JP4093845B2

JP4093845B2 - Motor control device

Info

Publication number: JP4093845B2
Application number: JP2002334575A
Authority: JP
Inventors: 功森田; 智英船越; 圭吾鬼塚; 康弘牧野
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2002-11-19
Filing date: 2002-11-19
Publication date: 2008-06-04
Anticipated expiration: 2022-11-19
Also published as: JP2004173380A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のモータを複数のマイクロコンピュータで制御するモータ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、制御対象のモータの電流値を取り込み、制御対象のモータの駆動に用いるスイッチング信号を出力して制御対象のモータを制御するマイクロコンピュータを備えたモータ制御装置が知られている。
【０００３】
この種のモータ制御装置において、スイッチング信号を出力する際には、モータのスイッチングノイズが発生し、このスイッチングノイズが、マイクロコンピュータに取り込まれる電流値に重畳することにより、モータの動作が不安定になるおそれが生じる。
【０００４】
そこで、従来のモータ制御装置は、マイクロコンピュータの出力するスイッチング信号（ＰＷＭ信号）の立ち上がり点及び立ち下がり点で、所定の期間受信した電流値をラッチし、スイッチングノイズの影響を回避している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−４４９８２号公報（第３−７頁、第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、制御対象のモータの電流値を取り込み、制御対象のモータの駆動に用いるスイッチング信号を出力して制御対象のモータを制御する上記マイクロコンピュータを複数備えたモータ制御装置により複数のモータを制御する場合、各マイクロコンピュータは、制御対象のモータの電流値取り込み時に、自己のマイクロコンピュータにより制御される制御対象のモータのスイッチングノイズの影響を回避することはできるが、他のマイクロコンピュータにより制御される制御対象外のモータにより輻射されるスイッチングノイズが、各マイクロコンピュータにおいて取り込まれる電流値に重畳し、制御対象のモータの動作が不安定になるおそれが生じる。
【０００７】
本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、スイッチングノイズの影響を回避するモータ制御装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、モータの電流値を取り込み、前記モータの駆動に用いるスイッチング信号を出力して前記モータを制御するマイクロコンピュータを複数備えたモータ制御装置において、前記各マイクロコンピュータは、前記スイッチング信号を出力する出力ポートと、前記スイッチング信号を入力する入力ポートとを備え、これらポートを、スイッチング信号検出ラインに接続し、前記各マイクロコンピュータは、前記スイッチング信号検出ラインより前記スイッチング信号を検出していない場合、前記モータの電流値を取り込むようにしたことを特徴としている。
【０００９】
また、モータの電流値を取り込み、前記モータの駆動に用いるスイッチング信号を出力して前記モータを制御するマイクロコンピュータを複数備えたモータ制御装置において、複数のマイクロコンピュータのうち、１つのマイクロコンピュータを主マイクロコンピュータとし、この主マイクロコンピュータは、当該主マイクロコンピュータ以外のマイクロコンピュータに同期信号を出力し、前記主マイクロコンピュータ以外のマイクロコンピュータは、前記同期信号に基づいて同期して前記スイッチング信号を出力すると共に、前記各マイクロコンピュータは、前記スイッチング信号を出力する出力ポートと、前記スイッチング信号を入力する入力ポートとを備え、これらポートを、スイッチング信号検出ラインに接続し、前記各マイクロコンピュータは、前記スイッチング信号検出ラインより前記スイッチング信号を検出していない場合、前記モータの電流値を取り込むようにしたことを特徴としている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
【００１８】
〔Ａ〕第１の実施の形態
図１は、本発明に係るモータ制御装置の第１の実施の形態を示すブロック図である。
【００１９】
図１中、１は、モータ制御装置である。モータ制御装置１は、複数（例えば、Ｍ個であり、Ｍは、２以上の整数。）のマイクロコンピュータ３−１、３−２、・・・、３−Ｍ（以下、「マイコン」という。）と、所定の周期でクロック信号を発生するクロック発生手段としてのクロック発生ＩＣ５とを有している。
【００２０】
これらマイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍは、複数（例えば、Ｎ台であり、Ｎは、２以上の整数であり、例えば、Ｎ≧Ｍとする。）のモータ１０−１、１０−２、・・・、１０−Ｎを制御するものである。モータ１０−１、１０−２、・・・、１０−Ｎは、例えば、ブラシレスＤＣモータである。
【００２１】
各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍは、少なくとも１台のモータを制御するものであり、例えば、１個のマイコン３−２で複数（例えば、２台）のモータ１０−２及び１０−３を制御する場合を含んでいる。
【００２２】
つまり、マイコン３−１の制御対象のモータは、モータ１０−１であり、マイコン３−２の制御対象のモータは、モータ１０−２、１０−３であり、マイコン３−Ｍの制御対象のモータは、モータ１０−Ｎである。
【００２３】
各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍは、実質的にＣＰＵ（不図示）を備えており、図示を省略したＲＯＭ等の記録媒体に記録されている制御プログラムに基づいて制御対象のモータを制御する。
【００２４】
本実施の形態において、各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍは、それぞれワンチップマイコンである。
【００２５】
これらモータ１０−１、１０−２、・・・、１０−Ｎには、それぞれ交流電源１３−１、１３−２、・・・、１３−Ｎが整流回路１２−１、１２−２、・・・、１２−Ｎ及びインバータ部１１−１、１１−２、・・・、１１−Ｎを介して接続されており、整流回路１２−１、１２−２、・・・、１２−Ｎは、交流電源１３−１、１３−２、・・・、１３−Ｎにて印加される交流電圧を直流電圧に変換し、インバータ部１１−１、１１−２、・・・、１１−Ｎは、直流電圧を所定の周波数と所定の交流電圧に変換してモータ１０−１、１０−２、・・・、１０−Ｎへ電源供給する。これらインバータ部１１−１、１１−２、・・・、１１−Ｎにて供給される交流電圧は、例えば、パルス幅変調（ＰＷＭ）された擬似正弦波となる三相交流電圧である。このインバータ部１１−１、１１−２、・・・、１１−Ｎによってモータ１０−１、１０−２、・・・、１０−Ｎの回転数が制御される。
【００２６】
インバータ部１１−１、１１−２、・・・、１１−Ｎは、駆動部１４−１、１４−２、・・・、１４−Ｎを介してマイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍのスイッチング信号ＳＷを出力する出力ポート２０−１、２０−２、・・・、２０−Ｍに接続されている。インバータ部１１−１、１１−２、・・・、１１−Ｎは、複数のスイッチング素子（不図示）を有し、これら複数のスイッチング素子が駆動部１４−１、１４−２、・・・、１４−Ｎを介してマイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍによりスイッチングされ、パルス幅変調された擬似正弦波となる三相交流電圧をモータ１０−１、１０−２、・・・、１０−Ｎへ印加する。
【００２７】
各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍは、例えば、インバータ部１１−１、１１−２、・・・、１１−Ｎからモータ１０−１、１０−２、・・・、１０−Ｎへ供給される三相交流電流のうち、二相の交流電流Ｉｖ及びＩｗを検出し、各制御対象のモータを駆動すべく、パルス幅変調されたスイッチング信号（ＰＷＭ信号）ＳＷを駆動部１４−１、１４−２、・・・、１４−Ｎへ出力し、駆動部１４−１、１４−２、・・・、１４−Ｎはスイッチング信号ＳＷを増幅してインバータ部１１−１、１１−２、・・・、１１−Ｎへ出力する。
【００２８】
つまり、インバータ部１１−１、１１−２、・・・、１１−Ｎは、マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍの出力するスイッチング信号（ＰＷＭ信号）ＳＷに基づいてモータ１０−１、１０−２、・・・、１０−Ｎを駆動する。
【００２９】
各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍは、それぞれ電流検出部１７−１、１７−２、・・・、１７−Ｎを備えている。電流検出部１７−１、１７−２、・・・、１７−Ｎは、二相の交流電流値Ｉｖ及びＩｗを検出してＡ／Ｄ変換（analog to digital変換）する。つまり、各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍは、制御対象のモータの電流を検出する電流検出部１７−１、１７−２、・・・、１７−Ｎを備えている。
【００３０】
例えば、マイコン３−１は、制御対象のモータ１０−１の電流を検出する電流検出部１７−１を備えており、マイコン３−２は、制御対象のモータ１０−２、１０−３の電流を検出する電流検出部１７−２、１７−３を備えている。
【００３１】
つまり、各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍは、複数のモータ１０−１、１０−２、・・・、１０−Ｎのうち、制御対象のモータの電流値Ｉｖ、Ｉｗを取り込み、制御対象のモータの駆動に用いるスイッチング信号ＳＷを出力して制御対象のモータを制御する。
【００３２】
各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍは、図２に示すように、電流検出部１７にて検出された電流値を取り込む電流値取り込み部１０１と、制御対象のモータを所定の回転数にすべく、この取り込んだ電流値に基づいて電圧指令信号を生成する電圧指令信号生成部１０２と、所定周波数（例えば、１０ｋＨｚ）のキャリア信号（例えば、三角波のキャリア信号）を生成するキャリア信号生成部１０３と、電圧指令信号とキャリア信号とを比較してスイッチング信号（ＰＷＭ信号）ＳＷを生成するスイッチング信号生成部１０４とを備えている。
【００３３】
各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍは、このスイッチング信号ＳＷをインバータ部１１−１、１１−２、・・・、１１−Ｎにおけるスイッチング素子（不図示）に出力してスイッチング素子をスイッチングしている。電圧指令信号生成部１０２は、取り込んだ電流値を目標電流値に追従するように電圧指令信号（例えば正弦波の電圧指令信号）を生成している。この目標電流値は、モータの目標回転数に基づいて演算される。
【００３４】
従って、インバータ部１１−１、１１−２、・・・、１１−Ｎは、変調信号である電圧指令信号とキャリア信号とを比較して得られるスイッチング信号ＳＷによってスイッチング制御される。つまり、マイクロコンピュータ３−１、３−２、・・・、３−Ｍは、制御対象のモータへ出力される電流値を取り込み、変調信号である電圧指令信号とキャリア信号とを比較して得られるスイッチング信号ＳＷを出力して制御対象のモータを制御する。
【００３５】
三角波のキャリア信号は、正のピークと負のピークを有している。この三角波のキャリア信号と正弦波の電圧指令信号との比較の結果、スイッチング信号ＳＷが生成される。このスイッチング信号ＳＷは、キャリア信号の正のピークのタイミングを含む所定の幅に変調されたＰＷＭ信号である。
【００３６】
つまり、スイッチング信号ＳＷは、三角波のキャリア信号の正のピークと同期しており、各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍで、パルス幅が異なっても、同一の周期（三角波のキャリア信号の正のピークの周期）で出力される。
【００３７】
これらマイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍは、同一基板上（不図示）に設けられ、それぞれ独立に対応する制御対象のモータを制御している。つまり、これらマイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍは、互いに近接して配置されている。
【００３８】
一般に、図示は省略するが、モータのスイッチングノイズは、スイッチング信号に同期しており、モータの電流値を取り込む際にこのスイッチングノイズが発生すると、誤ったモータの電流値が取り込まれるおそれがある。これらモータのスイッチングノイズは、スイッチング信号が出力されたときに発生するものである。
【００３９】
更に、複数のモータにおいて各マイコンは、制御対象のモータの電流値を取り込む際に、制御対象外のモータを制御するマイコンの出力するスイッチング信号に同期したスイッチングノイズが輻射されると、各マイコンにて取り込まれる電流値にスイッチングノイズが重畳するので、誤ったモータの電流値が取り込まれるおそれがある。
【００４０】
つまり、制御対象のモータのみならず、制御対象外のモータのスイッチングノイズのタイミングを外して電流値を取り込む必要がある。
【００４１】
本実施の形態において、各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍは、自己を含む他のマイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍのスイッチング信号ＳＷの出力を外したタイミングで制御対象のモータの電流値Ｉｖ、Ｉｗを取り込むようにしている。
【００４２】
更に、各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍは、同期してスイッチング信号ＳＷを出力するようにしている。
【００４３】
本実施の形態で、各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍのスイッチング信号ＳＷの出力が同期するというのは、各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍは、周期的な所定タイミング（三角波のキャリア信号の正のピークのタイミング）を含むパルス幅のスイッチング信号ＳＷを出力することから、各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍにおいてスイッチング信号ＳＷを出力するときの所定タイミングが同期することを意味する。各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍで規定されている所定タイミングは、各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍ間で同一の周期とする。
【００４４】
本実施の形態では、各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍにおいて生成される三角波のキャリア信号の位相を同期させる手段を備えている。
【００４５】
各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍにおいて生成される三角波のキャリア信号の位相を同期させることで、各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍの出力するスイッチング信号ＳＷが同期し、各モータ１０−１、１０−２、・・・、１０−Ｎにより発生するスイッチングノイズのタイミングが略揃うので、電流値Ｉｖ、Ｉｗを取り込む際にこのスイッチングノイズのタイミングを回避することが容易となる。
【００４６】
具体的に、各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍにおいて生成される三角波のキャリア信号の位相を同期させる手段として、各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍには、クロック信号を入力するクロック信号入力ポート２４−１、２４−２、・・・、２４−Ｍが備えられており、クロック発生ＩＣ５と、各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍのクロック信号入力ポート２４−１、２４−２、・・・、２４−Ｍとがクロック信号ライン２５に接続されている。このような構成で、クロック発生ＩＣ５は、クロック信号ライン２５にクロック信号を出力し、各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍは、クロック信号入力ポート２４−１、２４−２、・・・、２４−Ｍからクロック信号を入力している。
【００４７】
そして、各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍは、クロック発生ＩＣ５の出力するクロック信号に基づいて同期して同位相のキャリア信号を生成してスイッチング信号ＳＷを出力するようにしている。
【００４８】
このクロック信号を入力したマイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍは、キャリア信号の位相を、所定角度（例えば、０°）に調整する。
【００４９】
つまり、マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍにおいて生成される三角波のキャリア信号の位相を、クロック発生ＩＣ５の出力するクロック信号に基づいて調整することで、各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍにおけるキャリア信号が同期し、各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍの出力するスイッチング信号ＳＷの同期が図れる。
【００５０】
より具体的に、各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍには、クロック発生ＩＣ５の出力するクロック信号に基づいてキャリア信号の位相を所定角度（例えば、０°）に調整する機能（第１調整手段）が備えられている。このクロック信号に基づいてキャリア信号の位相が調整されるので、各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍでキャリア信号の位相が揃い、スイッチング信号ＳＷが同期する。第１調整手段は、実質的には、各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍにおける図示を省略したＲＯＭ等に記録されている制御プログラムと、この制御プログラムに基づいて制御を行う図示を省略したＣＰＵとで機能するものである。
【００５１】
各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍの出力するスイッチング信号ＳＷを同期させることで、各モータ１０−１、１０−２、・・・、１０−Ｎにより発生するスイッチングノイズのタイミングが略揃うので、電流値Ｉｖ、Ｉｗを取り込む際にこのスイッチングノイズのタイミングを回避することが容易となる。
【００５２】
各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍは、図３に示すように、スイッチング信号ＳＷを出力する出力ポート２０−１、２０−２、・・・、２０−Ｎと、スイッチング信号ＳＷを入力する入力ポート２１−１、２１−２、・・・、２１−Ｍとを備えている。例えば、マイコン３−１は、モータ１０−１の駆動に用いるスイッチング信号ＳＷを出力する出力ポート２０−１と、スイッチング信号ＳＷを入力する入力ポート２１−１とを備え、マイコン３−２は、モータ１０−２、１０−３の制御に用いるスイッチング信号ＳＷを出力する出力ポート２０−２、２０−３と、スイッチング信号ＳＷを入力する入力ポート２１−２とを備えている。
【００５３】
つまり、各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍは、制御対象のモータの駆動に用いるスイッチング信号ＳＷを出力する出力ポート２０−１、２０−２、・・・、２０−Ｎを備えている。
【００５４】
これら出力ポート２０−１、２０−２、・・・、２０−Ｎ及び入力ポート２１−１、２１−２、・・・、２１−Ｍは、スイッチング信号検出ライン２２に接続されており、各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍは、スイッチング信号ＳＷを駆動部１４−１、１４−２、・・・、１４−Ｎ（即ちインバータ部１１−１、１１−２、・・・、１１−Ｎ）に出力する際に、同スイッチング信号ＳＷを出力ポート２０−１、２０−２、・・・、２０−Ｎからスイッチング信号検出ライン２２に出力するようにしている。そして、各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍは、入力ポート２１−１、２１−２、・・・、２１−Ｍからスイッチング信号検出ライン２２に出力されているスイッチング信号ＳＷを入力する。
【００５５】
以下、図４に示す各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍの制御対象のモータの電流値Ｉｖ、Ｉｗを取り込む処理動作を示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００５６】
各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍは、まず、電流検出部１７−１、１７−２、・・・、１７−Ｎで制御対象のモータの電流値Ｉｖ、Ｉｗを検出し、Ａ／Ｄ変換の処理を行う（ステップＳ１）。
【００５７】
次いで、各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍは、入力ポート２１−１、２１−２、・・・、２１−Ｍからスイッチング信号ＳＷを検出したか否かを判断し（ステップＳ２；スイッチング信号検出手段）、スイッチング信号ＳＷを検出していれば、電流値Ｉｖ、Ｉｗは取り込まれず、ステップＳ１の処理に戻り、スイッチング信号ＳＷを検出していなければ、電流検出部１７−１、１７−２、・・・、１７−ＮでＡ／Ｄ変換した電流値Ｉｖ、Ｉｗを取り込む（ステップＳ３；電流値取り込み手段）。
【００５８】
これらステップＳ２、Ｓ３により、各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍは、自己を含む他のマイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍのスイッチング信号ＳＷの出力を外したタイミングで制御対象のモータの電流値Ｉｖ、Ｉｗを取り込むことができる。更に、各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍのスイッチング信号ＳＷの出力を同期させているので、スイッチング信号ＳＷの出力と電流値Ｉｖ、Ｉｗの取り込みのタイミングとの相関関係が各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍで同一条件となる。
【００５９】
以上、第１の実施の形態によれば、各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍは、自己を含む他のマイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍのスイッチング信号ＳＷの出力を外したタイミングで制御対象のモータの電流値Ｉｖ、Ｉｗを取り込むようにしたことから、電流値Ｉｖ、Ｉｗを取り込む際に、制御対象のモータのみならず制御対象外のモータにより発生するスイッチングノイズが電流値Ｉｖ、Ｉｗに重畳するのを防止することができるので、スイッチングノイズの影響を回避することができる。
【００６０】
また、第１の実施の形態によれば、各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍは、自己を含む他のマイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍにおける同一周波数のキャリア信号を生成するとともに、各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍにおけるキャリア信号の位相を同期するようにしたことから、各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍのスイッチング信号ＳＷの出力が同期するので、各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍは、自己を含む他のマイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍにより出力されるスイッチング信号ＳＷの出力を外したタイミングで制御対象のモータの電流値Ｉｖ、Ｉｗを取り込むのが容易となり、スイッチング信号ＳＷが出力されるときに発生するスイッチングノイズの影響をより効果的に回避することができる。
【００６１】
また、第１の実施の形態によれば、各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍは、クロック発生ＩＣ５の出力するクロック信号に基づいてキャリア信号の位相を所定角度に調整する第１調整手段を備えたことから、各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍにより生成されるキャリア信号の位相が揃うので（即ち、キャリア信号が同期するので）、スイッチング信号ＳＷの出力が同期し、自己を含む他のマイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍにより出力されるスイッチング信号ＳＷの出力を外したタイミングで制御対象のモータの電流値Ｉｖ、Ｉｗを取り込むのが容易となり、スイッチング信号ＳＷが出力されるときに発生するスイッチングノイズの影響をより効果的に回避することができる。
【００６２】
また、第１の実施の形態によれば、各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍは、スイッチング信号検出ライン２２におけるスイッチング信号ＳＷを検出したか否かを判断するスイッチング信号検出手段と、スイッチング信号ＳＷを検出しなければ、電流値Ｉｖ、Ｉｗを取り込む電流値取り込み手段とを備えたことから、電流値Ｉｖ、Ｉｗを取り込む際に、制御対象のモータのみならず制御対象外のモータにより発生するスイッチングノイズが電流値Ｉｖ、Ｉｗに重畳するのを防止することができるので、スイッチングノイズの影響を回避することができる。更に、スイッチング信号ＳＷを同期させれば、各モータ１０−１、１０−２、・・・、１０−Ｎにより発生するスイッチングノイズのタイミングが略揃うので、電流値Ｉｖ、Ｉｗを取り込む際にこのスイッチングノイズのタイミングを回避することが容易となり、スイッチング信号ＳＷが出力されるときに発生するスイッチングノイズの影響をより効果的に回避することができる。
【００６３】
〔Ｂ〕第２の実施の形態
図５は、本発明に係るモータ制御装置の第２の実施の形態を示すブロック図である。この第２の実施の形態において、第１の実施の形態と同様な部分は、同一符号を付して省略する。第２の実施の形態は、第１の実施の形態における図１が異なるものである。
【００６４】
図５において、モータ制御装置５１は、複数のマイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍを備えている。複数のマイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍのうち、例えば、マイコン３−１が主マイクロコンピュータであり、主マイクロコンピュータであるマイコン３−１は、マイコン３−１以外の各マイコン３−２、・・・、３−Ｍに同期信号を出力し、主マイクロコンピュータ以外のマイクロコンピュータであるマイコン３−２、・・・、及び３−Ｍは、同期信号に基づいて同期してスイッチング信号ＳＷを出力するようにしている。
【００６５】
つまり、各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍにおいて生成される三角波のキャリア信号の位相を同期させる手段を備えている。
【００６６】
具体的に、主マイクロコンピュータであるマイコン３−１は、同期信号を出力する同期信号出力ポート３０を備え、主マイクロコンピュータ以外のマイクロコンピュータであるマイコン３−２、・・・、３−Ｍは、同期信号を入力する同期信号入力ポート３１−２、・・・、３１−Ｍを備えている。
【００６７】
マイコン３−１の同期信号出力ポート３０及びマイコン３−２、・・・、３−Ｍの同期信号入力ポート３１−２、・・・、３１−Ｍは、同期信号ライン３２に接続されている。
【００６８】
マイコン３−１は、同期信号出力ポート３０から同期信号ライン３２に同期信号を出力し、マイコン３−２、・・・、３−Ｍは、同期信号入力ポート３１−２、・・・、３１−Ｍから同期信号ライン３２に出力された同期信号を入力する。同期信号を出力したマイコン３−１は、この出力した同期信号に基づいてキャリア信号の位相を所定角度（例えば、０°）に調整する機能（第２調整手段）を備え、更に、マイコン３−２、・・・、３−Ｍは、入力した同期信号に基づいてキャリア信号の位相を所定角度（例えば、０°）に調整する機能（第３調整手段）を備えている。この同期信号に基づいてキャリア信号の位相が調整されるので、各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍでキャリア信号の位相が揃い、スイッチング信号ＳＷの出力が同期する。
【００６９】
第２調整手段は、実質的には、マイコン３−１における図示を省略したＲＯＭ等に記録されている制御プログラムと、この制御プログラムに基づいて制御を行う図示を省略したＣＰＵとで機能するものであり、また、第３調整手段は、実質的には、マイコン３−２、・・・、３−Ｍにおける図示を省略したＲＯＭ等に記録されている制御プログラムと、この制御プログラムに基づいて制御を行う図示を省略したＣＰＵとで機能するものである。
【００７０】
以上、第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態に示す効果を奏する他、主マイクロコンピュータであるマイコン３−１は、出力した同期信号に基づいてキャリア信号の位相を所定角度（例えば、０°）に調整する第２調整手段を備え、主マイクロコンピュータ以外のマイクロコンピュータであるマイコン３−２、・・・、３−Ｍは、入力した同期信号に基づいてキャリア信号の位相を所定角度（例えば、０°）に調整する第３調整手段を備えたことから、各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍにより生成されるキャリア信号の位相が揃うので（即ち、キャリア信号が同期するので）、スイッチング信号ＳＷの出力が同期し、各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍにより出力されるスイッチング信号ＳＷの出力を外したタイミングで制御対象のモータの電流値Ｉｖ、Ｉｗを取り込むのが容易となり、スイッチング信号ＳＷが出力されるときに発生するスイッチングノイズの影響をより効果的に回避することができる。
【００７１】
〔Ｃ〕第３の実施の形態
図６は、本発明に係るモータ制御装置の第３の実施の形態を示すブロック図である。この第３の実施の形態において、第１及び第２の実施の形態と同様な部分は、同一符号を付して省略する。第３の実施の形態は、第１の実施の形態における図１が異なり、第２の実施の形態における図５が異なるものである。
【００７２】
図６において、モータ制御装置８１は、複数のマイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍを備えている。各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍは、互いに異なる周期でスイッチング信号ＳＷを出力するようにしている。
【００７３】
つまり、各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍは、互いに異なる周波数のキャリア信号を生成している。
【００７４】
例えば、マイコン３−１は、例えば、１０［ｋＨｚ］の三角波のキャリア信号を生成し、マイコン３−２は、例えば、９．８［ｋＨｚ］の三角波のキャリア信号を生成し、マイコン３−Ｍは、例えば、９［ｋＨｚ］の三角波のキャリア信号を生成して、互いに異なる周波数のキャリア信号となるようにしている。
【００７５】
具体的に、各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍは、互いに異なる周波数のキャリア信号を生成するように設定される。
【００７６】
例えば、複数のマイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍのうち、１つのマイコン（例えば、マイコン３−１）を主マイクロコンピュータとし、この主マイクロコンピュータ３−１は、各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍにより生成されるキャリア信号を互いに異なる周波数に設定する。
【００７７】
つまり、主マイクロコンピュータであるマイコン３−１は、キャリア信号の周波数を設定するための周波数設定信号を出力する周波数設定出力ポート４０を備え、主マイクロコンピュータ以外のマイクロコンピュータであるマイコン３−２、・・・、３−Ｍは、キャリア信号の周波数を設定するための周波数設定信号を入力する周波数設定入力ポート４１−２、・・・、４１−Ｍを備えている。そして、マイコン３−１の周波数設定出力ポート４０と、マイコン３−２、・・・、３−Ｍの周波数設定入力ポート４１−２、・・・、４１−Ｍとは、周波数設定信号ライン４２に接続されている。
【００７８】
キャリア信号の周波数を設定するときは、例えば、モータ制御装置８１の立ち上げ時にマイコン３−１により自己を含む他のマイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍのキャリア信号の周波数が設定される。
【００７９】
具体的に、モータ制御装置８１の立ち上げ時にマイコン３−１は、マイコン３−１自身のキャリア信号の周波数を設定するとともに、マイコン３−１の周波数設定出力ポート４０からキャリア信号の周波数を設定するための周波数設定信号を、各マイコン３−２、・・・、３−Ｍに送信すべく、周波数設定信号ライン４２に出力する。各マイコン３−２、・・・、３−Ｍは、周波数設定入力ポート４１−２、・・・、４１−Ｍから周波数設定信号ライン４２に出力された周波数設定信号を入力し、各マイコン３−２、・・・、３−Ｍに対応したデータを参照して、各マイコン３−２、・・・、３−Ｍに対応するキャリア信号の周波数を設定する。
【００８０】
このように、マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍの生成するキャリア信号の周波数を相違させることで、スイッチング信号ＳＷを出力する周期を相違させることができる。
【００８１】
第３の実施の形態では、各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍは、自己のマイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍの出力するスイッチング信号ＳＷの出力を外したタイミングで制御対象のモータの電流値Ｉｖ、Ｉｗを取り込むようにしている。
【００８２】
例えば、マイコン３−１は、マイコン３−１の出力するスイッチング信号ＳＷの出力を外したタイミングで制御対象のモータの電流値Ｉｖ、Ｉｗを取り込むようにしている。
【００８３】
仮に、キャリア信号を同一周波数に設定して同じ周期でスイッチング信号ＳＷを出力するようにした場合、電流値Ｉｖ、Ｉｗの取り込みの際にスイッチングノイズが連続して電流値に重畳する可能性がある。
【００８４】
つまり、マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍは、互いに異なる周期でスイッチング信号ＳＷを出力するとともに、各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍは、当該マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍの出力するスイッチング信号ＳＷの出力を外したタイミングで制御対象のモータの電流値Ｉｖ、Ｉｗを取り込むようにしたので、キャリア信号を同一周波数に設定して同じ周期でスイッチング信号ＳＷを出力するようにした場合と比較して、電流値Ｉｖ、Ｉｗの取り込みの際に、スイッチングノイズが連続して電流値Ｉｖ、Ｉｗに重畳する可能性を減少させることができる。
【００８５】
更に、第３の実施の形態では、各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍは、取り込んだ電流値Ｉｖ、Ｉｗにおける異常値を排除するようにしている。
【００８６】
このスイッチングノイズが重畳した電流値Ｉｖ、Ｉｗは、異常に高い値を示すため、取り込んだ電流値Ｉｖ、Ｉｗが所定電流値を上回る場合、各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍは、この取り込んだ電流値Ｉｖ、Ｉｗを異常値であると判断する。
【００８７】
そして、マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍは、この異常値を除いた電流値Ｉｖ、Ｉｗに基づいてスイッチング信号ＳＷを出力する。従って、スイッチングノイズの影響を回避することができる。
【００８８】
更に、図２に示すように構成し、各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍは、他のマイコンのスイッチング信号ＳＷの出力を外したタイミングで制御対象のモータの電流値を取り込むようにすれば、より効果的にスイッチングノイズの影響を回避することができる。
【００８９】
以上、第３の実施の形態によれば、複数のマイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍのうち、１つのマイコン（例えば、マイコン３−１）を主マイクロコンピュータとし、この主マイクロコンピュータ３−１は、各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍにより生成されるキャリア信号の周波数を設定し、各マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍは、当該マイコン３−１、３−２、・・・、３−Ｍの出力するスイッチング信号ＳＷの出力を外したタイミングで制御対象のモータの電流値Ｉｖ、Ｉｗを取り込むようにしたので、電流値Ｉｖ、Ｉｗの取り込みの際に、スイッチングノイズが連続して電流値Ｉｖ、Ｉｗに重畳する可能性を減少させることができる。
【００９０】
以上、上記第１乃至第３の実施の形態のモータ制御装置を説明したが、これらに限定するものではなく、上記第１の実施の形態から第３の実施の形態までの各実施の形態を組み合わせたモータ制御装置であってもよい。
【００９１】
以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００９２】
例えば、モータがインバータ駆動のブラシレスＤＣモータである場合について説明したが、これに限るものではなく、スイッチング信号に基づいて制御されるモータであれば、いかなるモータであってもよい。
【００９３】
また、キャリア信号を三角波としたが、鋸波等であっても構わない。
【００９４】
【発明の効果】
本発明に係るモータ制御装置によれば、スイッチングノイズの影響を回避する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るモータ制御装置の第１の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】マイクロコンピュータにおける構成を示すブロック図である。
【図３】マイクロコンピュータのスイッチング信号検出ラインへの接続状況を示すブロック図である。
【図４】各マイクロコンピュータにおけるモータの電流値を取り込む処理動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明に係るモータ制御装置の第２の実施の形態を示すブロック図である。
【図６】本発明に係るモータ制御装置の第３の実施の形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
１、５１、８１モータ制御装置
３−１、３−２、・・・、３−Ｍマイクロコンピュータ
５クロック発生ＩＣ（クロック発生手段）
１０−１、１０−２、・・・、１０−Ｎモータ
２０−１、２０−２、・・・、２０−Ｎ出力ポート
２１−１、２１−２、・・・、２１−Ｍ入力ポート
２２スイッチング信号検出ライン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a motor control device that controls a plurality of motors with a plurality of microcomputers.
[0002]
[Prior art]
In general, a motor control device including a microcomputer that takes in a current value of a motor to be controlled and outputs a switching signal used for driving the motor to be controlled to control the motor to be controlled is known.
[0003]
In this type of motor control device, when a switching signal is output, motor switching noise is generated, and this switching noise is superimposed on the current value taken into the microcomputer, resulting in unstable motor operation. May arise.
[0004]
Therefore, the conventional motor control device latches the current value received for a predetermined period at the rising point and falling point of the switching signal (PWM signal) output from the microcomputer to avoid the influence of switching noise ( For example, see Patent Document 1.)
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2002-44982 A (page 3-7, FIG. 1)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, a plurality of motors are controlled by a motor control device including a plurality of microcomputers that control the control target motor by taking in the current value of the control target motor and outputting a switching signal used to drive the control target motor. In this case, each microcomputer can avoid the influence of the switching noise of the controlled motor controlled by its own microcomputer when the current value of the controlled motor is taken in, but is controlled by another microcomputer. Switching noise radiated by a motor outside the control target is superimposed on a current value taken in each microcomputer, and the operation of the control target motor may become unstable.
[0007]
An object of the present invention is to provide a motor control device that has been made in consideration of the above-described circumstances and that avoids the influence of switching noise.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, in each of the motor control devices including a plurality of microcomputers that take in a current value of a motor and output a switching signal used for driving the motor to control the motor, each of the microcomputers includes:An output port for outputting the switching signal; and an input port for inputting the switching signal. These ports are connected to a switching signal detection line, and each microcomputer receives the switching signal from the switching signal detection line. If not detected,It is characterized by taking in the current value of the motor.
[0009]
Further, in a motor control apparatus including a plurality of microcomputers that take in a motor current value and output a switching signal used for driving the motor to control the motor, one of the plurality of microcomputers is mainly used. The main microcomputer outputs a synchronization signal to a microcomputer other than the main microcomputer, and the microcomputers other than the main microcomputer output the switching signal in synchronization with the synchronization signal. The microcomputer includes an output port for outputting the switching signal and an input port for inputting the switching signal. These ports are connected to a switching signal detection line, and each microcomputer is connected. Computer, if the not detected the switching signal from the switching signal detecting line is characterized in that so as to capture the current value of the motor.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0018]
[A] First embodiment
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a motor control device according to the present invention.
[0019]
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a motor control device. The motor control device 1 includes a plurality of (for example, M, M is an integer of 2 or more) microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M (hereinafter referred to as “microcomputer”). ) And a clock generation IC 5 as a clock generation means for generating a clock signal at a predetermined cycle.
[0020]
These microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M are a plurality of (for example, N units, N is an integer of 2 or more, for example, N ≧ M) 10. -1, 10-2,..., 10-N are controlled. The motors 10-1, 10-2,..., 10-N are, for example, brushless DC motors.
[0021]
Each of the microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M controls at least one motor. For example, a single microcomputer 3-2 has a plurality of (for example, two) motors. The case where 10-2 and 10-3 are controlled is included.
[0022]
That is, the motor to be controlled by the microcomputer 3-1 is the motor 10-1, the motors to be controlled by the microcomputer 3-2 are the motors 10-2 and 10-3, and the motor to be controlled by the microcomputer 3-M. The motor is a motor 10-N.
[0023]
Each of the microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M is substantially provided with a CPU (not shown) and is based on a control program recorded in a recording medium such as a ROM (not shown). To control the motor to be controlled.
[0024]
In the present embodiment, each of the microcomputers 3-1, 3-2, ..., 3-M is a one-chip microcomputer.
[0025]
These motors 10-1, 10-2, ..., 10-N have AC power supplies 13-1, 13-2, ..., 13-N respectively connected to rectifier circuits 12-1, 12-2, ... .., 12-N and inverter units 11-1, 11-2,..., 11-N are connected, and rectifier circuits 12-1, 12-2,. , AC power applied by AC power supplies 13-1, 13-2,..., 13-N is converted into DC voltage, and inverter units 11-1, 11-2,. The DC voltage is converted into a predetermined frequency and a predetermined AC voltage, and power is supplied to the motors 10-1, 10-2, ..., 10-N. The AC voltage supplied by these inverter units 11-1, 11-2,..., 11-N is, for example, a three-phase AC voltage that becomes a pseudo sine wave that has been subjected to pulse width modulation (PWM). The inverter units 11-1, 11-2,..., 11-N control the rotation speeds of the motors 10-1, 10-2,.
[0026]
The inverter units 11-1, 11-2,..., 11-N are connected to the microcomputers 3-1, 3-2,. .., 20-M connected to output ports 20-1, 20-2,..., 20-M that output a 3-M switching signal SW. The inverter units 11-1, 11-2,..., 11-N have a plurality of switching elements (not shown), and the plurality of switching elements are driving units 14-1, 14-2,. , 14 -N through the microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M, and the three-phase AC voltage that is a pulse width modulated pseudo sine wave is supplied to the motors 10-1 and 10-2. ..., applied to 10-N.
[0027]
Each of the microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M includes, for example, inverter units 11-1, 11-2,..., 11-N to motors 10-1, 10-2,. -Two-phase alternating currents Iv and Iw are detected from among the three-phase alternating currents supplied to 10-N, and a switching signal (PWM signal) SW subjected to pulse width modulation to drive each control target motor. , 14-N are output to the drive units 14-1, 14-2,..., 14-N, and the drive units 14-1, 14-2,. -1, 11-2,..., 11-N.
[0028]
That is, the inverter units 11-1, 11-2,..., 11-N are based on the switching signals (PWM signals) SW output from the microcomputers 3-1, 3-2,. The motors 10-1, 10-2, ..., 10-N are driven.
[0029]
Each of the microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M includes current detection units 17-1, 17-2,. The current detection units 17-1, 17-2,..., 17-N detect the two-phase alternating current values Iv and Iw and perform A / D conversion (analog to digital conversion). That is, each of the microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M includes current detection units 17-1, 17-2,. ing.
[0030]
For example, the microcomputer 3-1 includes a current detection unit 17-1 that detects the current of the motor 10-1 to be controlled, and the microcomputer 3-2 includes the current of the motors 10-2 and 10-3 to be controlled. Current detectors 17-2 and 17-3 are provided.
[0031]
That is, each of the microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M is a current value Iv of the motor to be controlled among the plurality of motors 10-1, 10-2,. , Iw is taken and a switching signal SW used for driving the motor to be controlled is output to control the motor to be controlled.
[0032]
As shown in FIG. 2, each of the microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M includes a current value capturing unit 101 that captures a current value detected by the current detecting unit 17, and a motor to be controlled. To generate a voltage command signal based on the acquired current value and a carrier signal (for example, a triangular wave carrier signal) having a predetermined frequency (for example, 10 kHz). A carrier signal generation unit 103 to generate, and a switching signal generation unit 104 to generate a switching signal (PWM signal) SW by comparing the voltage command signal and the carrier signal are provided.
[0033]
Each of the microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M outputs the switching signal SW to switching elements (not shown) in the inverter units 11-1, 11-2,. The switching element is switched. The voltage command signal generation unit 102 generates a voltage command signal (for example, a sine wave voltage command signal) so that the captured current value follows the target current value. This target current value is calculated based on the target rotational speed of the motor.
[0034]
Therefore, the inverter units 11-1, 11-2,..., 11-N are subjected to switching control by the switching signal SW obtained by comparing the voltage command signal that is the modulation signal and the carrier signal. That is, the microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M obtain the current value output to the motor to be controlled, and compare the voltage command signal that is the modulation signal with the carrier signal. The switching signal SW is output to control the motor to be controlled.
[0035]
The triangular wave carrier signal has a positive peak and a negative peak. As a result of the comparison between the triangular wave carrier signal and the sine wave voltage command signal, the switching signal SW is generated. This switching signal SW is a PWM signal modulated to a predetermined width including the positive peak timing of the carrier signal.
[0036]
That is, the switching signal SW is synchronized with the positive peak of the triangular carrier signal, and has the same period even if the pulse widths of the microcomputers 3-1, 3-2,. (Period of positive peak of triangular wave carrier signal).
[0037]
These microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M are provided on the same substrate (not shown) and control the motors to be controlled corresponding to each other independently. That is, these microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M are arranged close to each other.
[0038]
In general, although illustration is omitted, the switching noise of the motor is synchronized with the switching signal, and if this switching noise occurs when taking in the current value of the motor, there is a possibility that an incorrect current value of the motor is taken in. These motor switching noises are generated when a switching signal is output.
[0039]
Furthermore, when each microcomputer in a plurality of motors captures the current value of the motor to be controlled, if switching noise synchronized with the switching signal output from the microcomputer controlling the motor that is not controlled is radiated to each microcomputer. Since switching noise is superimposed on the current value taken in, the wrong motor current value may be taken in.
[0040]
In other words, it is necessary to take in the current value by removing the timing of the switching noise of not only the motor to be controlled but also the motor not to be controlled.
[0041]
In this embodiment, each of the microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M is a switching signal SW of other microcomputers 3-1, 3-2,. The current values Iv and Iw of the motor to be controlled are taken in at the timing when the output is removed.
[0042]
Further, each of the microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M outputs a switching signal SW in synchronization.
[0043]
In the present embodiment, the outputs of the switching signals SW of the microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M are synchronized with each other of the microcomputers 3-1, 3-2,. 3-M outputs a switching signal SW having a pulse width including a predetermined periodical timing (positive peak timing of a triangular wave carrier signal), so that each microcomputer 3-1, 3-2,. This means that the predetermined timing when the switching signal SW is output in 3-M is synchronized. The predetermined timing defined by each of the microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M has the same period between the microcomputers 3-1, 3-2,. .
[0044]
In the present embodiment, there is provided means for synchronizing the phases of triangular wave carrier signals generated in the respective microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M.
[0045]
By synchronizing the phases of the triangular wave carrier signals generated in the microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M, the microcomputers 3-1, 3-2,. Since the switching signals SW output from the motors are synchronized and the timings of the switching noises generated by the motors 10-1, 10-2,..., 10-N are substantially aligned, this switching is performed when the current values Iv and Iw are captured. It becomes easy to avoid the timing of noise.
[0046]
Specifically, as means for synchronizing the phase of the triangular wave carrier signal generated in each microcomputer 3-1, 3-2,..., 3-M, each microcomputer 3-1, 3-2,. , 3 -M are provided with clock signal input ports 24-1, 24-2,..., 24 -M for inputting clock signals, and the clock generation IC 5 and the microcomputers 3-1, 3-3 are provided. , 3-M of the clock signal input ports 24-1, 24-2,..., 24-M are connected to the clock signal line 25. With such a configuration, the clock generation IC 5 outputs a clock signal to the clock signal line 25, and each of the microcomputers 3-1, 3-2,. -2,..., 24-M is receiving a clock signal.
[0047]
Each of the microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M generates a carrier signal having the same phase in synchronization with the clock signal output from the clock generation IC 5, and outputs the switching signal SW. I am doing so.
[0048]
The microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M, to which the clock signal is input, adjust the phase of the carrier signal to a predetermined angle (for example, 0 °).
[0049]
That is, by adjusting the phase of the triangular carrier signal generated in the microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M based on the clock signal output from the clock generation IC 5, each microcomputer 3- The carrier signals in 1, 3-2,..., 3-M are synchronized, and the switching signals SW output from the microcomputers 3-1, 3-2,.
[0050]
More specifically, each of the microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M sets the phase of the carrier signal to a predetermined angle (for example, 0 °) based on the clock signal output from the clock generation IC 5. A function for adjusting (first adjusting means) is provided. Since the phase of the carrier signal is adjusted based on this clock signal, the phase of the carrier signal is aligned in each of the microcomputers 3-1, 3-2, ..., 3-M, and the switching signal SW is synchronized. The first adjusting means is substantially based on a control program recorded in a ROM or the like not shown in each microcomputer 3-1, 3-2,. It functions with a CPU (not shown) that performs control.
[0051]
Switching generated by the motors 10-1, 10-2,..., 10-N by synchronizing the switching signals SW output from the microcomputers 3-1, 3-2,. Since the timing of noise is substantially the same, it becomes easy to avoid the timing of this switching noise when taking in the current values Iv and Iw.
[0052]
Each of the microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M has output ports 20-1, 20-2,. , 21-M for inputting the switching signal SW. For example, the microcomputer 3-1 includes an output port 20-1 that outputs a switching signal SW used to drive the motor 10-1, and an input port 21-1 that inputs the switching signal SW. Output ports 20-2 and 20-3 for outputting a switching signal SW used for controlling the motors 10-2 and 10-3, and an input port 21-2 for inputting the switching signal SW are provided.
[0053]
That is, the microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M output ports 20-1, 20-2,..., 20 that output a switching signal SW used to drive the motor to be controlled. -N.
[0054]
These output ports 20-1, 20-2, ..., 20-N and input ports 21-1, 21-2, ..., 21-M are connected to the switching signal detection line 22, The microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M send the switching signal SW to the drive units 14-1, 14-2,..., 14-N (that is, the inverter units 11-1, 11-2). ,..., 11-N), the switching signal SW is output to the switching signal detection line 22 from the output ports 20-1, 20-2,. . Each of the microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M is switched to the switching signal detection line 22 from the input ports 21-1, 21-2,. The signal SW is input.
[0055]
Hereinafter, description will be made with reference to a flowchart showing a processing operation for fetching the current values Iv and Iw of the motors to be controlled by the microcomputers 3-1, 3-2 to 3 -M shown in FIG. 4.
[0056]
First, each of the microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M is controlled by the current detectors 17-1, 17-2,. And A / D conversion processing is performed (step S1).
[0057]
Next, each of the microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M determines whether the switching signal SW is detected from the input ports 21-1, 21-2,. If the switching signal SW is detected, the current values Iv and Iw are not captured, and the process returns to step S1. If the switching signal SW is not detected, the current detector The current values Iv and Iw subjected to A / D conversion at 17-1, 17-2,..., 17-N are captured (step S3; current value capturing means).
[0058]
Through these steps S2 and S3, each of the microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M causes the switching signals of the other microcomputers 3-1, 3-2,. The current values Iv and Iw of the motor to be controlled can be captured at the timing when the SW output is removed. Furthermore, since the outputs of the switching signals SW of the microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M are synchronized, the correlation between the output of the switching signal SW and the timing of taking in the current values Iv and Iw. The relationship is the same for each of the microcomputers 3-1, 3-2, ..., 3-M.
[0059]
As described above, according to the first embodiment, each of the microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M has other microcomputers 3-1, 3-2,. Since the current values Iv and Iw of the motor to be controlled are captured at the timing when the output of the -M switching signal SW is removed, not only the motor to be controlled but also the control target when the current values Iv and Iw are captured. Since the switching noise generated by the external motor can be prevented from being superimposed on the current values Iv and Iw, the influence of the switching noise can be avoided.
[0060]
Further, according to the first embodiment, each of the microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M has other microcomputers 3-1, 3-2,. Since the carrier signal of the same frequency in -M is generated and the phase of the carrier signal in each of the microcomputers 3-1, 3-2, ..., 3-M is synchronized, each microcomputer 3-1, Since the outputs of the switching signals SW of 3-2,..., 3-M are synchronized, each of the microcomputers 3-1, 3-2,. It becomes easy to capture the current values Iv and Iw of the motor to be controlled at the timing when the output of the switching signal SW output by 3-2,..., 3-M is removed, and the switching signal SW is output. More effectively avoid the effects of switching noise Rukoto can.
[0061]
Further, according to the first embodiment, each of the microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M sets the phase of the carrier signal to a predetermined angle based on the clock signal output from the clock generation IC 5. Since the first adjusting means for adjusting is provided, the phases of the carrier signals generated by the microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M are aligned (that is, the carrier signals are synchronized). The output of the switching signal SW is synchronized, and the output of the switching signal SW output by other microcomputers 3-1, 3-2,. It becomes easy to capture the current values Iv and Iw, and it is possible to more effectively avoid the influence of switching noise that occurs when the switching signal SW is output.
[0062]
Further, according to the first embodiment, each of the microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M determines whether or not the switching signal SW in the switching signal detection line 22 has been detected. Since the signal value detection means and the current value acquisition means for acquiring the current values Iv and Iw are provided if the switching signal SW is not detected, not only the motor to be controlled but also the control is performed when the current values Iv and Iw are acquired. Since the switching noise generated by the non-target motor can be prevented from being superimposed on the current values Iv and Iw, the influence of the switching noise can be avoided. Furthermore, if the switching signal SW is synchronized, the timing of the switching noise generated by each of the motors 10-1, 10-2,..., 10-N is substantially aligned. It becomes easy to avoid the timing of the switching noise, and the influence of the switching noise that occurs when the switching signal SW is output can be more effectively avoided.
[0063]
[B] Second embodiment
FIG. 5 is a block diagram showing a second embodiment of the motor control device according to the present invention. In the second embodiment, the same parts as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and omitted. The second embodiment is different from FIG. 1 in the first embodiment.
[0064]
5, the motor control device 51 includes a plurality of microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M. Among the plurality of microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M, for example, the microcomputer 3-1 is the main microcomputer, and the microcomputer 3-1 that is the main microcomputer is other than the microcomputer 3-1. , 3-M outputs a synchronization signal to each of the microcomputers 3-2,..., And 3-M, which are microcomputers other than the main microcomputer. The switching signal SW is output in synchronization.
[0065]
That is, a means for synchronizing the phase of the triangular carrier signal generated in each of the microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M is provided.
[0066]
Specifically, the microcomputer 3-1 that is a main microcomputer includes a synchronization signal output port 30 that outputs a synchronization signal, and microcomputers 3-2,..., 3-M that are microcomputers other than the main microcomputer are: , 31-M for inputting a synchronization signal.
[0067]
The synchronization signal output port 30 of the microcomputer 3-1 and the synchronization signal input ports 31-2, ..., 31-M of the microcomputers 3-2, ..., 3-M are connected to the synchronization signal line 32. .
[0068]
The microcomputer 3-1 outputs a synchronization signal from the synchronization signal output port 30 to the synchronization signal line 32, and the microcomputers 3-2,..., 3-M are synchronized signal input ports 31-2,. The synchronization signal output from the M to the synchronization signal line 32 is input. The microcomputer 3-1 that has output the synchronization signal has a function (second adjustment means) that adjusts the phase of the carrier signal to a predetermined angle (for example, 0 °) based on the output synchronization signal. 2,..., 3-M have a function (third adjusting means) for adjusting the phase of the carrier signal to a predetermined angle (for example, 0 °) based on the input synchronization signal. Since the phase of the carrier signal is adjusted based on this synchronization signal, the phase of the carrier signal is aligned in each of the microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M, and the output of the switching signal SW is synchronized.
[0069]
The second adjustment means substantially functions as a control program recorded in a ROM (not shown) in the microcomputer 3-1 and a CPU (not shown) that performs control based on this control program. Further, the third adjusting means is substantially based on a control program recorded in a ROM or the like not shown in the microcomputer 3-2,..., 3-M, and this control program. It functions with a CPU (not shown) that performs control.
[0070]
As described above, according to the second embodiment, in addition to the effects shown in the first embodiment, the microcomputer 3-1, which is the main microcomputer, sets the phase of the carrier signal to a predetermined angle based on the output synchronization signal. The microcomputer 3-2,..., 3-M, which is a microcomputer other than the main microcomputer, includes second adjusting means for adjusting to (for example, 0 °), and the phase of the carrier signal based on the input synchronization signal. Since the third adjustment means for adjusting the angle to a predetermined angle (for example, 0 °) is provided, the phases of the carrier signals generated by the microcomputers 3-1, 3-2,. (In other words, since the carrier signal is synchronized), the output of the switching signal SW is synchronized, and the timing when the output of the switching signal SW output by each of the microcomputers 3-1, 3-2,. This makes it easy to capture the current values Iv and Iw of the motor to be controlled, and the effect of switching noise that occurs when the switching signal SW is output can be more effectively avoided.
[0071]
[C] Third embodiment
FIG. 6 is a block diagram showing a third embodiment of the motor control device according to the present invention. In the third embodiment, the same parts as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals and omitted. 3rd Embodiment differs in FIG. 1 in 1st Embodiment, and FIG. 5 in 2nd Embodiment differs.
[0072]
6, the motor control device 81 includes a plurality of microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M. Each of the microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M outputs the switching signal SW at a different period.
[0073]
That is, each of the microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M generates carrier signals having different frequencies.
[0074]
For example, the microcomputer 3-1 generates a triangular wave carrier signal of 10 [kHz], for example, and the microcomputer 3-2 generates a triangular wave carrier signal of 9.8 [kHz], for example, and the microcomputer 3-M For example, a triangular wave carrier signal of 9 [kHz] is generated so as to be carrier signals having different frequencies.
[0075]
Specifically, each of the microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M is set to generate carrier signals having different frequencies.
[0076]
For example, among the plurality of microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M, one microcomputer (for example, the microcomputer 3-1) is a main microcomputer, and the main microcomputer 3-1, Carrier signals generated by the microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M are set to different frequencies.
[0077]
That is, the microcomputer 3-1 that is the main microcomputer includes a frequency setting output port 40 that outputs a frequency setting signal for setting the frequency of the carrier signal, and the microcomputer 3-2 that is a microcomputer other than the main microcomputer. .., 3-M includes frequency setting input ports 41-2,..., 41-M for inputting a frequency setting signal for setting the frequency of the carrier signal. The frequency setting output port 40 of the microcomputer 3-1 and the frequency setting input ports 41-2,..., 41-M of the microcomputers 3-2,. It is connected to the.
[0078]
When setting the frequency of the carrier signal, for example, when the motor control device 81 is started up, the microcomputer 3-1 causes the other microcomputers 3-1, 3-2,. The frequency is set.
[0079]
Specifically, when starting up the motor control device 81, the microcomputer 3-1 sets the frequency of the carrier signal of the microcomputer 3-1 and sets the frequency of the carrier signal from the frequency setting output port 40 of the microcomputer 3-1. A frequency setting signal for output is output to the frequency setting signal line 42 so as to be transmitted to each of the microcomputers 3-2 to 3 -M. Each of the microcomputers 3-2,..., 3-M inputs the frequency setting signal output from the frequency setting input ports 41-2,. -2,..., 3-M is referenced, and the frequency of the carrier signal corresponding to each of the microcomputers 3-2,.
[0080]
As described above, by changing the frequencies of the carrier signals generated by the microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M, the cycle of outputting the switching signal SW can be made different.
[0081]
In the third embodiment, each of the microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M is a switching signal output from its own microcomputer 3-1, 3-2,. The current values Iv and Iw of the motor to be controlled are taken in at the timing when the SW output is removed.
[0082]
For example, the microcomputer 3-1 takes in the current values Iv and Iw of the motor to be controlled at the timing when the output of the switching signal SW output from the microcomputer 3-1 is removed.
[0083]
If the carrier signal is set to the same frequency and the switching signal SW is output in the same cycle, switching noise may be continuously superimposed on the current value when the current values Iv and Iw are captured. .
[0084]
That is, the microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M output the switching signal SW at different periods, and the microcomputers 3-1, 3-2,. Since the current values Iv and Iw of the motor to be controlled are taken in at the timing when the output of the switching signal SW output from the microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M is removed, the carrier signal Is set to the same frequency and the switching signal SW is output at the same cycle, the switching noise is continuously superimposed on the current values Iv and Iw when the current values Iv and Iw are captured. The possibility can be reduced.
[0085]
Furthermore, in the third embodiment, each of the microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M excludes abnormal values in the captured current values Iv and Iw.
[0086]
Since the current values Iv and Iw on which the switching noise is superimposed indicate abnormally high values, when the captured current values Iv and Iw exceed a predetermined current value, the microcomputers 3-1, 3-2,. 3-M determines that the acquired current values Iv and Iw are abnormal values.
[0087]
Then, the microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M output the switching signal SW based on the current values Iv and Iw excluding the abnormal values. Therefore, the influence of switching noise can be avoided.
[0088]
Further, the microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M are configured as shown in FIG. 2, and the currents of the motors to be controlled are controlled at the timing when the output of the switching signals SW of other microcomputers is removed. If the value is taken in, the influence of switching noise can be avoided more effectively.
[0089]
As described above, according to the third embodiment, among the plurality of microcomputers 3-1, 3-2,..., 3-M, one microcomputer (for example, the microcomputer 3-1) is the main microcomputer. The main microcomputer 3-1 sets the frequency of the carrier signal generated by each microcomputer 3-1, 3-2,..., 3-M, and each microcomputer 3-1, 3-2,. .., 3-M captures the current values Iv and Iw of the motor to be controlled at the timing when the output of the switching signal SW output from the microcomputers 3-1, 3-2,. Therefore, when the current values Iv and Iw are captured, the possibility that switching noise is continuously superimposed on the current values Iv and Iw can be reduced.
[0090]
As mentioned above, although the motor control apparatus of the said 1st thru | or 3rd embodiment was demonstrated, it is not limited to these, Each embodiment from the said 1st Embodiment to 3rd Embodiment is described. A combined motor control device may be used.
[0091]
As mentioned above, although this invention was demonstrated based on the said embodiment, this invention is not limited to this.
[0092]
For example, the case where the motor is an inverter-driven brushless DC motor has been described. However, the present invention is not limited to this, and any motor may be used as long as the motor is controlled based on a switching signal.
[0093]
Further, although the carrier signal is a triangular wave, it may be a sawtooth wave or the like.
[0094]
【The invention's effect】
According to the motor control device of the present invention, the influence of switching noise is avoided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a motor control device according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a microcomputer.
FIG. 3 is a block diagram showing a connection status of a microcomputer to a switching signal detection line.
FIG. 4 is a flowchart showing a processing operation for taking in a motor current value in each microcomputer;
FIG. 5 is a block diagram showing a second embodiment of the motor control device according to the present invention.
FIG. 6 is a block diagram showing a third embodiment of the motor control device according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1, 51, 81 Motor control device
3-1, 3-2, ..., 3-M microcomputer
5 Clock generation IC (clock generation means)
10-1, 10-2, ..., 10-N motor
20-1, 20-2, ..., 20-N Output port
21-1, 21-2, ..., 21-M input port
22 Switching signal detection line

Claims

In a motor control device including a plurality of microcomputers that take in a current value of a motor and output a switching signal used for driving the motor to control the motor,
Each microcomputer includes an output port for outputting the switching signal and an input port for inputting the switching signal, and these ports are connected to a switching signal detection line, and each microcomputer detects the switching signal. A motor control device , wherein when the switching signal is not detected from a line, the current value of the motor is captured.

In a motor control device comprising a plurality of microcomputers for taking in a current value of a motor and outputting a switching signal used for driving the motor to control the motor,
Among the plurality of microcomputers, one microcomputer serves as a main microcomputer, and the main microcomputer outputs a synchronization signal to a microcomputer other than the main microcomputer. The microcomputer other than the main microcomputer performs the synchronization. The microcomputer outputs the switching signal synchronously based on a signal, and each microcomputer includes an output port for outputting the switching signal and an input port for inputting the switching signal. connected to the line, the respective microcomputer, the switching signal detecting if not detected from the switching signal line, the motor control device being characterized in that so as to capture the current value of the motor