JPH08182378A - ブラシレスモータの回転子位置検出方法およびその装置 - Google Patents
ブラシレスモータの回転子位置検出方法およびその装置Info
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- JPH08182378A JPH08182378A JP6337289A JP33728994A JPH08182378A JP H08182378 A JPH08182378 A JP H08182378A JP 6337289 A JP6337289 A JP 6337289A JP 33728994 A JP33728994 A JP 33728994A JP H08182378 A JPH08182378 A JP H08182378A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ブラシレスモータの回転子の位置検出点の遅
れを極めて小さく抑え、運転低下を抑える。 【構成】 ブラシレスモータの電機子巻線に発生する誘
起電圧と基準電圧とを比較し、ブラシレスモータの通電
切り替えタイミングを得るために比較結果の位置検出信
号のうちスパイク電圧の最初のエッジにより前記ブラシ
レスモータの回転子の位置を検出するブラシレスモータ
の回転子位置検出方法であって、ブラシレスモータ2を
PWM方式で回転制御する際、上記基準電圧(第1の基
準電圧)と異なる複数の基準電圧(第2および第3の基
準電圧)を合わせた複数の基準電圧を抵抗回路10で発
生し、誘起電圧と第1ないし第3の基準電圧とを比較回
路11aないし11iで比較し、これら比較結果の位置
検出信号をマイクロコンピュータ12に入力しており、
このマイクロコンピュータ12は入力位置検出信号のエ
ッジ(スパイク電圧後のエッジ)を検出して最適な位置
検出点を選択する。
れを極めて小さく抑え、運転低下を抑える。 【構成】 ブラシレスモータの電機子巻線に発生する誘
起電圧と基準電圧とを比較し、ブラシレスモータの通電
切り替えタイミングを得るために比較結果の位置検出信
号のうちスパイク電圧の最初のエッジにより前記ブラシ
レスモータの回転子の位置を検出するブラシレスモータ
の回転子位置検出方法であって、ブラシレスモータ2を
PWM方式で回転制御する際、上記基準電圧(第1の基
準電圧)と異なる複数の基準電圧(第2および第3の基
準電圧)を合わせた複数の基準電圧を抵抗回路10で発
生し、誘起電圧と第1ないし第3の基準電圧とを比較回
路11aないし11iで比較し、これら比較結果の位置
検出信号をマイクロコンピュータ12に入力しており、
このマイクロコンピュータ12は入力位置検出信号のエ
ッジ(スパイク電圧後のエッジ)を検出して最適な位置
検出点を選択する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は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、特に詳しくは回転子の位置検出の遅れを抑
え、運転効率の低下を抑えるブラシレスモータの回転子
位置検出方法およびその装置に関するものである。
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、特に詳しくは回転子の位置検出の遅れを抑
え、運転効率の低下を抑えるブラシレスモータの回転子
位置検出方法およびその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種のブラシレスモータの制御方法に
おいては、ブラシレスモータの回転子の位置を検出し、
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
線の通電を切り替える一方、PWM方式の場合ブラシレ
スモータの回転数を制御するために電機子巻線の通電電
圧(印加電圧)をチョッピングするPWM(チョッピン
グ)信号のデューティ比(オン、オフ比)を可変する。
おいては、ブラシレスモータの回転子の位置を検出し、
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
線の通電を切り替える一方、PWM方式の場合ブラシレ
スモータの回転数を制御するために電機子巻線の通電電
圧(印加電圧)をチョッピングするPWM(チョッピン
グ)信号のデューティ比(オン、オフ比)を可変する。
【0003】ブラシレスモータの回転子の位置を検出方
法としては、アナログ方式と比べて種々利点の多いディ
ジタル方式が採用されるようになった。このディジタル
方式の場合、ブラシレスモータの電機子巻線(位置検出
用コイル)に発生する誘起電圧と基準電圧とを比較し、
この比較結果を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ブラシレスモータの通電状
態を切り替えるためのタイミングを算出する。
法としては、アナログ方式と比べて種々利点の多いディ
ジタル方式が採用されるようになった。このディジタル
方式の場合、ブラシレスモータの電機子巻線(位置検出
用コイル)に発生する誘起電圧と基準電圧とを比較し、
この比較結果を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ブラシレスモータの通電状
態を切り替えるためのタイミングを算出する。
【0004】そのため、例えば図7に示すように、ブラ
シレスモータの制御装置は、直流電源Vccをインバー
タ部1でスイッチングして三相交流としてブラシレスモ
ータ2に供給する。
シレスモータの制御装置は、直流電源Vccをインバー
タ部1でスイッチングして三相交流としてブラシレスモ
ータ2に供給する。
【0005】また、ブラシレスモータ2の電機子巻線の
端子電圧(誘起電圧)R,S,Tと基準電圧(例えばブ
ラシレスモータ2の印加電圧Vccの1/2)とをそれ
ぞれ比較回路3a,3b,3cで比較し、この比較結果
の位置検出信号(位置検出点)をマイクロコンピュータ
4に入力する。
端子電圧(誘起電圧)R,S,Tと基準電圧(例えばブ
ラシレスモータ2の印加電圧Vccの1/2)とをそれ
ぞれ比較回路3a,3b,3cで比較し、この比較結果
の位置検出信号(位置検出点)をマイクロコンピュータ
4に入力する。
【0006】マイクロコンピュータ4は、ブラシレスモ
ータ2の回転子2aを制御するためにその位置検出信号
の変化点(位置検出点)を検出し、この検出点をもとに
してインバータ部1のスイッチング素子(トランジス
タ)U,V,W,X,Y,Zを駆動し、かつその駆動期
間をチョッピングする信号を制御回路5に出力する。な
お、基準電圧はブラシレスモータ2の印加電圧Vccを
抵抗回路6で1/2に分圧して得たものである。
ータ2の回転子2aを制御するためにその位置検出信号
の変化点(位置検出点)を検出し、この検出点をもとに
してインバータ部1のスイッチング素子(トランジス
タ)U,V,W,X,Y,Zを駆動し、かつその駆動期
間をチョッピングする信号を制御回路5に出力する。な
お、基準電圧はブラシレスモータ2の印加電圧Vccを
抵抗回路6で1/2に分圧して得たものである。
【0007】上記ディジタル方式を採用した制御装置に
おいて、ブラシレスモータ2を位置検出モードで運転し
ている場合、例えば電機子巻線の端子電圧Rが図8
(b)に示す形となり、この端子電圧Rは比較回路3a
に入力する。なお、他の電機子巻線の端子電圧S,Tも
同様の電圧波形となり、これら電圧波形が比較回路3
b,3cに入力する。
おいて、ブラシレスモータ2を位置検出モードで運転し
ている場合、例えば電機子巻線の端子電圧Rが図8
(b)に示す形となり、この端子電圧Rは比較回路3a
に入力する。なお、他の電機子巻線の端子電圧S,Tも
同様の電圧波形となり、これら電圧波形が比較回路3
b,3cに入力する。
【0008】すると、比較回路3aは入力電圧波形と基
準電圧とを比較して位置検出信号を出力し(図8(c)
を参照)、比較回路3b,3cは同様の位置検出信号を
出力する。
準電圧とを比較して位置検出信号を出力し(図8(c)
を参照)、比較回路3b,3cは同様の位置検出信号を
出力する。
【0009】マイクロコンピュータ4は上記位置検出信
号の変化(スパイク電圧a後の最初のエッジ;図8
(c)を参照)をもとにして電機子巻線の通電切り替え
タイミングを算出し、またブラシレスモータ2の現回転
数および目標回転数をもとにしてPWMのデューティ比
(オン、オフ比)を算出する(図8(a)を参照)。
号の変化(スパイク電圧a後の最初のエッジ;図8
(c)を参照)をもとにして電機子巻線の通電切り替え
タイミングを算出し、またブラシレスモータ2の現回転
数および目標回転数をもとにしてPWMのデューティ比
(オン、オフ比)を算出する(図8(a)を参照)。
【0010】制御回路5はマイクロコンピュータ4によ
って算出された通電切り替えタイミングおよび所定デュ
ーティ比のチョッピング情報をもとにしてインバータ部
1のトランジスタを駆動する信号を出力する(図8
(d)ないし(i)を参照)。
って算出された通電切り替えタイミングおよび所定デュ
ーティ比のチョッピング情報をもとにしてインバータ部
1のトランジスタを駆動する信号を出力する(図8
(d)ないし(i)を参照)。
【0011】なお、マイクロコンピュータ4はインバー
タ部1の駆動信号およびPWM(チョッピング)信号を
制御回路5に出力し、制御回路5は入力信号によりイン
バータ部1を駆動するようにしてもよい。
タ部1の駆動信号およびPWM(チョッピング)信号を
制御回路5に出力し、制御回路5は入力信号によりイン
バータ部1を駆動するようにしてもよい。
【0012】そして、ブラシレスモータ2の制御におい
て、PWM信号のデューティ比のオン時間を長くしてブ
ラシレスモータ2の回転数を上昇し、デューティ比のオ
ン時間を短くしてブラシレスモータ2の回転数を下降す
る。このうようにしてデューティ比のオン時間を可変す
ることにより、ブラシレスモータ2の回転数を目標回転
数とすることができる。
て、PWM信号のデューティ比のオン時間を長くしてブ
ラシレスモータ2の回転数を上昇し、デューティ比のオ
ン時間を短くしてブラシレスモータ2の回転数を下降す
る。このうようにしてデューティ比のオン時間を可変す
ることにより、ブラシレスモータ2の回転数を目標回転
数とすることができる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ブラシ
レスモータの回転子位置検出方法において、例えば誘起
電圧と基準電圧とが図9に示すように交差する形である
場合には正確な位置検出を得ることができる。
レスモータの回転子位置検出方法において、例えば誘起
電圧と基準電圧とが図9に示すように交差する形である
場合には正確な位置検出を得ることができる。
【0014】しかし、PWM信号の影響により回転子2
aの位置検出点が正確に検出することができないことが
ある。図10に示すように、誘起電圧の波形と基準電圧
とが交差しない場合があり、この場合位置検出点がxだ
け遅れ、最大PWM信号のオフ期間の時間だけ遅れる。
aの位置検出点が正確に検出することができないことが
ある。図10に示すように、誘起電圧の波形と基準電圧
とが交差しない場合があり、この場合位置検出点がxだ
け遅れ、最大PWM信号のオフ期間の時間だけ遅れる。
【0015】このように、位置検出点が正規な位置検出
点からずれ、そしてその位置検出点の遅れにより、ブラ
シレスモータ2の運転効率が低下するだけでなく、最悪
としてブラシレスモータ2の脱調、停止を招くことがあ
る。なお、誘起電圧が上昇時である場合だけなく、誘起
電圧が下降時である場合も同じことが起きる。
点からずれ、そしてその位置検出点の遅れにより、ブラ
シレスモータ2の運転効率が低下するだけでなく、最悪
としてブラシレスモータ2の脱調、停止を招くことがあ
る。なお、誘起電圧が上昇時である場合だけなく、誘起
電圧が下降時である場合も同じことが起きる。
【0016】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
の遅れを極めて小さく抑えることができ、ひいてはブラ
シレスモータの運転効率の低下を抑え、ブラシレスモー
タの脱調、停止を防止することができるようにしたブラ
シレスモータの回転子位置検出方法およびその装置を提
供することにある。
あり、その目的はブラシレスモータの回転子の位置検出
の遅れを極めて小さく抑えることができ、ひいてはブラ
シレスモータの運転効率の低下を抑え、ブラシレスモー
タの脱調、停止を防止することができるようにしたブラ
シレスモータの回転子位置検出方法およびその装置を提
供することにある。
【0017】
【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PWM方式で回転制
御する際、前記ブラシレスモータの電機子巻線に発生す
る誘起電圧と基準電圧とを比較し、前記ブラシレスモー
タの通電切り替えタイミングを得るために前記比較結果
の位置検出信号のうちスパイク電圧の最初のエッジによ
り前記ブラシレスモータの回転子の位置を検出するブラ
シレスモータの回転子位置検出方法であって、前記基準
電圧と異なる複数の基準電圧を合わせた複数の基準電圧
と前記誘起電圧とをそれぞれ比較し、これら比較結果の
位置検出信号により前記回転子の位置検出を得る際、前
記複数の位置検出信号のエッジを検出するとともに、該
検出エッジにより1つの位置検出点を選択可能としたこ
とを要旨とする。
に、この発明はブラシレスモータをPWM方式で回転制
御する際、前記ブラシレスモータの電機子巻線に発生す
る誘起電圧と基準電圧とを比較し、前記ブラシレスモー
タの通電切り替えタイミングを得るために前記比較結果
の位置検出信号のうちスパイク電圧の最初のエッジによ
り前記ブラシレスモータの回転子の位置を検出するブラ
シレスモータの回転子位置検出方法であって、前記基準
電圧と異なる複数の基準電圧を合わせた複数の基準電圧
と前記誘起電圧とをそれぞれ比較し、これら比較結果の
位置検出信号により前記回転子の位置検出を得る際、前
記複数の位置検出信号のエッジを検出するとともに、該
検出エッジにより1つの位置検出点を選択可能としたこ
とを要旨とする。
【0018】また、この発明のブラシレスモータの回転
子位置検出方法は、前記基準電圧(第1の基準電圧)よ
り低い第2の基準電圧および同第1の基準電圧より高い
第3の基準電圧を合わせた三種類の基準電圧と前記誘起
電圧とをそれぞれ比較し、これら比較結果の位置検出信
号により前記回転子の位置検出を得る際、前記誘起電圧
が上昇時にある場合同誘起電圧と前記第1および第2の
基準電圧とを比較し、前記誘起電圧が下降時にある場合
同誘起電圧と前記第1および第3の基準電圧とを比較す
る一方、前記比較結果の2つの位置検出信号のエッジを
検出するとともに、該検出エッジ間の時間とPWM方式
のチョッピングのオン期間の時間とを比較し、該比較結
果に応じて1つの位置検出点を選択可能としたものであ
る。
子位置検出方法は、前記基準電圧(第1の基準電圧)よ
り低い第2の基準電圧および同第1の基準電圧より高い
第3の基準電圧を合わせた三種類の基準電圧と前記誘起
電圧とをそれぞれ比較し、これら比較結果の位置検出信
号により前記回転子の位置検出を得る際、前記誘起電圧
が上昇時にある場合同誘起電圧と前記第1および第2の
基準電圧とを比較し、前記誘起電圧が下降時にある場合
同誘起電圧と前記第1および第3の基準電圧とを比較す
る一方、前記比較結果の2つの位置検出信号のエッジを
検出するとともに、該検出エッジ間の時間とPWM方式
のチョッピングのオン期間の時間とを比較し、該比較結
果に応じて1つの位置検出点を選択可能としたものであ
る。
【0019】さらに、この発明のブラシレスモータの回
転子位置検出装置は、前記基準電圧(第1の基準電圧)
の他に、前記第1の基準電圧より低い第2の基準電圧お
よび同第1の基準電圧より高い第3の基準電圧を合わせ
た三種類の基準電圧を発生する基準電圧発生手段と、該
第1ないし第3の基準電圧と前記ブラシレスモータの電
機子巻線の端子電圧とをそれぞれ比較する複数の比較手
段とを備え、前記複数の比較手段による比較結果の位置
検出信号により前記回転子の位置検出を得る際、前記電
機子巻線に発生する誘起電圧が上昇時にある場合同誘起
電圧と前記第1および第2の基準電圧とを比較する比較
手段からの位置検出信号のエッジを検出し、前記誘起電
圧が下降時にある場合同誘起電圧と前記第1および第3
の基準電圧とを比較する比較手段からの位置検出信号の
エッジを検出する一方、前記2つの位置検出信号のエッ
ジ検出間の時間とPWM方式のチョッピングのオン期間
の時間とを比較し、該比較結果に応じて1つの位置検出
点を選択可能としたものである。
転子位置検出装置は、前記基準電圧(第1の基準電圧)
の他に、前記第1の基準電圧より低い第2の基準電圧お
よび同第1の基準電圧より高い第3の基準電圧を合わせ
た三種類の基準電圧を発生する基準電圧発生手段と、該
第1ないし第3の基準電圧と前記ブラシレスモータの電
機子巻線の端子電圧とをそれぞれ比較する複数の比較手
段とを備え、前記複数の比較手段による比較結果の位置
検出信号により前記回転子の位置検出を得る際、前記電
機子巻線に発生する誘起電圧が上昇時にある場合同誘起
電圧と前記第1および第2の基準電圧とを比較する比較
手段からの位置検出信号のエッジを検出し、前記誘起電
圧が下降時にある場合同誘起電圧と前記第1および第3
の基準電圧とを比較する比較手段からの位置検出信号の
エッジを検出する一方、前記2つの位置検出信号のエッ
ジ検出間の時間とPWM方式のチョッピングのオン期間
の時間とを比較し、該比較結果に応じて1つの位置検出
点を選択可能としたものである。
【0020】
【作用】上記手段によれば、ブラシレスモータの電機子
巻線に発生する誘起電圧が上昇時にある場合、第1の基
準電圧および第2の基準電圧と誘起電圧との比較結果の
信号が用いられる。
巻線に発生する誘起電圧が上昇時にある場合、第1の基
準電圧および第2の基準電圧と誘起電圧との比較結果の
信号が用いられる。
【0021】第2の基準電圧が第1の基準電圧より低く
設定されていることから、誘起電圧とその第2の基準電
圧との比較結果の位置検出信号のうちスパイク電圧後の
立ち上がりエッジが検出される。続いて、誘起電圧と第
1の基準電圧との比較結果の位置検出信号のうちスパイ
ク電圧後の立ち上がりエッジが検出される。
設定されていることから、誘起電圧とその第2の基準電
圧との比較結果の位置検出信号のうちスパイク電圧後の
立ち上がりエッジが検出される。続いて、誘起電圧と第
1の基準電圧との比較結果の位置検出信号のうちスパイ
ク電圧後の立ち上がりエッジが検出される。
【0022】一方、前回のエッジ検出とともに、通電切
り替え時間を得るためのタイマがスタートされ、今回エ
ッジが検出された場合前回検出エッジから今回検出エッ
ジまでの時間が得られ、この時間とPWM信号のオン期
間の時間とが比較される。
り替え時間を得るためのタイマがスタートされ、今回エ
ッジが検出された場合前回検出エッジから今回検出エッ
ジまでの時間が得られ、この時間とPWM信号のオン期
間の時間とが比較される。
【0023】上記エッジ間の時間がオン期間の時間より
小さいときには、今回の検出エッジが正規の位置検出点
に該当するととしてそのタイマの停止、再スタートとさ
れる一方、上記エッジ間の時間がオン期間の時間より大
きいときには、今回の検出エッジが正規の位置検出点に
該当していないとしてそのタイマの動作が継続される。
小さいときには、今回の検出エッジが正規の位置検出点
に該当するととしてそのタイマの停止、再スタートとさ
れる一方、上記エッジ間の時間がオン期間の時間より大
きいときには、今回の検出エッジが正規の位置検出点に
該当していないとしてそのタイマの動作が継続される。
【0024】そして、タイマの計測値が予め設定されて
いる値に達したときにブラシレスモータの通電切り替え
タイミングと判断される。
いる値に達したときにブラシレスモータの通電切り替え
タイミングと判断される。
【0025】なお、電機子巻線に発生する誘起電圧が下
降時である場合、第1基準電圧および第3の基準電圧と
誘起電圧との比較結果の位置検出信号を用いて、上述同
様の処理が実行される。
降時である場合、第1基準電圧および第3の基準電圧と
誘起電圧との比較結果の位置検出信号を用いて、上述同
様の処理が実行される。
【0026】したがって、ブラシレスモータの回転子の
位置を検出する際、位置検出点と正規の位置検出点との
ずれがPWM信号のオン期間の時間より小さく抑えら
れ、しかも第1の基準電圧と第2の基準電圧との差、第
1の基準電圧と第3の基準電圧間との差が小さいほど、
その位置検出点の遅れが極めて小さく抑えられる。
位置を検出する際、位置検出点と正規の位置検出点との
ずれがPWM信号のオン期間の時間より小さく抑えら
れ、しかも第1の基準電圧と第2の基準電圧との差、第
1の基準電圧と第3の基準電圧間との差が小さいほど、
その位置検出点の遅れが極めて小さく抑えられる。
【0027】
【実施例】この発明は、ブラシレスモータの電機子巻線
の端子電圧と基準電圧とを比較して位置検出点を得る
際、電機子巻線に発生する誘起電圧が上昇時にあり、誘
起電圧とその基準電圧とが交差しない場合(図2を参
照)、基準電圧より僅かに低い基準電圧(基準電圧−
α)を用いて誘起電圧との交点を得れば、この交点(位
置検出点)の遅れがPWM信号のオフ期間の時間より小
さくて済み、また誘起電圧が下降時にあり、誘起電圧と
その基準電圧とが交差しない場合(図3を参照)、基準
電圧より僅かに低い基準電圧(基準電圧+α)を用いて
誘起電圧との交点を得れば、この交点(位置検出点)の
遅れがPWMのオフ時間より小さくて済むことに着目し
たものである。
の端子電圧と基準電圧とを比較して位置検出点を得る
際、電機子巻線に発生する誘起電圧が上昇時にあり、誘
起電圧とその基準電圧とが交差しない場合(図2を参
照)、基準電圧より僅かに低い基準電圧(基準電圧−
α)を用いて誘起電圧との交点を得れば、この交点(位
置検出点)の遅れがPWM信号のオフ期間の時間より小
さくて済み、また誘起電圧が下降時にあり、誘起電圧と
その基準電圧とが交差しない場合(図3を参照)、基準
電圧より僅かに低い基準電圧(基準電圧+α)を用いて
誘起電圧との交点を得れば、この交点(位置検出点)の
遅れがPWMのオフ時間より小さくて済むことに着目し
たものである。
【0028】そのため、この発明のブラシレスモータの
回転子位置検出方法が適用される制御装置は、図1に示
す構成をしている。なお、図中、図7と同一部分には同
一符号を付し重複説明を省略する。
回転子位置検出方法が適用される制御装置は、図1に示
す構成をしている。なお、図中、図7と同一部分には同
一符号を付し重複説明を省略する。
【0029】図1において、この制御装置は、端子電圧
R,S,Tと比較する基準電圧を抵抗回路(基準電圧発
生回路)10で三種類とし、この三種類の第1ないし第
3の基準電圧Vr1,Vr2,Vr3と端子電圧R,
S,Tとを比較回路11aないし11iで比較し、これ
ら比較結果をマイクロコンピュータ12に入力する。
R,S,Tと比較する基準電圧を抵抗回路(基準電圧発
生回路)10で三種類とし、この三種類の第1ないし第
3の基準電圧Vr1,Vr2,Vr3と端子電圧R,
S,Tとを比較回路11aないし11iで比較し、これ
ら比較結果をマイクロコンピュータ12に入力する。
【0030】抵抗回路10はブラシレスモータ2の印加
電圧Vccを抵抗R1,R2,R3,R4で分圧して第
1ないし第3の基準電圧Vr1,Vr2,Vr3を発生
する。なお、それら抵抗R1,R2,R3,R4の値は
第1の基準電圧Vr1がVcc/2で、第2の基準電圧
Vr2がVcc/2より僅かに低く、第3の基準電圧V
r3がVcc/2より僅かに高くなるように設定されて
いる。
電圧Vccを抵抗R1,R2,R3,R4で分圧して第
1ないし第3の基準電圧Vr1,Vr2,Vr3を発生
する。なお、それら抵抗R1,R2,R3,R4の値は
第1の基準電圧Vr1がVcc/2で、第2の基準電圧
Vr2がVcc/2より僅かに低く、第3の基準電圧V
r3がVcc/2より僅かに高くなるように設定されて
いる。
【0031】マイクロコンピュータ12は、図7に示す
マイクロコンピュータ4の機能の他に、比較回路11a
ないし11iの比較結果の位置検出信号のエッジにより
回転子2aの正規の位置検出点、または正規の位置検出
点とのずれ(遅れ)の少ない位置検出点を選択する。
マイクロコンピュータ4の機能の他に、比較回路11a
ないし11iの比較結果の位置検出信号のエッジにより
回転子2aの正規の位置検出点、または正規の位置検出
点とのずれ(遅れ)の少ない位置検出点を選択する。
【0032】次に、上記制御装置の動作を図4のフロー
チャート図、図5および図6のタイムチャート図を参照
して詳しく説明する。なお、ブラシレスモータ2の回転
子2aがPWM方式で回転され、つまり図8(d)ない
し(i)に示す通電切り替えにより、ブラシレスモータ
2が運転状態にされているものとする。
チャート図、図5および図6のタイムチャート図を参照
して詳しく説明する。なお、ブラシレスモータ2の回転
子2aがPWM方式で回転され、つまり図8(d)ない
し(i)に示す通電切り替えにより、ブラシレスモータ
2が運転状態にされているものとする。
【0033】まず、マイクロコンピュータ12は、ブラ
シレスモータ2の通電切り替え後スパイク電圧aの終了
を判断すると、図4に示すルーチンを実行する。例え
ば、位置検出用コイルとなった電機子巻線の端子電圧R
が入力している比較回路11a,11b,11cあるい
はこれらうちの何れか1つによる比較結果によりスパイ
ク電圧aの終了を判断する。
シレスモータ2の通電切り替え後スパイク電圧aの終了
を判断すると、図4に示すルーチンを実行する。例え
ば、位置検出用コイルとなった電機子巻線の端子電圧R
が入力している比較回路11a,11b,11cあるい
はこれらうちの何れか1つによる比較結果によりスパイ
ク電圧aの終了を判断する。
【0034】続いて、マイクロコンピュータ12は、例
えば図5に示すように誘起電圧が上昇時にある場合比較
回路11cの比較結果(誘起電圧と第2の基準電圧Vr
2との比較結果)の位置検出信号の立ち上がりエッジ
(つまりスパイク電圧a後の最初の立ち上がりエッジ)
を判断する(ステップST1)。その位置検出信号の立
ち上がりエッジを検出すると、時間を計測するために、
内部のタイマをスタートする(ステップST2)。
えば図5に示すように誘起電圧が上昇時にある場合比較
回路11cの比較結果(誘起電圧と第2の基準電圧Vr
2との比較結果)の位置検出信号の立ち上がりエッジ
(つまりスパイク電圧a後の最初の立ち上がりエッジ)
を判断する(ステップST1)。その位置検出信号の立
ち上がりエッジを検出すると、時間を計測するために、
内部のタイマをスタートする(ステップST2)。
【0035】続いて、比較回路11bの比較結果(誘起
電圧と第1の基準電圧Vr1との比較結果)の位置検出
信号の立ち上がりエッジを判断する(ステップST
3)。その位置検出信号の立ち上がりエッジを検出する
と、前回検出の立ち上がりエッジから今回検出の立ち上
がりエッジまでの時間t(図5を参照)をタイマにより
得、この得た時間tと現PWMのオン期間の時間ton
と比較する(ステップST4)。
電圧と第1の基準電圧Vr1との比較結果)の位置検出
信号の立ち上がりエッジを判断する(ステップST
3)。その位置検出信号の立ち上がりエッジを検出する
と、前回検出の立ち上がりエッジから今回検出の立ち上
がりエッジまでの時間t(図5を参照)をタイマにより
得、この得た時間tと現PWMのオン期間の時間ton
と比較する(ステップST4)。
【0036】t<tonであると判断した場合、今回の
エッジ検出点を新たな検出点とし、タイマを停止した後
同タイマを再スタートする(ステップST5)。すなわ
ち、図5に示すように、誘起電圧と第1および第2の基
準電圧Vr1,Vr2とが交差する場合、第1の基準電
圧Vr1との交点(新たな位置検出点)が正規の位置検
出点に該当するからである。
エッジ検出点を新たな検出点とし、タイマを停止した後
同タイマを再スタートする(ステップST5)。すなわ
ち、図5に示すように、誘起電圧と第1および第2の基
準電圧Vr1,Vr2とが交差する場合、第1の基準電
圧Vr1との交点(新たな位置検出点)が正規の位置検
出点に該当するからである。
【0037】続いて、タイマによる計測時間が設定値
(通電切り替え時間)に達したか否かを判断し(ステッ
プST6)、計測時間が設定値に達したときに通電切り
替え処理を実行する。
(通電切り替え時間)に達したか否かを判断し(ステッ
プST6)、計測時間が設定値に達したときに通電切り
替え処理を実行する。
【0038】一方、t<tonでない場合、つまり図6
に示すような場合誘起電圧と第1の基準電圧Vr1との
交点が正規な位置検出点から大きく遅れる。この場合、
ステップST4からステップST6に進み、動作継続中
のタイマによる計測時間が設定値に達したか否かを判断
し、計測時間が設定値に達したときに通電切り替え処理
を実行する。
に示すような場合誘起電圧と第1の基準電圧Vr1との
交点が正規な位置検出点から大きく遅れる。この場合、
ステップST4からステップST6に進み、動作継続中
のタイマによる計測時間が設定値に達したか否かを判断
し、計測時間が設定値に達したときに通電切り替え処理
を実行する。
【0039】上記通電切り替え処理ではブラシレスモー
タ2の通電切り替えタイミングを得、このタイミングを
もとにしてインバータ部1の所定トランジスタをオン、
オフし、かつオン区間をチョッピング(所定デューティ
比)するための信号を制御回路5に出力する。制御回路
5は従来例と同様に所定トランジスタのオン駆動する信
号をチョッピングしてインバータ部1に出力する。
タ2の通電切り替えタイミングを得、このタイミングを
もとにしてインバータ部1の所定トランジスタをオン、
オフし、かつオン区間をチョッピング(所定デューティ
比)するための信号を制御回路5に出力する。制御回路
5は従来例と同様に所定トランジスタのオン駆動する信
号をチョッピングしてインバータ部1に出力する。
【0040】また、マイクロコンピュータ12は、他の
電機子巻線の端子電圧S,Tと第1および第2の基準電
圧Vr1,Vr2との比較結果についても上記ステップ
を繰り返し実行する。この場合、比較回路11e,11
f,11h,11iの比較結果の位置検出信号を用い
る。
電機子巻線の端子電圧S,Tと第1および第2の基準電
圧Vr1,Vr2との比較結果についても上記ステップ
を繰り返し実行する。この場合、比較回路11e,11
f,11h,11iの比較結果の位置検出信号を用い
る。
【0041】さらに、電機子巻線の端子電圧R,S,T
の誘起電圧が下降時である場合、ステップST1,ST
3においては比較回路11a,11b,11d,11
e,11g,11hの比較結果、つまり誘起電圧と第1
の基準電圧Vr1との比較結果、また誘起電圧と第3の
基準電圧Vr3との比較結果の位置検出信号の立ち下が
りエッジを判断する。
の誘起電圧が下降時である場合、ステップST1,ST
3においては比較回路11a,11b,11d,11
e,11g,11hの比較結果、つまり誘起電圧と第1
の基準電圧Vr1との比較結果、また誘起電圧と第3の
基準電圧Vr3との比較結果の位置検出信号の立ち下が
りエッジを判断する。
【0042】このように、ブラシレスモータ2の通電を
切り替えた後、位置検出用コイルの電機子巻線に発生す
る誘起電圧と第1ないし第3の基準電圧Vr1,Vr
2,Vr3との比較結果により回転子2aの位置検出す
るようにしたので、正規の位置検出点が得られない場合
であっても、位置検出点の遅れがPWMのオン期間の時
間より小さく抑えることができる。
切り替えた後、位置検出用コイルの電機子巻線に発生す
る誘起電圧と第1ないし第3の基準電圧Vr1,Vr
2,Vr3との比較結果により回転子2aの位置検出す
るようにしたので、正規の位置検出点が得られない場合
であっても、位置検出点の遅れがPWMのオン期間の時
間より小さく抑えることができる。
【0043】また、第1の基準電圧Vr1と第2の基準
電圧Vr2との差、第1の基準電圧Vr1と第3の基準
電圧Vr3との差を小さくすればするほど、その位置検
出点の遅れを極めて小さく抑えることができ、つまり正
規な位置検出点に近い位置検出点を得ることができる。
電圧Vr2との差、第1の基準電圧Vr1と第3の基準
電圧Vr3との差を小さくすればするほど、その位置検
出点の遅れを極めて小さく抑えることができ、つまり正
規な位置検出点に近い位置検出点を得ることができる。
【0044】なお、上記実施例では、基準電圧として第
1ないし第3の基準電圧Vr1,Vr2,Vr3を用い
ているが、それ以上の基準電圧を用いてもい。この場
合、その位置検出点の遅れをより小さく抑えることがで
き、つまりより正規な位置検出点に近い位置検出点を得
ることができる。
1ないし第3の基準電圧Vr1,Vr2,Vr3を用い
ているが、それ以上の基準電圧を用いてもい。この場
合、その位置検出点の遅れをより小さく抑えることがで
き、つまりより正規な位置検出点に近い位置検出点を得
ることができる。
【0045】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ブラシレスモータをPWM方式で回転制御する際、
ブラシレスモータの電機子巻線に発生する誘起電圧と基
準電圧とを比較して回転子の位置を検出するブラシレス
モータの回転子位置検出方法およびその装置であって、
上記基準電圧(第1の基準電圧)と異なる複数の基準電
圧(第2および第3の基準電圧)を合わせた複数の基準
電圧と誘起電圧とをそれぞれ比較し、これら比較結果の
位置検出信号により回転子の位置検出を得る際、複数の
位置検出信号のエッジを検出するとともに、この検出エ
ッジにより1つの位置検出点を選択可能としたので、正
規な位置検出点が得られない場合であっても遅れが極め
て小さい位置検出点を得ることがことができ、ひいては
ブラシレスモータの運転効率の低下を抑え、ブラシレス
モータの脱調、停止を防止することができるという効果
がある。
ば、ブラシレスモータをPWM方式で回転制御する際、
ブラシレスモータの電機子巻線に発生する誘起電圧と基
準電圧とを比較して回転子の位置を検出するブラシレス
モータの回転子位置検出方法およびその装置であって、
上記基準電圧(第1の基準電圧)と異なる複数の基準電
圧(第2および第3の基準電圧)を合わせた複数の基準
電圧と誘起電圧とをそれぞれ比較し、これら比較結果の
位置検出信号により回転子の位置検出を得る際、複数の
位置検出信号のエッジを検出するとともに、この検出エ
ッジにより1つの位置検出点を選択可能としたので、正
規な位置検出点が得られない場合であっても遅れが極め
て小さい位置検出点を得ることがことができ、ひいては
ブラシレスモータの運転効率の低下を抑え、ブラシレス
モータの脱調、停止を防止することができるという効果
がある。
【図1】この発明の一実施例を示し、ブラシレスモータ
の回転子位置検出方法が適用される装置の概略的ブロッ
ク線図。
の回転子位置検出方法が適用される装置の概略的ブロッ
ク線図。
【図2】図1に示す装置の動作を説明するための概略的
タイムチャート図。
タイムチャート図。
【図3】図1に示す装置の動作を説明するための概略的
タイムチャート図。
タイムチャート図。
【図4】図1に示す装置の動作を説明するための概略的
フローチャート図。
フローチャート図。
【図5】図1に示す装置の動作を説明するための概略的
タイムチャート図。
タイムチャート図。
【図6】図1に示す装置の動作を説明するための概略的
タイムチャート図。
タイムチャート図。
【図7】従来のブラシレスモータの回転子位置検出方法
が適用される装置の概略的ブロック線図。
が適用される装置の概略的ブロック線図。
【図8】図7に示す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。
略的タイムチャート図。
【図9】図7に示す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。
略的タイムチャート図。
【図10】図7に示す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。
概略的タイムチャート図。
1 インバータ部 2 ブラシレスモータ(センサレス直流ブラシレスモー
タ) 2a 回転子 4,12 マイクロコンピュータ 5 制御回路 10 抵抗回路(基準電圧発生回路) 11a,11b,11c,11d,11e,11f,1
1g,11h,11i比較回路 a スパイク電圧 R,S,T 端子電圧(電機子巻線の) Vr1 第1の基準電圧 Vr2 第2の基準電圧 Vr3 第3の基準電圧
タ) 2a 回転子 4,12 マイクロコンピュータ 5 制御回路 10 抵抗回路(基準電圧発生回路) 11a,11b,11c,11d,11e,11f,1
1g,11h,11i比較回路 a スパイク電圧 R,S,T 端子電圧(電機子巻線の) Vr1 第1の基準電圧 Vr2 第2の基準電圧 Vr3 第3の基準電圧
Claims (3)
- 【請求項1】 ブラシレスモータをPWM方式で回転制
御する際、前記ブラシレスモータの電機子巻線に発生す
る誘起電圧と基準電圧とを比較し、前記ブラシレスモー
タの通電切り替えタイミングを得るために前記比較結果
の位置検出信号のうちスパイク電圧の最初のエッジによ
り前記ブラシレスモータの回転子の位置を検出するブラ
シレスモータの回転子位置検出方法であって、 前記基準電圧と異なる複数の基準電圧を合わせた複数の
基準電圧と前記誘起電圧とをそれぞれ比較し、これら比
較結果の位置検出信号により前記回転子の位置検出を得
る際、前記複数の位置検出信号のエッジを検出するとと
もに、該検出エッジにより1つの位置検出点を選択可能
としたことを特徴とするブラシレスモータの回転子位置
検出方法。 - 【請求項2】 ブラシレスモータをPWM方式で回転制
御する際、前記ブラシレスモータの電機子巻線に発生す
る誘起電圧と基準電圧とを比較し、前記ブラシレスモー
タの通電切り替えタイミングを得るために前記比較結果
の位置検出信号のうちスパイク電圧の最初のエッジによ
り前記ブラシレスモータの回転子の位置を検出するブラ
シレスモータの回転子位置検出方法であって、 前記基準電圧(第1の基準電圧)より低い第2の基準電
圧および同第1の基準電圧より高い第3の基準電圧を合
わせた三種類の基準電圧と前記誘起電圧とをそれぞれ比
較し、これら比較結果の位置検出信号により前記回転子
の位置検出を得る際、前記誘起電圧が上昇時にある場合
同誘起電圧と前記第1および第2の基準電圧とを比較
し、前記誘起電圧が下降時にある場合同誘起電圧と前記
第1および第3の基準電圧とを比較する一方、前記比較
結果の2つの位置検出信号のエッジを検出するととも
に、該検出エッジ間の時間とPWM方式のチョッピング
のオン期間の時間とを比較し、該比較結果に応じて1つ
の位置検出点を選択可能としたことを特徴とするブラシ
レスモータの回転子位置検出方法。 - 【請求項3】 ブラシレスモータをPWM方式で回転制
御する際、前記ブラシレスモータの電機子巻線に発生す
る誘起電圧と基準電圧とを比較し、前記ブラシレスモー
タの通電切り替えタイミングを得るために前記比較結果
の位置検出信号のうちスパイク電圧の最初のエッジによ
り前記ブラシレスモータの回転子の位置を検出するブラ
シレスモータの回転子位置検出装置であって、 前記基準電圧(第1の基準電圧)の他に、前記第1の基
準電圧より低い第2の基準電圧および同第1の基準電圧
より高い第3の基準電圧を合わせた三種類の基準電圧を
発生する基準電圧発生手段と、該第1ないし第3の基準
電圧と前記ブラシレスモータの電機子巻線の端子電圧と
をそれぞれ比較する複数の比較手段とを備え、前記複数
の比較手段による比較結果の位置検出信号により前記回
転子の位置検出を得る際、前記電機子巻線に発生する誘
起電圧が上昇時にある場合同誘起電圧と前記第1および
第2の基準電圧とを比較する比較手段からの位置検出信
号のエッジを検出し、前記誘起電圧が下降時にある場合
同誘起電圧と前記第1および第3の基準電圧とを比較す
る比較手段からの位置検出信号のエッジを検出する一
方、前記2つの位置検出信号のエッジ検出間の時間とP
WM方式のチョッピングのオン期間の時間とを比較し、
該比較結果に応じて1つの位置検出点を選択可能とした
ことを特徴とするブラシレスモータの回転子位置検出装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6337289A JPH08182378A (ja) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | ブラシレスモータの回転子位置検出方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6337289A JPH08182378A (ja) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | ブラシレスモータの回転子位置検出方法およびその装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08182378A true JPH08182378A (ja) | 1996-07-12 |
Family
ID=18307223
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6337289A Withdrawn JPH08182378A (ja) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | ブラシレスモータの回転子位置検出方法およびその装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08182378A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100296303B1 (ko) * | 1999-01-08 | 2001-07-12 | 구자홍 | 비엘디씨 모터의 토크리플 저감방법 |
US6538404B2 (en) | 2000-02-14 | 2003-03-25 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Motor apparatus |
EP1189335A3 (en) * | 2000-09-18 | 2003-03-26 | Seiko Instruments Inc. | Control circuit and apparatus of brush-less motor and vacuum pump |
JP2007189889A (ja) * | 2005-12-14 | 2007-07-26 | Aisan Ind Co Ltd | ポンプ用ブラシレスモータの制御装置 |
JP2008086055A (ja) * | 2006-09-25 | 2008-04-10 | Toyota Motor Corp | ブラシレス直流モータの制御装置およびその制御方法 |
JP2009261043A (ja) * | 2008-04-11 | 2009-11-05 | Toyota Motor Corp | ブラシレスモータの駆動装置 |
-
1994
- 1994-12-26 JP JP6337289A patent/JPH08182378A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100296303B1 (ko) * | 1999-01-08 | 2001-07-12 | 구자홍 | 비엘디씨 모터의 토크리플 저감방법 |
US6538404B2 (en) | 2000-02-14 | 2003-03-25 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Motor apparatus |
EP1189335A3 (en) * | 2000-09-18 | 2003-03-26 | Seiko Instruments Inc. | Control circuit and apparatus of brush-less motor and vacuum pump |
EP1705792A1 (en) * | 2000-09-18 | 2006-09-27 | BOC Edwards Japan Limited | Brush-less motor with control circuit |
JP2007189889A (ja) * | 2005-12-14 | 2007-07-26 | Aisan Ind Co Ltd | ポンプ用ブラシレスモータの制御装置 |
JP2008086055A (ja) * | 2006-09-25 | 2008-04-10 | Toyota Motor Corp | ブラシレス直流モータの制御装置およびその制御方法 |
JP2009261043A (ja) * | 2008-04-11 | 2009-11-05 | Toyota Motor Corp | ブラシレスモータの駆動装置 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020305 |