JP3854186B2 - Brushless motor and motor control device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、車両の空調装置における送風に用いられるブラシレスモータ及びこのようなブラシレスモータ等のモータ制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
車両に搭載された空調装置における送風駆動源には、例えば、駆動回路に設けられたパワートランジスタ等の半導体素子をON/OFFすることで整流した電流をコイルに通電して永久磁石を含めて構成されるロータを回転させるブラシレスモータが採用されており、ブラシレスモータの回転駆動力によってブロワを回転させて空調装置の本体部分から車両室内へ送風している。
【0003】
ところで、ブラシレスモータにおける整流タイミングの設定方法としては、大別すると、ホールIC素子等の磁気センサが検出したロータの回転位置に基づく方法と、フォトインタラプタやロータリエンコーダが検出したロータの回転周期に基づく方法の2種類がある。
【0004】
例えば、3相ブラシレスモータの整流タイミングを、磁気センサでロータの回転位置を検出し、この検出結果に基づいて設定する場合には、ロータに対して同軸的且つ一体的に設けられたセンサマグネットの周囲に、最低で3つの磁気センサを所定角度毎にに配置する。センサマグネットその回転周方向に沿って交互に極性が異なるように形成されているため、センサマグネットが回転すると、磁気センサと対向するセンサマグネットの磁極が変化する。各磁気センサは、それぞれ対向する磁極を検出し、各磁気センサが検出したセンサマグネットの磁極の組み合わせによりロータの回転位置が検出され、各磁気センサが検出した磁極の組み合わせの変化に伴い整流タイミングを変化させることでコイルの周囲に回転磁界が形成される。
【0005】
一方、フォトインタラプタやロータリエンコーダが検出したロータの回転周期に基づく方法では、フォトインタラプタやロータリエンコーダが検出したロータの回転周期に基づいてロータの予測回転位置を位相角毎に細分化したうえで所謂PWM(Pulse Width Modulation;パルス幅変調)制御を行ない、これにより、台形波や正弦波等の任意の通電波形で各コイルに電流を流して回転磁界を発生させている。
【0006】
このような回転周期に基づく方法では、上記の磁気センサが検出したロータの回転位置に基づいて整流する方法に比べてトルクリプルを低減できるというメリットがある。その一方で、フォトインタラプタやロータリエンコーダ等の回転周期を検出するための手段が比較的に高価で、コスト低減という観点からするとデメリットになっている。
【0007】
そこで、上記のようなロータの回転周期の検出に、フォトインタラプタやロータリエンコーダ等の高価な手段を用いずに、ロータが1回転する間にマイコンのタイマ等でカウントを行なう方法が考えられる。
【0008】
すなわち、上記の磁気センサによる回転位置検出は、磁気センサが対向する永久磁石の磁極を検出している構造である。したがって、ロータの回転周方向に沿った磁極の総数(N極とS極の総数)が既知であれば、磁気センサにおける検出結果の変化の数からロータが1回転したことを検出できる。ここで、磁気センサの検出結果が変化したと際にタイマによるカウントを開始すれば、永久磁石の磁極の総数分だけ磁気センサでの検出結果が変化した際のタイマでのカウント数がロータの周期に対応するものとなり、このようにして得られたロータの回転周期(カウント数)を用いることで、結果的にフォトインタラプタやロータリエンコーダを用いた場合と同様の効果を得ることができるものである。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、磁気センサでの検出結果の変化に基づいてロータの回転周期を検出する構成とした場合には、複数の磁気センサによるロータの回転位置検出結果に基づく通電制御と、ロータの回転周期検出結果に基づく通電制御の双方が可能となり、例えば、ロータの回転速度等、ロータの状態に応じて、適宜に通電制御の方法を切り替えるという構成が考えられる。
【0010】
しかしながら、複数の磁気センサでの各検出結果のパターンに基づいて通電制御を行なうと、各コイルに流れる電流の通電波形は方形波となるのに対し、上記のように回転周期に基づく場合には、台形波や正弦波となる。
【0011】
このように、通電制御の方法で通電波形が異なると、通電制御の方法を切り替えた際に波形の差異に起因して、出力トルクの変動やチャタリングが生じ、更に、このような現象に起因して異音等が発生することが考えられる。
【0012】
本発明は、上記事実を考慮して、通電波形が異なる制御に切り替えても、出力トルクの変動やチャタリング等の発生を防止若しくは低減できるブラシレスモータ及びモータ制御装置を得ることが目的である。
【0013】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載のブラシレスモータは、通電状態で周囲に所定の磁界を形成する複数相のコイルを有する固定子と、永久磁石を有し、前記複数相のコイルが形成する磁界と前記永久磁石が形成する磁界との相互作用で生じる回転力で回転する回転子と、前記回転子の回転位置を検出し、検出した前記回転位置に基づいた位置検出信号を出力する回転位置検出手段と、前記回転子の周期を検出し、検出した前記周期に基づいた周期検出信号を出力する周期検出手段と、前記位置検出信号に基づいた所定波形の第1制御信号及び前記周期検出信号に基づき且つ前記第1制御信号とは異なる波形で、最終的に前記コイルが通電された際の通電波形が左右非対象の通電波形になる第2制御信号の双方を生成可能な制御信号生成手段と、前記第1制御信号及び前記第2制御信号の何れか一方の制御信号を出力すると共に、特定の条件を満たした場合に前記何れか一方の制御信号から何れか他方の制御信号に切り替えて出力する制御手段と、前記制御手段から出力された前記第1制御信号又は前記第2制御信号に基づいたタイミングで前記複数相のコイルの各々を通電し或いは通電解除する整流手段と、を備え、更に、前記制御手段が出力する制御信号を切り替える際に、前記制御手段は、出力していた前記何れか一方の制御信号に基づいて前記コイルが通電された際の通電波形と、前記何れか他方の制御信号に基づいて前記コイルが通電された際の通電波形との乖離を小さくし、又は、当該乖離をなくすように前記何れか一方の制御信号に基づき前記何れか他方の制御信号を補正すると共に、前記何れか他方の制御信号に基づいて前記コイルが通電された際の通電波形の通電開始から通電停止までの時間的中心と前記通電波形の電流有効面積の中心とのずれを修正すべく前記切り替えの直前に出力された前記何れか一方の制御信号に基づいて前記何れか他方の制御信号を補正する、ことを特徴としている。
【0014】
上記構成のブラシレスモータでは、整流手段が固定子に設けられた複数相のコイルに対して所定の通電波形で電流を流すと、コイルの周囲に所定の磁界が形成される。このコイルが形成する磁界と回転子に設けられた永久磁石が形成する磁界との相互作用で回転力が生じ、この回転力によって回転子が所定の速度で回転する。
【0015】
一方、回転する回転子の回転位置は、回転位置検出手段によって検出され、回転子の回転位置に対応した位置検出信号が回転位置検出手段から出力されると共に、回転する回転子の回転周期が周期検出手段に検出され、回転子の回転周期に対応した周期検出信号が周期検出手段から出力される。
【0016】
回転位置検出手段から出力された位置検出信号及び周期検出手段から出力された周期検出信号は制御手段に入力される。制御信号生成手段では、位置検出信号に基づいた第1制御信号の生成が可能であると共に、周期検出信号に基づいた第2制御信号の生成が可能である。
【0017】
制御信号生成手段で生成された第1制御信号及び第2制御信号の何れか一方の制御信号は、制御手段を介して出力される。制御手段から出力された何れか一方の制御信号は、整流手段に入力され、整流手段では入力された何れか一方の制御信号(すなわち、第1制御信号又は第2制御信号)に基づいたタイミングで上記の複数相のコイルの各々を通電状態又は通電解除状態にする。
【0018】
ところで、本ブラシレスモータでは、特定の条件を満たすと、制御手段では出力する制御信号を、それまでの何れか一方の制御信号から何れか他方の制御信号に切り替える。
【0019】
ここで、第1制御信号と第2制御信号とでは、互いに信号波形が異なるため、整流手段では第1制御信号が入力されるか第2制御信号が入力されるかで通電及び通電解除のタイミングが変わり、その結果、整流手段に第1制御信号が入力された場合と第2制御信号が入力された場合とでは、各コイルに流れる電流の通電波形が変わる。
【0020】
このように、各コイルに流れる電流の通電波形を変えることで、回転子の状態(例えば、回転子の回転速度)等に応じて、より一層適切なタイミングで各コイルに通電でき、異音の発生を抑制若しくは防止できたり、又は、消費電力を低減できたりする。
【0021】
ところで、上記のように、第1制御信号と第2制御信号とでは信号波形が異なり、その結果、整流手段に入力される信号が第1制御信号と第2制御信号とで通電波形が変わる。
【0022】
ここで、本ブラシレスモータでは、上記のように制御手段が出力する制御信号を切り替える場合には、第1制御信号に基づいてコイルが通電された際の通電波形と、第2制御信号に基づいてコイルが通電された際の左右非対称の通電波形との乖離が小さくなり、又は、このような乖離がなくなるようにそれまで出力していた何れか一方の制御信号に基づいて切り替え後に出力する何れか他方の制御信号の信号レベルや位相等が補正される。さらに、何れか他方の制御信号に基づいて整流手段がコイルを通電した際の通電波形の通電開始から通電停止までの時間的中心と通電波形の電流有効面積の中心とのずれが修正されるように切り替えの直前に出力された何れか一方の制御信号に基づいて何れか他方の制御信号が補正される。これによって、切り替えが行なわれる直前の何れか一方の制御信号に基づくタイミングで整流手段が各コイルへ通電又は通電解除した際の本ブラシレスモータの出力と、切り替え後の何れか他方の制御信号に基づくタイミングで整流手段が各コイルへ通電又は通電解除した際の本ブラシレスモータの出力と、の乖離が是正され(すなわち、乖離が無くなるか或いは小さくなり)、このような乖離に起因するトルク変動やチャタリング等が防止若しくは低減される。
【0023】
なお、本発明は、特定の条件を満たした場合に、制御手段が出力していた何れか一方の制御信号に基づいて何れか他方の制御信号を補正して、何れか一方の制御信号から補正された何れか他方の制御信号に切り替えて出力する構成である。ここで、特定の条件を満たしていると制御手段が判定した直後に制御手段が上記の制御信号の切り替えを行なう構成であってよいのは勿論のこと、例えば、特定の条件を満たしていると制御手段が判定しても、この判定が所定回数連続するまでは、上記の制御信号の切り替えを行なわずに現状を保留し、この判定が所定回数連続した場合に制御手段が制御信号の切り替えを行なう構成としてもよい。
【0024】
このように、所定回数連続して特定の条件であると制御手段が判定してから制御信号の切り替えを行なう構成とした場合には、信号に含まれるノイズに起因する誤判定による制御信号の切り替えを防止でき、その結果、不用意な制御信号の切り替えによるトルク変動やチャタリング等を防止若しくは低減できる。
【0025】
また、本発明では特に言及していないが、回転子の回転位置のみならず、回転方向をも回転位置検出手段若しくは他の回転方向検出手段が検出する構成とし、回転子の回転方向も制御信号の切り替えを行なうための判断条件の1つとして付加してもよい。このように、回転子の回転方向を制御信号の切り替えを行なうための判断条件の1つとした場合には、例えば、何らかの外力が回転子に作用することで回転子が逆転し、この逆転を回転位置検出手段若しくは他の回転方向検出手段が検出した場合には、第1制御信号に基づいたタイミングで整流手段を制御する構成とする。これにより、回転子の回転制御が回転子の急激な回転数や回転方向の変化に的確に対応できる。
【0026】
請求項2記載のブラシレスモータは、請求項1記載の本発明において、各々が前記回転子の周囲に配置されて前記回転子を構成する前記永久磁石若しくは前記回転子に一体的に設けられた他の永久磁石の磁極を検出する複数の磁気センサを含めて前記回転位置検出手段を構成すると共に、前記複数の磁気センサの何れか1つの磁気センサから出力された検出信号に基づいて、所定の回転位置から前記回転子が1回転するまでの間で計数を行なうタイマ手段を含めて前記周期検出手段を構成し、前記周期検出信号を前記タイマ手段の計数値に基づく計数信号とした、ことを特徴としている。
【0027】
上記構成のブラスレスモータでは、回転位置検出手段を構成する複数の磁気センサが回転子の周囲に配置される。回転子が回転すると回転子を構成する永久磁石若しくはこの永久磁石とは別に回転子に一体的に設けられた他の永久磁石が回転し、複数の磁気センサと対向する永久磁石の磁極が変化する。磁気センサは、検出した磁極に対応した検出信号を出力し、この検出信号の組み合わせで回転子の回転位置が検出される。制御信号生成手段では、これらの磁気センサから出力された検出信号の組み合わせパターンに応じて第1制御信号が生成される。
【0028】
一方、上記の磁気センサは、回転する永久磁石の磁極を検出する構成であるため、永久磁石の磁極数(N極とS極の総計)が既知であれば、何れか1つの磁気センサから出力される検出信号の切り替わり数に基づいて、回転子が1回転したことを検出できる。本ブラシレスモータでは、周期検出手段を構成するタイマ手段を備えており、上記の何れか1つの磁気センサからの検出信号に基づいて回転子が所定の回転位置から1回転するまでの間で計数(カウント)を行ない、この計数値により回転子の周期が得られる(すなわち、タイマ手段での計数値に対応した計数信号が周期検出信号となる)。制御信号生成手段では、タイマ手段からの計数信号に基づいて第2制御信号が生成される。
【0029】
ここで、第1制御信号が各磁気センサからの検出信号のパターンに依存しているのに対して第2制御信号は回転子が1回転するまでの計数値に依存する。したがって、回転子の回転速度が変化する場合等においては第1制御信号でコイルに流れる電流を制御でき、比較的に回転子の速度変化が少ない場合等には第2制御信号によって、より一層細かな電流制御を行なえる。
【0030】
請求項3記載のブラシレスモータは、請求項2記載の本発明において、前記タイマ手段は計数の上限値を有し、前記タイマ手段による計数値が前記上限値以内である状態を前記特定の条件にすると共に、当該特定の条件を満たした場合に前記制御手段が出力する制御信号を前記第1制御信号から前記第2制御信号に切り替える、ことを特徴としている。
【0031】
上記構成のブラスレスモータでは、タイマ手段が計数の上限値を有しているため、例えば、タイマ手段での計数値が上限値に達しても回転子が1回転していなければ、この場合にタイマ手段から出力された計数信号に基づいて制御信号生成手段が第2制御信号を生成しても、この第2制御信号に基づいた整流手段での整流タイミング(すなわち、各コイルに対する通電又は通電解除のタイミング)は適切とは言えない。
【0032】
したがって、本ブラシレスモータでは、このように、タイマ手段での計数値が上限値に達しても回転子が1回転しない状態であれば、制御手段からは第1制御信号が出力される。
【0033】
一方、タイマ手段から出力された計数信号が、タイマ手段で計数できる上限値以下であれば、制御手段から出力される制御信号が第1制御信号から第2制御信号に切り替えられる。しかも、この切り替え時においては、上記のようにそれまで出力されていた第1制御信号に基づいて第2制御信号が補正されるため、トルク変動やチャタリング等を防止若しくは低減しつつ円滑に第2制御信号に基づいた整流に切り替えられる。
【0034】
請求項4記載のブラシレスモータは、請求項2又は請求項3記載の本発明において、前記計数信号に基づいて前記タイマ手段が正常に動作しているか否かを前記制御手段が判定し、前記タイマ手段が正常に動作していると前記制御手段が判定した状態を前記特定の条件にすると共に、当該特定の条件を満たした場合に前記制御手段が出力する制御信号を前記第1制御信号から前記第2制御信号に切り替える、ことを特徴としている。
【0035】
上記構成のブラスレスモータでは、タイマ手段から計数信号が出力されると、計数信号は制御信号生成手段に入力されて第2制御信号の生成に供されると共に、制御手段に入力されてタイマ手段が正常に動作しているか否かが判定される。
【0036】
ここで、例えば、タイマ手段の計数がオーバーフロー等を起こして正常に動作していないような場合にタイマ手段から出力された計数信号に基づいて制御信号生成手段が第2制御信号を生成しても、この第2制御信号に基づいた整流手段での整流タイミング(すなわち、各コイルに対する通電又は通電解除のタイミング)は適切とは言えない。
【0037】
したがって、本ブラシレスモータでは、このように、タイマ手段が正常に動作していないと制御手段が判定した場合には、制御手段からは第1制御信号が出力される。
【0038】
一方、タイマ手段が正常に動作していると制御手段が判定した場合には、制御手段から出力される制御信号が第1制御信号から第2制御信号に切り替えられる。しかも、この切り替え時においては、上記のようにそれまで出力されていた第1制御信号に基づいて第2制御信号が補正されるため、トルク変動やチャタリング等を防止若しくは低減しつつ円滑に第2制御信号に基づいた整流に切り替えられる。
【0039】
請求項5記載のブラシレスモータは、請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の本発明において、前記第1制御信号に基づいて前記複数相のコイルの各々に流れる電流の通電波形を、前記複数の磁気センサが検出した前記永久磁石の磁極の位置に基づいて通電状態若しくは通電解除状態となる方形波とし、前記第2制御信号に基づく前記通電波形を、前記回転子の位相で通電レベルが異なる台形波とした、ことを特徴としている。
【0040】
上記構成のブラスレスモータでは、制御手段から第1制御信号が出力されて、この第1制御信号に基づいて整流手段が各コイルに対して通電並びに通電解除を行なうと、このときに各コイルに流れる電流の通電波形は方形波となる。
【0041】
一方、制御手段から第2制御信号が出力されて、この第2制御信号に基づいて整流手段が各コイルに対して通電並びに通電解除を行なうと、このときに各コイルに流れる電流の通電波形は台形波となる。
【0042】
このように本ブラシレスモータでは、第1制御信号が出力された場合と第2制御信号が出力された場合とでは、各コイルでの通電波形が異なり、仮に、通電波形の通電レベルや整流タイミングが同じであれば、切り替え時において本ブラシレスモータの出力が変化する。
【0043】
しかしながら、本ブラシレスモータでは、上記のように第1制御信号及び第2制御信号の何れか一方の制御信号から何れか他方の制御信号に切り替えられる際には、切り替え直前に出力された何れか一方の制御信号に基づいて何れか他方の制御信号が補正されるため、切り替え時における出力変化等が防止若しくは軽減される。
【0044】
請求項6記載のブラシレスモータは、請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の本発明において、前記周期検出信号に基づく入力信号と所定波形の参照波とを比較し、前記入力信号のレベルに応じてパルス幅が異なる前記第2制御信号を前記制御信号生成手段が生成すると共に、前記特定の条件を満たした場合に前記制御手段が出力する制御信号を前記第1制御信号から第2制御信号に切り替え、且つ、当該切り替え時に前記第1制御信号に基づいて前記第2制御信号のデューティ比を補正する、ことを特徴としている。
【0045】
上記構成のブラスレスモータでは、周期検出信号に基づく入力信号が制御信号生成手段に入力されると、この入力信号と三角波やのこぎり波等の所定波形の参照波とが比較され、入力信号のレベルに応じてパルス幅が異なるパルス信号が第2制御信号として生成される。したがって、基本的には、第2制御信号のパルス幅(デューティ比)に基づいたタイミングで整流手段が各コイルに対して通電又は通電解除を行なうため、比較的細かく整流タイミングを設定できる。
【0046】
ここで、本ブラシレスモータでは、上記の切り替えの際に、それまで出力されていた第1制御信号に基づいて切り替え後に出力される第2制御信号のデューティ比が補正される。
【0047】
このように、第2制御信号のデューティ比を補正することで、各コイルに流れる電流の通電波形の通電レベルが増減する。この通電レベルの増減により切り替え前と切り替え後における本ブラシレスモータの出力の乖離が是正され(すなわち、乖離が無くなるか或いは小さくなり)、このような乖離に起因するトルク変動やチャタリング等が防止若しくは低減される。
【0048】
請求項7記載のブラシレスモータは、請求項1乃至請求項6の何れか1項に記載の本発明において、前記切り替え直前に出力された前記何れか一方の制御信号に基づいて前記制御手段が前記何れか他方の制御信号の位相を補正する、ことを特徴としている。
【0049】
上記構成のブラスレスモータでは、出力する制御信号を何れか一方の制御信号から何れか他方の制御信号に制御手段が切り替える際に、制御手段では、切り替え直前に出力した何れか一方の制御信号に基づいて何れか他方の制御信号の位相が補正される。
【0050】
したがって、本ブラシレスモータでは、切り替えにより整流手段による通電開始及び通電解除のタイミングが変化することになるが、このようなタイミングの変化により、所謂「みかけ位相」の乖離が是正され、「みかけ位相」の乖離に起因するトルク変動やチャタリング等が防止若しくは低減される。
【0051】
請求項8記載の本発明は、通電状態で周囲に所定の磁界を形成する複数相のコイルを有する固定子と、永久磁石を有し、前記複数相のコイルが形成する磁界と前記永久磁石が形成する磁界との相互作用で生じる回転力で回転する回転子と、前記回転子の回転位置を検出し、検出した前記回転位置に基づいた位置検出信号を出力する回転位置検出手段と、前記回転子の周期を検出し、検出した前記周期に基づいた周期検出信号を出力する周期検出手段と、前記位置検出信号に基づいた所定波形の第1制御信号及び前記周期検出信号に基づき且つ前記第1制御信号とは異なる波形で、最終的に前記コイルが通電された際の通電波形が左右非対象の通電波形になる第2制御信号の双方を生成可能な制御信号生成手段と、前記第1制御信号及び前記第2制御信号の何れか一方の制御信号を出力すると共に、特定の条件を満たした場合に前記何れか一方の制御信号から何れか他方の制御信号に切り替えて出力する制御手段と、前記制御手段から出力された前記第1制御信号又は前記第2制御信号に基づいたタイミングで前記複数相のコイルの各々を通電し或いは通電解除する整流手段と、を備え、更に、前記制御手段が出力する制御信号を切り替える際に、前記制御手段は、出力していた前記何れか一方の制御信号に基づいて前記コイルが通電された際の通電波形と、前記何れか他方の制御信号に基づいて前記コイルが通電された際の通電波形との乖離を小さくし、又は、当該乖離をなくすように前記何れか一方の制御信号に基づき前記何れか他方の制御信号を補正すると共に、前記何れか他方の制御信号に基づいて前記コイルが通電された際の通電波形の通電開始から通電停止までの時間的中心と前記通電波形の電流有効面積の中心とのずれを修正すべく前記切り替えの直前に出力された前記何れか一方の制御信号に基づいて前記何れか他方の制御信号を補正する、ことを特徴としている。
【0052】
上記構成のモータ制御装置では、整流手段が複数相のコイルに対して所定の通電波形で電流を流すと、コイルの周囲に所定の磁界が形成される。このコイルが形成する磁界と永久磁石が形成する磁界との相互作用で回転力が生じ、この回転力によって回転子が所定の速度で回転する。
【0053】
一方、回転する回転子の回転位置は、回転位置検出手段によって検出され、回転子の回転位置に対応した位置検出信号が回転位置検出手段から出力されると共に、回転する回転子の回転周期が周期検出手段に検出され、回転子の回転周期に対応した周期検出信号が周期検出手段から出力される。
【0054】
回転位置検出手段から出力された位置検出信号及び周期検出手段から出力された周期検出信号は制御手段に入力される。制御信号生成手段では、位置検出信号に基づいた第1制御信号の生成が可能であると共に、周期検出信号に基づいた第2制御信号の生成が可能である。
【0055】
制御信号生成手段で生成された第1制御信号及び第2制御信号の何れか一方の制御信号は、制御手段を介して出力される。制御手段から出力された何れか一方の制御信号は、整流手段に入力され、整流手段では入力された何れか一方の制御信号(すなわち、第1制御信号又は第2制御信号)に基づいたタイミングで上記の複数相のコイルの各々を通電状態又は通電解除状態にする。
【0056】
ところで、本モータ制御装置では、特定の条件を満たすと、制御手段では出力する制御信号を、それまでの何れか一方の制御信号から何れか他方の制御信号に切り替える。
【0057】
ここで、第1制御信号と第2制御信号とでは、互いに信号波形が異なるため、整流手段では第1制御信号が入力されるか第2制御信号が入力されるかで通電及び通電解除のタイミングが変わり、その結果、整流手段に第1制御信号が入力された場合と第2制御信号が入力された場合とでは、各コイルに流れる電流の通電波形が変わる。
【0058】
このように、各コイルに流れる電流の通電波形を変えることで、回転子の状態(例えば、回転子の回転速度)等に応じて、より一層適切なタイミングで各コイルに通電でき、異音の発生を抑制若しくは防止できたり、又は、消費電力を低減できたりする。
【0059】
ところで、上記のように、第1制御信号と第2制御信号とでは信号波形が異なり、その結果、整流手段に入力される信号が第1制御信号と第2制御信号とで通電波形が変わる。
【0060】
ここで、本モータ制御装置では、上記のように制御手段が出力する制御信号を切り替える場合には、第1制御信号に基づいてコイルが通電された際の通電波形と、第2制御信号に基づいてコイルが通電された際の左右非対称の通電波形との乖離が小さくなり、又は、このような乖離がなくなるようにそれまで出力していた何れか一方の制御信号に基づいて切り替え後に出力する何れか他方の制御信号の信号レベルや位相等が補正される。さらに、何れか他方の制御信号に基づいて整流手段がコイルを通電した際の通電波形の通電開始から通電停止までの時間的中心と通電波形の電流有効面積の中心とのずれが修正されるように切り替えの直前に出力された何れか一方の制御信号に基づいて何れか他方の制御信号が補正される。これによって、切り替えが行なわれる直前の何れか一方の制御信号に基づくタイミングで整流手段が各コイルへ通電又は通電解除した際の本モータ制御装置の出力と、切り替え後の何れか他方の制御信号に基づくタイミングで整流手段が各コイルへ通電又は通電解除した際の本モータ制御装置の出力と、の乖離が是正され(すなわち、乖離が無くなるか或いは小さくなり)、このような乖離に起因するトルク変動やチャタリング等が防止若しくは低減される。
【0061】
【発明の実施の形態】
<第1の実施の形態の構成>
(車載空調装置用ブラシレスモータ12の構成の概略)
図5には、本発明の第1の実施の形態に係るモータ制御装置10を備えた車載空調装置用のブラシレスモータ12を一部破断した正面断面図が示されている。
【0062】
この図に示されるように、本ブラシレスモータ12はハウジング14を備えており、その内側には駆動部16とモータ制御装置10の制御基板18が収容されている。
【0063】
ハウジング14は一端が開口した浅底の略箱状に形成されており、ハウジング14の開口端には略円筒形状の筒部34がハウジング14に対して一体的に設けられている。
【0064】
また、ハウジング14には略円筒形状の支持部36が設けられており、支持部36の外周部には固定子としてのステータ28が一体的に取り付けられている。ステータ28は、薄珪素鋼板等から成る複数枚のコア片を積層して形成されたコア26を備えており、更に、コア26には各々が巻線としての三相のコイル30U、30V、30Wから成るコイル群30(図1参照)が巻き掛けられている。これらのコイル30U〜30Wは、電気的な位相が120度ずれるように設けられており、これらのコイル30U〜30Wが所定のタイミングで交互に通電或いは通電解除されることにより、ステータ28の周囲に所定の回転磁界を形成する。
【0065】
一方、支持部36の内側には一対の軸受38が固定されており、これらの軸受38によってシャフト20が支持部36並びに筒部34に対して同軸的で且つ自らの軸周りに回転自在に支持されている。
【0066】
シャフト20の軸方向一端側は筒部34を貫通しており、その一端部若しくは一端部近傍にてシャフト20の回転力を受けて回動する図示しない空調装置本体に設けられた送風用のファンへ機械的に連結されている。
【0067】
また、シャフト20の筒部34から貫通した部分には回転子としてのロータ22が一体的に取り付けられている。ロータ22はハウジング14の開口方向とは反対方向へ向けて開口した筒部34並びに支持部36に対して同軸の有底筒形状に形成されており、ロータ22の上底部をシャフト20が貫通している。
【0068】
ロータ22の内周部には、永久磁石としての略円筒形状のマグネット24がロータ22に対して同軸的に固定されている。マグネット24はその軸心を介して半径方向一方の側はN極で他方の側がS極となるように形成されていると共に、自らの軸芯周りに所定角度(例えば、60度)毎に磁極の極性が変わるように形成され、その周囲に所定の磁界を形成する。
【0069】
マグネット24は支持部36の半径方向に沿ってステータ28の外側でステータ28と対向する如く設けられており、上述したコイル群30が通電されてステータ28の周囲に回転磁界が形成されると、この回転磁界とマグネット24が形成する磁界との相互作用で支持部36周りの回転力がマグネット24に生じ、これにより、シャフト20が回転する構成である。
【0070】
一方、図3に示されるように、ステータ28よりもハウジング14の底部側には制御基板18が配置されている。制御基板18は表面及び裏面の少なくとも何れか一方にプリント配線が施されており、複数の抵抗素子やトランジスタ素子、更にはマイクロコンピュータ等の素子が上記のプリント配線を介して適宜に接続されている。
【0071】
(モータ制御装置10の構成の概略)
次に、制御基板18の構成の概略、すなわち、本モータ制御装置10の構成の概略について、図1乃至図4に基づいて説明する。
【0072】
図1に示されるように、モータ制御装置10は、回転位置検出手段としての回転検出装置40を備えている。
【0073】
図5に示されるように、回転検出装置40は、センサマグネット42を備えている。センサマグネット42は、シャフト20の軸方向他端側にシャフト20に対して同軸的且つ一体的に固定されている。センサマグネット42もまた永久磁石で、その軸心周りに所定角度(例えば、60度)毎にN極とS極とが交互に位置する多極磁石とされており、その周囲に特定の磁界を形成する。
【0074】
図1に示されるように、このセンサマグネット42の側方には、周期検出手段を構成し、且つ、センサマグネット42と共に回転検出装置40を構成するホールIC素子44Uと、センサマグネット42と共に回転検出装置40を構成するホールIC素子44V、44Wと、が設けられている。
【0075】
これらのホールIC素子44U〜44Wは、センサマグネット42の半径方向外側でセンサマグネット42の軸心周りに120度毎に設けられており、各々の位置でセンサマグネット42の磁界を構成する磁力線を検出する。
【0076】
一方、モータ制御装置10を構成する制御基板18には、速度指令回路46、電源スタンバイ回路48、速度制御演算部50、プリドライバ回路52、整流手段としての三相インバータ54、及び昇圧回路56が設けられている。
【0077】
速度指令回路46は、フィルタ回路や増幅回路等の各種回路、或いは、これらの回路を含めた構成と同等の機能を有するICチップやマイコン等により構成されており、例えば、車両のインパネ等に設けられた空調装置のON/OFF用や風量の切り替え用として用いられる1乃至複数の操作スイッチ58からの操作信号が入力される。
【0078】
電源スタンバイ回路48は、速度指令回路46と後述する速度制御演算部50の間に介在しており、空調装置の停止状態にあっても電源60から空調装置へ流れる微弱な電流を制御して抑制している。
【0079】
速度制御演算部50は、CPU62、ROM64、RAM66、タイマ手段としてのタイマ68等を含めて構成されたマイコンで、構造的には1乃至複数の集積回路により構成されており、機能的にはコンパレータ回路(比較回路)、増幅回路、乗算回路等の各種演算回路により構成されている。
【0080】
ここで、図3及び図4には、速度制御演算部50を構成するCPU62を機能的な面からみたブロック図が示されている。なお、これらの図において各部は、あくまでも、CPU62での各処理を機能別に捉えてみた場合のものであって、実際には、結果的に各部の機能に対応した処理を行なう比較回路や積算回路等の各種演算回路等により構成される。
【0081】
図3に示されるように、CPU62は、速度比較部70を備えている。速度比較部70には、上述した速度指令回路46から出力された速度指令信号Vが電源スタンバイ回路48を介して入力される。
【0082】
また、速度比較部70は、RAM66やROM64に接続されていると共に、上述したホールIC素子44U〜44Wに接続されており、ホールIC素子44U〜44Wの各々から出力された位置検出信号D1、D2、D3が入力される。
【0083】
さらに、速度比較部70は、ホールIC素子44U〜44Wからの位置検出信号D1〜D3のパターン(組み合わせ)に基づいてセンサマグネット42の回転位置を判定する。また、速度比較部70は、センサマグネット42の回転位置、すなわち、実際のロータ22の回転位置と、速度指令回路46からの速度指令信号Vに基づく設定上でのロータ22の回転位置とを比較して、この設定値と実際の回転位置との偏差を求め、この偏差に対応する信号を出力する。
【0084】
制御信号生成手段を構成する制御信号生成部74は、速度比較部70から出力された上記の偏差に対応する信号に基づいて第1制御信号としての一定のデューティ比を有するパルス信号P1を生成する。このパルス信号P1は制御手段を構成する出力制御部76を介してプリドライバ回路52に入力される。
【0085】
図2に示されるように、プリドライバ回路52は三相インバータ54を構成する電界効果トランジスタ(以下、「MOSFET」と称する)78U、78V、78W、80U、80V、80Wの各ゲート端子に接続されており、出力制御部76を介して制御信号生成部74から出力されたパルス信号P1に基づいてスイッチング信号S1を生成し、このスイッチング信号をMOSFET78U〜78W、80U〜80Wの各ゲート端子に出力する。
【0086】
従来から周知のようにMOSFET78U〜78W、80U〜80Wは「LOW」レベルのスイッチング信号がゲート端子に入力された状態では「OFF」状態で基本的に電源60からの電流がドレイン端子からソース端子へ流れることはないが、「HIGH」レベルのスイッチング信号S1がゲート端子に入力されることで「ON」状態となり電源60からの電流がドレイン端子からソース端子へ流れる。
【0087】
これらのMOSFET78U〜78W、80U〜80Wのうち、MOSFET78Uのソース端子及びMOSFET80Uのドレイン端子はコイル30Uの端子へ接続されている。また、MOSFET78Vのソース端子及びMOSFET80Vのドレイン端子はコイル30Vの端子へ接続されており、MOSFET78Wのソース端子及びMOSFET80Wのドレイン端子はコイル30Wの端子へ接続されている。
【0088】
なお、昇圧回路56は、プリドライバ回路52へ接続された回路で、MOSFET78U〜78Wへ送るスイッチング信号S1の電圧レベルを、電源60の電圧レベルよりも高くする。
【0089】
一方、図4に示されるように、速度制御演算部50を構成するCPU62は、周期演算部82を備えている。周期演算部82は、RAM66やROM64に接続されていると共に、タイマ68及びホールIC素子44Uに接続されている。
【0090】
上述したように、ホールIC素子44Uは、センサマグネット42の磁気を検出することで、対向するセンサマグネット42の極性(N極又はS極)を検出している。ここで、センサマグネット42は、その周方向に沿ってN極とS極とが交互に位置するように形成されているため、センサマグネット42が1回転する間には、センサマグネット42が有する極数(N極とS極の総数)分だけホールIC素子44Uで検出する極性が切り替わる。したがって、ホールIC素子44Uがセンサマグネット42の極数分だけ検出する極性が切り替わったことで、センサマグネット42が1回転したこと、すなわち、ロータ22が1回転したことを検出できる。
【0091】
周期演算部82では、ホールIC素子44Uからの特定の極性に対応した位置検出信号D1が入力されたと同時にタイマ68にカウント(計数)を開始させるい。また、周期演算部82は、ホールIC素子44Uからの信号に基づいてセンサマグネット42が1回転したことを検出するまでタイマ68にカウント(計数)を行なわせ、センサマグネット42が1回転するまでに要するカウント数(計数値)Nからセンサマグネット42の周期、すなわち、ロータ22の回転周期Tを算出する。さらに、周期演算部82では、この回転周期Tを、例えば、6の整数倍に分割した分割値Tnを設定する。
【0092】
周期演算部82にて設定された分割値Tnは、入力信号生成部84に入力される。入力信号生成部84は、速度指令回路46から出力された速度指令信号Vに基づくブラシレスモータ12の設定上での回転周期Tsと、分割値Tn基づく実際の回転周期Tとの偏差を求め、この偏差に基づいた入力信号Mを生成して出力する。
【0093】
入力信号生成部84から出力された入力信号Mは、制御手段を構成する補正演算部86を介して比較部88へ入力される。比較部88は、入力信号生成部84からの入力信号Mと三角波生成部90から出力された参照波としての三角波Trとを比較し、この比較結果に基づいて制御信号生成手段を構成するPWM信号生成部92が第2制御信号としてのPWM信号P2を生成する。
【0094】
ここで、PWM信号生成部92で生成されたPWM信号P2は、制御信号生成部74で生成されるパルス信号P1とは生成の基準や過程が異なるため、パルス信号P1とは波形(パルス幅のデューティ比)が異なる。PWM信号生成部92は出力制御部76を介して生成したPWM信号P2を出力する。出力されたPWM信号P2はプリドライバ回路52に入力される。
【0095】
プリドライバ回路52では、入力されたPWM信号P2に基づいてスイッチング信号S2を生成し、このスイッチング信号をMOSFET78U〜78W、80U〜80Wの各ゲート端子に出力する。
【0096】
一方、図3及び図4に示されるように、CPU62は、制御手段を構成する判定部94を備えている。判定部94はタイマ68に接続されており、タイマ68でのカウント数Nをモニタしている。タイマ68は、一定のカウント数Nsが上限値とされており、それ以上はオーバーフロー状態となりカウントができない。判定部94では、タイマ68がオーバーフロー状態を含む異常状態となっているか否かを判定し、その判定結果に基づく判定信号Jを出力制御部76に出力する。
【0097】
出力制御部76では、判定部94からの信号に基づいて、入力されたパルス信号P1及びPWM信号P2の何れか一方を出力し、何れか他方をキャンセルする。
【0098】
また、図3に示されるように、出力制御部76は、制御信号生成部74と出力制御部76との間に介在する制御手段を構成する信号補正部72に接続されていると共に、図4に示されるように、入力信号生成部84と比較部88との間に介在する補正演算部86に接続されており、出力制御部76から出力された信号(すなわち、パルス信号P1又はPWM信号P2)が入力される。
【0099】
信号補正部72では、パルス信号P1が入力されるとパルス信号P1をキャンセルするが、PWM信号P2が入力されると、PWM信号P2を適宜に変換して制御信号生成部74で生成されたパルス信号P1の信号レベルと比較し、この比較結果に基づいてパルス信号P1のデューティ比を増減して増減後のパルス信号P1を出力制御部76に出力する。
【0100】
一方、補正演算部86では、PWM信号P2が入力されるとPWM信号P2をキャンセルするが、パルス信号P1が入力されると、パルス信号P1を適宜に変換して入力信号生成部84で生成された入力信号の信号レベルと比較し、この比較結果に基づいて入力信号の信号レベルを増減して増減後の入力信号を比較部88に入力する。
【0101】
<本実施の形態の作用、効果>
(基本的な動作の概略)
次に、本実施の形態の作用並びに効果について説明する。
【0102】
本モータ制御装置10では、空調装置のON/OFF若しくは風量切り替えのために操作スイッチ58が操作されると、操作スイッチ58から所定電圧の操作信号が速度指令回路46に入力される。
【0103】
速度指令回路46に入力された操作信号は速度指令回路46で速度制御演算部50のCPU62にて比較等が行ないうる設定値としての速度指令信号Vに変換された後、電源スタンバイ回路48を介して速度制御演算部50へ送られる。
【0104】
速度制御演算部50を構成するCPU62の速度比較部70に入力された速度指令信号Vに基づいて制御信号生成部74で一定のパルス幅を有するパルス信号P1が生成され、出力制御部76を介してプリドライバ回路52へ出力される。
【0105】
プリドライバ回路52では、昇圧回路56と共にパルス信号P1の信号レベル及びパルス幅に基づいて各MOSFET78U〜78W、80U〜80Wの各々をON/OFFしうるパルス状のスイッチング信号S1が生成され、このスイッチング信号S1が三相インバータ54の各MOSFET78U〜78W、80U〜80Wのゲート端子へ送られる。
【0106】
上述したように、MOSFET78U〜78W、80U〜80Wの各々は受けたスイッチング信号S1が「LOW」レベルであれば、OFF状態となって基本的にドレイン端子からソース端子への電源60からの電流を遮断し、「HIGH」レベルであれば、ON状態となって電源60からの電流がドレイン端子からソース端子へ流れることを許容する。
【0107】
ここで、スイッチング信号S1は上記のパルス信号P1に基づいて生成される。このため、MOSFET78U〜78Wの何れかとMOSFET80U〜80Wの何れかとが交互にON状態となり、これにより、図6に示されるように、通電波形が方形波となるように整流された電流がコイル30U〜30Wに流れる。
【0108】
このようにしてコイル30U〜30Wの周囲に所定の磁界が形成され、コイル30U〜30Wが形成する磁界とマグネット24が形成する磁界との相互作用によってマグネット24が回転し、更に、マグネット24と一体のシャフト20が回転する。上述したように、シャフト20はハウジング14の外側で空調装置のファンに連結されているため、シャフト20が回転することでファンが回転し、これにより、空調装置から送風される。
【0109】
一方、シャフト20が回転することでセンサマグネット42が共に回転する。上記のようにセンサマグネット42は多極磁石を形成しており、その周囲に特定の磁界を形成しているが、センサマグネット42が回転することで、センサマグネット42の周囲に対するセンサマグネット42の磁界が変動する。
【0110】
センサマグネット42の周囲における磁界の変動は、センサマグネット42の周囲における各回転位置での磁力線の強度変化となる。センサマグネット42が形成する磁界の磁力線は、センサマグネット42の周囲に配置されたホールIC素子44U〜44Wにより検出される。ホールIC素子44U〜44Wの各々からは、検出した磁力線の強度に基づいて各々に対向するセンサマグネット42の極性に応じた信号レベルの位置検出信号D1〜D3が出力される。
【0111】
速度制御演算部50を構成するCPU62の速度比較部70では、各ホールIC素子44U〜44Wから出力された位置検出信号D1〜D3に基づいた実際のロータ22の回転位置Cと、速度指令信号Vに基づく設定上でのロータ22の回転位置Csとが比較されて偏差dCがとられる。制御信号生成部74では、この偏差dCに基づいたパルス信号P1が生成される。
一方、ホールIC素子44U〜44Wのうち、ホールIC素子44Uからの位置検出信号D1は、周期演算部82にも入力される。周期演算部82では、例えば、センサマグネット42のN極若しくはS極をホールIC素子44Uが検出した際の検出信号が入力されると、タイマ68を作動させてカウント(計数)を開始させる。
【0112】
この状態から、センサマグネット42の極数(N極とS極の総数)に対応したホールIC素子44Uからの検出信号の切り替わったことを周期演算部82が検出すると、周期演算部82では、この状態でのタイマ68のカウント数Nからセンサマグネット42の回転周期、すなわち、ロータ22の回転周期Tが算出され、更に、算出した回転周期Tを、例えば、6の整数倍の数値に等分割した分割値Tnが設定される。
【0113】
次いで、入力信号生成部84では、周期演算部82で設定された分割値Tnに基づくロータ22の実際の回転周期Tと、上述した速度指令信号Vに基づく設定上での回転周期Tsとが比較されて偏差dTがとられ、更に、この偏差dTに基づいて所定波形の入力信号Mが生成される。入力信号生成部84で生成された入力信号Mは、補正演算部86を介して比較部88へ入力されて、三角波生成部90で生成された参照波としての三角波Trと比較される。これにより、PWM信号P2が生成される。
【0114】
ここで、入力信号Mは基本的に上記の分割値Tnに基づいて生成される。しかも、分割値Tnは回転周期Tを6の整数倍に等分割した値である。これらの分割値Tnのうち、回転周期Tを6つに等分割した分割値T1、T2、T3、T4、T5、T6は、基本的に、位置検出信号D1、S2、S3での信号レベルの切り替わりに対応する。したがって、分割値T1〜T6に基づいて各コイル30U〜30Wに対する通電開始及び通電停止のタイミングを設定することで、パルス信号P1と同様のタイミングで各コイル30U〜30Wに対して通電を開始し、又は停止できる。
【0115】
しかしながら、分割値Tnは、回転周期Tを6の整数倍に分割した値であるため、例えば、回転周期Tを6つに等分割した分割値T1〜T6の各々の間が更に等分割される。入力信号生成部84では、分割値T1〜T6の各々の間を更に等分割した分割値Tn毎に入力信号Mの信号レベルを設定する。
【0116】
このようにして、分割値T1〜T6及び各々の中間における分割値を含む分割値Tn毎に信号レベルが設定された入力信号Mに基づいて生成されたPWM信号P2が出力制御部76から出力されると、PWM信号P2はプリドライバ回路52に入力される。プリドライバ回路52では、昇圧回路56と共にPWM信号P2の信号レベル及びパルス幅に基づいて各MOSFET78U〜78W、80U〜80Wの各々をON/OFFしうるパルス状のスイッチング信号S2が生成され、このスイッチング信号S2が三相インバータ54の各MOSFET78U〜78W、80U〜80Wのゲート端子へ送られる。
【0117】
ここで、上記のパルス信号P1は、単純にロータ22の回転位置にのみ基づいた信号であるため、基本的には、各コイル30U〜30Wに対する通電開始と通電停止のタイミングしか制御ができない。このため、パルス信号P1に基づいたスイッチング信号によって各コイル30U〜30Wが通電された場合には、上記のように、通電波形が方形波となる。
【0118】
これに対して、PWM信号P2は、上記のように、分割値T1〜T6及び各々の中間における分割値を含む分割値Tn毎に信号レベルが設定された入力信号Mに基づいて生成される。このため、各コイル30U〜30Wの通電タイミングを更に細分化した制御が行なわれる。これにより、図7及び図8に示されるように、本実施の形態では、PWM信号P2に基づいた各コイル30U〜30Wの通電波形は、単純な方形波ではなく、通電開始時と通電停止時において通電レベルが漸次増減する左右対称の台形波や正弦波等の任意の形状の波形(本実施の形態では、左右対称の台形波)となる。これにより、第1制御信号としてのパルス信号P1に基づくことで通電波形が方形波になった場合に比べて、トルクリプルが少なくなり、より一層円滑にロータ22を回転させることができる。
【0119】
一方、上記のように、比較部88で生成されたPWM信号P2は、出力制御部76に入力される。ここで、出力制御部76では、上記の判定部94からの判定信号Jが入力される。
【0120】
判定部94では、タイマ68からのカウント(計数)信号Nが入力される。上記のように、タイマ68は一定の上限値Nsを超えたカウント(計数)が基本的にできない構成となっているため、仮に、ロータ22の回転周期Tがタイマ68の上限値Nsを超えるような場合(すなわち、タイマ68の上限値Nsを超えてもロータ22が1回転しない場合)には、判定部94からの判定信号Jに基づいて出力制御部76でPWM信号P2がキャンセルされてパルス信号P1がプリドライバ回路52に入力される。
【0121】
一方、ロータ22の回転周期Tがタイマ68の上限値Nsを以下である場合(すなわち、ロータ22が1回転した状態でのタイマ68でのカウント数Nが上限値Nsを超えない場合)には、判定部94からの判定信号Jに基づいて出力制御部76でパルス信号P1がキャンセルされてPWM信号P2がプリドライバ回路52に入力される。
【0122】
このように、本実施の形態では、パルス信号P1とPWM信号P2の2種類の制御信号が生成されるが、プリドライバ回路52に入力される制御信号は、パルス信号P1とPWM信号P2の何れか一方の制御信号である。このため、波形が異なる2種類の制御信号(すなわち、パルス信号P1とPWM信号P2)が混在して出力されることはない。
【0123】
また、上記のように、PWM信号P2に基づいたスイッチング信号S2での通電波形は台形波等の任意波形となり、基本的にはPWM信号P2に基づいて各コイル30U〜30Wを通電する方が、トルクリプルは少なく円滑にロータ22を回転させることができ好ましい。但し、回転周期Tの算出の基準となるタイマ68でのカウント数Nが上限値Nsを超えても、ロータ22が1回転していないような場合には、タイマ68でのカウント数Nからは正確な回転周期Tが算出できない。しかしながら、本実施の形態では、このようにタイマ68でのカウント数Nから正確な回転周期Tが算出できない場合等には、PWM信号P2をキャンセルしてパルス信号P1に基づいて各コイル30U〜30Wを通電するため、適切な通電タイミングで通電できる。
【0124】
ところで、本実施の形態では、上記のように、タイマ68でのカウント数Nに応じて出力制御部76から出力する制御信号(すなわち、パルス信号P1及びPWM信号P2)を適宜に切り替える。
【0125】
ここで、本実施の形態では、出力制御部76から出力する制御信号をパルス信号P1からPWM信号P2に切り替える際には、入力信号生成部84から出力された入力信号Mの信号レベルが、補正演算部86おいて、その直前に出力制御部76から出力されたパルス信号P1のデューティ比に応じて補正される。このため、切り替え直後の補正された入力信号Mに基づくPWM信号P2は、そのデューティ比が補正されることになり、結果的に、スイッチング信号S2のデューティ比が補正される。
【0126】
これにより、各コイル30U〜30Wでの通電波形の信号レベルのピーク値が補正演算部86で補正しない場合に比べて小さくなる(図9参照)。このため、上記の補正が行なわれない場合に比べて、PWM信号P2に基づいたスイッチング信号S2でコイル30U〜30Wが通電された際の出力と、その直前に出力制御部76から出力されたパルス信号P1に基づいて生成されたスイッチング信号S1により方形波の通電波形で通電された場合での出力と、の乖離が小さくなるか、或いは、乖離が無くなる。これにより、出力差に起因するチャタリングやトルク変動等が軽減若しくは防止される。
【0127】
一方、出力制御部76から出力する制御信号をPWM信号P2からパルス信号P1に切り替える際には、制御信号生成部74から出力されたパルス信号P1のデューティ比が、信号補正部72おいてその直前に出力制御部76から出力されたPWM信号P2のデューティ比に応じて補正される。したがって、切り替え直後にはスイッチング信号S1のデューティ比が補正され、これにより、各コイル30U〜30Wでの通電波形の信号レベルのピーク値が信号補正部72で補正しない場合に比べて大きくなる(図10参照)。
【0128】
このため、上記の補正が行なわれない場合に比べて、パルス信号P1に基づいたスイッチング信号S1でコイル30U〜30Wが通電された際の出力と、その直前に出力制御部76から出力されたPWM信号P2に基づいて生成されたスイッチング信号S2により台形波の通電波形で通電された場合での出力と、の乖離が小さくなるか、或いは、乖離が無くなる。これにより、出力差に起因するチャタリングやトルク変動等が軽減若しくは防止される。
【0129】
このように、本実施の形態では、タイマ68でのカウント数Nに応じて適宜に出力する制御信号(すなわち、パルス信号P1又はPWM信号P2)を切り替えるが、切り替えに伴い生ずる前後の出力波形(通電波形)の差異が補正されることで、チャタリングやトルク変動が防止されるため、ブラシレスモータ12の作動時における異音等の発生を効果的に軽減若しくは防止でき、円滑にロータ22を回転させることができる。
【0130】
<第2の実施の形態>
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。なお、本第2の実施の形態を説明するにあたり、前記第1の実施の形態と実質的に且つ機能的に同一の部位に関しては、前記第1の実施の形態と同一の符号を付与して、その説明を省略する。
【0131】
図11及び図12に示されるように、本実施の形態に係るモータ制御装置110のCPU62は、前記第1の実施の形態に係るモータ制御装置10のCPU62とは異なり、入力信号生成部84、信号補正部72、及び補正演算部86を備えておらず、代わりに入力信号生成部112及び各々が制御手段を構成する信号補正部114と補正演算部116を備えている。
【0132】
入力信号生成部112は基本的に入力信号生成部84と同様に入力信号Mの生成が主な機能である。しかしながら、入力信号生成部112で生成する入力信号Mは、入力信号生成部84で生成する入力信号Mとは波形が異なる。
【0133】
このため、入力信号生成部112で生成された入力信号Mに基づくPWM信号P2は、入力信号生成部84で生成された入力信号Mに基づくPWM信号P2とはデューティ比が異なる。これにより、入力信号生成部112で生成された入力信号Mに基づいてPWM信号P2を生成し、更に、このPWM信号P2に基づいてスイッチング信号S2を生成して各コイル30U〜30Wを通電すると、通電波形は前記第1の実施の形態とは異なり左右非対称の台形波になる。
【0134】
一方、信号補正部114及び補正演算部116は、前記第1の実施の形態における信号補正部72及び補正演算部86と同様の機能の他に、パルス信号P1又は入力信号Mの位相をずらす機能を有する。
【0135】
すなわち、信号補正部114では、出力制御部76から出力されたPWM信号P2のデューティ比に応じて制御信号生成部74から出力されたパルス信号P1のデューティ比を補正して、図13に示されるように、前記第1の実施の形態と同様に最終的な通電波形の出力レベルを補正すると共に、位相(通電タイミング)をdT分だけ補正する。
一方、補正演算部116では、出力制御部76から出力されたパルス信号P1のデューティ比に応じて入力信号生成部112から出力された入力信号Mの信号レベルと発生タイミングの双方を補正する。これにより、入力信号Mと三角波Trに基づいて生成されるPWM信号2のデューティ比が補正される。その結果、図14に示されるように、前記第1の実施の形態と同様に最終的な通電波形の出力レベルが補正されると共に、更に、位相(通電タイミング)がdT分だけ補正される。
【0136】
このように、本実施の形態では、信号補正部114及び補正演算部116が前記第1の実施の形態における信号補正部72及び補正演算部86と同様の機能を有しているため、基本的には前記第1の実施の形態と同様の作用を奏し、同様の効果を得ることができる。
【0137】
ところで、本実施の形態では、上記のように、PWM信号P2に基づいた最終的な通電波形が左右非対称の台形波であるため、通電開始時と通電停止時との間の時間的中心と、電流有効面積の中心とがずれる。
【0138】
ここで、本実施の形態では、上記のように、出力制御部76から出力される制御信号(すなわち、パルス信号P1及びPWM信号P2)が切り替わる際に、切り替わる直前の制御信号(すなわち、パルス信号P1及びPWM信号P2の何れか一方)に基づいて切り替わり直後に出力制御部76から出力する制御信号(すなわち、パルス信号P1及びPWM信号P2の何れか他方)のデューティ比が補正され、最終的な通電波形の位相(通電タイミング)がdT分だけ補正される。このため、位相のずれに起因する制御信号の切り替え直前と切り替え直後のトルク変動が効果的に抑制若しくは防止される。これにより、トルク変動に伴う異音の発生等を軽減若しくは防止できると共に、ロータ22の回転を安定させることができる。
【0139】
なお、上記の各実施の形態では、出力制御部76から出力される制御信号がパルス信号P1からPWM信号P2が切り替わる条件を、ロータ22の回転周期がタイマ68でのカウント数の上限値Nsを超えていないこと条件とした。ここで、この条件を単純にクリアした場合に、出力制御部76から出力される制御信号がパルス信号P1からPWM信号P2に切り替えてもよいが、例えば、複数周期だけ制御信号の切り替えを保留して、その間に連続して上記の条件をクリアした場合にのみ出力制御部76から出力される制御信号がパルス信号P1からPWM信号P2に切り替えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るブラシレスモータ(モータ制御装置)の構成の概略を示すブロック図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態に係るブラシレスモータ(モータ制御装置)の整流手段の構成の概略を示す図である。
【図3】第1制御信号(パルス信号)の生成機能を中心にみたCPUの構成の概略を示すブロック図である。
【図4】第2制御信号(PWM信号)の生成機能を中心にみたCPUの構成の概略を示すブロック図である。
【図5】本発明の第1の実施の形態に係るブラシレスモータの概略的な正面断面図である。
【図6】回転位置検出手段からの位置検出信号と、第1制御信号(パルス信号)に基づくコイルへの通電波形の関係を示す概略的なタイムチャートである。
【図7】周期検出手段からの周期検出信号と、第2制御信号(PWM信号)に基づくコイルへの通電波形の関係を示す概略的なタイムチャートである。
【図8】図7の一部を拡大したタイムチャートである。
【図9】第1制御信号に基づく通電波形、補正前の第2制御信号に基づく通電波形、補正後の第2制御信号に基づく通電波形の関係を示すタイムチャートである。
【図10】第2制御信号に基づく通電波形、補正前の第1制御信号に基づく通電波形、補正後の第1制御信号に基づく通電波形の関係を示すタイムチャートである。
【図11】本発明の第2の実施の形態に係るブラシレスモータ(モータ制御装置)の構成の概略を示す図3に対応したブロック図である。
【図12】本発明の第2の実施の形態に係るブラシレスモータ(モータ制御装置)の構成の概略を示す図4に対応したブロック図である。
【図13】第1制御信号に基づく通電波形、補正前の第2制御信号に基づく通電波形、補正後の第2制御信号に基づく通電波形の関係を示すタイムチャートである。
【図14】第2制御信号に基づく通電波形、補正前の第1制御信号に基づく通電波形、補正後の第1制御信号に基づく通電波形の関係を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
10・・・モータ制御装置、12・・・ブラシレスモータ(モータ)、22・・・ロータ(回転子)、24・・・マグネット(永久磁石)、28・・・ステータ(固定子)、30U、30V、30W・・・コイル、40・・・回転検出装置(回転位置検出手段)、44U・・・ホールIC素子(回転位置検出手段、周期検出手段)、54・・・三相インバータ(整流手段)、68・・・タイマ(タイマ手段)、72・・・信号補正部(制御手段)、74・・・制御信号生成部(制御信号生成手段)、76・・・出力制御部(制御手段)、86・・・補正演算部(制御手段)、92・・・PWM信号生成部(制御信号生成手段)、94・・・判定部(制御手段)、110・・・モータ制御装置、114・・・信号補正部(制御手段)、116・・・補正演算部(制御手段)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to, for example, a brushless motor used for air blowing in an air conditioner of a vehicle and a motor control device such as such a brushless motor.
[0002]
[Prior art]
The air blower drive source in the air conditioner mounted on the vehicle includes, for example, a permanent magnet by passing a current rectified by turning on / off a semiconductor element such as a power transistor provided in the drive circuit to the coil. A brushless motor for rotating the rotor is employed, and the blower is rotated by the rotational driving force of the brushless motor to blow air from the main body of the air conditioner into the vehicle compartment.
[0003]
By the way, the setting method of the commutation timing in the brushless motor is roughly classified into a method based on the rotational position of the rotor detected by a magnetic sensor such as a Hall IC element, and a rotational period of the rotor detected by a photo interrupter or a rotary encoder. There are two types of methods.
[0004]
For example, when the commutation timing of a three-phase brushless motor is detected by detecting the rotational position of the rotor with a magnetic sensor and set based on the detection result, a sensor magnet provided coaxially and integrally with the rotor is used. Around the circumference, at least three magnetic sensors are arranged at predetermined angles. Since the sensor magnet is formed so that the polarities are alternately different along the circumferential direction of the sensor magnet, when the sensor magnet rotates, the magnetic pole of the sensor magnet facing the magnetic sensor changes. Each magnetic sensor detects the opposing magnetic poles, the rotational position of the rotor is detected by the combination of the magnetic poles of the sensor magnet detected by each magnetic sensor, and the commutation timing is adjusted according to the change in the combination of magnetic poles detected by each magnetic sensor. By changing it, a rotating magnetic field is formed around the coil.
[0005]
On the other hand, in the method based on the rotation period of the rotor detected by the photo interrupter or rotary encoder, the so-called so-called rotational position of the rotor is subdivided for each phase angle based on the rotation period of the rotor detected by the photo interrupter or rotary encoder. PWM (Pulse Width Modulation) control is performed, thereby causing a current to flow through each coil with an arbitrary energization waveform such as a trapezoidal wave or a sine wave to generate a rotating magnetic field.
[0006]
Such a method based on the rotation cycle has an advantage that torque ripple can be reduced as compared with a method of performing rectification based on the rotational position of the rotor detected by the magnetic sensor. On the other hand, means for detecting the rotation period, such as a photo interrupter or a rotary encoder, is relatively expensive, which is a disadvantage from the viewpoint of cost reduction.
[0007]
Therefore, a method of counting with a timer of a microcomputer or the like during one rotation of the rotor without using expensive means such as a photo interrupter or a rotary encoder can be considered for detecting the rotation period of the rotor as described above.
[0008]
That is, the rotational position detection by the magnetic sensor has a structure in which the magnetic sensor detects the magnetic poles of the permanent magnets facing each other. Therefore, if the total number of magnetic poles (the total number of N poles and S poles) along the circumferential direction of the rotor is known, it is possible to detect that the rotor has made one rotation from the number of changes in the detection results of the magnetic sensor. Here, if counting by the timer is started when the detection result of the magnetic sensor has changed, the count number by the timer when the detection result by the magnetic sensor has changed by the total number of magnetic poles of the permanent magnet is the rotor cycle. By using the rotor rotation cycle (number of counts) obtained in this way, the same effect as when using a photo interrupter or a rotary encoder can be obtained as a result. .
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, when the rotation period of the rotor is detected based on the change in the detection result of the magnetic sensor, the energization control based on the rotation position detection result of the rotor by the plurality of magnetic sensors and the rotation of the rotor Both energization control based on the cycle detection result is possible. For example, a configuration in which the energization control method is appropriately switched according to the state of the rotor, such as the rotational speed of the rotor, can be considered.
[0010]
However, when energization control is performed based on the detection result patterns of a plurality of magnetic sensors, the energization waveform of the current flowing in each coil becomes a square wave, whereas when based on the rotation period as described above, , Trapezoidal wave or sine wave.
[0011]
As described above, if the energization waveform differs depending on the energization control method, output torque fluctuations and chattering occur due to the difference in waveform when the energization control method is switched. It is possible that abnormal noise occurs.
[0012]
In view of the above facts, an object of the present invention is to provide a brushless motor and a motor control device that can prevent or reduce the occurrence of fluctuations in output torque, chattering, and the like even when switching to control with different energization waveforms.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
  The brushless motor according to claim 1 includes a stator having a plurality of coils that form a predetermined magnetic field around the energized state, a permanent magnet, and the magnetic field formed by the coils of the plurality of phases and the permanent magnet A rotor that rotates with a rotational force generated by the interaction with the magnetic field to be formed; a rotational position detector that detects a rotational position of the rotor and outputs a position detection signal based on the detected rotational position; A period detection means for detecting a period of the child and outputting a period detection signal based on the detected period; a first control signal having a predetermined waveform based on the position detection signal; and the first detection signal based on the period detection signal; Waveform different from control signalThus, the energization waveform when the coil is finally energized becomes a non-target energization waveform.When a control signal generating means capable of generating both of the second control signals and one of the first control signal and the second control signal is output and a specific condition is satisfiedBeforeEither one of the control signalsWhatThe control means for switching to the other control signal and outputting, and each of the coils of the plurality of phases is energized or energized at a timing based on the first control signal or the second control signal output from the control means. Rectifying means for releasing,Furthermore, when switching the control signal output by the control means, the control means is configured to apply an energization waveform when the coil is energized based on any one of the output control signals. Based on the other control signal, the deviation from the energization waveform when the coil is energized is reduced, or the other control signal is corrected based on the one of the control signals so as to eliminate the deviation. At the same time, based on one of the other control signals, the deviation between the time center from the start of energization to the stop of energization when the coil is energized and the center of the current effective area of the energization waveform is corrected. Therefore, it is characterized in that either one of the other control signals is corrected based on any one of the control signals output immediately before the switching.
[0014]
In the brushless motor having the above-described configuration, when a current is supplied with a predetermined energization waveform to a plurality of coils provided with a rectifier in the stator, a predetermined magnetic field is formed around the coil. A rotational force is generated by the interaction between the magnetic field formed by this coil and the magnetic field formed by the permanent magnet provided on the rotor, and the rotor rotates at a predetermined speed by this rotational force.
[0015]
On the other hand, the rotational position of the rotating rotor is detected by the rotational position detecting means, and a position detection signal corresponding to the rotational position of the rotor is output from the rotational position detecting means, and the rotational period of the rotating rotor is periodic. A period detection signal detected by the detection means and corresponding to the rotation period of the rotor is output from the period detection means.
[0016]
The position detection signal output from the rotational position detection means and the period detection signal output from the period detection means are input to the control means. The control signal generating means can generate the first control signal based on the position detection signal and can generate the second control signal based on the period detection signal.
[0017]
One of the first control signal and the second control signal generated by the control signal generation unit is output via the control unit. One of the control signals output from the control means is input to the rectifying means, and the rectifying means has a timing based on one of the input control signals (that is, the first control signal or the second control signal). Each of the above-described plural-phase coils is brought into an energized state or a de-energized state.
[0018]
By the way, in this brushless motor, when a specific condition is satisfied, the control means switches the control signal to be output from any one of the control signals so far to any one of the other control signals.
[0019]
Here, since the signal waveforms of the first control signal and the second control signal are different from each other, the energization and de-energization timing is determined depending on whether the first control signal or the second control signal is input to the rectifier. As a result, the energization waveform of the current flowing through each coil changes between when the first control signal is input to the rectifying means and when the second control signal is input.
[0020]
In this way, by changing the energization waveform of the current flowing in each coil, it is possible to energize each coil at a more appropriate timing according to the state of the rotor (for example, the rotational speed of the rotor), and so on. Generation can be suppressed or prevented, or power consumption can be reduced.
[0021]
By the way, as described above, the signal waveform differs between the first control signal and the second control signal, and as a result, the energization waveform of the signal input to the rectifying means changes between the first control signal and the second control signal.
[0022]
  Here, in this brushless motor, when switching the control signal output by the control means as described above,The difference between the energization waveform when the coil is energized based on the first control signal and the left-right asymmetric energization waveform when the coil is energized based on the second control signal is small, or such a divergence So that there is noBased on any one of the control signals that have been output so far, the signal level, phase, and the like of the other control signal that is output after switching are corrected.Furthermore, the deviation between the time center from the start of energization to the stop of energization and the center of the current effective area of the energization waveform when the rectifier energizes the coil based on one of the other control signals is corrected. The other control signal is corrected based on one of the control signals output immediately before the switching.Thus, based on the output of the brushless motor when the rectifying means energizes or deenergizes each coil at the timing based on one of the control signals immediately before switching, and on the other of the control signals after switching. Deviations from the output of the brushless motor when the rectifiers are energized or de-energized at each timing at the timing are corrected (that is, the deviations are eliminated or reduced), and torque fluctuations and chattering due to such deviations are corrected. Etc. are prevented or reduced.
[0023]
In the present invention, when a specific condition is satisfied, one of the other control signals is corrected based on one of the control signals output by the control means, and the correction is made from either one of the control signals. The control signal is switched to one of the other control signals and output. Here, the control means may be configured to switch the control signal immediately after the control means determines that the specific condition is satisfied, for example, when the specific condition is satisfied. Even if the control means makes a determination, the current state is suspended without switching the control signal until the determination continues for a predetermined number of times, and when the determination continues for a predetermined number of times, the control means switches the control signal. It is good also as a structure to perform.
[0024]
In this way, when the control means switches after the control means determines that the specific condition is continued a predetermined number of times, the control signal is switched due to erroneous determination caused by noise included in the signal. As a result, it is possible to prevent or reduce torque fluctuations and chattering due to inadvertent control signal switching.
[0025]
Although not particularly mentioned in the present invention, not only the rotational position of the rotor but also the rotational direction is detected by the rotational position detecting means or other rotational direction detecting means, and the rotational direction of the rotor is also controlled by the control signal. It may be added as one of the determination conditions for performing the switching. As described above, when the rotation direction of the rotor is set as one of the determination conditions for switching the control signal, for example, the rotor reverses due to some external force acting on the rotor, and this reverse rotation is rotated. When the position detection means or other rotation direction detection means detects, the rectification means is controlled at a timing based on the first control signal. Thereby, rotation control of a rotor can respond | correspond accurately to the rapid rotation speed of a rotor, and the change of a rotation direction.
[0026]
A brushless motor according to a second aspect of the present invention is the brushless motor according to the first aspect of the present invention, wherein each of the brushless motors is disposed around the rotor and is provided integrally with the permanent magnet or the rotor constituting the rotor. The rotational position detecting means includes a plurality of magnetic sensors for detecting the magnetic poles of the permanent magnet, and a predetermined rotation based on a detection signal output from any one of the plurality of magnetic sensors. The period detecting means includes a timer means for counting from a position until the rotor makes one rotation, and the period detecting signal is a counting signal based on a count value of the timer means. It is said.
[0027]
In the brassless motor having the above configuration, a plurality of magnetic sensors constituting the rotational position detecting means are arranged around the rotor. When the rotor rotates, a permanent magnet constituting the rotor or another permanent magnet provided integrally with the rotor separately from the permanent magnet rotates, and the magnetic poles of the permanent magnets facing the plurality of magnetic sensors change. . The magnetic sensor outputs a detection signal corresponding to the detected magnetic pole, and the rotational position of the rotor is detected by a combination of the detection signals. In the control signal generation means, the first control signal is generated according to the combination pattern of the detection signals output from these magnetic sensors.
[0028]
On the other hand, since the magnetic sensor is configured to detect the magnetic poles of the rotating permanent magnet, if the number of magnetic poles of the permanent magnet (total of N poles and S poles) is known, output from any one of the magnetic sensors. It is possible to detect that the rotor has made one rotation based on the number of detection signal switching. This brushless motor is provided with a timer means that constitutes a period detection means, and counts until the rotor makes one revolution from a predetermined rotational position based on the detection signal from any one of the magnetic sensors described above ( Counting is performed, and the cycle of the rotor is obtained from this count value (that is, the count signal corresponding to the count value in the timer means becomes the cycle detection signal). The control signal generating means generates a second control signal based on the count signal from the timer means.
[0029]
Here, the first control signal depends on the pattern of the detection signal from each magnetic sensor, whereas the second control signal depends on the count value until the rotor makes one revolution. Therefore, when the rotation speed of the rotor changes, the current flowing through the coil can be controlled by the first control signal, and when the change in the rotor speed is relatively small, the second control signal makes it finer. Current control can be performed.
[0030]
A brushless motor according to a third aspect of the present invention is the brushless motor according to the second aspect of the present invention, wherein the timer means has an upper limit value for counting, and a state where the count value by the timer means is within the upper limit value is set as the specific condition. In addition, the control signal output from the control means when the specific condition is satisfied is switched from the first control signal to the second control signal.
[0031]
In the brassless motor having the above configuration, since the timer means has an upper limit value for counting, for example, if the rotor does not rotate once even if the count value in the timer means reaches the upper limit value, in this case Even if the control signal generation unit generates the second control signal based on the count signal output from the timer unit, the rectification timing in the rectification unit based on the second control signal (that is, energization or de-energization of each coil) Is not appropriate.
[0032]
Therefore, in this brushless motor, if the rotor does not rotate once even when the count value of the timer means reaches the upper limit value, the first control signal is output from the control means.
[0033]
On the other hand, if the count signal output from the timer means is less than or equal to the upper limit value that can be counted by the timer means, the control signal output from the control means is switched from the first control signal to the second control signal. In addition, at the time of this switching, the second control signal is corrected based on the first control signal that has been output as described above, so that the second smooth operation can be performed while preventing or reducing torque fluctuations, chattering, and the like. Switching to rectification based on the control signal.
[0034]
A brushless motor according to a fourth aspect of the present invention is the brushless motor according to the second or third aspect, wherein the control means determines whether or not the timer means is operating normally based on the counting signal, and the timer The state determined by the control means that the means is operating normally is set as the specific condition, and the control signal output by the control means when the specific condition is satisfied is determined from the first control signal. Switching to the second control signal is a feature.
[0035]
In the brassless motor having the above configuration, when the count signal is output from the timer means, the count signal is input to the control signal generating means to be used for generation of the second control signal, and is also input to the control means to receive the timer means. Whether or not is operating normally is determined.
[0036]
Here, for example, when the count of the timer means does not operate normally due to an overflow or the like, even if the control signal generating means generates the second control signal based on the count signal output from the timer means The rectification timing in the rectification means based on the second control signal (that is, the timing of energization or deenergization of each coil) is not appropriate.
[0037]
Therefore, in this brushless motor, when the control means determines that the timer means is not operating normally, the first control signal is output from the control means.
[0038]
On the other hand, when the control means determines that the timer means is operating normally, the control signal output from the control means is switched from the first control signal to the second control signal. In addition, at the time of this switching, the second control signal is corrected based on the first control signal that has been output as described above, so that the second smooth operation can be performed while preventing or reducing torque fluctuations, chattering, and the like. Switching to rectification based on the control signal.
[0039]
The brushless motor according to a fifth aspect of the present invention is the brushless motor according to any one of the first to fourth aspects, wherein an energization waveform of a current flowing through each of the coils of the plurality of phases is based on the first control signal. A square wave that is energized or de-energized based on the magnetic pole positions of the permanent magnets detected by the plurality of magnetic sensors, and the energized waveform based on the second control signal is energized at the phase of the rotor. It is characterized by trapezoidal waves with different levels.
[0040]
In the brassless motor having the above-described configuration, when the first control signal is output from the control means and the rectifying means energizes and deenergizes each coil based on the first control signal, The energization waveform of the flowing current is a square wave.
[0041]
On the other hand, when a second control signal is output from the control means, and the rectifying means performs energization and de-energization to each coil based on the second control signal, the energization waveform of the current flowing through each coil at this time is It becomes a trapezoidal wave.
[0042]
As described above, in the brushless motor, the energization waveform in each coil is different between when the first control signal is output and when the second control signal is output. If they are the same, the output of the brushless motor changes at the time of switching.
[0043]
However, in the brushless motor, as described above, when one of the first control signal and the second control signal is switched to the other control signal, one of the signals output immediately before the switching is output. Since one of the other control signals is corrected based on this control signal, an output change at the time of switching is prevented or reduced.
[0044]
A brushless motor according to a sixth aspect is the present invention according to any one of the first to fifth aspects, wherein the input signal based on the period detection signal is compared with a reference wave having a predetermined waveform, and the input signal The control signal generating means generates the second control signal having a pulse width that differs depending on the level of the first control signal, and outputs a control signal output from the first control signal when the specific condition is satisfied from the first control signal. And switching to two control signals, and correcting the duty ratio of the second control signal based on the first control signal at the time of the switching.
[0045]
In the brassless motor having the above configuration, when an input signal based on the period detection signal is input to the control signal generating means, the input signal is compared with a reference wave having a predetermined waveform such as a triangular wave or a sawtooth wave, and the level of the input signal In response to this, a pulse signal having a different pulse width is generated as the second control signal. Therefore, basically, since the rectification means energizes or deenergizes each coil at the timing based on the pulse width (duty ratio) of the second control signal, the rectification timing can be set relatively finely.
[0046]
Here, in this brushless motor, at the time of the above switching, the duty ratio of the second control signal output after switching is corrected based on the first control signal that has been output so far.
[0047]
In this way, by correcting the duty ratio of the second control signal, the energization level of the energization waveform of the current flowing through each coil is increased or decreased. The increase / decrease of the energization level corrects the deviation of the output of the brushless motor before and after switching (that is, the deviation is eliminated or reduced), and torque fluctuation and chattering caused by such deviation are prevented or reduced. Is done.
[0048]
A brushless motor according to a seventh aspect of the present invention is the brushless motor according to any one of the first to sixth aspects, wherein the control means is configured to perform the control based on the control signal output immediately before the switching. It is characterized in that the phase of one of the other control signals is corrected.
[0049]
In the brassless motor having the above configuration, when the control means switches the control signal to be output from one of the control signals to any one of the other control signals, the control means changes the control signal to any one of the control signals output immediately before the switching. Based on this, the phase of one of the other control signals is corrected.
[0050]
Therefore, in this brushless motor, the timing of the energization start and de-energization by the rectifying means changes due to the switching, but this change in timing corrects the so-called `` apparent phase '' deviation, and the `` apparent phase '' Torque fluctuations, chattering, and the like due to the deviation are prevented or reduced.
[0051]
  The present invention according to claim 8 includes a stator having a plurality of phase coils that form a predetermined magnetic field in the energized state and a permanent magnet, and the magnetic field formed by the plurality of phase coils and the permanent magnet include A rotor that rotates with a rotational force generated by the interaction with the magnetic field to be formed; a rotational position detector that detects a rotational position of the rotor and outputs a position detection signal based on the detected rotational position; A period detection means for detecting a period of the child and outputting a period detection signal based on the detected period; a first control signal having a predetermined waveform based on the position detection signal; and the first detection signal based on the period detection signal; Waveform different from control signalThus, the energization waveform when the coil is finally energized becomes a non-target energization waveform.When a control signal generating means capable of generating both of the second control signals and one of the first control signal and the second control signal is output and a specific condition is satisfiedBeforeEither one of the control signalsWhatA control means for switching to and outputting the other control signal, and each of the coils of the plurality of phases is energized or energized at a timing based on the first control signal or the second control signal output from the control means. Rectifying means for releasing,Furthermore, when switching the control signal output by the control means, the control means is configured to apply an energization waveform when the coil is energized based on any one of the output control signals. Based on the other control signal, the deviation from the energization waveform when the coil is energized is reduced, or the other control signal is corrected based on the one of the control signals so as to eliminate the deviation. At the same time, based on one of the other control signals, the deviation between the time center from the start of energization to the stop of energization when the coil is energized and the center of the current effective area of the energization waveform is corrected. Therefore, based on the one of the control signals output immediately before the switching, correct one of the other control signals,It is characterized by that.
[0052]
In the motor control device having the above-described configuration, when the rectifying means passes a current with a predetermined energization waveform to the plurality of coils, a predetermined magnetic field is formed around the coil. A rotational force is generated by the interaction between the magnetic field formed by the coil and the magnetic field formed by the permanent magnet, and the rotor rotates at a predetermined speed by the rotational force.
[0053]
On the other hand, the rotational position of the rotating rotor is detected by the rotational position detecting means, and a position detection signal corresponding to the rotational position of the rotor is output from the rotational position detecting means, and the rotational period of the rotating rotor is periodic. A period detection signal detected by the detection means and corresponding to the rotation period of the rotor is output from the period detection means.
[0054]
The position detection signal output from the rotational position detection means and the period detection signal output from the period detection means are input to the control means. The control signal generating means can generate the first control signal based on the position detection signal and can generate the second control signal based on the period detection signal.
[0055]
One of the first control signal and the second control signal generated by the control signal generation means is output via the control means. One of the control signals output from the control means is input to the rectifying means, and the rectifying means has a timing based on one of the input control signals (that is, the first control signal or the second control signal). Each of the above-described plural-phase coils is brought into an energized state or a de-energized state.
[0056]
By the way, in this motor control device, when a specific condition is satisfied, the control means switches the control signal to be output from any one of the control signals so far to any one of the other control signals.
[0057]
Here, since the signal waveforms of the first control signal and the second control signal are different from each other, the energization and de-energization timing is determined depending on whether the first control signal or the second control signal is input to the rectifier. As a result, the energization waveform of the current flowing through each coil changes between when the first control signal is input to the rectifying means and when the second control signal is input.
[0058]
In this way, by changing the energization waveform of the current flowing in each coil, it is possible to energize each coil at a more appropriate timing according to the state of the rotor (for example, the rotational speed of the rotor), and so on. Generation can be suppressed or prevented, or power consumption can be reduced.
[0059]
By the way, as described above, the signal waveform differs between the first control signal and the second control signal, and as a result, the energization waveform of the signal input to the rectifying means changes between the first control signal and the second control signal.
[0060]
  Here, in this motor control device, when switching the control signal output by the control means as described above,The difference between the energization waveform when the coil is energized based on the first control signal and the left-right asymmetric energization waveform when the coil is energized based on the second control signal is small, or such a divergence So that there is noBased on any one of the control signals that have been output so far, the signal level, phase, and the like of the other control signal that is output after switching are corrected.Furthermore, the deviation between the time center from the start of energization to the stop of energization and the center of the current effective area of the energization waveform when the rectifier energizes the coil based on one of the other control signals is corrected. The other control signal is corrected based on one of the control signals output immediately before the switching.As a result, the output of the motor control device when the rectifier is energized or de-energized to each coil at the timing based on one of the control signals immediately before switching, and the other control signal after switching. The deviation from the output of the motor control device when the rectifier is energized or de-energized to each coil at the timing based on the correction is corrected (that is, the deviation is eliminated or reduced), and the torque fluctuation caused by such deviation And chattering are prevented or reduced.
[0061]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
<Configuration of First Embodiment>
(Outline of configuration of brushless motor 12 for in-vehicle air conditioner)
FIG. 5 shows a front sectional view in which the brushless motor 12 for an in-vehicle air conditioner provided with the motor control device 10 according to the first embodiment of the present invention is partially broken.
[0062]
As shown in this figure, the brushless motor 12 includes a housing 14 in which a drive unit 16 and a control board 18 of the motor control device 10 are accommodated.
[0063]
The housing 14 is formed in a shallow, substantially box shape with one end opened, and a substantially cylindrical tube portion 34 is provided integrally with the housing 14 at the open end of the housing 14.
[0064]
The housing 14 is provided with a substantially cylindrical support portion 36, and a stator 28 as a stator is integrally attached to the outer peripheral portion of the support portion 36. The stator 28 includes a core 26 formed by laminating a plurality of core pieces made of a thin silicon steel plate or the like. Further, the core 26 has three-phase coils 30U, 30V, 30W each serving as a winding. The coil group 30 (refer FIG. 1) which consists of is wound. These coils 30U to 30W are provided so that their electrical phases are shifted by 120 degrees. When these coils 30U to 30W are alternately energized or de-energized at a predetermined timing, around the stator 28, A predetermined rotating magnetic field is formed.
[0065]
On the other hand, a pair of bearings 38 are fixed inside the support portion 36, and the shaft 20 is coaxially supported by the bearings 38 with respect to the support portion 36 and the cylindrical portion 34 and is rotatable around its own axis. Has been.
[0066]
One end of the shaft 20 in the axial direction penetrates the cylindrical portion 34, and a fan for air blowing provided in an air conditioner main body (not shown) that rotates by receiving the rotational force of the shaft 20 at one end portion or in the vicinity of the one end portion. Mechanically connected to
[0067]
Further, a rotor 22 as a rotor is integrally attached to a portion penetrating from the cylindrical portion 34 of the shaft 20. The rotor 22 is formed in a bottomed cylindrical shape that is coaxial with the cylindrical portion 34 and the support portion 36 that are opened in a direction opposite to the opening direction of the housing 14, and the shaft 20 passes through the upper bottom portion of the rotor 22. ing.
[0068]
A substantially cylindrical magnet 24 as a permanent magnet is coaxially fixed to the rotor 22 on the inner peripheral portion of the rotor 22. The magnet 24 is formed so that one side in the radial direction is an N pole and the other side is an S pole through its axis, and the magnetic pole is formed around its own axis at predetermined angles (for example, 60 degrees). Are formed so that their polarities change, and a predetermined magnetic field is formed around them.
[0069]
The magnet 24 is provided on the outside of the stator 28 along the radial direction of the support portion 36 so as to face the stator 28. When the above-described coil group 30 is energized and a rotating magnetic field is formed around the stator 28, The rotational force around the support portion 36 is generated in the magnet 24 due to the interaction between the rotating magnetic field and the magnetic field formed by the magnet 24, whereby the shaft 20 rotates.
[0070]
On the other hand, as shown in FIG. 3, the control board 18 is disposed on the bottom side of the housing 14 relative to the stator 28. The control board 18 is provided with printed wiring on at least one of the front surface and the back surface, and a plurality of resistance elements, transistor elements, and further elements such as a microcomputer are appropriately connected through the printed wiring. .
[0071]
(Outline of configuration of motor control device 10)
Next, an outline of the configuration of the control board 18, that is, an outline of the configuration of the motor control device 10 will be described with reference to FIGS.
[0072]
As shown in FIG. 1, the motor control device 10 includes a rotation detection device 40 as a rotation position detection unit.
[0073]
As shown in FIG. 5, the rotation detection device 40 includes a sensor magnet 42. The sensor magnet 42 is fixed coaxially and integrally to the shaft 20 on the other axial end side of the shaft 20. The sensor magnet 42 is also a permanent magnet, and is a multipolar magnet in which N poles and S poles are alternately positioned at predetermined angles (for example, 60 degrees) around its axis, and a specific magnetic field is provided around the magnet. Form.
[0074]
As shown in FIG. 1, on the side of the sensor magnet 42, a period detecting means is configured, and the Hall IC element 44 </ b> U that forms the rotation detecting device 40 together with the sensor magnet 42, and the rotation detection together with the sensor magnet 42. Hall IC elements 44V and 44W constituting the device 40 are provided.
[0075]
These Hall IC elements 44U to 44W are provided every 120 degrees around the axis of the sensor magnet 42 on the outer side in the radial direction of the sensor magnet 42, and detect magnetic lines that constitute the magnetic field of the sensor magnet 42 at each position. To do.
[0076]
On the other hand, the control board 18 constituting the motor control device 10 includes a speed command circuit 46, a power supply standby circuit 48, a speed control calculation unit 50, a pre-driver circuit 52, a three-phase inverter 54 as a rectifier, and a booster circuit 56. Is provided.
[0077]
The speed command circuit 46 is configured by various circuits such as a filter circuit and an amplifier circuit, or an IC chip or a microcomputer having a function equivalent to the configuration including these circuits. For example, the speed command circuit 46 is provided in an instrument panel of a vehicle. Operation signals are input from one or more operation switches 58 that are used for turning on / off the air conditioner and switching the air volume.
[0078]
The power standby circuit 48 is interposed between the speed command circuit 46 and a speed control calculation unit 50 described later, and controls and suppresses a weak current flowing from the power supply 60 to the air conditioner even when the air conditioner is stopped. is doing.
[0079]
The speed control calculation unit 50 is a microcomputer including a CPU 62, a ROM 64, a RAM 66, a timer 68 as a timer means, and the like, and is structurally composed of one or a plurality of integrated circuits, and is functionally a comparator. It is composed of various arithmetic circuits such as a circuit (comparison circuit), an amplifier circuit, and a multiplier circuit.
[0080]
Here, FIGS. 3 and 4 are block diagrams showing the CPU 62 constituting the speed control calculation unit 50 from the functional aspect. Note that, in these drawings, each unit is a case where each process in the CPU 62 is considered for each function, and actually, a comparison circuit and an integration circuit that perform a process corresponding to the function of each unit as a result. These are constituted by various arithmetic circuits.
[0081]
As shown in FIG. 3, the CPU 62 includes a speed comparison unit 70. The speed command signal V output from the speed command circuit 46 described above is input to the speed comparison unit 70 via the power standby circuit 48.
[0082]
The speed comparison unit 70 is connected to the RAM 66 and the ROM 64 and is connected to the Hall IC elements 44U to 44W described above, and the position detection signals D1 and D2 output from the Hall IC elements 44U to 44W, respectively. , D3 is input.
[0083]
Furthermore, the speed comparison unit 70 determines the rotational position of the sensor magnet 42 based on the patterns (combinations) of the position detection signals D1 to D3 from the Hall IC elements 44U to 44W. Further, the speed comparison unit 70 compares the rotational position of the sensor magnet 42, that is, the actual rotational position of the rotor 22 with the rotational position of the rotor 22 on the setting based on the speed command signal V from the speed command circuit 46. Then, the deviation between this set value and the actual rotational position is obtained, and a signal corresponding to this deviation is output.
[0084]
The control signal generation unit 74 constituting the control signal generation unit generates a pulse signal P1 having a constant duty ratio as a first control signal based on the signal corresponding to the deviation output from the speed comparison unit 70. . This pulse signal P1 is input to the pre-driver circuit 52 via the output control unit 76 constituting the control means.
[0085]
As shown in FIG. 2, the pre-driver circuit 52 is connected to gate terminals of field effect transistors (hereinafter referred to as “MOSFETs”) 78U, 78V, 78W, 80U, 80V, and 80W that constitute the three-phase inverter 54. The switching signal S1 is generated based on the pulse signal P1 output from the control signal generation unit 74 via the output control unit 76, and this switching signal is output to the gate terminals of the MOSFETs 78U to 78W and 80U to 80W. .
[0086]
As is conventionally known, the MOSFETs 78U to 78W and 80U to 80W are basically in an “OFF” state when a “LOW” level switching signal is input to the gate terminal, so that a current from the power supply 60 is basically transferred from the drain terminal to the source terminal. Although it does not flow, when the switching signal S1 of “HIGH” level is input to the gate terminal, it becomes “ON” state, and the current from the power supply 60 flows from the drain terminal to the source terminal.
[0087]
Among these MOSFETs 78U to 78W and 80U to 80W, the source terminal of the MOSFET 78U and the drain terminal of the MOSFET 80U are connected to the terminal of the coil 30U. The source terminal of the MOSFET 78V and the drain terminal of the MOSFET 80V are connected to the terminal of the coil 30V, and the source terminal of the MOSFET 78W and the drain terminal of the MOSFET 80W are connected to the terminal of the coil 30W.
[0088]
The booster circuit 56 is a circuit connected to the pre-driver circuit 52, and makes the voltage level of the switching signal S1 sent to the MOSFETs 78U to 78W higher than the voltage level of the power supply 60.
[0089]
On the other hand, as shown in FIG. 4, the CPU 62 constituting the speed control calculation unit 50 includes a cycle calculation unit 82. The period calculation unit 82 is connected to the RAM 66 and the ROM 64, and is also connected to the timer 68 and the Hall IC element 44U.
[0090]
As described above, the Hall IC element 44U detects the polarity (N pole or S pole) of the opposing sensor magnet 42 by detecting the magnetism of the sensor magnet 42. Here, since the sensor magnet 42 is formed so that the north pole and the south pole are alternately positioned along the circumferential direction, the pole of the sensor magnet 42 is provided while the sensor magnet 42 rotates once. The polarity detected by the Hall IC element 44U is switched by the number (the total number of N poles and S poles). Therefore, when the polarity detected by the Hall IC element 44U by the number of poles of the sensor magnet 42 is switched, it is possible to detect that the sensor magnet 42 has made one revolution, that is, the rotor 22 has made one revolution.
[0091]
In the period calculation unit 82, the timer 68 starts counting (counting) at the same time when the position detection signal D1 corresponding to the specific polarity from the Hall IC element 44U is input. Further, the period calculation unit 82 causes the timer 68 to count (count) until it detects that the sensor magnet 42 has made one rotation based on a signal from the Hall IC element 44U, and until the sensor magnet 42 makes one rotation. The cycle of the sensor magnet 42, that is, the rotation cycle T of the rotor 22 is calculated from the required count number (count value) N. Further, the period calculation unit 82 sets a division value Tn obtained by dividing the rotation period T into, for example, an integral multiple of 6.
[0092]
The division value Tn set by the period calculation unit 82 is input to the input signal generation unit 84. The input signal generation unit 84 obtains a deviation between the rotation cycle Ts on the setting of the brushless motor 12 based on the speed command signal V output from the speed command circuit 46 and the actual rotation cycle T based on the divided value Tn. An input signal M based on the deviation is generated and output.
[0093]
The input signal M output from the input signal generation unit 84 is input to the comparison unit 88 via the correction calculation unit 86 constituting the control means. The comparison unit 88 compares the input signal M from the input signal generation unit 84 with the triangular wave Tr as the reference wave output from the triangular wave generation unit 90, and the PWM signal that constitutes the control signal generation unit based on the comparison result The generation unit 92 generates the PWM signal P2 as the second control signal.
[0094]
Here, the PWM signal P2 generated by the PWM signal generation unit 92 is different from the pulse signal P1 generated by the control signal generation unit 74 in terms of generation reference and process, and therefore has a waveform (pulse width). (Duty ratio) is different. The PWM signal generation unit 92 outputs the PWM signal P <b> 2 generated via the output control unit 76. The output PWM signal P2 is input to the pre-driver circuit 52.
[0095]
The pre-driver circuit 52 generates a switching signal S2 based on the input PWM signal P2, and outputs this switching signal to the gate terminals of the MOSFETs 78U to 78W and 80U to 80W.
[0096]
On the other hand, as shown in FIGS. 3 and 4, the CPU 62 includes a determination unit 94 that constitutes a control unit. The determination unit 94 is connected to the timer 68 and monitors the count number N of the timer 68. The timer 68 has a certain count number Ns as its upper limit, and beyond that, it overflows and cannot be counted. The determination unit 94 determines whether or not the timer 68 is in an abnormal state including an overflow state, and outputs a determination signal J based on the determination result to the output control unit 76.
[0097]
Based on the signal from the determination unit 94, the output control unit 76 outputs one of the input pulse signal P1 and PWM signal P2, and cancels the other.
[0098]
Further, as shown in FIG. 3, the output control unit 76 is connected to a signal correction unit 72 constituting a control means interposed between the control signal generation unit 74 and the output control unit 76, and FIG. As shown in FIG. 5, the signal is connected to a correction calculation unit 86 interposed between the input signal generation unit 84 and the comparison unit 88, and is output from the output control unit 76 (that is, the pulse signal P1 or the PWM signal P2). ) Is entered.
[0099]
The signal correction unit 72 cancels the pulse signal P1 when the pulse signal P1 is input. However, when the PWM signal P2 is input, the signal correction unit 72 appropriately converts the PWM signal P2 and generates the pulse generated by the control signal generation unit 74. Compared with the signal level of the signal P1, the duty ratio of the pulse signal P1 is increased or decreased based on the comparison result, and the increased or decreased pulse signal P1 is output to the output controller 76.
[0100]
On the other hand, when the PWM signal P2 is input in the correction calculation unit 86, the PWM signal P2 is canceled. However, when the pulse signal P1 is input, the pulse signal P1 is appropriately converted and generated by the input signal generation unit 84. Compared with the signal level of the input signal, the signal level of the input signal is increased or decreased based on the comparison result, and the input signal after the increase or decrease is input to the comparison unit 88.
[0101]
<Operation and effect of the present embodiment>
(Outline of basic operation)
Next, the operation and effect of the present embodiment will be described.
[0102]
In the motor control device 10, when the operation switch 58 is operated to turn on / off the air conditioner or switch the air volume, an operation signal having a predetermined voltage is input from the operation switch 58 to the speed command circuit 46.
[0103]
The operation signal input to the speed command circuit 46 is converted into a speed command signal V as a set value that can be compared by the CPU 62 of the speed control calculation unit 50 in the speed command circuit 46 and then passed through the power standby circuit 48. To the speed control calculation unit 50.
[0104]
Based on the speed command signal V input to the speed comparison unit 70 of the CPU 62 constituting the speed control calculation unit 50, the control signal generation unit 74 generates a pulse signal P 1 having a certain pulse width, and passes through the output control unit 76. And output to the pre-driver circuit 52.
[0105]
The pre-driver circuit 52 generates a pulsed switching signal S1 that can turn on / off each of the MOSFETs 78U to 78W and 80U to 80W based on the signal level and pulse width of the pulse signal P1 together with the booster circuit 56. The signal S1 is sent to the gate terminals of the MOSFETs 78U to 78W and 80U to 80W of the three-phase inverter 54.
[0106]
As described above, each of the MOSFETs 78U to 78W and 80U to 80W is in the OFF state when the received switching signal S1 is at the “LOW” level, and basically receives the current from the power source 60 from the drain terminal to the source terminal. If it is cut off and is at the “HIGH” level, it is in the ON state and current from the power supply 60 is allowed to flow from the drain terminal to the source terminal.
[0107]
Here, the switching signal S1 is generated based on the pulse signal P1. Therefore, any one of the MOSFETs 78U to 78W and any one of the MOSFETs 80U to 80W are alternately turned on, and as a result, the current rectified so that the energization waveform becomes a square wave as shown in FIG. It flows to 30W.
[0108]
In this way, a predetermined magnetic field is formed around the coils 30U to 30W, the magnet 24 is rotated by the interaction between the magnetic field formed by the coils 30U to 30W and the magnetic field formed by the magnet 24, and further integrated with the magnet 24. The shaft 20 rotates. As described above, since the shaft 20 is connected to the fan of the air conditioner on the outside of the housing 14, the fan rotates when the shaft 20 rotates, and thereby the air is blown from the air conditioner.
[0109]
On the other hand, when the shaft 20 rotates, the sensor magnet 42 rotates together. As described above, the sensor magnet 42 forms a multipolar magnet and forms a specific magnetic field around it. However, the rotation of the sensor magnet 42 causes the magnetic field of the sensor magnet 42 to be around the sensor magnet 42. Fluctuates.
[0110]
The fluctuation of the magnetic field around the sensor magnet 42 is a change in the strength of the magnetic lines of force at each rotational position around the sensor magnet 42. Magnetic field lines formed by the sensor magnet 42 are detected by the Hall IC elements 44U to 44W arranged around the sensor magnet 42. From each of the Hall IC elements 44U to 44W, position detection signals D1 to D3 having signal levels corresponding to the polarities of the sensor magnets 42 facing each other are output based on the detected strength of the magnetic field lines.
[0111]
In the speed comparison unit 70 of the CPU 62 constituting the speed control calculation unit 50, the actual rotational position C of the rotor 22 based on the position detection signals D1 to D3 output from the Hall IC elements 44U to 44W and the speed command signal V Is compared with the rotational position Cs of the rotor 22 on the setting based on the difference dC. The control signal generator 74 generates a pulse signal P1 based on the deviation dC.
On the other hand, among the Hall IC elements 44U to 44W, the position detection signal D1 from the Hall IC element 44U is also input to the period calculation unit 82. For example, when the detection signal when the Hall IC element 44U detects the N pole or the S pole of the sensor magnet 42 is input to the period calculation unit 82, the timer 68 is activated to start counting.
[0112]
When the period calculation unit 82 detects that the detection signal from the Hall IC element 44U corresponding to the number of poles of the sensor magnet 42 (total number of N poles and S poles) is switched from this state, the period calculation unit 82 The rotation period of the sensor magnet 42, that is, the rotation period T of the rotor 22 is calculated from the count number N of the timer 68 in the state, and the calculated rotation period T is further equally divided into, for example, an integer multiple of 6 A division value Tn is set.
[0113]
Next, the input signal generation unit 84 compares the actual rotation period T of the rotor 22 based on the division value Tn set by the period calculation unit 82 with the setting rotation period Ts based on the speed command signal V described above. Thus, a deviation dT is taken, and an input signal M having a predetermined waveform is generated based on the deviation dT. The input signal M generated by the input signal generation unit 84 is input to the comparison unit 88 via the correction calculation unit 86 and is compared with the triangular wave Tr as the reference wave generated by the triangular wave generation unit 90. Thereby, the PWM signal P2 is generated.
[0114]
Here, the input signal M is basically generated based on the divided value Tn. Moreover, the division value Tn is a value obtained by equally dividing the rotation period T into an integral multiple of 6. Of these divided values Tn, divided values T1, T2, T3, T4, T5, and T6 obtained by equally dividing the rotation period T into six basically have signal levels of the position detection signals D1, S2, and S3. Corresponds to switching. Therefore, by setting the energization start and energization stop timings for the coils 30U to 30W based on the division values T1 to T6, energization of the coils 30U to 30W is started at the same timing as the pulse signal P1, Or you can stop.
[0115]
However, since the division value Tn is a value obtained by dividing the rotation period T into an integral multiple of 6, for example, the division values T1 to T6 obtained by equally dividing the rotation period T into six parts are further equally divided. . The input signal generation unit 84 sets the signal level of the input signal M for each divided value Tn obtained by further equally dividing the divided values T1 to T6.
[0116]
In this manner, the output control unit 76 outputs the PWM signal P2 generated based on the input signal M in which the signal level is set for each of the division values Tn including the division values T1 to T6 and the division value in the middle of each. Then, the PWM signal P2 is input to the pre-driver circuit 52. The pre-driver circuit 52 generates a pulsed switching signal S2 that can turn on / off each of the MOSFETs 78U to 78W and 80U to 80W based on the signal level and pulse width of the PWM signal P2 together with the booster circuit 56. The signal S2 is sent to the gate terminals of the MOSFETs 78U to 78W and 80U to 80W of the three-phase inverter 54.
[0117]
Here, since the pulse signal P1 is simply a signal based only on the rotational position of the rotor 22, basically only the timing of starting and stopping energization of the coils 30U to 30W can be controlled. For this reason, when the coils 30U to 30W are energized by the switching signal based on the pulse signal P1, the energization waveform is a square wave as described above.
[0118]
On the other hand, the PWM signal P2 is generated based on the input signal M in which the signal level is set for each of the divided values Tn including the divided values T1 to T6 and the divided values in the middle of each as described above. For this reason, the control which further subdivided the energization timing of each coil 30U-30W is performed. As a result, as shown in FIGS. 7 and 8, in the present embodiment, the energization waveforms of the coils 30U to 30W based on the PWM signal P2 are not simple square waves, but at the time of energization start and energization stop. In FIG. 4, the waveform becomes an arbitrary waveform such as a symmetrical trapezoidal wave or sine wave whose energization level gradually increases or decreases (in this embodiment, a symmetrical trapezoidal wave). As a result, torque ripple is reduced and the rotor 22 can be rotated more smoothly than in the case where the energization waveform is a square wave based on the pulse signal P1 as the first control signal.
[0119]
On the other hand, as described above, the PWM signal P <b> 2 generated by the comparison unit 88 is input to the output control unit 76. Here, the output control unit 76 receives the determination signal J from the determination unit 94.
[0120]
The determination unit 94 receives a count (count) signal N from the timer 68. As described above, the timer 68 is basically configured so as not to be able to count (count) exceeding a certain upper limit value Ns. Therefore, it is assumed that the rotation period T of the rotor 22 exceeds the upper limit value Ns of the timer 68. In this case (that is, when the rotor 22 does not rotate once even when the upper limit value Ns of the timer 68 is exceeded), the PWM signal P2 is canceled by the output control unit 76 based on the determination signal J from the determination unit 94, and the pulse The signal P1 is input to the predriver circuit 52.
[0121]
On the other hand, when the rotation period T of the rotor 22 is less than or equal to the upper limit value Ns of the timer 68 (that is, when the count number N at the timer 68 in a state where the rotor 22 has made one rotation does not exceed the upper limit value Ns). Based on the determination signal J from the determination unit 94, the output control unit 76 cancels the pulse signal P1, and the PWM signal P2 is input to the pre-driver circuit 52.
[0122]
As described above, in this embodiment, two types of control signals, the pulse signal P1 and the PWM signal P2, are generated. The control signal input to the pre-driver circuit 52 is either the pulse signal P1 or the PWM signal P2. One of the control signals. For this reason, two types of control signals having different waveforms (that is, the pulse signal P1 and the PWM signal P2) are not mixedly output.
[0123]
In addition, as described above, the energization waveform in the switching signal S2 based on the PWM signal P2 is an arbitrary waveform such as a trapezoidal wave. Basically, energizing each of the coils 30U to 30W based on the PWM signal P2 The torque ripple is small and the rotor 22 can be smoothly rotated, which is preferable. However, in the case where the rotor 22 does not rotate once even if the count number N in the timer 68 which is a reference for calculating the rotation period T exceeds the upper limit value Ns, the count number N in the timer 68 An accurate rotation period T cannot be calculated. However, in the present embodiment, when the accurate rotation period T cannot be calculated from the count number N of the timer 68 in this way, the PWM signal P2 is canceled and each of the coils 30U to 30W based on the pulse signal P1. Can be energized at an appropriate energization timing.
[0124]
By the way, in this embodiment, as described above, the control signals (that is, the pulse signal P1 and the PWM signal P2) output from the output control unit 76 are appropriately switched according to the count number N in the timer 68.
[0125]
Here, in the present embodiment, when the control signal output from the output control unit 76 is switched from the pulse signal P1 to the PWM signal P2, the signal level of the input signal M output from the input signal generation unit 84 is corrected. In the calculation part 86, it correct | amends according to the duty ratio of the pulse signal P1 output from the output control part 76 just before that. For this reason, the duty ratio of the PWM signal P2 based on the corrected input signal M immediately after switching is corrected, and as a result, the duty ratio of the switching signal S2 is corrected.
[0126]
Thereby, the peak value of the signal level of the energization waveform in each of the coils 30U to 30W becomes smaller than that in the case where the correction calculation unit 86 does not correct (see FIG. 9). Therefore, compared to the case where the above correction is not performed, the output when the coils 30U to 30W are energized with the switching signal S2 based on the PWM signal P2, and the pulse output from the output control unit 76 immediately before that. The deviation from the output when energized with a square wave energization waveform by the switching signal S1 generated based on the signal P1 is small or no deviation occurs. Thereby, chattering, torque fluctuation, and the like due to the output difference are reduced or prevented.
[0127]
On the other hand, when the control signal output from the output control unit 76 is switched from the PWM signal P2 to the pulse signal P1, the duty ratio of the pulse signal P1 output from the control signal generation unit 74 is set immediately before the signal correction unit 72. The PWM signal P2 output from the output control unit 76 is corrected according to the duty ratio. Therefore, immediately after the switching, the duty ratio of the switching signal S1 is corrected, whereby the peak value of the signal level of the energization waveform in each of the coils 30U to 30W becomes larger than when the signal correction unit 72 does not correct (FIG. 10).
[0128]
Therefore, compared to the case where the above correction is not performed, the output when the coils 30U to 30W are energized with the switching signal S1 based on the pulse signal P1, and the PWM output from the output control unit 76 immediately before that. The deviation from the output when energized with a trapezoidal wave energization waveform by the switching signal S2 generated based on the signal P2 is reduced or eliminated. Thereby, chattering, torque fluctuation, and the like due to the output difference are reduced or prevented.
[0129]
As described above, in the present embodiment, the control signal (that is, the pulse signal P1 or the PWM signal P2) to be output appropriately is switched according to the count number N in the timer 68, but the output waveforms before and after the switching ( Since the chattering and torque fluctuation are prevented by correcting the difference in the energization waveform), the generation of abnormal noise or the like during the operation of the brushless motor 12 can be effectively reduced or prevented, and the rotor 22 is smoothly rotated. be able to.
[0130]
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the description of the second embodiment, the same reference numerals as those in the first embodiment are given to the portions that are substantially and functionally the same as those in the first embodiment. The description is omitted.
[0131]
As shown in FIGS. 11 and 12, the CPU 62 of the motor control device 110 according to the present embodiment is different from the CPU 62 of the motor control device 10 according to the first embodiment. The signal correction unit 72 and the correction calculation unit 86 are not provided, but instead, the input signal generation unit 112 and the signal correction unit 114 and the correction calculation unit 116 that respectively constitute control means are provided.
[0132]
The input signal generation unit 112 basically has the main function of generating the input signal M similarly to the input signal generation unit 84. However, the input signal M generated by the input signal generator 112 has a different waveform from the input signal M generated by the input signal generator 84.
[0133]
For this reason, the PWM signal P2 based on the input signal M generated by the input signal generation unit 112 has a duty ratio different from the PWM signal P2 based on the input signal M generated by the input signal generation unit 84. Accordingly, the PWM signal P2 is generated based on the input signal M generated by the input signal generation unit 112, and further, the switching signal S2 is generated based on the PWM signal P2 to energize the coils 30U to 30W. Unlike the first embodiment, the energization waveform is a left-right asymmetric trapezoidal wave.
[0134]
On the other hand, the signal correction unit 114 and the correction calculation unit 116 function to shift the phase of the pulse signal P1 or the input signal M in addition to the same functions as the signal correction unit 72 and the correction calculation unit 86 in the first embodiment. Have
[0135]
That is, the signal correction unit 114 corrects the duty ratio of the pulse signal P1 output from the control signal generation unit 74 according to the duty ratio of the PWM signal P2 output from the output control unit 76, and is shown in FIG. As described above, similarly to the first embodiment, the output level of the final energization waveform is corrected, and the phase (energization timing) is corrected by dT.
On the other hand, the correction calculation unit 116 corrects both the signal level and the generation timing of the input signal M output from the input signal generation unit 112 according to the duty ratio of the pulse signal P1 output from the output control unit 76. Thereby, the duty ratio of the PWM signal 2 generated based on the input signal M and the triangular wave Tr is corrected. As a result, as shown in FIG. 14, the output level of the final energization waveform is corrected as in the first embodiment, and the phase (energization timing) is further corrected by dT.
[0136]
As described above, in this embodiment, the signal correction unit 114 and the correction calculation unit 116 have the same functions as the signal correction unit 72 and the correction calculation unit 86 in the first embodiment. The same effect as the first embodiment can be obtained, and the same effect can be obtained.
[0137]
By the way, in the present embodiment, as described above, since the final energization waveform based on the PWM signal P2 is a left-right asymmetric trapezoidal wave, the time center between energization start and energization stop, The center of the effective current area shifts.
[0138]
Here, in the present embodiment, as described above, when the control signals output from the output control unit 76 (that is, the pulse signal P1 and the PWM signal P2) are switched, the control signal immediately before the switching (that is, the pulse signal). The duty ratio of the control signal (that is, the other of the pulse signal P1 and the PWM signal P2) output from the output control unit 76 immediately after switching is corrected based on one of the P1 and the PWM signal P2, and the final The phase (energization timing) of the energization waveform is corrected by dT. For this reason, torque fluctuations immediately before and after switching of the control signal due to phase shift are effectively suppressed or prevented. Thereby, generation | occurrence | production of the noise accompanying torque fluctuation, etc. can be reduced or prevented, and rotation of the rotor 22 can be stabilized.
[0139]
In each of the above-described embodiments, the control signal output from the output control unit 76 has a condition that the pulse signal P1 is switched to the PWM signal P2, and the rotation period of the rotor 22 is the upper limit value Ns of the count number in the timer 68. The condition was not exceeded. Here, when this condition is simply cleared, the control signal output from the output control unit 76 may be switched from the pulse signal P1 to the PWM signal P2. However, for example, switching of the control signal is suspended for a plurality of periods. In addition, the control signal output from the output control unit 76 may be switched from the pulse signal P1 to the PWM signal P2 only when the above condition is continuously cleared during that time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an outline of a configuration of a brushless motor (motor control device) according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram schematically showing the configuration of rectifying means of the brushless motor (motor control device) according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a CPU with a focus on a function of generating a first control signal (pulse signal).
FIG. 4 is a block diagram showing an outline of a configuration of a CPU focusing on a function of generating a second control signal (PWM signal).
FIG. 5 is a schematic front sectional view of the brushless motor according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic time chart showing a relationship between a position detection signal from a rotational position detection unit and a waveform of energization to a coil based on a first control signal (pulse signal).
FIG. 7 is a schematic time chart showing the relationship between a cycle detection signal from a cycle detection means and a current-carrying waveform to a coil based on a second control signal (PWM signal).
8 is an enlarged time chart of a part of FIG.
FIG. 9 is a time chart showing a relationship between an energization waveform based on a first control signal, an energization waveform based on a second control signal before correction, and an energization waveform based on a second control signal after correction.
FIG. 10 is a time chart showing a relationship between an energization waveform based on a second control signal, an energization waveform based on a first control signal before correction, and an energization waveform based on a first control signal after correction.
FIG. 11 is a block diagram corresponding to FIG. 3 and schematically showing a configuration of a brushless motor (motor control device) according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a block diagram corresponding to FIG. 4 and schematically showing a configuration of a brushless motor (motor control device) according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a time chart showing a relationship between an energization waveform based on a first control signal, an energization waveform based on a second control signal before correction, and an energization waveform based on a second control signal after correction.
FIG. 14 is a time chart showing a relationship between an energization waveform based on a second control signal, an energization waveform based on a first control signal before correction, and an energization waveform based on a first control signal after correction.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Motor control apparatus, 12 ... Brushless motor (motor), 22 ... Rotor (rotor), 24 ... Magnet (permanent magnet), 28 ... Stator (stator), 30U, 30V, 30W ... coil, 40 ... rotation detection device (rotation position detection means), 44U ... Hall IC element (rotation position detection means, cycle detection means), 54 ... three-phase inverter (rectification means) , 68... Timer (timer means), 72... Signal correction section (control means), 74... Control signal generation section (control signal generation means), 76. , 86... Correction calculation section (control means), 92... PWM signal generation section (control signal generation means), 94... Judgment section (control means), 110. .Signal correction unit (control means), 116. And correction arithmetic unit (control means)

Claims (8)

通電状態で周囲に所定の磁界を形成する複数相のコイルを有する固定子と、
永久磁石を有し、前記複数相のコイルが形成する磁界と前記永久磁石が形成する磁界との相互作用で生じる回転力で回転する回転子と、
前記回転子の回転位置を検出し、検出した前記回転位置に基づいた位置検出信号を出力する回転位置検出手段と、
前記回転子の周期を検出し、検出した前記周期に基づいた周期検出信号を出力する周期検出手段と、
前記位置検出信号に基づいた所定波形の第1制御信号及び前記周期検出信号に基づき且つ前記第1制御信号とは異なる波形で、最終的に前記コイルが通電された際の通電波形が左右非対象の通電波形になる第2制御信号の双方を生成可能な制御信号生成手段と、
前記第1制御信号及び前記第2制御信号の何れか一方の制御信号を出力すると共に、特定の条件を満たした場合に前記何れか一方の制御信号から何れか他方の制御信号に切り替えて出力する制御手段と、
前記制御手段から出力された前記第1制御信号又は前記第2制御信号に基づいたタイミングで前記複数相のコイルの各々を通電し或いは通電解除する整流手段と、
を備え、更に、前記制御手段が出力する制御信号を切り替える際に、前記制御手段は、出力していた前記何れか一方の制御信号に基づいて前記コイルが通電された際の通電波形と、前記何れか他方の制御信号に基づいて前記コイルが通電された際の通電波形との乖離を小さくし、又は、当該乖離をなくすように前記何れか一方の制御信号に基づき前記何れか他方の制御信号を補正すると共に、前記何れか他方の制御信号に基づいて前記コイルが通電された際の通電波形の通電開始から通電停止までの時間的中心と前記通電波形の電流有効面積の中心とのずれを修正すべく前記切り替えの直前に出力された前記何れか一方の制御信号に基づいて前記何れか他方の制御信号を補正する、
ことを特徴とするブラシレスモータ。
A stator having a multi-phase coil that forms a predetermined magnetic field around the energized state;
A rotor that has a permanent magnet and rotates by a rotational force generated by the interaction between the magnetic field formed by the coils of the plurality of phases and the magnetic field formed by the permanent magnet;
Rotation position detection means for detecting a rotation position of the rotor and outputting a position detection signal based on the detected rotation position;
A period detecting means for detecting a period of the rotor and outputting a period detection signal based on the detected period;
Based on the first control signal having a predetermined waveform based on the position detection signal and the waveform different from the first control signal based on the period detection signal, the energization waveform when the coil is finally energized is not subject to right and left Control signal generating means capable of generating both of the second control signals having a current-carrying waveform of
Switch with, what Re or other control signals before or SL one of the control signals et when certain conditions are met and outputs either one of the control signal of the first control signal and said second control signal Control means for outputting,
Rectifying means for energizing or de-energizing each of the coils of the plurality of phases at a timing based on the first control signal or the second control signal output from the control means;
In addition, when switching the control signal output by the control means, the control means, the energization waveform when the coil is energized based on any one of the output control signals, Either one of the other control signals based on one of the control signals to reduce or eliminate the deviation from the energization waveform when the coil is energized based on the other control signal And a deviation between the time center from the start of energization to the stop of energization when the coil is energized based on one of the other control signals and the center of the current effective area of the energization waveform. Correcting one of the other control signals based on the one of the control signals output immediately before the switching to be corrected;
A brushless motor characterized by that .
各々が前記回転子の周囲に配置されて前記回転子を構成する前記永久磁石若しくは前記回転子に一体的に設けられた他の永久磁石の磁極を検出する複数の磁気センサを含めて前記回転位置検出手段を構成すると共に、
前記複数の磁気センサの何れか1つの磁気センサから出力された検出信号に基づいて、所定の回転位置から前記回転子が1回転するまでの間で計数を行なうタイマ手段を含めて前記周期検出手段を構成し、前記周期検出信号を前記タイマ手段の計数値に基づく計数信号とした、
ことを特徴とする請求項1記載のブラシレスモータ。
The rotational position including a plurality of magnetic sensors that detect magnetic poles of the permanent magnets that are arranged around the rotor and that constitute the rotor, or other permanent magnets provided integrally with the rotor. While configuring the detection means,
The period detection means including a timer means for counting from a predetermined rotation position until the rotor makes one rotation based on a detection signal output from any one of the plurality of magnetic sensors. And the period detection signal as a count signal based on the count value of the timer means,
The brushless motor according to claim 1.
前記タイマ手段は計数の上限値を有し、前記タイマ手段による計数値が前記上限値以内である状態を前記特定の条件にすると共に、
当該特定の条件を満たした場合に前記制御手段が出力する制御信号を前記第1制御信号から前記第2制御信号に切り替える、
ことを特徴とする請求項2記載のブラシレスモータ。
The timer means has an upper limit value for counting, and a state where the count value by the timer means is within the upper limit value is set as the specific condition,
Switching the control signal output by the control means from the first control signal to the second control signal when the specific condition is satisfied;
The brushless motor according to claim 2.
前記計数信号に基づいて前記タイマ手段が正常に動作しているか否かを前記制御手段が判定し、前記タイマ手段が正常に動作していると前記制御手段が判定した状態を前記特定の条件にすると共に、
当該特定の条件を満たした場合に前記制御手段が出力する制御信号を前記第1制御信号から前記第2制御信号に切り替える、
ことを特徴とする請求項2又は請求項3記載のブラシレスモータ。
Based on the count signal, the control means determines whether or not the timer means is operating normally, and the state determined by the control means that the timer means is operating normally is the specific condition. As well as
Switching the control signal output by the control means from the first control signal to the second control signal when the specific condition is satisfied;
The brushless motor according to claim 2 or 3, wherein the brushless motor is provided.
前記第1制御信号に基づいて前記複数相のコイルの各々に流れる電流の通電波形を、前記複数の磁気センサが検出した前記永久磁石の磁極の位置に基づいて通電状態若しくは通電解除状態となる方形波とし、
前記第2制御信号に基づく前記通電波形を、前記回転子の位相で通電レベルが異なる台形波とした、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載のブラシレスモータ。
A square in which the energization waveform of the current flowing through each of the plurality of phase coils based on the first control signal is energized or deenergized based on the magnetic pole positions of the permanent magnets detected by the plurality of magnetic sensors. Wave and
The energization waveform based on the second control signal is a trapezoidal wave with different energization levels depending on the phase of the rotor.
The brushless motor according to any one of claims 1 to 4, wherein the brushless motor is provided.
前記周期検出信号に基づく入力信号と所定波形の参照波とを比較し、前記入力信号のレベルに応じてパルス幅が異なる前記第2制御信号を前記制御信号生成手段が生成すると共に、前記特定の条件を満たした場合に前記制御手段が出力する制御信号を前記第1制御信号から第2制御信号に切り替え、且つ、当該切り替え時に前記第1制御信号に基づいて前記第2制御信号のデューティ比を補正する、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載のブラシレスモータ。
An input signal based on the period detection signal is compared with a reference wave having a predetermined waveform, and the control signal generating means generates the second control signal having a pulse width different according to the level of the input signal, and the specific signal When the condition is satisfied, the control signal output by the control means is switched from the first control signal to the second control signal, and the duty ratio of the second control signal is changed based on the first control signal at the time of the switching. to correct,
The brushless motor according to any one of claims 1 to 5, wherein the brushless motor is provided.
前記切り替え直前に出力された前記何れか一方の制御信号に基づいて前記制御手段が前記何れか他方の制御信号の位相を補正する、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項6の何れか1項に記載のブラシレスモータ。
The control means corrects the phase of the other control signal based on the one control signal output immediately before the switching;
The brushless motor according to any one of claims 1 to 6, wherein the brushless motor is provided.
複数相のコイルに電流が流れることで形成される磁界と永久磁石が形成する磁界との相互作用で生じる回転力により回転子が回転するモータを制御するためのモータ制御装置であって、
前記回転子の回転位置を検出し、検出した前記回転位置に基づいた位置検出信号を出力する回転位置検出手段と、
前記回転子の周期を検出し、検出した前記周期に基づいた周期検出信号を出力する周期検出手段と、
前記位置検出信号に基づいた所定波形の第1制御信号及び前記周期検出信号に基づき且つ前記第1制御信号とは異なる波形で、最終的に前記コイルが通電された際の通電波形が左右非対象の通電波形になる第2制御信号の双方を生成可能な制御信号生成手段と、
前記第1制御信号及び前記第2制御信号の何れか一方の制御信号を出力すると共に、特定の条件を満たした場合に前記何れか一方の制御信号から何れか他方の制御信号に切り替えて出力する制御手段と、
前記制御手段から出力された前記第1制御信号又は前記第2制御信号に基づいたタイミングで前記複数相のコイルの各々を通電し或いは通電解除する整流手段と、
を備え、更に、前記制御手段が出力する制御信号を切り替える際に、前記制御手段は、出力していた前記何れか一方の制御信号に基づいて前記コイルが通電された際の通電波形と、前記何れか他方の制御信号に基づいて前記コイルが通電された際の通電波形との乖離を小さくし、又は、当該乖離をなくすように前記何れか一方の制御信号に基づき前記何れか他方の制御信号を補正すると共に、前記何れか他方の制御信号に基づいて前記コイルが通電された際の通電波形の通電開始から通電停止までの時間的中心と前記通電波形の電流有効面積の中心とのずれを修正すべく前記切り替えの直前に出力された前記何れか一方の制御信号に基づいて前記何れか他方の制御信号を補正する、
ことを特徴とするモータ制御装置。
A motor control device for controlling a motor in which a rotor rotates by a rotational force generated by an interaction between a magnetic field formed by current flowing in a plurality of coils and a magnetic field formed by a permanent magnet,
Rotation position detection means for detecting a rotation position of the rotor and outputting a position detection signal based on the detected rotation position;
A period detecting means for detecting a period of the rotor and outputting a period detection signal based on the detected period;
Based on the first control signal having a predetermined waveform based on the position detection signal and the waveform different from the first control signal based on the period detection signal, the energization waveform when the coil is finally energized is not subject to right and left Control signal generating means capable of generating both of the second control signals having a current-carrying waveform of
Switch with, what Re or other control signals before or SL one of the control signals et when certain conditions are met and outputs either one of the control signal of the first control signal and said second control signal Control means for outputting,
Rectifying means for energizing or de-energizing each of the coils of the plurality of phases at a timing based on the first control signal or the second control signal output from the control means;
In addition, when switching the control signal output by the control means, the control means, the energization waveform when the coil is energized based on any one of the output control signals, Either one of the other control signals based on one of the control signals to reduce or eliminate the deviation from the energization waveform when the coil is energized based on the other control signal And a deviation between the time center from the start of energization to the stop of energization when the coil is energized based on one of the other control signals and the center of the current effective area of the energization waveform. Correcting one of the other control signals based on the one of the control signals output immediately before the switching to be corrected;
The motor control apparatus characterized by the above-mentioned.
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