JP2020188579A - Motor controller and electric pump - Google Patents
Motor controller and electric pump Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020188579A JP2020188579A JP2019091533A JP2019091533A JP2020188579A JP 2020188579 A JP2020188579 A JP 2020188579A JP 2019091533 A JP2019091533 A JP 2019091533A JP 2019091533 A JP2019091533 A JP 2019091533A JP 2020188579 A JP2020188579 A JP 2020188579A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- time
- zero cross
- counting
- phase
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 59
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
本発明は、三相モータが有するコイルの通電状態を切り替えて当該三相モータの駆動制御を行うモータ制御装置、及びこのようなモータ制御装置が駆動制御する三相モータにより制御される電動ポンプに関する。 The present invention relates to a motor control device that switches the energized state of a coil of a three-phase motor to control the drive of the three-phase motor, and an electric pump controlled by a three-phase motor that is driven and controlled by such a motor control device. ..
従来、三相ブラシレスモータ(以下「三相モータ」)の駆動中に、回転センサを用いることなく、三相モータが有するロータの回転を検出し、三相モータが有するコイルに通電を行う技術が利用されてきた(例えば特許文献1)。 Conventionally, there is a technology that detects the rotation of the rotor of a three-phase motor and energizes the coil of the three-phase motor without using a rotation sensor while driving a three-phase brushless motor (hereinafter referred to as "three-phase motor"). It has been used (for example, Patent Document 1).
特許文献1には、センサレスモータの制御回路(以下「制御回路」)が記載されている。この制御回路は、三相モータの3つのコイルのうちの1つのコイル通電する際に、他の1つのコイルの通電を所定時間に亘って禁止するように構成される。また、このような通電を禁止する時間(所定時間)は、三相モータの定常運転時と始動時とによって切り替えるように構成されている。
ここで、三相モータのコイルのうちの通電されていない相(非通電相)のコイルの端子電圧には、通電状態から非通電状態への切り替え時に、スパイク状のノイズ(以下「スパイクノイズ」)が生じることが知られている。このスパイクノイズは、上述した回転センサを用いずにロータの回転を検出する場合に、誤検出の原因となることも知られている。このような誤検出は三相モータのロックや、脱調に至る原因となる。特許文献1に記載の技術は、このような誤検出を防止する技術まで検討されておらず、改良の余地がある。
Here, the terminal voltage of the coil of the non-energized phase (non-energized phase) of the coils of the three-phase motor has spike-like noise (hereinafter referred to as "spike noise") when switching from the energized state to the non-energized state. ) Is known to occur. It is also known that this spike noise causes erroneous detection when the rotation of the rotor is detected without using the rotation sensor described above. Such false detection causes the three-phase motor to lock or step out. The technique described in
そこで、適切に三相モータを駆動制御できるモータ制御装置、及びこのようなモータ制御装置が駆動制御する三相モータにより駆動される電動ポンプが求められる。 Therefore, there is a need for a motor control device capable of appropriately driving and controlling a three-phase motor, and an electric pump driven by a three-phase motor driven and controlled by such a motor control device.
本発明に係るモータ制御装置の特徴構成は、三相モータが有するコイルの通電状態を切り替えて前記三相モータの駆動制御を行うモータ制御装置であって、三相の前記コイルのうちの二相の前記コイルに通電されている状態において、前記二相とは異なる他の一相の相電圧の電圧値が前記三相モータの3つの端子の夫々と抵抗器を介して接続された接続点の電圧の電圧値である接続点電圧値を上回るタイミング及び前記相電圧の電圧値が前記接続点電圧値を下回るタイミングを第1ゼロクロスとして検出すると共に、前記第1ゼロクロスが前記相電圧が前記接続点電圧値を上回るタイミングである場合には、所定時間経過後、初めて前記接続点電圧値よりも低い電圧値の前記相電圧を検出したタイミングを第2ゼロクロスとして検出し、前記第1ゼロクロスが前記相電圧が前記接続点電圧値を下回るタイミングである場合には、前記所定時間経過後、初めて前記接続点電圧値よりも高い電圧値の前記相電圧を検出したタイミングを第2ゼロクロスとして検出するゼロクロス検出部と、連続する前記第1ゼロクロスから前記第2ゼロクロスまでの時間である第1時間を計数する第1計数部と、前記第1計数部による前記第1時間の計数後、当該第1時間に基づいて当該第1時間よりも短い時間として設定された第2時間が経過するまでの間を計数する第2計数部と、前記第1計数部による前記第1時間の計数後、当該第1時間に基づいて当該第1時間よりも短い時間として設定され、前記所定時間として用いられる第3時間が経過するまでの間を計数する第3計数部と、前記第3計数部が前記第3時間を計数している期間を、マスク期間として設定するマスク期間設定部と、前記マスク期間の終了後、次の前記第1ゼロクロスが検出されるまでの間に、前記コイルを流れる電流に基づいて前記三相モータが有するロータの位置を検出する検出部と、検出された前記ロータの位置と前記第2計数部の計数結果とに基づいて前記コイルの通電状態を切り替える制御部と、前記ゼロクロス検出部により検出された前記第2ゼロクロスが当該第2ゼロクロスが検出された以降に新たに検出された前記第1ゼロクロスに基づいて適切であるか否かを判定する判定部と、前記判定部により前記第2ゼロクロスが適切でないと判定された場合に、前記第2計数部及び前記第3計数部が前記第1時間として使用する時間であって、当該適切でないと判定された前記第2ゼロクロスまでの前記第1時間の基となる前記第1ゼロクロスが検出されてから、直前の前記第1時間の計数後に計数を開始した前記第3時間の計数後における2つめの前記相電圧の電圧値と前記接続点電圧値との大小関係の切り替わりまでの間の時間を予備第1時間として計数する予備計数部と、を備えている点にある。 The characteristic configuration of the motor control device according to the present invention is a motor control device that switches the energized state of the coil of the three-phase motor to control the drive of the three-phase motor, and two phases of the three-phase coils. In the state where the coil is energized, the voltage value of the phase voltage of another one phase different from the two phases is connected to each of the three terminals of the three-phase motor via a resistor. The timing when the connection point voltage value, which is the voltage value of the voltage, exceeds the connection point voltage value and the timing when the phase voltage voltage value falls below the connection point voltage value are detected as the first zero cross, and the first zero cross detects the phase voltage at the connection point. When the timing exceeds the voltage value, the timing at which the phase voltage having a voltage value lower than the connection point voltage value is detected for the first time after a lapse of a predetermined time is detected as the second zero cross, and the first zero cross is the phase. When the voltage is lower than the connection point voltage value, the timing at which the phase voltage having a voltage value higher than the connection point voltage value is detected for the first time after the lapse of the predetermined time is detected as the second zero cross detection. The unit, the first counting unit that counts the first time that is the continuous time from the first zero cross to the second zero cross, and the first time after the first counting unit counts the first time. A second counting unit that counts until the second time elapses, which is set as a time shorter than the first time based on the above, and the first time after counting the first time by the first counting unit. The third counting unit, which is set as a time shorter than the first time based on the above and counts until the third time used as the predetermined time elapses, and the third counting unit count the third time. The mask period setting unit that sets the counting period as the mask period, and the three based on the current flowing through the coil between the end of the mask period and the detection of the next first zero cross. A detection unit that detects the position of the rotor of the phase motor, a control unit that switches the energization state of the coil based on the detected rotor position and the counting result of the second counting unit, and the zero cross detection unit. A determination unit for determining whether or not the detected second zero cross is appropriate based on the first zero cross newly detected after the second zero cross is detected, and the second determination unit by the determination unit. When it is determined that the zero cross is not appropriate, the time used by the second counting unit and the third counting unit as the first time is not appropriate. 2 after counting in the third hour, which started counting after counting in the first hour immediately before the detection of the first zero cross which is the basis of the first time up to the second zero cross determined to be The second point is that it is provided with a preliminary counting unit that counts the time until the change of the magnitude relationship between the voltage value of the phase voltage and the connection point voltage value as the preliminary first time.
センサレスモータ制御において、2つのゼロクロスの間の時間の算定を正確に行うことができない場合には、モータの駆動を適切に制御することができない。そこで、上記特徴構成とすれば、ゼロクロス検出部により検出された第2ゼロクロスが適切でないと判定された場合には、第1計数部による第1時間の計数結果が適切でないことから、第1計数部による第1時間に代えて予備計数部による予備第1時間を用いて第2時間及び第3時間を設定し、これらの第2時間及び第3時間に基づいて三相モータの駆動を制御することができる。したがって、三相モータの脱調を防止でき、各種の駆動条件で適切に三相モータを駆動制御することが可能となる。 In sensorless motor control, if the time between two zero crosses cannot be calculated accurately, the drive of the motor cannot be controlled appropriately. Therefore, with the above-mentioned feature configuration, when it is determined that the second zero cross detected by the zero cross detection unit is not appropriate, the counting result of the first time by the first counting unit is not appropriate, so that the first counting The second time and the third time are set by using the preliminary first time by the preliminary counting unit instead of the first time by the unit, and the drive of the three-phase motor is controlled based on these second time and the third time. be able to. Therefore, step-out of the three-phase motor can be prevented, and the three-phase motor can be appropriately driven and controlled under various driving conditions.
また、前記判定部は、前記第2計数部の計数結果が前記第2時間と等しくなるまでに或いは前記第3計数部の計数結果が前記第3時間と等しくなるまでに前記新たな前記第1ゼロクロスが検出された場合には、直前の前記第2ゼロクロスが適切でないと判定すると好適である。 Further, in the determination unit, the new first unit is used until the counting result of the second counting unit becomes equal to the second time or the counting result of the third counting unit becomes equal to the third time. When a zero cross is detected, it is preferable to determine that the second zero cross immediately before is not appropriate.
このような構成とすれば、第2ゼロクロスが適切でないか否かを容易に判定することができる。このため、第2ゼロクロスが適切でないと判定された場合に、迅速に予備計数部による予備第1時間を第1時間として利用することができる。したがって、適切に三相モータの駆動制御を行うことが可能となる。 With such a configuration, it can be easily determined whether or not the second zero cross is inappropriate. Therefore, when it is determined that the second zero cross is not appropriate, the preliminary first time by the preliminary counting unit can be quickly used as the first time. Therefore, it is possible to appropriately control the drive of the three-phase motor.
また、前記判定部は、前記第2ゼロクロスが検出されたタイミングにおいて、前記第1ゼロクロスが検出されない場合に当該第2ゼロクロスが適切でないと判定すると好適である。 Further, it is preferable that the determination unit determines that the second zero cross is not appropriate when the first zero cross is not detected at the timing when the second zero cross is detected.
このような構成とすれば、第2ゼロクロスが検出された時点で、第2ゼロクロスが適切でないか否かを容易に判定できる。このため、第2ゼロクロスが適切でないと判定された場合に、より迅速に予備計数部による予備第1時間を第1時間として利用することができる。したがって、適切に三相モータの駆動制御を行うことが可能となる。 With such a configuration, when the second zero cross is detected, it can be easily determined whether or not the second zero cross is inappropriate. Therefore, when it is determined that the second zero cross is not appropriate, the preliminary first time by the preliminary counting unit can be used more quickly as the first time. Therefore, it is possible to appropriately control the drive of the three-phase motor.
また、前記予備計数部は、前記接続点電圧値よりも低い電圧値の前記相電圧が前記接続点電圧値を上回った時に計数を開始する第1予備計数部と、前記接続点電圧値よりも高い電圧値の前記相電圧が前記接続点電圧値を下回った時に計数を開始する第2予備計数部とを有すると好適である。 Further, the preliminary counting unit includes a first preliminary counting unit that starts counting when the phase voltage having a voltage value lower than the connection point voltage value exceeds the connection point voltage value, and the connection point voltage value. It is preferable to have a second preliminary counting unit that starts counting when the phase voltage having a high voltage value falls below the connection point voltage value.
このような構成とすれば、第1予備計数部と第2予備計数部とが、第1ゼロクロスが検出された毎に、交互に予備第1時間の計数を開始するので、予備第1時間が必要となった場合はいつでも利用することが可能となる。 With such a configuration, the first preliminary counting unit and the second preliminary counting unit alternately start counting in the preliminary first hour each time the first zero cross is detected, so that the preliminary first time is It will be available whenever needed.
また、本発明に係る電動ポンプの特徴構成は、前記モータ制御装置が駆動制御する前記三相モータにより駆動される点にある。 Further, the characteristic configuration of the electric pump according to the present invention is that it is driven by the three-phase motor that is driven and controlled by the motor control device.
このような特徴構成とすれば、例えば電動ポンプがウォータポンプである時は、流体内に存在する気体の量が急激に減少して負荷が急に増大する場合においても、モータ制御装置が適切に三相モータを駆動制御することが可能となる。また、例えば電動ポンプがオイルポンプである時は、流体の粘性が急激に大きくなって負荷が急に増大する場合においても、モータ制御装置が適切に三相モータを駆動制御することが可能となる。このような電動ポンプは、例えば過酷な条件で運転する電動車両にも搭載でき、有用性を向上できる。 With such a characteristic configuration, for example, when the electric pump is a water pump, the motor control device can be appropriately used even when the amount of gas existing in the fluid suddenly decreases and the load suddenly increases. It is possible to drive and control a three-phase motor. Further, for example, when the electric pump is an oil pump, the motor control device can appropriately drive and control the three-phase motor even when the viscosity of the fluid suddenly increases and the load suddenly increases. .. Such an electric pump can be mounted on, for example, an electric vehicle that operates under harsh conditions, and its usefulness can be improved.
本発明に係るモータ制御装置は、所謂センサレスで三相モータのロータの位置を検出しながら当該三相モータを駆動するが、このような駆動中において、三相モータが有するコイルの通電状態を切り替えた際に生じるサージに拘らず、適切に三相モータを駆動できるように構成される。以下、本実施形態のモータ制御装置1について説明する。
The motor control device according to the present invention drives the three-phase motor while detecting the position of the rotor of the three-phase motor without a so-called sensor. During such driving, the energized state of the coil of the three-phase motor is switched. It is configured so that the three-phase motor can be driven appropriately regardless of the surge that occurs at that time. Hereinafter, the
図1は、本実施形態のモータ制御装置1を模式的に示した図である。モータ制御装置1は、三相モータMが有するコイルCの通電状態を切り替えて当該三相モータMの駆動制御を行う。三相モータMが有するコイルCとは、所謂スター結線或いはデルタ結線により接続されたステータコイルである。図1の例では、三相モータMはデルタ結線で接続された3つのコイルCを有する。三相モータMの駆動制御とは、三相モータMのロータ(図示せず)を回転させて回転力を出力するように制御することをいう。モータ制御装置1は、このような三相モータMの駆動制御を行う。なお、本実施形態では、上述したように、三相モータMのコイルCはデルタ結線により構成されたものを例に挙げて説明するが、スター結線により構成されたものであっても良い。
FIG. 1 is a diagram schematically showing the
本実施形態のモータ制御装置1は、図1に示されるように、制御部10、ドライバ20、インバータ30、比較部40、ゼロクロス検出部42、第1計数部51、第2計数部52、第3計数部53、マスク期間設定部60、検出部61、判定部62、予備計数部70の各機能部を備えて構成され、これらの機能部は上述した三相モータMの駆動制御に係る処理を行うために、CPUを中核部材としてハードウェア又はソフトウェア或いはその両方で構築されている。
As shown in FIG. 1, the
制御部10は、後述する検出部61により検出されたロータの位置と後述する第2計数部52の計数結果とに基づいてコイルCの通電状態を切り替える。ロータの位置とは、三相モータMのコイルCに対する通電に応じて回転するロータ(図示せず)の位置(回転角)である。第2計数部52の計数結果とは、コイルCの通電状態を切り替えるタイミングを計数する第2計数部52の計数結果である。コイルCの通電状態を切り替えるとは、U相のコイルCからV相のコイルCに電流が流れる状態、U相のコイルCからW相のコイルCに電流が流れる状態、V相のコイルCからW相のコイルCに電流が流れる状態、V相のコイルCからU相のコイルCに電流が流れる状態、W相のコイルCからU相のコイルCに電流が流れる状態、W相のコイルCからV相のコイルCに電流が流れる状態に、順次切り替えを行うことを言う。制御部10はPWM信号を生成し、後述するインバータ30をPWM制御する。これにより、三相モータMのコイルCに対する通電を制御することが可能となる。このようなPWM信号によるPWM制御は、公知であるので説明は省略する。ここで、本実施形態ではモータ制御装置1が所謂120度通電制御を行った場合の例を挙げて説明するが、120度通電制御とは異なる他の通電制御(例えば150度通電制御)であっても良い。
The
ドライバ20は、制御部10とインバータ30との間に設けられ、制御部10により生成されたPWM信号が入力される。ドライバ20は、入力されたPWM信号のドライブ能力を向上し、インバータ30に出力する。
The
インバータ30は、三相モータMのコイルCに流れる電流を制御して、三相モータMを駆動する。また、インバータ30は、第1の電源ライン2と当該第1の電源ライン2の電位よりも低い電位に接続される第2の電源ライン3との間で、直列に接続されたハイサイドスイッチング素子QHとローサイドスイッチング素子QLとを有するアーム部Aを3組備えている。第1の電源ライン2とは、電源Vに接続されるケーブルである。第1の電源ライン2の電位よりも低い電位に接続される第2の電源ライン3とは、電源Vの出力電圧よりも低い電位が印加されたケーブルであり、本実施形態では接地されたケーブルが相当する。
The inverter 30 controls the current flowing through the coil C of the three-phase motor M to drive the three-phase motor M. Further, the inverter 30 is a high-side switching element connected in series between the first
本実施形態では、ハイサイドスイッチング素子QHはP−MOSFETを用いて構成され、ローサイドスイッチング素子QLはN−MOSFETを用いて構成される。ハイサイドスイッチング素子QHは、ソース端子が第1の電源ライン2に接続され、ドレーン端子がローサイドスイッチング素子QLのドレーン端子に接続される。ローサイドスイッチング素子QLのソース端子は第2の電源ライン3に接続される。このように接続されたハイサイドスイッチング素子QH及びローサイドスイッチング素子QLでアーム部Aを構成し、インバータ30はこのアーム部Aを3組備える。
In the present embodiment, the high-side switching element QH is configured by using P-MOSFET, and the low-side switching element QL is configured by using N-MOSFET. In the high-side switching element QH, the source terminal is connected to the first
ハイサイドスイッチング素子QH及びローサイドスイッチング素子QLの夫々のゲート端子はドライバ20と接続され、上述したドライブ能力が向上されたPWM信号が入力される。また、各アーム部Aのハイサイドスイッチング素子QHのドレーン端子は、三相モータMが有する3つの端子(U相端子、V相端子、W相端子)に夫々接続される。
Each gate terminal of the high-side switching element QH and the low-side switching element QL is connected to the
ゼロクロス検出部42は、三相のコイルCのうちの二相のコイルCに通電されている状態において、当該二相とは異なる他の一相の相電圧の電圧値が三相モータMの3つの端子の夫々と抵抗器R1を介して接続された接続点の電圧の電圧値である接続点電圧値を上回るタイミング及び相電圧の電圧値が接続点電圧値を下回るタイミングを第1ゼロクロスとして検出する。
In the zero-
三相のコイルCのうちの二相のコイルCに通電されている状態とは、上述したように制御部10がU相のコイルC、V相のコイルC、及びW相のコイルCのうちの2つのコイルCにPWM制御で通電している状態である。このため、「当該二相とは異なる他の一相」とは、制御部10がU相のコイルC、V相のコイルC、及びW相のコイルCのうち、PWM制御で通電されていないコイルCを有する相が相当し、具体的には、例えばU相のコイルCからV相のコイルCに電流が流れる状態の場合には、W相が相当する。
The state in which the two-phase coil C of the three-phase coils C is energized means that the
三相モータMの3つの端子とは、U相端子、V相端子、W相端子である。このため、U相端子、V相端子、W相端子の夫々に3つの抵抗器R1の夫々の一方の端子が接続され、3つの抵抗器R1の夫々の他方の端子同士が接続され、接続点を構成する。 The three terminals of the three-phase motor M are a U-phase terminal, a V-phase terminal, and a W-phase terminal. Therefore, one terminal of each of the three resistors R1 is connected to each of the U-phase terminal, the V-phase terminal, and the W-phase terminal, and the other terminals of the three resistors R1 are connected to each other. To configure.
また、U相端子、V相端子、W相端子の夫々に3つの抵抗器R2の夫々の一方の端子が接続され、3つの抵抗器R2の夫々の他方の端子は、比較部40を構成する3つの比較器の夫々の非反転端子に接続される。更に、当該3つの比較器の反転端子には抵抗器R3を介して接続点が接続される。比較部40を構成する3つの比較器の出力は、ゼロクロス検出部42に伝達される。これにより、ゼロクロス検出部42は、通電されていない相の相電圧(以下「相電圧」とする)の電圧値が接続点の電圧の電圧値である接続点電圧値を上回るタイミング及び相電圧の電圧値が上記接続点電圧値を下回るタイミングを特定することでき、このようなタイミングを第1ゼロクロスとして検出する。
Further, one terminal of each of the three resistors R2 is connected to each of the U-phase terminal, the V-phase terminal, and the W-phase terminal, and the other terminal of each of the three resistors R2 constitutes the
ここで、図2には、通電されていないコイルCを有する相の相電圧が示される。図2では、W相のコイルCからU相のコイルCに電流が流れる状態(通電形態)を「W相⇒U相」として示し、この状態にあってはV相の相電圧が示される。同様に、W相のコイルCからV相のコイルCに電流が流れる状態を「W相⇒V相」として示し、この状態にあってはU相の相電圧が示され、U相のコイルCからV相のコイルCに電流が流れる状態を「U相⇒V相」として示し、この状態にあってはW相の相電圧が示され、U相のコイルCからW相のコイルCに電流が流れる状態を「U相⇒W相」として示し、この状態にあってはV相の相電圧が示され、V相のコイルCからW相のコイルCに電流が流れる状態を「V相⇒W相」として示し、この状態にあってはU相の相電圧が示され、V相のコイルCからU相のコイルCに電流が流れる状態を「V相⇒U相」として示し、この状態にあってはW相の相電圧が示される。 Here, FIG. 2 shows the phase voltage of the phase having the coil C which is not energized. In FIG. 2, a state in which a current flows from the W-phase coil C to the U-phase coil C (energization mode) is shown as “W-phase ⇒ U-phase”, and in this state, the V-phase phase voltage is shown. Similarly, the state in which a current flows from the W-phase coil C to the V-phase coil C is shown as "W-phase ⇒ V-phase", and in this state, the U-phase phase voltage is shown, and the U-phase coil C is shown. The state in which the current flows from the U-phase coil C to the V-phase coil C is shown as "U-phase ⇒ V-phase". In this state, the W-phase phase voltage is shown, and the current flows from the U-phase coil C to the W-phase coil C. The state in which is flowing is indicated as "U phase ⇒ W phase", and in this state, the phase voltage of V phase is indicated, and the state in which current flows from the coil C of V phase to the coil C of W phase is indicated by "V phase ⇒ W phase". It is shown as "W phase", and in this state, the phase voltage of U phase is shown, and the state where the current flows from the coil C of V phase to the coil C of U phase is shown as "V phase ⇒ U phase", and this state The W-phase phase voltage is shown.
ゼロクロス検出部42は、図2に示されるように、例えば通電形態が「V相⇒U相」である場合にはW相の相電圧の電圧値が、接続点電圧値を上回る時点である(t1の時点)を第1ゼロクロスとして検出し、また、通電形態が「W相⇒U相」である場合にはV相の相電圧の電圧値が、接続点電圧値を下回る時点(t2の時点)を第1ゼロクロスとして検出する。ゼロクロス検出部42は、以下、同様に第1ゼロクロスを検出する。なお、図2では第1ゼロクロスが検出された時点を、白丸で示している。
As shown in FIG. 2, the zero-
また、ゼロクロス検出部42は、第1ゼロクロスが相電圧が接続点電圧値を上回るタイミングである場合には、「所定時間経過後、初めて接続点電圧値よりも低い電圧値の相電圧を検出したタイミング」を第2ゼロクロスとして検出し、第1ゼロクロスが相電圧が接続点電圧値を下回るタイミングである場合には、「所定時間経過後、初めて接続点電圧値よりも高い電圧値の相電圧を検出したタイミング」を第2ゼロクロスとして検出する。
Further, when the first zero cross is at the timing when the phase voltage exceeds the connection point voltage value, the zero
第1ゼロクロスが相電圧が接続点電圧値を上回るタイミングである場合とは、図2におけるt1の時点や、t5の時点である。所定時間とは、詳細は後述するが第3計数部53により計数される第3時間である。したがって、第1ゼロクロスが相電圧が接続点電圧値を上回るタイミングである場合における、「所定時間経過後、初めて接続点電圧値よりも低い電圧値の相電圧を検出したタイミング」とは、t2の時点や、t9の時点が相当する。したがって、ゼロクロス検出部42は、t2の時点や、t9の時点を第2ゼロクロスとして検出する。
The case where the first zero cross is the timing when the phase voltage exceeds the connection point voltage value is the time point of t1 or the time point of t5 in FIG. The predetermined time is a third time counted by the
一方、第1ゼロクロスが相電圧が接続点電圧値を下回るタイミングである場合とは、図2におけるt2の時点や、t9の時点である。したがって、第1ゼロクロスが相電圧が接続点電圧値を下回るタイミングである場合における、「所定時間経過後、初めて接続点電圧値よりも高い電圧値の相電圧を検出したタイミング」とは、t5の時点や、t12の時点が相当する。したがって、ゼロクロス検出部42は、t5の時点や、t12の時点を第2ゼロクロスとして検出する。
On the other hand, the case where the first zero cross is the timing when the phase voltage falls below the connection point voltage value is the time point of t2 or the time point of t9 in FIG. Therefore, when the first zero cross is the timing when the phase voltage falls below the connection point voltage value, the "timing when the phase voltage having a voltage value higher than the connection point voltage value is detected for the first time after a predetermined time has elapsed" is t5. The time point and the time point of t12 correspond to each other. Therefore, the zero
ゼロクロス検出部42は、以下、同様に第2ゼロクロスを検出する。ゼロクロス検出部42による検出結果は、順次、後述する第1計数部51、第2計数部52、第3計数部53、判定部62、及び予備計数部70に伝達される。なお、図2では第2ゼロクロスが検出された時点を、白丸で示している。
The zero
図1に戻り、第1計数部51は、連続する第1ゼロクロスから第2ゼロクロスまでの時間である第1時間を計数する。連続する第1ゼロクロスから第2ゼロクロスまでとは、ゼロクロス検出部42により時系列に沿って検出された第1ゼロクロスと第2ゼロクロスである。すなわち、第1計数部51は、第1ゼロクロスから次に検出された第2ゼロクロスまでの時間を第1時間として計数する。具体的には、第1計数部51は、図2に示されるように、第1ゼロクロスが検出されたt1の時点から計数を開始し、第2ゼロクロスが検出されるt2の時点まで計数する。第1計数部51は、第2ゼロクロスが検出されると(t2の時点)計数結果をリセットする。この時の第1計数部51による計数結果が第1時間にあたる。同様に、第1計数部51は、第1ゼロクロスが検出されたt2の時点から第2ゼロクロスが検出されるt5の時点までの間の時間を第1時間として計数する。第1計数部51は、以下、同様に第1時間を計数する。第1計数部51による計数結果は、算定される毎に順次、後述する第2計数部52及び第3計数部53に伝達される。
Returning to FIG. 1, the
図1に戻り、第2計数部52は、第1計数部51による第1時間の計数後、当該第1時間に基づいて当該第1時間よりも短い時間として設定された第2時間が経過するまでの間を計数する。第1計数部51による第1時間の計数後とは、第2計数部52が計数を開始する時点において、第1計数部51により計数された第1時間のうち、直近の第1時間が計数された後をいう。したがって、直近の第1時間の計数の終了時点が、第2計数部52による計数の始期にあたる。
Returning to FIG. 1, the
第1時間に基づいて当該第1時間よりも短い時間として設定されるとは、直近の第1時間を基準として、当該直近の第1時間よりも短い時間で設定されることをいう。したがって、直近の第1時間の計数が終了してから、設定された第2時間が経過した時点が、第2計数部52による計数の終期にあたる。具体的には、直近の第1時間を基準として設定された第2時間を算定するにあたり、例えば直近の第1時間の40%や、50%や、60%等のように予め割合を設定しておくと良い。また、この割合は三相モータMの負荷や回転速度に応じて変更することも可能である。この割合に基づき、第2計数部52が第2時間を設定する。
The setting as a time shorter than the first time based on the first time means that the time is set shorter than the latest first time based on the latest first time. Therefore, the time when the set second time elapses after the counting of the most recent first time is completed corresponds to the end of the counting by the
第2計数部52は、図2に示されるように、直近の第1時間がt1の時点からt2の時点までの時間である場合には、この第1時間を基準として第2時間を設定し、直近の第1時間の計数が終了したt2の時点から第2時間が経過するまで計数する。同様に、第2計数部52は、直近の第1時間がt2の時点からt5の時点までの時間である場合には、この第1時間を基準として第2時間を設定し、直近の第1時間の計数が終了したt5の時点から第2時間が経過するまで計数する。第2計数部52による計数結果は、順次、制御部10、後述する判定部62、及び後述する予備計数部70に伝達される。
As shown in FIG. 2, when the latest first time is the time from the time point of t1 to the time point of t2, the
図1に戻り、第3計数部53は、第1計数部51による第1時間の計数後、当該第1時間に基づいて当該第1時間よりも短い時間として設定された第3時間が経過するまでの間を計数する。第1計数部51による第1時間の計数後とは、第3計数部53が計数を開始する時点において、第1計数部51により計数された第1時間のうち、直近の第1時間が計数された後をいう。したがって、直近の第1時間の計数の終了時点が、第3計数部53による計数の始期にあたる。この第3計数部53による計数の始期は、上述した第2計数部52による計数の始期と同じタイミングとなる。
Returning to FIG. 1, after counting the first time by the
第1時間に基づいて当該第1時間よりも短い時間として設定されるとは、直近の第1時間を基準として、当該直近の第1時間よりも短い時間で設定されることをいう。したがって、直近の第1時間の計数が終了してから、設定された第3時間が経過した時点が、第3計数部53による計数の終期にあたる。具体的には、直近の第1時間を基準として設定された第3時間を算定するにあたり、例えば直近の第1時間の60%や、70%や、80%等のように予め割合を設定しておくと良い。また、この割合は三相モータMの負荷や回転速度に応じて変更することも可能である。この割合に基づき、第3計数部53が第3時間を設定する。なお、詳細は後述するが、第2時間は制御部10による相切替に利用され、第3時間は相切替に応じて生じるサージによる誤検知を防止するためのマスク期間として利用される。このため、第3時間は第2時間よりも長い時間で設定されると好適である。
The setting as a time shorter than the first time based on the first time means that the time is set shorter than the latest first time based on the latest first time. Therefore, the time when the set third time elapses after the counting of the most recent first time is completed corresponds to the end of the counting by the
第3計数部53は、図2に示されるように、直近の第1時間がt1の時点からt2の時点までの時間とすると、この第1時間を基準として第3時間を設定し、直近の第1時間の計数が終了したt2の時点から第3時間が経過するまで計数する。同様に、第3計数部53は、直近の第1時間がt2の時点からt5の時点までの時間である場合には、この第1時間を基準として第3時間を設定し、直近の第1時間の計数が終了したt5の時点から第3時間が経過するまで計数する。第3計数部53による計数結果は、順次、後述するマスク期間設定部60、判定部62、及び予備計数部70に伝達される。
As shown in FIG. 2, the
ここで、上述したように、ゼロクロス検出部42は、第1ゼロクロスが相電圧が接続点電圧値を上回るタイミングである場合には、「所定時間経過後、初めて接続点電圧値よりも低い電圧値の相電圧を検出したタイミング」を第2ゼロクロスとして検出し、第1ゼロクロスが相電圧が接続点電圧値を下回るタイミングである場合には、「所定時間経過後、初めて接続点電圧値よりも高い電圧値の相電圧を検出したタイミング」を第2ゼロクロスとして検出するが、第3計数部53により計数される第3時間は、上述したゼロクロス検出部42が第2ゼロクロスを検出する際の「所定時間」として利用される。
Here, as described above, when the first zero cross is at the timing when the phase voltage exceeds the connection point voltage value, the zero
図1に戻り、マスク期間設定部60は、第3計数部53が第3時間を計数している期間を、マスク期間として設定する。マスク期間設定部60に対して、第3計数部53が計数を開始するタイミングと、計数を終了するタイミングとを示す情報が伝達されるように構成すると良い。これにより、マスク期間設定部60が、第3計数部53が第3時間を計数している期間を特定することが可能となる。マスク期間は、後述する検出部61がロータの位置を精度良く検出するために、検出するのを避ける期間である。すなわち、コイルCの通電状態の切り替えを行うと、この切り替えに伴うサージ(相切替サージ)が生じやすい。そこで、このようなサージを発生し易い期間をマスク期間として設定し、ロータの位置を検出することを避けると良い。直近の第1時間の計数の終了時点が、マスク期間の始期にあたる。マスク期間は、第3計数部53が計数している期間と一致するように設定すると良い。マスク期間設定部60により設定されたマスク期間を示す情報は、順次、後述する検出部61に伝達される。
Returning to FIG. 1, the mask
具体的には、図2に示されるように、例えばt2のタイミングから計数された第3計数部53による計数結果が第3時間に達するまで(t4とする)の期間を、マスク期間設定部60はマスク期間に設定する。
Specifically, as shown in FIG. 2, for example, the period until the counting result by the
検出部61は、マスク期間の終了後、次の第1ゼロクロスが検出されるまでの間に、コイルCを流れる電流に基づいて三相モータMが有するロータの位置を検出する。マスク期間とは、第3計数部53が第3時間を計数している期間である。また、第3計数部53は、第1計数部51による第1時間の計数が終了すると、新たに第3時間の計数を開始する。すなわち、次のマスク期間がマスク期間設定部60により設定される。したがって、検出部61は、マスク期間が終了してから、次のマスク期間が始まるまでの間にロータの位置を検出する。
The
具体的には、図2に示されるように、例えば第3計数部53による計数結果が第3時間に達する時点(t4)から、次の第1ゼロクロスが検出される時点(t5)までの期間に位置検出を行う。検出部61は、マスク期間の終了後に三相モータMのロータの位置を検出することで、サージの影響を受けることなく検出することが可能となる。
Specifically, as shown in FIG. 2, for example, the period from the time when the counting result by the
検出部61は、三相モータMに流れるモータ電流に基づいて、三相モータMのロータの位置を検出する。本実施形態では、検出部61は、モータ電流(各コイルCを流れる電流)を検出し、ロータの位置を検出(算定)する。この検出については、公知であるので説明は省略する。検出部61は、ロータの位置に基づき、三相モータMの回転数を検出するように構成することも可能である。検出部61の検出結果は、制御部10に伝達され、制御部10はPWM制御に利用する。
The
制御部10は、検出部61から検出結果が伝達される。また、制御部10は、第2計数部52から計数結果が伝達される。制御部10は、図2に示されるように、例えばt2のタイミングから計数された第2計数部52による計数結果が第2時間に達すると(t3とする)、相切替を行う。具体的には、t3のタイミングで、通電形態を「W相⇒U相」から「W相⇒V相」に切り替える。これにより、相切替を行ってからしばらくの間、上述したサージが生じている。
The
判定部62は、ゼロクロス検出部42により検出された第2ゼロクロスが当該第2ゼロクロスが検出された以降に新たに検出された第1ゼロクロスに基づいて適切であるか否かを判定する。ゼロクロス検出部42から判定部62に対して、ゼロクロス検出部42により第2ゼロクロスが検出されたタイミングを示す情報が伝達される。当該第2ゼロクロスが検出された以降に新たに検出された第1ゼロクロスとは、ゼロクロス検出部42により第2ゼロクロスが検出されたタイミングを含み、当該タイミング以降にゼロクロス検出部42により新たに検出された第1ゼロクロスである。ゼロクロス検出部42から判定部62に対して、ゼロクロス検出部42により第1ゼロクロスが検出されたタイミングを示す情報を伝達するように構成することで、判定部62は上述した当該第2ゼロクロスが検出された以降に新たに検出された第1ゼロクロスを特定可能である。
The determination unit 62 determines whether or not the second zero cross detected by the zero
本実施形態では、判定部62は、第2計数部52の計数結果が第2時間と等しくなるまでに或いは第3計数部53の計数結果が第3時間と等しくなるまでに新たな第1ゼロクロスが検出された場合には、直前の第2ゼロクロスが適切でないと判定する。第2計数部52の計数結果が第2時間と等しくなるまでとは、例えば図2においてt2の時点からt3の時点までをいい、換言すれば第2計数部52の計数中にあたる。同様に、第3計数部53の計数結果が第3時間と等しくなるまでとは、例えば図2においてt2の時点からt4の時点までをいい、換言すれば第3計数部53の計数中にあたる。図2の例では、新たな第1ゼロクロスはt5の時点で検出されているので、第2計数部52の計数中も、第3計数部53の計数中も新たな第1ゼロクロスは検出されていない。したがって、判定部62は、直前の第2ゼロクロス(t2の時点において検出された第2ゼロクロス)が適切であると判定する。
In the present embodiment, the determination unit 62 has a new first zero cross until the counting result of the
同様に、t5の時点からt6の時点までの第2計数部52の計数中やt5の時点からt8の時点までの第3計数部53の計数中、t9の時点からt10の時点までの第2計数部52の計数中やt9の時点からt11の時点までの第3計数部53の計数中、t12の時点からt13の時点までの第2計数部52の計数中やt12の時点からt14の時点までの第3計数部53の計数中にも、新たな第1ゼロクロスは検出されていないので、判定部62は、夫々直前の第2ゼロクロスが適切であると判定する。
Similarly, during the counting of the
一方、t14の時点からの第2計数部52の計数中、或いはt14の時点からの第3計数部53の計数中であるt15の時点において新たな第1ゼロクロスが検出されたので、判定部62は直前の第2ゼロクロスであるt14の時点の第2ゼロクロスが適切でないと判定する。この判定部62による判定結果は、後述する予備計数部70に伝達される。
On the other hand, since a new first zero cross was detected at the time of t15 during the counting of the
判定部62は、第2ゼロクロスが検出されたタイミングにおいて、新たな第1ゼロクロスが検出されない場合に当該第2ゼロクロスが適切でないと判定するように構成しても良い。第2ゼロクロスが検出されたタイミングにおいて、新たな第1ゼロクロスが検出されない場合とは、第2ゼロクロスと第1ゼロクロスとが同じタイミングで検出された場合をいう。具体的には、図2においてt1、t2、t5、t9、t12では第2ゼロクロスと第1ゼロクロスとが同じタイミングで検出されているので、判定部62は夫々のタイミングで検出された第2ゼロクロスが適切であると判定する。一方、t14では第1ゼロクロスが検出されていないので、判定部62はt14における第2ゼロクロスが適切でないと判定する。このような判定部62の判定結果は後述する予備計数部70に伝達される。
The determination unit 62 may be configured to determine that the second zero cross is not appropriate when a new first zero cross is not detected at the timing when the second zero cross is detected. The case where a new first zero cross is not detected at the timing when the second zero cross is detected means the case where the second zero cross and the first zero cross are detected at the same timing. Specifically, in FIG. 2, at t1, t2, t5, t9, and t12, the second zero cross and the first zero cross are detected at the same timing, so that the determination unit 62 detects the second zero cross at each timing. Is judged to be appropriate. On the other hand, since the first zero cross is not detected at t14, the determination unit 62 determines that the second zero cross at t14 is not appropriate. The determination result of such a determination unit 62 is transmitted to the
予備計数部70は、判定部62により第2ゼロクロスが適切でないと判定された場合に、第2計数部52及び第3計数部53が第1時間として使用する時間であって、当該適切でないと判定された第2ゼロクロスまでの第1時間の基となる第1ゼロクロスが検出されてから、直前の第1時間の計数後に計数を開始した第3時間の計数後における2つめの相電圧の電圧値と接続点電圧値との大小関係の切り替わりまでの間の時間を予備第1時間として計数する。判定部62により第2ゼロクロスが適切でないと判定されたことは、判定部62から伝達される判定結果により特定可能である。また、判定部62により第2ゼロクロスが適切でないと判定された場合には、第2ゼロクロスを計数の終期とする第1時間が適切なものではない。一方、上述したように第2計数部52は直前の第1時間に基づいて第2時間を設定し、第3計数部53は直前の第1時間に基づいて第3時間を設定する。したがって、適切でない第1時間を用いて第2計数部52及び第3計数部53が夫々第2時間及び第3時間を計数すると、第2時間に基づいて行われる相切替や、第3時間に基づいて設定されるマスク期間も適切なものではなくなり、制御部10が適切にコイルCの通電状態を切り替えることができなくなり、安定した三相モータMの駆動ができなくなる。
When the determination unit 62 determines that the second zero cross is inappropriate, the
そこで、判定部62により第2ゼロクロスが適切でないと判定された場合には、第2計数部52及び第3計数部53は、第1計数部51が計数した第1時間に代えて、予備計数部70が計数する予備第1時間を用いて、第2時間及び第3時間を設定する。
Therefore, when the determination unit 62 determines that the second zero cross is not appropriate, the
予備計数部70は、ゼロクロス検出部42により第1ゼロクロスが検出された時点を予備第1時間の始期として計数を開始する。したがって、予備第1時間の始期と、第1計数部51のより係数の始期とは一致する。予備計数部70は、予備第1時間の計数の開始後、同じタイミングで計数を開始した第3時間の計数が終了してから、1つめの相電圧の電圧値と接続点電圧値との大小関係の切り替わりを無視し、当該無視した大小関係の切り替わりの次の大小関係の切り替わりが検出されると、計数を終了し、計数結果をリセットする。したがって、予備計数部70は、同じタイミングで計数を開始した第1計数部51が計数結果をリセットした後も継続して計数を行う。予備計数部70は、上記無視した大小関係の切り替わりの次の大小関係の切り替わりが検出された時点を終期として計数結果をリセットする。
The
ここで、予備計数部70が計数を行う時間は、図2に示されるように、同じタイミングで計数を開始した第1計数部51が計数を行う時間よりも長い。このため、予備第1時間は、通電されていないコイルCを有する相の相電圧が接続点電圧値を上回るタイミングからのみ計数を開始すると、通電されていないコイルCを有する相の相電圧が接続点電圧値を下回るタイミングからの計数を開始することができず、通電されていないコイルCを有する相の相電圧が接続点電圧値を下回るタイミングからのみ計数を開始すると、通電されていないコイルCを有する相の相電圧が接続点電圧値を上回るタイミングからの計数を開始することができない。
Here, as shown in FIG. 2, the time for the
そこで、予備計数部70は、第1予備計数部71と第2予備計数部72とを有すると好適である。第1予備計数部71は、接続点電圧値よりも低い電圧値の相電圧が接続点電圧値を上回った時に計数を開始し、第2予備計数部72は、接続点電圧値よりも高い電圧値の相電圧が接続点電圧値を下回った時に計数を開始すると良い。
Therefore, it is preferable that the
すなわち、図2に示されるように、第1予備計数部71は、接続点電圧値よりも低い電圧値の相電圧が接続点電圧値を上回った時である、t1の時点、t5の時点、t12の時点で計数を開始し、第2予備計数部72は、接続点電圧値よりも高い電圧値の相電圧が接続点電圧値を下回った時である、t2の時点、t9の時点、t15の時点で計数を開始する。
That is, as shown in FIG. 2, the first preliminary counting unit 71 is when the phase voltage having a voltage value lower than the connection point voltage value exceeds the connection point voltage value, that is, at the time point t1 and at the time point t5. Counting is started at the time of t12, and the second
これにより、第1予備計数部71及び第2予備計数部72の一方が計数中であっても、他方が計数を開始することができる。したがって、常に第1計数部51による第1時間の予備として予備第1時間を準備することができ、判定部62により第2ゼロクロスが適切でなく、すなわち第1時間が適切でない場合には、その時点の第1予備時間を用いて第2時間や第3時間を設定することができるので、検出部61がロータの位置を適切に検出することができると共に、制御部10が適切にコイルCの通電状態を切り替えることが可能となる。
As a result, even if one of the first preliminary counting unit 71 and the second
具体的には、図2のt15の時点において、直前(t14の時点)の第2ゼロクロスが適切でないと判定された場合には、t15の時点から計数を開始する第2時間及び第3時間の設定に対して、t12の時点からt15の時点に係る予備第1時間を用いる。これにより、適切にt15の時点からt16の時点までの第2時間、及びt15の時点からt17の時点までの第3時間を計数することが可能となる。 Specifically, when it is determined that the second zero cross immediately before (at the time of t14) is not appropriate at the time of t15 in FIG. 2, the second and third hours of starting counting from the time of t15 For the setting, the preliminary first time from the time point of t12 to the time point of t15 is used. This makes it possible to appropriately count the second time from the time point of t15 to the time point of t16 and the third time from the time point of t15 to the time point of t17.
上記第1予備計数部71及び第2予備計数部72の構成は、以下のように言える。第1予備計数部71及び第2予備計数部72は、同じタイミングで計数を開始した第3時間が経過した後、相電圧の電圧値と接続点電圧値との一つ目の大小の切り替わりがあっても計数を継続し、第1ゼロクロスが検出された後、相切替が行われた時点で計数結果をリセットする。
The configuration of the first preliminary counting unit 71 and the second
すなわち、図2において、第1予備計数部71は、同じタイミングであるt5の時点で計数を開始した第3時間が経過した後(t8の時点の後)、相電圧の電圧値と接続点電圧値との一つ目の大小の切り替わり(t9の時点における切り替わり)があっても計数を継続し、第1ゼロクロスが検出された後(t9の時点)、相切替が行われた時点(t10の時点)で計数結果をリセットする。 That is, in FIG. 2, the first preliminary counting unit 71 has elapsed the third time (after the time of t8) when counting is started at the time of t5, which is the same timing, and then the voltage value of the phase voltage and the connection point voltage. Counting is continued even if there is a first magnitude change (switch at t9) with the value, and after the first zero cross is detected (t9), phase switching is performed (t10). At the time point), the counting result is reset.
同様に、第2予備計数部72は、同じタイミングであるt9の時点で計数を開始した第3時間が経過した後(t11の時点の後)、相電圧の電圧値と接続点電圧値との一つ目の大小の切り替わり(t12の時点における切り替わり)があっても計数を継続し、第1ゼロクロスが検出された後(t12の時点)、相切替が行われた時点(t13の時点)で計数結果をリセットする。
Similarly, the second
これにより、ロータが適切に回転している時に、第1予備計数部71や第2予備計数部72の計数結果をリセットして、第2ゼロクロスが適切でないと判定された場合に備えることができる。
As a result, when the rotor is rotating appropriately, the counting results of the first preliminary counting unit 71 and the second
また、第1予備計数部71及び第2予備計数部72の構成は、以下のようにも言える。第1予備計数部71及び第2予備計数部72は、同じタイミングで計数を開始した第3時間が経過した後、第2ゼロクロスから相切替が行われるまでの間に、相電圧の電圧値と接続点電圧値との大小の切り替わりがあった場合には、次の第1ゼロクロスが検出された時点で計数結果をリセットする。
Further, the configuration of the first preliminary counting unit 71 and the second
すなわち、図2において、第1予備計数部71は、同じタイミングであるt12の時点で計数を開始した第3時間が経過した後(t14の時点の後)、t14の時点の第2ゼロクロスから相切替が行われるまでの間に(t16の時点までの間に)、相電圧の電圧値と接続点電圧値との大小の切り替わり(t14の時点とt15の時点との間における大小の切り替わり)があった場合には、次の第1ゼロクロスが検出された時点(t15の時点)で計数結果をリセットする。 That is, in FIG. 2, the first preliminary counting unit 71 starts counting from the second zero cross at the time of t14 after the third time for starting counting at the time of t12 at the same timing has elapsed (after the time of t14). Before the switching is performed (until the time of t16), the magnitude of the phase voltage and the connection point voltage is switched (the magnitude of the switching between the time of t14 and the time of t15). If there is, the counting result is reset when the next first zero cross is detected (at t15).
これにより、第2ゼロクロスが適切でないと判定された場合に第1予備計数部71や第2予備計数部72の計数結果を使用して、第2時間や第3時間を設定することが可能となる。
This makes it possible to set the second time and the third time by using the counting results of the first preliminary counting unit 71 and the second
〔その他の実施形態〕
上記実施形態では、第3時間は第2時間よりも長い時間で設定されるとして説明したが、第3時間は第2時間と同じ時間で設定しても良い。
[Other Embodiments]
In the above embodiment, the third time is set to be longer than the second time, but the third time may be set to the same time as the second time.
上記実施形態では、判定部62は、第2計数部52の計数結果が第2時間と等しくなるまでに、或いは第3計数部53の計数結果が第3時間と等しくなるまでに、新たな第1ゼロクロスが検出された場合に直前の第2ゼロクロスが適切でないと判定するとして説明した。また、判定部62は、第2ゼロクロスが検出されたタイミングにおいて、第1ゼロクロスが検出されない場合に当該第2ゼロクロスが適切でないと判定するとして説明した。判定部62は、上記の判定処理のうち、いずれか一方の処理を用いて第2ゼロクロスが適切でないか否かを判定するように構成することも可能である。更には、判定部62は、上記の判定処理とは異なる判定処理を用いて第2ゼロクロスが適切でないか否かを判定するように構成することも可能である。
In the above embodiment, the determination unit 62 makes a new first by the time the counting result of the
上記実施形態では、予備計数部70は、第1予備計数部71と第2予備計数部72とを有するとして説明したが、予備計数部70は、第1予備計数部71及び第2予備計数部72の何れか一方のみを有するように構成しても良いし、第1予備計数部71及び第2予備計数部72以外にも予備計数部を備えるように構成しても良い。更には、予備計数部70は、接続点電圧値よりも低い電圧値の相電圧が接続点電圧値を上回った時に計数を開始し、当該計数が終了した後、接続点電圧値よりも高い電圧値の相電圧が接続点電圧値を下回った時に計数を開始し、当該計数が終了した後、接続点電圧値よりも低い電圧値の相電圧が接続点電圧値を上回った時に計数を開始するように構成しても良い。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、モータ制御装置1について説明したが、本モータ制御装置1が駆動制御する三相モータMにより電動ポンプを駆動するように構成することも可能である。係る構成において、電動ポンプがウォータポンプである時は、例えば流体内に存在する気体の量が急激に減少したような負荷が急に増大する場合においても、モータ制御装置1が適切に三相モータMを駆動制御することが可能である。また、電動ポンプがオイルポンプである時は、例えば流体の粘性が急激に低いような負荷が急に増大する場合においても、モータ制御装置1が適切に三相モータMを駆動制御することが可能である。
In the above embodiment, the
上記実施形態においては、ハイサイドスイッチング素子QHは、P−MOSFETを用い、ローサイドスイッチング素子QLは、N−MOSFETを用いて構成されているとして説明したが、特にこの構成に限定されるものではなく、例えばハイサイドスイッチング素子QH、及びローサイドスイッチング素子QLの両方が、N−MOSFETを用いて構成されても良い。この場合には、チャージポンプなどの昇圧回路を備えると良い。 In the above embodiment, it has been described that the high-side switching element QH is configured by using P-MOSFET and the low-side switching element QL is configured by using N-MOSFET, but the present invention is not particularly limited to this configuration. For example, both the high-side switching element QH and the low-side switching element QL may be configured by using N-MOSFET. In this case, it is preferable to provide a booster circuit such as a charge pump.
本発明は、三相モータが有するコイルの通電状態を切り替えて当該三相モータの駆動制御を行うモータ制御装置、及びこのようなモータ制御装置が駆動制御する三相モータにより制御される電動ポンプに用いることが可能である。 The present invention relates to a motor control device that switches the energized state of a coil of a three-phase motor to control the drive of the three-phase motor, and an electric pump controlled by a three-phase motor that is driven and controlled by such a motor control device. It can be used.
1:モータ制御装置
10:制御部
42:ゼロクロス検出部
51:第1計数部
52:第2計数部
53:第3計数部
60:マスク期間設定部
61:検出部
62:判定部
70:予備計数部
71:第1予備計数部
72:第2予備計数部
C:コイル
M:三相モータ
R1:抵抗器
1: Motor control device 10: Control unit 42: Zero cross detection unit 51: 1st counting unit 52: 2nd counting unit 53: 3rd counting unit 60: Mask period setting unit 61: Detection unit 62: Judgment unit 70: Preliminary counting Part 71: 1st preliminary counting part 72: 2nd preliminary counting part C: Coil M: Three-phase motor R1: Resistor
Claims (5)
三相の前記コイルのうちの二相の前記コイルに通電されている状態において、前記二相とは異なる他の一相の相電圧の電圧値が前記三相モータの3つの端子の夫々と抵抗器を介して接続された接続点の電圧の電圧値である接続点電圧値を上回るタイミング及び前記相電圧の電圧値が前記接続点電圧値を下回るタイミングを第1ゼロクロスとして検出すると共に、前記第1ゼロクロスが前記相電圧が前記接続点電圧値を上回るタイミングである場合には、所定時間経過後、初めて前記接続点電圧値よりも低い電圧値の前記相電圧を検出したタイミングを第2ゼロクロスとして検出し、前記第1ゼロクロスが前記相電圧が前記接続点電圧値を下回るタイミングである場合には、前記所定時間経過後、初めて前記接続点電圧値よりも高い電圧値の前記相電圧を検出したタイミングを第2ゼロクロスとして検出するゼロクロス検出部と、
連続する前記第1ゼロクロスから前記第2ゼロクロスまでの時間である第1時間を計数する第1計数部と、
前記第1計数部による前記第1時間の計数後、当該第1時間に基づいて当該第1時間よりも短い時間として設定された第2時間が経過するまでの間を計数する第2計数部と、
前記第1計数部による前記第1時間の計数後、当該第1時間に基づいて当該第1時間よりも短い時間として設定され、前記所定時間として用いられる第3時間が経過するまでの間を計数する第3計数部と、
前記第3計数部が前記第3時間を計数している期間を、マスク期間として設定するマスク期間設定部と、
前記マスク期間の終了後、次の前記第1ゼロクロスが検出されるまでの間に、前記コイルを流れる電流に基づいて前記三相モータが有するロータの位置を検出する検出部と、
検出された前記ロータの位置と前記第2計数部の計数結果とに基づいて前記コイルの通電状態を切り替える制御部と、
前記ゼロクロス検出部により検出された前記第2ゼロクロスが当該第2ゼロクロスが検出された以降に新たに検出された前記第1ゼロクロスに基づいて適切であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部により前記第2ゼロクロスが適切でないと判定された場合に、前記第2計数部及び前記第3計数部が前記第1時間として使用する時間であって、当該適切でないと判定された前記第2ゼロクロスまでの前記第1時間の基となる前記第1ゼロクロスが検出されてから、直前の前記第1時間の計数後に計数を開始した前記第3時間の計数後における2つめの前記相電圧の電圧値と前記接続点電圧値との大小関係の切り替わりまでの間の時間を予備第1時間として計数する予備計数部と、
を備えるモータ制御装置。 A motor control device that switches the energized state of the coil of a three-phase motor to control the drive of the three-phase motor.
When the two-phase coil of the three-phase coil is energized, the voltage value of the other one-phase voltage different from the two-phase resists each of the three terminals of the three-phase motor. The timing of exceeding the connection point voltage value, which is the voltage value of the voltage of the connection point connected via the device, and the timing of the voltage value of the phase voltage falling below the connection point voltage value are detected as the first zero cross, and the first When the 1 zero cross is the timing at which the phase voltage exceeds the connection point voltage value, the timing at which the phase voltage having a voltage value lower than the connection point voltage value is detected for the first time after a predetermined time has elapsed is defined as the second zero cross. When the first zero cross is at the timing when the phase voltage falls below the connection point voltage value, the phase voltage having a voltage value higher than the connection point voltage value is detected for the first time after the lapse of the predetermined time. A zero cross detector that detects the timing as the second zero cross,
A first counting unit that counts a first time, which is a continuous time from the first zero cross to the second zero cross,
With the second counting unit that counts the period from the counting of the first time by the first counting unit to the elapse of the second time set as a time shorter than the first time based on the first time. ,
After counting the first time by the first counting unit, the time is set as a time shorter than the first time based on the first time, and the time until the third time used as the predetermined time elapses is counted. 3rd counting unit and
A mask period setting unit that sets the period during which the third counting unit counts the third time as a mask period,
A detection unit that detects the position of the rotor of the three-phase motor based on the current flowing through the coil after the end of the mask period and before the detection of the next first zero cross.
A control unit that switches the energized state of the coil based on the detected position of the rotor and the counting result of the second counting unit.
A determination unit for determining whether or not the second zero cross detected by the zero cross detection unit is appropriate based on the first zero cross newly detected after the second zero cross is detected.
When the determination unit determines that the second zero cross is inappropriate, it is the time used by the second counting unit and the third counting unit as the first time, and the determination is determined to be inappropriate. The second phase voltage after counting in the third hour, which started counting after counting in the first hour immediately before the detection of the first zero cross, which is the basis of the first time up to the second zero cross. A preliminary counting unit that counts the time until the change of the magnitude relationship between the voltage value of the above and the connection point voltage value as the preliminary first time.
A motor control device equipped with.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019091533A JP7275833B2 (en) | 2019-05-14 | 2019-05-14 | Motor controller and electric pump |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019091533A JP7275833B2 (en) | 2019-05-14 | 2019-05-14 | Motor controller and electric pump |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020188579A true JP2020188579A (en) | 2020-11-19 |
JP7275833B2 JP7275833B2 (en) | 2023-05-18 |
Family
ID=73222115
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019091533A Active JP7275833B2 (en) | 2019-05-14 | 2019-05-14 | Motor controller and electric pump |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7275833B2 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001136778A (en) * | 1999-11-02 | 2001-05-18 | Seiko Epson Corp | Method and apparatus for detecting rotor position in sensorless motor |
JP2016059205A (en) * | 2014-09-11 | 2016-04-21 | 株式会社デンソー | Motor drive |
JP2017184389A (en) * | 2016-03-29 | 2017-10-05 | 株式会社ジェイテクト | Control apparatus of electric motor |
JP2017200440A (en) * | 2017-08-03 | 2017-11-02 | ローム株式会社 | Driving device for motor, driving method, cooling device and electronic apparatus |
JP2018074710A (en) * | 2016-10-27 | 2018-05-10 | アイシン精機株式会社 | Drive unit of motor |
JP2018182790A (en) * | 2017-04-03 | 2018-11-15 | アイシン精機株式会社 | Pump control device |
JP2019009964A (en) * | 2017-06-28 | 2019-01-17 | 株式会社ジェイテクト | Motor control apparatus |
-
2019
- 2019-05-14 JP JP2019091533A patent/JP7275833B2/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001136778A (en) * | 1999-11-02 | 2001-05-18 | Seiko Epson Corp | Method and apparatus for detecting rotor position in sensorless motor |
JP2016059205A (en) * | 2014-09-11 | 2016-04-21 | 株式会社デンソー | Motor drive |
JP2017184389A (en) * | 2016-03-29 | 2017-10-05 | 株式会社ジェイテクト | Control apparatus of electric motor |
JP2018074710A (en) * | 2016-10-27 | 2018-05-10 | アイシン精機株式会社 | Drive unit of motor |
JP2018182790A (en) * | 2017-04-03 | 2018-11-15 | アイシン精機株式会社 | Pump control device |
JP2019009964A (en) * | 2017-06-28 | 2019-01-17 | 株式会社ジェイテクト | Motor control apparatus |
JP2017200440A (en) * | 2017-08-03 | 2017-11-02 | ローム株式会社 | Driving device for motor, driving method, cooling device and electronic apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7275833B2 (en) | 2023-05-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8159162B2 (en) | Motor control apparatus, vehicle fan drive apparatus, and motor control method | |
KR101041076B1 (en) | Method for control starting of brushless DC motor | |
JP3297159B2 (en) | DC brushless motor driving apparatus and pass / fail identification method | |
US8217603B2 (en) | Apparatus and method for driving rotary machine | |
JP4735681B2 (en) | MOTOR CONTROL CIRCUIT, VEHICLE FAN DRIVE DEVICE, AND MOTOR CONTROL METHOD | |
US7235941B2 (en) | Phase commutation method of brushless direct current motor | |
US20100259203A1 (en) | Electronically commutated motor | |
JP2017221002A (en) | Motor controller | |
JP4513914B2 (en) | MOTOR CONTROL CIRCUIT, VEHICLE FAN DRIVE DEVICE, AND MOTOR CONTROL METHOD | |
US9979331B2 (en) | Method for controlling a motor | |
EP2538545A2 (en) | Sensorless control unit for brushless DC motor | |
JP7221166B2 (en) | Brushless motor, brushless motor control method, and wiper device control method | |
JP2005245058A (en) | Parallel drive method of dc brushless motor | |
JP2004166436A (en) | Electric fluid pump arrangement | |
JP2020188579A (en) | Motor controller and electric pump | |
JP3577245B2 (en) | Motor start control device | |
JP5330728B2 (en) | Brushless motor drive device | |
JP5161543B2 (en) | Driving method of brushless DC motor | |
JP6798330B2 (en) | Motor control device and motor control method | |
CN109268299B (en) | Fan steering detection device, detection method and fan | |
JP2020171176A (en) | Motor control device | |
JP7290434B2 (en) | MOTOR DRIVE CONTROL DEVICE AND MOTOR DRIVE CONTROL METHOD | |
JP5326948B2 (en) | Inverter control device, electric compressor and electrical equipment | |
JP2024013355A (en) | motor control device | |
US20230208331A1 (en) | Motor control device and motor control method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220309 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230116 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230124 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230224 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230404 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230417 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7275833 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |