JP4583109B2 - Sensorless motor drive device - Google Patents

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本発明は、センサレスモータの駆動装置に関する。   The present invention relates to a sensorless motor driving apparatus.

センサレスモータ(例えば、3相のブラシレスモータ)は、ステータに対するロータの相対位置検出素子を有していない。そこで、センサレスモータのモータコイルを通電する駆動回路は、まずモータコイルの所定の相を通電し、モータコイルに発生する逆起電力の上昇、下降等に伴うゼロクロスに基づいてロータの停止位置を検出し、その後、ロータの停止位置に相当する起動ロジックでモータコイルの各相を適宜通電可能にする。これによりセンサレスモータは回転することとなる。(例えば特許文献1参照)
また、モータコイルの導通の制御に、逓倍回路を用いたセンサレスモータが知られている。逓倍回路は、モータの回転速度に応じて周期が変化する合成信号RE2の1/2周期の期間に、n周期(例えば16周期)の矩形信号を発生するものであり、逓倍回路から出力される矩形信号は、モータの回転速度と比例する信号である。そして、駆動回路は、この逓倍回路から出力される矩形信号を用いた論理処理を行うことで、モータコイルの通電を制御している。なお、合成信号RE2は、コイル電圧のゼロクロスに基づいて得られる信号である。
A sensorless motor (for example, a three-phase brushless motor) does not have a relative position detection element of the rotor with respect to the stator. Therefore, the drive circuit that energizes the motor coil of the sensorless motor first energizes a predetermined phase of the motor coil, and detects the stop position of the rotor based on the zero cross caused by the rise or fall of the counter electromotive force generated in the motor coil. Thereafter, each phase of the motor coil can be appropriately energized by the starting logic corresponding to the rotor stop position. As a result, the sensorless motor rotates. (For example, see Patent Document 1)
A sensorless motor using a multiplier circuit is also known for controlling the conduction of a motor coil. The multiplier circuit generates a rectangular signal of n periods (for example, 16 periods) in a half period of the combined signal RE2 whose period changes according to the rotation speed of the motor, and is output from the multiplier circuit. The rectangular signal is a signal proportional to the rotational speed of the motor. The drive circuit controls energization of the motor coil by performing logical processing using the rectangular signal output from the multiplier circuit. The composite signal RE2 is a signal obtained based on the zero cross of the coil voltage.

このように、従来のセンサレスモータの駆動装置は、逓倍回路を用いることによって、モータコイルの通電の制御を行っていた。
特開2001−275389号公報
Thus, the conventional sensorless motor drive device controls the energization of the motor coil by using the multiplier circuit.
JP 2001-275389 A

前述の逓倍回路は、合成信号RE2の1/2周期に、その直前の合成信号RE2の1/2周期の期間を16周期に逓倍した矩形信号を出力する。このとき、直前の合成信号RE2の1/2周期(A期間とする)が、例えば次の合成信号RE2の1/2周期(B期間とする)の半分である場合、逓倍回路は、A期間に16周期となる矩形信号をB期間に発生する。よって、B期間において逓倍回路で発生する矩形信号は32周期ということになる。このように合成信号RE2の1/2周期が正確でない場合は、モータコイルの導通を制御する矩形信号も正確でないということになる。したがって、合成信号RE2は正確なタイミングで各1/2周期が変化する信号であることが必要である。   The above-described multiplication circuit outputs a rectangular signal obtained by multiplying a period of 1/2 cycle of the immediately preceding combined signal RE2 to 16 periods by a 1/2 period of the combined signal RE2. At this time, when the half cycle (referred to as A period) of the immediately preceding composite signal RE2 is, for example, half of the 1/2 cycle (referred to as B period) of the next composite signal RE2, the multiplier circuit A rectangular signal having 16 periods is generated in the B period. Therefore, the rectangular signal generated in the multiplier circuit in the B period is 32 cycles. Thus, when the half cycle of the composite signal RE2 is not accurate, the rectangular signal for controlling the conduction of the motor coil is also not accurate. Therefore, it is necessary that the combined signal RE2 is a signal in which each ½ cycle changes at an accurate timing.

ところが、センサレスモータの起動時には、ロータの回転が検出された後の合成信号RE2の変化点(合成信号RE2の立ち上がりおよび立ち下がり)は正確なタイミングのゼロクロスが得られていない可能性がある。つまり、合成信号RE2の1/2周期が正確でない可能性がある。このとき、逓倍回路から出力される矩形信号は正確な信号でないことになる。よって、逓倍回路を用いた駆動装置では、モータを起動する際にモータの回転と駆動回路の制御タイミングが一致せず、モータの起動が不安定となることがある。   However, at the time of starting the sensorless motor, there is a possibility that the zero point of the accurate timing may not be obtained at the changing point of the composite signal RE2 after the rotation of the rotor is detected (rise and fall of the composite signal RE2). That is, there is a possibility that the half cycle of the composite signal RE2 is not accurate. At this time, the rectangular signal output from the multiplier circuit is not an accurate signal. Therefore, in a drive device using a multiplier circuit, when the motor is started, the rotation of the motor and the control timing of the drive circuit do not match, and the start of the motor may become unstable.

このように、従来のセンサレスモータの駆動装置では、モータを起動する際に、合成信号RE2の1/2周期が正確でないためモータの起動が不安定になるという問題点があった。
そこで、本発明はモータの起動時に、モータを安定して起動させることができるセンサレスモータの駆動装置を提供することを目的とする。
As described above, the conventional sensorless motor driving apparatus has a problem that when the motor is started, the motor start becomes unstable because the half cycle of the composite signal RE2 is not accurate.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a sensorless motor driving apparatus that can stably start a motor when the motor is started.

前記課題を解決するための主たる発明は、複数相のモータコイルに発生する逆起電圧に基づいて前記モータコイルを選択的に通電するセンサレスモータの駆動装置において、前記複数相のモータコイルのコイル電圧と中性点電圧とを比較し、複数の比較信号を出力する複数のコンパレータと、前記複数の比較信号からキックバックパルスに対応するノイズを除去した複数のマスク信号を出力するマスク回路と、前記複数のマスク信号に基づいて前記モータコイルを選択的に通電するための信号を出力するセンサレスロジック回路と、一定周期の第1矩形信号を発生する起動発振回路と、前記複数のマスク信号を合成し、前記センサレスモータの回転速度に応じて周期が変化する第2矩形信号を発生する合成回路と、前記第2矩形信号の各1/2周期に、当該1/2周期の直前の1/2周期を予め定められた複数周期に逓倍する第3矩形信号を発生する逓倍回路と、前記起動発振回路および前記逓倍回路の何れか一方の出力を、前記ノイズを除去するための信号として前記マスク回路に供給すべく切り替える切替回路と、前記第2矩形信号の当該1/2周期の期間に発生する第3矩形信号が前記複数周期であるか否かを判別する判別回路と、を備え、前記判別回路は、前記第2矩形信号の当該1/2周期の期間に発生する前記第3矩形信号が前記複数周期であると最初に判別したときの判別結果に基づいて、前記切替回路を、当該1/2周期以後に、前記起動発振回路側から前記逓倍回路側へ切り替えることを特徴とする In principal the invention, the drive device selectively energized to Rousset Nsaresumota the motor coil based on the counter electromotive voltage generated in the motor coil of a plurality of phases for solving the above problem, a coil of the motor coil of the plurality of phases A plurality of comparators for comparing a voltage and a neutral point voltage and outputting a plurality of comparison signals; and a mask circuit for outputting a plurality of mask signals obtained by removing noise corresponding to kickback pulses from the plurality of comparison signals; A sensorless logic circuit that outputs a signal for selectively energizing the motor coil based on the plurality of mask signals, a start-up oscillation circuit that generates a first rectangular signal having a fixed period, and the plurality of mask signals are combined. and a synthesizing circuit for generating a second rectangular signal which changes periodically in accordance with the rotational speed of the sensorless motor, each of said second rectangular signal 1 / A multiplication circuit for generating a third rectangular signal for multiplying a half period immediately before the half period into a plurality of predetermined periods, and an output of one of the start-up oscillation circuit and the multiplication circuit Switching circuit to be supplied to the mask circuit as a signal for removing the noise, and whether the third rectangular signal generated in the half period of the second rectangular signal is the plurality of periods comprising a determining circuit for determining whether the said determination circuit, when the third rectangular signal generated in the period of the half cycle of the second rectangular signal is first determined if there in the plurality of cycles The switching circuit is switched from the start-up oscillation circuit side to the multiplication circuit side after the 1/2 cycle based on the determination result of

また、複数相のモータコイルに発生する逆起電圧に基づいて前記モータコイルを選択的に通電するセンサレスモータの駆動装置において、前記複数相のモータコイルのコイル電圧と中性点電圧とを比較し、複数の比較信号を出力する複数のコンパレータと、前記複数の比較信号からキックバックパルスに対応するノイズを除去した複数のマスク信号を出力するマスク回路と、前記複数のマスク信号に基づいて前記モータコイルを選択的に通電するための信号を出力するセンサレスロジック回路と、ロータの回転を検出するロータ回転検出回路と、一定周期の第1矩形信号を発生する起動発振回路と、前記複数のマスク信号を合成し、前記センサレスモータの回転速度に応じて周期が変化する第2矩形信号を発生する合成回路と、前記第2矩形信号の各1/2周期に、当該1/2周期の直前の1/2周期を予め定められた複数周期に逓倍する第3矩形信号を発生する逓倍回路と、前記起動発振回路および前記逓倍回路の何れか一方の出力を、前記ノイズを除去するための信号として前記マスク回路に供給すべく切り替える切替回路と、前記第2矩形信号のレベルが、前記ロータの回転が検出されてから所定回数変化したか否かを判別する判別回路と、を備え、前記判別回路は、前記第2矩形信号のレベルが、前記ロータの回転が検出されてから前記所定回数変化したと判別したときの判別結果に基づいて、前記切替回路を、当該所定回数の変化点以後に前記起動発振回路側から前記逓倍回路側へ切り替えることを特徴とする
本発明の他の特徴については、添付図面及び本明細書の記載により明らかとなる。
The comparison apparatus for driving a selectively energized to Rousset Nsaresumota the motor coil based on the counter electromotive voltage generated in the motor coil of a plurality of phases, the coil voltage and the neutral point voltage of the motor coil of the plurality of phases A plurality of comparators that output a plurality of comparison signals; a mask circuit that outputs a plurality of mask signals obtained by removing noise corresponding to kickback pulses from the plurality of comparison signals; and the plurality of mask signals based on the plurality of mask signals. A sensorless logic circuit that outputs a signal for selectively energizing the motor coil; a rotor rotation detection circuit that detects rotation of the rotor; a start-up oscillation circuit that generates a first rectangular signal having a constant period; and the plurality of masks and combining the signals, and a synthesizing circuit for generating a second rectangular signal which changes periodically in accordance with the rotational speed of the sensorless motor, wherein the second rectangular A multiplier circuit for generating a third rectangular signal for multiplying a ½ cycle immediately before the ½ cycle to a plurality of predetermined cycles, and the start-up oscillation circuit and the multiplier circuit A switching circuit that switches the output of any one of the signals to be supplied to the mask circuit as a signal for removing the noise, and the level of the second rectangular signal changes a predetermined number of times after the rotation of the rotor is detected. A determination circuit for determining whether the level of the second rectangular signal has changed a predetermined number of times after the rotation of the rotor has been detected. On the basis of the switching circuit, the switching circuit is switched from the start-up oscillation circuit side to the multiplication circuit side after the predetermined number of change points. It becomes more apparent.

本発明によれば、モータの回転速度に応じて周期が変化する第2矩形信号の1/2周期の期間に発生する第3矩形信号が予め定められた複数周期となった時以後に、一定周期の起動発振回路の出力側から逓倍回路の出力側に切り替えてモータコイルの通電を制御するので、センサレスモータを安定して起動することができる。   According to the present invention, after the third rectangular signal generated in the period of ½ period of the second rectangular signal whose period changes according to the rotation speed of the motor becomes a plurality of predetermined periods, it is constant after Since the motor coil is energized by switching from the output side of the start oscillation circuit of the cycle to the output side of the multiplier circuit, the sensorless motor can be stably started.

また、モータの回転速度に応じて周期が変化する第2矩形信号のレベルの変化をロータの回転が検出されてからカウントすることによって、切替回路の起動発振回路の出力側から逓倍回路の出力側への切り替えを簡易に行うことができる。   Further, by counting the change in the level of the second rectangular signal whose cycle changes according to the rotation speed of the motor after the rotation of the rotor is detected, the output side of the multiplier circuit is changed from the output side of the start-up oscillation circuit of the switching circuit. Switching to can be performed easily.

本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。   At least the following matters will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

===センサレスモータの駆動装置の構成===
図1、図2を参照しつつ、本発明にかかるセンサレスモータの駆動装置について説明する。図1は、本発明にかかるセンサレスモータの駆動装置を説明するための回路ブロック図である。図2は、本発明にかかるセンサレスモータの駆動装置を説明するための波形図である。なお、本実施形態において、駆動装置は、センサレスモータとして例えば3相の直流ブラシレスモータを駆動することとする。
=== Configuration of Sensorless Motor Drive Device ===
A sensorless motor driving apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a circuit block diagram for explaining a sensorless motor driving apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a waveform diagram for explaining a sensorless motor driving apparatus according to the present invention. In the present embodiment, the driving device drives, for example, a three-phase DC brushless motor as the sensorless motor.

U相コイル2、V相コイル4、W相コイル6は、モータコイルであり、スター結線されるとともに電気角120度の位相差を有してステータに巻回されたものである。   The U-phase coil 2, the V-phase coil 4, and the W-phase coil 6 are motor coils, and are wound around the stator with a star connection and a phase difference of 120 electrical degrees.

Nチャンネル型MOSFET8は、電源VPからU相コイル2へコイル電流を供給するためのソーストランジスタであり、Nチャンネル型MOSFET10は、U相コイル2から接地VSSへコイル電流を供給するためのシンクトランジスタである。これらのMOSFET8、10のドレイン・ソース路は電源VPと接地VSSの間に直列接続され、これらのMOSFET8、10のドレイン・ソース接続部は、U相コイル2の一端と接続されている。Nチャンネル型MOSFET12は、電源VPからV相コイル4へコイル電流を供給するためのソーストランジスタであり、Nチャンネル型MOSFET14は、V相コイル4から接地VSSへコイル電流を供給するためのシンクトランジスタである。これらのMOSFET12、14のドレイン・ソース路は電源VPと接地VSSの間に直列接続され、これらのMOSFET12、14のドレイン・ソース接続部は、V相コイル4の一端と接続されている。Nチャンネル型MOSFET16は、電源VPからW相コイル6へコイル電流を供給するためのソーストランジスタであり、Nチャンネル型MOSFET18は、W相コイル6から接地VSSへコイル電流を供給するためのシンクトランジスタである。これらのMOSFET16、18のドレイン・ソース路は電源VPと接地VSSの間に直列接続され、これらのMOSFET16、18のドレイン・ソース接続部は、W相コイル6の一端と接続されている。そして、MOSFET8、10、12、14、16、18が適宜のタイミングでオンオフすると、モータは、U相コイル2、V相コイル4、W相コイル6にコイル電流が供給されて予め定められた方向へ回転(例えば正回転)することとなる。これにより、U相コイル2、V相コイル4、W相コイル6の一端には電気角120度の位相差を有するコイル電圧VU、VV、VWが発生することとなる。なお、ソーストランジスタ、シンクトランジスタとして、MOSFETのみならず、バイポーラトランジスタを使用することも可能である。   The N-channel MOSFET 8 is a source transistor for supplying a coil current from the power source VP to the U-phase coil 2, and the N-channel MOSFET 10 is a sink transistor for supplying a coil current from the U-phase coil 2 to the ground VSS. is there. The drain / source paths of the MOSFETs 8 and 10 are connected in series between the power source VP and the ground VSS, and the drain / source connection portions of the MOSFETs 8 and 10 are connected to one end of the U-phase coil 2. The N-channel MOSFET 12 is a source transistor for supplying a coil current from the power source VP to the V-phase coil 4, and the N-channel MOSFET 14 is a sink transistor for supplying a coil current from the V-phase coil 4 to the ground VSS. is there. The drain / source paths of the MOSFETs 12 and 14 are connected in series between the power supply VP and the ground VSS, and the drain / source connection portions of the MOSFETs 12 and 14 are connected to one end of the V-phase coil 4. The N-channel MOSFET 16 is a source transistor for supplying a coil current from the power source VP to the W-phase coil 6, and the N-channel MOSFET 18 is a sink transistor for supplying a coil current from the W-phase coil 6 to the ground VSS. is there. The drain / source paths of these MOSFETs 16 and 18 are connected in series between the power supply VP and the ground VSS, and the drain / source connection portions of these MOSFETs 16 and 18 are connected to one end of the W-phase coil 6. Then, when the MOSFETs 8, 10, 12, 14, 16, 18 are turned on and off at appropriate timing, the motor is supplied with coil currents to the U-phase coil 2, the V-phase coil 4, and the W-phase coil 6 in a predetermined direction. (For example, forward rotation). As a result, coil voltages VU, VV, and VW having a phase difference of 120 electrical degrees are generated at one end of the U-phase coil 2, the V-phase coil 4, and the W-phase coil 6. Note that, as the source transistor and the sink transistor, not only MOSFETs but also bipolar transistors can be used.

コンパレータ22Uは、+端子にコイル電圧VUが印加されるとともに−端子に中性点電圧VCOMが印加され、コイル電圧VUと中性点電圧VCOMを比較することによって、電気角180度のタイミングで変化する矩形の比較信号CPUを出力するものである。この比較信号CPUにはキックバックパルスKBに基づくパルスが重畳している。また、コンパレータ22Vは、+端子にコイル電圧VVが印加されるとともに−端子に中性点電圧VCOMが印加され、コイル電圧VVと中性点電圧VCOMを比較することによって、電気角180度のタイミングで変化する矩形の比較信号CPVを出力するものである。この比較信号CPVにはキックバックパルスKBに基づくパルスが重畳している。更に、コンパレータ22Wは、+端子にコイル電圧VWが印加されるとともに−端子に中性点電圧VCOMが印加され、コイル電圧VWと中性点電圧VCOMを比較することによって、電気角180度のタイミングで変化する矩形の比較信号CPWを出力するものである。この比較信号CPWにはキックバックパルスKBに基づくパルスが重畳している。なお、比較信号CPU、CPV、CPWはそれぞれ電気角120度の位相差を有する。   The comparator 22U is applied with the coil voltage VU applied to the + terminal and the neutral point voltage VCOM applied to the − terminal, and changes at the timing of an electrical angle of 180 degrees by comparing the coil voltage VU and the neutral point voltage VCOM. The rectangular comparison signal CPU is output. A pulse based on the kickback pulse KB is superimposed on the comparison signal CPU. In addition, the comparator 22V receives the coil voltage VV applied to the + terminal and the neutral point voltage VCOM applied to the − terminal, and compares the coil voltage VV and the neutral point voltage VCOM so that the timing of the electrical angle is 180 degrees. The rectangular comparison signal CPV that changes in the above is output. A pulse based on the kickback pulse KB is superimposed on the comparison signal CPV. Further, the comparator 22W receives the coil voltage VW at the + terminal and the neutral point voltage VCOM at the − terminal, and compares the coil voltage VW with the neutral point voltage VCOM to thereby obtain a timing of an electrical angle of 180 degrees. A rectangular comparison signal CPW that changes at A pulse based on the kickback pulse KB is superimposed on the comparison signal CPW. The comparison signals CPU, CPV, and CPW each have a phase difference of 120 electrical degrees.

マスク回路26は、コンパレータ22Uの出力である比較信号CPUから切替回路36の出力に基づいてキックバックパルスKBと対応するノイズを除去(マスク)し、マスク信号UMASKを生成して出力する。また、マスク回路26は、コンパレータ22Vの出力である比較信号CPVから切替回路36の出力に基づいてキックバックパルスKBと対応するノイズを除去(マスク)し、マスク信号VMASKを生成して出力する。さらに、マスク回路26は、コンパレータ22Wの出力である比較信号CPWから切替回路36の出力に基づいてキックバックパルスKBと対応するノイズを除去(マスク)し、マスク信号WMASKを生成して出力する。ここで、マスク信号UMASK、VMASK、WMASKは、電気角120度の位相差を有する。なお、マスク回路26は、後述する逓倍回路30から供給される矩形信号RE1、または起動発振回路32から供給される起動発振信号を用いた論理処理を行うことによってキックバックパルスKBに対応するノイズを除去する。   The mask circuit 26 removes (masks) noise corresponding to the kickback pulse KB from the comparison signal CPU, which is the output of the comparator 22U, based on the output of the switching circuit 36, and generates and outputs a mask signal UMASK. The mask circuit 26 removes (masks) noise corresponding to the kickback pulse KB based on the output of the switching circuit 36 from the comparison signal CPV that is the output of the comparator 22V, and generates and outputs a mask signal VMASK. Further, the mask circuit 26 removes (masks) noise corresponding to the kickback pulse KB based on the output of the switching circuit 36 from the comparison signal CPW that is the output of the comparator 22W, and generates and outputs a mask signal WMASK. Here, the mask signals UMASK, VMASK, and WMASK have a phase difference of an electrical angle of 120 degrees. Note that the mask circuit 26 performs noise processing corresponding to the kickback pulse KB by performing logical processing using a rectangular signal RE1 supplied from a multiplier circuit 30 described later or a startup oscillation signal supplied from the startup oscillation circuit 32. Remove.

合成回路28は、マスク回路26から出力されるマスク信号UMASK、VMASK、WMASKを合成し、電気角60度のタイミングで変化する矩形の合成信号RE2を出力する。   The synthesizing circuit 28 synthesizes the mask signals UMASK, VMASK, and WMASK output from the mask circuit 26, and outputs a rectangular synthesized signal RE2 that changes at a timing of an electrical angle of 60 degrees.

逓倍回路30は、合成回路28から出力される合成信号RE2を逓倍することによって。合成信号RE2より高い周波数を有する矩形信号RE1(『第3矩形信号』)を発生するものである。これにより、合成信号RE2の位相は矩形信号RE1の位相と一致しており、合成信号RE2の1/2周期は矩形信号RE1のn周期、例えば16周期と一致することとなる。なお、逓倍回路30には、例えばアナログ信号処理をするPLL(Phase Locked Loop)、デジタル信号処理を実行するDLL(Delay Locked Loop)を適用可能である。本実施形態では、逓倍回路30は後者のDLLを適用することとする。   The multiplier circuit 30 multiplies the composite signal RE2 output from the composite circuit 28. A rectangular signal RE1 ("third rectangular signal") having a higher frequency than the synthesized signal RE2 is generated. As a result, the phase of the combined signal RE2 matches the phase of the rectangular signal RE1, and the 1/2 cycle of the combined signal RE2 matches the n cycle of the rectangular signal RE1, for example, 16 cycles. For example, a PLL (Phase Locked Loop) that performs analog signal processing and a DLL (Delay Locked Loop) that performs digital signal processing can be applied to the multiplication circuit 30. In the present embodiment, the multiplier circuit 30 applies the latter DLL.

起動発振回路32は、発振回路のみで、定周期で発振するモータ起動用の起動発振信号(『第1矩形信号』)を出力する。なお、起動発振回路32から出力される起動発振信号は、モータの停止状態で得られるPLL回路の分周の周波数のうち最も低い周波数の信号である。   The start-up oscillation circuit 32 outputs only a start-up oscillation signal (“first rectangular signal”) for starting the motor that oscillates at a constant cycle, using only the oscillation circuit. The startup oscillation signal output from the startup oscillation circuit 32 is a signal having the lowest frequency among the frequency division frequencies of the PLL circuit obtained when the motor is stopped.

起動/通常制御選択回路34(『判別回路』)は、合成信号RE2および矩形信号RE1によって切替回路36を切り替えるタイミングを判別し、その判別結果に基づいて切替回路36を起動発振回路32側から逓倍回路30側に切り替える。   The startup / normal control selection circuit 34 (“discrimination circuit”) determines the timing for switching the switching circuit 36 based on the composite signal RE2 and the rectangular signal RE1, and multiplies the switching circuit 36 from the startup oscillation circuit 32 side based on the determination result. Switch to the circuit 30 side.

切替回路36は、起動/通常制御選択回路34の出力に応じて逓倍回路30の出力または起動発信回路32の何れかを選択して出力する。   The switching circuit 36 selects and outputs either the output of the multiplication circuit 30 or the activation transmission circuit 32 according to the output of the activation / normal control selection circuit 34.

起動カウンタ38は、停止状態のセンサレスモータが起動しないとき、合成信号RE2の電気角60度の単位を基準として、起動発振回路32から出力される起動発振信号をカウントするものである。そして、センサレスロジック回路40は、起動カウンタ38が予め定められた値をカウントしたとき、マスク信号UMASK、VMASK、WMASKのレベルを次の電気角60度のレベルに切り替える。なお、センサレスモータが停止しているとき、起動発振回路32からの起動発振信号の周期は一定周期に保持されている。   The startup counter 38 counts the startup oscillation signal output from the startup oscillation circuit 32 on the basis of the unit of the electrical angle of 60 degrees of the combined signal RE2 when the sensorless motor in the stopped state does not start. Then, when the activation counter 38 counts a predetermined value, the sensorless logic circuit 40 switches the level of the mask signals UMASK, VMASK, and WMASK to the next electrical angle of 60 degrees. When the sensorless motor is stopped, the cycle of the startup oscillation signal from the startup oscillation circuit 32 is held at a constant cycle.

センサレスロジック回路40は、U相コイル2、V相コイル4、W相コイル6を適宜のタイミングで通電するための信号を出力するものである。つまり、センサレスロジック回路40は、センサレスモータ自体が起動前のロータとステータの間の相対位置を特定できないことを考慮し、ロータが停止している場合、マスク信号UMASK、VMASK、WMASKの予め定められた初期レベル(例えば、UMASK=“L”、VMASK=“L”、WMASK=“H”とする)から動作する。また、センサレスロジック回路40は、通電信号ULOGIC1(=UMASK−VMASK)、VLOGIC1(=VMASK−WMASK)、WLOGIC1(=WMASK−UMASK)を作成する。そして、U相コイル2、V相コイル4、W相コイル6が通電することにより、センサレスロジック回路40は、通電信号ULOGIC1、VLOGIC1、WLOGIC1より遅延する通電信号ULOGIC2、VLOGIC2、WLOGIC2を出力する。このULOGIC2、VLOGIC2、WLOGIC2に基づいて、U相コイル2、V相コイル4、W相コイル6が通電され、モータが駆動することとなる。   The sensorless logic circuit 40 outputs a signal for energizing the U-phase coil 2, the V-phase coil 4, and the W-phase coil 6 at an appropriate timing. In other words, the sensorless logic circuit 40 considers that the sensorless motor itself cannot determine the relative position between the rotor and the stator before starting, and when the rotor is stopped, the mask signals UMASK, VMASK, and WMASK are predetermined. It operates from the initial level (for example, UMASK = “L”, VMASK = “L”, WMASK = “H”). In addition, the sensorless logic circuit 40 generates energization signals ULOGIC1 (= UMASK-VMASK), VLOGIC1 (= VMASK-WMASK), and WLOGIC1 (= WMASK-UMASK). When the U-phase coil 2, the V-phase coil 4, and the W-phase coil 6 are energized, the sensorless logic circuit 40 outputs energization signals ULOGIC2, VLOGIC2, and WLOGIC2 that are delayed from the energization signals ULOGIC1, VLOGIC1, and WLOGIC1. Based on the ULOGIC2, VLOGIC2, and WLOGIC2, the U-phase coil 2, the V-phase coil 4, and the W-phase coil 6 are energized to drive the motor.

なお、コンパレータ22V、22U、22Wはロータ回転検出回路を構成する。また、マスク回路26およびセンサレスロジック回路40は駆動回路を構成する。   The comparators 22V, 22U, and 22W constitute a rotor rotation detection circuit. The mask circuit 26 and the sensorless logic circuit 40 constitute a drive circuit.

===矩形信号RE1と合成信号RE2の関係===
図3は、矩形信号RE1と合成信号RE2の関係を説明するための図である。
図3(A)はモータコイルの通電制御が正常のときの矩形信号RE1と合成信号RE2の関係の一例を示す図である。また、図3(B)はモータ起動時の矩形信号RE1と合成信号RE2の関係の一例を示す図である。
=== Relationship between Rectangular Signal RE1 and Composite Signal RE2 ===
FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship between the rectangular signal RE1 and the combined signal RE2.
FIG. 3A is a diagram illustrating an example of the relationship between the rectangular signal RE1 and the combined signal RE2 when the energization control of the motor coil is normal. FIG. 3B is a diagram showing an example of the relationship between the rectangular signal RE1 and the combined signal RE2 when the motor is started.

合成信号RE2(『第2矩形信号』)は、合成回路28においてUMASK、VMASK、およびWMASKが合成された合成信号であり、逓倍回路30および起動/通常制御選択回路34に出力される。なお、この合成信号RE2の立ち上がりおよび立ち下がりの変化は、コイル電圧VU、VV、VWのゼロクロスと一致するものである。逓倍回路30は、合成信号RE2を当該合成信号RE2の整数倍、例えば16倍の周期の矩形信号RE1に逓倍するものである。すなわち、合成信号RE2の立ち上がりと立ち下がりとの間の1/2周期には、16周期(16パルス)の矩形信号RE1が発生することになる。よって、合成信号RE2の1/2周期の期間に16パルスの矩形信号R1が発生すると、モータの回転と駆動回路の通電ロジックが一致したものと判断することができる。逓倍回路30は、実際には、直前の1/2周期が次の1/2周期の動作に反映される。具体的には、図3(B)に示すように、期間TAにおける合成信号RE2の1/2周期が「a」である場合、次の期間TBでは、「a」期間内に16周期を発生させるべく逓倍回路30が動作するため、期間TB内には16周期以上の矩形信号RE1が発生する。例えば、「a」が「b」の1/2の場合、期間TBでは32周期の矩形信号RE1が発生する。この場合、矩形信号RE1の周期が正確でないのでモータの回転と駆動回路の通電ロジックが一致しなくなる。したがって、本実施形態では、合成信号RE2の1/2周期の期間に発生する矩形信号RE1が16周期である場合を正常とし、合成信号RE2の1/2周期の期間に発生する矩形信号RE1が16周期以外となる場合を異常とする。なお、起動/通常制御選択回路34は、例えば不図示のカウンタを備えており、合成信号RE2の1/2周期の期間に発生する矩形信号RE1が16周期であるか否かを判別することができることとする。   The synthesized signal RE2 (“second rectangular signal”) is a synthesized signal obtained by synthesizing UMASK, VMASK, and WMASK in the synthesis circuit 28, and is output to the multiplication circuit 30 and the start / normal control selection circuit 34. The rising and falling changes of the composite signal RE2 coincide with the zero crossing of the coil voltages VU, VV, VW. The multiplication circuit 30 multiplies the combined signal RE2 into a rectangular signal RE1 having a period that is an integral multiple of the combined signal RE2, for example, 16 times. That is, a rectangular signal RE1 having 16 periods (16 pulses) is generated in a half period between the rising edge and the falling edge of the combined signal RE2. Therefore, when the 16-pulse rectangular signal R1 is generated in the period of ½ cycle of the combined signal RE2, it can be determined that the rotation of the motor and the energization logic of the drive circuit coincide. In the multiplier circuit 30, the immediately preceding 1/2 cycle is actually reflected in the operation of the next 1/2 cycle. Specifically, as shown in FIG. 3B, when the half period of the combined signal RE2 in the period TA is “a”, 16 periods are generated in the “a” period in the next period TB. Since the multiplying circuit 30 operates so that the rectangular signal RE1 is generated in the period TB, the rectangular signal RE1 having 16 cycles or more is generated. For example, when “a” is ½ of “b”, a rectangular signal RE1 of 32 cycles is generated in the period TB. In this case, since the cycle of the rectangular signal RE1 is not accurate, the rotation of the motor and the energization logic of the drive circuit do not match. Therefore, in the present embodiment, the case where the rectangular signal RE1 generated during the ½ period of the combined signal RE2 is 16 periods is normal, and the rectangular signal RE1 generated during the ½ period of the combined signal RE2 is normal. A case other than 16 cycles is regarded as abnormal. Note that the activation / normal control selection circuit 34 includes a counter (not shown), for example, and can determine whether or not the rectangular signal RE1 generated in the half period of the combined signal RE2 has 16 periods. I can do it.

なお、DLLを使用する逓倍回路30では、通常、合成信号RE2の立ち上がり、および立ち下がりの変化点が連続して2回発生すれば、逓倍動作を実行して、その期間において16周期とする矩形信号RE1を次の合成信号RE2の1/2周期で発生させることが可能となる。ところが、実際には、ロータの回転が検出されてから最初の合成信号RE2の1回目および2回目の立ち上がりまたは立ち下がりの変化点は正確なタイミングのゼロクロスでない可能性がある(以下、便宜上、ロータの回転が検出されてからn回目の合成信号RE2の変化点のことを、n回目の変化点とする)。   Note that in the multiplication circuit 30 using the DLL, normally, if the rising and falling change points of the composite signal RE2 are generated twice in succession, the multiplication operation is executed, and a rectangle having 16 cycles in that period is executed. It is possible to generate the signal RE1 with a half cycle of the next combined signal RE2. However, in actuality, there is a possibility that the first and second rising / falling change points of the first combined signal RE2 after the detection of the rotation of the rotor is not a zero crossing of the accurate timing (hereinafter, for convenience, the rotor The change point of the n-th synthesized signal RE2 after the rotation of the first rotation is detected is defined as the n-th change point).

この、合成信号RE2の2回目の変化点が正常の場合には、当該変化点においてモータは正常に駆動され、「b」は正確な期間であることになる。そして、期間TCには16周期の矩形信号RE1が発生する。したがって、合成信号RE2の2回目の変化点が正常の場合には、期間TCの開始点、すなわち合成信号RE2の3回目の変化点以後でモータの回転と駆動回路の通電ロジックが一致したものと判断することができる。   When the second change point of the composite signal RE2 is normal, the motor is normally driven at the change point, and “b” is an accurate period. In the period TC, a 16-cycle rectangular signal RE1 is generated. Therefore, when the second change point of the composite signal RE2 is normal, the rotation of the motor coincides with the energization logic of the drive circuit after the start point of the period TC, that is, after the third change point of the composite signal RE2. Judgment can be made.

一方、合成信号RE2の2回目の変化点が異常であり、2回目の変化点でモータが正常に駆動されない場合、「b」は正確な期間でないことになる。しかし、この場合、起動カウンタ38によってモータコイルの通電相が電気角60度の単位で切り替えられるので、3回目の変化点ではモータが駆動し、「c」は正確な期間となると考えられる。したがって、「b」と「c」は期間が異なることになり、期間TCでは16周期と異なる周期の矩形信号RE1が発生し、一方、期間TDでは16周期の矩形信号RE1が発生する。よって、合成信号RE2の2回目の変化点が異常の場合には、期間TDの開始点、すなわち合成信号RE2の4回目の変化点以後でモータの回転と駆動回路の通電ロジックが一致したものと判断することができる。   On the other hand, when the second change point of the composite signal RE2 is abnormal and the motor is not driven normally at the second change point, “b” is not an accurate period. However, in this case, since the energization phase of the motor coil is switched by the start counter 38 in units of 60 electrical angles, the motor is driven at the third change point, and “c” is considered to be an accurate period. Therefore, “b” and “c” have different periods, and in the period TC, a rectangular signal RE1 having a period different from 16 periods is generated, while in the period TD, a rectangular signal RE1 having 16 periods is generated. Therefore, when the second change point of the composite signal RE2 is abnormal, the rotation of the motor coincides with the energization logic of the drive circuit after the start point of the period TD, that is, after the fourth change point of the composite signal RE2. Judgment can be made.

===センサレスモータの駆動装置の動作===
図1、図4を参照しつつ、本発明にかかるセンサレスモータの駆動装置の動作について説明する。図4は本発明にかかるセンサレスモータの駆動装置の起動動作の一例を説明するためのフローチャートである。なお、この図4は、合成信号RE2の2回目の変化点が正常か否かに基づいて切替回路36を切り替える場合のフローチャートである。
=== Operation of Sensorless Motor Drive Device ===
The operation of the sensorless motor driving apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a flowchart for explaining an example of the starting operation of the sensorless motor driving apparatus according to the present invention. FIG. 4 is a flowchart for switching the switching circuit 36 based on whether or not the second change point of the composite signal RE2 is normal.

まず、モータの停止状態(S100)から、モータの起動指令が無い場合(S102:NO)は、ステップS102の判別を再度実行する。
モータの起動指令があった場合(S100:YES)、起動/通常制御選択回路34は、切替回路36を実線側、すなわち起動発振回路32の出力に切り替える信号を出力する(S104)。そして、起動発振信号に基づいてモータコイルの通電制御を行う起動モードを実行する(S106)。なお、起動モードとは、マスク回路26に入力される起動発振信号に基づいて、マスク信号UMASK、VMASK、WMASKの予め定められた初期レベルからモータの通電制御を行うモードのことである。
次に、起動/通常制御選択回路34は、ロータの回転が検出されてからの合成信号RE2の変化点(エッジ)をカウントする(S108)。
First, when there is no motor start command from the motor stop state (S100) (S102: NO), the determination in step S102 is executed again.
When there is a motor start command (S100: YES), the start / normal control selection circuit 34 outputs a signal for switching the switching circuit 36 to the solid line side, that is, the output of the start-up oscillation circuit 32 (S104). And the starting mode which performs electricity supply control of a motor coil based on a starting oscillation signal is performed (S106). The start mode is a mode in which energization control of the motor is performed from a predetermined initial level of the mask signals UMASK, VMASK, and WMASK based on the start oscillation signal input to the mask circuit 26.
Next, the start / normal control selection circuit 34 counts the change points (edges) of the composite signal RE2 after the rotation of the rotor is detected (S108).

前述したように、合成信号RE2の2回目の変化点が正常な場合、合成信号RE2の3回目の変化点以後で逓倍回路30の出力が正常になり、合成信号RE2の2回目の変化点が異常な場合、合成信号RE2の4回目の変化点以後で逓倍回路30の出力が正常になると考えられる。そこで、合成信号RE2の2回目の変化点が異常の場合(S110:NO)、例えば当該2回目の変化点でモータが正常に駆動されない場合には、合成信号RE2の3回目の変化点をカウントし(S112)さらに合成信号RE2の4回目の変化点をカウント(S114)する。その後、切替回路36を破線側、すなわち逓倍回路30の出力に切り替える信号を出力する(S118)。そして、逓倍回路30の出力の矩形信号RE1でモータコイルの通電制御を行う通常モードを実行する(S120)。なお、通常モードとは、マスク回路26に入力される矩形信号RE1と、モータコイルに発生する逆起電圧に基づいて、モータの導通制御を行うモードのことである。
合成信号RE2の2回目の変化点が正常の場合(S110:YES)、例えば当該2回目の変化点でモータが駆動された場合には、合成信号RE2の3回目の変化点をカウント(S116)し、ステップS118およびステップS120を実行する。
As described above, when the second change point of the composite signal RE2 is normal, the output of the multiplier circuit 30 becomes normal after the third change point of the composite signal RE2, and the second change point of the composite signal RE2 is If abnormal, it is considered that the output of the multiplier circuit 30 becomes normal after the fourth change point of the composite signal RE2. Therefore, when the second change point of the composite signal RE2 is abnormal (S110: NO), for example, when the motor is not driven normally at the second change point, the third change point of the composite signal RE2 is counted. (S112) Further, the fourth change point of the composite signal RE2 is counted (S114). Thereafter, a signal for switching the switching circuit 36 to the broken line side, that is, the output of the multiplication circuit 30 is output (S118). Then, a normal mode is executed in which energization control of the motor coil is performed with the rectangular signal RE1 output from the multiplier circuit 30 (S120). The normal mode is a mode in which the motor conduction control is performed based on the rectangular signal RE1 input to the mask circuit 26 and the back electromotive voltage generated in the motor coil.
When the second change point of the composite signal RE2 is normal (S110: YES), for example, when the motor is driven at the second change point, the third change point of the composite signal RE2 is counted (S116). Then, Step S118 and Step S120 are executed.

なお、本実施の形態では、合成信号RE2の2回目の変化点が正常な場合、切替回路36を切り替えるタイミングを合成信号RE2の3回目の変化点とし、2回目の変化点が異常な場合、切替回路36を切り替えるタイミングを合成信号RE2の4回目の変化点としたが、この変化点以後で切り替えるようにしてもよい。例えば合成信号RE2の2回目の変化点が正常な場合は、合成信号RE2の4回目以後の変化点で切替回路36を切り替え、2回目の変化点が異常な場合は、合成信号RE2の5回目以後の変化点で切替回路36を切り替えてもよい。なお、切替回路36を起動発振回路32側から逓倍回路30側に早く切り替えることで、モータコイルの通電制御の特性を改善することができる。   In the present embodiment, when the second change point of the composite signal RE2 is normal, the timing of switching the switching circuit 36 is set as the third change point of the composite signal RE2, and when the second change point is abnormal, Although the switching timing of the switching circuit 36 is the fourth change point of the composite signal RE2, it may be switched after this change point. For example, when the second change point of the synthesized signal RE2 is normal, the switching circuit 36 is switched at the fourth and subsequent change points of the synthesized signal RE2, and when the second change point is abnormal, the fifth time of the synthesized signal RE2. The switching circuit 36 may be switched at a subsequent change point. The characteristics of the motor coil energization control can be improved by quickly switching the switching circuit 36 from the startup oscillation circuit 32 side to the multiplication circuit 30 side.

また、合成信号RE2の2回目の変化点が正常であるか異常であるかにかかわらず、合成信号RE2の4回目の変化点ではモータが駆動することになる。したがって合成信号RE2の変化点をカウントし、4回目の変化点以後で切替回路36を切り替えてもよい。   Further, regardless of whether the second change point of the composite signal RE2 is normal or abnormal, the motor is driven at the fourth change point of the composite signal RE2. Therefore, the change point of the composite signal RE2 may be counted and the switching circuit 36 may be switched after the fourth change point.

図5は本発明にかかるセンサレスモータの駆動装置の起動動作の一例を説明するためのフローチャートである。なお、このフローチャートは、合成信号RE2の変化点を4回カウントしたときに切替回路36を切り替える場合について説明するものである。   FIG. 5 is a flowchart for explaining an example of the starting operation of the sensorless motor driving apparatus according to the present invention. This flowchart describes a case where the switching circuit 36 is switched when the change point of the composite signal RE2 is counted four times.

ます、モータの停止状態(S200)から、モータの起動指令が無い場合(S202:NO)は、ステップS202の判別を再度実行する。
モータの起動指令があった場合(S200:YES)、起動/通常制御選択回路34は、切替回路36を実線側、すなわち起動発振回路32の出力に切り替える信号を出力する(S204)。そして、起動発振信号によってモータコイルの通電制御を行う起動モードを実行する(S206)。
次に、起動/通常制御選択回路34は、ロータの回転が検出されてからの合成信号RE2の変化点をカウントする(S208)。続いて、起動カウンタによる転流(電気角の切り替え)があるか否かの判別を行う(S209)。
起動カウンタによる転流がある場合(S209:YES)には再度ステップS208を実行する。
起動カウンタによる転流がない場合(S209:NO)には合成信号RE2信号のエッジを4回カウントしたか否かの判別を行う(S210)。合成信号RE2の変化点が4回目でない場合は(S210:NO)、再度ステップS209を実行する。合成信号RE2の変化点が4回目の場合は(S210:YES)、切替回路36を破線側、すなわち逓倍回路30の出力に切り替える信号を出力する(S212)。そして、逓倍回路30の出力の矩形信号RE1によってモータコイルの通電制御を行う通常モードを実行する(S214)。
First, if there is no motor start command from the motor stop state (S200) (S202: NO), the determination in step S202 is executed again.
When there is a motor start command (S200: YES), the start / normal control selection circuit 34 outputs a signal for switching the switching circuit 36 to the solid line side, that is, the output of the start-up oscillation circuit 32 (S204). Then, a start mode for performing energization control of the motor coil by the start oscillation signal is executed (S206).
Next, the start / normal control selection circuit 34 counts the changing points of the composite signal RE2 after the rotation of the rotor is detected (S208). Subsequently, it is determined whether or not there is commutation (electrical angle switching) by the activation counter (S209).
If there is commutation by the start counter (S209: YES), step S208 is executed again.
If there is no commutation by the start counter (S209: NO), it is determined whether or not the edge of the combined signal RE2 has been counted four times (S210). When the changing point of the composite signal RE2 is not the fourth time (S210: NO), step S209 is executed again. When the change point of the composite signal RE2 is the fourth time (S210: YES), a signal for switching the switching circuit 36 to the broken line side, that is, the output of the multiplication circuit 30 is output (S212). Then, the normal mode in which the energization control of the motor coil is controlled by the rectangular signal RE1 output from the multiplier circuit 30 is executed (S214).

このように、合成信号RE2が正常になると考えられる変化点をカウントし、その変化点以後で切替回路36を切り替えることで、合成信号RE2の2回目の変化点が正常か異常かを考慮する必要がなくなり、切替回路36を切り替える設定を簡易にすることができる。なお、本実施形態では合成信号RE2の変化点を4回カウントしたときに切替回路36を切り替えたが、4回目以後、例えば合成信号RE2の変化点を5回カウントしたときに切替回路36を切り替えてもよい。   In this way, it is necessary to consider whether the second change point of the composite signal RE2 is normal or abnormal by counting the change points where the composite signal RE2 is considered to be normal and switching the switching circuit 36 after the change point. Therefore, the setting for switching the switching circuit 36 can be simplified. In this embodiment, the switching circuit 36 is switched when the change point of the composite signal RE2 is counted four times. However, after the fourth time, for example, the switch circuit 36 is switched when the change point of the composite signal RE2 is counted five times. May be.

また、図3において、「b」が正確な期間の場合、期間TCに発生する矩形信号RE1は16周期となる。したがって、起動/通常制御選択回路34は合成信号RE2の1/2周期に矩形信号RE1が16周期となっているか否かを判別し、16周期となった場合に切替回路36を切り替えてもよい。また、このとき「b」と「c」が等しい期間となるので、期間TBと期間TCも等しくなる。よって、連続するRE2の1/2周期の期間が等しいか否かを判別し、連続するRE2の1/2周期の期間が等しくなった以後に切替回路36を切り替えるようにしてもよい。   In FIG. 3, when “b” is an accurate period, the rectangular signal RE1 generated in the period TC is 16 periods. Accordingly, the activation / normal control selection circuit 34 may determine whether or not the rectangular signal RE1 has 16 periods in 1/2 cycle of the composite signal RE2, and may switch the switching circuit 36 when 16 periods have been reached. . At this time, since “b” and “c” are equal periods, the period TB and the period TC are also equal. Therefore, it may be determined whether or not the period of the 1/2 cycle of the continuous RE2 is equal, and the switching circuit 36 may be switched after the period of the 1/2 cycle of the continuous RE2 becomes equal.

以上、説明したように、本発明のセンサレスモータの駆動装置は、モータの起動時には起動発発振回路32から出力される起動発振信号でモータコイルの通電制御を行い、逓倍回路30から出力される矩形信号RE1が正常となることを判別した後に、矩形信号RE1に切り替えてモータコイルの通電制御を行うので、センサレスモータの起動時に安定した起動を行うことができる。   As described above, the sensorless motor driving apparatus according to the present invention performs energization control of the motor coil with the startup oscillation signal output from the startup oscillation circuit 32 when the motor is started, and the rectangular output from the multiplier circuit 30. After determining that the signal RE1 is normal, the energization control of the motor coil is performed by switching to the rectangular signal RE1, so that stable start-up can be performed when the sensorless motor is started.

また、RE2信号の変化点を例えば4回カウントすることによって、簡易に切替回路36を起動発振回路32側から逓倍回路30側に切り替えるタイミングを得ることができる。   In addition, by counting the change point of the RE2 signal, for example, four times, it is possible to easily obtain the timing for switching the switching circuit 36 from the startup oscillation circuit 32 side to the multiplication circuit 30 side.

さらに、RE2信号の2回目の変化点が正常か否かに基づいて、切替回路36を切り替えるタイミングを変更することで、モータの起動状態に応じて、起動発振回路32の出力から逓倍回路30の出力に切り替えることができる。なお、RE2信号の2回目の変化点が異常で、モータが駆動されない場合でも、起動カウンタ38によって電気角60度で通電相が切り替わるので、RE2信号の4回目の変化点を切替回路36の切り替えるタイミングに設定ことができる。   Further, by changing the switching timing of the switching circuit 36 based on whether or not the second change point of the RE2 signal is normal, the output of the multiplier circuit 30 is changed from the output of the startup oscillation circuit 32 according to the startup state of the motor. You can switch to output. Even when the second change point of the RE2 signal is abnormal and the motor is not driven, the energized phase is switched at an electrical angle of 60 degrees by the start counter 38, so the fourth change point of the RE2 signal is switched by the switching circuit 36. Can be set to timing.

また、逓倍回路30はデジタル信号処理を実行するDLL回路としているので、第2矩形信号の1/2周期を第3矩形信号のn周期と一致させることができ、さらに、例えば第2矩形信号の1周期後において、第2矩形信号の位相と第3矩形信号の位相を一致させることができる。   In addition, since the multiplier circuit 30 is a DLL circuit that performs digital signal processing, the ½ period of the second rectangular signal can be matched with the n period of the third rectangular signal. After one cycle, the phase of the second rectangular signal and the phase of the third rectangular signal can be matched.

また、逓倍回路30の出力が正常となるまでに、起動発振回路32のPLL回路から得られる最も低い一定周波数の起動発振信号によってモータの通電制御を行う起動モードを行うので、モータを起動させることができる。   In addition, since the start mode in which the energization of the motor is controlled by the start oscillation signal having the lowest constant frequency obtained from the PLL circuit of the start oscillation circuit 32 until the output of the multiplier circuit 30 becomes normal, the motor is started. Can do.

以上、本実施の形態について、その実施の形態に基づき具体的に説明したが、これに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。   As described above, the present embodiment has been specifically described based on the embodiment. However, the present embodiment is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the scope of the present embodiment.

本発明にかかるセンサレスモータの駆動装置の回路ブロック図である。1 is a circuit block diagram of a sensorless motor driving apparatus according to the present invention. 本発明にかかるセンサレスモータの駆動装置の動作波形図である。It is an operation | movement waveform diagram of the drive device of the sensorless motor concerning this invention. 矩形信号RE1と合成信号RE2の関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between the rectangular signal RE1 and the synthetic signal RE2. 本発明にかかるセンサレスモータの駆動装置の起動動作の一例を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating an example of starting operation | movement of the drive device of the sensorless motor concerning this invention. 本発明にかかるセンサレスモータの駆動装置の起動動作の一例を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating an example of starting operation | movement of the drive device of the sensorless motor concerning this invention.

符号の説明Explanation of symbols

2 U相コイル
4 V相コイル
6 W相コイル
8、10、12、14、16、18 MOSFET
22U、22V、22W コンパレータ
26 マスク回路
28 合成回路
30 逓倍回路
32 起動発振回路
34 起動/通常制御選択回路
36 切替回路
38 起動カウンタ
40 センサレスロジック回路
2 U-phase coil 4 V-phase coil 6 W-phase coil 8, 10, 12, 14, 16, 18 MOSFET
22U, 22V, 22W Comparator 26 Mask circuit 28 Synthesis circuit 30 Multiplication circuit 32 Start-up oscillation circuit 34 Start-up / normal control selection circuit 36 Switching circuit 38 Start-up counter 40 Sensorless logic circuit

Claims (6)

複数相のモータコイルに発生する逆起電圧に基づいて前記モータコイルを選択的に通電するセンサレスモータの駆動装置において、
前記複数相のモータコイルのコイル電圧と中性点電圧とを比較し、複数の比較信号を出力する複数のコンパレータと、
前記複数の比較信号からキックバックパルスに対応するノイズを除去した複数のマスク信号を出力するマスク回路と、
前記複数のマスク信号に基づいて前記モータコイルを選択的に通電するための信号を出力するセンサレスロジック回路と、
一定周期の第1矩形信号を発生する起動発振回路と、
前記複数のマスク信号を合成し、前記センサレスモータの回転速度に応じて周期が変化する第2矩形信号を発生する合成回路と、
前記第2矩形信号の各1/2周期に、当該1/2周期の直前の1/2周期を予め定められた複数周期に逓倍する第3矩形信号を発生する逓倍回路と、
前記起動発振回路および前記逓倍回路の何れか一方の出力を、前記ノイズを除去するための信号として前記マスク回路に供給すべく切り替える切替回路と、
前記第2矩形信号の当該1/2周期の期間に発生する第3矩形信号が前記複数周期であるか否かを判別する判別回路と、
を備え、
前記判別回路は、
前記第2矩形信号の当該1/2周期の期間に発生する前記第3矩形信号が前記複数周期であると最初に判別したときの判別結果に基づいて、前記切替回路を、当該1/2周期以後に、前記起動発振回路側から前記逓倍回路側へ切り替えることを特徴とするセンサレスモータの駆動装置。
The drive device for selectively energized to Rousset Nsaresumota the motor coil based on the counter electromotive voltage generated in the motor coil of a plurality of phases,
A plurality of comparators for comparing a coil voltage and a neutral point voltage of the motor coils of the plurality of phases and outputting a plurality of comparison signals;
A mask circuit that outputs a plurality of mask signals obtained by removing noise corresponding to kickback pulses from the plurality of comparison signals;
A sensorless logic circuit that outputs a signal for selectively energizing the motor coil based on the plurality of mask signals;
A start-up oscillation circuit for generating a first rectangular signal having a constant period;
A synthesis circuit that synthesizes the plurality of mask signals and generates a second rectangular signal whose period changes according to the rotational speed of the sensorless motor;
Each half cycle of the second rectangular signal, and a multiplier circuit for generating a third rectangular signal for multiplying a plurality of cycles of predetermined half cycle immediately before such a half period,
A switching circuit for switching the output of any one of the start-up oscillation circuit and the multiplication circuit to be supplied to the mask circuit as a signal for removing the noise ;
A discriminating circuit for discriminating whether or not the third rectangular signal generated in the period of the half cycle of the second rectangular signal is the plurality of cycles;
With
The discrimination circuit includes:
Based on the discrimination result when said third rectangular signal generated in the period of the half cycle of the second rectangular signal is first determined if there in the plurality of cycles, the switching circuit, the 1/2 cycle Thereafter, the sensorless motor driving device is switched from the start-up oscillation circuit side to the multiplication circuit side.
複数相のモータコイルに発生する逆起電圧に基づいて前記モータコイルを選択的に通電するセンサレスモータの駆動装置において、
前記複数相のモータコイルのコイル電圧と中性点電圧とを比較し、複数の比較信号を出力する複数のコンパレータと、
前記複数の比較信号からキックバックパルスに対応するノイズを除去した複数のマスク信号を出力するマスク回路と、
前記複数のマスク信号に基づいて前記モータコイルを選択的に通電するための信号を出力するセンサレスロジック回路と、
ロータの回転を検出するロータ回転検出回路と、
一定周期の第1矩形信号を発生する起動発振回路と、
前記複数のマスク信号を合成し、前記センサレスモータの回転速度に応じて周期が変化する第2矩形信号を発生する合成回路と、
前記第2矩形信号の各1/2周期に、当該1/2周期の直前の1/2周期を予め定められた複数周期に逓倍する第3矩形信号を発生する逓倍回路と、
前記起動発振回路および前記逓倍回路の何れか一方の出力を、前記ノイズを除去するための信号として前記マスク回路に供給すべく切り替える切替回路と、
前記第2矩形信号のレベルが、前記ロータの回転が検出されてから所定回数変化したか否かを判別する判別回路と、
を備え、
前記判別回路は、
前記第2矩形信号のレベルが、前記ロータの回転が検出されてから前記所定回数変化したと判別したときの判別結果に基づいて、前記切替回路を、当該所定回数の変化点以後に前記起動発振回路側から前記逓倍回路側へ切り替えることを特徴とするセンサレスモータの駆動装置。
The drive device for selectively energized to Rousset Nsaresumota the motor coil based on the counter electromotive voltage generated in the motor coil of a plurality of phases,
A plurality of comparators for comparing a coil voltage and a neutral point voltage of the motor coils of the plurality of phases and outputting a plurality of comparison signals;
A mask circuit that outputs a plurality of mask signals obtained by removing noise corresponding to kickback pulses from the plurality of comparison signals;
A sensorless logic circuit that outputs a signal for selectively energizing the motor coil based on the plurality of mask signals;
A rotor rotation detection circuit for detecting rotation of the rotor;
A start-up oscillation circuit for generating a first rectangular signal having a constant period;
A synthesis circuit that synthesizes the plurality of mask signals and generates a second rectangular signal whose period changes according to the rotational speed of the sensorless motor;
Each half cycle of the second rectangular signal, and a multiplier circuit for generating a third rectangular signal for multiplying a plurality of cycles of predetermined half cycle immediately before such a half period,
A switching circuit for switching the output of any one of the startup oscillation circuit and the multiplication circuit to be supplied to the mask circuit as a signal for removing the noise ;
A determination circuit for determining whether or not the level of the second rectangular signal has changed a predetermined number of times since the rotation of the rotor was detected;
With
The discrimination circuit includes:
Based on the determination result when it is determined that the level of the second rectangular signal has changed the predetermined number of times since the rotation of the rotor has been detected, the switching circuit causes the start-up oscillation after the predetermined number of change points. A sensorless motor driving apparatus, wherein switching from the circuit side to the multiplier circuit side is performed.
前記判別回路は、
前記ロータの回転が検出されてから前記第2矩形信号の最初の1/2周期が経過したことを示す、前記第2矩形信号の変化点で前記モータが駆動された場合は、前記第2矩形信号の当該変化点の次の変化点以後で、前記切替回路を切り替え、
前記第2矩形信号の変化点で前記モータが駆動されない場合は、前記第2矩形信号の当該変化点から1周期後の変化点以後で、前記切替回路を切り替える、
ことを特徴とする請求項2に記載のセンサレスモータの駆動装置。
The discrimination circuit includes:
When the motor is driven at the change point of the second rectangular signal indicating that the first half cycle of the second rectangular signal has elapsed since the rotation of the rotor was detected, the second rectangular After the next change point of the change point of the signal, the switching circuit is switched,
When the motor is not driven at the changing point of the second rectangular signal, the switching circuit is switched after the changing point after one cycle from the changing point of the second rectangular signal.
The sensorless motor driving apparatus according to claim 2, wherein:
前記モータが停止状態の場合に、前記第1矩形信号をカウントする起動カウンタを備え、
前記起動カウンタが予め定められた値の前記第1矩形信号をカウントしたとき、前記モータコイルの通電相を電気角60度の単位で所定の通電相に切り替えることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載のセンサレスモータの駆動装置。
A start counter that counts the first rectangular signal when the motor is stopped;
4. When the start counter counts the first rectangular signal having a predetermined value, the energized phase of the motor coil is switched to a predetermined energized phase in units of an electrical angle of 60 degrees. A sensorless motor driving device according to any one of the above.
前記逓倍回路は、
デジタル信号処理を実行するDLL(Delay Locked Loop)回路を有することを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載のセンサレスモータの駆動装置。
The multiplier circuit is
5. The sensorless motor driving device according to claim 1, further comprising a DLL (Delay Locked Loop) circuit that executes digital signal processing.
前記起動発振回路は、
PLL(Phase Locked Loop)回路を有し、
前記第1矩形信号は、
前記モータの停止状態で前記PLL回路から得られる最も低い周波数の信号であることを特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載のセンサレスモータの駆動装置。
The starting oscillation circuit is:
A PLL (Phase Locked Loop) circuit;
The first rectangular signal is
6. The sensorless motor driving device according to claim 1, wherein the signal is a signal having the lowest frequency obtained from the PLL circuit in a stopped state of the motor.
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