JP6673092B2 - Drive - Google Patents

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本発明は、ブラシレスモータを駆動する駆動装置に関する。   The present invention relates to a driving device for driving a brushless motor.

従来、特許文献1に記載のような、ブラシレスモータのコントローラが知られている。コントローラは、制御回路及び駆動回路を備えている。制御回路は、ブラシレスモータのステータにおいて非通電相のコイルに生じる誘起電圧を検出する。そして、制御回路は、誘起電圧に基づきロータの回転位置を検出し、検出した回転位置に応じて駆動回路を動作させる誘起駆動を行う。   Conventionally, a controller for a brushless motor as described in Patent Document 1 has been known. The controller includes a control circuit and a drive circuit. The control circuit detects an induced voltage generated in a non-conducting phase coil in the stator of the brushless motor. Then, the control circuit detects the rotational position of the rotor based on the induced voltage, and performs the induced drive for operating the drive circuit according to the detected rotational position.

なお、コイルの誘起電圧は、ロータが回転している場合にのみ生じる。そのため、制御回路は、誘起駆動を行う前に、ロータの回転位置によらずに駆動回路を動作させる初期駆動を行う。制御回路は、初期駆動で誘起電圧のゼロクロスを検出すると、誘起駆動を開始する。   Note that the induced voltage of the coil is generated only when the rotor is rotating. Therefore, the control circuit performs an initial drive for operating the drive circuit regardless of the rotational position of the rotor before performing the induction drive. When the control circuit detects the zero cross of the induced voltage in the initial drive, the control circuit starts the induced drive.

ところで、制御回路がロータの回転を開始させる際、通電相のコイルに対するロータの相対位置によってはロータが動き難いことがある。これに対して制御回路は、回転開始時にロータが動き難い位置とならないようにロータを動かす初期セットを行う。制御回路は、初期セットを行った後に、初期駆動を行い、そして誘起駆動を行う。   By the way, when the control circuit starts the rotation of the rotor, the rotor may not easily move depending on the relative position of the rotor with respect to the coil of the energized phase. On the other hand, the control circuit performs an initial setting for moving the rotor so that the rotor does not move to a position where it is difficult to move at the start of rotation. After performing the initial setting, the control circuit performs the initial driving and performs the induction driving.

特開2011−72057号公報JP 2011-72057 A

しかしながら、上記構成では、制御回路が初期セットを行うことによって、誘起駆動を開始するまでの時間が長くなる虞がある。すなわち、ブラシレスモータの起動時間が長くなる虞がある。これに対し、制御回路が初期セットを行わない構成では、誘起駆動を開始するまでの時間が長くなる虞だけでなく、ロータの位置に応じてコイルに誘起電圧が生じない場合すらあるため、ブラシレスモータを起動させることができない虞もある。   However, in the above configuration, the initial setting by the control circuit may increase the time required to start the induced driving. That is, there is a possibility that the start-up time of the brushless motor becomes longer. On the other hand, in the configuration in which the control circuit does not perform the initial setting, not only the time until the start of the induction drive is increased but also the induction voltage may not be generated in the coil depending on the position of the rotor. There is a possibility that the motor cannot be started.

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、ブラシレスモータの起動時間が短くできる駆動装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a drive device capable of shortening a start-up time of a brushless motor.

本発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、括弧内の符号は、ひとつの態様として下記の実施形態における具体的手段との対応関係を示すものであって、技術的範囲を限定するものではない。   The present invention employs the following technical means to achieve the above object. In addition, the code | symbol in a parenthesis shows the correspondence with the specific means in the following embodiment as one aspect, and does not limit a technical range.

本発明のひとつは、
複数のコイル(212)を有するステータ(210)と、ステータに対して相対回転可能なロータと、を有するブラシレスモータ(200)を駆動する駆動装置であって、
ロータが回転している際に非通電相のコイルに生じる誘起電圧に基づき、ロータの回転位置を検出し、位置検出信号を出力する位置検出部(14)と、
コイルの通電開始時にコイルを通電させることでロータを回転させて、位置検出部に回転位置を検出させる初期駆動制御を行うとともに、検出された位置検出信号に基づきコイルの通電を制御することで、誘起電圧に応じてロータを回転させる誘起駆動制御を行う通電制御部(16,18,20)と、
コイルに流れる電流を検出し、電流検出信号を出力する電流検出部(30)と、
電流検出信号に基づき、コイルに過電流が流れているか否かを判定する過電流判定部(32)と、を備え、
初期駆動制御において通電制御部は、通電によってコイルに過電流が流れていると判定された場合に、コイルの通電相を切り換え
初期駆動制御において通電制御部は、Duty制御によりコイルを通電させ、通電の開始時から時間経過とともにDuty値を増加させる
One of the present inventions
A drive device for driving a brushless motor (200) having a stator (210) having a plurality of coils (212) and a rotor rotatable relative to the stator,
A position detection unit (14) that detects a rotation position of the rotor based on an induced voltage generated in a non-energized phase coil when the rotor is rotating and outputs a position detection signal;
At the start of energization of the coil, the rotor is rotated by energizing the coil to perform initial drive control for causing the position detection unit to detect the rotational position, and by controlling energization of the coil based on the detected position detection signal, An energization control unit (16, 18, 20) for performing induction drive control for rotating the rotor according to the induced voltage;
A current detector (30) for detecting a current flowing through the coil and outputting a current detection signal;
An overcurrent determination unit (32) for determining whether or not an overcurrent is flowing through the coil based on the current detection signal;
In the initial drive control, the energization control unit switches the energization phase of the coil when it is determined that overcurrent is flowing through the coil due to energization ,
In the initial drive control, the energization control unit energizes the coil by Duty control, and increases the Duty value as time elapses from the start of energization .

コイルに通電しているにもかかわらずロータが回転しない場合には、コイルのインピーダンスが小さくなり、コイルに過電流が流れることとなる。これに対し、上記構成では、初期駆動制御において通電によってコイルに過電流が流れた場合、通電制御部が、通電相のコイルとの相対位置に応じてロータが回転していないとみなして、コイルの通電相を切り換える。通電制御部は、コイルの通電相を切り換えることにより、通電相のコイルに対するロータの相対位置を変化させることができる。   If the rotor does not rotate even though the coil is energized, the impedance of the coil becomes small and an overcurrent flows through the coil. On the other hand, in the above configuration, when an overcurrent flows through the coil due to energization in the initial drive control, the energization control unit determines that the rotor is not rotating according to the relative position of the energized phase to the coil, Is switched. The energization control unit can change the relative position of the rotor with respect to the energized phase coil by switching the energized phase of the coil.

これにより、通電相のコイルとの相対位置に応じてロータが回転しないのを抑制できる。以上によれば、駆動装置は、初期セットを行うことなく、ブラシレスモータを起動させることができる。よって、ブラシレスモータの起動時間を短くできる。   Thus, it is possible to prevent the rotor from rotating in accordance with the position of the energized phase relative to the coil. According to the above, the driving device can start the brushless motor without performing the initial setting. Therefore, the startup time of the brushless motor can be shortened.

第1実施形態に係る駆動装置の概略構成を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a schematic configuration of a driving device according to the first embodiment. 初期駆動制御の処理手順を示すフローチャートである。5 is a flowchart illustrating a processing procedure of initial drive control. 誘起駆動制御の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing procedure of induction drive control. 誘起駆動制御において、位置検出部がロータの回転位置を正常に特定する場合のタイミングチャートである。9 is a timing chart in a case where a position detection unit normally specifies a rotation position of a rotor in the induced drive control. 誘起駆動制御において、位置検出部がロータの回転位置を誤特定する場合のタイミングチャートである。9 is a timing chart in a case where the position detection unit erroneously specifies the rotational position of the rotor in the induced drive control. 誘起駆動制御において、位置検出部が通電停止期間にロータの回転位置を特定する場合のタイミングチャートである。5 is a timing chart in a case where a position detection unit specifies a rotational position of a rotor during a power supply stop period in the induced drive control.

図面を参照して説明する。なお、複数の実施形態において、共通する要素又は関連する要素には同一の符号を付与するものとする。   This will be described with reference to the drawings. In addition, in several embodiments, the same code | symbol shall be attached | subjected to a common element or a related element.

(第1実施形態)
先ず、図1に基づき、ブラシレスモータ200と、ブラシレスモータ200を駆動する装置である駆動装置100の概略構成について説明する。
(1st Embodiment)
First, a schematic configuration of a brushless motor 200 and a driving device 100 that drives the brushless motor 200 will be described with reference to FIG.

ブラシレスモータ200は、ステータ210と、ステータに対して相対回転可能に構成された図示しないロータと、を有している。ステータ210は、複数のコイル212を有している。本実施形態において、ステータ210は、コイル212として、U相コイル212a、W相コイル212c、及び、W相コイル212cを有している。ロータは、マグネットロータとされている。   The brushless motor 200 has a stator 210 and a rotor (not shown) configured to be rotatable relative to the stator. Stator 210 has a plurality of coils 212. In the present embodiment, the stator 210 has, as the coil 212, a U-phase coil 212a, a W-phase coil 212c, and a W-phase coil 212c. The rotor is a magnet rotor.

ブラシレスモータ200は、例えば、燃料ポンプの駆動源に適用できる。すなわち、駆動装置100は、ブラシレスモータ200の動作を制御することで燃料ポンプの動作を制御する電子装置に適用できる。   The brushless motor 200 can be applied to, for example, a drive source of a fuel pump. That is, the driving device 100 can be applied to an electronic device that controls the operation of the fuel pump by controlling the operation of the brushless motor 200.

駆動装置100は、中性点電圧生成部10、複数のコンパレータ12、位置検出部14、通電パターン生成部16、Duty算出部18、PWM出力部20、インバータ回路22、シャント抵抗30、及び、過電流判定部32を備えている。なお、駆動装置100は、ロータの回転位置を検出するためのセンサを備えていない。よって、駆動装置100は、センサレス駆動方式でブラシレスモータ200を駆動する。   The driving device 100 includes a neutral point voltage generator 10, a plurality of comparators 12, a position detector 14, an energization pattern generator 16, a duty calculator 18, a PWM output unit 20, an inverter circuit 22, a shunt resistor 30, and an A current determination unit 32 is provided. The drive device 100 does not include a sensor for detecting the rotational position of the rotor. Therefore, the driving device 100 drives the brushless motor 200 by a sensorless driving method.

中性点電圧生成部10は、ステータ210における各相のコイル212の端子電圧に基づき、中性点電圧に相当する電圧を生成するものである。中性点電圧とは、コイル212の共通接続点である中性点の電圧である。以下、中性点電圧生成部10が生成する電圧を中性点相当電圧と称する。中性点電圧生成部10は、ステータ210における各相のコイル212の端子と接続されている。中性点電圧生成部10により生成された中性点相当電圧は、各コンパレータ12に入力される。   The neutral point voltage generation unit 10 generates a voltage corresponding to the neutral point voltage based on the terminal voltages of the coils 212 of each phase in the stator 210. The neutral point voltage is a voltage at a neutral point which is a common connection point of the coils 212. Hereinafter, the voltage generated by the neutral point voltage generator 10 is referred to as a neutral point equivalent voltage. The neutral point voltage generator 10 is connected to terminals of the coils 212 of each phase in the stator 210. The neutral point equivalent voltage generated by the neutral point voltage generation unit 10 is input to each comparator 12.

コンパレータ12は、位置検出部14が各相のコイル212に生じる誘起電圧を特定するための信号を出力するものである。駆動装置100は、コンパレータ12として、U相コンパレータ12a、V相コンパレータ12b、及び、W相コンパレータ12cを有している。   The comparator 12 outputs a signal for the position detection unit 14 to specify an induced voltage generated in the coil 212 of each phase. The driving device 100 includes, as the comparator 12, a U-phase comparator 12a, a V-phase comparator 12b, and a W-phase comparator 12c.

U相コンパレータ12aは、ステータ210におけるU相コイル212aの端子と接続されており、U相コイル212aの端子電圧と中性点相当電圧とを比較する。V相コンパレータ12bは、ステータ210におけるV相コイル212bの端子と接続されており、V相コイル212bの端子電圧と中性点相当電圧とを比較する。W相コンパレータ12cは、ステータ210におけるW相コイル212cの端子と接続されており、W相コイル212cの端子電圧と中性点相当電圧とを比較する。   The U-phase comparator 12a is connected to a terminal of the U-phase coil 212a in the stator 210, and compares a terminal voltage of the U-phase coil 212a with a voltage corresponding to a neutral point. V-phase comparator 12b is connected to the terminal of V-phase coil 212b in stator 210, and compares the terminal voltage of V-phase coil 212b with the voltage corresponding to the neutral point. The W-phase comparator 12c is connected to a terminal of the W-phase coil 212c in the stator 210, and compares the terminal voltage of the W-phase coil 212c with a voltage corresponding to a neutral point.

各コンパレータ12は、接続されたコイル212の端子電圧と中性点相当電圧との比較結果に応じた出力信号を位置検出部14に出力する。コンパレータ12の出力信号のレベルは、端子電圧と中性点相当電圧との大小関係に応じてHigh又はLowとされる。   Each comparator 12 outputs an output signal to the position detection unit 14 in accordance with the result of comparison between the terminal voltage of the connected coil 212 and the voltage corresponding to the neutral point. The level of the output signal of the comparator 12 is set to High or Low according to the magnitude relationship between the terminal voltage and the voltage corresponding to the neutral point.

ロータが回転している場合に、非通電相のコイル212の端子電圧では、ロータが所定角度回転する度に誘起電圧が生じる。そして、コイル212の端子電圧に誘起電圧が生じる度に、端子電圧が中性点電圧を跨ぐように変化する。端子電圧が中性点電圧を跨ぐタイミングが、ゼロクロスのタイミングである。   When the rotor is rotating, the terminal voltage of the coil 212 in the non-energized phase generates an induced voltage every time the rotor rotates a predetermined angle. Each time an induced voltage is generated in the terminal voltage of the coil 212, the terminal voltage changes so as to straddle the neutral point voltage. The timing at which the terminal voltage crosses the neutral point voltage is the zero-cross timing.

ブラシレスモータ200が120度通電方式で駆動されている場合、各コイル212は、電気角で120度の通電、及び、60度の非通電を順に繰り返す。この場合、コイル212における60度の非通電期間では、端子電圧と中性点相当電圧との大小関係が逆転して、コンパレータ12の出力信号のレベルが変化する。これによれば、下記のスパイクノイズが生じる期間を除くと、ロータが電気角で180度回転する度に、コンパレータ12の出力信号が立ち下がり及び立ち上がりを順に繰り返す。   When the brushless motor 200 is driven by the 120-degree energization method, each coil 212 repeats energization of 120 degrees in electrical angle and non-energization of 60 degrees in order. In this case, during the non-energized period of 60 degrees in the coil 212, the magnitude relationship between the terminal voltage and the voltage corresponding to the neutral point is reversed, and the level of the output signal of the comparator 12 changes. According to this, except for a period in which the following spike noise is generated, the output signal of the comparator 12 repeatedly falls and rises in order every time the rotor rotates 180 electrical degrees.

位置検出部14は、各コンパレータ12の出力信号に基づき、ロータの回転位置を特定するものである。詳述すると、位置検出部14は、コンパレータ12の出力信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジの少なくとも一方に基づき、コイル212の端子電圧に誘起電圧が生じているか否か、及びロータの回転位置を検出する。   The position detector 14 specifies the rotational position of the rotor based on the output signal of each comparator 12. More specifically, the position detector 14 detects whether an induced voltage is generated in the terminal voltage of the coil 212 and the rotational position of the rotor based on at least one of the rising edge and the falling edge of the output signal of the comparator 12. I do.

位置検出部14は、ロータの回転位置に応じた位置検出信号を生成し、生成した位置検出信号を通電パターン生成部16及びDuty算出部18に出力する。位置検出信号は、位置検出部14が誘起電圧を特定する度に値が変化する信号である。すなわち、位置検出信号は、位置検出部14がロータの回転位置を特定したか否かを示している。   The position detection unit 14 generates a position detection signal corresponding to the rotational position of the rotor, and outputs the generated position detection signal to the energization pattern generation unit 16 and the duty calculation unit 18. The position detection signal is a signal whose value changes each time the position detection unit 14 specifies the induced voltage. That is, the position detection signal indicates whether or not the position detection unit 14 has specified the rotational position of the rotor.

通電パターン生成部16は、ステータ210の3相のコイル212への通電パターンを生成して出力するものである。通電パターンとは、ステータ210の3相のコイル212のうちのどの相を通電相とするか、及び、各相の通電タイミングを含む信号である。通電パターン生成部16は、位置検出信号が変化したタイミングを基準にして通電パターンを生成する。通電パターン生成部16は、通電パターンをPWM出力部20に出力する。   The energization pattern generation unit 16 generates and outputs an energization pattern to the three-phase coils 212 of the stator 210. The energization pattern is a signal including which phase of the three-phase coils 212 of the stator 210 is to be the energization phase and the energization timing of each phase. The energization pattern generation unit 16 generates an energization pattern based on the timing at which the position detection signal changes. The energization pattern generator 16 outputs the energization pattern to the PWM output unit 20.

Duty算出部18は、Duty値を算出するものである。Duty値は、PWM出力部20がインバータ回路22に対してDuty制御する際に用いられる。Duty値は、Duty比と称することもできる。Duty算出部18は、位置検出信号に基づき、ロータの回転速度の現在値を算出する。またDuty算出部18には、ロータの回転速度の目標値が予め決められているか、或いは外部から入力される。Duty算出部18は、ロータの回転速度の現在値と、目標値と、の差に基づき、Duty値を算出する。そしてDuty算出部18は、算出したDuty値をPWM出力部20に出力する。   The Duty calculator 18 calculates a Duty value. The duty value is used when the PWM output unit 20 performs duty control on the inverter circuit 22. The Duty value can also be called a Duty ratio. The duty calculation unit 18 calculates the current value of the rotation speed of the rotor based on the position detection signal. In addition, the target value of the rotation speed of the rotor is predetermined to the duty calculation unit 18 or is input from outside. The duty calculation unit 18 calculates a duty value based on a difference between the current value of the rotor rotation speed and the target value. Then, the duty calculation unit 18 outputs the calculated duty value to the PWM output unit 20.

PWM出力部20は、PWM信号をインバータ回路22に出力するものである。すなわちPWM出力部20は、インバータ回路22に対してDuty制御を行う。PWM出力部20は、通電パターンとDuty値とを合成してPWM信号を生成する。   The PWM output unit 20 outputs a PWM signal to the inverter circuit 22. That is, the PWM output unit 20 performs duty control on the inverter circuit 22. The PWM output unit 20 generates a PWM signal by synthesizing the energization pattern and the Duty value.

インバータ回路22は、3つの素子モジュール24を有している。詳述すると、インバータ回路22は、素子モジュール24として、U相素子モジュール24a、V相素子モジュール24b、及び、W相素子モジュール24cを有している。   The inverter circuit 22 has three element modules 24. More specifically, the inverter circuit 22 has, as the element modules 24, a U-phase element module 24a, a V-phase element module 24b, and a W-phase element module 24c.

各素子モジュール24は、直列接続された2つのNチャネル型のMOSFET26a,26bと、ダイオード28a,28bと、を有している。各MOSFET26aのドレインは、バッテリと接続されている。各MOSFET26bのソースは、シャント抵抗30を介して接地されている。各MOSFET26a,26bのドレイン及びソースの間には、ダイオード28a,28bが接続されている。MOSFET26a,26bの共通接続点は、インバータ回路22の出力端子となり、ステータ210における各相のコイル212の端子に接続されている。   Each element module 24 has two N-channel type MOSFETs 26a and 26b and diodes 28a and 28b connected in series. The drain of each MOSFET 26a is connected to a battery. The source of each MOSFET 26b is grounded via a shunt resistor 30. Diodes 28a and 28b are connected between the drain and the source of each of the MOSFETs 26a and 26b. A common connection point of the MOSFETs 26 a and 26 b is an output terminal of the inverter circuit 22 and is connected to a terminal of each phase coil 212 in the stator 210.

MOSFET26a,26bのゲートは、PWM出力部20と接続されている。MOSFET26a、26bは、PWM信号に応じてオンオフ動作する。そして、MOSFET26a,26bのオンオフ動作に応じて、コイル212の通電相及び非通電相が決定される。通電パターン生成部16、Duty算出部18、及び、インバータ回路22は、特許請求の範囲に記載の通電制御部に相当する。   The gates of the MOSFETs 26a and 26b are connected to the PWM output unit 20. The MOSFETs 26a and 26b perform on / off operations according to the PWM signal. The energized phase and the non-energized phase of the coil 212 are determined according to the on / off operation of the MOSFETs 26a and 26b. The energization pattern generation unit 16, the duty calculation unit 18, and the inverter circuit 22 correspond to an energization control unit described in the claims.

駆動装置100は、ブラシレスモータ200の起動時において、ロータの回転位置によらない初期駆動制御を行う。初期駆動において駆動装置100は、ロータを回転させ、非通電相のコイル212の端子電圧を監視して誘起電圧を特定する。これにより、駆動装置100は、ロータの回転位置を検出する。そして、駆動装置100は、ロータの回転位置を検出すると、初期駆動制御を終了するとともに、検出したロータの回転位置に応じてコイル212の通電を制御する誘起駆動制御を行う。初期駆動制御及び誘起駆動制御の具体的な処理手順については、下記で詳細に説明する。   When the brushless motor 200 is started, the drive device 100 performs initial drive control independent of the rotational position of the rotor. In the initial drive, the driving device 100 rotates the rotor, monitors the terminal voltage of the coil 212 in the non-energized phase, and specifies the induced voltage. As a result, the driving device 100 detects the rotational position of the rotor. When detecting the rotational position of the rotor, the drive device 100 ends the initial drive control and performs the induced drive control for controlling the energization of the coil 212 according to the detected rotational position of the rotor. Specific processing procedures of the initial drive control and the induced drive control will be described in detail below.

シャント抵抗30は、コイル212に流れる電流を検出するために配置されている。シャント抵抗30は、各MOSFET26bにおけるソースの共通接続点と、グランドと、の間に配置されている。コイル212が通電した場合に、通電相のコイル212に流れる電流がシャント抵抗30にも流れる。すなわち、シャント抵抗30の両端電圧は、コイルに流れる電流の値に対応している。シャント抵抗30は、特許請求の範囲に記載の電流検出部に相当する。シャント抵抗30の両端電圧は、特許請求の範囲に記載の電流検出信号に相当する。   The shunt resistor 30 is arranged to detect a current flowing through the coil 212. The shunt resistor 30 is arranged between the common connection point of the sources in each MOSFET 26b and the ground. When the coil 212 is energized, the current flowing through the coil 212 in the energized phase also flows through the shunt resistor 30. That is, the voltage across the shunt resistor 30 corresponds to the value of the current flowing through the coil. The shunt resistor 30 corresponds to a current detection unit described in the claims. The voltage across the shunt resistor 30 corresponds to the current detection signal described in the claims.

過電流判定部32は、コイル212に過電流が流れているか否かを判定するものである。過電流判定部32は、シャント抵抗30の両端電圧と、予め設定された閾値と、を比較する。過電流判定部32は、シャント抵抗30の両端電圧が閾値を超えた場合に、コイル212に過電流が流れていると判定する。   The overcurrent determining unit 32 determines whether an overcurrent is flowing through the coil 212. The overcurrent determination unit 32 compares the voltage between both ends of the shunt resistor 30 with a preset threshold. The overcurrent determining unit 32 determines that an overcurrent is flowing through the coil 212 when the voltage across the shunt resistor 30 exceeds the threshold.

過電流判定部32は、コイル212に過電流が流れているか否かの判定結果を通電パターン生成部16及びPWM出力部20に出力する。通電パターン生成部16は、過電流判定部32の判定結果に応じて、通電パターンを変化させる。また、PWM出力部20は、過電流判定部32の判定結果に応じて、コイル212の通電相及び非通電相を決定する。   The overcurrent determination unit 32 outputs a determination result as to whether an overcurrent is flowing through the coil 212 to the energization pattern generation unit 16 and the PWM output unit 20. The energization pattern generation unit 16 changes the energization pattern according to the determination result of the overcurrent determination unit 32. In addition, the PWM output unit 20 determines the energized phase and the non-energized phase of the coil 212 according to the determination result of the overcurrent determination unit 32.

位置検出部14、通電パターン生成部16、Duty算出部18、PWM出力部20、及び、過電流判定部32は、例えば、マイコンによって構成されている。言い換えると、位置検出部14、通電パターン生成部16、Duty算出部18、PWM出力部20、及び、過電流判定部32の夫々は、マイコンの一部とされている。   The position detection unit 14, the conduction pattern generation unit 16, the duty calculation unit 18, the PWM output unit 20, and the overcurrent determination unit 32 are configured by, for example, a microcomputer. In other words, each of the position detection unit 14, the conduction pattern generation unit 16, the duty calculation unit 18, the PWM output unit 20, and the overcurrent determination unit 32 is a part of the microcomputer.

次に、図2に基づき、初期駆動制御の処理手順について説明する。   Next, a processing procedure of the initial drive control will be described with reference to FIG.

駆動装置100は、ロータの回転を開始する際、すなわちブラシレスモータ200の起動時に、初期駆動制御を開始する。初期駆動制御では、先ず、Duty算出部18がDuty値を初期化する(S10)。すなわち、Duty算出部18が、Duty値を予め設定された初期値にする。そして、Duty算出部18は、初期化したDuty値をPWM出力部20に出力する。   The drive device 100 starts the initial drive control when the rotation of the rotor is started, that is, when the brushless motor 200 is started. In the initial drive control, first, the Duty calculator 18 initializes the Duty value (S10). That is, the duty calculation unit 18 sets the duty value to a preset initial value. Then, the duty calculation unit 18 outputs the initialized duty value to the PWM output unit 20.

そして、通電パターン生成部16は、U相コイル212aからV相コイル212bへ電流を流す通電パターンを生成し、PWM出力部20に出力する。PWM出力部20は、Duty値及び通電パターンを合成し、PWM信号をインバータ回路22に出力する。これにより、インバータ回路22は、U相コイル212aからV相コイル212bへ電流を流すように、U相コイル212a及びV相コイル212bを通電させる(S12)。   Then, the energization pattern generation unit 16 generates an energization pattern for flowing current from the U-phase coil 212a to the V-phase coil 212b, and outputs the generated energization pattern to the PWM output unit 20. The PWM output unit 20 combines the duty value and the energization pattern, and outputs a PWM signal to the inverter circuit 22. Thereby, the inverter circuit 22 energizes the U-phase coil 212a and the V-phase coil 212b so that a current flows from the U-phase coil 212a to the V-phase coil 212b (S12).

次に、過電流判定部32は、S12によるコイル212の通電により、U相コイル212a及びV相コイル212bに過電流が流れているか否かを判定する(S14)。通電相のコイル212に対してロータが動き難い位置とされている場合であっても、Duty値が小さ過ぎると、コイル212に過電流は流れない。すなわち、コイル212に過電流は流れない場合は、コイル212の通電によりロータが回っている、或いはDuty値が小さ過ぎる、と判断できる。   Next, the overcurrent determination unit 32 determines whether or not an overcurrent is flowing through the U-phase coil 212a and the V-phase coil 212b due to the energization of the coil 212 in S12 (S14). Even when the position where the rotor is difficult to move with respect to the coil 212 of the energized phase, if the duty value is too small, no overcurrent flows through the coil 212. That is, when no overcurrent flows through the coil 212, it can be determined that the rotor is rotating due to energization of the coil 212 or that the Duty value is too small.

S14でコイル212に過電流が流れていないと判定されると、位置検出部14は、ロータの回転位置を特定したか否かを判定する(S16)。位置検出部14は、コイル212の端子電圧に対して誘起電圧を特定しない場合に、ロータの回転位置を特定していないとみなし、位置検出信号の値を変化させない。   When it is determined in S14 that an overcurrent does not flow through the coil 212, the position detection unit 14 determines whether the rotational position of the rotor has been specified (S16). When the induced voltage is not specified with respect to the terminal voltage of the coil 212, the position detection unit 14 determines that the rotational position of the rotor is not specified, and does not change the value of the position detection signal.

Duty値が小さ過ぎてロータが十分に回っていない場合には、位置検出部14は、S16においてロータの回転位置を特定しない。S16において位置検出部14がロータの回転位置を特定しないと判定すると、Duty算出部18はDuty値を増加させる(S18)。S18においてDuty算出部18は、予め設定された所定の割合でDuty値を増加させる。   If the duty value is too small and the rotor is not rotating sufficiently, the position detection unit 14 does not specify the rotational position of the rotor in S16. If the position detection unit 14 determines that the rotation position of the rotor is not specified in S16, the Duty calculation unit 18 increases the Duty value (S18). In S18, the Duty calculating unit 18 increases the Duty value at a predetermined ratio set in advance.

Duty算出部18がS18でDuty値を増加させた後、PWM出力部20は、増加したDuty値に基づきPWM信号を出力する。これにより、S12の処理に戻り、インバータ回路22がU相コイル212a及びV相コイル212bを通電させる。   After the duty calculation unit 18 increases the duty value in S18, the PWM output unit 20 outputs a PWM signal based on the increased duty value. Thereby, the process returns to S12, and the inverter circuit 22 energizes the U-phase coil 212a and the V-phase coil 212b.

以上によれば、コイル212に過電流が流れない場合、駆動装置100は、S12〜S18の処理を繰り返し行う。これによれば、PWM出力部20は、U相コイル212a及びV相コイル212bに対するDuty制御において、Duty値を初期値から時間経過とともに増加させる。   According to the above, when no overcurrent flows through the coil 212, the driving device 100 repeatedly performs the processing of S12 to S18. According to this, in the duty control of the U-phase coil 212a and the V-phase coil 212b, the PWM output unit 20 increases the duty value from the initial value over time.

S14でコイル212に過電流が流れていると過電流判定部32が判定した場合、通電相であるU相コイル212a及びV相コイル212bに対してロータが動き難い位置に配置されている可能性がある。よって、PWM出力部20は、S12で通電させていたU相コイル212a及びV相コイル212bの通電を停止する(S20)。   When the overcurrent determining unit 32 determines that an overcurrent is flowing through the coil 212 in S14, the rotor may be located at a position where the rotor is difficult to move with respect to the U-phase coil 212a and the V-phase coil 212b that are the energized phases. There is. Therefore, the PWM output unit 20 stops the energization of the U-phase coil 212a and the V-phase coil 212b that have been energized in S12 (S20).

駆動装置100では、初期駆動制御の開始からS20におけるコイル212の通電停止までの時間を4ms以内とする。言い換えると、初期駆動制御の開始からS20におけるコイル212の通電停止までの時間が4ms以内となるように、Duty値の初期値、及び、S18でDuty値を増加させる値が設定されている。Duty値の初期値は、例えば、10%とされている。Duty算出部18がS18でDuty値を増加させる値は、例えば、5%とされている。   In the drive device 100, the time from the start of the initial drive control to the stop of the energization of the coil 212 in S20 is set to within 4 ms. In other words, the initial value of the Duty value and the value for increasing the Duty value in S18 are set so that the time from the start of the initial drive control to the stop of energization of the coil 212 in S20 is within 4 ms. The initial value of the Duty value is, for example, 10%. The value by which the duty calculation unit 18 increases the duty value in S18 is, for example, 5%.

PWM出力部20がS20の処理を行った後、駆動装置100は、S10〜S20で行ったU相コイル212a及びV相コイル212bに対する処理と同じ処理を、S22〜S32でV相コイル212b及びW相コイル212cに対して行う。   After the PWM output unit 20 performs the processing of S20, the driving device 100 performs the same processing as that of the U-phase coil 212a and the V-phase coil 212b performed in S10 to S20, and the V-phase coil 212b and W in S22 to S32. This is performed for the phase coil 212c.

PWM出力部20がS20で通電を停止した後、Duty算出部18はDuty値を初期化する(S22)。このとき、Duty算出部18は、Duty値を、S10で用いた初期値にする。これにより、Duty算出部18がS18で増加させていたDuty値は、S10の初期値に戻る。   After the PWM output unit 20 stops the energization in S20, the Duty calculation unit 18 initializes the Duty value (S22). At this time, the duty calculation unit 18 sets the duty value to the initial value used in S10. Thus, the duty value that has been increased by the duty calculation unit 18 in S18 returns to the initial value in S10.

そして通電パターン生成部16は、V相コイル212bからW相コイル212cへ電流が流れる通電パターンを生成し、PWM出力部20に出力する。PWM出力部20は、通電パターンとDuty値とを合成し、インバータ回路22にPWM信号を出力する。これにより、インバータ回路22は、V相コイル212bからW相コイル212cへ電流を流すようにV相コイル212b及びW相コイル212cを通電させる(S24)。   The energization pattern generation unit 16 generates an energization pattern in which current flows from the V-phase coil 212b to the W-phase coil 212c, and outputs the generated energization pattern to the PWM output unit 20. The PWM output unit 20 combines the energization pattern and the Duty value, and outputs a PWM signal to the inverter circuit 22. Thereby, the inverter circuit 22 energizes the V-phase coil 212b and the W-phase coil 212c so that a current flows from the V-phase coil 212b to the W-phase coil 212c (S24).

次に、過電流判定部32は、S24によるコイル212の通電により、コイル212に過電流が流れているか否かを判定する(S26)。そして、S26でコイル212に過電流が流れていないと判定されると、位置検出部14がロータの回転位置を特定できたか否かを判定する(S28)。   Next, the overcurrent determination unit 32 determines whether an overcurrent is flowing through the coil 212 due to the energization of the coil 212 in S24 (S26). Then, if it is determined in S26 that no overcurrent is flowing through the coil 212, it is determined whether or not the position detection unit 14 has identified the rotational position of the rotor (S28).

S28において位置検出部14がロータの回転位置を特定しない場合、Duty算出部18はDuty値を増加させる(S30)。S30においてDuty算出部18がDuty値を増加させる割合は、例えば、S18で増加させた割合と同じとする。   When the position detecting unit 14 does not specify the rotational position of the rotor in S28, the Duty calculating unit 18 increases the Duty value (S30). The rate at which the duty calculation unit 18 increases the Duty value in S30 is, for example, the same as the rate increased in S18.

Duty算出部18がS30でDuty値を増加させた後、PWM出力部20は、増加したDuty値に基づきPWM信号を出力する。これにより、S24の処理に戻り、インバータ回路22がV相コイル212b及びW相コイル212cを通電させる。   After the duty calculation unit 18 increases the duty value in S30, the PWM output unit 20 outputs a PWM signal based on the increased duty value. Thereby, the process returns to S24, and the inverter circuit 22 energizes the V-phase coil 212b and the W-phase coil 212c.

以上によれば、コイル212に過電流が流れない場合、駆動装置100は、S24〜S30の処理を繰り返し行う。これによれば、PWM出力部20は、通電を切り換えた後のコイル212に対するDuty制御において、Duty値を初期値から時間経過とともに増加させる。   According to the above, when no overcurrent flows through the coil 212, the driving device 100 repeatedly performs the processing of S24 to S30. According to this, the PWM output unit 20 increases the Duty value over time from the initial value in the Duty control on the coil 212 after the energization is switched.

S26でコイル212に過電流が流れていると過電流判定部32が判定した場合、通電相であるV相コイル212b及びW相コイル212cに対してロータが動き難い位置に配置されている可能性がある。よって、PWM出力部20は、S26で通電させていたV相コイル212b及びW相コイル212cの通電を停止する(S32)。   When the overcurrent determination unit 32 determines that an overcurrent is flowing through the coil 212 in S26, the rotor may be located at a position where the rotor is difficult to move with respect to the V-phase coil 212b and the W-phase coil 212c which are the energized phases. There is. Therefore, the PWM output unit 20 stops the energization of the V-phase coil 212b and the W-phase coil 212c that have been energized in S26 (S32).

駆動装置100では、S20におけるコイル212の通電停止からS32におけるコイル212の通電停止までの時間を4ms以内とする。言い換えると、S20におけるコイル212の通電停止からS32におけるコイル212の通電停止までの時間が4ms以内となるように、Duty値の初期値、及び、S30でDuty値を増加させる値が設定されている。   In the driving device 100, the time from the stop of energization of the coil 212 in S20 to the stop of energization of the coil 212 in S32 is set within 4 ms. In other words, the initial value of the Duty value and the value to increase the Duty value in S30 are set so that the time from the stop of the energization of the coil 212 in S20 to the stop of the energization of the coil 212 in S32 is within 4 ms. .

PWM出力部20がS32の処理を行った後、駆動装置100は、S22〜S32で行ったV相コイル212b及びW相コイル212cに対する処理と同じ処理を、S34〜S44でW相コイル212c及びU相コイル212aに対して行う。   After the PWM output unit 20 performs the process of S32, the driving device 100 performs the same process as the process on the V-phase coil 212b and the W-phase coil 212c performed in S22 to S32, and the W-phase coil 212c and U in S34 to S44. This is performed for the phase coil 212a.

PWM出力部20がS32で通電を停止した後、Duty算出部18はDuty値を初期化する(S34)。このとき、Duty算出部18は、Duty値を、S10で用いた初期値、すなわちS22で用いた初期値にする。これにより、Duty算出部18がS30で増加させていたDuty値は、S22の初期値に戻る。   After the PWM output unit 20 stops energization in S32, the Duty calculation unit 18 initializes the Duty value (S34). At this time, the duty calculation unit 18 sets the duty value to the initial value used in S10, that is, the initial value used in S22. Thus, the duty value that has been increased by the duty calculating unit 18 in S30 returns to the initial value in S22.

そして通電パターン生成部16は、W相コイル212cからU相コイル212aへ電流が流れる通電パターンを生成し、PWM出力部20に出力する。PWM出力部20は、通電パターンとDuty値とを合成し、PWM信号を出力する。これにより、インバータ回路22は、W相コイル212cからU相コイル212aへ電流を流すように、W相コイル212c及びU相コイル212aを通電させる(S36)。   Then, the energization pattern generation unit 16 generates an energization pattern in which current flows from the W-phase coil 212c to the U-phase coil 212a, and outputs the generated energization pattern to the PWM output unit 20. The PWM output unit 20 combines the energization pattern and the Duty value, and outputs a PWM signal. Thereby, the inverter circuit 22 energizes the W-phase coil 212c and the U-phase coil 212a so that a current flows from the W-phase coil 212c to the U-phase coil 212a (S36).

次に、過電流判定部32は、S36によるコイル212の通電により、コイル212に過電流が流れているか否かを判定する(S38)。そして、S38でコイル212に過電流が流れていないと判定されると、位置検出部14がロータの回転位置を特定できたか否かを判定する(S40)。   Next, the overcurrent determining unit 32 determines whether an overcurrent is flowing through the coil 212 due to the energization of the coil 212 in S36 (S38). Then, when it is determined in S38 that no overcurrent is flowing through the coil 212, it is determined whether or not the position detecting unit 14 has been able to identify the rotational position of the rotor (S40).

S40において位置検出部14がロータの回転位置を特定しない場合、Duty算出部18はDuty値を増加させる(S42)。S42においてDuty算出部18がDuty値を増加させる割合は、例えば、S18及びS30で増加させた割合と同じとする。   If the position detecting unit 14 does not specify the rotational position of the rotor in S40, the Duty calculating unit 18 increases the Duty value (S42). The rate at which the duty calculation unit 18 increases the duty value in S42 is, for example, the same as the rate increased in S18 and S30.

Duty算出部18がS42でDuty値を増加させた後、PWM出力部20は、増加したDuty値に基づきPWM信号を出力する。これにより、S36の処理に戻り、インバータ回路22がW相コイル212c及びU相コイル212aを通電させる。   After the duty calculation unit 18 increases the duty value in S42, the PWM output unit 20 outputs a PWM signal based on the increased duty value. Thereby, the process returns to S36, and the inverter circuit 22 energizes the W-phase coil 212c and the U-phase coil 212a.

以上によれば、コイル212に過電流が流れない場合、駆動装置100は、S36〜S42の処理を繰り返し行う。これによれば、PWM出力部20は、S24〜S30の処理と同様に、通電を切り換えた後のコイル212に対するDuty制御において、Duty値を初期値から時間経過とともに増加させる。   According to the above, when the overcurrent does not flow through the coil 212, the driving device 100 repeatedly performs the processing of S36 to S42. According to this, similarly to the processing of S24 to S30, in the Duty control on the coil 212 after the energization is switched, the PWM output unit 20 increases the Duty value with time from the initial value.

また、S38でコイル212に過電流が流れていると過電流判定部32が判定した場合、通電相のコイル212に対してロータが回り難い位置に配置されているのではなく、ブラシレスモータ200がロック状態になっているとみなすことができる。ロック状態とは、何らかの理由によってロータが回転し難くなっているブラシレスモータ200の状態である。   When the overcurrent determining unit 32 determines that an overcurrent is flowing through the coil 212 in S38, the brushless motor 200 is not located at a position where the rotor is not easily rotated with respect to the coil 212 of the energized phase. It can be regarded as being in a locked state. The locked state is a state of the brushless motor 200 in which the rotor is difficult to rotate for some reason.

S38でコイル212に過電流が流れていると過電流判定部32が判定した場合、PWM出力部20は、ブラシレスモータ200がロック状態にされているとみなし、S36で通電させていたW相コイル212c及びU相コイル212aの通電を停止する(S44)。   If the overcurrent determination unit 32 determines that an overcurrent is flowing through the coil 212 in S38, the PWM output unit 20 determines that the brushless motor 200 is in the locked state, and the W-phase coil that has been energized in S36. The energization of the 212c and the U-phase coil 212a is stopped (S44).

駆動装置100では、S32におけるコイル212の通電停止からS44におけるコイル212の通電停止までの時間を4ms以内とする。言い換えると、S32におけるコイル212の通電停止からS44におけるコイル212の通電停止までの時間が4ms以内となるように、Duty値の初期値、及び、S42でDuty値を増加させる値が設定されている。以上によれば本実施形態では、ブラシレスモータ200がロック状態にある場合、駆動装置100が、初期駆動制御の開始から12ms以内にロック状態であると判定する。   In the driving device 100, the time from the stop of energization of the coil 212 in S32 to the stop of energization of the coil 212 in S44 is set to within 4 ms. In other words, the initial value of the Duty value and the value for increasing the Duty value in S42 are set so that the time from the stop of the energization of the coil 212 in S32 to the stop of the energization of the coil 212 in S44 is within 4 ms. . As described above, in the present embodiment, when the brushless motor 200 is in the locked state, the driving device 100 determines that the locked state is within 12 ms from the start of the initial drive control.

駆動装置100は、S44の処理を行った後、初期駆動制御を終了し、誘起駆動制御を行わない。S44の後において駆動装置100は、例えば、ブラシレスモータ200がロック状態にあることを示す信号を外部に出力したり、ブラシレスモータ200がロック状態にあることを前提にした制御、例えば所定時間後に再度初期駆動制御を開始すること等を行う。   After performing the processing of S44, the driving device 100 ends the initial driving control and does not perform the induction driving control. After S44, the drive device 100 outputs, for example, a signal indicating that the brushless motor 200 is in the locked state to the outside, or performs control on the assumption that the brushless motor 200 is in the locked state, for example, again after a predetermined time. Starting the initial drive control is performed.

一方、S16、S28、及び、S40において位置検出部14がロータの回転位置を特定した場合、初期駆動制御を終了するとともに誘起駆動制御を開始する。   On the other hand, when the position detecting unit 14 specifies the rotational position of the rotor in S16, S28, and S40, the initial drive control ends and the induction drive control starts.

次に、図3〜図6に基づき、誘起駆動制御の処理手順について説明する。   Next, a processing procedure of the induced drive control will be described with reference to FIGS.

誘起駆動制御が開始されると、PWM出力部20は、現在の時刻が回転チェックタイミングか否かを判定する(S50)。回転チェックタイミングとは、駆動装置100がロータの回転を停止させて、ロータの回転位置を特定する期間である。回転チェックタイミングを設けることで、駆動装置100は、ロータの回転位置を誤特定している場合に、ロータの回転位置及び回転速度を修正できる。回転チェックタイミングは、例えば、誘起駆動制御開始後の経過時間や、ロータの回転速度が安定しているか否かに基づき設定される。また、駆動装置100は定期的に回転チェックタイミングを設けてもよい。   When the induction drive control is started, the PWM output unit 20 determines whether the current time is the rotation check timing (S50). The rotation check timing is a period in which the driving device 100 stops the rotation of the rotor and specifies the rotational position of the rotor. By providing the rotation check timing, the drive device 100 can correct the rotation position and the rotation speed of the rotor when the rotation position of the rotor is erroneously specified. The rotation check timing is set based on, for example, the elapsed time after the start of the induced drive control and whether the rotation speed of the rotor is stable. Further, the drive device 100 may periodically provide a rotation check timing.

PWM出力部20は、S50で回転チェックタイミングではないと判定すると、ロータの回転位置に応じたPWM信号を出力する。これにより、インバータ回路22がコイル212を通電させる(S52)。PWM出力部20がS52で用いるロータの回転位置は、初期駆動制御又は誘起駆動制御においてロータの回転位置を特定する処理のうちのS52の直近の処理で特定されたロータの回転位置である。S52においてPWM出力部20は、インバータ回路22に対し、例えば、120度通電方式により矩形波駆動を行う。   If it is determined in S50 that the timing is not the rotation check timing, the PWM output unit 20 outputs a PWM signal corresponding to the rotational position of the rotor. Thereby, the inverter circuit 22 energizes the coil 212 (S52). The rotational position of the rotor used by the PWM output unit 20 in S52 is the rotational position of the rotor specified in the process immediately before S52 in the process of specifying the rotational position of the rotor in the initial drive control or the induced drive control. In S52, the PWM output unit 20 performs rectangular wave driving on the inverter circuit 22 by, for example, a 120-degree conduction method.

次に、位置検出部14は、S52で非通電相とされたコイル212に誘起電圧が生じているか否かをコンパレータ12の出力信号に基づき判定する。これにより位置検出部14は、ロータの回転位置を特定したか否かを判定する(S54)。そして位置検出部14は、S54の判定結果に応じた位置検出信号を通電パターン生成部16及びPWM出力部20に出力する。   Next, the position detection unit 14 determines whether or not an induced voltage is generated in the coil 212 that has been turned off in S52 based on the output signal of the comparator 12. Accordingly, the position detection unit 14 determines whether or not the rotation position of the rotor has been specified (S54). Then, the position detection unit 14 outputs a position detection signal corresponding to the determination result of S54 to the energization pattern generation unit 16 and the PWM output unit 20.

S54で位置検出部14がロータの回転位置を特定しない場合、PWM出力部20はS50の処理に戻る。以上によれば、回転チェックタイミングではなく、且つ、位置検出部14がロータの回転位置を特定しない場合、駆動装置100は、S50〜S54の処理を繰り返し行う。   If the position detection unit 14 does not specify the rotational position of the rotor in S54, the PWM output unit 20 returns to the process of S50. According to the above, when it is not the rotation check timing and the position detection unit 14 does not specify the rotation position of the rotor, the driving device 100 repeats the processing of S50 to S54.

ところで、コイル212が通電相から非通電相にされたタイミング、すなわちMOSFET26a,26bがオンからオフにされたタイミングでは、ダイオード28a,28bに還流電流が流れる。この還流電流により、対応するコイル212の端子電圧にスパイクノイズが生じる。そのため、コンパレータ12の出力信号は、誘起電圧が生じたタイミングに加えて、スパイクノイズが生じたタイミングにおいても変化する。   By the way, at the timing when the coil 212 is changed from the energized phase to the non-energized phase, that is, at the timing when the MOSFETs 26a and 26b are turned off from on, a return current flows through the diodes 28a and 28b. This return current causes spike noise in the terminal voltage of the corresponding coil 212. Therefore, the output signal of the comparator 12 changes at the timing when the spike noise occurs, in addition to the timing when the induced voltage occurs.

これに対し、図4〜図6に示すように、位置検出部14は、スパイクノイズによりロータの回転位置を誤特定しないように、各コンパレータ12の出力信号に対して監視期間を設けている。なお、コイル212が非通電とされた期間のうちの監視期間以外の期間を、マスク期間と称する。   On the other hand, as shown in FIGS. 4 to 6, the position detection unit 14 provides a monitoring period for the output signal of each comparator 12 so that the rotational position of the rotor is not erroneously specified by spike noise. A period other than the monitoring period in the period in which the coil 212 is de-energized is referred to as a mask period.

位置検出部14は、監視期間においてのみコンパレータ12の出力信号の変化を監視し、マスク期間における出力信号の変化については位置検出信号に反映させない。位置検出部14は、監視期間として、U相コンパレータ12aの出力信号を監視する監視期間Tu、V相コンパレータ12bの出力信号を監視する監視期間Tv、及び、W相コンパレータ12cの出力信号を監視する監視期間Twを有している。   The position detector 14 monitors the change of the output signal of the comparator 12 only during the monitoring period, and does not reflect the change of the output signal during the mask period on the position detection signal. The position detector 14 monitors, as monitoring periods, a monitoring period Tu for monitoring the output signal of the U-phase comparator 12a, a monitoring period Tv for monitoring the output signal of the V-phase comparator 12b, and an output signal of the W-phase comparator 12c. It has a monitoring period Tw.

図4では、W相コイル212cに誘起電圧が生じているか否かを示すW相コンパレータ12cの出力信号を図示している。位置検出部14は、W相コイル212cが非通電相とされてから所定時間が経過するまでマスク期間を設けている。そして、位置検出部14は、W相コイル212cが非通電相とされたタイミングから所定時間が経過した後に監視期間Twを設け、W相コイル212cが通電すると監視期間Twを終了する。位置検出部14は、W相コイル212cに対して監視期間Twを設けたのと同様の方法で、U相コイル212aに対して監視期間Tuを設けるとともに、V相コイル212bに対して監視期間Tvを設ける。   FIG. 4 illustrates an output signal of the W-phase comparator 12c indicating whether an induced voltage is generated in the W-phase coil 212c. The position detection unit 14 provides a mask period until a predetermined time elapses after the W-phase coil 212c is set to the non-energized phase. Then, the position detection unit 14 provides a monitoring period Tw after a predetermined time has elapsed from the timing when the W-phase coil 212c is set to the non-energized phase, and ends the monitoring period Tw when the W-phase coil 212c is energized. The position detection unit 14 provides a monitoring period Tu for the U-phase coil 212a and a monitoring period Tv for the V-phase coil 212b in the same manner as providing the monitoring period Tw for the W-phase coil 212c. Is provided.

本実施形態において、位置検出部14は、監視期間におけるコンパレータ12の出力信号の立ち上がりエッジを特定することで、コイル212の端子電圧に生じる誘起電圧を特定する。詳述すると、位置検出部14は、監視期間においてコンパレータ12の出力信号がHighである場合に、コンパレータ12の出力信号の立ち上がりエッジを特定したと判定する。すなわち、位置検出部14は、監視期間においてコンパレータ12の出力信号がHighの場合に、誘起電圧を特定したと判定するとともに、ロータの回転位置を特定したと判定する。   In the present embodiment, the position detection unit 14 specifies the induced voltage generated in the terminal voltage of the coil 212 by specifying the rising edge of the output signal of the comparator 12 during the monitoring period. More specifically, when the output signal of the comparator 12 is High during the monitoring period, the position detection unit 14 determines that the rising edge of the output signal of the comparator 12 has been specified. That is, when the output signal of the comparator 12 is High during the monitoring period, the position detection unit 14 determines that the induced voltage has been specified and determines that the rotational position of the rotor has been specified.

S54で位置検出部14がロータの回転位置を特定した場合、Duty算出部18は、位置検出信号に基づきロータの回転速度の現在値を算出する(S56)。ロータの回転速度は、S56の直前のS54で位置検出部14が検出したと判定したロータの回転位置と、直前のS54の1つ前に検出されたロータの回転位置と、の回転角度の差を、回転するのに掛かった時間で割った値である。   When the position detecting unit 14 specifies the rotational position of the rotor in S54, the duty calculating unit 18 calculates the current value of the rotational speed of the rotor based on the position detection signal (S56). The rotational speed of the rotor is the difference between the rotational angle of the rotor determined to be detected by the position detector 14 in S54 immediately before S56 and the rotational position of the rotor detected immediately before S54. Divided by the time taken to rotate.

次に、Duty算出部18は、S56で算出した回転速度に基づき、Duty値を算出する(S58)。詳述すると、Duty算出部18は、ロータの回転速度の現在値が目標値となるように、Duty値を算出する。Duty算出部18は、算出したDuty値をPWM出力部20に出力する。   Next, the duty calculation unit 18 calculates a duty value based on the rotation speed calculated in S56 (S58). More specifically, the duty calculation unit 18 calculates the duty value so that the current value of the rotation speed of the rotor becomes the target value. The duty calculation unit 18 outputs the calculated duty value to the PWM output unit 20.

次に、PWM出力部20は、S58で算出されたDuty値が0%であるか否かを判定する(S60)。Duty算出部18は、例えばロータの回転を停止させる場合にS58でDuty値を0%とする。PWM出力部20は、S60でDuty値が0%であると判定すると、S52で通電させていたコイル212の通電を停止する(S62)。PWM出力部20は、S62の処理を行った後、誘起駆動制御を終了する。   Next, the PWM output unit 20 determines whether the Duty value calculated in S58 is 0% (S60). For example, when stopping the rotation of the rotor, the Duty calculating unit 18 sets the Duty value to 0% in S58. When determining that the Duty value is 0% in S60, the PWM output unit 20 stops the energization of the coil 212 that has been energized in S52 (S62). After performing the process of S62, the PWM output unit 20 ends the induction drive control.

PWM出力部20は、S60でDuty値が0%ではないと判定すると、S50の処理に戻る。以上によれば、回転チェックタイミングではなく、且つ、Duty値が0%ではない場合、駆動装置100は、S50〜S60の処理を繰り返し行う。   If the PWM output unit 20 determines that the Duty value is not 0% in S60, the process returns to S50. According to the above, when it is not the rotation check timing and the duty value is not 0%, the driving device 100 repeats the processing of S50 to S60.

上記したように、位置検出部14は、コンパレータ12の出力信号に対して監視期間を設けているため、マスク期間においてコンパレータ12の出力信号を監視しない。そのため、マスク期間において、コンパレータ12の出力信号が想定しているように変化していない場合がある。すなわち、マスク期間において、ロータが想定しているように回転していない場合がある。   As described above, the position detection unit 14 does not monitor the output signal of the comparator 12 during the mask period because the monitoring period is provided for the output signal of the comparator 12. Therefore, the output signal of the comparator 12 may not change as expected during the mask period. That is, the rotor may not rotate as expected during the mask period.

この場合、例えば位置検出部14は、1回転毎にロータの回転位置を特定するはずが、1/2回転毎や、1/3回転毎に回転位置を特定してしまう虞がある。すなわち、位置検出部14は、監視期間を設けたことにより、ロータの回転位置を誤特定する虞がある。この場合、Duty算出部18は、ロータの回転速度の現在値を、実際の速度よりも2倍速い速度や、3倍速い速度として誤って算出してしまう。すなわち、ロータの回転速度の現在値が、駆動装置100の想定している速度の1/2や、1/3となってしまう。   In this case, for example, the position detection unit 14 should specify the rotation position of the rotor every one rotation, but may specify the rotation position every 1/2 rotation or every 1/3 rotation. That is, the position detecting unit 14 may erroneously identify the rotational position of the rotor due to the provision of the monitoring period. In this case, the duty calculation unit 18 erroneously calculates the current value of the rotation speed of the rotor as a speed twice or three times faster than the actual speed. That is, the current value of the rotation speed of the rotor is 1 / or の of the speed assumed by the driving device 100.

この場合には、S58におけるDuty値の算出や、S52におけるロータの回転位置に応じたコイル212の通電が、正常に行われない。図5では、ロータの回転位置の誤特定により、ロータの回転速度が駆動装置100の想定している速度の1/2となっている場合について示している。   In this case, the calculation of the duty value in S58 and the energization of the coil 212 corresponding to the rotational position of the rotor in S52 are not performed normally. FIG. 5 shows a case where the rotational speed of the rotor is 1 / of the speed assumed by the drive device 100 due to erroneous identification of the rotational position of the rotor.

駆動装置100は、ロータの回転位置の誤特定に対する対策として、上記した回転チェックタイミングを設けている。PWM出力部20は、S50で現在の時刻が回転チェックタイミングであると判定すると、ステータ210における3相全てのコイル212の通電を停止する(S64)。   The drive device 100 provides the above-described rotation check timing as a countermeasure against erroneous identification of the rotational position of the rotor. When determining that the current time is the rotation check timing in S50, the PWM output unit 20 stops energizing all the coils 212 of the three phases in the stator 210 (S64).

図6では、U相コイル212a及びV相コイル212bに対する通電の後に回転チェックタイミングとなり、PWM出力部20がS64で全てのコイル212に対する通電を停止させている。以下、コイル212の通電が停止された期間を、通電停止期間と示す。通電停止期間の開始直後には端子電圧にスパイクノイズが生じる。そのため、位置検出部14は、通電停止期間が開始してから所定期間が経過するまで、コンパレータ12の出力信号にマスク期間を設けている。   In FIG. 6, the rotation check timing comes after the energization of the U-phase coil 212a and the V-phase coil 212b, and the PWM output unit 20 stops energization of all the coils 212 in S64. Hereinafter, a period during which the energization of the coil 212 is stopped is referred to as an energization stop period. Immediately after the start of the power supply stop period, spike noise occurs in the terminal voltage. Therefore, the position detection unit 14 provides a mask period for the output signal of the comparator 12 until a predetermined period elapses from the start of the power supply stop period.

通電停止期間の開始から所定期間経過後、位置検出部14は、コンパレータ12の出力信号に監視期間を設けてロータの回転位置を特定する(S66)。S66において位置検出部14は、3つのコンパレータ12の出力信号を監視する。すなわち、通電停止期間において位置検出部14は、3相全てのコイル212の端子電圧に対し、誘起電圧が生じるか否かを判定する。   After a lapse of a predetermined period from the start of the energization stop period, the position detection unit 14 specifies a rotation period of the rotor by providing a monitoring period in the output signal of the comparator 12 (S66). In S66, the position detector 14 monitors the output signals of the three comparators 12. That is, during the power supply stop period, the position detection unit 14 determines whether an induced voltage is generated with respect to the terminal voltages of all the coils 212 of the three phases.

S66において位置検出部14は、例えば、何れか1つのコンパレータ12の出力信号に変化があった場合に、ロータの回転位置を特定したと判定する。位置検出部14は、コンパレータ12の出力信号に変化がない場合、ロータの回転位置を特定しないと判定し、S66の判定に戻る。すなわち、コンパレータ12の出力信号に変化がない場合、位置検出部14はS66の判定を繰り返し行う。   In S66, for example, when there is a change in the output signal of any one of the comparators 12, the position detection unit 14 determines that the rotational position of the rotor has been specified. When there is no change in the output signal of the comparator 12, the position detection unit 14 determines that the rotational position of the rotor is not specified, and returns to the determination of S66. That is, when there is no change in the output signal of the comparator 12, the position detection unit 14 repeatedly performs the determination in S66.

図6に示す例では、通電停止期間の開始から所定時間経過後に、V相コンパレータ12bの出力信号に基づき位置検出部14がS66でロータの回転位置を特定したと判定する。位置検出部14は、S66でロータの回転位置を検出した場合、検出したロータの回転位置に応じて位置検出信号の値を変化させる。   In the example shown in FIG. 6, after a predetermined time has elapsed from the start of the power supply stop period, it is determined that the position detection unit 14 has specified the rotational position of the rotor in S66 based on the output signal of the V-phase comparator 12b. When detecting the rotation position of the rotor in S66, the position detection unit 14 changes the value of the position detection signal according to the detected rotation position of the rotor.

PWM出力部20は、S66において位置検出部14によりロータの回転位置が特定された場合であっても、全てのコイル212に対する通電停止を継続する(S68)。すなわち、S66でロータの回転位置が特定された場合であっても、PWM出力部20は特定されたロータの回転位置に応じた通電を行わない。   The PWM output unit 20 continues to stop energizing all the coils 212 even if the rotational position of the rotor is specified by the position detection unit 14 in S66 (S68). That is, even if the rotational position of the rotor is specified in S66, the PWM output unit 20 does not perform energization according to the specified rotational position of the rotor.

次に、位置検出部14は、S54の処理を行い、ロータの回転位置を特定したか否かを判定する。S68の直後のS54の処理が行われるタイミングでは、3相全てのコイル212に対する通電が停止されている。S68の直後のS54において位置検出部14は、何れか1つのコンパレータ12の出力信号に変化があった場合に、例えばU相コンパレータ12aの出力信号に変化があった場合に、ロータの回転位置を特定したと判定する。   Next, the position detector 14 performs the process of S54, and determines whether or not the rotational position of the rotor has been specified. At the timing when the process of S54 is performed immediately after S68, the energization to all the three-phase coils 212 is stopped. In S54 immediately after S68, the position detector 14 determines the rotational position of the rotor when the output signal of any one of the comparators 12 changes, for example, when the output signal of the U-phase comparator 12a changes. Judge as specified.

S68の直後のS54においても、S52の直後のS54における処理と同様に、ロータの回転位置が特定された場合にS56の処理へ進み、ロータの回転位置を特定されない場合にS50の処理に進む。なお、S68の直後のS54でロータの回転位置が特定されない場合であっても、回転チェックタイミングの期間内であれば、S66の処理が再び行われ、通電停止期間にロータの回転位置が特定される。   In S54 immediately after S68, similarly to the processing in S54 immediately after S52, the process proceeds to S56 when the rotational position of the rotor is specified, and proceeds to S50 when the rotational position of the rotor is not specified. Even if the rotational position of the rotor is not specified in S54 immediately after S68, the process of S66 is performed again within the period of the rotation check timing, and the rotational position of the rotor is specified in the power supply stop period. You.

以上によれば、回転チェックタイミングの期間内において位置検出部14は、3相全てのコイル212の通電が停止されている状態で、ロータの回転位置を複数回特定する。通電停止期間では、3相全てのコイル212の通電が継続して停止されているため、コイル212の端子電圧にスパイクノイズは生じない。そのため、通電停止期間において位置検出部14は、ロータの回転位置を特定した後、さらに回転位置を特定する前にマスク期間を設けない。言い換えると、位置検出部14は、ロータの回転位置を複数回特定するにあたり、コンパレータ12の出力信号に対して、途切れない1回の監視期間を設ける。すなわち、位置検出部14は、通電停止期間のうちの途切れない1回の監視期間で、非通電相とされた複数のコイル212について誘起電圧の特定を複数回行う。   According to the above, the position detection unit 14 specifies the rotation position of the rotor a plurality of times in a state where the energization of all the three-phase coils 212 is stopped during the rotation check timing. In the power supply stop period, the power supply to all three phases of the coils 212 is continuously stopped, so that no spike noise occurs in the terminal voltage of the coils 212. Therefore, in the power supply stop period, the position detecting unit 14 does not provide a mask period after specifying the rotation position of the rotor and before specifying the rotation position. In other words, the position detection unit 14 provides one continuous monitoring period for the output signal of the comparator 12 when specifying the rotational position of the rotor a plurality of times. That is, the position detection unit 14 specifies the induced voltage for the plurality of coils 212 in the non-energized phase a plurality of times in one uninterrupted monitoring period of the energization stop period.

図6に示す例において、位置検出部14は、通電停止期間でU相コンパレータ12aの出力信号がLowからHighになっていることに基づき、S54でロータの回転位置を特定したと判定する。そして、位置検出部14は、通電停止期間において2回目のロータの回転位置の特定をすると、特定したロータの回転位置に応じて位置検出信号を変化させる。そのため、Duty算出部18は、S56において、通電停止期間において特定されたロータの2つの回転位置に基づき、ロータの回転速度の現在値を算出する。これによれば、Duty算出部18は、ロータの回転速度の現在値を誤って算出していた場合に正しい値に修正できる。   In the example illustrated in FIG. 6, the position detection unit 14 determines that the rotational position of the rotor has been specified in S54 based on the output signal of the U-phase comparator 12a being changed from Low to High during the power supply stop period. Then, when specifying the second rotation position of the rotor during the power-supply stop period, the position detection unit 14 changes the position detection signal according to the specified rotation position of the rotor. Therefore, in S56, the duty calculation unit 18 calculates the current value of the rotation speed of the rotor based on the two rotation positions of the rotor specified during the power supply stop period. According to this, the duty calculation unit 18 can correct the current value of the rotation speed of the rotor to a correct value when the current value is incorrectly calculated.

この場合Duty算出部18は、S56と同様に、S58においてDuty値を誤って算出していた場合に正しい値に修正できる。そして、Duty算出部18は、修正したDuty値をPWM出力部20に出力する。   In this case, the duty calculation unit 18 can correct the duty value to a correct value when the duty value is incorrectly calculated in step S58, as in step S56. Then, the duty calculation unit 18 outputs the corrected duty value to the PWM output unit 20.

また、位置検出部14が通電停止期間においてS54で2回目のロータの回転位置の特定をすると、通電パターン生成部16が通電パターンを生成する。このとき通電パターン生成部16は、通電停止期間において特定されたロータの2つの回転位置に基づき、通電パターンを生成する。これにより、通電パターン生成部16は、誤った通電パターンを生成していた場合に正しいパターンに修正できる。   When the position detector 14 specifies the second rotation position of the rotor in S54 during the power-supply suspension period, the power-supply pattern generator 16 generates a power-supply pattern. At this time, the energization pattern generation unit 16 generates an energization pattern based on the two rotational positions of the rotor specified during the energization stop period. Thereby, the energization pattern generation unit 16 can correct the energization pattern to a correct pattern when an incorrect energization pattern is generated.

次に、Duty値が0%ではなく、且つ、現在の時刻が回転チェックタイミングではない場合、PWM出力部20は、S52の処理を行う。このときPWM出力部20は、通電停止期間において算出されたDuty値と、通電停止期間において生成された通電パターンと、を合成し、ロータの回転位置に応じた通電を行う。これにより、PWM出力部20は、正しい通電パターン及び正しいDuty値を用いてコイル212を通電させることができる。   Next, when the Duty value is not 0% and the current time is not the rotation check timing, the PWM output unit 20 performs the processing of S52. At this time, the PWM output unit 20 combines the Duty value calculated during the power supply stop period with the power supply pattern generated during the power supply stop period, and performs power supply according to the rotational position of the rotor. Thereby, the PWM output unit 20 can energize the coil 212 using the correct energization pattern and the correct Duty value.

なお、回転チェックタイミングにおいてS66でロータの回転位置が特定された後で、S54でロータの回転位置が特定されない場合に、時間経過が経過することで、次の回転位置が特定されずに回転チェックタイミングが終了する場合がある。この場合には、通電停止期間にロータの回転位置が1回しか特定されない。また、回転チェックタイミングの期間内に、S66でロータの回転位置が特定されるとともにS54で回転位置が特定されないことが繰り返されて、通電停止期間に回転位置が3回以上特定されることもある。   After the rotation position of the rotor is specified in S66 at the rotation check timing, if the rotation position of the rotor is not specified in S54, the passage of time elapses, and the rotation check is performed without specifying the next rotation position. Timing may end. In this case, the rotational position of the rotor is specified only once during the power supply stop period. Further, during the period of the rotation check timing, the rotation position of the rotor is specified in S66 and the rotation position is not specified in S54 is repeated, so that the rotation position may be specified three or more times during the power supply stop period. .

次に、上記した駆動装置100の効果について説明する。   Next, effects of the above-described driving device 100 will be described.

コイル212が通電しているにもかかわらず通電相のコイル212との相対位置に応じてロータが回転しない場合には、インピーダンスが小さくなり、コイル212に過電流が流れることとなる。これに対し本実施形態の初期駆動制御では、通電によってコイル212に過電流が流れた場合に、通電パターン生成部16が、通電相のコイル212との相対位置に応じてロータが回転していないとみなして、コイル212の通電パターンを切り換える。   If the rotor does not rotate in accordance with the position of the energized phase relative to the coil 212 even though the coil 212 is energized, the impedance becomes small and an overcurrent flows through the coil 212. On the other hand, in the initial drive control of the present embodiment, when an overcurrent flows through the coil 212 due to energization, the energization pattern generation unit 16 does not rotate the rotor according to the relative position of the energization phase to the coil 212. As a result, the energization pattern of the coil 212 is switched.

そして、切り換えられた通電パターンに基づきPWM出力部20がコイル212を通電させることで、通電相のコイル212に対するロータの相対位置を変化させることができる。これにより、通電相のコイル212との相対位置に応じてロータが回転しないのを抑制できる。以上によれば、駆動装置100は、初期セットを行うことなく、ブラシレスモータ200を起動させることができる。よって、ブラシレスモータ200の起動時間が長くなるのを抑制できる。   When the PWM output unit 20 energizes the coil 212 based on the switched energization pattern, the relative position of the rotor with respect to the coil 212 in the energized phase can be changed. Thus, it is possible to prevent the rotor from rotating in accordance with the position of the energized phase relative to the coil 212. According to the above, the driving device 100 can start the brushless motor 200 without performing the initial setting. Therefore, it is possible to suppress an increase in the start-up time of the brushless motor 200.

ところで、ロータが回転していない状態又はロータの回転速度が遅い状態では、インピーダンスが小さく、コイル212に過電流が生じ易い。すなわち、ロータの回転開始時には、コイル212に過電流が生じ易い。これに対し、Duty算出部18がDuty値を小さくすると、コイル212に過電流は流れ難いが、ロータが回転し難く、位置検出部14がロータの回転位置を特定し難い。   By the way, when the rotor is not rotating or the rotation speed of the rotor is low, the impedance is small, and an overcurrent is easily generated in the coil 212. That is, at the start of the rotation of the rotor, an overcurrent is easily generated in the coil 212. On the other hand, when the duty calculation unit 18 reduces the duty value, the overcurrent does not easily flow through the coil 212, but the rotor does not easily rotate, and the position detection unit 14 does not easily specify the rotation position of the rotor.

これに対して本実施形態では、初期駆動制御においてDuty算出部18が、コイル212の通電開始時から時間経過とともにDuty値を増加させる。また、Duty算出部18は、過電流によりコイル212の通電が切り換えられた場合に、Duty値を初期化するとともに、通電が切り換えられたときから時間経過とともにDuty値を増加させる。これによれば、駆動装置100は、ロータの回転開始時において、Duty値を小さくして、コイル212に過電流が流れるのを抑制しつつ、ロータを回転させることができる。また、駆動装置100は、ロータの回転が開始してコイル212に過電流が流れ難い状態になると、Duty値を大きくしてロータの回転位置が特定できないのを抑制できる。   On the other hand, in the present embodiment, in the initial drive control, the Duty calculation unit 18 increases the Duty value with the lapse of time from the start of energization of the coil 212. In addition, when the energization of the coil 212 is switched due to the overcurrent, the Duty calculation unit 18 initializes the Duty value, and increases the Duty value with the lapse of time from when the energization is switched. According to this, at the time of starting the rotation of the rotor, the drive device 100 can reduce the Duty value and rotate the rotor while suppressing the overcurrent from flowing through the coil 212. In addition, when the rotation of the rotor is started and the overcurrent hardly flows through the coil 212, the driving device 100 can increase the Duty value and suppress the rotation position of the rotor from being specified.

また、本実施形態の駆動装置100は、初期駆動制御において、過電流によりコイル212の通電パターンを切り換えた後においてもコイル212に過電流が流れている場合、ブラシレスモータ200がロック状態にあると判定する。これによれば、ブラシレスモータ200がロック状態であるか否かを判定するためのロック検出手段を駆動装置100に設ける必要がない。   In addition, in the initial drive control, when the overcurrent flows through the coil 212 even after the energization pattern of the coil 212 is switched due to the overcurrent in the initial drive control, the drive device 100 may determine that the brushless motor 200 is in the locked state. judge. According to this, it is not necessary to provide the drive device 100 with a lock detection unit for determining whether the brushless motor 200 is in the locked state.

また、本実施形態において位置検出部14は、通電停止期間のうちの途切れない1回の監視期間で、非通電相とされた複数のコイル212について誘起電圧の特定を複数回行う。これによれば、マスク期間においてロータが想定しているように回転していない場合であっても、駆動装置100は、ロータの回転位置及び回転速度を正しい値に修正できる。よって、PWM出力部20は、通電停止期間の経過後において、修正されたロータの回転位置及び回転速度に基づき、コイル212の通電を制御できる。   In the present embodiment, the position detection unit 14 specifies the induced voltage for the plurality of coils 212 in the non-energized phase a plurality of times in one uninterrupted monitoring period of the energization stop period. According to this, even when the rotor is not rotating as expected during the mask period, the driving device 100 can correct the rotational position and the rotational speed of the rotor to correct values. Therefore, the PWM output unit 20 can control the energization of the coil 212 based on the corrected rotation position and rotation speed of the rotor after the elapse of the energization stop period.

(その他実施形態)
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
(Other embodiments)
As described above, the preferred embodiments of the present invention have been described. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and can be variously modified and implemented without departing from the gist of the present invention.

上記実施形態では、駆動装置100が、初期駆動制御において時間経過とともにDuty値を増加させる例を示したが、これに限定するものではない。駆動装置100は、初期駆動制御においてDuty値を一定としてもよい。   In the above-described embodiment, an example has been described in which the drive device 100 increases the Duty value over time in the initial drive control, but the present invention is not limited to this. The drive device 100 may make the Duty value constant in the initial drive control.

上記実施形態では、駆動装置100が、S38でコイル212に過電流が流れていると判定すると、ブラシレスモータ200がロック状態であると判定する例を示した。しかしながら、これに限定するものではない。駆動装置100は、S38でコイル212に過電流が流れていると判定すると、S10の処理に戻ってもよい。   In the above-described embodiment, an example has been described in which the drive device 100 determines that the brushless motor 200 is in the locked state when it determines that an overcurrent is flowing through the coil 212 in S38. However, it is not limited to this. If the drive device 100 determines in S38 that an overcurrent is flowing through the coil 212, the drive device 100 may return to the process of S10.

上記実施形態においてインバータ回路22は、2つのMOSFET26a,26b及び2つのダイオード28a,28bを有する3つの素子モジュール24から構成された例を示したが、これに限定するものではない。インバータ回路22は、PWM出力部20からのPWM信号に応じてコイル212を通電させるものであればよい。   In the above embodiment, the inverter circuit 22 has been described as including the three element modules 24 having the two MOSFETs 26a and 26b and the two diodes 28a and 28b, but the invention is not limited thereto. Inverter circuit 22 may be any as long as it allows coil 212 to be energized in accordance with the PWM signal from PWM output unit 20.

上記実施形態では、ステータ210が3つのコイル212を有する例を示したが、これに限定されるものではない。コイル212の数は複数であればよい。   In the above embodiment, the example in which the stator 210 has the three coils 212 has been described, but the present invention is not limited to this. The number of coils 212 may be plural.

10…中性点電圧生成部、12…コンパレータ、12a…U相コンパレータ、12b…V相コンパレータ、12c…W相コンパレータ、14…位置検出部、16…通電パターン生成部、18…Duty算出部、20…PWM出力部、22…インバータ回路、24…素子モジュール、24a…U相素子モジュール、24b…V相素子モジュール、24c…W相素子モジュール、26a…MOSFET、26b…MOSFET、28a…ダイオード、28b…ダイオード、30…シャント抵抗、32…過電流判定部、100…駆動装置、200…ブラシレスモータ、210…ステータ、212…コイル、212a…U相コイル、212b…V相コイル、212c…W相コイル   10: neutral point voltage generator, 12: comparator, 12a: U-phase comparator, 12b: V-phase comparator, 12c: W-phase comparator, 14: position detector, 16: energization pattern generator, 18: Duty calculator, 20 PWM output unit, 22 inverter circuit, 24 element module, 24a U-phase element module, 24b V-phase element module, 24c W-phase element module, 26a MOSFET, 26b MOSFET, 28a diode, 28b ... Diode, 30 ... Shunt resistor, 32 ... Overcurrent judging unit, 100 ... Driver, 200 ... Brushless motor, 210 ... Stator, 212 ... Coil, 212a ... U-phase coil, 212b ... V-phase coil, 212c ... W-phase coil

Claims (6)

複数のコイル(212)を有するステータ(210)と、前記ステータに対して相対回転可能なロータと、を有するブラシレスモータ(200)を駆動する駆動装置であって、
前記ロータが回転している際に非通電相の前記コイルに生じる誘起電圧に基づき、前記ロータの回転位置を検出し、位置検出信号を出力する位置検出部(14)と、
前記コイルの通電開始時に前記コイルを通電させることで前記ロータを回転させて、前記位置検出部に前記回転位置を検出させる初期駆動制御を行うとともに、検出された前記位置検出信号に基づき前記コイルの通電を制御することで、前記誘起電圧に応じて前記ロータを回転させる誘起駆動制御を行う通電制御部(16,18,20)と、
前記コイルに流れる電流を検出し、電流検出信号を出力する電流検出部(30)と、
前記電流検出信号に基づき、前記コイルに過電流が流れているか否かを判定する過電流判定部(32)と、を備え、
前記初期駆動制御において前記通電制御部は、通電によって前記コイルに過電流が流れていると判定された場合に、前記コイルの通電相を切り換え
前記初期駆動制御において前記通電制御部は、Duty制御により前記コイルを通電させ、通電の開始時から時間経過とともにDuty値を増加させる駆動装置。
A driving device for driving a brushless motor (200) having a stator (210) having a plurality of coils (212) and a rotor rotatable relative to the stator,
A position detector (14) for detecting a rotational position of the rotor based on an induced voltage generated in the coil in a non-energized phase when the rotor is rotating, and outputting a position detection signal;
At the start of energization of the coil, the rotor is rotated by energizing the coil to perform initial drive control for causing the position detection unit to detect the rotational position, and based on the detected position detection signal, An energization control unit (16, 18, 20) for performing induction drive control for rotating the rotor according to the induced voltage by controlling the energization;
A current detector (30) for detecting a current flowing through the coil and outputting a current detection signal;
An overcurrent determination unit (32) that determines whether or not an overcurrent is flowing through the coil based on the current detection signal;
In the initial drive control, the energization control unit switches the energized phase of the coil when it is determined that an overcurrent is flowing through the coil due to energization ,
In the initial drive control, the energization control unit energizes the coil by Duty control, and increases the Duty value as time elapses from the start of energization .
複数のコイル(212)を有するステータ(210)と、前記ステータに対して相対回転可能なロータと、を有するブラシレスモータ(200)を駆動する駆動装置であって、
前記ロータが回転している際に非通電相の前記コイルに生じる誘起電圧に基づき、前記ロータの回転位置を検出し、位置検出信号を出力する位置検出部(14)と、
前記コイルの通電開始時に前記コイルを通電させることで前記ロータを回転させて、前記位置検出部に前記回転位置を検出させる初期駆動制御を行うとともに、検出された前記位置検出信号に基づき前記コイルの通電を制御することで、前記誘起電圧に応じて前記ロータを回転させる誘起駆動制御を行う通電制御部(16,18,20)と、
前記コイルに流れる電流を検出し、電流検出信号を出力する電流検出部(30)と、
前記電流検出信号に基づき、前記コイルに過電流が流れているか否かを判定する過電流判定部(32)と、を備え、
前記初期駆動制御において前記通電制御部は、通電によって前記コイルに過電流が流れていると判定された場合に、前記コイルの通電相を切り換え
前記初期駆動制御において前記通電制御部は、Duty制御により前記コイルを通電させ、過電流により前記コイルの通電相を切り換えた場合、Duty値を初期値に設定するとともに、通電相を切り換え時から時間経過とともにDuty値を増加させる駆動装置。
A driving device for driving a brushless motor (200) having a stator (210) having a plurality of coils (212) and a rotor rotatable relative to the stator,
A position detector (14) for detecting a rotational position of the rotor based on an induced voltage generated in the coil in a non-energized phase when the rotor is rotating, and outputting a position detection signal;
At the start of energization of the coil, the rotor is rotated by energizing the coil to perform initial drive control for causing the position detection unit to detect the rotational position, and based on the detected position detection signal, An energization control unit (16, 18, 20) for performing induction drive control for rotating the rotor according to the induced voltage by controlling the energization;
A current detector (30) for detecting a current flowing through the coil and outputting a current detection signal;
An overcurrent determination unit (32) that determines whether or not an overcurrent is flowing through the coil based on the current detection signal;
In the initial drive control, the energization control unit switches the energized phase of the coil when it is determined that an overcurrent is flowing through the coil due to energization ,
In the initial drive control, the energization control unit energizes the coil by Duty control, and when the energized phase of the coil is switched by an overcurrent, sets the Duty value to an initial value and sets a time from the time of switching the energized phase. A drive device that increases the Duty value over time .
複数のコイル(212)を有するステータ(210)と、前記ステータに対して相対回転可能なロータと、を有するブラシレスモータ(200)を駆動する駆動装置であって、
前記ロータが回転している際に非通電相の前記コイルに生じる誘起電圧に基づき、前記ロータの回転位置を検出し、位置検出信号を出力する位置検出部(14)と、
前記コイルの通電開始時に前記コイルを通電させることで前記ロータを回転させて、前記位置検出部に前記回転位置を検出させる初期駆動制御を行うとともに、検出された前記位置検出信号に基づき前記コイルの通電を制御することで、前記誘起電圧に応じて前記ロータを回転させる誘起駆動制御を行う通電制御部(16,18,20)と、
前記コイルに流れる電流を検出し、電流検出信号を出力する電流検出部(30)と、
前記電流検出信号に基づき、前記コイルに過電流が流れているか否かを判定する過電流判定部(32)と、を備え、
前記初期駆動制御において前記通電制御部は、通電によって前記コイルに過電流が流れていると判定された場合に、前記コイルの通電相を切り換え
前記初期駆動制御において前記通電制御部は、過電流により前記コイルの通電相を切り換えた後においても前記コイルに過電流が流れていると判定された場合、前記ブラシレスモータがロック状態にある駆動装置。
A driving device for driving a brushless motor (200) having a stator (210) having a plurality of coils (212) and a rotor rotatable relative to the stator,
A position detector (14) for detecting a rotational position of the rotor based on an induced voltage generated in the coil in a non-energized phase when the rotor is rotating, and outputting a position detection signal;
At the start of energization of the coil, the rotor is rotated by energizing the coil to perform initial drive control for causing the position detection unit to detect the rotational position, and based on the detected position detection signal, An energization control unit (16, 18, 20) for performing induction drive control for rotating the rotor according to the induced voltage by controlling the energization;
A current detector (30) for detecting a current flowing through the coil and outputting a current detection signal;
An overcurrent determination unit (32) that determines whether or not an overcurrent is flowing through the coil based on the current detection signal;
In the initial drive control, the energization control unit switches the energized phase of the coil when it is determined that an overcurrent is flowing through the coil due to energization ,
The drive device in which the brushless motor is in a locked state when it is determined in the initial drive control that the overcurrent is flowing through the coil even after switching the current-carrying phase of the coil due to the overcurrent. .
前記初期駆動制御において前記通電制御部は、Duty制御により前記コイルを通電させ、過電流により前記コイルの通電相を切り換えた場合、Duty値を初期値に設定するとともに、通電相を切り換え時から時間経過とともにDuty値を増加させる請求項に記載の駆動装置。 In the initial drive control, the energization control unit sets the Duty value to an initial value when the energized phase of the coil is switched by an overcurrent when the energized state of the coil is switched by the Duty control, and sets the time from the time when the energized phase is switched. 4. The driving device according to claim 3 , wherein the duty value increases with time. 前記初期駆動制御において前記通電制御部は、Duty制御により前記コイルを通電させ、通電の開始時から時間経過とともにDuty値を増加させる請求項2〜4のいずれか1項に記載の駆動装置。 The drive device according to any one of claims 2 to 4, wherein in the initial drive control, the energization control unit energizes the coil by duty control, and increases the Duty value as time elapses from the start of energization. 前記位置検出部は、前記誘起電圧を特定して前記回転位置を検出するにあたり、前記コイルが非通電相とされた期間のうちのスパイクノイズが生じない監視期間(Tw,Tu,Tv)でのみ前記コイルの電圧を監視し、
誘起駆動制御において前記通電制御部は、複数の前記コイルに対して通電を停止する通電停止期間を設け、
前記位置検出部は、前記通電停止期間のうちの途切れない1回の前記監視期間で、非通電相とされた複数の前記コイルについて前記誘起電圧の特定を複数回行って前記位置検出信号を出力し、
前記通電停止期間の経過後において前記通電制御部は、前記位置検出信号に基づき、前記通電停止期間で複数回特定された前記誘起電圧に応じて前記コイルの通電を制御する請求項1〜のいずれか1項に記載の駆動装置。
The position detecting unit detects the rotational position by specifying the induced voltage only during a monitoring period (Tw, Tu, Tv) during which spike noise does not occur in a period in which the coil is in the non-energized phase. Monitoring the voltage of the coil,
In the induction drive control, the energization control unit provides an energization stop period for stopping energization for the plurality of coils,
The position detection unit outputs the position detection signal by performing the identification of the induced voltage a plurality of times for the plurality of coils in the non-energized phase in the one uninterrupted monitoring period of the energization stop period. And
The power supply controller after lapse of the energizing stop period, based on the position detection signal, the in response to the induced voltage specified multiple times with de-energization period of claims 1 to 5 for controlling the energization of said coil The driving device according to claim 1.
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