JP3256840B2 - ブラシレスモータの駆動制御装置 - Google Patents
ブラシレスモータの駆動制御装置Info
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- JP3256840B2 JP3256840B2 JP03547997A JP3547997A JP3256840B2 JP 3256840 B2 JP3256840 B2 JP 3256840B2 JP 03547997 A JP03547997 A JP 03547997A JP 3547997 A JP3547997 A JP 3547997A JP 3256840 B2 JP3256840 B2 JP 3256840B2
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/14—Electronic commutators
-
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/14—Electronic commutators
- H02P6/15—Controlling commutation time
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ロータの位置を
検出するホール素子からの信号に基づき、電流が供給さ
れる励磁コイルの供給タイミングを制御するブラシレス
モータの駆動制御装置に関する。
検出するホール素子からの信号に基づき、電流が供給さ
れる励磁コイルの供給タイミングを制御するブラシレス
モータの駆動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のブラシレスモータは、例えば特開
昭６０−２０４２８６号公報や特開平５−９１７８９号
公報等に示されるように、永久磁石を有するロータと、
このロータに回転磁界を与える励磁コイルが巻設された
ステータと、ロータの位置を検出するホール素子と、電
流を供給する励磁コイルを切り換えるＦＥＴ等からなる
切換素子とを有しており、ホール素子からの出力信号に
基づいて切換素子による切り換えタイミング、即ち、励
磁コイルへの通電タイミングを制御するようにしてい
る。
昭６０−２０４２８６号公報や特開平５−９１７８９号
公報等に示されるように、永久磁石を有するロータと、
このロータに回転磁界を与える励磁コイルが巻設された
ステータと、ロータの位置を検出するホール素子と、電
流を供給する励磁コイルを切り換えるＦＥＴ等からなる
切換素子とを有しており、ホール素子からの出力信号に
基づいて切換素子による切り換えタイミング、即ち、励
磁コイルへの通電タイミングを制御するようにしてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
構成にあっては、励磁コイルへの通電タイミングがモー
タの出力効率を重視して予め設定されていると、高速回
転域で支障がないが、低速回転域でモータの騒音が大き
くなる。また、通電タイミングがモータの騒音を低減す
る観点から設定されていると、低速回転域では問題ない
が、大きな出力を欲する高速回転域においては、モータ
の出力不足となってしまう傾向にある。
構成にあっては、励磁コイルへの通電タイミングがモー
タの出力効率を重視して予め設定されていると、高速回
転域で支障がないが、低速回転域でモータの騒音が大き
くなる。また、通電タイミングがモータの騒音を低減す
る観点から設定されていると、低速回転域では問題ない
が、大きな出力を欲する高速回転域においては、モータ
の出力不足となってしまう傾向にある。
【０００４】一般に、低速回転域にあっては、モータを
駆動させる要求が強い場合でないことから、モータの出
力効率が多少低下しても騒音の低減を優先させることが
望ましく、また、高速回転域にあっては、モータを駆動
させる要求が強い場合であるので、騒音の低減よりもモ
ータの出力効率を高くすることが望ましい。
駆動させる要求が強い場合でないことから、モータの出
力効率が多少低下しても騒音の低減を優先させることが
望ましく、また、高速回転域にあっては、モータを駆動
させる要求が強い場合であるので、騒音の低減よりもモ
ータの出力効率を高くすることが望ましい。
【０００５】そこで、この発明においては、高速回転域
においては、モータの出力効率の低下を抑え、低速回転
域においては、モータの騒音を低減させることができる
ブラシレスモータの駆動制御装置を提供することを課題
としている。
においては、モータの出力効率の低下を抑え、低速回転
域においては、モータの騒音を低減させることができる
ブラシレスモータの駆動制御装置を提供することを課題
としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、励磁コイ
ルへの通電タイミングが遅れると騒音が小さくなり、逆
に通電タイミングが進むとモータの騒音が大きくなる傾
向にあるという知見に基づき、上記課題を達成する構成
について鋭意研究を重ねた結果、本願発明を完成させる
に至った。
ルへの通電タイミングが遅れると騒音が小さくなり、逆
に通電タイミングが進むとモータの騒音が大きくなる傾
向にあるという知見に基づき、上記課題を達成する構成
について鋭意研究を重ねた結果、本願発明を完成させる
に至った。
【０００７】即ち、この発明にかかるブラシレスモータ
の駆動制御装置は、永久磁石を有するロータと、前記ロ
ータを回転させる回転磁界を発生する励磁コイルが巻設
されたステータと、前記ロータの位置を検出するホール
素子と、電流が供給される励磁コイルを切り換える切換
手段と、前記ホール素子からの出力信号に基づいて前記
切換手段の切り換えタイミングを制御するタイミング制
御手段とを少なくとも具備するブラシレスモータの駆動
制御装置において、前記ホール素子によって検出された
回転速度に対応する信号が所定値より小さいか否かを判
定する判定手段と、第１の判定値と、これより小さい第
２の判定値とを有し、回転速度に対応する信号が第１の
判定値より大きい場合には前記切換手段を切り換えるタ
イミングの遅延を無くし、回転速度に対応する信号が前
記第１の判定値と前記第２の判定値との間の値であれ
ば、前記切換手段を切り換えるタイミングを第１の量を
もって遅延させ、回転速度に対応する信号が第２の判定
値よりも小さい場合には、前記切換手段を切り換えるタ
イミングを前記第１の量よりも大きい第２の量をもって
遅延させるタイミング変更手段とを具備することにあ
る。
の駆動制御装置は、永久磁石を有するロータと、前記ロ
ータを回転させる回転磁界を発生する励磁コイルが巻設
されたステータと、前記ロータの位置を検出するホール
素子と、電流が供給される励磁コイルを切り換える切換
手段と、前記ホール素子からの出力信号に基づいて前記
切換手段の切り換えタイミングを制御するタイミング制
御手段とを少なくとも具備するブラシレスモータの駆動
制御装置において、前記ホール素子によって検出された
回転速度に対応する信号が所定値より小さいか否かを判
定する判定手段と、第１の判定値と、これより小さい第
２の判定値とを有し、回転速度に対応する信号が第１の
判定値より大きい場合には前記切換手段を切り換えるタ
イミングの遅延を無くし、回転速度に対応する信号が前
記第１の判定値と前記第２の判定値との間の値であれ
ば、前記切換手段を切り換えるタイミングを第１の量を
もって遅延させ、回転速度に対応する信号が第２の判定
値よりも小さい場合には、前記切換手段を切り換えるタ
イミングを前記第１の量よりも大きい第２の量をもって
遅延させるタイミング変更手段とを具備することにあ
る。
【０００８】したがって、回転速度に対応する信号が所
定値以下であれば、切換手段の切り換えタイミングが、
回転速度に対応する信号が所定値以上の場合よりも相対
的に遅延されるので、高速回転域において、最適な出力
効率を得る切り換えタイミングに設定しておけば、低速
回転域になった場合には、切り換えタイミングが遅延さ
れて出力効率を重視した設定から騒音の低減を図る設定
へと移行する。このため、高速回転域では充分な出力が
得られ、低速回転域では出力効率が幾分最適状態からず
れるものの、騒音の低減を図ることができる。
定値以下であれば、切換手段の切り換えタイミングが、
回転速度に対応する信号が所定値以上の場合よりも相対
的に遅延されるので、高速回転域において、最適な出力
効率を得る切り換えタイミングに設定しておけば、低速
回転域になった場合には、切り換えタイミングが遅延さ
れて出力効率を重視した設定から騒音の低減を図る設定
へと移行する。このため、高速回転域では充分な出力が
得られ、低速回転域では出力効率が幾分最適状態からず
れるものの、騒音の低減を図ることができる。
【０００９】切換手段の切り換えタイミングは、回転速
度に対応する信号の変化に応じて連続的に或いは段階的
に変動させることが考えられるが、段階的に変動させる
場合にあっては、２段階に変動させるものであっても、
出力効率と騒音とのバランスをよりきめ細かく制御する
ために３段階以上に変動させるものであってもよい。
度に対応する信号の変化に応じて連続的に或いは段階的
に変動させることが考えられるが、段階的に変動させる
場合にあっては、２段階に変動させるものであっても、
出力効率と騒音とのバランスをよりきめ細かく制御する
ために３段階以上に変動させるものであってもよい。
【００１０】例えば、切り換えタイミングを３段階に変
動させる場合には、前記判定手段に第１の判定値とこれ
より小さい第２の判定値とを設け、回転速度に対応する
信号が第１の判定値より大きい場合には前記切換手段を
切り換えるタイミングの遅延を無くし、回転速度に対応
する信号が第１の判定値と第２の判定値との間の値であ
れば、前記切換手段を切り換えるタイミングを第１の量
をもって遅延させ、回転数に対応する信号が第２の判定
値よりも小さい場合には、前記切換手段を切り換えるタ
イミングを前記第１の量よりも大きい第２の量をもって
遅延させる構成とすることが考えられる。
動させる場合には、前記判定手段に第１の判定値とこれ
より小さい第２の判定値とを設け、回転速度に対応する
信号が第１の判定値より大きい場合には前記切換手段を
切り換えるタイミングの遅延を無くし、回転速度に対応
する信号が第１の判定値と第２の判定値との間の値であ
れば、前記切換手段を切り換えるタイミングを第１の量
をもって遅延させ、回転数に対応する信号が第２の判定
値よりも小さい場合には、前記切換手段を切り換えるタ
イミングを前記第１の量よりも大きい第２の量をもって
遅延させる構成とすることが考えられる。
【００１１】上述において、切り換えタイミングの遅延
は、ホール素子からの出力信号を積分回路にて遅延させ
ることで行うものであっても、回転速度に対応する信号
をマイクロコンピュータに入力し、予め与えられたプロ
グラムによって回転速度に対応する信号が所定値より小
さいか否かを判定し、判定結果に応じてホール素子から
の出力信号の遅延量を演算し、回転速度に対応する信号
が所定値より小さいと判定された場合の遅延量を所定値
より大きいと判定された場合のそれよりも大きくするこ
とで行うものであってもよい。
は、ホール素子からの出力信号を積分回路にて遅延させ
ることで行うものであっても、回転速度に対応する信号
をマイクロコンピュータに入力し、予め与えられたプロ
グラムによって回転速度に対応する信号が所定値より小
さいか否かを判定し、判定結果に応じてホール素子から
の出力信号の遅延量を演算し、回転速度に対応する信号
が所定値より小さいと判定された場合の遅延量を所定値
より大きいと判定された場合のそれよりも大きくするこ
とで行うものであってもよい。
【００１２】また、回転速度に対応する信号は、回転速
度を設定する設定信号を用いても、ロータの回転速度を
検出する検出手段からの出力信号を用いてもよい。
度を設定する設定信号を用いても、ロータの回転速度を
検出する検出手段からの出力信号を用いてもよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面により説明する。
いて図面により説明する。
【００１４】図１は、本願発明に係るブラシレスモータ
の制御装置によって制御される三相のブラシレスモータ
１である。このブラシレスモータ１は、永久磁石２を有
するロータ３と、このロータ３に対して回転磁界を発生
するステータ４を有し、前記永久磁石２はロータ３の内
周面であって前記ステータ４の外周面と対峙する位置に
該ロータ３の回転方向に沿ってＮ極とＳ極が交互に配置
される。また、前記ロータ３に固着される回転軸５の先
端には前記ロータ３の位置を検出するためのロータマグ
ネット６が固着され、該ロータマグネット６の近傍には
該ロータマグネット６の磁極の変動を検出するホール素
子７が配されるものである。そして前記ステータ４の各
々のアームに巻回される励磁コイル８は３つの励磁コイ
ルＵ，Ｖ，Ｗからなり、この実施に形態においては該３
つの励磁コイルＵ，Ｖ，Ｗはデルダ結線されている。
尚、励磁コイルＵ，Ｖ，Ｗはスター結線でも良いもので
ある。
の制御装置によって制御される三相のブラシレスモータ
１である。このブラシレスモータ１は、永久磁石２を有
するロータ３と、このロータ３に対して回転磁界を発生
するステータ４を有し、前記永久磁石２はロータ３の内
周面であって前記ステータ４の外周面と対峙する位置に
該ロータ３の回転方向に沿ってＮ極とＳ極が交互に配置
される。また、前記ロータ３に固着される回転軸５の先
端には前記ロータ３の位置を検出するためのロータマグ
ネット６が固着され、該ロータマグネット６の近傍には
該ロータマグネット６の磁極の変動を検出するホール素
子７が配されるものである。そして前記ステータ４の各
々のアームに巻回される励磁コイル８は３つの励磁コイ
ルＵ，Ｖ，Ｗからなり、この実施に形態においては該３
つの励磁コイルＵ，Ｖ，Ｗはデルダ結線されている。
尚、励磁コイルＵ，Ｖ，Ｗはスター結線でも良いもので
ある。
【００１５】以上の構成のブラシレスモータ１を制御す
る制御装置は、例えば図２に示されるもので、前記ホー
ル素子７からの信号を検出するホール検出回路１０と、
このホール検出回路１０からの信号に基づいて前記各励
磁コイルＵ，Ｖ，Ｗへの通電順位を設定する三相ロジッ
ク回路１１と、該三相ロジック回路１１からの通電タイ
ミング信号及び下記する出力デューティ設定回路１３か
らの出力デューティ信号Ｐｄによって前記励磁コイル
Ｕ，Ｖ，Ｗへの通電方向を切換えるスイッチング手段を
制御する出力信号回路１２とによって構成される。前記
スイッチング手段は、バッテリー等の電力供給手段と接
続される電源ライン３０と接地の間に直列に接続される
２つの電界効果トランジスタをそれぞれ１組として、前
記電源ライン３０と接地の間に３組を並列に配して構成
したもので、前記デルタ結線された励磁コイルＵ，Ｖ，
Ｗの各々の端子が前記直列に接続された２つの電界効果
トランジスタ（ＦＥＴ１，２、ＦＥＴ３，４、ＦＥＴ
５，６）の間にそれぞれ接続される。
る制御装置は、例えば図２に示されるもので、前記ホー
ル素子７からの信号を検出するホール検出回路１０と、
このホール検出回路１０からの信号に基づいて前記各励
磁コイルＵ，Ｖ，Ｗへの通電順位を設定する三相ロジッ
ク回路１１と、該三相ロジック回路１１からの通電タイ
ミング信号及び下記する出力デューティ設定回路１３か
らの出力デューティ信号Ｐｄによって前記励磁コイル
Ｕ，Ｖ，Ｗへの通電方向を切換えるスイッチング手段を
制御する出力信号回路１２とによって構成される。前記
スイッチング手段は、バッテリー等の電力供給手段と接
続される電源ライン３０と接地の間に直列に接続される
２つの電界効果トランジスタをそれぞれ１組として、前
記電源ライン３０と接地の間に３組を並列に配して構成
したもので、前記デルタ結線された励磁コイルＵ，Ｖ，
Ｗの各々の端子が前記直列に接続された２つの電界効果
トランジスタ（ＦＥＴ１，２、ＦＥＴ３，４、ＦＥＴ
５，６）の間にそれぞれ接続される。
【００１６】前記ホール検出回路１０は、図３に示すよ
うに、ホール素子７からの検出パルスを方形パルスに成
形する波形成形回路２０と、この波形成形回路２０によ
って成形された方形パルスに、回転数に応じて選択され
た遅延をかける積分回路２１と、この積分回路２１によ
って遅延された検出パルスによって通電タイミングを決
定するパルスを出力する通電タイミング切換回路２２と
によって構成される。
うに、ホール素子７からの検出パルスを方形パルスに成
形する波形成形回路２０と、この波形成形回路２０によ
って成形された方形パルスに、回転数に応じて選択され
た遅延をかける積分回路２１と、この積分回路２１によ
って遅延された検出パルスによって通電タイミングを決
定するパルスを出力する通電タイミング切換回路２２と
によって構成される。
【００１７】これらの回路を図４に示す電気回路図にお
いて具体的に説明すると、電源ライン３０からホール素
子７に供給された電圧は、ロータマグネット６の磁極が
接近しまた遠ざかることによって変動して、図５のＰＨ
で示す検出パルスをオペアンプＯＰ１に出力する。この
バッファとして働くオペアンプＯＰ１は、入力された検
出パルスＰＨを波形成形して図５の方形検出パルスＰＭ
を出力する。
いて具体的に説明すると、電源ライン３０からホール素
子７に供給された電圧は、ロータマグネット６の磁極が
接近しまた遠ざかることによって変動して、図５のＰＨ
で示す検出パルスをオペアンプＯＰ１に出力する。この
バッファとして働くオペアンプＯＰ１は、入力された検
出パルスＰＨを波形成形して図５の方形検出パルスＰＭ
を出力する。
【００１８】また、設定回転速度入力Ｎと比例する入力
設定電圧ＶｎはオペアンプＯＰ２及びＯＰ３でその値
が、定電圧ライン３１の定電圧Ｖｓを抵抗Ｒ１及びＲ２
で分圧した第１の基準電圧Ｖλ及び定電圧Ｖｓを抵抗Ｒ
１及びＲ２で分圧した第２の基準電圧Ｖγ（Ｖγ＞Ｖ
λ）と比較され、前記設定回転速度入力Ｎによる回転速
度が高速、中速若しくは低速のいずれであるかが判定さ
れる。
設定電圧ＶｎはオペアンプＯＰ２及びＯＰ３でその値
が、定電圧ライン３１の定電圧Ｖｓを抵抗Ｒ１及びＲ２
で分圧した第１の基準電圧Ｖλ及び定電圧Ｖｓを抵抗Ｒ
１及びＲ２で分圧した第２の基準電圧Ｖγ（Ｖγ＞Ｖ
λ）と比較され、前記設定回転速度入力Ｎによる回転速
度が高速、中速若しくは低速のいずれであるかが判定さ
れる。
【００１９】まず、設定回転速度入力Ｎが高い場合に
は、入力設定電圧Ｖｎが第１の基準電圧Ｖλ及び第２の
基準電圧Ｖγよりも大きいため、オペアンプＯＰ２及び
オペアンプＯＰ３には出力が発生し、トランジスタＴＲ
１及びＴＲ２は導通状態となる。これにより、リレーＲ
１及びＲ２に電流が流れるため、スイッチＳＷ１及びＳ
Ｗ２が投入され、スイッチＳＷ１はインバータＩＮ１か
らインバータＩＮ２をバイパスする側にスイッチが移動
し、スイッチＳＷ２は抵抗Ｒ７をバイパスする通路を閉
成する。これによって、前記方形検出パルスＰＭがオペ
アンプＯＰ４の非反転入力端子に入力されることとな
り、この方形検出パルスＰＭが高速時のスイッチング切
換信号ＰＭＨとして設定される。このため、高速回転設
定時には、ホール素子７で検出された検出パルスを成形
した方形検出パルスＰＭがそのまま三相ロジック回路１
１に出力タイミング信号として出力される。
は、入力設定電圧Ｖｎが第１の基準電圧Ｖλ及び第２の
基準電圧Ｖγよりも大きいため、オペアンプＯＰ２及び
オペアンプＯＰ３には出力が発生し、トランジスタＴＲ
１及びＴＲ２は導通状態となる。これにより、リレーＲ
１及びＲ２に電流が流れるため、スイッチＳＷ１及びＳ
Ｗ２が投入され、スイッチＳＷ１はインバータＩＮ１か
らインバータＩＮ２をバイパスする側にスイッチが移動
し、スイッチＳＷ２は抵抗Ｒ７をバイパスする通路を閉
成する。これによって、前記方形検出パルスＰＭがオペ
アンプＯＰ４の非反転入力端子に入力されることとな
り、この方形検出パルスＰＭが高速時のスイッチング切
換信号ＰＭＨとして設定される。このため、高速回転設
定時には、ホール素子７で検出された検出パルスを成形
した方形検出パルスＰＭがそのまま三相ロジック回路１
１に出力タイミング信号として出力される。
【００２０】また、前記設定回転速度入力Ｎが中速に設
定されている場合、入力設定電圧Ｖｎは前記第１の基準
電圧Ｖλと第２の基準電圧Ｖγの間となるため、オペア
ンプＯＰ２は出力せず、オペアンプＯＰ３のみが出力す
ることとなる。これによって、トランジスタＴＲ１は導
通せず、トランジスタＴＲ２のみが導通することとな
り、リレーＲ１はＯＦＦ、リレーＲ２がＯＮし、スイッ
チＳＷ１はインバータＩＮ１からインバータＩＮ２まで
のラインとオペアンプＯＰ４の非反転入力端子とを接続
し、スイッチＳＷ２は抵抗Ｒ７をバイパスするラインを
閉成する。
定されている場合、入力設定電圧Ｖｎは前記第１の基準
電圧Ｖλと第２の基準電圧Ｖγの間となるため、オペア
ンプＯＰ２は出力せず、オペアンプＯＰ３のみが出力す
ることとなる。これによって、トランジスタＴＲ１は導
通せず、トランジスタＴＲ２のみが導通することとな
り、リレーＲ１はＯＦＦ、リレーＲ２がＯＮし、スイッ
チＳＷ１はインバータＩＮ１からインバータＩＮ２まで
のラインとオペアンプＯＰ４の非反転入力端子とを接続
し、スイッチＳＷ２は抵抗Ｒ７をバイパスするラインを
閉成する。
【００２１】これによって、前記オペアンプＯＰ１から
出力された方形検出パルスＰＭは、インバータＩＮ１に
よって反転され反転方形検出パルスＰＭＲとなる。しか
しながら、この反転方形検出パルスＰＭＲはスイッチＳ
Ｗ２と抵抗Ｒ７及び抵抗Ｒ８からなる並列合成を介して
コンデンサＣの充電／放電を繰り返すことから、前記反
転方形検出パルスＰＭＲには、所定の遅延（第１の遅
延）がかかり、図５のＰＬＲ１で示す第１の遅延パルス
としてインバータＩＮ２に入力される。そして、このイ
ンバータＩＮ２の出力は、前記第１の遅延パルスＰＬＲ
１が反転して中速時のタイミング設定信号ＰＬ１とな
り、前記オペアンプＯＰ４の非判定入力端子に入力され
る。
出力された方形検出パルスＰＭは、インバータＩＮ１に
よって反転され反転方形検出パルスＰＭＲとなる。しか
しながら、この反転方形検出パルスＰＭＲはスイッチＳ
Ｗ２と抵抗Ｒ７及び抵抗Ｒ８からなる並列合成を介して
コンデンサＣの充電／放電を繰り返すことから、前記反
転方形検出パルスＰＭＲには、所定の遅延（第１の遅
延）がかかり、図５のＰＬＲ１で示す第１の遅延パルス
としてインバータＩＮ２に入力される。そして、このイ
ンバータＩＮ２の出力は、前記第１の遅延パルスＰＬＲ
１が反転して中速時のタイミング設定信号ＰＬ１とな
り、前記オペアンプＯＰ４の非判定入力端子に入力され
る。
【００２２】そして、このオペアンプＯＰ４において、
前記中速時のタイミング設定信号ＰＬ１は該オペアンプ
ＯＰ４の反転入力端子に入力される第３の基準電圧Ｖｔ
と比較され、中速時のタイミング切換信号ＰＭＭとし
て、前記高速時のタイミング切換信号ＰＭＨよりもｔ１
だけ遅れた信号として三相ロジック回路１１に出力され
る。
前記中速時のタイミング設定信号ＰＬ１は該オペアンプ
ＯＰ４の反転入力端子に入力される第３の基準電圧Ｖｔ
と比較され、中速時のタイミング切換信号ＰＭＭとし
て、前記高速時のタイミング切換信号ＰＭＨよりもｔ１
だけ遅れた信号として三相ロジック回路１１に出力され
る。
【００２３】また、前記設定回転速度入力Ｎが低速に設
定されている場合、入力設定電圧Ｖｎは前記第１の基準
電圧Ｖλ及び第２の基準電圧Ｖγよりも低い値となるた
め、オペアンプＯＰ２及びオペアンプＯＰ３の出力が共
にＯＦＦとなる。これによって、トランジスタＴＲ１及
びトランジスタＴＲ２は共に非導通となって、リレーＲ
１及びリレーＲ２がＯＦＦし、スイッチＳＷ１はインバ
ータＩＮ１からインバータＩＮ２までのラインとオペア
ンプＯＰ４の非反転入力端子とを接続し、スイッチＳＷ
２は抵抗Ｒ７をバイパスするラインを開成する。
定されている場合、入力設定電圧Ｖｎは前記第１の基準
電圧Ｖλ及び第２の基準電圧Ｖγよりも低い値となるた
め、オペアンプＯＰ２及びオペアンプＯＰ３の出力が共
にＯＦＦとなる。これによって、トランジスタＴＲ１及
びトランジスタＴＲ２は共に非導通となって、リレーＲ
１及びリレーＲ２がＯＦＦし、スイッチＳＷ１はインバ
ータＩＮ１からインバータＩＮ２までのラインとオペア
ンプＯＰ４の非反転入力端子とを接続し、スイッチＳＷ
２は抵抗Ｒ７をバイパスするラインを開成する。
【００２４】これによって、前記オペアンプＯＰ１から
出力された方形検出パルスＰＭは、インバータＩＮ１に
よって反転され反転方形検出パルスＰＭＲとなるが、こ
の反転方形検出パルスＰＭＲは抵抗Ｒ７を介してコンデ
ンサＣの充電／放電を繰り返すことから、前記判定方形
検出パルスＰＭＲには、抵抗Ｒ７及びコンデンサＣによ
って決定される時定数による遅延（第２の遅延）がかか
り、図５のＰＬＲ２で示す第２の遅延パルスとしてイン
バータＩＮ２に入力される。そして、このインバータＩ
Ｎ２の出力は、前記第２の遅延パルスＰＬＲ２が反転し
て低速時のタイミング設定信号ＰＬ２となり、前記オペ
アンプＯＰ４の非判定入力端子に入力される。
出力された方形検出パルスＰＭは、インバータＩＮ１に
よって反転され反転方形検出パルスＰＭＲとなるが、こ
の反転方形検出パルスＰＭＲは抵抗Ｒ７を介してコンデ
ンサＣの充電／放電を繰り返すことから、前記判定方形
検出パルスＰＭＲには、抵抗Ｒ７及びコンデンサＣによ
って決定される時定数による遅延（第２の遅延）がかか
り、図５のＰＬＲ２で示す第２の遅延パルスとしてイン
バータＩＮ２に入力される。そして、このインバータＩ
Ｎ２の出力は、前記第２の遅延パルスＰＬＲ２が反転し
て低速時のタイミング設定信号ＰＬ２となり、前記オペ
アンプＯＰ４の非判定入力端子に入力される。
【００２５】そして、このオペアンプＯＰ４において、
前記低速時のタイミング設定信号ＰＬ２は該オペアンプ
ＯＰ４の反転入力端子に入力される第３の基準電圧Ｖｔ
と比較され、低速時のタイミング切換信号ＰＭＬとし
て、前記高速時のタイミング切換信号ＰＭＨよりもｔ２
だけ遅れた信号として三相ロジック回路１１に出力され
る。
前記低速時のタイミング設定信号ＰＬ２は該オペアンプ
ＯＰ４の反転入力端子に入力される第３の基準電圧Ｖｔ
と比較され、低速時のタイミング切換信号ＰＭＬとし
て、前記高速時のタイミング切換信号ＰＭＨよりもｔ２
だけ遅れた信号として三相ロジック回路１１に出力され
る。
【００２６】また、前述した回路と同様の働きをマイク
ロコンピュ−タによって動作させた場合、例えば図６の
フローチャートで示すような制御を例として上げること
ができる。この制御において、先ずステップ１１０にお
いて設定回転数入力Ｎを読み込む。そして、この設定回
転数入力Ｎをステップ１２０及び１３０で所定値γ及び
所定値λ（λ＞γ）と比較し、ステップ１２０で設定回
転速度入力Ｎが所定値γよりも低いと判定された場合に
は、設定回転速度が低速であると判定できるため、ステ
ップ１４０に進んで、前記ホール素子検出パルスの遅延
量を大に設定するものである。
ロコンピュ−タによって動作させた場合、例えば図６の
フローチャートで示すような制御を例として上げること
ができる。この制御において、先ずステップ１１０にお
いて設定回転数入力Ｎを読み込む。そして、この設定回
転数入力Ｎをステップ１２０及び１３０で所定値γ及び
所定値λ（λ＞γ）と比較し、ステップ１２０で設定回
転速度入力Ｎが所定値γよりも低いと判定された場合に
は、設定回転速度が低速であると判定できるため、ステ
ップ１４０に進んで、前記ホール素子検出パルスの遅延
量を大に設定するものである。
【００２７】また、前記設定回転速度入力Ｎが前記所定
値γよりも大きい場合には、ステップ１３０で所定値λ
と比較される。このステップ１３０の判定において、設
定回転速度入力Ｎが所定値λよりも小さいと判定された
場合には、前記設定回転速度入力Ｎが中速であると判断
できるために、ステップ１５０に進んで前記ホール素子
検出パルスの遅延量を中に設定するものである。
値γよりも大きい場合には、ステップ１３０で所定値λ
と比較される。このステップ１３０の判定において、設
定回転速度入力Ｎが所定値λよりも小さいと判定された
場合には、前記設定回転速度入力Ｎが中速であると判断
できるために、ステップ１５０に進んで前記ホール素子
検出パルスの遅延量を中に設定するものである。
【００２８】さらに、前記ステップ１３０の判定におい
て設定回転速度入力Ｎが所定値λよりも大きいと判定さ
れた場合には、前記設定回転速度入力Ｎが高速に設定さ
れていると判断できるために、ステップ１６０に進んで
ホール素子検出パルスの遅延量を設定しない（無）よう
にするものである。
て設定回転速度入力Ｎが所定値λよりも大きいと判定さ
れた場合には、前記設定回転速度入力Ｎが高速に設定さ
れていると判断できるために、ステップ１６０に進んで
ホール素子検出パルスの遅延量を設定しない（無）よう
にするものである。
【００２９】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
回転速度に対応する信号が所定値以下である場合、つま
り、低速回転域においては、回転速度が所定値以上であ
る場合、つまり高速回転域時の時よりも切り換えタイミ
ングを相対的に遅延させるようにしたので、低速回転域
では効率よりも騒音の低減を優先するようにしたので、
車両内に滞在する乗員に対して不快な騒音を抑制するこ
とができる。
回転速度に対応する信号が所定値以下である場合、つま
り、低速回転域においては、回転速度が所定値以上であ
る場合、つまり高速回転域時の時よりも切り換えタイミ
ングを相対的に遅延させるようにしたので、低速回転域
では効率よりも騒音の低減を優先するようにしたので、
車両内に滞在する乗員に対して不快な騒音を抑制するこ
とができる。
【００３０】
【図１】本願発明の実施の形態に係るブラシレスモータ
の略構成図である。
の略構成図である。
【図２】本願発明の実施の形態に係るブラシレスモータ
制御装置の一部を示した電気回路図である。
制御装置の一部を示した電気回路図である。
【図３】ホール素子検出回路の構成を示した説明図であ
る。
る。
【図４】ホール素子検出回路の電気回路図である。
【図５】各段階の出力パルスを示したタイミングチャー
ト図である。
ト図である。
【図６】本館発明の実施の形態に係る制御のフローチャ
ート図である。
ート図である。
１ ブラシレスモータ ２ 永久磁石 ３ ロータ ４ ステータ ７ ホール素子 ８（Ｕ，Ｖ，Ｗ） 励磁コイル １０ ホール検出回路 ２０ 波形成形回路 ２１ 積分回路 ２２ 通電タイミング切換回路
フロントページの続き (72)発明者 堀内 和好 埼玉県大里郡江南町大字千代字東原39番 地 株式会社ゼクセル 江南工場内 (72)発明者 安藤 宏司 埼玉県大里郡江南町大字千代字東原39番 地 株式会社ゼクセル 江南工場内 (56)参考文献 特開 平８−265919（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−340692（ＪＰ，Ａ) 国際公開96／1521（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02P 6/08
Claims (7)
- 【請求項１】 永久磁石を有するロータと、前記ロータ
を回転させる回転磁界を発生する励磁コイルが巻設され
たステータと、前記ロータの位置を検出するホール素子
と、電流が供給される励磁コイルを切り換える切換手段
と、前記ホール素子からの出力信号に基づいて前記切換
手段の切り換えタイミングを制御するタイミング制御手
段とを少なくとも具備するブラシレスモータの駆動制御
装置において、 前記ホール素子によって検出された 回転速度に対応する
信号が所定値より小さいか否かを判定する判定手段と、第１の判定値と、これより小さい第２の判定値とを有
し、回転速度に対応する信号が第１の判定値より大きい
場合には前記切換手段を切り換えるタイミングの遅延を
無くし、回転速度に対応する信号が前記第１の判定値と
前記第２の判定値との間の値であれば、前記切換手段を
切り換えるタイミングを第１の量をもって遅延させ、回
転速度に対応する信号が第２の判定値よりも小さい場合
には、前記切換手段を切り換えるタイミングを前記第１
の量よりも大きい第２の量をもって遅延させる タイミン
グ変更手段とを具備することを特徴とするブラシレスモ
ータの駆動制御装置。 - 【請求項２】 前記切換手段を切り換えるタイミングの
遅延は、回転速度に対応する信号の変化に応じて連続的
に変更される請求項１記載のブラシレスモータの駆動制
御装置。 - 【請求項３】 前記切換手段を切り換えるタイミングの
遅延は、回転速度に対応する信号の変化に応じて段階的
に変更される請求項１記載のブラシレスモータの駆動制
御装置。 - 【請求項４】 前記切換手段を切り換えるタイミングの
遅延は、前記ホール素子からの出力信号を積分回路にて
遅延させることで行う請求項１記載のブラシレスモータ
の駆動制御装置。 - 【請求項５】 永久磁石を有するロータと、前記ロータ
を回転させる回転磁界を発生する励磁コイルが巻設され
たステータと、前記ロータの位置を検出するホ ール素子
と、電流が供給される励磁コイルを切り換える切換手段
と、前記ホール素子からの出力信号に基づいて前記切換
手段の切り換えタイミングを制御するタイミング制御手
段とを少なくとも具備するブラシレスモータの駆動制御
装置において、 前記ホール素子によって検出された回転速度に対応する
信号をマイクロコンピュータに入力し、前記回転速度に
対応する信号が所定値より小さいか否かを判定し、この
判定結果に応じて前記ホール素子からの出力信号の遅延
量を演算し、前記回転速度に対応する信号が所定値より
小さいと判定された場合の遅延量を前記所定値より大き
いと判定された場合のそれよりも大きくすることで行う
ブラシレスモータの駆動制御装置。 - 【請求項６】 回転速度に対応する信号は、回転速度を
設定する設定信号である請求項５記載のブラシレスモー
タの駆動制御装置。 - 【請求項７】 回転速度に対応する信号は、ロータの回
転速度を検出する検出手段からの出力信号である請求項
５記載のブラシレスモータの駆動制御装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03547997A JP3256840B2 (ja) | 1997-02-04 | 1997-02-04 | ブラシレスモータの駆動制御装置 |
| US09/018,070 US5907226A (en) | 1997-02-04 | 1998-02-03 | Drive control apparatus for brushless motor |
| KR1019980003141A KR100279185B1 (ko) | 1997-02-04 | 1998-02-04 | 브러시레스 모우터의 구동제어장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03547997A JP3256840B2 (ja) | 1997-02-04 | 1997-02-04 | ブラシレスモータの駆動制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10225166A JPH10225166A (ja) | 1998-08-21 |
| JP3256840B2 true JP3256840B2 (ja) | 2002-02-18 |
Family
ID=12442908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03547997A Expired - Fee Related JP3256840B2 (ja) | 1997-02-04 | 1997-02-04 | ブラシレスモータの駆動制御装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5907226A (ja) |
| JP (1) | JP3256840B2 (ja) |
| KR (1) | KR100279185B1 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6765358B1 (en) * | 1999-11-16 | 2004-07-20 | Wellington Drive Technologies Limited | Electric motor |
| DE102004001932B4 (de) * | 2004-01-14 | 2009-10-01 | Minebea Co., Ltd. | Verfahren zur Ansteuerung eines elektronisch kommutierten Motors und Motorsteuerung |
| JP4454328B2 (ja) * | 2004-01-29 | 2010-04-21 | 三洋電機株式会社 | モータ駆動装置、集積回路、モータ駆動方法 |
| US7002311B2 (en) * | 2004-03-18 | 2006-02-21 | Minebea Co., Ltd. | Motor speed sensor advancement emulation and compensation |
| JP5450960B2 (ja) * | 2008-01-23 | 2014-03-26 | ローム株式会社 | モータ駆動装置およびそれを用いた冷却装置 |
| JP2012157135A (ja) * | 2011-01-25 | 2012-08-16 | Nidec Techno Motor Corp | モータの制御装置 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3863118A (en) * | 1973-01-26 | 1975-01-28 | Warner Electric Brake & Clutch | Closed-loop speed control for step motors |
| US4720663A (en) * | 1986-03-31 | 1988-01-19 | United Technologies Electro Systems, Inc. | Brushless motor speed control |
| JP2875529B2 (ja) * | 1987-10-31 | 1999-03-31 | ソニー株式会社 | センサレスブラシレスモータの駆動装置 |
| BR8901539A (pt) * | 1989-03-27 | 1990-10-30 | Brasil Compressores Sa | Processo e circuito eletronico para controle de motor de corrente continua sem escovas |
| KR940001917B1 (ko) * | 1990-08-28 | 1994-03-11 | 가부시기가이샤 도시바 | 센서레스 스핀들 모터 제어 장치 |
| US5233275A (en) * | 1991-11-01 | 1993-08-03 | Micropolis Corporation | Simplified sensorless DC motor commutation control circuit using analog timing techniques |
| US5319289A (en) * | 1992-02-24 | 1994-06-07 | Silicon Systems, Inc. | Adaptive commutation delay for multi-pole brushless DC motors |
| DE69633846D1 (de) * | 1995-03-01 | 2004-12-23 | Koninkl Philips Electronics Nv | Schaltung zur regelung eines elektromotors in abhängigkeit von der rotorposition |
-
1997
- 1997-02-04 JP JP03547997A patent/JP3256840B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-02-03 US US09/018,070 patent/US5907226A/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-02-04 KR KR1019980003141A patent/KR100279185B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5907226A (en) | 1999-05-25 |
| KR19980071078A (ko) | 1998-10-26 |
| JPH10225166A (ja) | 1998-08-21 |
| KR100279185B1 (ko) | 2001-01-15 |
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