JP7537857B2 - MOTOR DRIVE CONTROL DEVICE AND MOTOR DRIVE CONTROL METHOD - Google Patents

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Description

本発明は、モータ駆動制御装置およびモータ駆動制御方法に関する。 The present invention relates to a motor drive control device and a motor drive control method.

従来、対象となるシステムの発熱を抑えるファンに搭載されるモータと、かかるモータの駆動を制御するモータ駆動制御装置とが知られている。また、モータ駆動制御装置では、モータを起動してからモータの回転が検出された場合に、モータパワーを大きくし、一方で、モータの回転状態が一定時間以上固定された状態の場合、モータが拘束状態であると判定し、モータを停止させることで発熱を抑えるものがある。 Conventionally, there are known motors mounted on fans that suppress heat generation in a target system, and motor drive control devices that control the drive of such motors. Some motor drive control devices increase motor power when motor rotation is detected after the motor is started, while determining that the motor is in a constrained state when the motor's rotation state remains fixed for a certain period of time or more, thereby suppressing heat generation by stopping the motor.

特開2008-125154号公報JP 2008-125154 A

しかしながら、従来の技術では、例えば、羽根が重たい場合や、モータの起動トルクが大きい場合、起動時の回転速度の上昇が遅くなるため、起動から通常動作までのスタートアップの期間を早めることが難しい。この点に関し、仮に、モータの起動直後から回転の検出に関わらず急激に回転速度を上昇させると、拘束状態時においてもモータに対して速度上昇の指示を続けるため、モータの発熱が大きくなってしまう。 However, with conventional technology, for example, when the blades are heavy or the motor has a large starting torque, the increase in rotation speed at start-up is slow, making it difficult to shorten the start-up period from start-up to normal operation. In this regard, if the rotation speed were to be increased suddenly immediately after the motor was started, regardless of whether rotation was detected, the motor would continue to be instructed to increase its speed even when in a locked state, which would result in the motor generating a lot of heat.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、モータの発熱を抑えつつ、スタートアップを急速に行うことができるモータ駆動制御装置およびモータ駆動制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above, and aims to provide a motor drive control device and a motor drive control method that can rapidly start up while suppressing heat generation in the motor.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係るモータ駆動制御装置は、モータ駆動部と、モータ制御部と、回転位置検出部と、拘束判定部とを備える。前記モータ駆動部は、モータを駆動する。前記モータ制御部は、前記モータ駆動部に対して所定のDuty比の駆動制御信号を出力する。前記回転位置検出部は、前記モータの回転位置を検出する。前記拘束判定部は、前記回転位置に基づいて前記モータが拘束状態であるか否かを判定する。前記拘束判定部は、前記モータの起動後における第1期間、及び回転速度が上昇した後の第2期間において、継続して前記拘束状態を判定する。また、前記モータ制御部は、前記第1期間にあっては前記回転位置の検出タイミングに応じて回転速度を上昇させるために前記駆動制御信号のDuty比を上昇させ、前記第1期間に前記モータが拘束状態でないと判定された場合において、回転速度が上昇した前記第2期間にあっては前記回転位置の検出タイミングに関わらず前記駆動制御信号のDuty比を連続的に上昇させる。また、前記モータ制御部は、前記第1期間に前記モータが拘束状態であると判定された場合、前記駆動制御信号の出力を停止し、前記第2期間において、前記モータが拘束状態であると判定された場合、前記駆動制御信号の出力を停止する。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, a motor drive control device according to one aspect of the present invention includes a motor drive unit, a motor control unit, a rotational position detection unit, and a constraint determination unit. The motor drive unit drives a motor. The motor control unit outputs a drive control signal with a predetermined duty ratio to the motor drive unit. The rotational position detection unit detects the rotational position of the motor. The constraint determination unit determines whether the motor is in a constraint state based on the rotational position. The constraint determination unit continuously determines the constraint state in a first period after the motor is started and in a second period after the rotational speed has increased. In addition, the motor control unit increases the duty ratio of the drive control signal in the first period to increase the rotational speed in accordance with the detection timing of the rotational position, and when it is determined that the motor is not in a constraint state in the first period, continuously increases the duty ratio of the drive control signal regardless of the detection timing of the rotational position in the second period in which the rotational speed has increased . In addition, the motor control unit stops outputting the drive control signal if it is determined that the motor is in a locked state during the first period, and stops outputting the drive control signal if it is determined that the motor is in a locked state during the second period .

本発明の一態様によれば、モータの発熱を抑えつつ、スタートアップを急速に行うことができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to rapidly start up the motor while suppressing heat generation.

図1は、実施形態に係るモータ駆動制御装置の回路構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a circuit configuration of a motor drive control device according to an embodiment. 図2は、監視部の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the monitoring unit. 図3は、モータを通常起動させる場合の動作例を示すタイミングチャートである。FIG. 3 is a timing chart showing an example of an operation when the motor is started normally. 図4は、スタートアップ準備期間においてモータが拘束状態となった場合の動作例を示すタイミングチャートである。FIG. 4 is a timing chart showing an example of operation when the motor is locked during the startup preparation period. 図5は、スタートアップ処理期間においてモータが拘束状態となった場合の動作例を示すタイミングチャートである。FIG. 5 is a timing chart showing an example of operation when the motor is in a locked state during the start-up process. 図6は、モータ駆動制御装置が実行する処理の処理手順を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing the procedure of the process executed by the motor drive control device. 図7は、モータ駆動制御装置が実行する処理の処理手順を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing the procedure of the process executed by the motor drive control device.

以下、実施形態に係るモータ駆動制御装置およびモータ駆動制御方法について図面を参照して説明する。なお、以下に示す各実施形態によりこの発明が限定されるものではない。 The motor drive control device and the motor drive control method according to the embodiments will be described below with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments described below.

(実施形態)
図1は、実施形態に係るモータ駆動制御装置1の回路構成を示すブロック図である。実施形態に係るモータ駆動制御装置1は、モータ駆動制御方法を実行する。具体的には、実施形態に係るモータ駆動制御方法では、モータ駆動制御装置1は、モータ20の起動後におけるスタートアップ準備期間(第1期間に相当)にあってはモータ20の回転位置の検出タイミングに応じて回転速度を上昇させる駆動制御信号を出力する。また、モータ駆動制御装置1は、スタートアップ準備期間にモータ20が拘束状態でないと判定された場合、スタートアップ準備期間後のスタートアップ処理期間(第2期間に相当)にあっては回転位置の検出タイミングに関わらず回転速度を連続的に上昇させる駆動制御信号を出力する。詳細は後述するが、モータ駆動制御装置1が実行するモータ駆動制御方法は、モータ20を駆動するモータ駆動工程と、モータ駆動工程を実行するモータ駆動部2に対して駆動制御信号を出力するモータ制御工程と、モータ20の回転位置を検出する回転位置検出工程と、回転位置に基づいてモータ20が拘束状態であるか否かを判定する拘束判定工程と、を含み、モータ制御工程は、モータ20の起動後におけるスタートアップ準備期間(第1期間に相当)にあっては回転位置の検出タイミングに応じて回転速度を上昇させ、スタートアップ準備期間にモータ20が拘束状態でないと判定された場合、スタートアップ準備期間後のスタートアップ処理期間(第2期間に相当)にあっては回転速度を連続的に上昇させる駆動制御信号を出力する。
(Embodiment)
1 is a block diagram showing a circuit configuration of a motor drive control device 1 according to an embodiment. The motor drive control device 1 according to the embodiment executes a motor drive control method. Specifically, in the motor drive control method according to the embodiment, the motor drive control device 1 outputs a drive control signal that increases the rotation speed in accordance with the detection timing of the rotation position of the motor 20 during a start-up preparation period (corresponding to a first period) after the start-up of the motor 20. Furthermore, when it is determined that the motor 20 is not in a constrained state during the start-up preparation period, the motor drive control device 1 outputs a drive control signal that continuously increases the rotation speed regardless of the detection timing of the rotation position during a start-up processing period (corresponding to a second period) after the start-up preparation period. Although details will be described later, the motor drive control method executed by the motor drive control device 1 includes a motor driving process for driving the motor 20, a motor control process for outputting a drive control signal to the motor drive unit 2 that executes the motor driving process, a rotational position detection process for detecting the rotational position of the motor 20, and a constraint determination process for determining whether or not the motor 20 is in a constraint state based on the rotational position, in which the motor control process increases the rotational speed in accordance with the detection timing of the rotational position during a startup preparation period (corresponding to a first period) after starting the motor 20, and if it is determined that the motor 20 is not in a constraint state during the startup preparation period, outputs a drive control signal that continuously increases the rotational speed during a startup processing period (corresponding to a second period) after the startup preparation period.

つまり、実施形態に係るモータ駆動制御方法では、スタートアップ準備期間では、モータ20の回転に合わせて徐々に回転速度を上昇させながら、拘束状態の有無を判定するため、過剰な電流増加(回転速度の上昇)が抑えられ、モータ20の発熱が抑制される。また、スタートアップ処理期間では、拘束状態でない場合に、モータ20の回転に関わらず回転速度を連続的に上昇させるため、スタートアップを早めることができる。すなわち、実施形態に係るモータ駆動制御方法によれば、モータ20の発熱を抑えつつ、スタートアップを急速に行うことができる。 In other words, in the motor drive control method according to the embodiment, during the startup preparation period, the rotation speed is gradually increased in accordance with the rotation of the motor 20 while determining whether or not the motor 20 is in a locked state, so that an excessive increase in current (increase in rotation speed) is suppressed and heat generation by the motor 20 is suppressed. Also, during the startup processing period, if the motor 20 is not in a locked state, the rotation speed is continuously increased regardless of the rotation of the motor 20, so startup can be accelerated. In other words, according to the motor drive control method according to the embodiment, startup can be performed quickly while suppressing heat generation by the motor 20.

以下、上記したモータ駆動制御方法を実行するモータ駆動制御装置1について詳細に説明する。 The motor drive control device 1 that executes the motor drive control method described above is described in detail below.

図1に示すように、モータ駆動制御装置1は、モータ20を駆動するモータ駆動部2と、駆動制御部3と、回転位置検出部4とを備える。なお、モータ駆動制御装置1は、モータ駆動部2、駆動制御部3および回転位置検出部4の全部がパッケージ化された集積回路装置(IC)であってもよく、モータ駆動部2、駆動制御部3および回転位置検出部4一部が1つの集積回路装置としてパッケージ化されていてもよいし、他の装置と一緒にモータ駆動制御装置1の全部又は一部がパッケージ化されて1つの集積回路装置が構成されていてもよい。 As shown in FIG. 1, the motor drive control device 1 includes a motor drive unit 2 that drives a motor 20, a drive control unit 3, and a rotational position detection unit 4. The motor drive control device 1 may be an integrated circuit device (IC) in which the motor drive unit 2, drive control unit 3, and rotational position detection unit 4 are all packaged, or the motor drive unit 2, drive control unit 3, and part of the rotational position detection unit 4 may be packaged as a single integrated circuit device, or all or part of the motor drive control device 1 may be packaged together with other devices to form a single integrated circuit device.

モータ20は、例えば3相のブラシレスモータであり、例えばファンなどの図示しない回転体を回転させるファンモータである。回転位置検出部4は、モータ20のロータの回転位置を検出して、ロータの回転位置信号を出力する(回転位置検出工程)。モータ駆動部2は、回転位置検出部4から出力されるロータの回転位置信号に基づいて、モータ20の電機子のコイルLu、Lv、Lwに正弦波状の駆動電流を流すことで、モータ20を回転させる。なお、モータ20の相数は、3相に限定されるものでなく、また、ブラシレスモータに限らず、ブラシ付きモータであってもよい。 The motor 20 is, for example, a three-phase brushless motor, and is a fan motor that rotates a rotating body (not shown), such as a fan. The rotational position detection unit 4 detects the rotational position of the rotor of the motor 20 and outputs a rotor rotational position signal (rotational position detection process). The motor drive unit 2 rotates the motor 20 by passing a sinusoidal drive current through the coils Lu, Lv, and Lw of the armature of the motor 20 based on the rotor rotational position signal output from the rotational position detection unit 4. Note that the number of phases of the motor 20 is not limited to three, and it is not limited to a brushless motor, and may be a brushed motor.

モータ駆動部2は、後述の駆動制御部3から出力される駆動制御信号に基づき生成した駆動信号をモータ20へ出力することで、モータ20を駆動する(モータ駆動工程)。具体的には、モータ駆動部2は、インバータ回路21と、プリドライブ回路22とを備える。 The motor drive unit 2 drives the motor 20 by outputting a drive signal generated based on a drive control signal output from the drive control unit 3 (described later) to the motor 20 (motor drive process). Specifically, the motor drive unit 2 includes an inverter circuit 21 and a pre-drive circuit 22.

インバータ回路21は、後述のプリドライブ回路22から出力された出力信号に基づいてモータ20に駆動信号を出力し、モータ20が備える電機子のコイルLu、Lv、Lwに通電する。インバータ回路21は、例えば、直流電源Vccの両端に設けられた2つのスイッチ素子の直列回路の対(スイッチ素子Q1、Q2の対、スイッチ素子Q3、Q4の対、およびスイッチ素子Q5、Q6の対)が、各相(U相、V相、W相)のコイルLu、Lv、Lwに対してそれぞれ配置されて構成されている。2つのスイッチ素子の各対において、スイッチ素子同士の接続点が出力端となり、その出力端に、モータ20の各相のコイルLu、Lv、Lwにつながる端子が接続されている。具体的には、スイッチ素子Q1、Q2同士の接続点が、U相のコイルLuの端子につながる出力端である。また、スイッチ素子Q3、Q4同士の接続点が、V相のコイルLvの端子につながる出力端である。また、スイッチ素子Q5、Q6同士の接続点が、W相のコイルLwの端子につながる出力端である。また、対のうち、一方のスイッチ素子Q2、Q4、Q6は、他方のスイッチ素子Q1、Q3、Q5の接続端とは反対側の端部が抵抗R1を介して接地される。 The inverter circuit 21 outputs a drive signal to the motor 20 based on an output signal output from the pre-drive circuit 22 described later, and energizes the coils Lu, Lv, and Lw of the armature of the motor 20. The inverter circuit 21 is configured, for example, by arranging pairs of two series circuits of switch elements (a pair of switch elements Q1 and Q2, a pair of switch elements Q3 and Q4, and a pair of switch elements Q5 and Q6) provided at both ends of the DC power supply Vcc for the coils Lu, Lv, and Lw of each phase (U phase, V phase, and W phase). In each pair of two switch elements, the connection point between the switch elements becomes an output terminal, and the terminals connected to the coils Lu, Lv, and Lw of each phase of the motor 20 are connected to the output terminal. Specifically, the connection point between the switch elements Q1 and Q2 is the output terminal connected to the terminal of the coil Lu of the U phase. Also, the connection point between the switch elements Q3 and Q4 is the output terminal connected to the terminal of the coil Lv of the V phase. The connection point between the switch elements Q5 and Q6 is the output terminal connected to the terminal of the W-phase coil Lw. In addition, the end of one of the pair of switch elements Q2, Q4, and Q6, opposite the connection end of the other switch element Q1, Q3, and Q5, is grounded via resistor R1.

プリドライブ回路22は、駆動制御部3から出力される駆動制御信号に基づいて、インバータ回路21を駆動するための出力信号を生成し、インバータ回路21に出力する。生成される出力信号としては、例えば、インバータ回路21のスイッチ素子Q1~Q6のそれぞれに対応するVuu、Vul、Vvu、Vvl、VwuおよびVwlである。具体的には、スイッチ素子Q1には出力信号Vuuが出力され、スイッチ素子Q2には出力信号Vulが出力される。また、スイッチ素子Q3には出力信号Vvuが出力され、スイッチ素子Q4には出力信号Vvlが出力される。また、スイッチ素子Q5には出力信号Vwuが出力され、スイッチ素子Q6には出力信号Vwlが出力される。これらの出力信号に基づき、それぞれの出力信号に対応するスイッチ素子Q1~Q6がオン、オフ動作を行い、モータ20に駆動信号が出力されてモータ20の各相のコイルに電力が供給される。モータ20の回転を停止させるときには、スイッチ素子Q1~Q6はいずれもオフにされる。 The pre-drive circuit 22 generates an output signal for driving the inverter circuit 21 based on the drive control signal output from the drive control unit 3, and outputs it to the inverter circuit 21. The generated output signals are, for example, Vuu, Vul, Vvu, Vvl, Vwu, and Vwl, which correspond to the switch elements Q1 to Q6 of the inverter circuit 21, respectively. Specifically, the output signal Vuu is output to the switch element Q1, and the output signal Vul is output to the switch element Q2. The output signal Vvu is output to the switch element Q3, and the output signal Vvl is output to the switch element Q4. The output signal Vwu is output to the switch element Q5, and the output signal Vwl is output to the switch element Q6. Based on these output signals, the switch elements Q1 to Q6 corresponding to each output signal perform an on/off operation, and a drive signal is output to the motor 20 to supply power to the coils of each phase of the motor 20. When the rotation of the motor 20 is stopped, all of the switch elements Q1 to Q6 are turned off.

また、プリドライブ回路22は、駆動制御部3に対してモータ回転数信号を出力する。モータ回転数信号は、回転位置検出部4から、プリドライブ回路22を経由して駆動制御部3に入力される。モータ回転数信号は、例えば、モータ20のロータの回転位置に対応するFG信号である。すなわち、モータ回転数信号は、モータ20の回転数の検出結果を示す回転数情報である。FG信号は、ロータの側にある基板に設けたコイルパターンを用いて生成される信号(パターンFG)であってもよいし、モータ20に配置されたホール素子の出力を用いて生成される信号(ホールFG)であってもよい。また、モータ20の各相(U、V、W相)に誘起する逆起電圧を検出する回転位置検出回路を回転位置検出部4として構成し、検出された逆起電圧に基づき、モータ20のロータの回転位置と回転数とを検出するようにしてもよいし、モータ20の回転数や回転位置を検出するエンコーダなどのセンサ信号を用いてもよい。 The pre-drive circuit 22 also outputs a motor rotation speed signal to the drive control unit 3. The motor rotation speed signal is input from the rotation position detection unit 4 to the drive control unit 3 via the pre-drive circuit 22. The motor rotation speed signal is, for example, an FG signal corresponding to the rotation position of the rotor of the motor 20. That is, the motor rotation speed signal is rotation speed information indicating the detection result of the rotation speed of the motor 20. The FG signal may be a signal (pattern FG) generated using a coil pattern provided on a board on the rotor side, or a signal (hall FG) generated using the output of a hall element arranged on the motor 20. In addition, a rotation position detection circuit that detects the back electromotive voltage induced in each phase (U, V, W phase) of the motor 20 may be configured as the rotation position detection unit 4, and the rotation position and rotation speed of the rotor of the motor 20 may be detected based on the detected back electromotive voltage, or a sensor signal such as an encoder that detects the rotation speed and rotation position of the motor 20 may be used.

駆動制御部3は、モータ制御部31と、監視部32と、拘束判定部33と、スタートアップ判定部34とを備える。駆動制御部3は、例えば、マイクロコンピュータやデジタル回路等で構成されている。また、駆動制御部3は、モータ制御部31、監視部32、拘束判定部33およびスタートアップ判定部34での各種処理を制御する様々な設定値があらかじめ記憶された図示しない記憶部を有する。かかる記憶部は、例えばEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)などの不揮発性メモリで構成される。また、駆動制御部3には、例えば、直流電源Vccを抵抗R2で降圧して駆動電力である電源電圧が供給されている。 The drive control unit 3 includes a motor control unit 31, a monitoring unit 32, a restraint determination unit 33, and a startup determination unit 34. The drive control unit 3 is configured, for example, with a microcomputer, a digital circuit, or the like. The drive control unit 3 also has a storage unit (not shown) in which various setting values for controlling various processes in the motor control unit 31, the monitoring unit 32, the restraint determination unit 33, and the startup determination unit 34 are stored in advance. Such a storage unit is configured, for example, with a non-volatile memory such as an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory). The drive control unit 3 is also supplied with a power supply voltage, which is the drive power, obtained by stepping down the DC power supply Vcc with a resistor R2, for example.

モータ制御部31は、外部端子等を経由してユーザから設定される速度指令信号(目標回転速度に応じた周波数のクロック信号)と、モータ回転数信号とに基づいてPWM(パルス幅変調)信号である駆動制御信号を生成し、生成された駆動制御信号をプリドライブ回路22に出力する(モータ制御工程)。すなわち、モータ制御部31は、目標回転速度と、モータ20の実際の回転数(回転速度)との比較でフィードバックをかけながら、モータ20を駆動させるための駆動制御信号をプリドライブ回路22に出力し、モータ20の回転制御を行う。なお、速度指令信号は、PWM信号であってもよく、DC(直流)信号であってもよい。 The motor control unit 31 generates a drive control signal, which is a PWM (pulse width modulation) signal, based on a speed command signal (a clock signal with a frequency corresponding to the target rotation speed) set by the user via an external terminal or the like and a motor rotation speed signal, and outputs the generated drive control signal to the pre-drive circuit 22 (motor control process). That is, the motor control unit 31 outputs a drive control signal for driving the motor 20 to the pre-drive circuit 22 while performing feedback by comparing the target rotation speed with the actual rotation speed (rotation speed) of the motor 20, thereby controlling the rotation of the motor 20. The speed command signal may be a PWM signal or a DC (direct current) signal.

また、モータ制御部31は、速度指令信号を受信した場合に、制御状態を停止状態からスタートアップ準備期間の状態へ遷移する。具体的には、モータ制御部31は、スタートアップ準備期間へ遷移した場合、モータ20の回転位置の検出タイミングに応じて回転速度を上昇させる駆動制御信号を出力する。 When the motor control unit 31 receives a speed command signal, the motor control unit 31 transitions the control state from a stopped state to a startup preparation period state. Specifically, when the motor control unit 31 transitions to the startup preparation period, it outputs a drive control signal that increases the rotation speed according to the detection timing of the rotation position of the motor 20.

また、モータ制御部31は、後述のスタートアップ判定部34からスタートアップ処理期間への移行を示す判定結果を受信した場合、制御状態をスタートアップ準備期間の状態からスタートアップ処理期間の状態へ遷移する。具体的には、モータ制御部31は、スタートアップ処理期間へ遷移した場合、モータ20の回転速度を回転位置の検出タイミングに関わらず連続的に上昇させる駆動制御信号を出力する。 When the motor control unit 31 receives a judgment result indicating a transition to the startup processing period from the startup judgment unit 34 described below, the motor control unit 31 transitions the control state from the startup preparation period state to the startup processing period state. Specifically, when the motor control unit 31 transitions to the startup processing period, it outputs a drive control signal that continuously increases the rotation speed of the motor 20 regardless of the detection timing of the rotation position.

また、モータ制御部31は、スタートアップ準備期間およびスタートアップ処理期間のいずれの状態であった場合でも、後述の拘束判定部33からモータ20が拘束状態である旨の通知を受け付けた場合、駆動制御信号の出力を停止する。つまり、モータ制御部31は、モータ20を停止させる。 In addition, the motor control unit 31 stops outputting the drive control signal when it receives a notification from the restraint determination unit 33 (described below) that the motor 20 is in a restrained state, regardless of whether the motor control unit 31 is in the startup preparation period or the startup processing period. In other words, the motor control unit 31 stops the motor 20.

監視部32は、プリドライブ回路22からモータ回転数信号を受信して、モータ20の回転状態を監視する。具体的には、監視部32は、電源電圧が供給された状態で、外部端子等を経由して速度指令信号を受信した場合に、モータ20の回転状態を監視する。 The monitoring unit 32 receives a motor rotation speed signal from the pre-drive circuit 22 and monitors the rotation state of the motor 20. Specifically, when the monitoring unit 32 receives a speed command signal via an external terminal or the like while the power supply voltage is being supplied, it monitors the rotation state of the motor 20.

なお、図1において速度指令信号は外部からモータ制御部31および監視部32それぞれに入力されているが、これに限定されず、駆動制御部3の内部に入力された後に、モータ制御部31および監視部32それぞれに入力されてもよく、あるいは、モータ制御部31および監視部32のいずれか一方が速度指令信号を受信して、他方へ出力してもよい。 In FIG. 1, the speed command signal is input from the outside to the motor control unit 31 and the monitoring unit 32, but this is not limited to the above. The signal may be input to the drive control unit 3 and then input to the motor control unit 31 and the monitoring unit 32, or either the motor control unit 31 or the monitoring unit 32 may receive the speed command signal and output it to the other.

ここで、図2を用いて、監視部32の構成について具体的に説明する。図2は、監視部32の構成を示すブロック図である。図2に示すように、監視部32は、起動判定部321と、拘束検知タイマー322と、スタートアップ準備タイマー323とを備える。 The configuration of the monitoring unit 32 will now be described in detail with reference to FIG. 2. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the monitoring unit 32. As shown in FIG. 2, the monitoring unit 32 includes a start-up determination unit 321, a restraint detection timer 322, and a startup preparation timer 323.

起動判定部321は、電源電圧および速度指令信号が入力された場合に、モータ20の起動があったと判定し、拘束検知タイマー322およびスタートアップ準備タイマー323をスタートさせる。 When the power supply voltage and speed command signal are input, the start-up determination unit 321 determines that the motor 20 has started, and starts the lock detection timer 322 and the startup preparation timer 323.

拘束検知タイマー322は、モータ20の拘束状態を検知するためのタイマーである。拘束検知タイマー322は、起動判定部321の起動判定によりタイマーをスタートさせる。また、拘束検知タイマー322は、起動判定によるスタート後において、モータ回転数信号が入力された場合、タイマーをリセットするとともに、タイマーを再スタートする。 The lock detection timer 322 is a timer for detecting the locked state of the motor 20. The lock detection timer 322 starts the timer in response to a start determination by the start determination unit 321. In addition, if a motor rotation speed signal is input after the timer has started in response to the start determination, the lock detection timer 322 resets the timer and restarts the timer.

そして、拘束検知タイマー322は、モータ回転数信号が所定の拘束検知期間(第3期間に相当)以上入力されなかった場合、かかる旨を拘束判定部33に通知する。換言すれば、拘束検知タイマー322は、モータ回転数信号の未入力の状態が継続し、拘束検知期間の満了を迎えた場合に、満了した旨を拘束判定部33に通知する。 If the motor rotation speed signal is not input for a predetermined lock detection period (corresponding to the third period) or longer, the lock detection timer 322 notifies the lock determination unit 33 of this fact. In other words, if the state in which the motor rotation speed signal is not input continues and the lock detection period expires, the lock detection timer 322 notifies the lock determination unit 33 of the expiration.

スタートアップ準備タイマー323は、スタートアップ準備期間のタイマーである。具体的には、スタートアップ準備タイマー323は、起動判定によりタイマーをスタートさせ、タイマーが予め設定された時間に到達した場合に、タイマーを終了するとともに、終了した旨をスタートアップ判定部34へ通知する。つまり、スタートアップ準備タイマー323のスタートは、スタートアップ準備期間の開始タイミングに対応し、スタートアップ準備タイマー323のエンドは、スタートアップ準備期間の終了タイミング、換言すれば、スタートアップ処理期間の開始タイミングに対応する。 The startup preparation timer 323 is a timer for the startup preparation period. Specifically, the startup preparation timer 323 starts the timer upon startup determination, and when the timer reaches a preset time, ends the timer and notifies the startup determination unit 34 of the end. In other words, the start of the startup preparation timer 323 corresponds to the start timing of the startup preparation period, and the end of the startup preparation timer 323 corresponds to the end timing of the startup preparation period, in other words, the start timing of the startup processing period.

図1に戻って、拘束判定部33について説明する。拘束判定部33は、モータ20の回転位置に基づいてモータ20が拘束状態であるか否かを判定する(拘束判定工程)。具体的には、拘束判定部33は、プリドライブ回路22から出力されるモータ回転数信号により制御される拘束検知タイマー322から通知を受け付けた場合に、モータ20が拘束状態であると判定する。つまり、拘束判定部33は、モータ20の回転位置が拘束検知期間以上検出されない場合、モータ20が拘束状態であると判定する。 Returning to FIG. 1, the restraint determination unit 33 will be described. The restraint determination unit 33 determines whether the motor 20 is in a restrained state based on the rotational position of the motor 20 (restraint determination process). Specifically, the restraint determination unit 33 determines that the motor 20 is in a restrained state when it receives a notification from a restraint detection timer 322 that is controlled by a motor rotation speed signal output from the pre-drive circuit 22. In other words, the restraint determination unit 33 determines that the motor 20 is in a restrained state when the rotational position of the motor 20 is not detected for a period of time equal to or longer than the restraint detection period.

そして、拘束判定部33は、モータ20が拘束状態であると判定した場合、モータ制御部31へ通知する。 Then, if the restraint determination unit 33 determines that the motor 20 is in a restrained state, it notifies the motor control unit 31.

なお、モータ20の拘束状態は、モータ20が完全に固定され、回転が止まった状態(完全拘束状態)以外にも、例えばモータ20がゆっくりとした回転(回転速度が所定値以下)または回転速度が安定しない不安定な回転等の状態(不完全拘束状態)を含んでもよい。つまり、監視部32は、回転速度が所定値以下である場合、拘束検知タイマー322をリセットしないようにする。 The constrained state of the motor 20 may include, in addition to a state in which the motor 20 is completely fixed and stops rotating (completely constrained state), a state in which the motor 20 rotates slowly (the rotation speed is equal to or lower than a predetermined value) or rotates unstably with an unstable rotation speed (incompletely constrained state). In other words, the monitoring unit 32 does not reset the constrained detection timer 322 if the rotation speed is equal to or lower than a predetermined value.

スタートアップ判定部34は、スタートアップ準備期間からスタートアップ処理期間へ移行するか否かを判定する。具体的には、スタートアップ判定部34は、スタートアップ準備タイマー323からタイマーの終了の通知を受け付けた場合、スタートアップ処理期間へ移行すると判定する。 The startup determination unit 34 determines whether or not to transition from the startup preparation period to the startup processing period. Specifically, when the startup determination unit 34 receives a notification from the startup preparation timer 323 that the timer has ended, it determines that the transition to the startup processing period will occur.

スタートアップ判定部34は、スタートアップ処理期間へ移行すると判定した場合、判定結果をモータ制御部31へ通知する。 When the startup determination unit 34 determines that the startup processing period should be entered, it notifies the motor control unit 31 of the determination result.

次に、図3~図5を用いて、モータ駆動制御装置1の動作例について具体的に説明する。図3は、モータ20を通常起動させる場合の動作例を示すタイミングチャートである。図4は、スタートアップ準備期間においてモータ20が拘束状態となった場合の動作例を示すタイミングチャートである。図5は、スタートアップ処理期間においてモータ20が拘束状態となった場合の動作例を示すタイミングチャートである。 Next, an example of the operation of the motor drive control device 1 will be specifically described with reference to Figures 3 to 5. Figure 3 is a timing chart showing an example of the operation when the motor 20 is started normally. Figure 4 is a timing chart showing an example of the operation when the motor 20 is in a constrained state during the startup preparation period. Figure 5 is a timing chart showing an example of the operation when the motor 20 is in a constrained state during the startup processing period.

まず、図3を用いて、モータ20を通常起動させる場合の動作例について説明する。なお、図3~図5それぞれには、モータ状態(制御状態)、スタートアップ準備タイマー323、拘束検知タイマー322、速度指令信号、目標Duty(目標回転速度)、駆動制御信号Dutyおよびモータ回転数信号の項目を含むタイミングチャートを示す。 First, an example of operation when the motor 20 is started normally will be described with reference to FIG. 3. Each of FIG. 3 to FIG. 5 shows a timing chart including items such as the motor state (control state), the startup preparation timer 323, the lock detection timer 322, the speed command signal, the target duty (target rotation speed), the drive control signal duty, and the motor rotation speed signal.

図3に示すように、まず、時刻t1において、モータ制御部31は、速度指令信号を受信した場合、起動処理を行い、モータ状態を停止からスタートアップ準備期間へ遷移する。そして、モータ制御部31は、スタートアップ準備期間へ遷移するとともに、所定のDuty比の駆動制御信号を出力する。また、監視部32は、速度指令信号を受信した場合、スタートアップ準備タイマー323および拘束検知タイマー322をスタートする。 As shown in FIG. 3, first, at time t1, when the motor control unit 31 receives a speed command signal, it performs a startup process and transitions the motor state from stopped to a startup preparation period. Then, the motor control unit 31 transitions to the startup preparation period and outputs a drive control signal with a predetermined duty ratio. In addition, when the monitoring unit 32 receives a speed command signal, it starts the startup preparation timer 323 and the lock detection timer 322.

そして、時刻t1aにおいて、監視部32は、モータ20の回転に伴いプリドライブ回路22から2回目のモータ回転数信号を受信した場合、拘束検知タイマー322をリセットするとともに、再スタートする。なお、図3では、1回目のモータ回転数信号を受信した場合については、拘束検知タイマー322のリセットしない場合を示したが、リセットしてもよい。また、時刻t1aにおいて、モータ制御部31は、モータ回転数信号を受信した場合、駆動制御信号のDuty比を1段上昇させる。つまり、モータ制御部31は、スタートアップ準備期間にあってはモータ20の回転位置の検出タイミングに応じて段階的に回転速度を上昇させる。そして、時刻t1aから時刻t2の期間において、モータ制御部31は、モータ回転数信号を1回受信する毎に、駆動制御信号のDuty比を1段上昇させる処理を繰り返し行う。 Then, at time t1a, when the monitoring unit 32 receives the second motor rotation speed signal from the pre-drive circuit 22 in association with the rotation of the motor 20, it resets and restarts the lock detection timer 322. Note that in FIG. 3, the lock detection timer 322 is not reset when the first motor rotation speed signal is received, but it may be reset. Also, at time t1a, when the motor control unit 31 receives the motor rotation speed signal, it increases the duty ratio of the drive control signal by one step. That is, during the startup preparation period, the motor control unit 31 increases the rotation speed stepwise according to the detection timing of the rotation position of the motor 20. Then, during the period from time t1a to time t2, the motor control unit 31 repeatedly performs the process of increasing the duty ratio of the drive control signal by one step each time the motor rotation speed signal is received.

そして、時刻t2において、監視部32は、スタートアップ準備タイマー323が予め設定された時間に到達した場合(満了した場合)、スタートアップ判定部34へ通知し、スタートアップ判定部34は、その通知をもとに、スタートアップ処理期間へ移行すると判定する。そして、モータ制御部31は、スタートアップ判定部34から判定結果を受け付けた場合、モータ状態をスタートアップ準備期間からスタートアップ処理期間へ遷移する。 Then, at time t2, if the startup preparation timer 323 reaches (expires) a preset time, the monitoring unit 32 notifies the startup determination unit 34, and the startup determination unit 34 determines to transition to the startup processing period based on the notification. Then, if the motor control unit 31 receives a determination result from the startup determination unit 34, it transitions the motor state from the startup preparation period to the startup processing period.

そして、モータ制御部31は、スタートアップ処理期間中においては、駆動制御信号のDuty比をモータ回転数信号に関わらず目標Dutyまで連続的に上昇させる。つまり、モータ制御部31は、スタートアップ処理期間にあってはモータ20の回転速度を連続的に上昇させる駆動制御信号を出力する。なお、駆動制御信号のDuty比を連続的に上昇させる目標値は、目標Dutyに限定されず、例えば、目標回転数であってもよい。 The motor control unit 31 continuously increases the duty ratio of the drive control signal to the target duty during the startup processing period, regardless of the motor rotation speed signal. In other words, the motor control unit 31 outputs a drive control signal that continuously increases the rotation speed of the motor 20 during the startup processing period. Note that the target value for continuously increasing the duty ratio of the drive control signal is not limited to the target duty and may be, for example, the target rotation speed.

なお、監視部32は、スタートアップ準備期間からスタートアップ処理期間へ遷移した場合において、拘束検知タイマー322を継続して動作させるとともに、モータ回転数信号が入力される毎にリセットおよび再スタートを行う。つまり、拘束判定部33は、スタートアップ準備期間およびスタートアップ処理期間において、継続して拘束状態を判定する。 When the monitoring unit 32 transitions from the startup preparation period to the startup processing period, the monitoring unit 32 continues to operate the lock detection timer 322, and resets and restarts it every time the motor rotation speed signal is input. In other words, the lock determination unit 33 continuously determines the lock state during the startup preparation period and the startup processing period.

そして、時刻t3において、モータ制御部31は、駆動制御信号のDuty比が目標Dutyに到達した場合、スタートアップ処理期間を終了し、通常動作へ遷移することで、スタートアップの処理を終了する。 Then, at time t3, when the duty ratio of the drive control signal reaches the target duty, the motor control unit 31 ends the startup processing period and transitions to normal operation, thereby ending the startup processing.

次に、図4を用いて、スタートアップ準備期間においてモータ20が拘束状態となった場合の動作例について説明する。 Next, using Figure 4, we will explain an example of operation when the motor 20 is in a constrained state during the startup preparation period.

図4に示すように、まず、時刻t1において、モータ制御部31は、速度指令信号を受信した場合、起動処理を行い、モータ状態を停止からスタートアップ準備期間へ遷移する。そして、モータ制御部31は、スタートアップ準備期間へ遷移するとともに、所定のDuty比の駆動制御信号を出力する。また、監視部32は、速度指令信号を受信した場合、スタートアップ準備タイマー323および拘束検知タイマー322をスタートする。 As shown in FIG. 4, first, at time t1, when the motor control unit 31 receives a speed command signal, it performs a startup process and transitions the motor state from stopped to a startup preparation period. Then, the motor control unit 31 transitions to the startup preparation period and outputs a drive control signal with a predetermined duty ratio. In addition, when the monitoring unit 32 receives a speed command signal, it starts the startup preparation timer 323 and the lock detection timer 322.

ここで、モータ20は、拘束状態であるため、駆動制御信号が出力されても、プリドライブ回路22からモータ回転数信号が入力されない。そして、スタートアップ準備期間の満了時刻t2になる前の時刻t1bにおいて、拘束判定部33は、拘束検知タイマー322が満了した旨を監視部32から受け付けた場合、モータ20が拘束状態であると判定する。そして、時刻t1bにおいて、モータ制御部31は、拘束判定部33によってモータ20が拘束状態であると判定された場合に拘束判定部33から通知される判定結果に基づいて、駆動制御信号のDuty比を0%にする、すなわち、駆動制御信号の出力を停止する。 Here, since the motor 20 is in a locked state, even if a drive control signal is output, no motor rotation speed signal is input from the pre-drive circuit 22. Then, at time t1b before the expiration time t2 of the startup preparation period, if the lock determination unit 33 receives from the monitoring unit 32 a notification that the lock detection timer 322 has expired, it determines that the motor 20 is in a locked state. Then, at time t1b, the motor control unit 31 sets the duty ratio of the drive control signal to 0%, i.e., stops outputting the drive control signal, based on the determination result notified by the lock determination unit 33 when the lock determination unit 33 determines that the motor 20 is in a locked state.

これにより、スタートアップ処理期間に入る前にモータ20を停止できるため、モータ20の発熱を抑えることができる。 This allows the motor 20 to be stopped before the startup processing period begins, thereby reducing heat generation from the motor 20.

次に、図5を用いて、スタートアップ処理備期間においてモータ20が拘束状態となった場合の動作例について説明する。 Next, using FIG. 5, we will explain an example of operation when the motor 20 is in a locked state during the startup processing preparation period.

図5に示すように、まず、時刻t1において、モータ制御部31は、速度指令信号を受信した場合、起動処理を行い、モータ状態を停止からスタートアップ準備期間へ遷移する。そして、モータ制御部31は、スタートアップ準備期間へ遷移するとともに、所定のDuty比の駆動制御信号を出力する。また、監視部32は、速度指令信号を受信した場合、スタートアップ準備タイマー323および拘束検知タイマー322をスタートする。 As shown in FIG. 5, first, at time t1, when the motor control unit 31 receives a speed command signal, it performs a startup process and transitions the motor state from stopped to a startup preparation period. Then, the motor control unit 31 transitions to the startup preparation period and outputs a drive control signal with a predetermined duty ratio. In addition, when the monitoring unit 32 receives a speed command signal, it starts the startup preparation timer 323 and the lock detection timer 322.

そして、時刻t1aにおいて、監視部32は、モータ20の回転に伴いプリドライブ回路22から2回目のモータ回転数信号を受信した場合、拘束検知タイマー322をリセットするとともに、再スタートする。また、時刻t1aにおいて、モータ制御部31は、モータ回転数信号を受信した場合、駆動制御信号のDuty比を1段上昇させる。 Then, at time t1a, when the monitoring unit 32 receives a second motor rotation speed signal from the pre-drive circuit 22 in response to the rotation of the motor 20, it resets and restarts the lock detection timer 322. Also, at time t1a, when the motor control unit 31 receives the motor rotation speed signal, it increases the duty ratio of the drive control signal by one step.

そして、時刻t2において、すなわち、スタートアップ準備タイマー323が満了した場合、監視部32は、スタートアップ準備タイマー323が満了した旨をスタートアップ判定部34へ通知し、スタートアップ判定部34は、スタートアップ処理期間へ移行すると判定する。そして、モータ制御部31は、スタートアップ判定部34から判定結果を受け付けた場合、モータ状態をスタートアップ準備期間からスタートアップ処理期間へ遷移する。 Then, at time t2, i.e., when the startup preparation timer 323 expires, the monitoring unit 32 notifies the startup determination unit 34 that the startup preparation timer 323 has expired, and the startup determination unit 34 determines that a transition to the startup processing period will occur. Then, when the motor control unit 31 receives a determination result from the startup determination unit 34, it transitions the motor state from the startup preparation period to the startup processing period.

そして、モータ制御部31は、スタートアップ処理期間中においては、駆動制御信号のDuty比をモータ回転数信号に関わらず目標Dutyまで連続的に上昇させる。つまり、モータ制御部31は、スタートアップ処理期間にあってはモータ20の回転速度を連続的に上昇させる駆動制御信号を出力する。 During the startup process, the motor control unit 31 continuously increases the duty ratio of the drive control signal to the target duty ratio regardless of the motor rotation speed signal. In other words, during the startup process, the motor control unit 31 outputs a drive control signal that continuously increases the rotation speed of the motor 20.

ここで、時刻t2以降、すなわち、スタートアップ処理期間において、モータ20が拘束状態になった場合、監視部32では、時刻t2以降、モータ回転数信号が受信されなくなる。そして、時刻t2aにおいて、拘束判定部33は、拘束検知タイマー322が満了した旨を監視部32から受け付けた場合、モータ20が拘束状態であると判定する。そして、時刻t2aにおいて、モータ制御部31は、拘束判定部33によってモータ20が拘束状態であると判定された場合、駆動制御信号のDuty比を0%にする、すなわち、駆動制御信号の出力を停止する。 Here, if the motor 20 is in a locked state after time t2, i.e., during the startup processing period, the monitoring unit 32 will not receive the motor rotation speed signal after time t2. Then, at time t2a, if the lock determination unit 33 receives from the monitoring unit 32 a notification that the lock detection timer 322 has expired, it will determine that the motor 20 is in a locked state. Then, at time t2a, if the lock determination unit 33 determines that the motor 20 is in a locked state, the motor control unit 31 will set the duty ratio of the drive control signal to 0%, i.e., stop outputting the drive control signal.

このように、スタートアップ処理期間において、スタートアップ準備期間から継続して拘束状態を判定し、スタートアップ処理期間の満了時刻t3になる前に拘束状態が発生した場合、モータ20を停止する。これにより、スタートアップ処理期間において、拘束状態が発生した場合であっても、より早くモータ20を停止できるため、モータ20の発熱を抑えることができる。 In this way, during the startup processing period, the locked state is judged continuously from the startup preparation period, and if a locked state occurs before the expiration time t3 of the startup processing period, the motor 20 is stopped. This allows the motor 20 to be stopped sooner even if a locked state occurs during the startup processing period, thereby suppressing heat generation by the motor 20.

なお、スタートアップ準備期間における駆動制御信号のDuty比の上昇度合(1段毎のDuty比の上昇度合)は、例えば、モータ回転数信号が1回入力される毎に最小変化幅(クロック信号に基づく最小分解能)だけ上昇させることができる。あるいは、モータ回転数信号が複数回入力される毎に最小変化幅だけ上昇させてもよい。 The degree of increase in the duty ratio of the drive control signal during the startup preparation period (the degree of increase in the duty ratio for each stage) can be increased by, for example, the minimum change width (the minimum resolution based on the clock signal) each time the motor rotation speed signal is input once. Alternatively, it may be increased by the minimum change width each time the motor rotation speed signal is input multiple times.

また、モータ回転数信号を1回受信する毎に拘束検知タイマー322をリセットする場合に限らず、モータ回転数信号を複数回受信する毎に拘束検知タイマー322をリセットしてもよい。また、スタートアップ準備期間およびスタートアップ処理期間それぞれで、拘束検知タイマー322をリセットするためのモータ回転数信号の受信回数を異ならせてもよい。 In addition, the lock detection timer 322 may be reset not only each time the motor rotation speed signal is received once, but also each time the motor rotation speed signal is received multiple times. In addition, the number of times the motor rotation speed signal is received to reset the lock detection timer 322 may be different for each of the startup preparation period and the startup processing period.

また、スタートアップ準備期間、すなわち、スタートアップ準備タイマー323の時間は、予め設定された固定の時間であってもよく、目標Dutyに応じて動的に変更してもよい。あるいは、スタートアップ準備期間は、モータ20の仕様に合わせて適宜設定されてもよい。例えば、負荷の大きさ(羽根の重さ)に応じてスタートアップ準備期間における駆動制御信号のDuty比を設定し、かかるDuty比に基づいてスタートアップ準備期間の長さを設定してもよい。 In addition, the startup preparation period, i.e., the time of the startup preparation timer 323, may be a preset fixed time, or may be dynamically changed according to the target duty. Alternatively, the startup preparation period may be set appropriately according to the specifications of the motor 20. For example, the duty ratio of the drive control signal during the startup preparation period may be set according to the size of the load (weight of the blades), and the length of the startup preparation period may be set based on this duty ratio.

また、スタートアップ処理期間についても、予め設定された固定の時間であってもよく、目標Dutyに応じて動的に変更してもよい。あるいは、駆動制御信号のDuty比の上昇傾きを予め設定し、かかる上昇傾きに応じてスタートアップ処理期間の長さを設定してもよい。 The startup processing period may also be a preset fixed time, or may be dynamically changed according to the target duty. Alternatively, the rising slope of the duty ratio of the drive control signal may be preset, and the length of the startup processing period may be set according to this rising slope.

また、拘束検知タイマー322の時間である拘束検知期間(第3期間)は、スタートアップ準備期間以下で設定されることが好ましい。これにより、起動時からモータ20が拘束状態であった場合、いち早く拘束状態を検出できるため、モータ20の発熱を抑えることができる。 In addition, it is preferable that the lock detection period (third period), which is the time of the lock detection timer 322, is set to be equal to or shorter than the startup preparation period. This allows the lock state to be detected as soon as possible if the motor 20 is in a locked state from the time of startup, thereby suppressing heat generation by the motor 20.

また、拘束検知期間(第3期間)は、スタートアップ準備期間と、スタートアップ処理期間と、通常動作時とで長さを変えてもよい。例えば、拘束検知期間は、スタートアップ準備期間を最長として、スタートアップ処理期間および通常動作時の順に長さを徐々に短くしてもよい。これにより、モータ20がより高速回転するほど、拘束検知期間を短くできるため、拘束状態となった場合におけるモータ20の発熱を抑えることができる。 The length of the lock detection period (third period) may also be different between the startup preparation period, the startup processing period, and during normal operation. For example, the lock detection period may be the longest during the startup preparation period, and gradually shorten during the startup processing period and during normal operation. This allows the lock detection period to be shortened as the motor 20 rotates at a higher speed, thereby suppressing heat generation by the motor 20 when it is locked.

次に、図6および図7を用いて、実施形態に係るモータ駆動制御装置1が実行する処理の処理手順について説明する。図6および図7は、モータ駆動制御装置1が実行する処理の処理手順を示すフローチャートである。図6では、スタートアップ準備期間における処理手順を示し、図7では、スタートアップ処理期間における処理手順を示す。 Next, the processing procedure of the processing executed by the motor drive control device 1 according to the embodiment will be described with reference to Figs. 6 and 7. Figs. 6 and 7 are flowcharts showing the processing procedure of the processing executed by the motor drive control device 1. Fig. 6 shows the processing procedure during the startup preparation period, and Fig. 7 shows the processing procedure during the startup processing period.

図6に示すように、駆動制御部3は、速度指令信号の入力があったか否かを判定し(ステップS101)、入力がなかった場合(ステップS101:No)、再度ステップS101を実行する。なお、本図の処理をスタートさせる条件として、駆動制御部3に印加される電源電圧が動作範囲内であることが必要である。 As shown in FIG. 6, the drive control unit 3 determines whether or not a speed command signal has been input (step S101), and if no input has been received (step S101: No), executes step S101 again. Note that the condition for starting the process in this figure is that the power supply voltage applied to the drive control unit 3 must be within the operating range.

また、駆動制御部3は、速度指令信号の入力があった場合(ステップS101:Yes)、スタートアップ準備タイマー323をスタートする(ステップS102)とともに、拘束検知タイマー322をスタートし(ステップS103)、駆動制御信号のDuty比を1段階上げる(ステップS104)。なお、ステップS102、ステップS103およびステップS104は処理順序が入れ替わってもよい。 When a speed command signal is input (step S101: Yes), the drive control unit 3 starts the startup preparation timer 323 (step S102), starts the restraint detection timer 322 (step S103), and increases the duty ratio of the drive control signal by one step (step S104). Note that the processing order of steps S102, S103, and S104 may be reversed.

つづいて、駆動制御部3は、プリドライブ回路22から出力されるモータ回転数信号を検知したか否かを判定し(ステップS105)、検知した場合(ステップS105:Yes)、拘束検知タイマー322をリセットし、再スタートする(ステップS106)とともに、駆動制御信号のDuty比を1段階上げる(ステップS107)。なお、ステップS106およびステップS107は処理順序が入れ替わってもよい。 The drive control unit 3 then determines whether or not the motor rotation speed signal output from the predrive circuit 22 has been detected (step S105). If it has been detected (step S105: Yes), it resets and restarts the lock detection timer 322 (step S106) and increases the duty ratio of the drive control signal by one step (step S107). Note that the processing order of steps S106 and S107 may be reversed.

つづいて、駆動制御部3は、スタートアップ準備タイマー323が満了したか否かを判定し(ステップS108)、スタートアップ準備タイマー323が満了しなかった場合(ステップS108:No)、ステップS105に戻る。また、駆動制御部3は、スタートアップ準備タイマー323が満了した場合(ステップS108:Yes)、スタートアップ処理期間へ移行し(ステップS109)、スタートアップ準備期間の処理を終了する。 The drive control unit 3 then determines whether the startup preparation timer 323 has expired (step S108), and if the startup preparation timer 323 has not expired (step S108: No), returns to step S105. If the startup preparation timer 323 has expired (step S108: Yes), the drive control unit 3 transitions to the startup processing period (step S109) and ends the processing of the startup preparation period.

一方、ステップS105において、駆動制御部3は、モータ回転数信号を検知しなかった場合(ステップS105:No)、拘束検知タイマー322が満了したか否かを判定する(ステップS110)。 On the other hand, in step S105, if the drive control unit 3 does not detect the motor rotation speed signal (step S105: No), it determines whether the lock detection timer 322 has expired (step S110).

駆動制御部3は、拘束検知タイマー322が満了しなかった場合(ステップS110:No)、ステップS105に戻り、拘束検知タイマー322が満了した場合(ステップS110:Yes)、駆動制御信号の出力を停止、すなわち、モータ20を停止し(ステップS111)、処理を終了する。 If the lock detection timer 322 has not expired (step S110: No), the drive control unit 3 returns to step S105. If the lock detection timer 322 has expired (step S110: Yes), the drive control unit 3 stops outputting the drive control signal, i.e., stops the motor 20 (step S111), and ends the process.

次に、図7を用いて、スタートアップ処理期間における処理手順について説明する。図7に示すように、駆動制御部3は、スタートアップ処理期間において、モータ20の回転位置の検出タイミングに関わらず駆動制御信号のDuty比を連続的に上げる(ステップS201)。 Next, the processing procedure during the startup process will be described with reference to FIG. 7. As shown in FIG. 7, during the startup process, the drive control unit 3 continuously increases the duty ratio of the drive control signal regardless of the detection timing of the rotational position of the motor 20 (step S201).

つづいて、駆動制御部3は、駆動制御信号のDuty比が目標Dutyに到達したか否かを判定し(ステップS202)、到達した場合(ステップS202:Yes)、モータ状態を通常動作へ移行し(ステップS203)、スタートアップ処理期間の処理を終了する。 The drive control unit 3 then determines whether the duty ratio of the drive control signal has reached the target duty (step S202), and if it has reached the target duty (step S202: Yes), transitions the motor state to normal operation (step S203) and ends the processing for the startup processing period.

一方、駆動制御部3は、駆動制御信号のDuty比が目標Dutyに到達していない場合(ステップS202:No)、モータ回転数信号を検知したか否かを判定し(ステップS204)、検知しなかった場合(ステップS204:No)、拘束検知タイマー322が満了したか否かを判定する(ステップS206)。 On the other hand, if the duty ratio of the drive control signal has not reached the target duty (step S202: No), the drive control unit 3 determines whether or not the motor rotation speed signal has been detected (step S204), and if not (step S204: No), determines whether or not the lock detection timer 322 has expired (step S206).

駆動制御部3は、拘束検知タイマー322が満了した場合(ステップS206:Yes)、駆動制御信号の出力を停止、すなわち、モータ20を停止し(ステップS207)、処理を終了する。一方、駆動制御部3は、拘束検知タイマー322が満了しなかった場合(ステップS206:No)、ステップS201に戻る。 If the lock detection timer 322 has expired (step S206: Yes), the drive control unit 3 stops outputting the drive control signal, i.e., stops the motor 20 (step S207), and ends the process. On the other hand, if the lock detection timer 322 has not expired (step S206: No), the drive control unit 3 returns to step S201.

一方、駆動制御部3は、モータ回転数信号を検知した場合(ステップS204:Yes)、拘束検知タイマー322をリセットするとともに、再スタートし(ステップS208)、ステップS201に戻る。 On the other hand, if the drive control unit 3 detects the motor rotation speed signal (step S204: Yes), it resets and restarts the lock detection timer 322 (step S208) and returns to step S201.

上述してきたように、実施形態に係るモータ駆動制御装置1は、モータ20を駆動するモータ駆動部2と、モータ駆動部2に対して駆動制御信号を出力するモータ制御部31と、モータ20の回転位置を検出する回転位置検出部4と、モータ20の回転位置に基づいてモータ20が拘束状態であるか否かを判定する拘束判定部33と、を備え、モータ制御部31は、モータ20の起動後におけるスタートアップ準備期間(第1期間に相当)にあっては回転位置の検出タイミングに応じて回転速度を上昇させ、スタートアップ準備期間にモータ20が拘束状態でないと判定された場合、スタートアップ準備期間後のスタットアップ処理期間(第2期間に相当)にあっては回転位置の検出タイミングに関わらず回転速度を連続的に上昇させる駆動制御信号を出力する。これにより、モータ20の発熱を抑えつつ、スタートアップを急速に行うことができる。 As described above, the motor drive control device 1 according to the embodiment includes a motor drive unit 2 that drives the motor 20, a motor control unit 31 that outputs a drive control signal to the motor drive unit 2, a rotational position detection unit 4 that detects the rotational position of the motor 20, and a constraint determination unit 33 that determines whether the motor 20 is in a constrained state based on the rotational position of the motor 20. The motor control unit 31 increases the rotational speed in accordance with the detection timing of the rotational position during a startup preparation period (corresponding to a first period) after the start-up of the motor 20, and outputs a drive control signal that continuously increases the rotational speed regardless of the detection timing of the rotational position during a startup processing period (corresponding to a second period) after the startup preparation period if it is determined that the motor 20 is not in a constrained state during the startup preparation period. This allows the motor 20 to start up quickly while suppressing heat generation.

また、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。 Furthermore, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment. The present invention also includes configurations in which the above-mentioned components are appropriately combined. Furthermore, further effects and modifications can be easily derived by those skilled in the art. Therefore, the broader aspects of the present invention are not limited to the above-mentioned embodiment, and various modifications are possible.

1 モータ駆動制御装置、2 モータ駆動部、3 駆動制御部、4 回転位置検出部、20 モータ、21 インバータ回路、22 プリドライブ回路、31 モータ制御部、32 監視部、33 拘束判定部、34 スタートアップ判定部、321 起動判定部、322 拘束検知タイマー、323 スタートアップ準備タイマー 1 Motor drive control device, 2 Motor drive unit, 3 Drive control unit, 4 Rotation position detection unit, 20 Motor, 21 Inverter circuit, 22 Pre-drive circuit, 31 Motor control unit, 32 Monitoring unit, 33 Constraint determination unit, 34 Startup determination unit, 321 Startup determination unit, 322 Constraint detection timer, 323 Startup preparation timer

Claims (4)

モータを駆動するモータ駆動部と、
前記モータ駆動部に対して所定のDuty比の駆動制御信号を出力するモータ制御部と、
前記モータの回転位置を検出する回転位置検出部と、
前記回転位置に基づいて前記モータが拘束状態であるか否かを判定する拘束判定部と、を備え、
前記拘束判定部は、
前記モータの起動後における第1期間、及び回転速度が上昇した後の第2期間において、継続して前記拘束状態を判定し、
前記モータ制御部は、
前記第1期間にあっては前記回転位置の検出タイミングに応じて回転速度を上昇させるために前記駆動制御信号のDuty比を上昇させ、
前記第1期間に前記モータが拘束状態でないと判定された場合において、回転速度が上昇した前記第2期間にあっては前記回転位置の検出タイミングに関わらず前記駆動制御信号のDuty比を連続的に上昇させ
前記第1期間に前記モータが拘束状態であると判定された場合、前記駆動制御信号の出力を停止し、
前記第2期間において、前記モータが拘束状態であると判定された場合、前記駆動制御信号の出力を停止する、
モータ駆動制御装置。
a motor driving unit that drives the motor;
a motor control unit that outputs a drive control signal having a predetermined duty ratio to the motor drive unit;
a rotational position detection unit that detects a rotational position of the motor;
a restraint determination unit that determines whether or not the motor is in a restrained state based on the rotation position,
The restraint determination unit is
The locked state is continuously determined during a first period after the motor is started and during a second period after the rotation speed increases,
The motor control unit includes:
during the first period, a duty ratio of the drive control signal is increased in order to increase a rotation speed in response to a detection timing of the rotation position;
When it is determined that the motor is not in a locked state during the first period, during the second period in which the rotation speed increases, the duty ratio of the drive control signal is continuously increased regardless of the detection timing of the rotation position ,
When it is determined that the motor is in a locked state during the first period, output of the drive control signal is stopped;
When it is determined that the motor is in a locked state during the second period, output of the drive control signal is stopped .
Motor drive control device.
前記モータ制御部は、
前記第1期間にあっては前記回転位置の検出タイミングに応じて段階的に前記回転速度を上昇させるために前記駆動制御信号のDuty比を上昇させ、回転速度が上昇した後の前記第2期間にあっては外部から入力される速度指令に基づく目標速度まで前記回転速度を連続的に上昇させるために、前記駆動制御信号のDuty比を上昇させる、請求項1に記載のモータ駆動制御装置。
The motor control unit includes:
2. The motor drive control device according to claim 1, wherein during the first period, a duty ratio of the drive control signal is increased to gradually increase the rotational speed in accordance with a detection timing of the rotational position, and during the second period after the rotational speed has increased, a duty ratio of the drive control signal is increased to continuously increase the rotational speed up to a target speed based on a speed command input from the outside.
前記拘束判定部は、
前記第1期間において、前記回転位置が所定の第3期間で検出されない場合、前記拘束状態であると判定する、請求項1又は2に記載のモータ駆動制御装置。
The restraint determination unit is
3 . The motor drive control device according to claim 1 , wherein, in the first period, if the rotational position is not detected within a predetermined third period, it is determined that the motor is in the locked state.
モータを駆動するモータ駆動工程と、
前記モータ駆動工程を実行するモータ駆動部に対して所定のDuty比の駆動制御信号を出力するモータ制御工程と、
前記モータの回転位置を検出する回転位置検出工程と、
前記回転位置に基づいて前記モータが拘束状態であるか否かを判定する拘束判定工程と、を含み、
前記拘束判定工程は、
前記モータの起動後における第1期間、及び回転速度が上昇した後の第2期間において、継続して前記拘束状態を判定し、
前記モータ制御工程は、
前記第1期間にあっては前記回転位置の検出タイミングに応じて回転速度を上昇させるために前記駆動制御信号のDuty比を上昇させ、前記第1期間に前記モータが拘束状態でないと判定された場合において、回転速度が上昇した前記第2期間にあっては前記回転位置の検出タイミングに関わらず前記駆動制御信号のDuty比を連続的に上昇させ
前記第1期間に前記モータが拘束状態であると判定された場合、前記駆動制御信号の出力を停止し、
前記第2期間において、前記モータが拘束状態であると判定された場合、前記駆動制御信号の出力を停止する、モータ駆動制御方法。
a motor driving step of driving a motor;
a motor control step of outputting a drive control signal having a predetermined duty ratio to a motor drive unit that executes the motor drive step;
a rotational position detection step of detecting a rotational position of the motor;
a restraint determination step of determining whether or not the motor is in a restrained state based on the rotational position,
The restraint determination step includes:
The locked state is continuously determined during a first period after the motor is started and during a second period after the rotation speed increases,
The motor control step includes:
In the first period, a duty ratio of the drive control signal is increased in order to increase the rotation speed in response to a detection timing of the rotation position, and if it is determined that the motor is not in a locked state in the first period, in the second period in which the rotation speed has increased, the duty ratio of the drive control signal is continuously increased regardless of the detection timing of the rotation position ;
When it is determined that the motor is in a locked state during the first period, output of the drive control signal is stopped;
the motor drive control method comprising: stopping output of the drive control signal when it is determined that the motor is in a locked state during the second period .
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