JPH09247983A - Brushless motor control - Google Patents

Brushless motor control

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JPH09247983A
JPH09247983A JP8083128A JP8312896A JPH09247983A JP H09247983 A JPH09247983 A JP H09247983A JP 8083128 A JP8083128 A JP 8083128A JP 8312896 A JP8312896 A JP 8312896A JP H09247983 A JPH09247983 A JP H09247983A
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JP
Japan
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position detection
brushless motor
time
voltage
energization
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP8083128A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomoyuki Mori
智之 森
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Fujitsu General Ltd
Original Assignee
Fujitsu General Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To continue position detection operation by preventing stopping and out-of-step without any interference with rotation control even in case of being unable to detect position of a rotor in a brushless motor. SOLUTION: In carrying out rotation control of a brushless motor 4, the voltage of an armature winding in the motor is compared with reference voltage by a position detection part 10 for attainment of a position detection signal D. The detection signal D is inputted into a control circuit 11 to detect the position of a rotor 4a in the motor, and based on the position detection, current- carrying of the winding voltage of the motor is switched. At this point, the control circuit 11 counts time between position detection intervals. Based on the counted time, the time corresponding to a phase angle 30 is predicted from the position detection and position detection at the predicted time is checked. In case of no position, present current-carrying switching is conducted based on a previous switching time of current-carrying. In case of no position, the control circuit 11 adds the content of position detection register by one. For presence of position detection, the circuit subtracts the content of the register by one. If the content of the register is the prescribed value or more, applied voltage of the motor is decreased to the prescribed value.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は空気調和機の圧縮
機等に用いるセンサレス直流ブラシレスモータ(以下ブ
ラシレスモータと記す)の回転制御技術に係り、特に詳
しくはブラシレスモータの回転子の位置検出がなくと
も、電機子巻線電流の通電を切り替え、また適切な通電
切り替えを可能とするブラシレスモータの制御方法に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotation control technology of a sensorless DC brushless motor (hereinafter referred to as a brushless motor) used in a compressor of an air conditioner, and more particularly, to a position detection of a brushless motor rotor. Both relate to a method of controlling a brushless motor that enables switching of energization of armature winding current and appropriate switching of energization.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種のブラシレスモータの回転制御に
際して、回転子の位置を検出する手段としてホール素子
を使用せずに、例えばブラシレスモータの電機子巻線に
誘起される電圧を利用する方法がある。この誘起電圧を
利用して回転子の位置を検出してブラシレスモータの電
機子巻線の通電を切り替える場合、例えば図6に示す制
御装置を必要とする。
2. Description of the Related Art In controlling the rotation of a brushless motor of this type, there is a method of utilizing a voltage induced in an armature winding of a brushless motor, for example, without using a Hall element as a means for detecting the position of the rotor. is there. When the position of the rotor is detected by using this induced voltage to switch the energization of the armature winding of the brushless motor, for example, the control device shown in FIG. 6 is required.

【0003】図6において、この制御装置は、交流電源
(商用100V)1を倍電圧整流平滑回路2で倍電圧整
流、平滑化し、この倍電圧整流、平滑化された直流電源
Vdcを複数のスイッチング素子(トランジスタ)U,
V,W,X,Y,Zをブリッジ接続したインバータ回路
3でスイッチングして三相のブラシレスモータ4の電機
子巻線に印加する。なお、倍電圧整流平滑回路2は既に
公知の整流回路、コンデンサ回路および平滑用コンデン
サからなる。
In FIG. 6, this control device rectifies and smoothes an AC power supply (commercial 100 V) 1 by a voltage doubler rectifying and smoothing circuit 2, and switches the DC power supply Vdc that has been voltage doubled and smoothed to a plurality of times. Element (transistor) U,
The inverter circuit 3 in which V, W, X, Y and Z are bridge-connected is switched and applied to the armature winding of the three-phase brushless motor 4. The voltage doubler rectifying / smoothing circuit 2 includes a rectifier circuit, a capacitor circuit, and a smoothing capacitor which are already known.

【0004】ブラシレスモータ4の端子電圧(例えば1
20度位相の異なる電圧;誘起電圧を含む)R,S,T
を位置検出部5に入力しており、この位置検出部5は端
子電圧R,S,Tの電圧波形を90度位相遅らせ、かつ
平滑化して中性点電位Vnと比較して位置検出信号A,
B,Cを制御回路(マイクロコンピュータ)6に出力す
る。そのため、位置検出部5は微分回路5aおよび積分
回路5bと、90度位相遅れの電圧を組み合わせ中性点
電位Vnを得るための抵抗回路5cと、上記90度位相
遅れの電圧と中性点電位Vnとを比較する比較回路5d
とを備えている。
The terminal voltage of the brushless motor 4 (for example, 1
20 degree phase difference voltage; including induced voltage) R, S, T
Is inputted to the position detecting section 5, and the position detecting section 5 delays and smooths the voltage waveforms of the terminal voltages R, S, T by 90 degrees and compares them with the neutral point potential Vn and compares them with the position detecting signal A. ,
B and C are output to the control circuit (microcomputer) 6. Therefore, the position detecting unit 5 includes a differentiating circuit 5a and an integrating circuit 5b, a resistance circuit 5c for obtaining a neutral point potential Vn by combining a 90 degree phase delayed voltage, the 90 degree phase delayed voltage and a neutral point potential. Comparison circuit 5d for comparing with Vn
And

【0005】ブラシレスモータ4を起動、同期運転し、
この同期運転を所定時間行った後位置検出部5からの位
置検出信号A,B,Cをもとにして各電機子巻線の通電
を切り替えて位置検出運転を行う。そのために、制御回
路6はインバータ回路3のスイッチング素子(トランジ
スタ)U,V,W,X,Y,Zをオン、オフ駆動する駆
動信号、かつチョッピング駆動するチョッピング信号を
駆動回路7に出力する。
The brushless motor 4 is started and operated synchronously,
After this synchronous operation is performed for a predetermined time, the position detection operation is performed by switching the energization of each armature winding based on the position detection signals A, B and C from the position detection unit 5. Therefore, the control circuit 6 outputs to the drive circuit 7 a drive signal for driving the switching elements (transistors) U, V, W, X, Y, Z of the inverter circuit 3 on and off and a chopping signal for chopping drive.

【0006】なお、図6に示すように、上記制御装置を
空気調和機の圧縮機の制御に用いた場合、交流電源1と
倍電圧整流平滑回路2との間には力率改善用リアクタ8
が設けられる。
As shown in FIG. 6, when the above control device is used for controlling the compressor of the air conditioner, the power factor improving reactor 8 is provided between the AC power source 1 and the voltage doubler rectifying and smoothing circuit 2.
Is provided.

【0007】上記構成の制御装置における位置検出運転
時に、位置検出部5は例えば図7(a)ないし(c)に
示す各電機子巻線の端子電圧R,S,Tを90度位相遅
れとし、この位相遅れの電圧(図7(d)ないし(f)
に示す)と中性点電位Vnとを比較し、その交点で変化
する位置検出信号(図7(g)ないし(i)に示す)
A,B,Cを出力する。
In the position detecting operation of the control apparatus having the above-mentioned structure, the position detecting section 5 sets the terminal voltages R, S and T of the armature windings shown in FIGS. , The voltage of this phase delay (FIGS. 7 (d) to (f))
(Shown in FIG. 7) and the neutral point potential Vn are compared, and a position detection signal (shown in FIGS. 7G to 7I) that changes at the intersection is compared.
Outputs A, B and C.

【0008】上記位置検出信号A,B,Cが制御回路6
に入力すると、この制御回路6は位置検出信号A,B,
Cのタイミングをもとにしてインバータ回路3の各トラ
ンジスタU,V,W,X,Y,Zの導通状態を切り替え
る駆動信号(図7(j)ないし(o)に示す)を発生す
る。
The position detection signals A, B, C are transmitted to the control circuit 6
When input to the position detection signal A, B,
Based on the timing of C, a drive signal (shown in FIGS. 7 (j) to 7 (o)) for switching the conduction state of each transistor U, V, W, X, Y, Z of the inverter circuit 3 is generated.

【0009】各駆動信号により各トランジスタU,V,
W,X,Y,Zが駆動されるため、ブラシレスモータ4
の電機子巻線電流が切り替えられ、ブラシレスモータ4
が回転制御される。
Each drive signal causes each transistor U, V,
Since W, X, Y, and Z are driven, the brushless motor 4
The armature winding current of the brushless motor 4
Is controlled to rotate.

【0010】また、制御回路6は駆動信号の他に、所定
デューティ比(オン、オフ比)のチョッピング信号を駆
動回路7に出力しており、駆動回路7はインバータ回路
3の上アームのトランジスタU,V,Wの駆動信号のオ
ン部分をチョッピングする(図7(j)ないし(l)に
示す)。なお、下アームのトランジスタX,Y,Zをチ
ョッピング駆動する方法もある。
The control circuit 6 outputs a chopping signal having a predetermined duty ratio (ON / OFF ratio) to the drive circuit 7 in addition to the drive signal, and the drive circuit 7 outputs the transistor U of the upper arm of the inverter circuit 3. , V, W drive signals are chopped on (shown in FIGS. 7 (j) to 7 (l)). There is also a method of chopping driving the transistors X, Y, Z of the lower arm.

【0011】このように、位置検出信号A,B,Cに基
づいてブラシレスモータ4の各電機子巻線の通電を切り
替えて同ブラシレスモータ4を回転制御し、かつチョッ
ピングのオン、オフ比を可変してブラシレスモータ4を
所定回転数に制御する。
As described above, the energization of each armature winding of the brushless motor 4 is switched based on the position detection signals A, B and C to control the rotation of the brushless motor 4 and the on / off ratio of chopping is changed. Then, the brushless motor 4 is controlled to a predetermined rotation speed.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ブラシ
レスモータの制御方法におては、積分回路5bを用いて
回転子4aの位置を検出し、この位置検出をもとにして
電機子巻線の通電切り替えタイミングを得ているため、
以下の問題点が生じる。
In the brushless motor control method, the position of the rotor 4a is detected using the integrating circuit 5b, and the armature winding winding is detected based on this position detection. Since the timing to switch the power supply is obtained,
The following problems occur.

【0013】まず、電機子巻線に誘起される電圧波形に
は種々の周波数成分が混在しており、積分回路(積分フ
ィルタ)5bの特性上それら全ての周波数に対する定数
決定ができない。したがって、積分回路を通した電圧波
形には必要としない周波数成分が含まれ、特にブラシレ
スモータ4の回転数の変化によって含まれる周波数によ
り、出力90度遅れに誤差が生じ、結果回転子4aの位
置検出に誤差が生じる。
First, various frequency components are mixed in the voltage waveform induced in the armature winding, and constants cannot be determined for all frequencies due to the characteristics of the integrating circuit (integrating filter) 5b. Therefore, the voltage waveform passing through the integrating circuit includes an unnecessary frequency component, and in particular, the frequency included due to the change in the rotation speed of the brushless motor 4 causes an error in the output delay of 90 degrees, resulting in the position of the rotor 4a. There is an error in detection.

【0014】また、積分回路5bを必要とすることか
ら、どうしてもコストアップになるだけなく、部品の増
加により制御基板が大きく、スペースをとるといった欠
点もある。
Further, since the integrating circuit 5b is required, not only the cost is inevitably increased, but also the control board is large due to the increase in the number of parts and there is a drawback that a space is taken up.

【0015】さらに、積分回路5bを通して得る90度
遅れが常に一定であるが、ブラシレスモータ4の回転数
や負荷状態によってはその90度遅れが最適でない、つ
まりブラシレスモータ4の効率を最大とする通電切り替
えタイミングが回転数や負荷状態によって異なるため、
常に最大の効率となるように通電を切り替えることがで
きない。
Further, although the 90 ° delay obtained through the integrating circuit 5b is always constant, the 90 ° delay is not optimum depending on the rotation speed and load condition of the brushless motor 4, that is, the energization that maximizes the efficiency of the brushless motor 4. Since the switching timing varies depending on the number of revolutions and load condition,
It is not possible to switch the energization for maximum efficiency at all times.

【0016】そこで、積分回路5bを用いずに、回転子
4aの位置を検出してブラシレスモータ4を制御する方
法がある。この制御方法の場合、電機子巻線に誘起され
る電圧波形と中性点電位(基準電圧)とを比較し、この
比較結果をブラシレスモータ4の制御回路(マイクロコ
ンピュータ)に入力し、このマイクロコンピュータによ
って演算して通電切り替えタイミングを決定する。
Therefore, there is a method of controlling the brushless motor 4 by detecting the position of the rotor 4a without using the integrating circuit 5b. In the case of this control method, the voltage waveform induced in the armature winding is compared with the neutral point potential (reference voltage), and the result of this comparison is input to the control circuit (microcomputer) of the brushless motor 4, It is calculated by a computer to determine the energization switching timing.

【0017】具体的に説明すると、直接電機子巻線の端
子電圧波形(誘起電圧波形)と基準電圧(Vdc/2)
とを比較して得た位置検出信号をマイクロコンピュータ
に入力する。このマイクロコンピュータは通電切り替え
後の最初の位置検出信号の変化点を回転子4aの位置検
出点とし、この位置検出点から位相角30度(電気角3
0度)に相当する時間経過時に電機子巻線の通電を切り
替える。
More specifically, the terminal voltage waveform (induced voltage waveform) of the direct armature winding and the reference voltage (Vdc / 2)
The position detection signal obtained by comparing and is input to the microcomputer. This microcomputer uses the first change point of the position detection signal after switching the energization as the position detection point of the rotor 4a, and from this position detection point a phase angle of 30 degrees (electrical angle 3
The energization of the armature winding is switched when a time corresponding to (0 degree) has elapsed.

【0018】このように、積分回路5bを使用して90
度遅れの位置検出信号(90度での通電切り替えタイミ
ング)を得るのに対し、積分回路5bを使用しない方法
では、誘起電圧と基準電圧との交点から最も近い時間の
切り替えタイミングである30度で通電を切り替えるこ
とが可能となる。
In this way, by using the integrating circuit 5b, 90
Whereas the position detection signal delayed by 90 degrees (energization switching timing at 90 degrees) is obtained, in the method which does not use the integrating circuit 5b, the switching timing is 30 degrees, which is the timing closest to the intersection of the induced voltage and the reference voltage. It becomes possible to switch the energization.

【0019】しかし、この積分回路5bを使用しない方
法の場合、通電切り替えにより逆起電圧(スパイク電圧
k)による雑音等により通電切り替え後の最初の位置検
出信号の変化点(検出エッジ)が正規の位置検出点とな
らないことがある。例えば、スパイク電圧kの電圧幅が
大きく、位置検出点(誘起電圧と基準電圧との交点)に
かかり、位置検出ポイントを得ることができないことが
ある。
However, in the case where the integration circuit 5b is not used, the change point (detection edge) of the first position detection signal after the energization switching is normal due to the noise due to the back electromotive voltage (spike voltage k) due to the energization switching. It may not be the position detection point. For example, there are cases where the voltage width of the spike voltage k is large and is applied to the position detection point (the intersection of the induced voltage and the reference voltage), and the position detection point cannot be obtained.

【0020】このように、スパイク電圧kが位置検出ポ
ントにかかり、回転子4aの位置検出点を得ることがで
きなくなると、ブラシレスモータ4の回転制御に支障を
来し、停止、脱調の原因ともなり、また位置検出運転が
継続不能となることもある。
As described above, when the spike voltage k is applied to the position detection point and the position detection point of the rotor 4a cannot be obtained, the rotation control of the brushless motor 4 is hindered, and the cause of stoppage and step out occurs. In addition, the position detection operation may not be continued.

【0021】この発明は上記課題に鑑みなされたもので
あり、その目的はブラシレスモータの回転子の位置検出
ができない場合であっても、回転制御に支障を来すよう
なこともなく、停止、脱調を防止することができ、位置
検出運転を継続することができるようにしたブラシレス
モータの制御方法を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object thereof is to stop the rotation of the brushless motor without any trouble even if the position of the rotor of the brushless motor cannot be detected. It is an object of the present invention to provide a brushless motor control method capable of preventing step-out and continuing position detection operation.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明はブラシレスモータを回転制御する際、前
記ブラシレスモータの電機子巻線の電圧と基準電圧とを
比較して得た位置検出信号により同ブラシレスモータの
回転子の位置を検出し、該位置検出をもとにして前記ブ
ラシレスモータの巻線電圧の通電を切り替えるブラシレ
スモータの制御方法であって、前記位置検出の間隔の時
間を計時し、該計時時間をもとにして少なくとも次の位
置検出後の時刻を予測するとともに、該予測時刻に位置
検出がなかったときには前回の通電切り替え時刻をもと
にして今回の通電切り替えを行うようにしたことを特徴
としている。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention, when controlling the rotation of a brushless motor, detects the position obtained by comparing the voltage of the armature winding of the brushless motor with a reference voltage. A brushless motor control method for detecting the position of the rotor of the brushless motor by a signal, and switching the energization of the winding voltage of the brushless motor based on the position detection. The time is counted, and at least the time after the next position detection is predicted based on the measured time, and when there is no position detection at the predicted time, the current switching is performed based on the previous power switching time. It is characterized by doing so.

【0023】また、この発明のブラシレスモータの制御
方法は、前記位置検出の間隔の時間を計時し、該計時時
間をもとにして少なくとも次の位置検出時刻を予測する
とともに、該予測時刻に位置検出がなかったときには前
回の通電切り替え時刻をもとにして今回の通電切り替え
を行う一方、前記位置検出があるときには位置検出レジ
スタの内容をインクリメントし、前記位置検出がないと
きには前記位置検出レジスタの内容をデクリメントし、
前記予測時刻において前記位置検出レジスタの内容が所
定値以上であるときには前記ブラシレスモータの印加電
圧を所定値下げるようにしたことを特徴としている。
Further, the brushless motor control method of the present invention measures the time of the position detection interval, predicts at least the next position detection time based on the measured time, and detects the position at the predicted time. When there is no detection, the current energization switching is performed based on the previous energization switching time, while when the position is detected, the content of the position detection register is incremented, and when there is no position detection, the content of the position detection register is detected. Decrement
When the content of the position detection register is equal to or more than a predetermined value at the predicted time, the applied voltage of the brushless motor is lowered by a predetermined value.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
1ないし図5を参照して詳しく説明する。なお、図1
中、図6と同一部分および相当する部分には同一符号を
付して重複説明を省略する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. FIG.
6, the same parts as those in FIG. 6 and corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0025】図1において、このブラシレスモータの制
御方法を適用した制御装置は、ブラシレスモータ4の電
機子巻線の端子電圧(誘起電圧を含む)Rと基準電圧V
dcとを位置検出部10で比較し、この結果を位置検出
信号Dとして制御回路11に出力する。制御回路11
は、通電切り替え後の最初の位置検出信号の変化点によ
り回転子4aの位置を検出する一方、この位置検出間隔
の時間を計時するとともに、その位置検出時刻および位
置検出間隔の時間をもとにして通電切り替えタイミング
を算出し、この算出通電切り替えタイミングにしたがっ
てインバータ回路3のトランジスタを駆動するための駆
動信号を出力する。
In FIG. 1, a control device to which this brushless motor control method is applied is a terminal voltage (including induced voltage) R of an armature winding of a brushless motor 4 and a reference voltage V.
dc is compared with the position detection unit 10, and the result is output to the control circuit 11 as a position detection signal D. Control circuit 11
Detects the position of the rotor 4a from the first change point of the position detection signal after switching the energization, measures the time of this position detection interval, and based on the position detection time and the time of the position detection interval. Then, the energization switching timing is calculated, and a drive signal for driving the transistor of the inverter circuit 3 is output according to the calculated energization switching timing.

【0026】位置検出回路10は、インバータ回路3の
直流電源Vdcを1/2として基準電圧Vdc/2を発
生する基準電圧発生回路10aと、この基準電圧とブラ
シレスモータ4の端子電圧Rとを比較して位置検出信号
Dを出力する比較回路10bとからなっている。
The position detecting circuit 10 compares the reference voltage generating circuit 10a for generating the reference voltage Vdc / 2 with the DC power supply Vdc of the inverter circuit 3 being 1/2, and the reference voltage and the terminal voltage R of the brushless motor 4. And a comparison circuit 10b for outputting the position detection signal D.

【0027】制御回路11は、算出した通電切り替えタ
イミング(通電切り替え時刻)を一時記憶する一方、所
定時刻(予測時刻)までに今回の位置検出ができないと
き、既に記憶して通電切り替えタイミングをもとにして
ブラシレスモータ4の電機子巻線電流の通電を切り替え
る。また、上記予測時刻に位置検出がなかったときには
位置検出レジスタの内容をインクリメントし、その位置
検出があったときには位置検出レジスタの内容をでクリ
メントし、この位置検出レジスタの内容が所定値以上で
ある場合にはブラシレスモータ4の印加電圧を所定値下
げる。なお、制御部11は図6に示す制御回路6の機能
を有する。
The control circuit 11 temporarily stores the calculated energization switching timing (energization switching time). On the other hand, when the current position cannot be detected by a predetermined time (predicted time), the control circuit 11 already stores the energization switching timing. Then, the energization of the armature winding current of the brushless motor 4 is switched. When the position is not detected at the predicted time, the content of the position detection register is incremented, and when the position is detected, the content of the position detection register is decremented by, and the content of the position detection register is a predetermined value or more. In that case, the applied voltage of the brushless motor 4 is lowered by a predetermined value. The control unit 11 has the function of the control circuit 6 shown in FIG.

【0028】次に、上記制御装置の動作を図2のタイム
チャート図および図3ないし図5のフローチャート図を
参照して詳細に説明すると、まずブラシレスモータ3の
回転制御が位置検出運転モードに入っているものとす
る。
Next, the operation of the control device will be described in detail with reference to the time chart of FIG. 2 and the flow charts of FIGS. 3 to 5. First, the rotation control of the brushless motor 3 enters the position detection operation mode. It is assumed that

【0029】この場合、位置検出部10は、ブラシレス
モータ4の端子電圧R(図2(a)参照)と基準電圧発
生回路10aからの基準電圧Vdc/2とを比較回路1
0bで比較し、この比較結果の交点で変化する位置検出
信号Dを出力する(図2(b)参照)。
In this case, the position detecting section 10 compares the terminal voltage R of the brushless motor 4 (see FIG. 2A) with the reference voltage Vdc / 2 from the reference voltage generating circuit 10a.
0b is compared, and a position detection signal D that changes at the intersection of the comparison results is output (see FIG. 2B).

【0030】すると、制御回路11は、通電切り替え後
(スパイク電圧k後)の最初の位置検出信号の変化点
(エッジ)により回転子4aの位置を検出し、この位置
検出の間隔時間をもとにして位相角30度、90度およ
び150度の時間を算出する。この算出時間をもとにし
て通電切り替えタイミング(時刻)を算出し、この算出
時刻にブラシレスモータ4の電機子巻線電流の通電を切
り替える。
Then, the control circuit 11 detects the position of the rotor 4a at the first change point (edge) of the position detection signal after switching the energization (after the spike voltage k), and determines the position detection interval time. And the phase angles of 30 degrees, 90 degrees, and 150 degrees are calculated. The energization switching timing (time) is calculated based on this calculated time, and energization of the armature winding current of the brushless motor 4 is switched at this calculated time.

【0031】そのため、図2(c)ないし(h)に示す
ように、インバータ回路3のトランジスタU,V,W,
X,Y,Zを駆動するために駆動信号を出力するととも
に、駆動信号の所定区間をチョッピングするためにチョ
ッピング信号および切り替え信号を出力する。
Therefore, as shown in FIGS. 2 (c) to 2 (h), the transistors U, V, W, and
A drive signal is output to drive X, Y, and Z, and a chopping signal and a switching signal are output to chop a predetermined section of the drive signal.

【0032】このとき、制御回路11は、位置検出毎に
位置検出間(1周期)の時間T1を計時するとともに、
この時間T1をもとにして次の位置検出点時刻を算出
し、次の位置検出点から位相角30度に相当する所定時
刻(予測時刻)Tを算出する。なお、この所定時刻Tは
次の位置検出時刻と位相角30に相当する時刻との間で
あってもよい。
At this time, the control circuit 11 measures the time T1 between position detections (one cycle) for each position detection, and
The next position detection point time is calculated based on this time T1, and a predetermined time (predicted time) T corresponding to a phase angle of 30 degrees is calculated from the next position detection point. The predetermined time T may be between the next position detection time and the time corresponding to the phase angle 30.

【0033】例えば、図2に示すように、今回の位置検
出がa点であれば、c点の所定時刻Tを算出する(次の
位置検出から位相角30度に相当する時刻を予測す
る)。なお、所定時刻Tの算出に際してはブラシレスモ
ータ4の速度変動分α(度)の時間を加味するとよい。
また、(前回の30度通電切り替えの時刻)+(180
度に相当する時間)の式で所定時刻Tを算出し、かつこ
の算出時刻に速度変動分α(度)の時間を加味してもよ
い。
For example, as shown in FIG. 2, if the current position detection is point a, a predetermined time T at point c is calculated (the time corresponding to a phase angle of 30 degrees is predicted from the next position detection). . In calculating the predetermined time T, the time of the speed variation α (degree) of the brushless motor 4 may be taken into consideration.
Also, (the time of the previous 30-degree energization switching) + (180
(Time corresponding to the degree), the predetermined time T may be calculated, and the time of the speed variation α (degree) may be added to the calculated time.

【0034】そして、上記所定時刻Tにおいて、位置検
出があったか否かを判断し、位置検出があったときには
図3に示すルーチンを実行する一方、図5に示すルーチ
ンを実行するが、位置検出がなかったときには前回の通
電切り替え時刻に所定時間を加えてブラシレスモータ4
の電機子巻線電流の通電を切り替える一方、図4に示す
ルーチンを実行する。
At the predetermined time T, it is judged whether or not the position is detected. When the position is detected, the routine shown in FIG. 3 is executed, while the routine shown in FIG. If not, the brushless motor 4 is added by adding a predetermined time to the previous energization switching time.
While the energization of the armature winding current is switched, the routine shown in FIG. 4 is executed.

【0035】図3に示すルーチンにおいては、まず位置
検出があったことから内部の位置検出フラグをセットし
(ステップST1)、内部の位置検出レジスタの内容
(位置検出なしの回転数)が1以上であるか否かを判断
する(ステップST2)。
In the routine shown in FIG. 3, since the position is first detected, the internal position detection flag is set (step ST1), and the content of the internal position detection register (rotation speed without position detection) is 1 or more. Or not (step ST2).

【0036】位置検出レジスタの内容が1以上である場
合、つまり何度か位置検出がなかったにもかかわらず、
今回位置検出があった場合、ステップST2からST3
に進み、位置検出レジスタの内容を所定値(例えば1)
減ずる。
When the content of the position detection register is 1 or more, that is, the position detection is not performed several times,
If the position is detected this time, steps ST2 to ST3
Proceed to and set the contents of the position detection register to a specified value (for example, 1)
Decrease.

【0037】なお、位置検出レジスタの内容が1以上で
ないときには、つまりこれまで位置検出があった場合に
は当該ルーチンを終了する。
When the content of the position detection register is not 1 or more, that is, when the position has been detected so far, the routine is ended.

【0038】一方、上記位置検出がなかったと判断され
た場合、位相角30の通電切り替えについては所定時刻
Tが位相角30度に相当していることから即座に行い、
しかる後の位相角90度および150度の通電切り替え
については前回の通電切り替え時刻から180度後に行
うように設定する。つまり、位相角90度および150
度に相当する時刻を内部のタイマにセットする。なお、
上記所定時刻(予測時刻)が当該位相角30度に相当す
る時刻でない場合には、上記位相角30度に相当する時
刻も内部のタイマにセットするようにすればよい。
On the other hand, when it is determined that the position is not detected, the energization switching of the phase angle 30 is immediately performed because the predetermined time T corresponds to the phase angle of 30 degrees.
The subsequent energization switching of the phase angles of 90 degrees and 150 degrees is set to be performed 180 degrees after the previous energization switching time. That is, the phase angles of 90 degrees and 150
The time corresponding to the degree is set in the internal timer. In addition,
If the predetermined time (predicted time) is not the time corresponding to the phase angle of 30 degrees, the time corresponding to the phase angle of 30 degrees may be set in the internal timer.

【0039】例えば、図2(a)の破線に示すように、
スパイク電圧kがb点にかかり、位置検出が行われない
ときには、前回の通電切り替え時刻(前回のデータ)を
もとにして通電を切り替え、つまりブラシレスモータ4
を同期運転のように行う。なお、位置検出が連続してな
いときには、前々の通電切り替え時刻をもとにして通電
を切り替える。
For example, as shown by the broken line in FIG.
When the spike voltage k is applied to the point b and the position is not detected, the energization is switched based on the previous energization switching time (previous data), that is, the brushless motor 4
Is performed like a synchronous operation. When position detection is not continuous, energization is switched based on the previous energization switching time.

【0040】これにより、位置検出ができない場合であ
っても、回転制御に支障を来すようなこともなく、停
止、脱調を防止することができ、位置検出運転を継続す
ることができる。
As a result, even if the position cannot be detected, the rotation control can be prevented, stoppage and step-out can be prevented, and the position detection operation can be continued.

【0041】また、上記所定時刻Tにおいて位置検出が
なかったことから、図4に示すルーチンを実行する。ま
ず、位置検出レジスタの内容を所定値(例えば1)増加
し(ステップST10)、この位置検出レジスタの内容
が所定値(例えば3)以上になったか否かを判断する
(ステップST11)。
Since no position is detected at the predetermined time T, the routine shown in FIG. 4 is executed. First, the content of the position detection register is increased by a predetermined value (for example, 1) (step ST10), and it is determined whether or not the content of the position detection register becomes a predetermined value (for example, 3) or more (step ST11).

【0042】上記位置検出が所定値以上であるときに
は、位置検出レジスタの内容を3に戻し(ステップST
12)、かつ以後も位置検出ができない可能性があるこ
とから、チョッピングのオフ、オフを変えてブラシレス
モータ4の印加電圧を所定値下げる処理を行う(ステッ
プST13)。なお、上記位置検出が所定値以上でない
ときには、上述の処理が必要でないことから、当該ルー
チンを終了する。
When the position detection is above the predetermined value, the content of the position detection register is returned to 3 (step ST
12) And, since there is a possibility that the position cannot be detected thereafter, chopping is turned off or turned off to reduce the voltage applied to the brushless motor 4 by a predetermined value (step ST13). If the position detection is not more than the predetermined value, the above process is not necessary and the routine is ended.

【0043】例えば、図3の破線に示すように、スパイ
ク電圧kが大きく、位置検出(同図の破線矢印b)にか
かっている場合、ブラシレスモータ4の印加電圧を下
げ、スパイク電圧kが位置検出にかからないようにする
ことができる。
For example, as shown by the broken line in FIG. 3, when the spike voltage k is large and the position detection (broken line arrow b in the same figure) is applied, the applied voltage of the brushless motor 4 is lowered and the spike voltage k is changed to the position. It is possible to prevent detection.

【0044】したがって、再び正規の位置検出をもとに
して通電を切り替えことができ、最適な回転制御が可能
となり、当然ながら停止、脱調もなく、位置検出運転を
最適に継続することができる。
Therefore, the energization can be switched again on the basis of the normal position detection, and the optimum rotation control can be performed. Naturally, the position detection operation can be optimally continued without the stop and the step-out. .

【0045】ところで、上記位置検出があったと判断さ
れた場合には、上記所定時刻T毎に図5に示すルーチン
を実行する。まず、上記位置検出フラグがセットされて
いるときには、つまり位置検出ができているときには、
ステップST20からST21に進み、位相角30度の
通電切替処理を即座に行う。すなわち、上記所定時刻T
が当該位相角30度の通電切り替えタイミングに相当し
ているからである。なお、上記所定時刻Tが当該位相角
30に相当する時刻でない場合には、上述同様に位相角
30に相当する時刻も内部のタイマにセットする。
By the way, when it is determined that the position has been detected, the routine shown in FIG. 5 is executed at every predetermined time T. First, when the position detection flag is set, that is, when the position can be detected,
From step ST20 to ST21, the energization switching process with the phase angle of 30 degrees is immediately performed. That is, the predetermined time T
Corresponds to the energization switching timing of the phase angle of 30 degrees. If the predetermined time T is not the time corresponding to the phase angle 30, the time corresponding to the phase angle 30 is also set in the internal timer as described above.

【0046】続いて、位相角90度に相当する時刻を内
部のタイマにセットする(ステップST22)。例え
ば、T90=(前回の90度通電切り替えの時刻)+
(180度に相当する時間)の式を用いて位相角90度
に相当する時刻を算出する。
Then, the time corresponding to the phase angle of 90 degrees is set in the internal timer (step ST22). For example, T90 = (previous 90-degree energization switching time) +
The time corresponding to the phase angle of 90 degrees is calculated using the formula (time corresponding to 180 degrees).

【0047】続いて、位相角150度に相当する時刻を
内部のタイマにセットする(ステップST23)。例え
ば、T150=(前回の150度通電切り替えの時刻)
+(180度に相当する時間)の式を用いて位相角15
0度に相当する時刻を算出する。
Then, the time corresponding to the phase angle of 150 degrees is set in the internal timer (step ST23). For example, T150 = (the time of the previous 150-degree energization switching)
+ (Time corresponding to 180 degrees) phase angle 15
Calculate the time corresponding to 0 degrees.

【0048】続いて、上記位置検出フラグをクリアして
当該ルーチンを終了する。なお、ステップST20にお
いて、位置検出フラグがセットされていないときにも、
位置検出フラグをクリアして当該ルーチンを終了する。
Then, the position detection flag is cleared and the routine ends. Even if the position detection flag is not set in step ST20,
The position detection flag is cleared and the routine ends.

【0049】このように、回転子4aの位置検出ができ
ないときには、前回の通電切り替え時刻をもとにして今
回の通電切り替え時刻(位相角30度、90度および1
50度)を得るようにしたので、ブラシレスモータ4の
回転制御に支障を来すようなこともなく、停止、脱調を
防止することができ、位置検出運転を継続することがで
きる。
As described above, when the position of the rotor 4a cannot be detected, the current energization switching time (phase angle 30 °, 90 ° and 1) is based on the previous energization switching time.
Since 50 degrees) is obtained, stoppage and step-out can be prevented and the position detection operation can be continued without impeding the rotation control of the brushless motor 4.

【0050】一方、位置検出がなかったときには図4に
示すルーチンの実行により、スパイク電圧kが位置検出
点(誘起電圧と基準電圧Vdcとの交点)にかからない
ようにすることができ、したがって、正規の位置検出お
よび最適な回転制御が可能となり、当然ながら停止、脱
調もなく、位置検出運転を最適に継続することができ
る。
On the other hand, when the position is not detected, the routine shown in FIG. 4 is executed so that the spike voltage k does not reach the position detection point (the intersection of the induced voltage and the reference voltage Vdc). The position detection and the optimum rotation control can be performed, and naturally, the position detection operation can be optimally continued without any stop or step out.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上説明したように、この発明のブラシ
レスモータの制御方法の請求項1によれば、回転子を位
置を検出し、この位置検出をもとにしてブラシレスモー
タの電機子巻線電流の通電を切り替える際、次の位置検
出後の時刻を予測し、この予測時刻において位置検出が
なかったときには、前回の通電切り替え時刻をもとにし
て今回の通電を行うようにしたので、位置検出が行われ
ない場合でも、ブラシレスモータの通電を切り替えるこ
とができ、ひいては回転制御に支障を来すようなことも
なく、停止、脱調を防止し、位置検出運転を継続するこ
とができるという効果がある。
As described above, according to claim 1 of the brushless motor control method of the present invention, the position of the rotor is detected, and the armature winding of the brushless motor is detected based on this position detection. When switching the energization of the current, the time after the next position detection is predicted, and when there is no position detection at this predicted time, the current is energized based on the previous energization switching time. Even if the detection is not performed, it is possible to switch the energization of the brushless motor, thereby preventing the rotation control from being interrupted, preventing the stop and step-out, and continuing the position detection operation. effective.

【0052】この発明の請求項2によれば、請求項1に
加え、位置検出がなかったとき位置検出レジスタの内容
をインクリメントし、位置検出が有ったときには位置検
出レジスタの内容をデクリメントし、この位置検出レジ
スタの内容が所定値以上であるときには、ブラシレスモ
ータ4の印加電圧を所定値下げるようにしたので、請求
項1と同じ効果に加え、正規の位置検出および最適な回
転制御が可能となり、位置検出運転を最適に継続するこ
とができるという効果がある。
According to a second aspect of the present invention, in addition to the first aspect, the content of the position detection register is incremented when the position is not detected, and the content of the position detection register is decremented when the position is detected. When the content of the position detection register is equal to or more than the predetermined value, the applied voltage of the brushless motor 4 is lowered by the predetermined value. Therefore, in addition to the same effect as in claim 1, regular position detection and optimum rotation control are possible. The advantage is that the position detection operation can be optimally continued.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の一実施の形態を示し、ブラシレスモ
ータの制御方法が適用される制御装置の概略的ブロック
線図。
FIG. 1 is a schematic block diagram of a control device to which an embodiment of the present invention is applied, to which a control method of a brushless motor is applied.

【図2】図1に示すブラシレスモータの制御装置の動作
を説明するための概略的タイムチャート図。
FIG. 2 is a schematic time chart diagram for explaining the operation of the controller for the brushless motor shown in FIG.

【図3】図1に示すブラシレスモータの制御装置の動作
を説明するための概略的フローチャート図。
3 is a schematic flowchart for explaining the operation of the brushless motor control device shown in FIG. 1. FIG.

【図4】図1に示すブラシレスモータの制御装置の動作
を説明するための概略的フローチャート図。
FIG. 4 is a schematic flowchart for explaining the operation of the brushless motor control device shown in FIG. 1.

【図5】図1に示すブラシレスモータの制御装置の動作
を説明するための概略的フローチャート図。
FIG. 5 is a schematic flowchart for explaining the operation of the brushless motor control device shown in FIG.

【図6】従来のブラシレスモータの制御装置の概略的ブ
ロック線図。
FIG. 6 is a schematic block diagram of a conventional control device for a brushless motor.

【図7】図6に示すブラシレスモータの制御装置の動作
を説明するための概略的タイムチャート図。
FIG. 7 is a schematic time chart diagram for explaining the operation of the brushless motor control device shown in FIG. 6.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 交流電源 2 倍電圧整流回路 3 インバータ回路 4 ブラシレスモータ(センサレス直流ブラシレスモー
タ) 4a 回転子(ブラシレスモータ4の) 6,11 制御回路(マイクロコンピュータ) 10 位置検出部 10a 基準電圧発生回路 10b 比較回路 D 位置検出信号 k スパイク電圧 R 電機子巻線の端子電圧 Vdc 基準電圧
1 AC power supply 2 Double voltage rectifier circuit 3 Inverter circuit 4 Brushless motor (sensorless DC brushless motor) 4a Rotor (of brushless motor 4) 6,11 Control circuit (microcomputer) 10 Position detection unit 10a Reference voltage generation circuit 10b Comparison circuit D Position detection signal k Spike voltage R Armature winding terminal voltage Vdc Reference voltage

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ブラシレスモータを回転制御する際、前
記ブラシレスモータの電機子巻線の電圧と基準電圧とを
比較して得た位置検出信号により同ブラシレスモータの
回転子の位置を検出し、該位置検出をもとにして前記ブ
ラシレスモータの巻線電圧の通電を切り替えるブラシレ
スモータの制御方法であって、 前記位置検出の間隔の時間を計時し、該計時時間をもと
にして少なくとも次の位置検出後の時刻を予測するとと
もに、該予測時刻に位置検出がなかったときには前回の
通電切り替え時刻をもとにして今回の通電切り替えを行
うようにしたことを特徴とするブラシレスモータの制御
方法。
1. When controlling the rotation of a brushless motor, the position of the rotor of the brushless motor is detected by a position detection signal obtained by comparing a voltage of an armature winding of the brushless motor with a reference voltage, A method of controlling a brushless motor that switches energization of a winding voltage of the brushless motor based on position detection, wherein the time of the position detection interval is measured, and at least the next position is determined based on the measured time. A method for controlling a brushless motor, characterized in that a time after detection is predicted, and when there is no position detection at the predicted time, current energization switching is performed based on a previous energization switching time.
【請求項2】 ブラシレスモータを回転制御する際、前
記ブラシレスモータの電機子巻線の電圧と基準電圧とを
比較して得た位置検出信号により同ブラシレスモータの
回転子の位置を検出し、該位置検出をもとにして前記ブ
ラシレスモータの巻線電圧の通電を切り替えるブラシレ
スモータの制御方法であって、 前記位置検出の間隔の時間を計時し、該計時時間をもと
にして少なくとも次の位置検出時刻を予測するととも
に、該予測時刻に位置検出がなかったときには前回の通
電切り替え時刻をもとにして今回の通電切り替えを行う
一方、前記位置検出があるときには位置検出レジスタの
内容をインクリメントし、前記位置検出がないときには
前記位置検出レジスタの内容をデクリメントし、前記予
測時刻において前記位置検出レジスタの内容が所定値以
上であるときには前記ブラシレスモータの印加電圧を所
定値下げるようにしたことを特徴とするブラシレスモー
タの制御方法。
2. When controlling the rotation of the brushless motor, the position of the rotor of the brushless motor is detected by a position detection signal obtained by comparing the voltage of the armature winding of the brushless motor with a reference voltage, A method of controlling a brushless motor that switches energization of a winding voltage of the brushless motor based on position detection, wherein the time of the position detection interval is measured, and at least the next position is determined based on the measured time. While predicting the detection time, when there is no position detection at the predicted time, while performing the current energization switching based on the previous energization switching time, when there is the position detection, increment the contents of the position detection register, When there is no position detection, the contents of the position detection register are decremented, and the contents of the position detection register at the predicted time. The method of the brushless motor, characterized in that as lower a predetermined value the voltage applied the brushless motor when a predetermined value or more.
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