JP4002717B2 - ブラシレスモータの制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転子の回転数を指定する回転指示信号に従ってモータの回転数を制御するブラシレスモータの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車などの空調装置における送風ファンの回転駆動用のモータとしては、永久磁石を回転子とし、電機子巻き線を固定子として、整流機構を磁極センサとスイッチング素子で置き換えたブラシレスモータが知られている。このブラシレスモータは、電源回路から駆動電源が供給されるとともに、ＩＣ（Integrated Circuit）化されたモータ制御回路により制御されて送風ファンを回転させる。
【０００３】
このようなモータ制御回路では、パルス信号であるデューティ信号が入力され、デューティ信号を平滑化し、電圧レベルを検出して送風ファンの回転数を決定していた。このモータ制御回路では、パルス信号を平滑化するので、デューティ信号に短時間のノイズが含まれている場合であっても、回転動作させている送風ファンの回転数が０と認識することがない。したがって、このモータ制御回路では、送風ファンの回転動作中にリスタートが発生することがないという利点があった。
【０００４】
しかし、このような制御を行うモータ制御回路では、デューティ信号を平滑化するための外部平滑回路を付加する必要があり、装置自体のコストが高いという問題点があった。更に、このモータ制御回路では、デューティ信号の周波数に応じて複数の外部平滑回路を付加する必要がある。更にまた、上述のモータ制御回路では、デューティ信号を平滑化するための期間を要し、送風ファンの応答性が良好でないという問題点がある。
【０００５】
そこで、従来より、デューティ信号を平滑化せずに送風ファンの回転数を制御するモータ制御回路が使用されている。このモータ制御回路では、デューティ信号のパルス周期を検出し、周期に応じて送風ファンの回転数目標値を決定して送風ファンの回転数を制御するものである。このモータ制御回路によれば、直接デューティ信号を検出して回転数目標値を決定するので送風ファンの応答性が早いという利点がある。
【０００６】
また、従来のモータ制御回路では、デューティ信号に基づいて回転数目標値Ｄsfanを決定し、目標とする回転数を決定するファン速目標値算出回路を備えている。このファン速目標値算出回路では、８ビットのカウンタを備え、図６に示すように、入力されるデューティ信号の周期に応じて０〜２５５間で段階的に回転数目標値Ｄfanを決定していた。
【０００７】
更に、従来のモータ制御回路では、送風ファンの回転開始時に、図６（ａ）に示すように回転数目標値Ｄfanに向かってソフトスタート目標値Ｄsfanを上昇させるときに、回転開始時刻から勾配遅延を設けて順次ソフトスタート目標値Ｄsfanを上昇させるソフトスタート制御をするソフトスタート目標値算出回路を備えるものがある。このソフトスタート目標値算出回路では、回転開始時刻からの１．５秒間は最大の回転数目標値Ｄfan（１００％）に対する５％／秒の勾配でソフトスタート目標値Ｄsfanを上昇させ、１．５秒以降は８％／秒の勾配でソフトスタート目標値Ｄsfanを上昇させる制御をする。このソフトスタート目標値算出回路では、ソフトスタート制御をしてソフトスタート目標値Ｄsfanが回転数目標値Ｄfanに達したら遅延を解除していた。
【０００８】
一方、従来のモータ制御回路では、送風ファンの回転停止時には、図６（ｂ）に示すように、勾配遅延を設けずに回転数目標値Ｄfanを下降させる制御をして送風ファンの回転を停止させていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来において、デューティ信号を直接検出して回転数目標値Ｄfanを決定するモータ制御装置では、デューティ信号にノイズが混入すると、デューティ信号の周期にノイズが含まれ、送風ファンの回転数目標値Ｄfanが「０」と認識される可能性がある。送風ファンの回転数目標値Ｄfanが「０」と認識されると、図６（ｂ）に示すようにソフトスタート目標値算出回路によるソフトスタート目標値Ｄsfanを下降させる制御が開始され、次のパルスでファン速目標値Ｄfanが検出されると図６（ｂ）に示すようにファン速目標値Ｄfanに向かってソフトスタート制御が再開されてしまう。すなわち、従来のモータ制御装置では、送風ファンが停止し、ソフトスタート目標値算出回路によるソフトスタート制御が開始されてしまう、リスタート現象が発生してしまうという問題点がある。特に、モータを制御する制御回路では、ノイズに厳しいため、発生頻度が高くなるという問題がある。
【００１０】
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、送風ファンの回転数を制御する装置において、リスタート現象の発生を防止して安定して送風ファンを回転させることができるブラシレスモータの制御装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述の課題を解決するために、永久磁石を回転子とし、電機子巻き線を固定子として、整流機構を磁極センサとスイッチング素子としたブラシレスモータの制御をするブラシレスモータの制御装置において、上記回転子の回転数を指示する回転指示信号を入力し、上記回転子を回転させるときの指示回転数を、回転指示信号から検出する回転数検出手段と、上記回転数検出手段で検出された指示回転数に基づいて上記回転子を回転させる目標となる回転数目標値を算出する第１の目標値算出手段と、上記回転子が停止しているときに、上記第１の目標値算出手段で算出された回転数目標値が、０から立ち上がったときに、第１勾配に従って回転数目標値を上昇させる上昇目標値を算出するソフトスタート制御をし、上記回転子が回転しているときに、上記第１の目標値算出手段で算出されて、上記回転子の回転数を下降させる回転数目標値が入力されたときには、第２勾配に従って回転数目標値を下降させる下降目標値を算出する第２の目標値算出手段と、上記第２の目標値算出手段で上昇目標値又は下降目標値が算出されていない場合には上記第１の目標値算出手段で算出された回転数目標値に従って、上記電機子巻き線に電力を供給するスイッチング素子に駆動信号を出力して上記回転子を回転駆動させ、上記第２の目標値算出手段で上昇目標値又は下降目標値が算出された場合には当該上昇目標値又は下降目標値に従って、上記電機子巻き線に電力を供給するスイッチング素子に駆動信号を出力して上記回転子を回転駆動させる回転駆動手段とを備える。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１３】
本発明は、例えば図１に示すように構成されたブラシレスモータに適用される。
【００１４】
ブラシレスモータは、バッテリ端子１１からバッテリ電源が供給されるモータ制御回路１２、センサマグネット１３、センサ信号検出回路１４を備える。
【００１５】
センサマグネット１３は、ロータの回転位置を示すために設けられ、ロータの回転中心に対し、Ｎ極とＳ極の対が２対均等角度に配置され、ロータと一体に回転するシャフトに取り付けられている。このセンサマグネット１３の周囲には、センサマグネット１３から発生する磁界の方向を検出する３つのホールＩＣ１３ａ〜１３ｃがステータの内周に１２０度間隔で均等配置されている。
【００１６】
センサ信号検出回路１４は、センサマグネット１３の磁界方向の変化による検出信号が各ホールＩＣ１３ａ〜１３ｃから入力され、各検出信号を用いて反転信号を生成し、非反転信号とともに、６本の信号をセンサ信号としてモータ制御回路１２に供給する。
【００１７】
モータ制御回路１２は、センサ信号検出回路１４からのセンサ信号を参照して送風ファンの回転数を算出し、算出した回転数と、回転指示信号（ＰＷＭ信号）で指示された回転数との比較をして、送風ファンの回転数を制御する。
【００１８】
回転指示信号は、送風ファンの回転数を指定する信号であり、そのデューティ（Ｄｕｔｙ）比が制御されて、回転数を指定する。すなわち、回転動作信号は、Ｈレベルの信号時間とＬレベルの信号時間の比率（Ｄｕｔｙ比）を変化させることで、送風ファンの回転数を指定する。回転指示信号は、デューティ比が１０％〜９０％の通常指示範囲内で変化されることで、例えば送風ファンの回転駆動範囲の０％の回転数〜１００％の回転数を指定する。回転指示信号は、送風ファンを高回転数で駆動させるときには高いデューティ比の信号となり、送風ファンを低回転数で駆動させるときには低いデューティ比の信号となる。
【００１９】
モータ制御回路１２は、センサ信号に基づいてＭＯＳＦＥＴＱ１〜Ｑ６をオンとオフの間で制御し、オンとなるＭＯＳＦＥＴの組み合わせで電機子コイル１５ａ〜１５ｆを流れる電流の方向を切り替える。
【００２０】
つぎに、モータ制御回路１２の詳細な構成について図２を参照して説明する。
【００２１】
モータ制御回路１２は、電圧入力がされる第１フィルタ回路２１と、アナログ信号として回転指示信号が入力される第２フィルタ回路２２と、ＡＣＣ電圧算出回路２３とを備える。
【００２２】
モータ制御回路１２は、図示しない電源回路から電源が供給され第１フィルタ回路２１によりフィルタ処理を施して、ＡＣＣ電圧算出回路２３に供給する。ＡＣＣ電圧算出回路２３では、供給された電源電圧を分圧して、分圧した電圧値を８ビットのデータＤaccとして電圧補正値算出回路３０に出力する。
【００２３】
モータ制御回路１２は、図示しない空調制御回路から、アナログ方式の回転指示信号が入力されたときには、第２フィルタ回路２２によりフィルタ処理をしてＡＣＣ電圧算出回路２３に供給し、ＡＣＣ電圧算出回路２３によりディジタル方式の回転指示信号を作成してファン速目標値算出回路２７に供給する。
【００２４】
また、モータ制御回路１２は、センサ信号検出回路１４からのセンサ信号が入力される波形変換回路２４を備える。
【００２５】
波形変換回路２４は、センサ信号検出回路１４からのセンサ信号を波形変換して、センサ信号SAH、SAL、SBH、SBL、SCH、SCLを生成して、センサ信号SAHを回転数検出回路３５に供給するとともに、全センサ信号をＬｏサイド出力回路３３及びＨｉサイド出力回路３４に供給する。
【００２６】
更に、モータ制御回路１２は、ディジタル信号として回転指示信号が入力されるディジタルフィルタ回路２５、デューティ比検出回路２６、ファン速目標値算出回路２７、ファン速変更目標値算出回路２８、急スタート切替回路２９を備える。
【００２７】
モータ制御回路１２は、図示しない空調制御回路からのディジタル方式の回転指示信号が入力されると、ディジタルフィルタ回路２５によりフィルタ処理をして、デューティ比検出回路２６に供給する。
【００２８】
デューティ比検出回路２６は、図３に示すように、回転指示信号の立ち上がり又は立ち下がりを検出することでパルス周期Ｔinを検出する。デューティ比検出回路２６は、前パルスの立ち下がりから次パルスの立ち上がりまでの時間Ｔinon、すなわちＯＮ電圧レベル区間を検出し、パルス周期Ｔinと、検出した時間Ｔinonとの比率（Ｔin／Ｔinon）であるデューティ比Ｄdutyを検出する。ここで、デューティ比Ｄdutyは、送風モータの回転数を示す値となり、８ビットのデータで表現される。デューティ比検出回路２６は検出したデューティ比Ｄdutyをファン速目標値算出回路２７に供給する。
【００２９】
ファン速目標値算出回路２７は、デューティ比Ｄdutyを送風ファンの回転数に変換するためのテーブルを有し、変換した送風ファンの回転数を示すファン速目標値Ｄfanを算出する。このファン速目標値算出回路２７は、ファン速目標値Ｄfanを８ビット（０〜２５５）のデータで表現して、ファン速変更目標値算出回路２８及び急スタート切替回路２９に供給する。
【００３０】
ファン速変更目標値算出回路２８は、送風ファンが停止ファン速目標値Ｄfanまでに達するまでのファン速変更目標値Ｄsfanと時間との関係を示したテーブルを備えている。このファン速変更目標値算出回路２８は、テーブルを参照して時間に対するファン速変更目標値Ｄsfanを算出して、ファン速変更目標値Ｄsfanを急スタート切替回路２９に供給する。このファン速変更目標値算出回路２８は、オフ（０％）から立ち上がったときに、ファン速目標値Ｄfanまでファン速度を上昇させるように勾配遅延を設定してソフトスタート制御をする。
【００３１】
また、このファン速変更目標値算出回路２８は、回転数目標値Ｄfanで送風ファンが回転しているときに、回転数目標値Ｄfanからファン速度を下降させるときのファン速変更目標値Ｄsfanと時間との関係を示したテーブルを備えている。このファン速変更目標値算出回路２８は、テーブルを参照して時間に対するファン速変更目標値Ｄsfanを急スタート切替回路２９に供給することで勾配遅延を設定する。
【００３２】
急スタート切替回路２９は、セレクタからなり、ファン速目標値Ｄfan及びファン速変更目標値Ｄsfanが入力されるとともに、外部からの急スタート入力ポートからＨｉ信号又はＬｏ信号が入力される。急スタート切替回路２９は、急スタート入力ポートからＨｉ信号が入力されたときには、ファン速目標値算出回路２７からのファン速目標値Ｄfanをそのまま目標値Ｄfan'として電圧補正値算出回路３０に出力する。急スタート切替回路２９は、急スタート入力ポートからＬｏ信号が入力されたときにはファン速変更目標値算出回路２８からのファン速変更目標値Ｄsfanを目標値Ｄfan'として電圧補正値算出回路３０に出力する。
【００３３】
更にまた、モータ制御回路１２は、電圧補正値算出回路３０、基準データ作成回路３１、ＰＭＷ出力回路３２、Ｌｏサイド出力回路３３及びＨｉサイド出力回路３４を備える。
【００３４】
基準データ作成回路３１は、ブラシレスモータ自体の電源電圧の中心電圧の大きさを８ビットデータで表現する基準データＤrefを生成して電圧補正値算出回路３０に供給する。
【００３５】
電圧補正値算出回路３０は、基準データ作成回路３１からの基準データＤrefと電圧入力データＤaccとの比率を検出し、検出した比率から目標値Ｄfan'を補正し、８ビットデータで表現された補正値Ｄfan''を生成する。すなわち、電圧補正値算出回路３０は、
（Ｄref／Ｄacc）・Ｄfan'＝Ｄfan''
で表現される演算をして補正値Ｄfan''を算出する。
【００３６】
ＰＭＷ出力回路３２は、８ビットの周期で補正値Ｄfan''のデューティ比を、Ｌｏサイド出力回路３３及び図示しない外部のＰＭＷモニタに出力する。
【００３７】
更にまた、モータ制御回路１２は、回転数検出回路３５、オーバーラップ算出回路３６、進角量算出回路３７、ロック判定回路３８、ロック保護制御回路３９、出力判定回路４０、出力オン／オフタイマー回路４１を備える。
【００３８】
回転数検出回路３５は、センサマグネット１３の極数が２極であり、２周期分がロータの１周期となるため、２周期毎にカウントをしてロータ回転数の回転周期Ｔｒを検出する。この回転数検出回路３５は、検出したロータの回転周期Ｔｒをオーバーラップ算出回路３６、進角量算出回路３７、Ｌｏサイド出力回路３３及びＨｉサイド出力回路３４に供給する。
【００３９】
オーバーラップ算出回路３６は、回転周期Ｔｒに基づいて、オーバーラップ量Ｔｏを決定する。このオーバーラップ算出回路３６は、回転周期Ｔｒに対するオーバーラップ量Ｔｏとを対応づけたテーブルを有し、テーブルを参照してオーバーラップ量Ｔｏを決定する。オーバーラップ算出回路３６は、決定したオーバーラップ量ＴｏをＬｏサイド出力回路３３及びＨｉサイド出力回路３４に出力する。
【００４０】
進角量算出回路３７は、回転周期Ｔｒに基づいて、進角制御をするための進角時間Ｔｆを決定する。この進角量算出回路３７は、回転周期Ｔｒに対する進角時間Ｔｆとを対応づけたテーブルを有し、テーブルを参照して進角時間Ｔｆを決定する。進角量算出回路３７は、決定した進角時間ＴｆをＬｏサイド出力回路３３及びＨｉサイド出力回路３４に出力するとともに、外部の進角量切替入力端子に供給する。
【００４１】
ロック判定回路３８は、回転周期Ｔｒが所定時間以上の場合に、Ｈｉ信号をロック判定信号としてロック保護制御回路３９に出力し、所定時間以下の場合にＬｏ信号を出力する。
【００４２】
出力判定回路４０は、電圧補正値算出回路３０からの目標値Ｄfan''が入力され、目標値Ｄfan''が「０」であるときにはＬｏ信号を出力判定信号としてロック保護制御回路３９に出力し、目標値Ｄfan''が「０」以外であるときにはＨｉ信号を出力する。
【００４３】
出力オン／オフタイマー回路４１は、ファン速目標値算出回路２７からのファン速目標値Ｄfanが入力され、ファン速目標値Ｄfanが「０」から立ち上がったらカウントを開始して所定時間以上経過したらＨｉ信号を出力オン／オフタイマー信号としてロック保護制御回路３９に出力する。
【００４４】
ロック保護制御回路３９は、アンド回路で構成され、ロック判定信号、出力判定信号及び出力オン／オフタイマー信号が入力され、これらすべての信号がＨｉ信号であるときには、出力を停止することを示すＨｉ信号のロック保護制御信号を生成する。一方、ロック保護制御回路３９は、各信号のうちいずれかの信号がＬｏ信号であるときには、出力動作を示すＬｏ信号のロック保護制御信号を生成する。ロック保護制御回路３９は、Ｌｏサイド出力回路３３及びＨｉサイド出力回路３４、外部にロック検知信号出力として出力するとともに、ファン速変更目標値算出回路２８にロック保護制御信号として出力する。
【００４５】
Ｌｏサイド出力回路３３及びＨｉサイド出力回路３４は、波形変換回路２４からのセンサ信号、オーバーラップ量Ｌｏ、回転周期Ｔｒ及びロック保護制御信号に基づいて、ＭＯＳＦＥＴＱ１〜ＭＯＳＦＥＴＱ６を開閉動作させる。
【００４６】
つぎに、ファン速変更目標値算出回路２８の動作について説明する。
【００４７】
ファン速変更目標値算出回路２８は、ファン速目標値算出回路２７からのファン速目標値Ｄfanが入力されると、図４又は図５に示すような特性で次第にファン速変更目標値Ｄsfanを高い値又は低い値にしてファン速目標値Ｄfanとする。ファン速変更目標値算出回路２８は、０％のファン速変更目標値Ｄsfanからファン速目標値Ｄfanに達するまでの間、順次目標値Ｄfan''を変更するようにファン速変更目標値Ｄsfanを生成する。
【００４８】
図４（ａ）によれば、ファン速変更目標値算出回路２８は、０％からスタートした時刻から１．５秒間のみ５％／秒でファン速変更目標値Ｄsfanを順次上昇させ、１．５秒以降では８％／秒でファン速変更目標値Ｄsfanを順次上昇させる。そして、ファン速変更目標値算出回路２８は、ファン速目標値Ｄfanに達したらソフトスタート制御を終了する。これにより、ファン速変更目標値算出回路２８では、スタートした時刻からファン速目標値Ｄfanに達するまでにファン速変更目標値Ｄsfanを勾配させて上昇させることにより、上昇方向においてファン速目標値Ｄfanに達するまでの遅延時間ｔＤを与えることができる。
【００４９】
一方、図４（ｂ）によれば、ファン速変更目標値算出回路２８は、ファン速目標値Ｄfanで回転しているときに、ファン速目標値算出回路２７から「０」のファン速目標値Ｄfanが入力されたときには、ファン速目標値Ｄfanから１００％／秒でファン速変更目標値Ｄsfanを下降させる。これにより、ファン速変更目標値算出回路２８は、ファン速目標値Ｄfanに達するまでにファン速変更目標値Ｄsfanを勾配させて下降させることにより、下降方向におけるファン速目標値Ｄfanに達するまでの遅延時間ｔＤを与える。
【００５０】
図５（ａ）によれば、ファン速変更目標値算出回路２８は、０％からスタートした時刻から８％／秒でファン速変更目標値Ｄsfanを上昇させて、ファン速変更目標値Ｄsfanがファン速目標値Ｄfanに達したらソフトスタート制御を終了する。これにより、ファン速変更目標値算出回路２８では、スタートした時刻からファン速目標値Ｄfanに達するまでに勾配させて上昇させることにより、上昇方向における遅延時間ｔＤを与えることができる。
【００５１】
一方、図５（ｂ）によればファン速変更目標値算出回路２８は、ファン速目標値Ｄfanで送風ファンが回転しているときに、ファン速目標値算出回路２７から「０」のファン速目標値Ｄfanが入力されたときには、ファン速目標値Ｄfanから１００％／秒でファン速変更目標値Ｄsfanを下降させる。これにより、ファン速変更目標値算出回路２８は、ファン速目標値Ｄfanに達するまでにファン速変更目標値Ｄsfanを勾配させて下降させることにより、下降方向における遅延時間ｔＤを与える。
【００５２】
ファン速変更目標値算出回路２８は、下降方向における勾配を、１００％／秒のみならず勾配としても良い。すなわち、ファン速変更目標値算出回路２８はブラシレスモータを停止するときを考慮し、停止したらすぐに送風ファンの回転が停止する範囲内で下降方向の勾配を決定する。
【００５３】
このようなブラシレスモータでは、ファン速目標値算出回路２７でファン速目標値Ｄfanが「０」と検出されてもファン速変更目標値算出回路２８でソフトスタート制御が開始するようなことはない。すなわち、このブラシレスモータでは、下降方向に勾配を設けているので、ノイズにより回転指示信号が一時的に「０」とファン速変更目標値算出回路２８により検出されても次の回転指示信号のデューティ比Ｄdutyで通常のファン速目標値Ｄfanが検出されてファン速目標値が０となるようなことはない。したがって、このブラシレスモータによれば、ファン速目標値Ｄfanが「０」と検出されたことに応じて発生するファン速変更目標値算出回路２８でのリスタート現象を防止して安定して送風ファンを回転させることができる。
【００５４】
また、このブラシレスモータによれば、上昇方向のみならず、下降方向にも勾配を設けていて遅延時間ｔＤを与えているので、ファン速度を上昇又は下降させるに際してファン速度の急な加減速が無くなり、ＭＯＳＦＥＴＱ１〜Ｑ６に与える負荷を低減することができ、過電流によりＭＯＳＦＥＴの破損が発生する確率を低減することができる。
【００５５】
【発明の効果】
本発明によれば、回転子が停止しているときに、第１の目標値算出手段で算出された回転数目標値、０から立ち上がったときに、第１勾配に従って回転数目標値を上昇させる上昇目標値を算出し、回転子が回転しているときに、第１の目標値算出手段で算出された回転子の回転数を下降させる回転数目標値が入力されたときには、第２勾配に従って下降目標値を算出するので、回転指示信号にノイズが含まれて第１の回転数算出手段により回転子を停止させる回転数目標値が算出されても、回転数目標値がすぐに「０」なることがなくソフトスタート制御を開始することを防止することができる。
したがって、本発明によれば、リスタート現象の発生を防止して安定して回転子を回転させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したブラシレスモータを示すブロック構成図である。
【図２】本発明を適用したブラシレスモータに備えられるモータ制御回路を示すブロック構成図である。
【図３】本発明を適用したブラシレスモータに備えられるデューティ比検出回路によりデューティ比の検出をすることを説明するための図である。
【図４】本発明を適用したブラシレスモータに備えられるソフトスタート目標値算出回路の動作を説明するための図であり、（ａ）はソフトスタート制御において時間とファン速変更目標値Ｄsfanとの関係を示す図であり、（ａ）は下降方向の制御において時間とファン速変更目標値Ｄsfanとの関係を示す図である。
【図５】本発明を適用したブラシレスモータに備えられるソフトスタート目標値算出回路の他の動作を説明するための図であり、（ａ）はソフトスタート制御において時間とファン速変更目標値Ｄsfanとの関係を示す図であり、（ａ）は下降方向の制御において時間とファン速変更目標値Ｄsfanとの関係を示す図である。
【図６】従来のソフトスタート目標値算出回路の動作について説明するための図であり、（ａ）はソフトスタート制御において時間とファン速変更目標値Ｄsfanとの関係を示す図であり、（ａ）は下降方向の制御において時間とファン速変更目標値Ｄsfanとの関係を示す図である。
【符号の説明】
１２ モータ制御回路
１３ センサマグネット
１４ センサ信号検出回路
１５ 電機子コイル
２５ ディジタルフィルタ回路
２６ デューティ比検出回路
２７ ファン速目標値算出回路
２８ ファン速変更目標値算出回路
２９ 急スタート切替回路
３０ 電圧補正値算出回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転子の回転数を指定する回転指示信号に従ってモータの回転数を制御するブラシレスモータの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車などの空調装置における送風ファンの回転駆動用のモータとしては、永久磁石を回転子とし、電機子巻き線を固定子として、整流機構を磁極センサとスイッチング素子で置き換えたブラシレスモータが知られている。このブラシレスモータは、電源回路から駆動電源が供給されるとともに、ＩＣ（Integrated Circuit）化されたモータ制御回路により制御されて送風ファンを回転させる。
【０００３】
このようなモータ制御回路では、パルス信号であるデューティ信号が入力され、デューティ信号を平滑化し、電圧レベルを検出して送風ファンの回転数を決定していた。このモータ制御回路では、パルス信号を平滑化するので、デューティ信号に短時間のノイズが含まれている場合であっても、回転動作させている送風ファンの回転数が０と認識することがない。したがって、このモータ制御回路では、送風ファンの回転動作中にリスタートが発生することがないという利点があった。
【０００４】
しかし、このような制御を行うモータ制御回路では、デューティ信号を平滑化するための外部平滑回路を付加する必要があり、装置自体のコストが高いという問題点があった。更に、このモータ制御回路では、デューティ信号の周波数に応じて複数の外部平滑回路を付加する必要がある。更にまた、上述のモータ制御回路では、デューティ信号を平滑化するための期間を要し、送風ファンの応答性が良好でないという問題点がある。
【０００５】
そこで、従来より、デューティ信号を平滑化せずに送風ファンの回転数を制御するモータ制御回路が使用されている。このモータ制御回路では、デューティ信号のパルス周期を検出し、周期に応じて送風ファンの回転数目標値を決定して送風ファンの回転数を制御するものである。このモータ制御回路によれば、直接デューティ信号を検出して回転数目標値を決定するので送風ファンの応答性が早いという利点がある。
【０００６】
また、従来のモータ制御回路では、デューティ信号に基づいて回転数目標値Ｄsfanを決定し、目標とする回転数を決定するファン速目標値算出回路を備えている。このファン速目標値算出回路では、８ビットのカウンタを備え、図６に示すように、入力されるデューティ信号の周期に応じて０〜２５５間で段階的に回転数目標値Ｄfanを決定していた。
【０００７】
更に、従来のモータ制御回路では、送風ファンの回転開始時に、図６（ａ）に示すように回転数目標値Ｄfanに向かってソフトスタート目標値Ｄsfanを上昇させるときに、回転開始時刻から勾配遅延を設けて順次ソフトスタート目標値Ｄsfanを上昇させるソフトスタート制御をするソフトスタート目標値算出回路を備えるものがある。このソフトスタート目標値算出回路では、回転開始時刻からの１．５秒間は最大の回転数目標値Ｄfan（１００％）に対する５％／秒の勾配でソフトスタート目標値Ｄsfanを上昇させ、１．５秒以降は８％／秒の勾配でソフトスタート目標値Ｄsfanを上昇させる制御をする。このソフトスタート目標値算出回路では、ソフトスタート制御をしてソフトスタート目標値Ｄsfanが回転数目標値Ｄfanに達したら遅延を解除していた。
【０００８】
一方、従来のモータ制御回路では、送風ファンの回転停止時には、図６（ｂ）に示すように、勾配遅延を設けずに回転数目標値Ｄfanを下降させる制御をして送風ファンの回転を停止させていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来において、デューティ信号を直接検出して回転数目標値Ｄfanを決定するモータ制御装置では、デューティ信号にノイズが混入すると、デューティ信号の周期にノイズが含まれ、送風ファンの回転数目標値Ｄfanが「０」と認識される可能性がある。送風ファンの回転数目標値Ｄfanが「０」と認識されると、図６（ｂ）に示すようにソフトスタート目標値算出回路によるソフトスタート目標値Ｄsfanを下降させる制御が開始され、次のパルスでファン速目標値Ｄfanが検出されると図６（ｂ）に示すようにファン速目標値Ｄfanに向かってソフトスタート制御が再開されてしまう。すなわち、従来のモータ制御装置では、送風ファンが停止し、ソフトスタート目標値算出回路によるソフトスタート制御が開始されてしまう、リスタート現象が発生してしまうという問題点がある。特に、モータを制御する制御回路では、ノイズに厳しいため、発生頻度が高くなるという問題がある。
【００１０】
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、送風ファンの回転数を制御する装置において、リスタート現象の発生を防止して安定して送風ファンを回転させることができるブラシレスモータの制御装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述の課題を解決するために、永久磁石を回転子とし、電機子巻き線を固定子として、整流機構を磁極センサとスイッチング素子としたブラシレスモータの制御をするブラシレスモータの制御装置において、上記回転子の回転数を指示する回転指示信号を入力し、上記回転子を回転させるときの指示回転数を、回転指示信号から検出する回転数検出手段と、上記回転数検出手段で検出された指示回転数に基づいて上記回転子を回転させる目標となる回転数目標値を算出する第１の目標値算出手段と、上記回転子が停止しているときに、上記第１の目標値算出手段で算出された回転数目標値が、０から立ち上がったときに、第１勾配に従って回転数目標値を上昇させる上昇目標値を算出するソフトスタート制御をし、上記回転子が回転しているときに、上記第１の目標値算出手段で算出されて、上記回転子の回転数を下降させる回転数目標値が入力されたときには、第２勾配に従って回転数目標値を下降させる下降目標値を算出する第２の目標値算出手段と、上記第２の目標値算出手段で上昇目標値又は下降目標値が算出されていない場合には上記第１の目標値算出手段で算出された回転数目標値に従って、上記電機子巻き線に電力を供給するスイッチング素子に駆動信号を出力して上記回転子を回転駆動させ、上記第２の目標値算出手段で上昇目標値又は下降目標値が算出された場合には当該上昇目標値又は下降目標値に従って、上記電機子巻き線に電力を供給するスイッチング素子に駆動信号を出力して上記回転子を回転駆動させる回転駆動手段とを備える。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１３】
本発明は、例えば図１に示すように構成されたブラシレスモータに適用される。
【００１４】
ブラシレスモータは、バッテリ端子１１からバッテリ電源が供給されるモータ制御回路１２、センサマグネット１３、センサ信号検出回路１４を備える。
【００１５】
センサマグネット１３は、ロータの回転位置を示すために設けられ、ロータの回転中心に対し、Ｎ極とＳ極の対が２対均等角度に配置され、ロータと一体に回転するシャフトに取り付けられている。このセンサマグネット１３の周囲には、センサマグネット１３から発生する磁界の方向を検出する３つのホールＩＣ１３ａ〜１３ｃがステータの内周に１２０度間隔で均等配置されている。
【００１６】
センサ信号検出回路１４は、センサマグネット１３の磁界方向の変化による検出信号が各ホールＩＣ１３ａ〜１３ｃから入力され、各検出信号を用いて反転信号を生成し、非反転信号とともに、６本の信号をセンサ信号としてモータ制御回路１２に供給する。
【００１７】
モータ制御回路１２は、センサ信号検出回路１４からのセンサ信号を参照して送風ファンの回転数を算出し、算出した回転数と、回転指示信号（ＰＷＭ信号）で指示された回転数との比較をして、送風ファンの回転数を制御する。
【００１８】
回転指示信号は、送風ファンの回転数を指定する信号であり、そのデューティ（Ｄｕｔｙ）比が制御されて、回転数を指定する。すなわち、回転動作信号は、Ｈレベルの信号時間とＬレベルの信号時間の比率（Ｄｕｔｙ比）を変化させることで、送風ファンの回転数を指定する。回転指示信号は、デューティ比が１０％〜９０％の通常指示範囲内で変化されることで、例えば送風ファンの回転駆動範囲の０％の回転数〜１００％の回転数を指定する。回転指示信号は、送風ファンを高回転数で駆動させるときには高いデューティ比の信号となり、送風ファンを低回転数で駆動させるときには低いデューティ比の信号となる。
【００１９】
モータ制御回路１２は、センサ信号に基づいてＭＯＳＦＥＴＱ１〜Ｑ６をオンとオフの間で制御し、オンとなるＭＯＳＦＥＴの組み合わせで電機子コイル１５ａ〜１５ｆを流れる電流の方向を切り替える。
【００２０】
つぎに、モータ制御回路１２の詳細な構成について図２を参照して説明する。
【００２１】
モータ制御回路１２は、電圧入力がされる第１フィルタ回路２１と、アナログ信号として回転指示信号が入力される第２フィルタ回路２２と、ＡＣＣ電圧算出回路２３とを備える。
【００２２】
モータ制御回路１２は、図示しない電源回路から電源が供給され第１フィルタ回路２１によりフィルタ処理を施して、ＡＣＣ電圧算出回路２３に供給する。ＡＣＣ電圧算出回路２３では、供給された電源電圧を分圧して、分圧した電圧値を８ビットのデータＤaccとして電圧補正値算出回路３０に出力する。
【００２３】
モータ制御回路１２は、図示しない空調制御回路から、アナログ方式の回転指示信号が入力されたときには、第２フィルタ回路２２によりフィルタ処理をしてＡＣＣ電圧算出回路２３に供給し、ＡＣＣ電圧算出回路２３によりディジタル方式の回転指示信号を作成してファン速目標値算出回路２７に供給する。
【００２４】
また、モータ制御回路１２は、センサ信号検出回路１４からのセンサ信号が入力される波形変換回路２４を備える。
【００２５】
波形変換回路２４は、センサ信号検出回路１４からのセンサ信号を波形変換して、センサ信号SAH、SAL、SBH、SBL、SCH、SCLを生成して、センサ信号SAHを回転数検出回路３５に供給するとともに、全センサ信号をＬｏサイド出力回路３３及びＨｉサイド出力回路３４に供給する。
【００２６】
更に、モータ制御回路１２は、ディジタル信号として回転指示信号が入力されるディジタルフィルタ回路２５、デューティ比検出回路２６、ファン速目標値算出回路２７、ファン速変更目標値算出回路２８、急スタート切替回路２９を備える。
【００２７】
モータ制御回路１２は、図示しない空調制御回路からのディジタル方式の回転指示信号が入力されると、ディジタルフィルタ回路２５によりフィルタ処理をして、デューティ比検出回路２６に供給する。
【００２８】
デューティ比検出回路２６は、図３に示すように、回転指示信号の立ち上がり又は立ち下がりを検出することでパルス周期Ｔinを検出する。デューティ比検出回路２６は、前パルスの立ち下がりから次パルスの立ち上がりまでの時間Ｔinon、すなわちＯＮ電圧レベル区間を検出し、パルス周期Ｔinと、検出した時間Ｔinonとの比率（Ｔin／Ｔinon）であるデューティ比Ｄdutyを検出する。ここで、デューティ比Ｄdutyは、送風モータの回転数を示す値となり、８ビットのデータで表現される。デューティ比検出回路２６は検出したデューティ比Ｄdutyをファン速目標値算出回路２７に供給する。
【００２９】
ファン速目標値算出回路２７は、デューティ比Ｄdutyを送風ファンの回転数に変換するためのテーブルを有し、変換した送風ファンの回転数を示すファン速目標値Ｄfanを算出する。このファン速目標値算出回路２７は、ファン速目標値Ｄfanを８ビット（０〜２５５）のデータで表現して、ファン速変更目標値算出回路２８及び急スタート切替回路２９に供給する。
【００３０】
ファン速変更目標値算出回路２８は、送風ファンが停止ファン速目標値Ｄfanまでに達するまでのファン速変更目標値Ｄsfanと時間との関係を示したテーブルを備えている。このファン速変更目標値算出回路２８は、テーブルを参照して時間に対するファン速変更目標値Ｄsfanを算出して、ファン速変更目標値Ｄsfanを急スタート切替回路２９に供給する。このファン速変更目標値算出回路２８は、オフ（０％）から立ち上がったときに、ファン速目標値Ｄfanまでファン速度を上昇させるように勾配遅延を設定してソフトスタート制御をする。
【００３１】
また、このファン速変更目標値算出回路２８は、回転数目標値Ｄfanで送風ファンが回転しているときに、回転数目標値Ｄfanからファン速度を下降させるときのファン速変更目標値Ｄsfanと時間との関係を示したテーブルを備えている。このファン速変更目標値算出回路２８は、テーブルを参照して時間に対するファン速変更目標値Ｄsfanを急スタート切替回路２９に供給することで勾配遅延を設定する。
【００３２】
急スタート切替回路２９は、セレクタからなり、ファン速目標値Ｄfan及びファン速変更目標値Ｄsfanが入力されるとともに、外部からの急スタート入力ポートからＨｉ信号又はＬｏ信号が入力される。急スタート切替回路２９は、急スタート入力ポートからＨｉ信号が入力されたときには、ファン速目標値算出回路２７からのファン速目標値Ｄfanをそのまま目標値Ｄfan'として電圧補正値算出回路３０に出力する。急スタート切替回路２９は、急スタート入力ポートからＬｏ信号が入力されたときにはファン速変更目標値算出回路２８からのファン速変更目標値Ｄsfanを目標値Ｄfan'として電圧補正値算出回路３０に出力する。
【００３３】
更にまた、モータ制御回路１２は、電圧補正値算出回路３０、基準データ作成回路３１、ＰＭＷ出力回路３２、Ｌｏサイド出力回路３３及びＨｉサイド出力回路３４を備える。
【００３４】
基準データ作成回路３１は、ブラシレスモータ自体の電源電圧の中心電圧の大きさを８ビットデータで表現する基準データＤrefを生成して電圧補正値算出回路３０に供給する。
【００３５】
電圧補正値算出回路３０は、基準データ作成回路３１からの基準データＤrefと電圧入力データＤaccとの比率を検出し、検出した比率から目標値Ｄfan'を補正し、８ビットデータで表現された補正値Ｄfan''を生成する。すなわち、電圧補正値算出回路３０は、
（Ｄref／Ｄacc）・Ｄfan'＝Ｄfan''
で表現される演算をして補正値Ｄfan''を算出する。
【００３６】
ＰＭＷ出力回路３２は、８ビットの周期で補正値Ｄfan''のデューティ比を、Ｌｏサイド出力回路３３及び図示しない外部のＰＭＷモニタに出力する。
【００３７】
更にまた、モータ制御回路１２は、回転数検出回路３５、オーバーラップ算出回路３６、進角量算出回路３７、ロック判定回路３８、ロック保護制御回路３９、出力判定回路４０、出力オン／オフタイマー回路４１を備える。
【００３８】
回転数検出回路３５は、センサマグネット１３の極数が２極であり、２周期分がロータの１周期となるため、２周期毎にカウントをしてロータ回転数の回転周期Ｔｒを検出する。この回転数検出回路３５は、検出したロータの回転周期Ｔｒをオーバーラップ算出回路３６、進角量算出回路３７、Ｌｏサイド出力回路３３及びＨｉサイド出力回路３４に供給する。
【００３９】
オーバーラップ算出回路３６は、回転周期Ｔｒに基づいて、オーバーラップ量Ｔｏを決定する。このオーバーラップ算出回路３６は、回転周期Ｔｒに対するオーバーラップ量Ｔｏとを対応づけたテーブルを有し、テーブルを参照してオーバーラップ量Ｔｏを決定する。オーバーラップ算出回路３６は、決定したオーバーラップ量ＴｏをＬｏサイド出力回路３３及びＨｉサイド出力回路３４に出力する。
【００４０】
進角量算出回路３７は、回転周期Ｔｒに基づいて、進角制御をするための進角時間Ｔｆを決定する。この進角量算出回路３７は、回転周期Ｔｒに対する進角時間Ｔｆとを対応づけたテーブルを有し、テーブルを参照して進角時間Ｔｆを決定する。進角量算出回路３７は、決定した進角時間ＴｆをＬｏサイド出力回路３３及びＨｉサイド出力回路３４に出力するとともに、外部の進角量切替入力端子に供給する。
【００４１】
ロック判定回路３８は、回転周期Ｔｒが所定時間以上の場合に、Ｈｉ信号をロック判定信号としてロック保護制御回路３９に出力し、所定時間以下の場合にＬｏ信号を出力する。
【００４２】
出力判定回路４０は、電圧補正値算出回路３０からの目標値Ｄfan''が入力され、目標値Ｄfan''が「０」であるときにはＬｏ信号を出力判定信号としてロック保護制御回路３９に出力し、目標値Ｄfan''が「０」以外であるときにはＨｉ信号を出力する。
【００４３】
出力オン／オフタイマー回路４１は、ファン速目標値算出回路２７からのファン速目標値Ｄfanが入力され、ファン速目標値Ｄfanが「０」から立ち上がったらカウントを開始して所定時間以上経過したらＨｉ信号を出力オン／オフタイマー信号としてロック保護制御回路３９に出力する。
【００４４】
ロック保護制御回路３９は、アンド回路で構成され、ロック判定信号、出力判定信号及び出力オン／オフタイマー信号が入力され、これらすべての信号がＨｉ信号であるときには、出力を停止することを示すＨｉ信号のロック保護制御信号を生成する。一方、ロック保護制御回路３９は、各信号のうちいずれかの信号がＬｏ信号であるときには、出力動作を示すＬｏ信号のロック保護制御信号を生成する。ロック保護制御回路３９は、Ｌｏサイド出力回路３３及びＨｉサイド出力回路３４、外部にロック検知信号出力として出力するとともに、ファン速変更目標値算出回路２８にロック保護制御信号として出力する。
【００４５】
Ｌｏサイド出力回路３３及びＨｉサイド出力回路３４は、波形変換回路２４からのセンサ信号、オーバーラップ量Ｌｏ、回転周期Ｔｒ及びロック保護制御信号に基づいて、ＭＯＳＦＥＴＱ１〜ＭＯＳＦＥＴＱ６を開閉動作させる。
【００４６】
つぎに、ファン速変更目標値算出回路２８の動作について説明する。
【００４７】
ファン速変更目標値算出回路２８は、ファン速目標値算出回路２７からのファン速目標値Ｄfanが入力されると、図４又は図５に示すような特性で次第にファン速変更目標値Ｄsfanを高い値又は低い値にしてファン速目標値Ｄfanとする。ファン速変更目標値算出回路２８は、０％のファン速変更目標値Ｄsfanからファン速目標値Ｄfanに達するまでの間、順次目標値Ｄfan''を変更するようにファン速変更目標値Ｄsfanを生成する。
【００４８】
図４（ａ）によれば、ファン速変更目標値算出回路２８は、０％からスタートした時刻から１．５秒間のみ５％／秒でファン速変更目標値Ｄsfanを順次上昇させ、１．５秒以降では８％／秒でファン速変更目標値Ｄsfanを順次上昇させる。そして、ファン速変更目標値算出回路２８は、ファン速目標値Ｄfanに達したらソフトスタート制御を終了する。これにより、ファン速変更目標値算出回路２８では、スタートした時刻からファン速目標値Ｄfanに達するまでにファン速変更目標値Ｄsfanを勾配させて上昇させることにより、上昇方向においてファン速目標値Ｄfanに達するまでの遅延時間ｔＤを与えることができる。
【００４９】
一方、図４（ｂ）によれば、ファン速変更目標値算出回路２８は、ファン速目標値Ｄfanで回転しているときに、ファン速目標値算出回路２７から「０」のファン速目標値Ｄfanが入力されたときには、ファン速目標値Ｄfanから１００％／秒でファン速変更目標値Ｄsfanを下降させる。これにより、ファン速変更目標値算出回路２８は、ファン速目標値Ｄfanに達するまでにファン速変更目標値Ｄsfanを勾配させて下降させることにより、下降方向におけるファン速目標値Ｄfanに達するまでの遅延時間ｔＤを与える。
【００５０】
図５（ａ）によれば、ファン速変更目標値算出回路２８は、０％からスタートした時刻から８％／秒でファン速変更目標値Ｄsfanを上昇させて、ファン速変更目標値Ｄsfanがファン速目標値Ｄfanに達したらソフトスタート制御を終了する。これにより、ファン速変更目標値算出回路２８では、スタートした時刻からファン速目標値Ｄfanに達するまでに勾配させて上昇させることにより、上昇方向における遅延時間ｔＤを与えることができる。
【００５１】
一方、図５（ｂ）によればファン速変更目標値算出回路２８は、ファン速目標値Ｄfanで送風ファンが回転しているときに、ファン速目標値算出回路２７から「０」のファン速目標値Ｄfanが入力されたときには、ファン速目標値Ｄfanから１００％／秒でファン速変更目標値Ｄsfanを下降させる。これにより、ファン速変更目標値算出回路２８は、ファン速目標値Ｄfanに達するまでにファン速変更目標値Ｄsfanを勾配させて下降させることにより、下降方向における遅延時間ｔＤを与える。
【００５２】
ファン速変更目標値算出回路２８は、下降方向における勾配を、１００％／秒のみならず勾配としても良い。すなわち、ファン速変更目標値算出回路２８はブラシレスモータを停止するときを考慮し、停止したらすぐに送風ファンの回転が停止する範囲内で下降方向の勾配を決定する。
【００５３】
このようなブラシレスモータでは、ファン速目標値算出回路２７でファン速目標値Ｄfanが「０」と検出されてもファン速変更目標値算出回路２８でソフトスタート制御が開始するようなことはない。すなわち、このブラシレスモータでは、下降方向に勾配を設けているので、ノイズにより回転指示信号が一時的に「０」とファン速変更目標値算出回路２８により検出されても次の回転指示信号のデューティ比Ｄdutyで通常のファン速目標値Ｄfanが検出されてファン速目標値が０となるようなことはない。したがって、このブラシレスモータによれば、ファン速目標値Ｄfanが「０」と検出されたことに応じて発生するファン速変更目標値算出回路２８でのリスタート現象を防止して安定して送風ファンを回転させることができる。
【００５４】
また、このブラシレスモータによれば、上昇方向のみならず、下降方向にも勾配を設けていて遅延時間ｔＤを与えているので、ファン速度を上昇又は下降させるに際してファン速度の急な加減速が無くなり、ＭＯＳＦＥＴＱ１〜Ｑ６に与える負荷を低減することができ、過電流によりＭＯＳＦＥＴの破損が発生する確率を低減することができる。
【００５５】
【発明の効果】
本発明によれば、回転子が停止しているときに、第１の目標値算出手段で算出された回転数目標値、０から立ち上がったときに、第１勾配に従って回転数目標値を上昇させる上昇目標値を算出し、回転子が回転しているときに、第１の目標値算出手段で算出された回転子の回転数を下降させる回転数目標値が入力されたときには、第２勾配に従って下降目標値を算出するので、回転指示信号にノイズが含まれて第１の回転数算出手段により回転子を停止させる回転数目標値が算出されても、回転数目標値がすぐに「０」なることがなくソフトスタート制御を開始することを防止することができる。
したがって、本発明によれば、リスタート現象の発生を防止して安定して回転子を回転させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したブラシレスモータを示すブロック構成図である。
【図２】本発明を適用したブラシレスモータに備えられるモータ制御回路を示すブロック構成図である。
【図３】本発明を適用したブラシレスモータに備えられるデューティ比検出回路によりデューティ比の検出をすることを説明するための図である。
【図４】本発明を適用したブラシレスモータに備えられるソフトスタート目標値算出回路の動作を説明するための図であり、（ａ）はソフトスタート制御において時間とファン速変更目標値Ｄsfanとの関係を示す図であり、（ａ）は下降方向の制御において時間とファン速変更目標値Ｄsfanとの関係を示す図である。
【図５】本発明を適用したブラシレスモータに備えられるソフトスタート目標値算出回路の他の動作を説明するための図であり、（ａ）はソフトスタート制御において時間とファン速変更目標値Ｄsfanとの関係を示す図であり、（ａ）は下降方向の制御において時間とファン速変更目標値Ｄsfanとの関係を示す図である。
【図６】従来のソフトスタート目標値算出回路の動作について説明するための図であり、（ａ）はソフトスタート制御において時間とファン速変更目標値Ｄsfanとの関係を示す図であり、（ａ）は下降方向の制御において時間とファン速変更目標値Ｄsfanとの関係を示す図である。
【符号の説明】
１２ モータ制御回路
１３ センサマグネット
１４ センサ信号検出回路
１５ 電機子コイル
２５ ディジタルフィルタ回路
２６ デューティ比検出回路
２７ ファン速目標値算出回路
２８ ファン速変更目標値算出回路
２９ 急スタート切替回路
３０ 電圧補正値算出回路
Claims (1)
- 永久磁石を回転子とし、電機子巻き線を固定子として、整流機構を磁極センサとスイッチング素子としたブラシレスモータの制御をするブラシレスモータの制御装置において、
上記回転子の回転数を指示する回転指示信号を入力し、上記回転子を回転させるときの指示回転数を、回転指示信号から検出する回転数検出手段と、
上記回転数検出手段で検出された指示回転数に基づいて上記回転子を回転させる目標となる回転数目標値を算出する第１の目標値算出手段と、
上記回転子が停止しているときに、上記第１の目標値算出手段で算出された回転数目標値が、０から立ち上がったときに、第１勾配に従って回転数目標値を上昇させる上昇目標値を算出するソフトスタート制御をし、上記回転子が回転しているときに、上記第１の目標値算出手段で算出されて、上記回転子の回転数を下降させる回転数目標値が入力されたときには、第２勾配に従って回転数目標値を下降させる下降目標値を算出する第２の目標値算出手段と、
上記第２の目標値算出手段で上昇目標値又は下降目標値が算出されていない場合には上記第１の目標値算出手段で算出された回転数目標値に従って、上記電機子巻き線に電力を供給するスイッチング素子に駆動信号を出力して上記回転子を回転駆動させ、上記第２の目標値算出手段で上昇目標値又は下降目標値が算出された場合には当該上昇目標値又は下降目標値に従って、上記電機子巻き線に電力を供給するスイッチング素子に駆動信号を出力して上記回転子を回転駆動させる回転駆動手段とを備えることを特徴とするブラシレスモータの制御装置。
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| US8462470B2 (en) * | 2010-08-06 | 2013-06-11 | Adda Corp. | Auto power-off and actuation circuit for a fan |
| JP2012147568A (ja) * | 2011-01-12 | 2012-08-02 | On Semiconductor Trading Ltd | モータ速度制御回路 |
| JP2013023176A (ja) * | 2011-07-26 | 2013-02-04 | Mitsuba Corp | モータ制御装置 |
| TWI463785B (zh) * | 2011-09-21 | 2014-12-01 | Amtek Semiconductor Co Ltd | 馬達驅動裝置 |
| KR101740938B1 (ko) * | 2012-02-08 | 2017-05-29 | 한온시스템 주식회사 | 차량용 공조장치 |
| US8907607B1 (en) * | 2013-07-30 | 2014-12-09 | Adda Corp. | Soft start circuit for a forward/reverse rotation fan |
| US10243491B2 (en) | 2014-12-18 | 2019-03-26 | Black & Decker Inc. | Control scheme to increase power output of a power tool using conduction band and advance angle |
| EP3370924B1 (en) | 2015-11-02 | 2021-05-05 | Black & Decker Inc. | Reducing noise and lowering harmonics in power tools using conduction band control schemes |
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