JP2018148642A - Motor drive circuit - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor drive circuit capable of stably rotating a motor while continuing voltage compensation control even when a duty ratio of a voltage applied to a coil of the motor is high.SOLUTION: In a motor drive circuit 20 for generating a voltage applied to a motor, a voltage compensation part 68 corrects a duty ratio of a voltage applied to the motor 52 according to a voltage of a battery 80 converted into a digital signal by an A-D converter 60A. The A-D converter 60A outputs a digital signal of a voltage of the battery 80 before fluctuations to a voltage correction part 68 through a filter 62 when an output duty ratio input into the voltage correction part 68 from a PI control unit 66 is not less than a predetermined value and a difference between before and after voltage fluctuations of the battery 80 is within a predetermined value. The voltage correction part 68 outputs an output duty ratio corrected with the digital signal of the voltage of the battery 80 before fluctuations to an FET driver 70.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、モータ駆動回路に関する。   The present invention relates to a motor drive circuit.

車両用エアコンの送風に用いられるブロアモータ(以下、「モータ」と略記)は、コイルに印加される電圧を、PWM(パルス幅変調)によって変調することにより、出力軸の回転速度を変化させる。PWMでは、FET(電界効果トランジスタ)等のスイッチング素子によって電源であるバッテリの電力をオンオフする。   A blower motor (hereinafter abbreviated as “motor”) used for blowing air from a vehicle air conditioner changes the rotation speed of an output shaft by modulating a voltage applied to a coil by PWM (pulse width modulation). In PWM, the power of a battery as a power source is turned on and off by a switching element such as an FET (field effect transistor).

PWMに用いられるN型のFETは、ゲートに正電荷の電圧が印加されると、ドレイン・ソース間が通電可能になるが、FETのゲートに正電荷の電圧を印加した際に、FETのゲート付近に電荷のキャリアである電子が十分に集まるまで時間差がある。その結果、FETのゲートにスイッチングの指令信号に相当する電圧を印加しても、上述の時間差により、当該FETが指令信号通りにスイッチング動作せず、指令信号に対するスイッチング素子の応答が線形的でないという現象が生じ得る。   N-type FETs used for PWM can be energized between the drain and source when a positive charge voltage is applied to the gate, but when a positive charge voltage is applied to the gate of the FET, There is a time difference in the vicinity until electrons as charge carriers are sufficiently collected. As a result, even if a voltage corresponding to the switching command signal is applied to the gate of the FET, the FET does not perform switching operation according to the command signal due to the time difference described above, and the response of the switching element to the command signal is not linear. A phenomenon can occur.

かかる応答の非線形性は、モータを高速回転させるために、当該モータのコイルに高電圧、すなわちデューティ比が高い電圧を印加する場合に特に問題となる。図18は、指令信号(DUTY)のデューティ比を徐々に上げていった場合のFETのゲート・ソース電圧(FET VGS)及びFETのドレイン・ソース電圧(FET VDS)の変化の一例を示した説明図である。   Such non-linearity of the response is particularly problematic when a high voltage, that is, a voltage with a high duty ratio is applied to the motor coil in order to rotate the motor at high speed. FIG. 18 illustrates an example of changes in the gate-source voltage (FET VGS) of the FET and the drain-source voltage (FET VDS) of the FET when the duty ratio of the command signal (DUTY) is gradually increased. FIG.

図18では、指令信号であるDUTY90は矩形波上に変化しているが、FET VGS92は、FETにおける応答の非線形性のために、台形波状に変化している。FETはFET VGS92が閾値電圧(VTH)を超えるとオンになり、ドレイン・ソース間が通電されることにより、FET VDS94はローレベルになるが、FETの応答が非線形的なために、指令信号であるDUTY90に対応した変化ではない。特に、デューティ比が高い場合は問題で、図18の範囲96に示したように、デューティ比が100%に近くなると、FET VDS94は、ローレベルのままであり、実質的にはデューティ比が100%の場合と同様となる場合がある。このような、制御信号に対応していないスイッチング素子の動作は、モータの回転速度を指令信号に基づく目標速度に収束させる場合の阻害要因となり、場合によっては、モータの回転が不整になる、いわゆる回転ハンチングが生じるおそれがあった。   In FIG. 18, the command signal DUTY 90 changes on a rectangular wave, but the FET VGS 92 changes in a trapezoidal waveform due to the nonlinearity of the response in the FET. The FET is turned on when the FET VGS92 exceeds the threshold voltage (VTH), and the FET VDS94 becomes low level when the drain-source is energized. However, since the FET response is nonlinear, the command signal It is not a change corresponding to a certain DUTY90. In particular, when the duty ratio is high, it is a problem. As shown in the range 96 of FIG. 18, when the duty ratio becomes close to 100%, the FET VDS 94 remains at a low level, and the duty ratio is substantially 100. % May be the same as the case of%. Such an operation of the switching element not corresponding to the control signal becomes an impediment when the motor rotation speed is converged to the target speed based on the command signal, and in some cases, the rotation of the motor becomes irregular. There was a risk of rotational hunting.

また、電源であるバッテリの電圧は、車両の電装品の電力消費またはオルタネータの発電状況等により変動する。かかる電圧変動によりモータの回転速度が影響を受けることを防止するため、電圧補償制御がモータのコイルに印加する電圧生成で併用される。   Further, the voltage of the battery as the power source varies depending on the power consumption of the electrical components of the vehicle or the power generation status of the alternator. In order to prevent the rotational speed of the motor from being affected by such voltage fluctuation, voltage compensation control is used in combination with voltage generation to be applied to the motor coil.

電圧補償制御は、「(基準電圧/電源の実電圧)×出力デューティ比」という処理であり、一例として、基準電圧が16Vの場合、電源の実電圧が16Vであれば出力デューティ比には変化がないが、電源の実電圧が8Vに低下した場合には、出力デューティ比を2倍にして電源の実電圧の変化を出力デューティ比で相殺する。   The voltage compensation control is a process of “(reference voltage / actual voltage of power supply) × output duty ratio”. For example, when the reference voltage is 16V, the output duty ratio changes if the actual voltage of the power supply is 16V. However, when the actual voltage of the power supply decreases to 8V, the output duty ratio is doubled to cancel the change in the actual voltage of the power supply with the output duty ratio.

しかしながら、上述のように、FETのスイッチング動作の非線形性の影響が顕著となるデューティ比が高い場合に、電圧補償制御を実行すると、モータの回転速度が目標値に収束しない回転ハンチングを助長する一因となる場合があった。例えば、指令信号に従った出力デューティ比が95%を超える場合で、かつ電源の実電圧が低い場合には、電圧補正により出力デューティ比をさらに上げる必要があるが、出力デューティ比が極めて大きくなると、スイッチング素子をオンオフさせる間隔が極めて短くなる。かかる場合には、上述のスイッチング素子の動作の非線形性とあいまって、スイッチング素子が電圧補正された出力デューティ比に従ったパルスを出力できず、モータの回転速度の制御に支障を来すおそれがあった。   However, as described above, when the duty ratio at which the influence of nonlinearity of the switching operation of the FET becomes significant is high, the voltage compensation control is executed, which promotes rotational hunting in which the rotational speed of the motor does not converge to the target value. There was a case. For example, when the output duty ratio according to the command signal exceeds 95% and the actual voltage of the power supply is low, it is necessary to further increase the output duty ratio by voltage correction, but if the output duty ratio becomes extremely large The interval at which the switching element is turned on / off becomes extremely short. In such a case, coupled with the nonlinearity of the operation of the switching element described above, the switching element cannot output a pulse according to the output duty ratio whose voltage has been corrected, which may hinder the control of the rotation speed of the motor. there were.

特許文献1、2には、出力デューティ比が大きい場合に電圧補償制御を実行しないモータ制御装置が開示されている。車両側でもモータの出力デューティ比が100%に近い場合はオルタネータの充電制御を緩和するようにしていたので、電圧補償制御を実行しない場合でも、問題は生じ難かった。   Patent Documents 1 and 2 disclose motor control devices that do not execute voltage compensation control when the output duty ratio is large. Even on the vehicle side, when the motor output duty ratio is close to 100%, the charging control of the alternator is relaxed. Therefore, even when the voltage compensation control is not executed, a problem hardly occurs.

特開2013−36572号公報JP 2013-36572 A 特開2012−60798号公報JP 2012-60798 A

しかしながら、燃費向上の要求が高まり、アイドリングストップが常識化しつつある昨今では、車両側のオルタネータの充電の頻度を高めることが要求されている。さらに、アイドリングストップでは、頻繁にセルモータを作動させることになり、電源の実電圧の変動が激しくなりやすい。かかる状況において、出力デューティ比が大きい場合に電圧補償制御を実行しないと、電源の実電圧の変動により、モータの回転速度が変動する問題があった。   However, in recent years when demands for improving fuel consumption are increasing and idling stops are becoming common sense, it is required to increase the frequency of charging the alternator on the vehicle side. Furthermore, at the idling stop, the cell motor is frequently operated, and the fluctuation of the actual voltage of the power supply tends to become severe. In such a situation, if the voltage compensation control is not executed when the output duty ratio is large, there is a problem that the rotation speed of the motor fluctuates due to fluctuations in the actual voltage of the power supply.

本発明は上記に鑑みてなされたもので、モータのコイルに印加される電圧のデューティ比が高い場合でも、電圧補償制御を継続しながらモータを安定して回転させるモータ駆動回路を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and provides a motor drive circuit that stably rotates a motor while continuing voltage compensation control even when the duty ratio of a voltage applied to a motor coil is high. Objective.

前記課題を解決するために、請求項1に記載のモータ駆動回路は、モータに印加する電圧を生成する駆動部と、電源電圧に応じて補正する前のデューティ比が閾値未満の場合に該デューティ比を電源電圧に応じて補正し、該補正したデューティ比に従った電圧を前記駆動部に生成させる制御をすると共に、電源電圧に応じて補正する前のデューティ比が前記閾値以上で、かつ電源電圧の変動が所定値以内の場合には、該電源電圧の変動による影響を除外したデューティ比に従った電圧を前記駆動部に生成させる制御をする制御部と、を含んでいる。   In order to solve the above problem, the motor drive circuit according to claim 1 includes a drive unit that generates a voltage to be applied to the motor and a duty ratio before correction according to the power supply voltage is less than a threshold value. The ratio is corrected according to the power supply voltage, and the drive unit is controlled to generate a voltage according to the corrected duty ratio. The duty ratio before correction according to the power supply voltage is greater than or equal to the threshold value and the power supply A control unit that controls the drive unit to generate a voltage in accordance with a duty ratio excluding the influence of the fluctuation of the power supply voltage when the voltage variation is within a predetermined value.

このモータ駆動回路によれば、モータコイルに印加される電圧のデューティ比が高く、電源電圧が変動した場合に、一時的な電圧変動の影響を除外した電圧補償制御でモータを回転させるので、電圧補償制御を継続しながらモータを安定して回転させることができる。   According to this motor drive circuit, when the duty ratio of the voltage applied to the motor coil is high and the power supply voltage fluctuates, the motor is rotated by voltage compensation control excluding the influence of temporary voltage fluctuations. The motor can be rotated stably while continuing the compensation control.

請求項2に記載のモータ駆動回路は、請求項1に記載のモータ駆動回路において、前記電源電圧の変動による影響を除外したデューティ比は、電源電圧に応じて補正する前のデューティ比を変動直前の電源電圧に応じて補正したデューティ比である。   The motor drive circuit according to claim 2 is the motor drive circuit according to claim 1, wherein the duty ratio excluding the influence due to the fluctuation of the power supply voltage is the duty ratio before correction according to the power supply voltage. The duty ratio is corrected according to the power supply voltage.

このモータ駆動回路によれば、電圧の変動が微小な場合は、変動前の電源電圧に応じた電圧補償制御で補正したデューティ比に従った電圧を駆動部に生成させることにより、電圧補償制御を継続しながらモータを安定して回転させることができる。   According to this motor drive circuit, when the voltage fluctuation is small, the voltage compensation control is performed by causing the drive unit to generate a voltage according to the duty ratio corrected by the voltage compensation control according to the power supply voltage before the fluctuation. The motor can be rotated stably while continuing.

請求項3に記載のモータ駆動回路は、請求項1または2に記載のモータ駆動回路において、前記制御部は、電源電圧の変動前後の電圧の差分に基づいて、前記電源電圧の変動が所定値以内か否かを判定する。   According to a third aspect of the present invention, in the motor driving circuit according to the first or second aspect, the control unit determines that the fluctuation of the power supply voltage is a predetermined value based on a voltage difference before and after the fluctuation of the power supply voltage. It is determined whether it is within the range.

このモータ駆動回路によれば、電源電圧の変動前後の電圧の差分計算で電源電圧の変動の影響の程度を判定でき、当該影響が微小な場合には、変動前の電源電圧に応じて補正したデューティ比に従った電圧を駆動部に生成させることにより、電圧補償制御を継続しながらモータを安定して回転させることができる。   According to this motor drive circuit, it is possible to determine the degree of influence of the fluctuation of the power supply voltage by calculating the difference between the voltages before and after the fluctuation of the power supply voltage, and when the influence is small, the correction is made according to the power supply voltage before the fluctuation. By generating the voltage according to the duty ratio in the drive unit, the motor can be stably rotated while continuing the voltage compensation control.

請求項4に記載のモータ駆動回路は、請求項1〜3のいずれか1項に記載のモータ駆動回路において、前記電源電圧の変動が所定値以内の場合は、前記電源電圧をデジタル変換したデジタル値の所定桁の下位ビットの値が同一の場合である。   The motor drive circuit according to claim 4 is the motor drive circuit according to any one of claims 1 to 3, wherein when the fluctuation of the power supply voltage is within a predetermined value, the power supply voltage is digitally converted. This is a case where the value of the lower bit of the predetermined digit of the value is the same.

このモータ駆動回路によれば、変動前後の電源電圧のデジタル信号の各々の所定の下位ビットを比較するという簡易な演算処理により、電源電圧の変動の影響の程度を判定でき、当該影響が微小な場合には、変動前の電源電圧に応じて補正したデューティ比に従った電圧を駆動部に生成させることにより、電圧補償制御を継続しながらモータを安定して回転させることができる。   According to this motor drive circuit, it is possible to determine the degree of the influence of the fluctuation of the power supply voltage by a simple calculation process of comparing each predetermined lower bit of the digital signal of the power supply voltage before and after the fluctuation, and the influence is small. In this case, by generating a voltage according to the duty ratio corrected according to the power supply voltage before the fluctuation, the motor can be stably rotated while continuing the voltage compensation control.

請求項5に記載のモータ駆動回路は、請求項1に記載のモータ駆動回路において、前記電源電圧の変動前後での前記電源電圧をデジタル変換した各々のデジタル値の最下位ビットを同じ値にして前記デューティ比を補正することにより、前記デューティ比の前記電源電圧の変動による影響を除外する。   The motor drive circuit according to claim 5 is the motor drive circuit according to claim 1, wherein the least significant bit of each digital value obtained by digitally converting the power supply voltage before and after the fluctuation of the power supply voltage is set to the same value. By correcting the duty ratio, the influence of the fluctuation of the power supply voltage on the duty ratio is excluded.

このモータ駆動回路によれば、最下位ビットを同じ値に固定した電源電圧のデジタル信号を用いてデューティ比を補正することにより、電圧変動の影響を抑制する。その結果、電圧補償制御を継続しながらモータを安定して回転させることができる。   According to this motor drive circuit, the influence of the voltage fluctuation is suppressed by correcting the duty ratio using the digital signal of the power supply voltage with the least significant bit fixed to the same value. As a result, the motor can be stably rotated while continuing the voltage compensation control.

請求項6に記載のモータ駆動回路は、請求項1に記載のモータ駆動回路において、前記制御部は、電源電圧に応じて補正する前のデューティ比に、前記電源電圧に対する基準電圧の比で表されるゲイン係数を乗算してデューティ比を電源電圧に応じて補正し、前記ゲイン係数を小さくすることにより、前記デューティ比の前記電源電圧の変動による影響を除外する。   A motor drive circuit according to a sixth aspect is the motor drive circuit according to the first aspect, wherein the control unit represents a duty ratio before correction according to a power supply voltage by a ratio of a reference voltage to the power supply voltage. The gain factor is multiplied to correct the duty ratio according to the power supply voltage, and the gain coefficient is reduced to eliminate the influence of the duty ratio due to the fluctuation of the power supply voltage.

このモータ駆動回路によれば、電圧補償制御のゲインを低下させることにより、電圧変動の影響を抑制する。その結果、電圧補償制御を継続しながらモータを安定して回転させることができる。   According to this motor drive circuit, the influence of voltage fluctuation is suppressed by reducing the gain of voltage compensation control. As a result, the motor can be stably rotated while continuing the voltage compensation control.

請求項7に記載のモータ駆動回路は、請求項1に記載のモータ駆動回路において、前記制御部は、電源電圧に応じて補正する前のデューティ比が前記閾値以上で、かつ電源電圧が変動した際に、変動直前の電源電圧に応じて補正したデューティ比のデジタル値の所定桁の下位ビットと変動直後の電源電圧に応じて補正したデューティ比のデジタル値の所定桁の下位ビットとが同一の場合に、変動直前の電源電圧に応じて補正したデューティ比に従った電圧を前記駆動部に生成させる制御をする。   The motor drive circuit according to claim 7 is the motor drive circuit according to claim 1, wherein the control unit has a duty ratio before correction according to a power supply voltage that is equal to or greater than the threshold value and the power supply voltage fluctuates. In this case, the lower bit of the predetermined digit of the digital value of the duty ratio corrected according to the power supply voltage immediately before the fluctuation is the same as the lower bit of the predetermined digit of the digital value of the duty ratio corrected according to the power supply voltage immediately after the fluctuation. In this case, control is performed to cause the drive unit to generate a voltage according to the duty ratio corrected according to the power supply voltage immediately before the change.

このモータ駆動回路によれば、変動前の電源電圧に応じて補正したデューティ比のデジタル信号の所定の桁のビットと変動後の電源電圧に応じて補正したデューティ比のデジタル信号の所定の桁のビットとを比較するという簡易な演算処理により、電源電圧の変動の影響の程度を判定でき、当該影響が微小な場合には、変動前の電源電圧に応じて補正したデューティ比に従った電圧を駆動部に生成させることにより、電圧補償制御を継続しながらモータを安定して回転させることができる。   According to this motor drive circuit, the predetermined digit bit of the digital signal with the duty ratio corrected according to the power supply voltage before the fluctuation and the predetermined digit of the digital signal with the duty ratio corrected according to the power supply voltage after the fluctuation. The degree of influence of power supply voltage fluctuation can be determined by a simple calculation process of comparing with the bit, and if the influence is small, the voltage according to the duty ratio corrected according to the power supply voltage before fluctuation is used. By generating the driving unit, the motor can be stably rotated while continuing the voltage compensation control.

請求項8に記載のモータ駆動回路は、請求項1に記載のモータ駆動回路において、前記制御部は、変動直前の電源電圧に応じて補正したデューティ比のデジタル値の最下位ビットと変動直後の電源電圧に応じて補正したデューティ比のデジタル値の最下位ビットと、を同じ値にすることにより、前記デューティ比の前記電源電圧の変動による影響を除外する。   The motor drive circuit according to claim 8 is the motor drive circuit according to claim 1, wherein the control unit corrects the least significant bit of the digital value of the duty ratio corrected according to the power supply voltage immediately before the change and immediately after the change. By making the least significant bit of the digital value of the duty ratio corrected according to the power supply voltage the same value, the influence of the duty ratio due to the fluctuation of the power supply voltage is excluded.

このモータ駆動回路によれば、電源電圧に応じて補正したデューティ比の最下位ビットを固定し、当該最下位ビットを同じ値に固定したデューティ比に従った電圧を駆動部に生成させることにより、電圧変動の影響を抑制する。その結果、電圧補償制御を継続しながらモータを安定して回転させることができる。   According to this motor drive circuit, by fixing the least significant bit of the duty ratio corrected according to the power supply voltage, and generating the voltage according to the duty ratio with the least significant bit fixed to the same value, Suppresses the effects of voltage fluctuations. As a result, the motor can be stably rotated while continuing the voltage compensation control.

本発明の第1の実施の形態に係るモータ駆動回路を用いたモータユニットの構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the motor unit using the motor drive circuit which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態に係るモータ駆動回路の概略を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an outline of a motor drive circuit according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施の形態に係るモータ駆動回路における不感帯処理の一例を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed an example of the dead zone process in the motor drive circuit which concerns on the 1st Embodiment of this invention. (A)は、図3のステップ302の処理の一例を示し、(B)は図3のステップ310の処理の一例を示している。(A) shows an example of the process of step 302 of FIG. 3, and (B) shows an example of the process of step 310 of FIG. (A)は、図3のステップ302の処理の他の例を示し、(B)は図3のステップ306の処理の一例を示し、(C)は、図3のステップ310の処理の他の例を示している。(A) shows another example of the process of step 302 of FIG. 3, (B) shows an example of the process of step 306 of FIG. 3, and (C) shows another example of the process of step 310 of FIG. An example is shown. 本発明の第1の実施の形態に係るモータ駆動回路の変形例である。It is a modification of the motor drive circuit which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態に係るモータ駆動回路の他の変形例である。It is another modification of the motor drive circuit which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態に係るモータ駆動回路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 motor drive circuit which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態に係るモータ駆動回路における疑似不感帯処理の一例を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed an example of the pseudo dead zone process in the motor drive circuit which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. (A)は、図9のステップ102、104の処理の一例を示し、(B)は図9のステップ106の処理の一例を示し、(C)は、図9のステップ110の処理の一例を示している。(A) shows an example of the process of steps 102 and 104 of FIG. 9, (B) shows an example of the process of step 106 of FIG. 9, and (C) shows an example of the process of step 110 of FIG. Show. (A)は、図9のステップ102、104の処理の他の例を示し、(B)は、図9のステップ110の処理の他の例を示している。(A) shows another example of the process of steps 102 and 104 in FIG. 9, and (B) shows another example of the process of step 110 in FIG. 本発明の第3の実施の形態に係るモータ駆動回路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 motor drive circuit which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態に係るモータ駆動回路における分解能ダウン処理の一例を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed an example of the resolution reduction process in the motor drive circuit which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. (A)は、図13のステップ142の処理の一例を示し、(B)は、図13のステップ144の処理の一例を示している。(A) shows an example of the process of step 142 in FIG. 13, and (B) shows an example of the process of step 144 in FIG. 本発明の第3の実施の形態に係るモータ駆動回路の変形例である。It is a modification of the motor drive circuit which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態に係るモータ駆動回路の他の変形例である。It is another modification of the motor drive circuit which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施の形態に係るモータ駆動回路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 motor drive circuit which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 指令信号(DUTY)のデューティ比を徐々に上げていった場合のFETのゲート・ソース電圧(FET VGS)及びFETのドレイン・ソース電圧(FET VDS)の変化の一例を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed an example of the change of the gate source voltage (FET VGS) of FET, and the drain source voltage (FET VDS) of FET when the duty ratio of a command signal (DUTY) is raised gradually.

[第1の実施の形態]
図1は、本実施の形態に係るモータ駆動回路20を用いたモータユニット10の構成を示す概略図である。図1の本実施の形態に係るモータユニット10は、一例として車両用エアコンの送風に用いられる、いわゆるブロアモータのユニットである。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a motor unit 10 using a motor drive circuit 20 according to the present embodiment. The motor unit 10 according to the present embodiment in FIG. 1 is a so-called blower motor unit used for blowing air from a vehicle air conditioner as an example.

本実施の形態に係るモータユニット10は、ステータ14の外側にロータ12が設けられた、アウターロータ構造の三相モータに係るものである。ステータ14はコア部材に導線が巻かれた電磁石であって、U相、V相、W相の三相を構成している。   The motor unit 10 according to the present embodiment relates to a three-phase motor having an outer rotor structure in which a rotor 12 is provided outside a stator 14. The stator 14 is an electromagnet in which a lead wire is wound around a core member, and constitutes three phases of a U phase, a V phase, and a W phase.

ステータ14のU相、V相、W相の各々は、後述するモータ駆動回路20の制御により、電磁石で発生する磁界の極性が切り替えられることにより、いわゆる回転磁界を発生する。   Each of the U-phase, V-phase, and W-phase of the stator 14 generates a so-called rotating magnetic field by switching the polarity of the magnetic field generated by the electromagnet under the control of a motor drive circuit 20 described later.

ロータ12の内側(図示せず)にはロータマグネットが設けられており、ロータマグネットは、ステータ14で生じた回転磁界に対応することにより、ロータ12を回転させる。   A rotor magnet is provided inside the rotor 12 (not shown), and the rotor magnet rotates the rotor 12 by responding to the rotating magnetic field generated by the stator 14.

ロータ12にはシャフト16が設けられており、ロータ12と一体になって回転する。図1には示していないが、本実施の形態ではシャフト16には、いわゆるシロッコファン等の多翼ファンが設けられ、当該多翼ファンがシャフト16と共に回転することにより、車両用エアコンにおける送風が可能となる。   The rotor 12 is provided with a shaft 16 and rotates integrally with the rotor 12. Although not shown in FIG. 1, in the present embodiment, the shaft 16 is provided with a multi-blade fan such as a so-called sirocco fan, and the multi-blade fan rotates together with the shaft 16, thereby blowing air in the vehicle air conditioner. It becomes possible.

ステータ14は、上ケース18を介して、モータ駆動回路20に取り付けられる。モータ駆動回路20は、モータ駆動回路20の基板22と、基板22上の素子から生じる熱を放散するヒートシンク24とを備えている。   The stator 14 is attached to the motor drive circuit 20 via the upper case 18. The motor drive circuit 20 includes a substrate 22 of the motor drive circuit 20 and a heat sink 24 that dissipates heat generated from elements on the substrate 22.

ロータ12、ステータ14及びモータ駆動回路20を含んで構成されるモータユニット10には、下ケース28が取り付けられる。   A lower case 28 is attached to the motor unit 10 including the rotor 12, the stator 14, and the motor drive circuit 20.

図2は、本実施の形態に係るモータ駆動回路20の概略を示すブロック図である。図2に記載のインバータ回路40は、FET44A〜44Fによってモータ52のステータ14のコイルに供給する電力をスイッチングする。例えば、FET44A、44DはU相のコイル14Uに、FET44B、44EはV相のコイル14Vに、FET44C、44FはW相のコイル14Wに、各々供給する電力のスイッチングを行う。   FIG. 2 is a block diagram showing an outline of the motor drive circuit 20 according to the present embodiment. The inverter circuit 40 illustrated in FIG. 2 switches electric power supplied to the coil of the stator 14 of the motor 52 by the FETs 44A to 44F. For example, the FETs 44A and 44D switch the power supplied to the U-phase coil 14U, the FETs 44B and 44E switch to the V-phase coil 14V, and the FETs 44C and 44F switch the power supplied to the W-phase coil 14W.

FET44A、44B、44Cの各々のドレインは、チョークコイル82を介して車載のバッテリ80の正極に接続されている。また、FET44D、44E、44Fの各々のソースはバッテリ80の負極に接続されている。   The drains of the FETs 44 </ b> A, 44 </ b> B, 44 </ b> C are connected to the positive electrode of the vehicle-mounted battery 80 via the choke coil 82. The sources of the FETs 44D, 44E, and 44F are connected to the negative electrode of the battery 80.

また、本実施の形態のモータ駆動回路20の基板上には、前述のインバータ回路40に加え、コンパレータ54、実回転数算出部56、指令回転数算出部58、PI制御部66、電圧補正部68及びFETドライバ70等が実装されている。指令回転数算出部58には、エアコンECU(Electronic Control Unit)78が接続されている。また、電圧補正部68には、AD変換部60Aとフィルタ62を介して、電源であるバッテリ80の実電圧の情報が入力される。AD変換部は、アナログ信号であるバッテリ80の実電圧値を8bitのデジタル信号に変換する回路であり、フィルタ62は、複数のデジタル信号の平均を算出することにより、デジタル化された実電圧値の平滑化を図る回路である。フィルタ62は、例えば、時系列順に取得した4つの実電圧値の平均を算出して、電圧補正部68に出力する。また、フィルタ62は、AD変換部60Aがサンプリングした新たな実電圧値のデータを取得すると、直前に平均を算出した4つのデータのうち、最も古いデータを破棄した残り3つのデータと、新たに取得したデータとで平均を算出してデータの平滑化を行う。以後、フィルタ62は、新たなデータを取得する毎に、最も古いデータを破棄して、新たなデータと残したデータとで平均値を算出する処理を継続する。   Further, on the substrate of the motor drive circuit 20 of the present embodiment, in addition to the inverter circuit 40 described above, a comparator 54, an actual rotation number calculation unit 56, a command rotation number calculation unit 58, a PI control unit 66, a voltage correction unit. 68, FET driver 70, and the like are mounted. An air conditioner ECU (Electronic Control Unit) 78 is connected to the command rotational speed calculation unit 58. In addition, the voltage correction unit 68 receives information on the actual voltage of the battery 80 as a power source via the AD conversion unit 60A and the filter 62. The AD converter is a circuit that converts an actual voltage value of the battery 80, which is an analog signal, into an 8-bit digital signal. The filter 62 calculates an average of a plurality of digital signals, thereby digitizing the actual voltage value. Is a circuit for smoothing. For example, the filter 62 calculates an average of four actual voltage values acquired in time series order and outputs the average to the voltage correction unit 68. In addition, when the filter 62 acquires the data of the new actual voltage value sampled by the AD conversion unit 60A, the filter 62 newly adds the remaining three data in which the oldest data is discarded among the four data that have just been averaged. The average is calculated with the acquired data to smooth the data. Thereafter, each time new data is acquired, the filter 62 discards the oldest data and continues the process of calculating the average value between the new data and the remaining data.

エアコンECU78は、車両用エアコンの電子制御ユニットであり、ユーザがエアコンECU78によりエアコンをオンにすると、モータ駆動回路20の制御により、モータ52が作動する。また、ユーザが車両用エアコンの風量を調節する場合は、エアコンECU78を介してモータ52(ロータ12)の回転速度を指示するための信号が入力される。   The air conditioner ECU 78 is an electronic control unit of the vehicle air conditioner. When the user turns on the air conditioner by the air conditioner ECU 78, the motor 52 is operated by the control of the motor drive circuit 20. When the user adjusts the air volume of the vehicle air conditioner, a signal for instructing the rotational speed of the motor 52 (rotor 12) is input via the air conditioner ECU 78.

また、本実施の形態のモータ駆動回路20の基板上には、各構成を駆動させる電力を供給するための直流電源回路、インバータ回路40とモータ52のコイル14U、14V、14Wとを流れる電流(モータ電流)を検出する電流検出部、基板の温度を検出するサーミスタ等の素子が実装され、モータ電流が過大になった場合、または基板の温度が過大なった場合に、モータ52の回転速度を抑制する制御をする構成が実装されているが、詳細な説明は省略する。   In addition, on the substrate of the motor drive circuit 20 of the present embodiment, currents flowing through the DC power supply circuit, the inverter circuit 40 and the coils 14U, 14V, and 14W of the motor 52 for supplying power for driving each component ( When the motor current becomes excessive or the temperature of the board becomes excessive, the rotation speed of the motor 52 is adjusted. Although a configuration for controlling the suppression is mounted, a detailed description is omitted.

本実施の形態では、シャフト16と同軸に設けられたセンサマグネット12Aの磁界をホール素子12Bが検出する。コンパレータ54は、ホール素子12Bのアナログ出力をデジタル信号に変換する装置であり、実回転数算出部は、コンパレータ54が出力したデジタル信号に基づいてロータ12の実回転速度を算出する。指令回転数算出部はエアコンECU78等からの指示に基づいた目標回転速度を算出する。本実施の形態では、目標回転速度は、略1000〜5000rpmである。   In the present embodiment, the Hall element 12B detects the magnetic field of the sensor magnet 12A provided coaxially with the shaft 16. The comparator 54 is a device that converts the analog output of the Hall element 12 </ b> B into a digital signal, and the actual rotational speed calculation unit calculates the actual rotational speed of the rotor 12 based on the digital signal output from the comparator 54. The command rotation number calculation unit calculates a target rotation speed based on an instruction from the air conditioner ECU 78 or the like. In the present embodiment, the target rotation speed is approximately 1000 to 5000 rpm.

PI制御部66は、指令回転数算出部58が算出した目標回転速度と実回転数算出部56が算出した実回転速度とから、実回転速度を目標回転速度に変化させる場合にステータ14のコイルに印加する電圧をいわゆるPI制御によって算出する。PI制御部66は、目標回転速度と実回転速度との偏差と目標回転速度における電圧と実回転速度における電圧との偏差との比例関係に基づいて目標回転速度における電圧を算出する偏差比例部66Pを含む。また、PI制御部66は、上記の比例関係のみでは残留偏差が生じる場合に、かかる残留偏差を偏差積分によって解消する偏差積分部66Iを含む。   The PI controller 66 changes the coil of the stator 14 when changing the actual rotational speed to the target rotational speed from the target rotational speed calculated by the command rotational speed calculator 58 and the actual rotational speed calculated by the actual rotational speed calculator 56. The voltage applied to is calculated by so-called PI control. The PI control unit 66 calculates a voltage at the target rotational speed based on a proportional relationship between a deviation between the target rotational speed and the actual rotational speed, and a deviation between the voltage at the target rotational speed and the voltage at the actual rotational speed. including. Further, the PI control unit 66 includes a deviation integration unit 66I that eliminates the residual deviation by deviation integration when the residual deviation is generated only by the proportional relationship.

電圧補正部68は、PI制御部66から出力デューティ比が、フィルタ62から平滑化されたバッテリ80の実電圧が各々入力され、基準電圧に対する実電圧に応じて出力デューティ比を補正する電圧補償制御を行う。電圧補償制御によって算出された最終出力dutyは、FETドライバ70に入力される。   The voltage correction unit 68 is input with the output duty ratio from the PI control unit 66 and the actual voltage of the battery 80 smoothed from the filter 62, and corrects the output duty ratio according to the actual voltage with respect to the reference voltage. I do. The final output duty calculated by the voltage compensation control is input to the FET driver 70.

FETドライバ70は、電圧補正部68から入力された最終出力dutyに従って、インバータ回路40のスイッチングを制御するためのPWM信号を生成してインバータ回路40に出力する。   The FET driver 70 generates a PWM signal for controlling switching of the inverter circuit 40 according to the final output duty input from the voltage correction unit 68 and outputs the PWM signal to the inverter circuit 40.

図3は、本実施の形態に係るモータ駆動回路20における不感帯処理の一例を示したフローチャートである。本実施の形態では、PI制御部66から電圧補正部68に入力された出力デューティ比が100%近く(一例として95%以上)になった場合に、AD変換部60Aで図3の処理が開始される。ステップ300では、バッテリ80の現在の実電圧値を取得して、8bitのデジタル信号に変換する。   FIG. 3 is a flowchart showing an example of dead zone processing in the motor drive circuit 20 according to the present embodiment. In the present embodiment, when the output duty ratio input from the PI control unit 66 to the voltage correction unit 68 is close to 100% (for example, 95% or more), the AD conversion unit 60A starts the processing of FIG. Is done. In step 300, the current actual voltage value of the battery 80 is acquired and converted into an 8-bit digital signal.

ステップ302では、ステップ300で取得した現在の実電圧値のデジタル信号(現在データ)と、その直前に取得した実電圧のデジタル信号(過去データ)との差分を算出する。ステップ304では、差分が所定値未満か否かを判定する。ステップ304で肯定判定の場合には、ステップ306で現在データを破棄し、過去データを現在データのメモリアドレスに上書きする、すなわち過去データを現在データとして扱う。ステップ304で否定判定の場合には、ステップ308で現在データを採用する。ステップ306、308で現在データとして扱われたデータは、AD変換部60Aの後段のフィルタ62に出力される。   In step 302, a difference between the digital signal (current data) of the current actual voltage value acquired in step 300 and the digital signal (past data) of the actual voltage acquired immediately before is calculated. In step 304, it is determined whether or not the difference is less than a predetermined value. If the determination in step 304 is affirmative, the current data is discarded in step 306 and the past data is overwritten on the memory address of the current data, that is, the past data is treated as the current data. If the determination in step 304 is negative, the current data is adopted in step 308. The data handled as the current data in steps 306 and 308 is output to the filter 62 at the subsequent stage of the AD converter 60A.

そしてステップ310では、現在データを過去データのメモリアドレスにコピーして新たな実電圧のデータのサンプリングに備え、処理をリターンする。   In step 310, the current data is copied to the memory address of the past data to prepare for sampling of the new actual voltage data, and the process returns.

以上のように、本実施の形態では、インバータ回路40のFET44A〜44Fのスイッチング応答の非線形が問題となる、出力デューティ比が100%近くの場合、実電圧の微小な変動を無視する制御を行っている。実電圧の微小な変動に反応しない制御を本実施の形態では、不感帯処理と呼称する。   As described above, in this embodiment, when the output duty ratio is close to 100%, which is a problem of nonlinear switching response of the FETs 44A to 44F of the inverter circuit 40, control is performed to ignore minute fluctuations in the actual voltage. ing. In the present embodiment, control that does not react to minute fluctuations in the actual voltage is referred to as dead zone processing.

出力デューティ比が100%近くの場合で、かつ電源の実電圧が低い場合には、電圧補正により出力デューティ比をさらに上げる必要があるが、出力デューティ比が極めて大きくなると、FET44A〜44Fのスイッチング動作の間隔が極めて短くなる。かかる場合には、上述のスイッチング素子の動作の非線形性とあいまって、スイッチング素子が電圧補正された出力デューティ比に従ったパルスを出力できずモータの回転が不整になる、いわゆる回転ハンチングが生じるおそれがあった。   When the output duty ratio is close to 100% and the actual voltage of the power supply is low, it is necessary to further increase the output duty ratio by voltage correction. However, when the output duty ratio becomes extremely large, the switching operation of the FETs 44A to 44F The interval of becomes extremely short. In such a case, coupled with the above-described nonlinearity of the operation of the switching element, the switching element cannot output a pulse according to the output duty ratio whose voltage has been corrected, and the rotation of the motor may become irregular, so-called rotation hunting may occur. was there.

本実施の形態では、基準電圧に対する実電圧に応じて出力デューティ比を補正する電圧補償制御は継続するが、出力デューティ比が100%近くになった場合には、実電圧の微小な変動を無視することにより、FET44A〜44Fのスイッチング動作の間隔が現状よりも短くなることを抑制して、FET44A〜44Fのスイッチング動作の安定化を図り、モータ52の回転ハンチングを防止する。なお、実電圧の変動が大きい場合は、変動直後の実電圧に応じて電圧補償制御を実行する。実電圧の変動が大きい場合に変動後の実電圧に応じた電圧補償制御を実行しないと、モータ52の回転が意に反した変化をするおそれがあるからである。   In the present embodiment, the voltage compensation control for correcting the output duty ratio according to the actual voltage with respect to the reference voltage is continued. However, when the output duty ratio is close to 100%, a minute fluctuation of the actual voltage is ignored. As a result, the switching operation interval of the FETs 44A to 44F is suppressed to be shorter than the current state, the switching operation of the FETs 44A to 44F is stabilized, and the rotation hunting of the motor 52 is prevented. In addition, when the fluctuation | variation of an actual voltage is large, voltage compensation control is performed according to the actual voltage immediately after a fluctuation | variation. This is because the rotation of the motor 52 may change unexpectedly if the voltage compensation control corresponding to the actual voltage after the fluctuation is not executed when the fluctuation of the actual voltage is large.

図4(A)は、図3のステップ302の処理の一例を示し、図4(B)は図3のステップ310の処理の一例を示している。図4(A)に示したように、ステップ302では、現在データと過去データとの差分を算出する。図4(A)に示した場合、算出された差分は、2進数では100、10進数では4となる。また、図3のステップ304の所定値が10進数で「4」の場合、図4(A)に示した例では、図3のステップ304では否定判定をする。その結果、図3のステップ308では現在データを採用し、図3のステップ310では、図4(B)に示したように、現在データを過去データにコピーする。   4A shows an example of the process of step 302 in FIG. 3, and FIG. 4B shows an example of the process of step 310 in FIG. As shown in FIG. 4A, in step 302, the difference between current data and past data is calculated. In the case shown in FIG. 4A, the calculated difference is 100 for binary numbers and 4 for decimal numbers. Further, when the predetermined value in step 304 of FIG. 3 is “4” in decimal, in the example shown in FIG. 4A, a negative determination is made in step 304 of FIG. As a result, the current data is adopted in step 308 of FIG. 3, and the current data is copied to the past data as shown in FIG. 4B in step 310 of FIG.

図5(A)は、図3のステップ302の処理の他の例を示し、図5(B)は図3のステップ306の処理の一例を示し、図5(C)は、図3のステップ310の処理の他の例を示している。図5(A)に示したように、ステップ302では、現在データと過去データとの差分を算出する。図5(A)に示した場合、算出された差分は、2進数では11、10進数では3となる。また、図3のステップ304の所定値が10進数で「4」の場合、図5(A)に示した例では、図3のステップ304では肯定判定をする。その結果、図3のステップ306では、図5(B)に示したように現在データを破棄し、過去データを現在データに上書きし、図3のステップ310では、図5(C)に示したように、現在データを過去データにコピーする。   5A shows another example of the process in step 302 in FIG. 3, FIG. 5B shows an example of the process in step 306 in FIG. 3, and FIG. 5C shows the step in FIG. The other example of the process of 310 is shown. As shown in FIG. 5A, in step 302, a difference between current data and past data is calculated. In the case shown in FIG. 5A, the calculated difference is 11 for binary numbers and 3 for decimal numbers. If the predetermined value in step 304 in FIG. 3 is “4” in decimal, in the example shown in FIG. 5A, an affirmative determination is made in step 304 in FIG. As a result, in step 306 of FIG. 3, the current data is discarded as shown in FIG. 5B, and the past data is overwritten on the current data. In step 310 of FIG. 3, the current data is shown in FIG. Thus, the current data is copied to the past data.

図6は、本実施の形態の変形例であるモータ駆動回路20Aを示している。本実施の形態では、図3に示した不感帯処理をAD変換部60Aで行ったが、本変形例では、実電圧のデータを平滑化するフィルタ62Aで不感帯処理を行う点が相違する。しかしながら、AD変換部60及びフィルタ62A以外の構成は、本実施の形態と同様なので、詳細な説明は省略する。   FIG. 6 shows a motor drive circuit 20A that is a modification of the present embodiment. In the present embodiment, the dead band processing shown in FIG. 3 is performed by the AD conversion unit 60A. However, the present modification is different in that the dead band processing is performed by the filter 62A that smoothes the actual voltage data. However, since the configuration other than the AD conversion unit 60 and the filter 62A is the same as that of the present embodiment, detailed description thereof is omitted.

ただし、本変形例では、複数の実電圧のデータの平均を算出してデータの平滑化を図るフィルタ62Aで不感帯処理を行うので、図3に示した処理は、以下のように行われる。   However, in this modification, the dead band process is performed by the filter 62A that calculates the average of a plurality of data of actual voltages and smoothes the data, so the process shown in FIG. 3 is performed as follows.

ステップ300では、AD変換部60からデジタル信号化されたバッテリ80の最新の実電圧値を取得すると共に、ホールドしていた過去データとの平均を算出して現在データを得る。   In step 300, the latest actual voltage value of the battery 80 converted into a digital signal from the AD conversion unit 60 is acquired, and an average with the held past data is calculated to obtain current data.

ステップ302では、ステップ300で算出した現在データ(最新の平均値)と、過去データ(直前の平均値)との差分を算出する。ステップ304では、差分が所定値未満か否かを判定する。ステップ304で肯定判定の場合には、ステップ306で現在データを破棄し、過去データを現在データのメモリアドレスに上書きする、すなわち過去データを現在データとして扱う。ステップ304で否定判定の場合には、ステップ308で現在データを採用する。ステップ306、308で現在データとして扱われたデータは、フィルタ62Aの後段の電圧補正部68に出力される。   In step 302, the difference between the current data (latest average value) calculated in step 300 and the past data (previous average value) is calculated. In step 304, it is determined whether or not the difference is less than a predetermined value. If the determination in step 304 is affirmative, the current data is discarded in step 306 and the past data is overwritten on the memory address of the current data, that is, the past data is treated as the current data. If the determination in step 304 is negative, the current data is adopted in step 308. The data treated as current data in steps 306 and 308 is output to the voltage correction unit 68 subsequent to the filter 62A.

そしてステップ310では、現在データを過去データのメモリアドレスにコピーして、処理をリターンする。   In step 310, the current data is copied to the memory address of the past data, and the process returns.

図7は本実施の形態の他の変形例であるにモータ駆動回路20Bを示している。図7に示したように、電圧補正部68の後段に不感帯処理部64を別途設け、不感帯処理部64で図3に示した不感帯処理を行って最終出力dutyを調整してもよい。図7に示した構成は、不感帯処理部64を別途設けた点と、AD変換部60が不感帯処理を実行しない点以外、その構成は上述の本実施の形態と同様なので詳細な説明は省略する。   FIG. 7 shows a motor drive circuit 20B as another modification of the present embodiment. As shown in FIG. 7, a dead zone processing unit 64 may be separately provided after the voltage correction unit 68, and the dead zone processing shown in FIG. 3 may be performed by the dead zone processing unit 64 to adjust the final output duty. Since the configuration shown in FIG. 7 is the same as that of the above-described embodiment except that the dead zone processing unit 64 is separately provided and the AD conversion unit 60 does not execute the dead zone processing, detailed description thereof is omitted. .

ただし、図7に示した例では、電圧補正部68の後段にある不感帯処理部64で不感帯処理を行うので、図3に示した処理は、以下のように行われる。   However, in the example shown in FIG. 7, the dead zone processing is performed by the dead zone processing unit 64 subsequent to the voltage correction unit 68, and thus the processing shown in FIG. 3 is performed as follows.

ステップ300では、電圧補正部68から電圧補償されたデューティ比が入力される。ステップ302では、ステップ300で取得したデューティ比(現在データ)と、その直前に取得したデューティ比(過去データ)との差分を算出する。ステップ304では、差分が所定値未満か否かを判定する。ステップ304で肯定判定の場合には、ステップ306で現在データを破棄し、過去データを現在データのメモリアドレスに上書きすると共に、上書きした過去データを最終出力dutyとしてFETドライバに出力する。ステップ304で否定判定の場合には、ステップ308で現在データを採用すると共に、現在データを最終出力dutyとしてFETドライバに出力する。   In step 300, the voltage compensated duty ratio is input from the voltage correction unit 68. In step 302, the difference between the duty ratio (current data) acquired in step 300 and the duty ratio (past data) acquired immediately before is calculated. In step 304, it is determined whether or not the difference is less than a predetermined value. If the determination in step 304 is affirmative, the current data is discarded in step 306, the past data is overwritten on the memory address of the current data, and the overwritten past data is output to the FET driver as the final output duty. If the determination in step 304 is negative, the current data is adopted in step 308, and the current data is output to the FET driver as the final output duty.

そしてステップ310では、現在データを過去データのメモリアドレスにコピーして、処理をリターンする。   In step 310, the current data is copied to the memory address of the past data, and the process returns.

以上説明したように、本実施の形態では、出力デューティ比が100%近くになった場合には、AD変換部60A、フィルタ62A及び不感帯処理部64のいずれかで図3に示した不感帯処理を行っている。その結果、最終出力dutyの算出において実電圧の微小な変動を無視でき、FET44A〜44Fのスイッチング動作の安定化を図り、モータ52の回転ハンチングを防止することができる。   As described above, in this embodiment, when the output duty ratio is close to 100%, the dead band processing shown in FIG. 3 is performed by any one of the AD conversion unit 60A, the filter 62A, and the dead band processing unit 64. Is going. As a result, in the calculation of the final output duty, minute fluctuations in the actual voltage can be ignored, the switching operation of the FETs 44A to 44F can be stabilized, and rotation hunting of the motor 52 can be prevented.

[第2の実施の形態]
続いて本発明の第2の実施の形態について説明する。図8は、本実施の形態に係るモータ駆動回路120の概略を示すブロック図である。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 is a block diagram showing an outline of the motor drive circuit 120 according to the present embodiment.

第1の実施の形態では、現在データと過去データとの差分を算出した。しかしながら、四則演算が可能なように構成されたマイクロコンピュータであれば、第1の実施の形態のような演算は容易だが、マイクロコンピュータを有しないモータ制御用のコントローラICではその限りではない。第1の実施の形態のような演算処理を行うには、モータ制御用のコントローラを四則演算が可能なものに変更すること、または大規模なアルミ配線層の修正を要するが、かかるコントローラまたは修正費用はコスト高であるという問題点があった。   In the first embodiment, the difference between current data and past data is calculated. However, if the microcomputer is configured to be capable of performing four arithmetic operations, the operation as in the first embodiment is easy, but the motor control controller IC without the microcomputer is not limited thereto. In order to perform arithmetic processing as in the first embodiment, it is necessary to change the controller for motor control to one capable of four arithmetic operations, or to modify a large-scale aluminum wiring layer. There was a problem that the cost was high.

本実施の形態は、第1の実施の形態のような減算処理を行わずに、第1の実施の形態の不感帯処理に近似した処理を可能とし、低コストな半導体装置であっても、出力デューティ比が高い場合に、電圧補償制御を継続しながらモータを安定して回転させるようにする。   This embodiment enables processing similar to the dead zone processing of the first embodiment without performing the subtraction processing as in the first embodiment, and can output even a low-cost semiconductor device. When the duty ratio is high, the motor is stably rotated while continuing the voltage compensation control.

図8に示したように、本実施の形態は、疑似不感帯処理部74を有し、AD変換部60B及びフィルタ62Bが第1の実施の形態と相違するが、他の構成については第1の実施の形態と同様なので詳細な説明は省略する。本実施の形態では、AD変換部60B、フィルタ62B及び疑似不感帯処理部74の少なくともいずれか1つで後述する疑似不感帯処理を行う。後述するように、疑似不感帯処理は、第1の実施の形態で説明した不感帯処理よりも演算負荷が軽いので、AD変換部60B、フィルタ62B及び疑似不感帯処理部74の各々で実行してもよい。また、AD変換部60B、フィルタ62B及び疑似不感帯処理部74の各々で疑似不感帯処理を多重的に実行した場合、実電圧の変動の平滑化、又は出力デューティ比の変動の平滑化がなされ、電圧補償制御を継続しながらモータを安定して回転させることに資する。   As shown in FIG. 8, the present embodiment has a pseudo dead zone processing unit 74, and the AD conversion unit 60B and the filter 62B are different from the first embodiment. Since it is the same as that of embodiment, detailed description is abbreviate | omitted. In the present embodiment, at least one of the AD conversion unit 60B, the filter 62B, and the pseudo dead zone processing unit 74 performs a pseudo dead zone process described later. As will be described later, since the pseudo dead zone processing is lighter in computation load than the dead zone processing described in the first embodiment, it may be executed by each of the AD conversion unit 60B, the filter 62B, and the pseudo dead zone processing unit 74. . In addition, when the pseudo dead band processing is executed in a multiple manner in each of the AD conversion unit 60B, the filter 62B, and the pseudo dead band processing unit 74, the fluctuation of the actual voltage is smoothed or the fluctuation of the output duty ratio is smoothed. This contributes to stable rotation of the motor while continuing compensation control.

図9は、本実施の形態に係るモータ駆動回路120における疑似不感帯処理の一例を示したフローチャートである。本実施の形態では、PI制御部66から電圧補正部68に入力された出力デューティ比が100%近く(一例として95%以上)になった場合に、一例として、AD変換部60Aで図9の処理が開始される。ステップ100では、バッテリ80の現在の実電圧値を取得して、8bitのデジタル信号に変換する。   FIG. 9 is a flowchart showing an example of the pseudo dead zone process in the motor drive circuit 120 according to the present embodiment. In the present embodiment, when the output duty ratio input from the PI control unit 66 to the voltage correction unit 68 is close to 100% (as an example, 95% or more), as an example, the AD conversion unit 60A in FIG. Processing is started. In step 100, the current actual voltage value of the battery 80 is acquired and converted into an 8-bit digital signal.

ステップ102では、ステップ100で取得した現在の実電圧値のデジタル信号(現在データ)の不感帯bitの1つ上位のbitと、その直前に取得した実電圧のデジタル信号(過去データ)の不感帯bitの1つ上位のbitと、を比較する。不感帯bitとは、変動を無視する下位のbitで、後述するように、本実施の形態では、「bit0」、「bit1」の下位のbitを不感帯bitとする。かかる場合は、後述するように、「bit2」がステップ102での比較対象である上位bitになる。   In step 102, the bit one bit higher than the dead band bit of the digital signal (current data) of the current actual voltage value acquired in step 100 and the dead band bit of the digital signal (past data) of the actual voltage acquired immediately before that. Compare the upper bit. The dead band bit is a lower bit that ignores the fluctuation. As described later, in this embodiment, the lower bit of “bit 0” and “bit 1” is set as a dead band bit. In such a case, as will be described later, “bit 2” is the higher order bit that is the comparison target in step 102.

ステップ104では、現在データと過去データの各々の上位bitが同じか否かを判定する。ステップ104で肯定判定の場合には、ステップ106で過去データの不感帯bitを現在データの不感帯bitに上書きする。ステップ104で否定判定の場合には、ステップ108で現在データを採用する。ステップ306、308で現在データとして扱われたデータは、AD変換部60Bの後段のフィルタ62Bに出力される。   In step 104, it is determined whether the upper bits of the current data and the past data are the same. If the determination in step 104 is affirmative, the dead zone bit of the past data is overwritten with the dead zone bit of the current data in step 106. If the determination in step 104 is negative, the current data is adopted in step 108. The data handled as the current data in steps 306 and 308 is output to the filter 62B at the subsequent stage of the AD conversion unit 60B.

そしてステップ310では、現在データの不感帯bitを過去データの不感帯bitにコピーして、処理をリターンする。   In step 310, the dead zone bit of the current data is copied to the dead zone bit of the past data, and the process returns.

図10(A)は、図9のステップ102、104の処理の一例を示し、図10(B)は図9のステップ106の処理の一例を示し、図10(C)は、図9のステップ110の処理の一例を示している。図10に示したように、一例として、不感帯bitは「bit0」及び「bit1」であり、上位bitは「bit2」である。図10(A)に示したように、ステップ102、104では、現在データの「bit2」と過去データの「bit2」とを比較する。図10(A)に示した場合は、上位bitである「bit2」が一致するので、図9のステップ104では肯定判定をする。   10A shows an example of the processing of steps 102 and 104 in FIG. 9, FIG. 10B shows an example of the processing of step 106 in FIG. 9, and FIG. 10C shows the step in FIG. An example of 110 processing is shown. As shown in FIG. 10, as an example, the dead zone bits are “bit0” and “bit1”, and the upper bits are “bit2”. As shown in FIG. 10A, in steps 102 and 104, “bit2” of the current data is compared with “bit2” of the past data. In the case shown in FIG. 10A, since the upper bit “bit2” matches, an affirmative determination is made in step 104 of FIG.

図10(B)に示したように、図9のステップ106では、過去データの不感帯bitを現在データの不感帯bitに上書きする。そして、図10(C)に示したように、図9のステップ110では、現在データ(として扱われるデータ)の不感帯bitと上位bitを過去データに上書きする。   As shown in FIG. 10B, in step 106 of FIG. 9, the dead zone bit of the past data is overwritten with the dead zone bit of the current data. Then, as shown in FIG. 10C, in step 110 in FIG. 9, the dead zone bit and the upper bit of the current data (data handled as) are overwritten on the past data.

図11(A)は、図9のステップ102、104の処理の他の例を示し、図11(B)は、図9のステップ110の処理の他の例を示している。図11(A)に示したように、図9のステップ102、104では、現在データの「bit2」と過去データの「bit2」とを比較する。図11(A)に示した場合は、上位bitである「bit2」が異なるので、図9のステップ104では否定判定をする。その結果、図9のステップ108で現在データが採用され、図9のステップ110では、採用された現在データの不感帯bitと上位bitを過去データに上書きする。   FIG. 11A shows another example of the processing of steps 102 and 104 in FIG. 9, and FIG. 11B shows another example of the processing of step 110 in FIG. As shown in FIG. 11A, in steps 102 and 104 of FIG. 9, “bit 2” of the current data is compared with “bit 2” of the past data. In the case shown in FIG. 11A, the upper bit “bit2” is different, so a negative determination is made in step 104 of FIG. As a result, the current data is adopted at step 108 in FIG. 9, and the dead zone bit and the higher order bit of the adopted current data are overwritten on the past data at step 110 in FIG.

以上説明したように、本実施の形態によれば、出力デューティ比が100%近くになった場合には、所定のbitを比較するという簡易な処理により、最終出力dutyの算出において実電圧の微小な変動を無視でき、FET44A〜44Fのスイッチング動作の安定化を図り、モータ52の回転ハンチングを防止することができる。   As described above, according to the present embodiment, when the output duty ratio is close to 100%, the actual voltage is very small in the calculation of the final output duty by a simple process of comparing predetermined bits. Therefore, the switching operation of the FETs 44A to 44F can be stabilized, and the rotation hunting of the motor 52 can be prevented.

本実施の形態では、不感帯bitは「bit0」及び「bit1」である。不感帯bitを下位2桁に設定した場合、現在データの0〜3(10進法による)の変動は、電圧補償制御、最終出力dutyの算出において無視することになり、結果的に、第1の実施の形態の不感帯処理と同様の作用効果を奏することが可能となる。   In the present embodiment, the dead zone bits are “bit0” and “bit1”. When the dead band bit is set to the lower two digits, fluctuations of 0 to 3 (in decimal) of the current data will be ignored in the voltage compensation control and the calculation of the final output duty. As a result, the first The same operational effects as the dead zone processing of the embodiment can be obtained.

所定のbitの比較は、四則演算ができないまたは演算のためには大規模なアルミ配線層の修正が必要な低コストな半導体装置でも小規模なアルミ配線層の変更で対応可能なので、モータ駆動回路のハードウェアを変更することなく、かつ低コストでモータのコイルに印加される電圧のデューティ比が高い場合でも、電圧補償制御を継続しながらモータを安定して回転させることが可能になる。   The comparison of the predetermined bit cannot be performed by four arithmetic operations, or a low-cost semiconductor device that requires modification of a large-scale aluminum wiring layer can be handled by changing the small-scale aluminum wiring layer. Even when the duty ratio of the voltage applied to the motor coil is high without changing the hardware, the motor can be stably rotated while continuing the voltage compensation control.

[第3の実施の形態]
続いて本発明の第3の実施の形態について説明する。図12は、本実施の形態に係るモータ駆動回路220の概略を示すブロック図である。図12に示したように、本実施の形態は、AD変換部60Cが第1の実施の形態と相違するが、他の構成については第1の実施の形態と同様なので詳細な説明は省略する。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 12 is a block diagram showing an outline of the motor drive circuit 220 according to the present embodiment. As shown in FIG. 12, this embodiment is different from the first embodiment in the AD converter 60C, but the other configuration is the same as that of the first embodiment, and detailed description thereof is omitted. .

本実施の形態では、出力デューティ比が100%近くの場合に、例えば、AD変換部60Cの分解能を低下させる分解能ダウン処理によって、バッテリ80の実電圧の微小な変動を無視する処理を行う。   In the present embodiment, when the output duty ratio is close to 100%, for example, processing for ignoring minute fluctuations in the actual voltage of the battery 80 is performed by resolution down processing for reducing the resolution of the AD conversion unit 60C.

図13は、本実施の形態に係るモータ駆動回路220における分解能ダウン処理の一例を示したフローチャートである。本実施の形態では、PI制御部66から電圧補正部68に入力された出力デューティ比が100%近く(一例として95%以上)になった場合に、一例として、AD変換部60Cで図13の処理が開始される。ステップ140では、バッテリ80の現在の実電圧値を取得して、8bitのデジタル信号に変換する。   FIG. 13 is a flowchart showing an example of resolution reduction processing in the motor drive circuit 220 according to the present embodiment. In the present embodiment, when the output duty ratio input from the PI control unit 66 to the voltage correction unit 68 is close to 100% (as an example, 95% or more), as an example, the AD conversion unit 60C in FIG. Processing begins. In step 140, the current actual voltage value of the battery 80 is acquired and converted into an 8-bit digital signal.

ステップ142では、現在データの最下位bitを固定し、ステップ144では最下位bitを固定した現在データを過去データに上書きして処理をリターンする。   In step 142, the least significant bit of the current data is fixed. In step 144, the current data with the least significant bit fixed is overwritten on the past data, and the process returns.

図14(A)は、図13のステップ142の処理の一例を示し、図14(B)は、図13のステップ144の処理の一例を示している。図14(A)に示したように、図13のステップ142では、現在データの最下位bitである「bit0」を「0」に固定する。最下位bitは「1」に固定してもよい。そして、図13のステップ144では、最下位bitを固定された現在データを過去データに上書きする。   FIG. 14A shows an example of the process of step 142 in FIG. 13, and FIG. 14B shows an example of the process of step 144 in FIG. As shown in FIG. 14A, in step 142 of FIG. 13, “bit0”, which is the least significant bit of the current data, is fixed to “0”. The least significant bit may be fixed to “1”. In step 144 of FIG. 13, the current data with the least significant bit fixed is overwritten on the past data.

以上説明したように、本実施の形態によれば、出力デューティ比が100%近くになった場合には、最下位bitを固定するという簡易な処理により、最終出力dutyの算出において実電圧の微小な変動を無視でき、FET44A〜44Fのスイッチング動作の安定化を図り、モータ52の回転ハンチングを防止することができる。   As described above, according to the present embodiment, when the output duty ratio is close to 100%, the actual voltage is very small in the calculation of the final output duty by a simple process of fixing the least significant bit. Therefore, the switching operation of the FETs 44A to 44F can be stabilized, and the rotation hunting of the motor 52 can be prevented.

最下位bitを固定した場合、現在データの0〜1の変動は、電圧補償制御、最終出力dutyの算出において無視することになり、実電圧等の微小な変動により、最終出力dutyが影響されることを防止できる。   When the least significant bit is fixed, fluctuations of 0 to 1 in the current data are ignored in the voltage compensation control and calculation of the final output duty, and the final output duty is affected by minute fluctuations such as the actual voltage. Can be prevented.

最下位bitの固定は、四則演算ができない低コストな半導体装置でも対応可能なので、モータ駆動回路のハードウェアを変更することなく、かつ低コストでモータのコイルに印加される電圧のデューティ比が高い場合でも、電圧補償制御を継続しながらモータを安定して回転させることが可能になる。   Fixing the least significant bit is possible even for low-cost semiconductor devices that cannot perform four arithmetic operations, so the duty ratio of the voltage applied to the motor coil is high without changing the hardware of the motor drive circuit and at low cost Even in this case, it is possible to stably rotate the motor while continuing the voltage compensation control.

なお、本実施の形態に係る分解能ダウン処理は、図15に示した変形例であるモータ駆動回路220Aのように、AD変換部60ではなく、フィルタ62Cで実行してもよい。ただし、本変形例では、複数の実電圧のデータの平均を算出してデータの平滑化を図るフィルタ62Cで分解能ダウン処理を行うので、図13に示した処理は、以下のように行われる。   Note that the resolution reduction processing according to the present embodiment may be executed by the filter 62C instead of the AD conversion unit 60 as in the motor drive circuit 220A which is a modification example shown in FIG. However, in this modification, the resolution reduction process is performed by the filter 62C that calculates the average of the data of a plurality of actual voltages and smoothes the data, so the process shown in FIG. 13 is performed as follows.

ステップ140では、AD変換部60からデジタル信号化されたバッテリ80の最新の実電圧値を取得すると共に、ホールドしていた過去データとの平均を算出して現在データを得る。   In step 140, the latest actual voltage value of the battery 80 converted into a digital signal from the AD conversion unit 60 is acquired, and an average of the held past data is calculated to obtain current data.

ステップ142では、現在データの最下位bitを固定し、ステップ144では最下位bitを固定した現在データを過去データに上書きして処理をリターンする。   In step 142, the least significant bit of the current data is fixed. In step 144, the current data with the least significant bit fixed is overwritten on the past data, and the process returns.

また、本実施の形態では、図16に示した変形例であるモータ駆動回路220Bのように、電圧補正部68の後段に分解能ダウン処理部72を別途設け、この分解能ダウン処理部72で図13に示した分解能ダウン処理を行って最終出力dutyを調整してもよい。図16に示した構成は、分解能ダウン処理部72を別途設けた点と、AD変換部60が分解能ダウン処理を実行しない点以外、その構成は上述の本実施の形態と同様なので詳細な説明は省略する。   Further, in the present embodiment, a resolution down processing unit 72 is separately provided at the subsequent stage of the voltage correction unit 68 as in the motor drive circuit 220B which is a modified example shown in FIG. The final output duty may be adjusted by performing the resolution reduction process shown in FIG. The configuration shown in FIG. 16 is the same as that of the present embodiment described above except that the resolution reduction processing unit 72 is separately provided and the AD conversion unit 60 does not execute the resolution reduction processing. Omitted.

ただし、図16に示した例では、電圧補正部68の後段にある分解能ダウン処理部72で解能ダウン処理を行うので、図13に示した処理は、以下のように行われる。ステップ140では、電圧補正部68から電圧補償されたデューティ比が入力される。   However, in the example shown in FIG. 16, the resolution reduction processing unit 72 in the subsequent stage of the voltage correction unit 68 performs the resolution reduction processing, so the processing shown in FIG. 13 is performed as follows. In step 140, the voltage compensated duty ratio is input from the voltage correction unit 68.

ステップ142では、現在データである電圧補償されたデューティ比の最下位bitを固定し、ステップ144では最下位bitを固定した現在データを過去データに上書きして処理をリターンする。   In step 142, the lowest bit of the voltage compensated duty ratio that is the current data is fixed, and in step 144, the current data with the lowest bit fixed is overwritten on the past data, and the process returns.

以上説明したように、平滑化したデジタル信号、又は電圧補償制御後の出力デューティ比を示すデジタル信号の最下位bitを固定することにより、実電圧等の微小な変動により、最終出力dutyが影響されることを防止できる。   As described above, by fixing the least significant bit of the smoothed digital signal or the digital signal indicating the output duty ratio after voltage compensation control, the final output duty is affected by minute fluctuations such as the actual voltage. Can be prevented.

[第4の実施の形態]
続いて本発明の第4の実施の形態について説明する。図17は、本実施の形態に係るモータ駆動回路320の概略を示すブロック図である。図17に示したように、本実施の形態は、AD変換部60及び電圧補正部68Dが第1の実施の形態と相違するが、他の構成については第1の実施の形態と同様なので詳細な説明は省略する。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 17 is a block diagram showing an outline of the motor drive circuit 320 according to the present embodiment. As shown in FIG. 17, the present embodiment is different from the first embodiment in the AD conversion unit 60 and the voltage correction unit 68D, but the other configurations are the same as those in the first embodiment. The detailed explanation is omitted.

本実施の形態では、出力デューティ比が100%近くの場合に、例えば、電圧補正部68Dにおける電圧補償制御のゲインを低下させる処理によって、バッテリ80の実電圧の微小な変動を無視する処理を行う。   In the present embodiment, when the output duty ratio is close to 100%, for example, processing for ignoring minute fluctuations in the actual voltage of the battery 80 is performed by processing for reducing the gain of voltage compensation control in the voltage correction unit 68D. .

本実施の形態に係る電圧補正部68Dは、基準電圧を8bitで扱っている。出力デューティ比が100%近くでない場合には、一例として、8bitのデータを下記のように処理して得られるゲインで電圧補償制御を実行する。
(1)128×出力デューティ比(出力デューティ比を7左シフト)
(2)32 ×出力デューティ比(出力デューティ比を5左シフト)
(3)16 ×出力デューティ比(出力デューティ比を4左シフト)
(4)8 ×出力デューティ比(出力デューティ比を3左シフト)
The voltage correction unit 68D according to the present embodiment handles the reference voltage with 8 bits. When the output duty ratio is not close to 100%, for example, the voltage compensation control is executed with a gain obtained by processing 8-bit data as follows.
(1) 128 x output duty ratio (output duty ratio is shifted 7 left)
(2) 32 x Output duty ratio (output duty ratio is shifted left by 5)
(3) 16 x output duty ratio (output duty ratio is shifted 4 left)
(4) 8 x Output duty ratio (shift output duty ratio by 3 left)

上記の128、32、16、8を加算することにより、10進法で184倍のゲイン係数を設定する。仮に、上記(2)の「出力デューティ比を5左シフト」の処理を停止することにより、電圧補償制御のゲインを低下させる。実際に上記(2)の処理を停止すると、128+16+8=152倍にゲインは低下する。(1)〜(4)の処理を実行した場合に対して約2割ゲインを低下させることができる。   By adding the above 128, 32, 16, and 8, a gain coefficient of 184 times is set in decimal. Temporarily, the gain of the voltage compensation control is lowered by stopping the process of “shifting the output duty ratio by 5 to the left” in the above (2). When the process (2) is actually stopped, the gain decreases to 128 + 16 + 8 = 152 times. The gain of about 20% can be reduced with respect to the case where the processes (1) to (4) are executed.

電圧補償制御は、「(基準電圧/電源の実電圧)×出力デューティ比」という処理であるが、本実施の形態では、出力デューティ比が100%近くの場合に、上記の式の基準電圧に184倍のゲイン係数を乗算し、上記式の電源の実電圧に152倍のゲイン係数を乗算する。その結果、電源の実電圧の変動による電圧補償制御への影響を低下させることができる。   The voltage compensation control is a process of “(reference voltage / actual voltage of power supply) × output duty ratio”, but in this embodiment, when the output duty ratio is close to 100%, the reference voltage of the above formula is set. The gain coefficient of 184 times is multiplied, and the actual voltage of the power source of the above formula is multiplied by 152 times the gain coefficient. As a result, the influence on the voltage compensation control due to the fluctuation of the actual voltage of the power supply can be reduced.

出力デューティ比が100%近くの場合に、電圧補償制御のゲインを低下させることにより、最終出力dutyの算出において実電圧の微小な変動を無視でき、FET44A〜44Fのスイッチング動作の安定化を図り、モータ52の回転ハンチングを防止することができる。   When the output duty ratio is close to 100%, by reducing the gain of the voltage compensation control, minute fluctuations in the actual voltage can be ignored in the calculation of the final output duty, and the switching operation of the FETs 44A to 44F can be stabilized. Rotational hunting of the motor 52 can be prevented.

電圧補償制御のゲインを低下させる処理は、四則演算ができない低コストな半導体装置でも制御プログラムを若干変更することで対応可能なので、モータ駆動回路のハードウェアを変更することなく、かつ低コストでモータのコイルに印加される電圧のデューティ比が高い場合でも、電圧補償制御を継続しながらモータを安定して回転させることが可能になる。   The process to reduce the gain of voltage compensation control can be handled by changing the control program slightly even for low-cost semiconductor devices that cannot perform the four arithmetic operations, so the motor drive circuit hardware can be changed without changing the motor drive circuit hardware. Even when the duty ratio of the voltage applied to the coil is high, it is possible to stably rotate the motor while continuing the voltage compensation control.

10…モータユニット、12…ロータ、12A…センサマグネット、12B…ホール素子、14…ステータ、14U,14V,14W…コイル、16…シャフト、18…上ケース、20,20A,20B…モータ駆動回路、22…基板、24…ヒートシンク、28…下ケース、40…インバータ回路、44A,44B,44C,44D,44E,44F…FET、52…モータ、54…コンパレータ、56…実回転数算出部、58…指令回転数算出部、60,60A,60B,60C…AD変換部、62,62A,62B,62C…フィルタ、64…不感帯処理部、66…PI制御部、66I…偏差積分部、66P…偏差比例部、68,68D…電圧補正部、70…FETドライバ、72…分解能ダウン処理部、74…疑似不感帯処理部、78…エアコンECU、80…バッテリ、82…チョークコイル、96…範囲、120,220,220A,220B,320…モータ駆動回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Motor unit, 12 ... Rotor, 12A ... Sensor magnet, 12B ... Hall element, 14 ... Stator, 14U, 14V, 14W ... Coil, 16 ... Shaft, 18 ... Upper case, 20, 20A, 20B ... Motor drive circuit, DESCRIPTION OF SYMBOLS 22 ... Board | substrate, 24 ... Heat sink, 28 ... Lower case, 40 ... Inverter circuit, 44A, 44B, 44C, 44D, 44E, 44F ... FET, 52 ... Motor, 54 ... Comparator, 56 ... Actual rotational speed calculation part, 58 ... Command rotational speed calculation unit, 60, 60A, 60B, 60C ... AD conversion unit, 62, 62A, 62B, 62C ... filter, 64 ... dead zone processing unit, 66 ... PI control unit, 66I ... deviation integration unit, 66P ... deviation proportionality 68, 68D ... Voltage correction unit, 70 ... FET driver, 72 ... Resolution reduction processing unit, 74 ... Pseudo dead zone processing unit, 7 ... air conditioning ECU, 80 ... battery, 82 ... choke coil, 96 ... range, 120,220,220A, 220B, 320 ... motor driving circuit

Claims (8)

モータに印加する電圧を生成する駆動部と、
電源電圧に応じて補正する前のデューティ比が閾値未満の場合に該デューティ比を電源電圧に応じて補正し、該補正したデューティ比に従った電圧を前記駆動部に生成させる制御をすると共に、電源電圧に応じて補正する前のデューティ比が前記閾値以上で、かつ電源電圧の変動が所定値以内の場合には、該電源電圧の変動による影響を除外したデューティ比に従った電圧を前記駆動部に生成させる制御をする制御部と、
を含むモータ駆動回路。
A drive unit for generating a voltage to be applied to the motor;
When the duty ratio before correction according to the power supply voltage is less than the threshold value, the duty ratio is corrected according to the power supply voltage, and the drive unit is controlled to generate a voltage according to the corrected duty ratio, When the duty ratio before correction according to the power supply voltage is equal to or greater than the threshold value and the fluctuation of the power supply voltage is within a predetermined value, the voltage according to the duty ratio excluding the influence due to the fluctuation of the power supply voltage is driven. A control unit that performs control to be generated by the unit;
Including a motor drive circuit.
前記電源電圧の変動による影響を除外したデューティ比は、電源電圧に応じて補正する前のデューティ比を変動直前の電源電圧に応じて補正したデューティ比である請求項1に記載のモータ駆動回路。   2. The motor drive circuit according to claim 1, wherein the duty ratio excluding the influence due to the fluctuation of the power supply voltage is a duty ratio obtained by correcting the duty ratio before correction according to the power supply voltage according to the power supply voltage immediately before the fluctuation. 前記制御部は、電源電圧の変動前後の電圧の差分に基づいて、前記電源電圧の変動が所定値以内か否かを判定する請求項1または2に記載のモータ駆動回路。   The motor drive circuit according to claim 1, wherein the control unit determines whether or not the fluctuation of the power supply voltage is within a predetermined value based on a voltage difference before and after the fluctuation of the power supply voltage. 前記電源電圧の変動が所定値以内の場合は、前記電源電圧をデジタル変換したデジタル値の所定桁の下位ビットの値が同一の場合である請求項1〜3のいずれか1項に記載のモータ駆動回路。   The motor according to any one of claims 1 to 3, wherein when the fluctuation of the power supply voltage is within a predetermined value, a value of a lower bit of a predetermined digit of a digital value obtained by digitally converting the power supply voltage is the same. Driving circuit. 前記電源電圧の変動前後での前記電源電圧をデジタル変換した各々のデジタル値の最下位ビットを同じ値にして前記デューティ比を補正することにより、前記デューティ比の前記電源電圧の変動による影響を除外する請求項1に記載のモータ駆動回路。   By correcting the duty ratio by setting the least significant bit of each digital value obtained by digital conversion of the power supply voltage before and after the fluctuation of the power supply voltage to the same value, the influence of the fluctuation of the power supply voltage on the duty ratio is excluded. The motor drive circuit according to claim 1. 前記制御部は、電源電圧に応じて補正する前のデューティ比に、前記電源電圧に対する基準電圧の比で表されるゲイン係数を乗算してデューティ比を電源電圧に応じて補正し、前記ゲイン係数を小さくすることにより、前記デューティ比の前記電源電圧の変動による影響を除外する請求項1に記載のモータ駆動回路。   The control unit corrects the duty ratio according to the power supply voltage by multiplying the duty ratio before correction according to the power supply voltage by a gain coefficient represented by a ratio of the reference voltage to the power supply voltage, and the gain coefficient The motor drive circuit according to claim 1, wherein the influence of the duty ratio due to the fluctuation of the power supply voltage is excluded by reducing the duty ratio. 前記制御部は、電源電圧に応じて補正する前のデューティ比が前記閾値以上で、かつ電源電圧が変動した際に、変動直前の電源電圧に応じて補正したデューティ比のデジタル値の所定桁の下位ビットと変動直後の電源電圧に応じて補正したデューティ比のデジタル値の所定桁の下位ビットとが同一の場合に、変動直前の電源電圧に応じて補正したデューティ比に従った電圧を前記駆動部に生成させる制御をする請求項1に記載のモータ駆動回路。   When the duty ratio before correction according to the power supply voltage is equal to or greater than the threshold value and the power supply voltage fluctuates, the control unit has a predetermined digit of the digital value of the duty ratio corrected according to the power supply voltage immediately before the change. When the lower bit and the lower bit of a predetermined digit of the digital value of the duty ratio corrected according to the power supply voltage immediately after the change are the same, the voltage according to the duty ratio corrected according to the power supply voltage immediately before the change is driven. The motor drive circuit according to claim 1, wherein the motor drive circuit performs control to be generated by the unit. 前記制御部は、変動直前の電源電圧に応じて補正したデューティ比のデジタル値の最下位ビットと変動直後の電源電圧に応じて補正したデューティ比のデジタル値の最下位ビットと、を同じ値にすることにより、前記デューティ比の前記電源電圧の変動による影響を除外する請求項1に記載のモータ駆動回路。   The control unit sets the least significant bit of the digital value of the duty ratio corrected according to the power supply voltage immediately before the change and the least significant bit of the digital value of the duty ratio corrected according to the power supply voltage immediately after the change to the same value. The motor drive circuit according to claim 1, wherein the influence of the duty ratio due to the fluctuation of the power supply voltage is excluded.
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