプ16内に吸入される燃料が燃料フィルタ18によって濾過されるようになっている。   The fuel supply system will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a fuel supply system to which a control device of the present invention is applied. The fuel supply system 10 supplies fuel to injectors 11, 12, 13, and 14 provided in intake ports that lead to a combustion chamber of an engine (not shown). In the fuel supply system 10, fuel supplied from the fuel tank 15 to the injectors 11 to 14 via the fuel pump 16 and the fuel pipe 17 is injected and supplied to the intake port. The electric fuel pump 16 includes a pump motor 19 and is built in the fuel tank 15. The pump motor 19 is a sensorless brushless motor, and a U-phase coil 21, a V-phase coil 22, and a W-phase coil 23 are star-connected to the magnet rotor 20 (see FIG. 2). The fuel pump 16 pumps up the fuel stored in the fuel tank 15, discharges it to the fuel pipe 17, and pumps it to the injectors 11 to 14. The fuel pump 16 is provided with a fuel filter 18, and the fuel sucked into the fuel pump 16 is filtered by the fuel filter 18.

ここで、燃料ポンプ16には、ポンプコントローラ30が接続されている。ポンプコントローラ30は、燃料ポンプ16(ポンプモータ19)の駆動制御を行うものであり、目標燃圧となるようにポンプモータ19の回転数を制御する。そして、ポンプコントローラ30によって燃料ポンプ16の駆動制御が行われることにより、燃料タンク15の中の燃料が、燃料フィルタ18、燃料ポンプ16および燃料パイプ17等を通じて、目標燃圧にてインジェクタ11〜14へ圧送される。インジェクタ14へ圧送された燃料は、インジェクタ11〜14の作動に伴い吸気ポートへ噴射され、吸入空気と共に可燃混合気を形成して燃焼室に取り込まれる。   Here, a pump controller 30 is connected to the fuel pump 16. The pump controller 30 controls the drive of the fuel pump 16 (pump motor 19), and controls the rotation speed of the pump motor 19 so as to achieve the target fuel pressure. Then, the drive control of the fuel pump 16 is performed by the pump controller 30, whereby the fuel in the fuel tank 15 passes through the fuel filter 18, the fuel pump 16, the fuel pipe 17, and the like to the injectors 11 to 14 at the target fuel pressure. Pumped. The fuel pressure-fed to the injector 14 is injected into the intake port as the injectors 11 to 14 are operated, forms a combustible air-fuel mixture with the intake air, and is taken into the combustion chamber.

このポンプコントローラ30には、図2に示すように、インバータ部31と、ロータ位置検出回路32と、回転数検出回路33と、電流値検出回路34と、異常検出回路35と、センサレス駆動信号回路36と、駆動信号発生回路37とが備わっている。ここで、インバータ部31、センサレス駆動信号回路36、および駆動信号発生回路37が、本発明の「駆動手段」に相当する。なお、図2は、ポンプコントローラ30の構成を示すブロック図である。   As shown in FIG. 2, the pump controller 30 includes an inverter unit 31, a rotor position detection circuit 32, a rotation speed detection circuit 33, a current value detection circuit 34, an abnormality detection circuit 35, and a sensorless drive signal circuit. 36 and a drive signal generation circuit 37 are provided. Here, the inverter unit 31, the sensorless drive signal circuit 36, and the drive signal generation circuit 37 correspond to the “drive means” of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the pump controller 30.

インバータ部31は、ポンプモータ19に駆動電力を供給するものである。このインバータ部31には、直流電源39が接続され、6つのトランジスタTr1〜Tr6が備わっている。そして、インバータ部31において、駆動信号発生回路37からの信号に基づき各トランジスタTr1〜Tr6が所定のタイミングでスイッチングされることによりポンプモータ19の回転駆動が制御される。   The inverter unit 31 supplies drive power to the pump motor 19. A DC power supply 39 is connected to the inverter unit 31 and includes six transistors Tr1 to Tr6. In the inverter unit 31, the transistors Tr <b> 1 to Tr <b> 6 are switched at a predetermined timing based on the signal from the drive signal generation circuit 37, thereby controlling the rotational drive of the pump motor 19.

ロータ位置検出回路32は、磁石ロータ20の回転位置を検出するものである。このロータ位置検出回路は、U相コイル21、V相コイル22、およびW相コイル23と接続され、各相で発生する誘起電圧を検知するとともに、検知した誘起電圧のタイミングに基づいて磁石ロータ20の回転位置を検出(推定)する。具体的には、ロータ位置検出回路32は、発生した誘導起電力のゼロクロス点を検出すること等により、磁石ロータ20の回転位置を検出している。そして、ロータ位置検出回路32は、検出した回転位置情報を回転数検出回路33およびセンサレス信号回路36に入力する。   The rotor position detection circuit 32 detects the rotational position of the magnet rotor 20. The rotor position detection circuit is connected to the U-phase coil 21, the V-phase coil 22, and the W-phase coil 23, detects the induced voltage generated in each phase, and magnet rotor 20 based on the detected timing of the induced voltage. Is detected (estimated). Specifically, the rotor position detection circuit 32 detects the rotational position of the magnet rotor 20 by detecting a zero cross point of the generated electromotive force. Then, the rotor position detection circuit 32 inputs the detected rotation position information to the rotation speed detection circuit 33 and the sensorless signal circuit 36.

回転数検出回路33は、磁石ロータ20の回転数を検出するものである。この回転数検出回路33は、ロータ位置検出回路32に接続され、ロータ位置検出回路32で検出される回転位置情報から磁石ロータ20の回転数を検出する。そして、回転数検出回路33は、検出した回転数情報およびロータ位置検出回路32で検出された回転位置情報を異常検出回路35に入力する。   The rotation speed detection circuit 33 detects the rotation speed of the magnet rotor 20. The rotation speed detection circuit 33 is connected to the rotor position detection circuit 32 and detects the rotation speed of the magnet rotor 20 from the rotation position information detected by the rotor position detection circuit 32. The rotational speed detection circuit 33 inputs the detected rotational speed information and the rotational position information detected by the rotor position detection circuit 32 to the abnormality detection circuit 35.

電流値検出回路34は、ポンプモータ19に流れる電流値を検出するものである。この電流値検出回路34は、インバータ部31に接続されて電流検出用抵抗38によりポンプモータ19に供給されている電流値を検出する。そして、電流値検出回路34は、検出した電流値を異常検出回路35およびセンサレス信号回路36に入力する。   The current value detection circuit 34 detects a current value flowing through the pump motor 19. The current value detection circuit 34 is connected to the inverter unit 31 and detects a current value supplied to the pump motor 19 by a current detection resistor 38. Then, the current value detection circuit 34 inputs the detected current value to the abnormality detection circuit 35 and the sensorless signal circuit 36.

異常検出回路35は、ポンプモータ19の異常(磁石ロータ20の回転位置を検出できなくなったこと)を検知するものである。この異常検出回路35では、正常時における誘導起電力の波形パターン(図3参照)と、ロータ位置検出回路32からの誘導起電力の波形パターンとが比較されており、正常時の波形パターンと異なる波形パターン(図4参照)が検出された場合、つまり磁石ロータ20の回転位置検出が不可能になった場合に、ポンプモータ19に異常が発生したと検知される。   The abnormality detection circuit 35 detects an abnormality of the pump motor 19 (the rotation position of the magnet rotor 20 can no longer be detected). In the abnormality detection circuit 35, the waveform pattern of the induced electromotive force in the normal state (see FIG. 3) is compared with the waveform pattern of the induced electromotive force from the rotor position detection circuit 32, and is different from the waveform pattern in the normal state. When the waveform pattern (see FIG. 4) is detected, that is, when the rotational position of the magnet rotor 20 cannot be detected, it is detected that an abnormality has occurred in the pump motor 19.

具体的には、ポンプモータ19のU相コイル21で発生する誘導起電力の正常時波形パターンは図3に示すような波形となる。これに対して例えば、通電タイミングが30°遅れた場合には図4に示すような波形となる。図3は、U相コイルで発生する誘導起電力の正常時波形パターンを示す図である。図4は、U相コイルで発生する誘導起電力の異常時(通電タイミングが30°遅れた場合)における波形パターンを示す図である。   Specifically, the normal waveform pattern of the induced electromotive force generated in the U-phase coil 21 of the pump motor 19 has a waveform as shown in FIG. On the other hand, for example, when the energization timing is delayed by 30 °, the waveform is as shown in FIG. FIG. 3 is a diagram showing a normal waveform pattern of the induced electromotive force generated in the U-phase coil. FIG. 4 is a diagram showing a waveform pattern when the induced electromotive force generated in the U-phase coil is abnormal (when the energization timing is delayed by 30 °).

U相コイル21への通電は、期間(1)では、トランジスタTr1がオフされ、トランジスタTr2がオンされる。期間(2)では、トランジスタTr1,Tr2ともにオフされる。期間(3)では、トランジスタTr1がオンされ、トランジスタTr2がオフされる。期間(4)では、トランジスタTr1,Tr2ともにオフされる。その後、期間(5)以降では、期間(1)〜(4)と同様にトランジスタTr1、Tr2のスイッチングが繰り返し実施される。そして、正常時には図3に示すように、期間(2)(6)…において直流電源39の電圧の1/2の電圧値を低電圧側から高電圧側に跨ぎ、期間(4)…において直流電源39の電圧の1/2の電圧値を高電圧側から低電圧側に跨ぐ波形となる。これに対して通電タイミングが30°遅れると図4に示すように、期間(2)(4)(6)…において直流電源39の電圧の1/2の電圧値を跨がない波形となる。このように、ポンプモータ19に異常が発生すると、各相コイル21〜23で発生する誘導起電力の波形が正常時の波形と異なるパターンとなるため、異常検出回路35にてポンプモータ19の異常を検出することができる。
また、本実施の形態では異常検出回路35では、各相コイル21〜23で発生する誘導起電力の波形パターンの他、磁石ロータ20の回転数およびポンプモータ19に流れる電流値を考慮してポンプモータ19の異常を検出している。
In the energization of the U-phase coil 21, in the period (1), the transistor Tr1 is turned off and the transistor Tr2 is turned on. In the period (2), both the transistors Tr1 and Tr2 are turned off. In the period (3), the transistor Tr1 is turned on and the transistor Tr2 is turned off. In the period (4), both the transistors Tr1 and Tr2 are turned off. Thereafter, after the period (5), switching of the transistors Tr1 and Tr2 is repeatedly performed as in the periods (1) to (4). Then, during normal operation, as shown in FIG. 3, in the period (2) (6)..., A voltage value that is ½ of the voltage of the DC power supply 39 is straddled from the low voltage side to the high voltage side. The waveform has a voltage value that is ½ of the voltage of the power supply 39 from the high voltage side to the low voltage side. On the other hand, when the energization timing is delayed by 30 °, as shown in FIG. 4, in the periods (2), (4), (6). As described above, when an abnormality occurs in the pump motor 19, the waveform of the induced electromotive force generated in each phase coil 21 to 23 becomes a pattern different from the waveform at the normal time. Can be detected.
In the present embodiment, the abnormality detection circuit 35 takes into account the rotational speed of the magnet rotor 20 and the current value flowing through the pump motor 19 in addition to the waveform pattern of the induced electromotive force generated in each phase coil 21 to 23. An abnormality of the motor 19 is detected.

センサレス信号回路36は、ポンプモータ19を駆動するためのセンサレス信号を生成するものである。センサレス信号回路36では、3種類のセンサレス信号が生成される。すなわち、ポンプモータ19をセンサレス駆動するための信号(センサレス駆動信号)、異常時強制駆動を行うための信号(異常時強制駆動信号)、および起動時強制駆動を行うための信号(起動時強制駆動信号)が生成される。具体的には、異常検出回路35から異常信号が入力されるまでは、ロータ位置検出回路32からの回転位置情報に基づきセンサレス駆動信号が生成される。そして、異常検出回路35から異常信号が入力されると、異常時強制駆動信号が生成される。また、ポンプモータ19を起動させる場合などは、起動時強制駆動信号が生成される。さらに、本実施の形態では、センサレス信号回路36に電流値検出回路34から検出結果(電流値)を入力しているので、センサレス信号回路36では必要に応じて定電流制御を行うための駆動信号を生成することもできる。   The sensorless signal circuit 36 generates a sensorless signal for driving the pump motor 19. In the sensorless signal circuit 36, three types of sensorless signals are generated. That is, a signal for sensorless driving of the pump motor 19 (sensorless driving signal), a signal for performing forced driving at the time of abnormality (forced driving signal at abnormal time), and a signal for performing forced driving at startup (forced driving at startup) Signal) is generated. Specifically, a sensorless drive signal is generated based on the rotational position information from the rotor position detection circuit 32 until an abnormality signal is input from the abnormality detection circuit 35. When an abnormal signal is input from the abnormality detection circuit 35, an abnormal time forced drive signal is generated. Further, when the pump motor 19 is started, a forced driving signal at the time of starting is generated. Furthermore, in the present embodiment, since the detection result (current value) is input from the current value detection circuit 34 to the sensorless signal circuit 36, the sensorless signal circuit 36 performs a drive signal for performing constant current control as necessary. Can also be generated.

駆動信号発生回路37は、インバータ部31のトランジスタTr1〜Tr6の動作を制御するための信号を生成するものである。この駆動信号発生回路37では、センサレス信号回路36から入力されたセンサレス信号に基づき、トランジスタTr1〜Tr6に対する動作信号を生成し、トランジスタTr1〜Tr6のスイッチング動作を制御する。   The drive signal generation circuit 37 generates a signal for controlling the operation of the transistors Tr1 to Tr6 of the inverter unit 31. The drive signal generation circuit 37 generates an operation signal for the transistors Tr1 to Tr6 based on the sensorless signal input from the sensorless signal circuit 36, and controls the switching operation of the transistors Tr1 to Tr6.

そして、ポンプコントローラ30には、エンジンを統括制御するコントローラ(ECU)40が接続されている。コントローラ40には、エアフローメータ等の各種センサ類41から出力される各種信号が入力されるようになっている。そして、コントローラ40は、これらの入力信号に基づき、燃料噴射制御を実行するために、インジェクタ11〜14をそれぞれ制御する。なお、燃料噴射制御とは、エンジンの運転状態に応じてインジェクタ11〜14から噴射される燃料量(燃料噴射量)およびその噴射タイミングを制御することである。また、コントローラ40は、これらの入力信号に基づき、スロットル等の各種アクチュエータ42に制御信号を出力する。さらに、コントローラ40は、ポンプコントローラ30に対して燃料ポンプ16の駆動要求・停止要求を出力する。   The pump controller 30 is connected to a controller (ECU) 40 that performs overall control of the engine. Various signals output from various sensors 41 such as an air flow meter are input to the controller 40. Then, the controller 40 controls the injectors 11 to 14 in order to execute fuel injection control based on these input signals. The fuel injection control is to control the fuel amount (fuel injection amount) injected from the injectors 11 to 14 and the injection timing thereof according to the operating state of the engine. Further, the controller 40 outputs control signals to various actuators 42 such as a throttle based on these input signals. Further, the controller 40 outputs a drive request / stop request for the fuel pump 16 to the pump controller 30.

コントローラ40は、周知の構成、すなわち中央処理装置(CPU)、読み出し専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、バックアップRAM、外部入力回路及び外部出力回路等を備えている。コントローラ40は、CPU、ROM、RAM及びバックアップRAMと、外部入力回路及び外部出力回路等とをバスにより接続してなる論理演算回路を構成している。ROMは、エンジンに制御に関する所定の制御プログラムを予め記憶している。RAMは、CPUの演算結果を一時記憶するものである。バックアップRAMは、予め記憶したデータを保存するものである。CPUは、入力回路を介して入力される各種センサ等の検出値に基づき、所定の制御プログラムに従って各種制御等を実行するものである。   The controller 40 has a known configuration, that is, a central processing unit (CPU), a read only memory (ROM), a random access memory (RAM), a backup RAM, an external input circuit, an external output circuit, and the like. The controller 40 constitutes a logical operation circuit formed by connecting a CPU, a ROM, a RAM, a backup RAM, an external input circuit, an external output circuit, and the like through a bus. The ROM stores in advance a predetermined control program related to control in the engine. The RAM temporarily stores the calculation result of the CPU. The backup RAM stores data stored in advance. The CPU executes various controls according to a predetermined control program based on detection values of various sensors input via an input circuit.

次に、上記した構成のポンプコントローラ30による燃料ポンプ16(ポンプモータ19)の駆動制御について、図5を参照しながら説明する。図5は、ポンプコントローラ30による燃料ポンプ16(ポンプモータ19)の駆動制御の処理内容を示すフローチャートである。   Next, drive control of the fuel pump 16 (pump motor 19) by the pump controller 30 having the above-described configuration will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart showing the processing contents of drive control of the fuel pump 16 (pump motor 19) by the pump controller 30.

まず、ポンプコントローラ20は、コントローラ40からの駆動要求によりポンプモータ19に電力を供給してポンプモータ19を駆動させ、コントローラ40からの停止要求によりポンプモータ19への電力供給を停止してポンプモータ19を停止させる。具体的には、ポンプコントローラ20に駆動要求が入力されると、センサレス信号回路36において起動時強制駆動信号が生成される。そして、駆動信号発生回路37において、センサレス信号回路36から入力された起動時強制駆動信号に基づき、トランジスタTr1〜Tr6の動作制御信号が生成され、その動作制御信号によりインバータ部31(トランジスタTr1〜Tr6)が作動して、ポンプモータ19が起動される。   First, the pump controller 20 supplies power to the pump motor 19 in response to a drive request from the controller 40 to drive the pump motor 19, and stops supplying power to the pump motor 19 in response to a stop request from the controller 40. 19 is stopped. Specifically, when a drive request is input to the pump controller 20, the sensorless signal circuit 36 generates a forced drive signal at startup. Then, the drive signal generation circuit 37 generates operation control signals for the transistors Tr1 to Tr6 based on the forcible start-up drive signal input from the sensorless signal circuit 36, and the inverter unit 31 (transistors Tr1 to Tr6) is generated based on the operation control signal. ) Is activated, and the pump motor 19 is activated.

その後、ロータ位置検出回路32にて磁石ロータ20の回転位置が検出され、その位置検出情報に基づきセンサレス信号回路36でセンサレス駆動信号が生成される。そして、駆動信号発生回路37において、センサレス信号回路36から入力されたセンサレス駆動信号に基づき、トランジスタTr1〜Tr6の動作制御信号が生成され、その動作制御信号によりインバータ部31(トランジスタTr1〜Tr6)が作動して、ポンプモータ19がセンサレス駆動される。   Thereafter, the rotational position of the magnet rotor 20 is detected by the rotor position detection circuit 32, and a sensorless drive signal is generated by the sensorless signal circuit 36 based on the position detection information. The drive signal generation circuit 37 generates operation control signals for the transistors Tr1 to Tr6 based on the sensorless drive signal input from the sensorless signal circuit 36, and the inverter unit 31 (transistors Tr1 to Tr6) is generated by the operation control signal. In operation, the pump motor 19 is driven sensorlessly.

そして、センサレス駆動中においては、磁石ロータ20の回転位置を検出可能であるか、言い換えると異常検出回路35により異常が検出されていないかが判断される(S1)。異常検出回路35により異常が検出されていない場合には(S1:YES)、そのまま正常制御、つまりセンサレス駆動によりポンプモータ19が駆動される(S6)。   Then, during sensorless driving, it is determined whether the rotational position of the magnet rotor 20 can be detected, in other words, whether an abnormality is detected by the abnormality detection circuit 35 (S1). If no abnormality is detected by the abnormality detection circuit 35 (S1: YES), the pump motor 19 is driven by normal control, that is, sensorless driving (S6).

一方、異常検出回路35により異常が検出された場合には(S1:NO)、センサレス駆動が脱調したと考えられるため、異常時強制駆動制御によりポンプモータ19が駆動される(S2)。具体的には、センサレス信号回路36において、所定の回転数でポンプモータを強制駆動するための異常時強制駆動信号が生成される。そして、駆動信号発生回路37において、センサレス信号回路36から入力された異常時強制駆動信号に基づき、トランジスタTr1〜Tr6の動作制御信号が生成され、その動作制御信号によりインバータ部31(トランジスタTr1〜Tr6)が作動して、ポンプモータ19が所定の回転数で強制駆動される。この強制駆動により、回転位置信号にノイズが発生した場合や負荷変動によって回転周期が急激に変化した場合など(異常検出時にポンプモータ19が回転している場合)であれば、磁石ロータ20の回転位置が検出可能になる。   On the other hand, when an abnormality is detected by the abnormality detection circuit 35 (S1: NO), it is considered that the sensorless drive has stepped out, and therefore the pump motor 19 is driven by the abnormal-time forced drive control (S2). Specifically, the sensorless signal circuit 36 generates an abnormal-time forced drive signal for forcibly driving the pump motor at a predetermined rotational speed. Then, the drive signal generation circuit 37 generates an operation control signal for the transistors Tr1 to Tr6 based on the abnormal forced drive signal input from the sensorless signal circuit 36, and the inverter unit 31 (transistors Tr1 to Tr6) is generated by the operation control signal. The pump motor 19 is forcibly driven at a predetermined rotational speed. If the rotation position signal is noisy due to this forcible driving, or if the rotation cycle changes suddenly due to load fluctuations (if the pump motor 19 is rotating when an abnormality is detected), the rotation of the magnet rotor 20 The position can be detected.

S2の強制駆動により、磁石ロータ20の回転位置が検出される、言い換えると異常検出回路35により異常が検出されなくなると(S3:YES)、正常制御つまりセンサレス駆動によりポンプモータ19が駆動される(S6)。従って、各相コイル21〜23への通電をオフすることなく、ポンプモータ19を正常状態(センサレス駆動状態)に復帰させることができる。このように、異常検出時において、ポンプモータへの通電をオフすることなく所定の回転数で強制駆動するため、磁石ロータ20の回転数の低下を防止することができるとともに、ポンプモータ19が正常状態(センサレス駆動状態)に復帰するまでの時間を早めることができる。また、ポンプモータ19への通電をオフすることがないので、モータ騒音やモータ振動の発生を防止することができる。   When the rotational position of the magnet rotor 20 is detected by the forced driving of S2, in other words, when no abnormality is detected by the abnormality detection circuit 35 (S3: YES), the pump motor 19 is driven by normal control, that is, sensorless driving ( S6). Therefore, the pump motor 19 can be returned to the normal state (sensorless drive state) without turning off the energization of the phase coils 21 to 23. As described above, when the abnormality is detected, the pump motor 19 is forcibly driven at a predetermined rotational speed without turning off the energization of the pump motor. Therefore, the rotational speed of the magnet rotor 20 can be prevented from being lowered, and the pump motor 19 is operating normally. The time until returning to the state (sensorless driving state) can be shortened. Further, since energization to the pump motor 19 is not turned off, generation of motor noise and motor vibration can be prevented.

ここで、異常時においてポンプモータ19を強制駆動する所定の回転数は、異常検出直前に回転数検出回路33で検出された回転数の1/2以上、かつ起動時の強制駆動における回転数よりも大きく設定されている。従って、異常時において、磁石ロータ20の回転数が異常検出直前の回転数の1/2よりも小さくなることがないため、回転数の低下を確実に抑制することができる。また、強制駆動させる回転数が起動時回転数よりも大きいので、ポンプモータ19が正常状態(センサレス駆動状態)に復帰するまでの時間を確実に早めることができる。   Here, the predetermined rotational speed for forcibly driving the pump motor 19 at the time of abnormality is more than 1/2 of the rotational speed detected by the rotational speed detection circuit 33 immediately before the abnormality detection, and the rotational speed for forced driving at the time of startup. Is also set larger. Therefore, at the time of abnormality, the rotational speed of the magnet rotor 20 does not become smaller than 1/2 of the rotational speed immediately before the abnormality detection, so that a decrease in the rotational speed can be reliably suppressed. In addition, since the rotational speed for forced driving is larger than the rotational speed at startup, the time until the pump motor 19 returns to the normal state (sensorless driving state) can be reliably shortened.

一方、異常検出時に異物の噛み込み等によりポンプモータ19が停止してしまったような場合には、S2の処理によってポンプモータ19を正常状態(センサレス駆動状態)に復帰させることができないおそれがある。そこでこのような場合には、S2の強制駆動した後にも、磁石ロータ20の回転位置が検出されない、言い換えると異常検出回路35により異常が検出されるので(S3:NO)、起動時強制駆動によりポンプモータ19が起動される(S4)。これにより、S2の処理が継続されることによりポンプモータ19が損傷することを防止して、確実に正常状態(センサレス駆動状態)に復帰させることができる。   On the other hand, if the pump motor 19 is stopped due to foreign matter being caught when an abnormality is detected, the pump motor 19 may not be returned to a normal state (sensorless drive state) by the process of S2. . Therefore, in such a case, the rotational position of the magnet rotor 20 is not detected even after the forced driving of S2, in other words, an abnormality is detected by the abnormality detection circuit 35 (S3: NO). The pump motor 19 is started (S4). Thereby, it can prevent that the pump motor 19 is damaged by continuing the process of S2, and can return to a normal state (sensorless drive state) reliably.

具体的には、センサレス信号回路36において、起動時回転数でポンプモータ19を強制駆動するための起動時強制駆動信号が生成される。そして、駆動信号発生回路37において、センサレス信号回路36から入力された起動時強制駆動信号に基づき、トランジスタTr1〜Tr6の動作制御信号が生成され、その動作制御信号によりインバータ部31(トランジスタTr1〜Tr6)が作動して、ポンプモータ19が起動時回転数で強制駆動される。この始動時強制駆動により、磁石ロータ20の回転位置が検出可能となり(S5:YES)、正常制御つまりセンサレス駆動によりポンプモータ19が駆動される(S6)。このように、異常検出時にポンプモータ19が停止してしまった場合であっても、ポンプモータ19を正常状態(センサレス駆動状態)に確実に復帰させることができる。   Specifically, the sensorless signal circuit 36 generates a forcible start-up drive signal for forcibly driving the pump motor 19 at the start-up rotation speed. Then, the drive signal generation circuit 37 generates operation control signals for the transistors Tr1 to Tr6 based on the forcible start-up drive signal input from the sensorless signal circuit 36, and the inverter unit 31 (transistors Tr1 to Tr6) is generated based on the operation control signal. ) Is activated, and the pump motor 19 is forcibly driven at the starting rotational speed. By this forced driving at the time of starting, the rotational position of the magnet rotor 20 can be detected (S5: YES), and the pump motor 19 is driven by normal control, that is, sensorless driving (S6). Thus, even if the pump motor 19 is stopped when an abnormality is detected, the pump motor 19 can be reliably returned to the normal state (sensorless drive state).

以上、詳細に説明したように本実施の形態に係るポンプコントローラ30では、異常検出回路35により、正常時の各相コイル21〜23で発生する誘導起電力の波形パターンとロータ位置検出回路32で検出される各相コイル21〜23における誘導起電力の波形パターンとが比較されており、正常時の波形パターンと異なる波形パターンが検出された場合、磁石ロータ20の回転位置検出が正確に行われていない、つまりポンプモータ19に異常が発生したと検出される。そうすると、センサレス信号回路36、駆動信号発生回路37、およびインバータ部31によって、ポンプモータ19がセンサレス駆動から異常時強制駆動に切り替えられて制御される。すなわち、異常検出直前に回転数検出回路33で検出された回転数の1/2以上、かつ起動時の強制駆動における回転数よりも大きい回転数でポンプモータ19が強制駆動される。このため、ポンプモータ19の回転数が異常検出直前の回転数の1/2よりも小さくなることがないため回転数の低下を確実に抑制することができる。また、強制駆動させる回転数が起動時回転数よりも大きいので、ポンプモータ19が正常状態(センサレス駆動状態)に復帰するまでの時間を確実に早めることができる。また、本実施の形態に係るポンプコントローラ30では、異常が検出されたときに正常復帰させる際に、ポンプモータ19への通電をオフすることがないので、モータ騒音やモータ振動の発生を防止することができる。   As described above in detail, in the pump controller 30 according to the present embodiment, the abnormality detection circuit 35 uses the waveform pattern of the induced electromotive force generated in each phase coil 21 to 23 in the normal state and the rotor position detection circuit 32. When the waveform pattern of the induced electromotive force in each of the detected phase coils 21 to 23 is compared and a waveform pattern different from the normal waveform pattern is detected, the rotational position of the magnet rotor 20 is accurately detected. In other words, it is detected that an abnormality has occurred in the pump motor 19. Then, the sensorless signal circuit 36, the drive signal generating circuit 37, and the inverter unit 31 are controlled by switching the pump motor 19 from the sensorless drive to the forced drive at the time of abnormality. That is, the pump motor 19 is forcibly driven at a rotational speed greater than or equal to 1/2 of the rotational speed detected by the rotational speed detection circuit 33 immediately before the abnormality detection and larger than the rotational speed in the forced driving at the time of startup. For this reason, since the rotation speed of the pump motor 19 does not become smaller than ½ of the rotation speed immediately before the abnormality detection, a decrease in the rotation speed can be reliably suppressed. In addition, since the rotational speed for forced driving is larger than the rotational speed at startup, the time until the pump motor 19 returns to the normal state (sensorless driving state) can be reliably shortened. Further, in the pump controller 30 according to the present embodiment, when the abnormality is detected, the power supply to the pump motor 19 is not turned off when returning to normal, so that the generation of motor noise and motor vibration is prevented. be able to.

なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。例えば、上記した実施の形態では、燃料ポンプ16に備わるポンプモータ19の駆動制御に本発明を適用したものを例示したが、本発明はセンサレスブラシレスモータ(例えばウォータポンプに備わるポンプモータ等)の駆動制御に広く適用することができる。   It should be noted that the above-described embodiment is merely an example and does not limit the present invention in any way, and various improvements and modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, in the above-described embodiment, the present invention is applied to drive control of the pump motor 19 provided in the fuel pump 16, but the present invention is driven by a sensorless brushless motor (for example, a pump motor provided in a water pump). Can be widely applied to control.

また、上記した実施の形態では、回転数検出回路33はロータ位置検出回路32で検出された位置検出情報から磁石ロータ20の回転数を検出しているが、ポンプモータ19に流れる電流から磁石ロータ20の回転数を検出することもできる。磁石ロータ20の回転数は、ポンプモータ19に供給される電流値と比例関係にあるからである。   In the embodiment described above, the rotation speed detection circuit 33 detects the rotation speed of the magnet rotor 20 from the position detection information detected by the rotor position detection circuit 32, but the magnet rotor is detected from the current flowing through the pump motor 19. The number of rotations of 20 can also be detected. This is because the rotational speed of the magnet rotor 20 is proportional to the current value supplied to the pump motor 19.

本発明の制御装置を適用した燃料供給システムの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the fuel supply system to which the control apparatus of this invention is applied. ポンプコントローラの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a pump controller. U相コイルで発生する誘導起電力の正常時波形パターンを示す図である。It is a figure which shows the waveform pattern at the time of the normal of the induced electromotive force which generate | occur | produces with a U-phase coil. U相コイルで発生する誘導起電力の異常時(通電タイミングが30°遅れた場合)における波形パターンを示す図である。It is a figure which shows the waveform pattern in the time of the abnormality of the induced electromotive force which generate | occur | produces with a U-phase coil (when energization timing delays 30 degrees). ポンプコントローラによる燃料ポンプ(ポンプモータ)の駆動制御の処理内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing content of the drive control of the fuel pump (pump motor) by a pump controller.

符号の説明Explanation of symbols

10 燃料供給システム
11,12,13,14 インジェクタ
15 燃料タンク
16 燃料ポンプ
17 燃料配管
19 ポンプモータ
20 磁石ロータ
21 U相コイル
22 V相コイル
23 W相コイル
30 ポンプコントローラ
31 インバータ部
32 ロータ位置検出回路
33 回転数検出回路
35 異常検出回路
36 センサレス信号回路
37 駆動信号発生回路
39 直流電源
40 コントローラ(ECU)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Fuel supply system 11, 12, 13, 14 Injector 15 Fuel tank 16 Fuel pump 17 Fuel piping 19 Pump motor 20 Magnet rotor 21 U phase coil 22 V phase coil 23 W phase coil 30 Pump controller 31 Inverter part 32 Rotor position detection circuit 33 Rotational Speed Detection Circuit 35 Abnormality Detection Circuit 36 Sensorless Signal Circuit 37 Drive Signal Generation Circuit 39 DC Power Supply 40 Controller (ECU)

Claims (4)

磁石ロータと複数相の電機子コイルとを備えたセンサレスのブラシレスモータを制御するための制御装置において、
前記ブラシレスモータを駆動させる駆動手段と、
前記磁石ロータの回転位置を前記電機子コイルに発生する誘導起電力に基づいて検出するロータ位置検出手段と、
前記磁石ロータの回転数を検出する回転数検出手段と、
前記ロータ位置検出手段からの検出信号に基づいて異常が発生したか否かを検出する異常検出手段とを有し、
前記駆動手段は、
前記異常検出手段により異常が検出されないときは、前記ロータ位置検出手段の検出結果に応じて前記各相の電機子コイルへの通電タイミングを切り換えて前記ブラシレスモータをセンサレス駆動し、
前記異常検出手段により異常が検出されたときは、所定の回転数で前記ブラシレスモータを強制駆動する
ことを特徴とするセンサレスブラシレスモータの制御装置。
In a control device for controlling a sensorless brushless motor having a magnet rotor and a multi-phase armature coil,
Drive means for driving the brushless motor;
Rotor position detecting means for detecting a rotational position of the magnet rotor based on an induced electromotive force generated in the armature coil;
A rotational speed detection means for detecting the rotational speed of the magnet rotor;
An abnormality detection means for detecting whether an abnormality has occurred based on a detection signal from the rotor position detection means;
The driving means includes
When no abnormality is detected by the abnormality detection means, the brushless motor is sensorlessly driven by switching the energization timing to the armature coils of each phase according to the detection result of the rotor position detection means,
2. A sensorless brushless motor control device, comprising: forcibly driving the brushless motor at a predetermined rotational speed when an abnormality is detected by the abnormality detecting means.
請求項1に記載するセンサレスブラシレスモータの制御装置において、
前記駆動手段は、前記所定の回転数を、前記異常検出手段が異常を検出した直前に前記回転数検出手段で検出された回転数に応じて決定することを特徴とするセンサレスブラシレスモータの制御装置。
In the control apparatus of the sensorless brushless motor according to claim 1,
The control unit for a sensorless brushless motor, wherein the driving unit determines the predetermined rotation number according to a rotation number detected by the rotation number detection unit immediately before the abnormality detection unit detects an abnormality. .
請求項2に記載するセンサレスブラシレスモータの制御装置において、
前記駆動手段は、前記所定の回転数を、前記異常検出手段が異常を検出した直前に前記回転数検出手段で検出された回転数の1/2以上、かつ起動時の強制駆動における回転数よりも大きくすることを特徴とするセンサレスブラシレスモータの制御装置。
In the control device for the sensorless brushless motor according to claim 2,
The driving means has the predetermined rotational speed equal to or more than ½ of the rotational speed detected by the rotational speed detecting means immediately before the abnormality detecting means detects an abnormality, and the rotational speed in forced driving at startup. A sensorless brushless motor control device characterized in that it is also enlarged.
請求項1から請求項3に記載するいずれか1つのセンサレスブラシレスモータの制御装置において、
前記制御手段は、前記所定の回転数で前記ブラシレスモータを強制駆動した後に、前記異常検出手段により異常が検出されたときは、起動時強制駆動を実施することを特徴とするセンサレスブラシレスモータの制御装置。
In the control device for any one of the sensorless brushless motors according to claim 1,
The control means forcibly drives the brushless motor at the predetermined number of revolutions, and then, when an abnormality is detected by the abnormality detection means, performs forced driving at start-up. apparatus.
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