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JP2015012779A - Driving device and driving method for sensorless brushless motor - Google Patents

Driving device and driving method for sensorless brushless motor Download PDF

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JP2015012779A
JP2015012779A JP2013139002A JP2013139002A JP2015012779A JP 2015012779 A JP2015012779 A JP 2015012779A JP 2013139002 A JP2013139002 A JP 2013139002A JP 2013139002 A JP2013139002 A JP 2013139002A JP 2015012779 A JP2015012779 A JP 2015012779A
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拓也 永田
Takuya Nagata
拓也 永田
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Abstract

【課題】 センサレスブラシレスモータの駆動回転数を低減可能なセンサレスブラシレスモータの駆動装置およびその駆動方法を提供する。【解決手段】 本発明のセンサレスブラシレスモータの駆動装置(1)は、3相の各相のゼロクロスポイントを順次検出するゼロクロスポイント検出部(71)と、ゼロクロスポイント検出部(71)がゼロクロスポイントを検出する直前の第1所定期間(期間TQ1)に通電相の電機子巻線に印加する電圧の電圧指令値を、ゼロクロスポイント検出部(71)がゼロクロスポイントを検出可能な電圧まで大きくした第1印加電圧に設定する電圧設定部(75)と、を有する制御装置(7)と、第1所定期間(期間TQ1)に通電相の電機子巻線に第1印加電圧を印加して、第1所定期間(期間TQ1)におけるブラシレスモータ(2)の瞬時回転数を増加させる電力変換装置(4)と、を備える。【選択図】 図5PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sensorless brushless motor driving apparatus and a driving method thereof capable of reducing the driving rotational speed of a sensorless brushless motor. A sensorless brushless motor drive device (1) according to the present invention includes a zero cross point detection unit (71) for sequentially detecting a zero cross point of each of three phases, and a zero cross point detection unit (71) for detecting a zero cross point. First, the voltage command value of the voltage applied to the armature winding of the energized phase in the first predetermined period (period TQ1) immediately before detection is increased to a voltage at which the zero cross point detection unit (71) can detect the zero cross point. A control device (7) having a voltage setting unit (75) for setting the applied voltage, and applying a first applied voltage to the armature winding of the energized phase in a first predetermined period (period TQ1), A power converter (4) that increases the instantaneous rotational speed of the brushless motor (2) in a predetermined period (period TQ1). [Selection] Figure 5

Description

本発明は、ブラシレスモータのロータ回転位置を推定して、推定されたロータ回転位置に基づいてブラシレスモータを駆動させるセンサレスブラシレスモータの駆動装置およびその駆動方法に関する。   The present invention relates to a sensorless brushless motor driving apparatus and a driving method thereof for estimating a rotor rotational position of a brushless motor and driving the brushless motor based on the estimated rotor rotational position.

センサレスブラシレスモータの駆動装置の一例として、特許文献1に記載の発明が挙げられる。特許文献1に記載の発明では、モータの電機子巻線に誘起される誘起電圧を検出して、検出された誘起電圧に基づいてロータ回転位置を推定している。そして、推定されたロータ回転位置に基づいて、パワートランジスタ群のオン−オフ制御(転流動作)を行っている。   As an example of a sensorless brushless motor driving device, the invention described in Patent Document 1 can be cited. In the invention described in Patent Document 1, an induced voltage induced in the armature winding of the motor is detected, and the rotor rotational position is estimated based on the detected induced voltage. Then, on / off control (commutation operation) of the power transistor group is performed based on the estimated rotor rotational position.

特許第3382740号公報Japanese Patent No. 3382740

しかしながら、特許文献1に記載の発明では、誘起電圧と基準電圧とを大小比較することによりロータ回転位置を推定するので、モータの回転数が低下すると誘起電圧は小さくなり、ロータ回転位置を推定することが困難になる。そのため、モータの回転数が低下すると、モータを駆動させることが困難になる。   However, in the invention described in Patent Document 1, since the rotor rotational position is estimated by comparing the induced voltage with the reference voltage, the induced voltage decreases as the motor speed decreases, and the rotor rotational position is estimated. It becomes difficult. For this reason, when the rotational speed of the motor decreases, it becomes difficult to drive the motor.

電気自動車やハイブリッド自動車に用いられる電動オイルポンプやウォータポンプでは、燃費向上のために電動ポンプの低回転数駆動の要請がある。具体的には、電動ポンプの回転数を低下させてポンプ吐出量を低下させ、消費電力の低減およびオーバークール(過冷却)の防止を図る必要がある。   In electric oil pumps and water pumps used in electric vehicles and hybrid vehicles, there is a demand for driving the electric pump at a low rotation speed in order to improve fuel efficiency. Specifically, it is necessary to reduce the pump discharge amount by reducing the rotational speed of the electric pump, thereby reducing power consumption and preventing overcooling (overcooling).

本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、センサレスブラシレスモータの駆動回転数を低減可能なセンサレスブラシレスモータの駆動装置およびその駆動方法を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a sensorless brushless motor driving apparatus and a driving method thereof that can reduce the driving rotational speed of the sensorless brushless motor.

請求項1に記載のセンサレスブラシレスモータの駆動装置は、ブラシレスモータのロータ回転位置を推定して、推定されたロータ回転位置に基づいて前記ブラシレスモータを駆動させるセンサレスブラシレスモータの駆動装置であって、非通電相の電機子巻線に発生する誘起電圧が0になる前記ロータ回転位置をゼロクロスポイントとするとき、3相の各相の前記ゼロクロスポイントを順次検出するゼロクロスポイント検出部と、前記ゼロクロスポイント検出部が前記ゼロクロスポイントを検出する直前の第1所定期間に通電相の電機子巻線に印加する電圧の電圧指令値を、前記ゼロクロスポイント検出部が前記ゼロクロスポイントを検出可能な電圧まで大きくした第1印加電圧に設定する電圧設定部と、を有する制御装置と、前記第1所定期間に前記通電相の電機子巻線に前記第1印加電圧を印加して、前記第1所定期間における前記ブラシレスモータの瞬時回転数を増加させる電力変換装置と、を備える。   The sensorless brushless motor driving apparatus according to claim 1 is a sensorless brushless motor driving apparatus that estimates a rotor rotational position of the brushless motor and drives the brushless motor based on the estimated rotor rotational position. When the rotor rotation position where the induced voltage generated in the armature winding of the non-energized phase is zero is defined as the zero cross point, the zero cross point detection unit that sequentially detects the zero cross point of each of the three phases, and the zero cross point The voltage command value of the voltage applied to the armature winding of the energized phase in the first predetermined period immediately before the detection unit detects the zero cross point is increased to a voltage at which the zero cross point detection unit can detect the zero cross point. A control device having a voltage setting unit for setting the first applied voltage; and the first predetermined Said applying said first voltage applied to the armature winding of the energized phase during, and a power converter for increasing the instantaneous rotational speed of the brushless motor in the first predetermined period.

請求項1に記載のセンサレスブラシレスモータの駆動装置によれば、ゼロクロスポイント検出部がゼロクロスポイントを検出する直前の第1所定期間に通電相の電機子巻線に印加する印加電圧(第1印加電圧)を、ゼロクロスポイント検出部がゼロクロスポイントを検出可能な電圧まで大きくするので、電気角の1周期において通電相の電機子巻線に印加する印加電圧が一定の場合と比べて、ゼロクロスポイント検出部は、低回転数までゼロクロスポイントを検出することができる。よって、センサレスブラシレスモータの駆動装置は、ブラシレスモータの駆動回転数を低減させることができる。   According to the sensorless brushless motor driving apparatus of claim 1, the applied voltage (first applied voltage) applied to the armature winding of the energized phase in the first predetermined period immediately before the zero cross point detecting unit detects the zero cross point. ) Is increased to a voltage at which the zero cross point detection unit can detect the zero cross point, and the zero cross point detection unit is compared with the case where the applied voltage applied to the armature winding of the energized phase is constant in one cycle of the electrical angle. Can detect a zero cross point up to a low rotational speed. Therefore, the sensorless brushless motor driving apparatus can reduce the rotational speed of the brushless motor.

請求項2に記載のセンサレスブラシレスモータの駆動装置は、請求項1に記載のセンサレスブラシレスモータの駆動装置において、前記電圧設定部は、前記ゼロクロスポイント検出部が前記ゼロクロスポイントを検出した後の第2所定期間に前記通電相の電機子巻線に印加する電圧の電圧指令値を、前記第1印加電圧と比べて小さい第2印加電圧に設定し、前記電力変換装置は、前記第2所定期間に前記通電相の電機子巻線に前記第2印加電圧を印加して、前記ブラシレスモータの平均回転数を低下させる。   The sensorless brushless motor drive device according to claim 2 is the sensorless brushless motor drive device according to claim 1, wherein the voltage setting unit is a second after the zero cross point detection unit detects the zero cross point. A voltage command value of a voltage to be applied to the armature winding of the energized phase during a predetermined period is set to a second applied voltage that is smaller than the first applied voltage, and the power conversion device is configured to perform the second predetermined period. The second applied voltage is applied to the energized phase armature winding to reduce the average rotational speed of the brushless motor.

請求項2に記載のセンサレスブラシレスモータの駆動装置によれば、ゼロクロスポイント検出部がゼロクロスポイントを検出した後の第2所定期間に通電相の電機子巻線に印加する印加電圧(第2印加電圧)を、第1印加電圧と比べて小さくするので、ゼロクロスポイント検出部がゼロクロスポイントを検出した後に、ブラシレスモータの回転数を低下させて、ブラシレスモータの平均回転数を低下させることができる。そのため、例えば、電動オイルポンプやウォータポンプなどの電動ポンプの駆動装置として本駆動装置を用いると、電動ポンプの回転数を低減させてポンプ吐出量を低下させることができ、消費電力の低減およびオーバークール(過冷却)の防止を図ることができる。   According to the sensorless brushless motor driving device according to claim 2, the applied voltage (second applied voltage) applied to the armature winding of the energized phase in the second predetermined period after the zero cross point detecting unit detects the zero cross point. ) Is made smaller than the first applied voltage, so that after the zero cross point detection unit detects the zero cross point, the rotational speed of the brushless motor can be reduced, and the average rotational speed of the brushless motor can be reduced. Therefore, for example, when this drive device is used as a drive device for an electric pump such as an electric oil pump or a water pump, the number of revolutions of the electric pump can be reduced and the pump discharge amount can be reduced. Cool (overcooling) can be prevented.

請求項3に記載のセンサレスブラシレスモータの駆動装置は、請求項2に記載のセンサレスブラシレスモータの駆動装置において、前記制御装置は、前記ゼロクロスポイントの検出をトリガにして前記第2所定期間の計時を開始して、次に前記ゼロクロスポイント検出部が前記ゼロクロスポイントを検出する前に前記第2所定期間の計時を完了する計時部を備え、前記計時部が前記第2所定期間の計時を完了したときに前記第1所定期間を開始して、次に前記ゼロクロスポイント検出部が前記ゼロクロスポイントを検出したときに前記第1所定期間を終了する。   The sensorless brushless motor driving device according to claim 3 is the sensorless brushless motor driving device according to claim 2, wherein the control device counts the second predetermined period using the detection of the zero cross point as a trigger. A timing unit that completes timing of the second predetermined period before the zero cross point detection unit detects the zero cross point, and when the timing unit has completed timing of the second predetermined period The first predetermined period is started, and then the first predetermined period ends when the zero cross point detecting unit detects the zero cross point.

請求項3に記載のセンサレスブラシレスモータの駆動装置によれば、制御装置は、第2所定期間を計時する計時部を備える。そして、第2所定期間の計時の完了に連動して第1所定期間が開始して次にゼロクロスポイントを検出したときに第1所定期間が終了する。よって、容易に第1所定期間および第2所定期間の計時を行うことができ、第1印加電圧および第2印加電圧の印加時間を適切に設定することができる。   According to the sensorless brushless motor driving device of the third aspect, the control device includes a time measuring unit for measuring the second predetermined period. Then, the first predetermined period starts in conjunction with the completion of timing of the second predetermined period, and the first predetermined period ends when the next zero cross point is detected. Therefore, it is possible to easily measure the first predetermined period and the second predetermined period, and it is possible to appropriately set the application time of the first application voltage and the second application voltage.

請求項4に記載のセンサレスブラシレスモータの駆動装置は、請求項1〜3のいずれか一項に記載のセンサレスブラシレスモータの駆動装置において、前記制御装置は、前記通電相の電機子巻線に印加する電圧の位相遅れ分を補償する進み角を設定する位相補償部を備え、前記電力変換装置は、前記位相補償部によって設定された前記進み角分、位相を進ませた電圧を前記通電相の電機子巻線に印加する。   The sensorless brushless motor drive device according to claim 4 is the sensorless brushless motor drive device according to any one of claims 1 to 3, wherein the control device is applied to the armature winding of the energized phase. A phase compensator for setting a lead angle for compensating for a phase delay of the voltage to be applied, and the power conversion device supplies a voltage advanced in phase by the lead angle set by the phase compensator. Applied to the armature winding.

請求項4に記載のセンサレスブラシレスモータの駆動装置によれば、電力変換装置は、通電相の電機子巻線に印加する電圧の位相遅れ分を補償した電圧を通電相の電機子巻線に印加するので、位相遅れ分を考慮しない場合と比べて、ゼロクロスポイント検出部によるゼロクロスポイントの検出精度を向上させることができる。   According to the sensorless brushless motor drive device of claim 4, the power converter applies a voltage compensated for the phase delay of the voltage applied to the energized phase armature winding to the energized phase armature winding. Therefore, compared with the case where the phase delay is not taken into account, the zero cross point detection accuracy by the zero cross point detector can be improved.

請求項5に記載のセンサレスブラシレスモータの駆動方法は、ブラシレスモータのロータ回転位置を推定して、推定されたロータ回転位置に基づいて前記ブラシレスモータを駆動させるセンサレスブラシレスモータの駆動方法であって、非通電相の電機子巻線に発生する誘起電圧が0になる前記ロータ回転位置をゼロクロスポイントとするとき、3相の各相の前記ゼロクロスポイントを順次検出するゼロクロスポイント検出工程と、前記ゼロクロスポイント検出工程で前記ゼロクロスポイントを検出する直前の第1所定期間に通電相の電機子巻線に印加する電圧の電圧指令値を、前記ゼロクロスポイント検出工程で前記ゼロクロスポイントを検出可能な電圧まで大きくした第1印加電圧に設定する電圧設定工程と、前記第1所定期間に前記通電相の電機子巻線に前記第1印加電圧を印加して、前記第1所定期間における前記ブラシレスモータの瞬時回転数を増加させる電圧出力工程と、を備える。   The sensorless brushless motor driving method according to claim 5 is a sensorless brushless motor driving method for estimating a rotor rotational position of the brushless motor and driving the brushless motor based on the estimated rotor rotational position. A zero cross point detecting step for sequentially detecting the zero cross point of each phase of three phases when the rotor rotational position at which the induced voltage generated in the armature winding of the non-energized phase becomes zero is the zero cross point, and the zero cross point The voltage command value of the voltage applied to the armature winding of the energized phase in the first predetermined period immediately before detecting the zero cross point in the detection step is increased to a voltage at which the zero cross point can be detected in the zero cross point detection step. A voltage setting step for setting the first applied voltage, and the communication in the first predetermined period. And applying the first voltage applied to the armature windings of phases, and a voltage output step of increasing the instantaneous rotational speed of the brushless motor in the first predetermined period.

請求項5に記載のセンサレスブラシレスモータの駆動方法によれば、ゼロクロスポイント検出工程でゼロクロスポイントを検出する直前の第1所定期間に通電相の電機子巻線に印加する印加電圧(第1印加電圧)を、ゼロクロスポイント検出工程でゼロクロスポイントを検出可能な電圧まで大きくするので、電気角の1周期において通電相の電機子巻線に印加する印加電圧が一定の場合と比べて、ゼロクロスポイント検出工程において低回転数までゼロクロスポイントを検出することができる。よって、ブラシレスモータの駆動回転数を低減させることができる。   According to the driving method of the sensorless brushless motor according to claim 5, the applied voltage (first applied voltage) applied to the armature winding of the energized phase in the first predetermined period immediately before detecting the zero cross point in the zero cross point detecting step. ) Is increased to a voltage at which the zero cross point can be detected in the zero cross point detection step, so that the zero cross point detection step is performed as compared with the case where the applied voltage applied to the armature winding of the energized phase is constant in one cycle of the electrical angle. The zero cross point can be detected up to a low rotational speed. Therefore, the driving speed of the brushless motor can be reduced.

センサレスブラシレスモータの駆動装置1の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of the drive device 1 of a sensorless brushless motor. 電動ポンプ5の一例を示す断面図である。2 is a cross-sectional view showing an example of an electric pump 5. FIG. ブラシレスモータ2の電機子巻線の通電状態および非通電状態を制御する方法を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the method to control the energized state and non-energized state of the armature winding of the brushless motor. 各相の端子電圧VU,VV,VW、ゼロクロスポイント検出信号Qs、第1タイマTm1〜第3タイマTm3の計時値の一例を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows an example of the time value of terminal voltage VU, VV, VW of each phase, zero crossing point detection signal Qs, and 1st timer Tm1-3rd timer Tm3. 制御装置7の制御ブロックの一例を示すブロック図である。3 is a block diagram illustrating an example of a control block of a control device 7. FIG. PWM信号のデューティ比の経時変化の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the time-dependent change of the duty ratio of a PWM signal. センサレスブラシレスモータの駆動方法の手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the procedure of the drive method of a sensorless brushless motor.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図は概念図であり、細部構造の寸法まで規定するものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Each figure is a conceptual diagram and does not define the dimensions of the detailed structure.

<センサレスブラシレスモータの駆動装置1>
図1は、センサレスブラシレスモータの駆動装置1の一例を示す構成図である。同図に示すように、本実施形態のセンサレスブラシレスモータの駆動装置1は、ブラシレスモータ2と直流電源3との間に設けられる電力変換装置4と、電力変換装置4のスイッチング素子41UU〜41WLを開閉制御する制御装置7とを備えている。
<Driver 1 for sensorless brushless motor>
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an example of a sensorless brushless motor driving apparatus 1. As shown in the figure, the sensorless brushless motor drive device 1 of the present embodiment includes a power conversion device 4 provided between the brushless motor 2 and the DC power supply 3, and switching elements 41UU to 41WL of the power conversion device 4. And a control device 7 for controlling opening and closing.

ブラシレスモータ2は、公知のブラシレスモータであり、電機子巻線22、23、24がY結線されたステータ21と、ロータ27とを備えている。電機子巻線22、23、24は、この順にU相巻線、V相巻線、W相巻線を構成している。U相の電機子巻線22の一端側は、U相端子25Uに接続され、U相の電機子巻線22の他端側は、中性点26Nに接続されている。V相およびW相についても同様である。   The brushless motor 2 is a known brushless motor, and includes a stator 21 in which armature windings 22, 23, and 24 are Y-connected, and a rotor 27. The armature windings 22, 23, and 24 constitute a U-phase winding, a V-phase winding, and a W-phase winding in this order. One end side of the U-phase armature winding 22 is connected to a U-phase terminal 25U, and the other end side of the U-phase armature winding 22 is connected to a neutral point 26N. The same applies to the V phase and the W phase.

電機子巻線22、23、24は、集中巻、分布巻などの公知の方法で巻装することができる。また、ブラシレスモータ2は、例えば、ロータ27に永久磁石を有する永久磁石方式を用いることができる。なお、極数やロータ27の磁極数に特段の制約はない。また、電機子巻線22、23、24は、Δ結線にすることもできる。   The armature windings 22, 23, and 24 can be wound by a known method such as concentrated winding or distributed winding. The brushless motor 2 can use, for example, a permanent magnet system in which the rotor 27 has a permanent magnet. There are no particular restrictions on the number of poles or the number of magnetic poles of the rotor 27. Further, the armature windings 22, 23, and 24 can be Δ-connected.

直流電源3は、直流電力を供給する電源装置であり、例えば、公知の鉛蓄電池(バッテリ)、リチウムイオン電池、電気二重層コンデンサなどを用いることができる。なお、直流電源3には、平滑コンデンサ(図略)が並列接続されており、リプル電圧が低減されている。   The DC power supply 3 is a power supply device that supplies DC power. For example, a known lead storage battery (battery), a lithium ion battery, an electric double layer capacitor, or the like can be used. Note that a smoothing capacitor (not shown) is connected in parallel to the DC power source 3 to reduce the ripple voltage.

電力変換装置4は、ブラシレスモータ2と直流電源3との間に設けられ、直流電源3から給電された直流電力を交流電力に変換してブラシレスモータ2に給電する。具体的には、電力変換装置4は3相ブリッジ回路であり、6つのスイッチング素子41UU、41UL、41VU、41VL、41WU、41WLがブリッジ接続されている。   The power converter 4 is provided between the brushless motor 2 and the DC power supply 3, converts DC power supplied from the DC power supply 3 into AC power, and supplies the brushless motor 2 with power. Specifically, the power conversion device 4 is a three-phase bridge circuit, and six switching elements 41UU, 41UL, 41VU, 41VL, 41WU, and 41WL are bridge-connected.

スイッチング素子41UU〜41WLは、例えば、公知の電界効果トランジスタ(FET)や絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ(IGBT)を用いることができる。同図に示すように、スイッチング素子41UU〜41WLには、還流ダイオードが設けられている。本実施形態では、還流ダイオードは、スイッチング素子41UU〜41WLのボディダイオード(寄生ダイオード)を用いている。なお、ボディダイオードの代わりに、還流ダイオードを別途設けて、スイッチング素子41UU〜41WLにそれぞれ並列接続することもできる。   As the switching elements 41UU to 41WL, for example, a known field effect transistor (FET) or an insulated gate bipolar transistor (IGBT) can be used. As shown in the figure, the switching elements 41UU to 41WL are provided with free-wheeling diodes. In the present embodiment, the freewheeling diode uses body diodes (parasitic diodes) of the switching elements 41UU to 41WL. Instead of the body diode, a free-wheeling diode can be separately provided and connected in parallel to the switching elements 41UU to 41WL.

同図に示すように、直流電源3の正側端子3Uと負側端子3Lの間に、U相正側スイッチング素子41UUとU相負側スイッチング素子41ULとが直列接続されている。両スイッチング素子41UU、41ULの間にはU相出力端子42Uが設けられている。同様に、V相正側スイッチング素子41VUとV相負側スイッチング素子41VLとの間にはV相出力端子42Vが設けられ、W相正側スイッチング素子41WUとW相負側スイッチング素子41WLとの間にはW相出力端子42Wが設けられている。このように、スイッチング素子41UU〜41WLの符号の第1添字U、V、Wは相を示し、第2添字のUは正側を、Lは負側を示している。   As shown in the figure, a U-phase positive switching element 41UU and a U-phase negative switching element 41UL are connected in series between the positive terminal 3U and the negative terminal 3L of the DC power supply 3. A U-phase output terminal 42U is provided between the switching elements 41UU and 41UL. Similarly, a V-phase output terminal 42V is provided between the V-phase positive switching element 41VU and the V-phase negative switching element 41VL, and between the W-phase positive switching element 41WU and the W-phase negative switching element 41WL. Is provided with a W-phase output terminal 42W. As described above, the first subscripts U, V, and W of the switching elements 41UU to 41WL indicate phases, the second subscript U indicates a positive side, and L indicates a negative side.

U相の出力端子42Uは、電源ケーブル43UによりU相の電機子巻線22の相端子25Uに接続されている。同様に、V相の出力端子42Vは、電源ケーブル43VによりV相の電機子巻線23の相端子25Vに接続されている。W相の出力端子42Wは、電源ケーブル43WによりW相の電機子巻線24の相端子25Wに接続されている。   The U-phase output terminal 42U is connected to the phase terminal 25U of the U-phase armature winding 22 by a power cable 43U. Similarly, the V-phase output terminal 42V is connected to the phase terminal 25V of the V-phase armature winding 23 by the power cable 43V. The W-phase output terminal 42W is connected to the phase terminal 25W of the W-phase armature winding 24 by a power cable 43W.

スイッチング素子41UU〜41WLは、制御装置7から送信される通電制御信号DUU〜DWLにより、それぞれ独立して導通状態または遮断状態に切り替え制御される。同図では、スイッチング素子41UUの制御信号をDUUで示し、スイッチング素子41ULの制御信号をDULで示している。V相およびW相についても同様である。スイッチング素子41UU〜41WLの導通状態または遮断状態により、ステータ21の各相端子25U、25V、25Wは3つの状態をとる。3つの状態は各相で同様であるので、U相端子25Uを例に説明する。   The switching elements 41UU to 41WL are controlled to be switched to a conductive state or a cut-off state independently by energization control signals DUU to DWL transmitted from the control device 7. In the figure, the control signal for the switching element 41UU is indicated by DUU, and the control signal for the switching element 41UL is indicated by DUL. The same applies to the V phase and the W phase. Each phase terminal 25U, 25V, 25W of the stator 21 takes three states by the conduction | electrical_connection state or interruption | blocking state of the switching elements 41UU-41WL. Since the three states are the same in each phase, the U-phase terminal 25U will be described as an example.

U相端子25Uは、U相正側スイッチング素子41UUが導通状態でU相負側スイッチング素子41ULが遮断状態のとき電源電圧VBATに拘束され、U相正側スイッチング素子41UUが遮断状態でU相負側スイッチング素子41ULが導通状態のとき0電圧に拘束され、U相正側スイッチング素子41UUおよびU相負側スイッチング素子41ULがともに遮断状態のときハイインピーダンス状態になる。   The U-phase terminal 25U is constrained to the power supply voltage VBAT when the U-phase positive switching element 41UU is conductive and the U-phase negative switching element 41UL is disconnected, and the U-phase negative switching element 41UU is disconnected when the U-phase positive switching element 41UU is disconnected. When side switching element 41UL is conductive, it is constrained to 0 voltage, and when both U-phase positive side switching element 41UU and U-phase negative side switching element 41UL are in the cut-off state, a high impedance state is established.

ハイインピーダンス状態のU相端子25Uには、誘起電圧VUiが誘起される。U相誘起電圧VUiは、U相端子25Uに接続されたU相の電機子巻線22に、ロータ磁極からの磁束が鎖交することで発生する。したがって、U相誘起電圧VUiは、U相の電機子巻線22とロータ27との相対的な位置関係に基づいて変化し、ロータ回転位置を検出する指標となる。なお、U相正側スイッチング素子41UUおよびU相負側スイッチング素子41ULがともに導通状態になる制御は、デッドタイムを設けることにより禁止されており、直流電源3の短絡故障が防止されている。   An induced voltage VUi is induced at the U-phase terminal 25U in the high impedance state. The U-phase induced voltage VUi is generated when the magnetic flux from the rotor magnetic poles is linked to the U-phase armature winding 22 connected to the U-phase terminal 25U. Therefore, the U-phase induced voltage VUi changes based on the relative positional relationship between the U-phase armature winding 22 and the rotor 27 and serves as an index for detecting the rotor rotational position. It should be noted that control in which both the U-phase positive switching element 41UU and the U-phase negative switching element 41UL are in a conductive state is prohibited by providing a dead time, and a short circuit failure of the DC power supply 3 is prevented.

本実施形態では、ブラシレスモータ2は、電動ポンプ5に搭載されている。電動ポンプ5は、例えば、車両のエンジン6の冷却水を送出するウォータポンプとすることができる。図2は、電動ポンプ5の一例を示す断面図である。同図に示すように、電動ポンプ5は、遠心ポンプであるポンプ部50と、ポンプ部50を駆動するブラシレスモータ2と、ブラシレスモータ2を駆動制御する電力変換装置4と、電力変換装置4に直流電力を供給する直流電源3と、電力変換装置4の切り替え動作を制御する制御装置7とを備えている。   In the present embodiment, the brushless motor 2 is mounted on the electric pump 5. The electric pump 5 can be, for example, a water pump that sends out coolant for the engine 6 of the vehicle. FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of the electric pump 5. As shown in the figure, the electric pump 5 includes a pump unit 50 that is a centrifugal pump, a brushless motor 2 that drives the pump unit 50, a power conversion device 4 that drives and controls the brushless motor 2, and a power conversion device 4. A DC power source 3 that supplies DC power and a control device 7 that controls the switching operation of the power converter 4 are provided.

ブラシレスモータ2は、電動ポンプ5のハウジング51内に収容されており、ロータ27はハウジング51内に固定的に設けられたポンプシャフト52に回転可能に支持されている。ポンプ部50は、インペラ53とインペラ53を覆うポンプカバー54とを有している。インペラ53はロータ27と一体に回転可能にポンプシャフト52に支持されている。   The brushless motor 2 is accommodated in a housing 51 of the electric pump 5, and the rotor 27 is rotatably supported by a pump shaft 52 fixedly provided in the housing 51. The pump unit 50 includes an impeller 53 and a pump cover 54 that covers the impeller 53. The impeller 53 is supported by the pump shaft 52 so as to be rotatable integrally with the rotor 27.

インペラ53はポンプシャフト52が通る中心穴を有するボス部55と、ボス部55に固定された円板形状の後面シュラウド56から前方に向けて立設された羽根部57を有している。なお、後面シュラウド56は、ボス部55と一体に形成することもできる。また、ポンプカバー54は、インペラ53の中心部分に対向する位置に設けられた吸入管58を構成している。   The impeller 53 has a boss portion 55 having a central hole through which the pump shaft 52 passes, and a blade portion 57 erected forward from a disk-shaped rear shroud 56 fixed to the boss portion 55. The rear shroud 56 can also be formed integrally with the boss portion 55. Further, the pump cover 54 constitutes a suction pipe 58 provided at a position facing the center portion of the impeller 53.

ハウジング51の外壁には放熱フィン59が設けられ、ハウジング51内の放熱フィン59近傍には基板70が設けられている。基板70には、電力変換装置4および制御装置7が実装されており、直流電源3は、直流電力を供給可能に電力変換装置4に接続されている。なお、同図では、制御装置7の一部である演算装置7Mが図示されている。   Radiating fins 59 are provided on the outer wall of the housing 51, and a substrate 70 is provided near the radiating fins 59 in the housing 51. The power conversion device 4 and the control device 7 are mounted on the substrate 70, and the DC power supply 3 is connected to the power conversion device 4 so as to be able to supply DC power. In the figure, an arithmetic device 7M which is a part of the control device 7 is shown.

電動ポンプ5は、リザーバタンク(図略)に貯留された冷却水を、冷却菅(図略)を介してエンジン6に向けて圧送する。冷却水は、エンジン6および排熱交換器(図略)において、エンジン6からの排熱を吸熱し、吸熱した冷却水は、ラジエータ(図略)を介して放熱される。また、制御装置7の上位の制御装置(図略)によって、エンジン6の回転数の増減に応じて、冷却に必要な電動ポンプ5の出力が算出され、ブラシレスモータ2に要求される出力(電力、モータ回転数など)に応じて、制御装置7に入力されるPWM信号の基準デューティ比が増減される。   The electric pump 5 pumps cooling water stored in a reservoir tank (not shown) toward the engine 6 via a cooling rod (not shown). The cooling water absorbs the exhaust heat from the engine 6 in the engine 6 and the exhaust heat exchanger (not shown), and the absorbed cooling water is radiated through the radiator (not shown). Further, the output of the electric pump 5 necessary for cooling is calculated by the control device (not shown) of the control device 7 in accordance with the increase / decrease in the rotational speed of the engine 6, and the output (electric power) required for the brushless motor 2 , The reference duty ratio of the PWM signal input to the control device 7 is increased or decreased in accordance with the motor rotation speed or the like.

具体的には、エンジン6の回転数の上昇に伴って、制御装置7に入力されるPWM信号の基準デューティ比は増加し、エンジン6の回転数が減少すると、制御装置7に入力されるPWM信号の基準デューティ比は減少する。ブラシレスモータ2の出力とPWM信号の基準デューティ比との関係は、例えば、ブラシレスモータ2の回転数、モータ電流および電源電圧VBATなどに基づいて予め導出することができる。そして、ブラシレスモータ2の出力とPWM信号の基準デューティ比との関係は、マップ、テーブル、関係式などによって上位の制御装置内のメモリに記憶されている。   Specifically, as the rotational speed of the engine 6 increases, the reference duty ratio of the PWM signal input to the control device 7 increases, and when the rotational speed of the engine 6 decreases, the PWM input to the control device 7. The reference duty ratio of the signal decreases. The relationship between the output of the brushless motor 2 and the reference duty ratio of the PWM signal can be derived in advance based on, for example, the rotational speed of the brushless motor 2, the motor current, the power supply voltage VBAT, and the like. The relationship between the output of the brushless motor 2 and the reference duty ratio of the PWM signal is stored in a memory in the host control device by a map, a table, a relational expression, or the like.

制御装置7は、CPUおよびメモリを有する演算装置7Mを備えており、メモリに記憶されている駆動プログラムを実行することによって、ブラシレスモータ2を駆動させることができる。具体的には、制御装置7は、スイッチング素子41UU〜41WLの各制御電極に制御電圧を印加してスイッチング素子41UU〜41WLの導通状態および遮断状態を制御する。   The control device 7 includes an arithmetic device 7M having a CPU and a memory, and can drive the brushless motor 2 by executing a drive program stored in the memory. Specifically, the control device 7 applies a control voltage to the control electrodes of the switching elements 41UU to 41WL to control the conduction state and the cutoff state of the switching elements 41UU to 41WL.

図3は、ブラシレスモータ2の電機子巻線の通電状態および非通電状態を制御する方法を説明する説明図である。同図に示すように、制御装置7は、6つの期間T1〜期間T6に分けて、各相端子25U、25V、25Wの状態制御を行う。同図は、該当する期間における各相端子25U、25V、25Wの状態を示しており、「Hi−Z」はハイインピーダンス状態を示し、「L」は0電圧に拘束された状態を示し、「PWM」はPWM制御状態を示している。   FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a method of controlling the energized state and the non-energized state of the armature winding of the brushless motor 2. As shown in the figure, the control device 7 performs state control of the phase terminals 25U, 25V, and 25W in six periods T1 to T6. The figure shows the state of each phase terminal 25U, 25V, 25W in the corresponding period, “Hi-Z” shows a high impedance state, “L” shows a state restricted to 0 voltage, “ “PWM” indicates a PWM control state.

例えば、期間T1において、U相端子25Uの欄は「Hi−Z」であり、電力変換装置4のU相正側スイッチング素子41UUおよびU相負側スイッチング素子41ULの両方が遮断状態にされており、U相端子25Uがハイインピーダンス状態であることを示している。また、V相端子25Vの欄は「L」であり、電力変換装置4のV相正側スイッチング素子41VUが遮断状態とされV相負側スイッチング素子41VLが導通状態にされて、V相端子25Vが0電圧に拘束されていることを示している。   For example, in the period T1, the column of the U-phase terminal 25U is “Hi-Z”, and both the U-phase positive switching element 41UU and the U-phase negative switching element 41UL of the power conversion device 4 are in the cut-off state. , U-phase terminal 25U is in a high impedance state. The column of the V-phase terminal 25V is “L”, the V-phase positive switching element 41VU of the power conversion device 4 is cut off, the V-phase negative switching element 41VL is turned on, and the V-phase terminal 25V is turned on. Is constrained to 0 voltage.

期間T1において、W相端子の欄は「PWM」であり、電力変換装置4のW相負側スイッチング素子41WLが遮断状態にされ、W相正側スイッチング素子41WUが指令されたPWM周波数およびデューティ比で導通状態または遮断状態に切り替え制御されることを示している。これにより、W相端子25Wには、電源電圧VBATと0電圧とが周期的に繰り返す矩形状の電圧が発生する。したがって、W相端子25WとV相端子25Vの間に接続されたV相の電機子巻線23およびW相の電機子巻線24がPWM制御により通電される。期間T1はU相の非通電時間帯であり、U相誘起電圧VUiの検知が可能になっている。   In the period T1, the column of the W-phase terminal is “PWM”, the W-phase negative switching element 41WL of the power conversion device 4 is turned off, and the W-phase positive switching element 41WU is commanded by the PWM frequency and duty ratio Indicates that the control is switched to a conductive state or a cut-off state. As a result, a rectangular voltage in which the power supply voltage VBAT and the zero voltage repeat periodically is generated at the W-phase terminal 25W. Therefore, the V-phase armature winding 23 and the W-phase armature winding 24 connected between the W-phase terminal 25W and the V-phase terminal 25V are energized by PWM control. The period T1 is a U-phase non-energization time zone, and the U-phase induced voltage VUi can be detected.

次に、期間T2において、U相端子25Uの欄は「PWM」であり、U相端子25Uには指令されたPWM周波数およびデューティ比で、電源電圧VBATと0電圧とが周期的に繰り返す矩形状の電圧が発生する。また、V相端子25Vの欄は「L」であり、V相端子25Vの0電圧への拘束が継続することを示している。また、W相端子の欄は「Hi−Z」であり、W相端子25Wがハイインピーダンス状態であることを示している。これにより、U相端子25UとV相端子25Vの間に接続されたU相の電機子巻線22およびV相の電機子巻線23がPWM制御により通電される。期間T2はW相の非通電時間帯であり、W相誘起電圧VWiの検知が可能になっている。   Next, in the period T2, the column of the U-phase terminal 25U is “PWM”, and the U-phase terminal 25U has a rectangular shape in which the power supply voltage VBAT and the 0 voltage are periodically repeated at the commanded PWM frequency and duty ratio. Is generated. The column of the V-phase terminal 25V is “L”, which indicates that the constraint on the V-phase terminal 25V to 0 voltage continues. The column of the W-phase terminal is “Hi-Z”, which indicates that the W-phase terminal 25W is in a high impedance state. Thus, the U-phase armature winding 22 and the V-phase armature winding 23 connected between the U-phase terminal 25U and the V-phase terminal 25V are energized by PWM control. The period T2 is a W phase non-energization time zone, and the W phase induced voltage VWi can be detected.

以下同様にして、期間T3〜T6でそれぞれ、順に各相端子25U、25V、25Wの状態、通電される電機子巻線および誘起電圧の検知が可能な相端子が変更される。なお、期間T1〜T6の制御状態は繰り返される。また、期間T1〜T6はそれぞれ電気角の60°に相当し、期間T1から始まり期間T6を経て再び期間T1の状態になるまでの期間は電気角の1周期に相当する。   Similarly, in the period T3 to T6, the state of each phase terminal 25U, 25V, 25W, the armature winding to be energized, and the phase terminal capable of detecting the induced voltage are sequentially changed. Note that the control state in the periods T1 to T6 is repeated. Each of the periods T1 to T6 corresponds to an electrical angle of 60 °, and the period from the period T1 to the state T1 again after the period T6 corresponds to one cycle of the electrical angle.

図4は、各相の端子電圧VU,VV,VW、ゼロクロスポイント検出信号Qs、第1タイマTm1〜第3タイマTm3の計時値の一例を示すタイミングチャートである。実線L11はU相端子電圧VUを示し、破線L12はU相トルク定数を示している。実線L13はV相端子電圧VVを示し、破線L14はV相トルク定数を示している。また、実線L15はW相端子電圧VWを示し、破線L16はW相トルク定数を示している。なお、同図の横軸は共通の電気角を示しており、期間T1〜T6は図3に示す期間T1〜T6に対応している。   FIG. 4 is a timing chart showing an example of terminal voltages VU, VV, VW of each phase, zero cross point detection signal Qs, and time values of first timer Tm1 to third timer Tm3. A solid line L11 indicates the U-phase terminal voltage VU, and a broken line L12 indicates the U-phase torque constant. A solid line L13 indicates the V-phase terminal voltage VV, and a broken line L14 indicates the V-phase torque constant. A solid line L15 indicates the W-phase terminal voltage VW, and a broken line L16 indicates the W-phase torque constant. In addition, the horizontal axis of the figure shows the common electrical angle, and the periods T1 to T6 correspond to the periods T1 to T6 shown in FIG.

図3に示すようにブラシレスモータ2の通電時間帯および非通電時間帯を制御すると、各相端子25U、25V、25Wには、図4の実線L11、L13、L15に示す電圧波形が発生する。U相端子電圧VUにおいて、期間T2および期間T3は、PWM制御による通電時間帯を示し、期間T5および期間T6は、0電圧に拘束された通電時間帯を示している。また、U相端子電圧VUにおいて、期間T1に発生している増加する電圧波形および期間T4に発生している減少する電圧波形は、非通電時間帯の誘起電圧VUiを示している。   When the energization time zone and the non-energization time zone of the brushless motor 2 are controlled as shown in FIG. 3, the voltage waveforms indicated by the solid lines L11, L13, and L15 in FIG. 4 are generated at the phase terminals 25U, 25V, and 25W. In the U-phase terminal voltage VU, a period T2 and a period T3 indicate energization time periods by PWM control, and a period T5 and a period T6 indicate energization time periods constrained to 0 voltage. In the U-phase terminal voltage VU, the increasing voltage waveform generated in the period T1 and the decreasing voltage waveform generated in the period T4 indicate the induced voltage VUi in the non-energization time zone.

V相端子電圧VVおよびW相端子電圧VWについても、期間T1〜T6が異なる点を除いて同様である。また、各相端子電圧VU、VV、VWには、各スイッチング素子41UU〜41WLの開閉によるサージ電圧Zが発生しており、各期間T1〜T6の境界に重畳されている。同図においてサージ電圧Zは所定の時間幅をもって記載しているが、実際には瞬間的な波形である。   The same applies to the V-phase terminal voltage VV and the W-phase terminal voltage VW, except that the periods T1 to T6 are different. Further, in each phase terminal voltage VU, VV, VW, a surge voltage Z due to opening / closing of each switching element 41UU-41WL is generated, and is superimposed on the boundary of each period T1-T6. Although the surge voltage Z is shown with a predetermined time width in the figure, it is actually an instantaneous waveform.

図5は、制御装置7の制御ブロックの一例を示すブロック図である。同図に示すように、制御装置7は、制御ブロックとして捉えると、ゼロクロスポイント検出部71、計時部72、ロータ回転位置推定部73、位相補償部74および電圧設定部75を備えている。以下、各制御ブロックについて詳細に説明する。   FIG. 5 is a block diagram illustrating an example of a control block of the control device 7. As shown in the figure, when viewed as a control block, the control device 7 includes a zero cross point detector 71, a timer 72, a rotor rotational position estimator 73, a phase compensator 74, and a voltage setting unit 75. Hereinafter, each control block will be described in detail.

(ゼロクロスポイント検出部71)
図1に示すように、ゼロクロスポイント検出部71は、3相の合成抵抗71U、71V、71Wおよび比較器711を有しており、3相の各相のゼロクロスポイントを順次検出する。3相の合成抵抗71U、71V、71Wはそれぞれ抵抗値が等しく、各相の電源ケーブル43U、43V、43Wと、合成点712との間に接続されている。つまり、3相の合成抵抗71U、71V、71WはY結線され、合成点712はY結線の中性点になっている。合成点712には、各相の誘起電圧VUi、VVi、VWiを合成した合成電圧が発生する。
(Zero cross point detector 71)
As shown in FIG. 1, the zero cross point detector 71 includes three-phase combined resistors 71U, 71V, 71W and a comparator 711, and sequentially detects the zero cross points of the three phases. The three-phase composite resistors 71U, 71V, 71W have the same resistance value, and are connected between the power cables 43U, 43V, 43W of the respective phases and the composite point 712. That is, the three-phase combined resistors 71U, 71V, 71W are Y-connected, and the combined point 712 is a neutral point of the Y-connection. A synthesized voltage obtained by synthesizing the induced voltages VUi, VVi, and VWi of each phase is generated at the synthesis point 712.

合成電圧は、各相の誘起電圧VUi、VVi、VWiが増加および減少する波形に、サージ電圧Zが重畳した波形となる。図4に示す波形例では、合成電圧は、期間T1のU相誘起電圧VUiの増加、期間T2のW相誘起電圧VWiの減少、期間T3のV相誘起電圧VViの増加、期間T4のU相誘起電圧VUiの減少、期間T5のW相誘起電圧VWiの増加および期間T6のV相誘起電圧VViの減少が連なり、各期間T1〜T6の境界にサージ電圧Zが重畳した波形となる。   The combined voltage has a waveform in which the surge voltage Z is superimposed on a waveform in which the induced voltages VUi, VVi, and VWi of each phase increase and decrease. In the waveform example shown in FIG. 4, the combined voltage is an increase in the U-phase induced voltage VUi in the period T1, a decrease in the W-phase induced voltage VWi in the period T2, an increase in the V-phase induced voltage VVi in the period T3, and a U-phase in the period T4. A decrease in the induced voltage VUi, an increase in the W-phase induced voltage VWi in the period T5, and a decrease in the V-phase induced voltage VVi in the period T6 result in a waveform in which the surge voltage Z is superimposed on the boundary between the periods T1 to T6.

図1に示すように、合成点712は、比較器711の正側入力端子(+)に接続されており、比較器711の正側入力端子(+)に合成電圧が入力される。比較器711の負側入力端子(−)には、直流電源3の電源電圧VBATを抵抗値の等しい2つの抵抗器71R、71Rで分圧した中間レベル値(=VBAT/2)が基準電圧として入力されている。比較器711は、正側入力端子(+)に入力された合成電圧を負側入力端子(−)の中間レベル値と大小比較して、出力端子713にゼロクロスポイント検出信号Qsを出力する。つまり、合成電圧が中間レベル値よりも小さい場合には、ゼロクロスポイント検出信号Qsは、ローレベル(Lo)となり、合成電圧が中間レベル値以上の場合には、ゼロクロスポイント検出信号Qsは、ハイレベル(Hi)になる。   As shown in FIG. 1, the combining point 712 is connected to the positive input terminal (+) of the comparator 711, and the combined voltage is input to the positive input terminal (+) of the comparator 711. At the negative input terminal (−) of the comparator 711, an intermediate level value (= VBAT / 2) obtained by dividing the power supply voltage VBAT of the DC power supply 3 by two resistors 71R and 71R having the same resistance value is used as a reference voltage. Have been entered. The comparator 711 compares the combined voltage input to the positive input terminal (+) with the intermediate level value of the negative input terminal (−), and outputs a zero cross point detection signal Qs to the output terminal 713. That is, when the combined voltage is smaller than the intermediate level value, the zero cross point detection signal Qs is at the low level (Lo), and when the combined voltage is equal to or higher than the intermediate level value, the zero cross point detection signal Qs is at the high level. (Hi).

ゼロクロスポイント検出部71は、ゼロクロスポイント検出信号Qsがローレベル(Lo)からハイレベル(Hi)に変化するタイミングでゼロクロスポイントを検出し、ゼロクロスポイント検出信号Qsがハイレベル(Hi)からローレベル(Lo)に変化するタイミングで次のゼロクロスポイントを検出することができる。ここで、ゼロクロスポイントとは、非通電相の電機子巻線に発生する誘起電圧が0になるロータ回転位置をいう。   The zero cross point detector 71 detects the zero cross point at the timing when the zero cross point detection signal Qs changes from the low level (Lo) to the high level (Hi), and the zero cross point detection signal Qs changes from the high level (Hi) to the low level (Hi). The next zero cross point can be detected at the timing of changing to Lo). Here, the zero cross point refers to a rotor rotational position where the induced voltage generated in the armature winding of the non-energized phase becomes zero.

図4に示す波形例では、誘起電圧VUi〜VWiの波形が中間レベル値と交差する点P1〜P6で、ゼロクロスポイント検出部71は、ゼロクロスポイントを検出する。このとき、各相端子電圧VU、VV、VWは、中間レベル値(=VBAT/2)と一致しており、非通電相の電機子巻線に発生する誘起電圧は0になっている。なお、点P1〜P6は、順に、電気角の30°、90°、150°210°、270°および330°であり、同図に示す実線L17は、ゼロクロスポイント検出信号Qsを示している。   In the waveform example shown in FIG. 4, the zero cross point detector 71 detects the zero cross point at points P1 to P6 where the waveforms of the induced voltages VUi to VWi intersect with the intermediate level value. At this time, the phase terminal voltages VU, VV, and VW coincide with the intermediate level value (= VBAT / 2), and the induced voltage generated in the armature winding in the non-conduction phase is zero. Points P1 to P6 are electrical angles of 30 °, 90 °, 150 ° 210 °, 270 °, and 330 ° in this order, and a solid line L17 shown in the figure indicates the zero cross point detection signal Qs.

(計時部72)
計時部72は、第1タイマTm1、第2タイマTm2および第3タイマTm3を有しており、ゼロクロスポイント検出信号Qsの検出間隔を計時するとともに、ゼロクロスポイント間における種々の計時を行う。図4において、実線L18は第1タイマTm1の計時値を示し、実線L19は第2タイマTm2の計時値を示し、実線L20は第3タイマTm3の計時値を示している。
(Timekeeping unit 72)
The time measuring unit 72 includes a first timer Tm1, a second timer Tm2, and a third timer Tm3, and measures the detection interval of the zero cross point detection signal Qs and performs various times between the zero cross points. In FIG. 4, the solid line L18 indicates the time value of the first timer Tm1, the solid line L19 indicates the time value of the second timer Tm2, and the solid line L20 indicates the time value of the third timer Tm3.

第1タイマTm1は、ゼロクロスポイント検出信号Qsの検出間隔を計時する。具体的には、第1タイマTm1は、ゼロクロスポイント検出信号Qsがローレベル(Lo)からハイレベル(Hi)に変化するタイミングで計時を開始して、ゼロクロスポイント検出信号Qsがハイレベル(Hi)からローレベル(Lo)に変化するタイミングで計時を完了する。第1タイマTm1は、ゼロクロスポイント検出信号Qsが反転する毎に当該計時を繰り返す。なお、ゼロクロスポイント検出信号Qsは、電気角で60°毎に反転するので、第1タイマTm1の計時値は、ロータ27が電気角で60°回転するのに要する所要時間を示している。   The first timer Tm1 measures the detection interval of the zero cross point detection signal Qs. Specifically, the first timer Tm1 starts timing at the timing when the zero cross point detection signal Qs changes from the low level (Lo) to the high level (Hi), and the zero cross point detection signal Qs becomes the high level (Hi). The timing is completed at the timing when the signal changes from low to low (Lo). The first timer Tm1 repeats the time measurement every time the zero cross point detection signal Qs is inverted. Since the zero cross point detection signal Qs is inverted every 60 ° in electrical angle, the time value of the first timer Tm1 indicates the time required for the rotor 27 to rotate 60 ° in electrical angle.

第2タイマTm2は、ロータ27がゼロクロスポイントから電気角で30°回転するのに要する所要時間を計時する。具体的には、第2タイマTm2は、ゼロクロスポイント検出部71がゼロクロスポイントを検出したときの第1タイマTm1の計時値を半減した時間を計時する。例えば、ゼロクロスポイント検出部71がゼロクロスポイントを検出したときの第1タイマTm1の計時値が1000であったとする。このとき、第2タイマTm2は、第1タイマTm1の計時値1000を半減した計時値500に相当する時間を計時する。   The second timer Tm2 measures the time required for the rotor 27 to rotate 30 ° in electrical angle from the zero cross point. Specifically, the second timer Tm2 measures the time when the time value of the first timer Tm1 when the zero cross point detector 71 detects the zero cross point is halved. For example, it is assumed that the time value of the first timer Tm1 when the zero cross point detector 71 detects the zero cross point is 1000. At this time, the second timer Tm2 measures the time corresponding to the time value 500 obtained by halving the time value 1000 of the first timer Tm1.

第2タイマTm2の計時が完了すると、制御装置7は、ブラシレスモータ2の電機子巻線の通電状態および非通電状態を切り替える転流動作を行う。図3に基づいて既述したように、例えば、期間T1から期間T2に移行するときは、U相端子25Uの状態を「Hi−Z」から「PWM」の状態にし、W相端子25Wの状態を「PWM」から「Hi−Z」の状態にする。V相端子25Vは「L」の状態を継続する。他の期間についても同様である。このように、第2タイマTm2の計時値は、ゼロクロスポイントからの転流時間を示している。   When the timing of the second timer Tm2 is completed, the control device 7 performs a commutation operation for switching between the energized state and the non-energized state of the armature winding of the brushless motor 2. As described above with reference to FIG. 3, for example, when the period T1 shifts to the period T2, the state of the U-phase terminal 25U is changed from “Hi-Z” to “PWM”, and the state of the W-phase terminal 25W. From “PWM” to “Hi-Z”. V-phase terminal 25V continues to be in the “L” state. The same applies to other periods. Thus, the time value of the second timer Tm2 indicates the commutation time from the zero cross point.

第3タイマTm3は、ロータ27がゼロクロスポイントから電気角で45°回転するのに要する所要時間を計時する。具体的には、第3タイマTm3は、ゼロクロスポイント検出部71がゼロクロスポイントを検出したときの第1タイマTm1の計時値を3/4倍した時間を計時する。例えば、上述の例では、第3タイマTm3は、第1タイマTm1の計時値1000を3/4倍した計時値750に相当する時間を計時する。   The third timer Tm3 measures the time required for the rotor 27 to rotate 45 ° from the zero cross point by an electrical angle. Specifically, the third timer Tm3 measures the time obtained by multiplying the time value of the first timer Tm1 by 3/4 when the zero cross point detector 71 detects the zero cross point. For example, in the above-described example, the third timer Tm3 measures the time corresponding to the time value 750 obtained by multiplying the time value 1000 of the first timer Tm1 by 3/4.

ここで、第3タイマTm3の計時が完了したときから、次にゼロクロスポイント検出部71がゼロクロスポイントを検出するまでの期間を期間TQ1(本発明の第1所定期間に相当)とする。また、第3タイマTm3が計時を開始してから計時が完了するまでの期間を期間TQ2(本発明の第2所定期間に相当)とする。なお、第3タイマTm3の計時は、上記期間(電気角で45°)に限定されるものではない。第3タイマTm3(本発明の計時部に相当)は、ゼロクロスポイントの検出をトリガにして期間TQ2の計時を開始して、次にゼロクロスポイント検出部71がゼロクロスポイントを検出する前に期間TQ2の計時を完了する。   Here, a period from when the time measurement of the third timer Tm3 is completed to when the zero cross point detecting unit 71 detects the zero cross point is a period TQ1 (corresponding to a first predetermined period of the present invention). Further, a period from when the third timer Tm3 starts to measure time until the time measurement is completed is defined as a period TQ2 (corresponding to a second predetermined period of the present invention). Note that the timing of the third timer Tm3 is not limited to the above period (45 degrees in electrical angle). The third timer Tm3 (corresponding to the time measuring unit of the present invention) starts measuring the time period TQ2 triggered by the detection of the zero cross point, and then the time TQ2 before the zero cross point detecting unit 71 detects the zero cross point. Complete timing.

また、同図では、第1タイマTm1の計時値に基づいて、第2タイマTm2および第3タイマTm3の計時値が設定される点を、矢印を用いて模式的に示している。さらに、第2タイマTm2による計時の完了によって転流動作を行う点を、矢印を用いて模式的に示している。   Further, in the same figure, the points where the time values of the second timer Tm2 and the third timer Tm3 are set based on the time value of the first timer Tm1 are schematically shown by using arrows. Furthermore, the point which performs a commutation operation | movement by completion of the time measuring by 2nd timer Tm2 is typically shown using the arrow.

(ロータ回転位置推定部73)
ロータ回転位置推定部73は、ゼロクロスポイント検出信号Qsに基づいて、ブラシレスモータ2のロータ回転位置θ1を推定する。具体的には、ロータ回転位置推定部73は、第1タイマTm1の計時値(ゼロクロスポイントの検出間隔)からブラシレスモータ2の回転数(回転速度)を推定する。そして、ロータ回転位置推定部73は、推定されたブラシレスモータ2の回転数を積分して、ロータ27の回転位置θ1を推定する。
(Rotor rotational position estimation unit 73)
The rotor rotation position estimation unit 73 estimates the rotor rotation position θ1 of the brushless motor 2 based on the zero cross point detection signal Qs. Specifically, the rotor rotational position estimating unit 73 estimates the rotational speed (rotational speed) of the brushless motor 2 from the time value (zero cross point detection interval) of the first timer Tm1. Then, the rotor rotational position estimation unit 73 integrates the estimated rotational speed of the brushless motor 2 to estimate the rotational position θ1 of the rotor 27.

(位相補償部74)
位相補償部74は、進み角θ2を設定する。進み角θ2は、通電相の電機子巻線に印加する電圧の位相遅れ分を補償する。ブラシレスモータ2の駆動電圧をモータ駆動電圧Vdrvとし、通電相の電機子巻線に流れる電流をモータ電流Imとし、ブラシレスモータ2の出力トルクをモータトルクTmとする。以下、ブラシレスモータ2のモータ回転数n、トルク定数Kt、逆起電力係数Kv、モータ慣性モーメントIiおよびモータ負荷係数Kpを用いて、通電相の電機子巻線に印加する電圧の位相遅れについて説明する。なお、モータ負荷係数Kpは、モータ回転数nに比例するものとして説明するが、モータ負荷係数Kpは、負荷特性に合わせて適宜設定することができる。例えば、モータ負荷係数Kpは、モータ回転数nの一次関数や二次関数などで表すこともできる。
(Phase compensation unit 74)
The phase compensation unit 74 sets the advance angle θ2. The advance angle θ2 compensates for the phase lag of the voltage applied to the armature winding in the energized phase. The drive voltage of the brushless motor 2 is a motor drive voltage Vdrv, the current flowing through the armature winding in the energized phase is the motor current Im, and the output torque of the brushless motor 2 is the motor torque Tm. Hereinafter, the phase delay of the voltage applied to the armature winding of the energized phase will be described using the motor rotation speed n, the torque constant Kt, the counter electromotive force coefficient Kv, the motor inertia moment Ii, and the motor load coefficient Kp of the brushless motor 2. To do. Although the motor load coefficient Kp is described as being proportional to the motor rotation speed n, the motor load coefficient Kp can be appropriately set according to the load characteristics. For example, the motor load coefficient Kp can be expressed by a linear function or a quadratic function of the motor rotation speed n.

モータ電流Imは下記数1で示され、モータ電流ImおよびモータトルクTmの関係は、下記数2で示される。また、回転体の運動方程式は下記数3で示される。   The motor current Im is expressed by the following formula 1, and the relationship between the motor current Im and the motor torque Tm is expressed by the following formula 2. The equation of motion of the rotating body is expressed by the following equation (3).

Figure 2015012779
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数1および数2を数3に代入すると、数3は、下記数4で表すことができる。また、下記数4をラプラス変換すると、数4は、下記数5で表すことができる。但し、ラプラス演算子をsで示し、ラプラス変換されたモータ駆動電圧Vdrvをモータ駆動電圧VDRV(s)とし、ラプラス変換されたモータ回転数nをモータ回転数N(s)とする。また、モータ回転数nの初期値をN(0)とする。   By substituting Equation 1 and Equation 2 into Equation 3, Equation 3 can be expressed by Equation 4 below. Further, when the following formula 4 is Laplace transformed, the formula 4 can be expressed by the following formula 5. However, the Laplace operator is denoted by s, the Laplace-converted motor drive voltage Vdrv is the motor drive voltage VDRV (s), and the Laplace-converted motor rotation speed n is the motor rotation speed N (s). In addition, the initial value of the motor rotation speed n is N (0).

Figure 2015012779
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Figure 2015012779
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数5で、モータ回転数nの初期値N(0)を0とすると、数5は、下記数6で表すことができる。また、モータ駆動電圧VDRV(s)を入力とし、モータ回転数N(s)を出力とする伝達関数G(s)は、数6から下記数7で表すことができる。さらに、時定数Tsは、数7から下記数8で表すことができる。   When the initial value N (0) of the motor rotation speed n is 0 in Equation 5, Equation 5 can be expressed by Equation 6 below. Further, the transfer function G (s) having the motor drive voltage VDRV (s) as an input and the motor rotation speed N (s) as an output can be expressed by the following formula 7 from the formula 6. Furthermore, the time constant Ts can be expressed by the following Expression 8 from Expression 7.

Figure 2015012779
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数7に示すように、モータ駆動電圧Vdrvを入力とし、モータ回転数nを出力とする制御系は、一次遅れの制御系である。そのため、モータ駆動電圧Vdrvの位相遅れによって、通電相の電機子巻線に印加する電圧の位相が遅れる。そこで、本実施形態では、位相補償部74は、通電相の電機子巻線に印加する電圧の位相遅れ分を補償する進み角θ2を設定する。   As shown in Equation 7, the control system that receives the motor drive voltage Vdrv and outputs the motor rotation speed n is a first-order lag control system. Therefore, the phase of the voltage applied to the armature winding in the energized phase is delayed due to the phase delay of the motor drive voltage Vdrv. Therefore, in the present embodiment, the phase compensation unit 74 sets the advance angle θ2 that compensates for the phase delay of the voltage applied to the energized armature winding.

具体的には、位相補償部74は、数8に示す時定数Tsに基づいて位相遅れを算出して、位相遅れ分を進み角θ2とする。そして、位相補償部74は、ロータ回転位置推定部73によって推定されたロータ回転位置θ1に対して、進み角θ2分、位相を進ませる。制御装置7は、位相を進ませたロータ回転位置(θ1−θ2)に基づいて、スイッチング素子41UU〜41WLの各制御電極に制御電圧を印加して、スイッチング素子41UU〜41WLの導通状態および遮断状態を制御する。なお、二次遅れの制御系や無駄時間を含む制御系の場合も同様にして、位相補償部74は、進み角θ2を設定することができる。   Specifically, the phase compensation unit 74 calculates the phase delay based on the time constant Ts shown in Equation 8, and sets the phase delay as the advance angle θ2. Then, the phase compensation unit 74 advances the phase by the advance angle θ2 with respect to the rotor rotation position θ1 estimated by the rotor rotation position estimation unit 73. The control device 7 applies a control voltage to each control electrode of the switching elements 41UU to 41WL based on the rotor rotational position (θ1-θ2) whose phase has been advanced, so that the switching elements 41UU to 41WL are turned on and off. To control. Note that the phase compensator 74 can set the advance angle θ2 in the same manner in the case of a control system including a second-order delay or a control system including dead time.

(電圧設定部75)
電圧設定部75は、通電相の電機子巻線に印加する電圧の電圧指令値を設定する。電圧設定部75は、矩形波状のパルス幅変調信号(PWM信号)によって、通電相の電機子巻線に印加する電圧の電圧指令値を設定することができる。
(Voltage setting unit 75)
The voltage setting unit 75 sets a voltage command value of a voltage to be applied to the energized phase armature winding. The voltage setting unit 75 can set a voltage command value of a voltage to be applied to the armature winding of the energized phase by a rectangular wave-shaped pulse width modulation signal (PWM signal).

図6は、PWM信号のデューティ比の経時変化の一例を示す図である。横軸は、電気角を示しており、図4に示す横軸(電気角)に対応している。実線L31はU相の電機子巻線22の通電期間を示している。ハッチングされた領域R31は、U相のPWM信号のデューティ比の増減を模式的に示している。縦軸(正方向)はU相正側スイッチング素子41UUのPWM信号のデューティ比を示しており、縦軸(負方向)はU相負側スイッチング素子41ULのPWM信号のデューティ比を示している。   FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a change over time in the duty ratio of the PWM signal. The horizontal axis represents the electrical angle and corresponds to the horizontal axis (electrical angle) shown in FIG. A solid line L31 indicates the energization period of the U-phase armature winding 22. A hatched region R31 schematically shows an increase / decrease in the duty ratio of the U-phase PWM signal. The vertical axis (positive direction) represents the duty ratio of the PWM signal of the U-phase positive side switching element 41UU, and the vertical axis (negative direction) represents the duty ratio of the PWM signal of the U-phase negative side switching element 41UL.

実線L32はV相の電機子巻線23の通電期間を示している。ハッチングされた領域R32は、V相のPWM信号のデューティ比の増減を模式的に示している。実線L33はW相の電機子巻線24の通電期間を示している。ハッチングされた領域R33は、W相のPWM信号のデューティ比の増減を模式的に示している。V相およびW相における縦軸の正方向および負方向は、U相の場合と同様に、各スイッチング素子41VU〜41WLのPWM信号のデューティ比を示している。   A solid line L32 indicates the energization period of the V-phase armature winding 23. The hatched region R32 schematically shows the increase / decrease in the duty ratio of the V-phase PWM signal. A solid line L33 indicates the energization period of the W-phase armature winding 24. A hatched region R33 schematically shows an increase / decrease in the duty ratio of the W-phase PWM signal. The positive and negative directions of the vertical axis in the V phase and the W phase indicate the duty ratios of the PWM signals of the switching elements 41VU to 41WL, as in the case of the U phase.

電圧設定部75は、ゼロクロスポイント検出部71がゼロクロスポイントを検出する直前の期間TQ1(本発明の第1所定期間に相当)に通電相の電機子巻線に印加する電圧の電圧指令値を、ゼロクロスポイント検出部71がゼロクロスポイントを検出可能な電圧まで大きくした第1印加電圧に設定する。具体的には、第1印加電圧に相当するPWM信号のデューティ比を第1デューティ比DF1とし、PWM信号の基準デューティ比を第2デューティ比DF2とすると、電圧設定部75は、期間TQ1(例えば、電気角で15°〜30°)のPWM信号のデューティ比を第1デューティ比DF1に設定する。   The voltage setting unit 75 sets the voltage command value of the voltage to be applied to the armature winding of the energized phase in the period TQ1 (corresponding to the first predetermined period of the present invention) immediately before the zero cross point detection unit 71 detects the zero cross point. The zero cross point detection unit 71 sets the first applied voltage that is increased to a voltage at which the zero cross point can be detected. Specifically, assuming that the duty ratio of the PWM signal corresponding to the first applied voltage is the first duty ratio DF1, and the reference duty ratio of the PWM signal is the second duty ratio DF2, the voltage setting unit 75 sets the period TQ1 (for example, The duty ratio of the PWM signal having an electrical angle of 15 ° to 30 ° is set to the first duty ratio DF1.

電力変換装置4は、期間TQ1に通電相の電機子巻線に第1印加電圧を印加して、期間TQ1におけるブラシレスモータ2の瞬時回転数を増加させる。ブラシレスモータ2の回転数が増加すると、非通電相の電機子巻線に発生する誘起電圧も増大する。よって、電気角の1周期(期間T1〜T6)において通電相の電機子巻線に印加する印加電圧が一定の場合と比べて、ゼロクロスポイント検出部71は、低回転数までゼロクロスポイントを検出することができる。なお、本明細書において「瞬時回転数」とは、電気角の1周期と比べて短い期間における局所的な回転数をいう。   The power conversion device 4 applies the first applied voltage to the armature winding of the energized phase in the period TQ1, and increases the instantaneous rotational speed of the brushless motor 2 in the period TQ1. As the number of rotations of the brushless motor 2 increases, the induced voltage generated in the armature winding of the non-conduction phase also increases. Therefore, compared with the case where the applied voltage applied to the armature winding in the energized phase is constant in one cycle of the electrical angle (periods T1 to T6), the zero cross point detection unit 71 detects the zero cross point up to a low rotational speed. be able to. In the present specification, “instantaneous rotational speed” refers to a local rotational speed in a period shorter than one cycle of the electrical angle.

また、ゼロクロスポイントを検出可能な電圧は、例えば、ブラシレスモータ2の回転数、モータ電流および電源電圧VBATなどに基づいて予め導出することができる。第1デューティ比DF1は、導出された電圧に基づいて予め設定されており、マップ、テーブル、関係式などによって制御装置7のメモリに記憶されている。   Further, the voltage at which the zero cross point can be detected can be derived in advance based on, for example, the rotational speed of the brushless motor 2, the motor current, and the power supply voltage VBAT. The first duty ratio DF1 is preset based on the derived voltage, and is stored in the memory of the control device 7 by a map, a table, a relational expression, or the like.

本実施形態では、ゼロクロスポイント検出部71がゼロクロスポイントを検出する直前の期間TQ1(本発明の第1所定期間に相当)に通電相の電機子巻線に印加する印加電圧(第1印加電圧)を、ゼロクロスポイント検出部71がゼロクロスポイントを検出可能な電圧まで大きくするので、電気角の1周期において通電相の電機子巻線に印加する印加電圧が一定の場合と比べて、ゼロクロスポイント検出部71は、低回転数までゼロクロスポイントを検出することができる。よって、センサレスブラシレスモータの駆動装置1は、ブラシレスモータ2の駆動回転数を低減させることができる。   In the present embodiment, the applied voltage (first applied voltage) applied to the armature winding of the energized phase in the period TQ1 (corresponding to the first predetermined period of the present invention) immediately before the zero cross point detecting unit 71 detects the zero cross point. Is increased to a voltage at which the zero cross point detection unit 71 can detect the zero cross point, so that the zero cross point detection unit is compared with the case where the applied voltage applied to the armature winding of the energized phase is constant in one cycle of the electrical angle. 71 can detect a zero cross point up to a low rotational speed. Therefore, the sensorless brushless motor driving apparatus 1 can reduce the driving rotational speed of the brushless motor 2.

電圧設定部75は、ゼロクロスポイント検出部71がゼロクロスポイントを検出した後の期間TQ2(本発明の第2所定期間に相当)に通電相の電機子巻線に印加する電圧の電圧指令値を、第1印加電圧と比べて小さい第2印加電圧に設定する。具体的には、電圧設定部75は、期間TQ2(例えば、電気角で30°〜75°)のPWM信号のデューティ比を第2デューティ比DF2に設定する。なお、第2印加電圧に相当するPWM信号のデューティ比は、PWM信号の基準デューティ比と異なるデューティ比に設定することもできる。   The voltage setting unit 75 sets the voltage command value of the voltage to be applied to the armature winding of the energized phase during the period TQ2 (corresponding to the second predetermined period of the present invention) after the zero cross point detection unit 71 detects the zero cross point. The second applied voltage is set to be smaller than the first applied voltage. Specifically, the voltage setting unit 75 sets the duty ratio of the PWM signal in the period TQ2 (for example, 30 ° to 75 ° in electrical angle) to the second duty ratio DF2. Note that the duty ratio of the PWM signal corresponding to the second applied voltage can be set to a duty ratio different from the reference duty ratio of the PWM signal.

電力変換装置4は、期間TQ2に通電相の電機子巻線に第2印加電圧を印加して、ブラシレスモータ2の平均回転数を低下させる。本明細書において「平均回転数」とは、電気角の1周期以上の期間における大局的な回転数をいう。本実施形態では、期間TQ2(電気角で45°)は、期間TQ1(電気角で15°)と比べて長い。このように、期間TQ2を期間TQ1と比べて長く設定することにより、容易にブラシレスモータ2の平均回転数を低下させることができる。   The power conversion device 4 applies the second applied voltage to the armature winding of the energized phase during the period TQ2 to reduce the average rotational speed of the brushless motor 2. In this specification, the “average rotational speed” refers to a global rotational speed during a period of one or more electrical angles. In the present embodiment, the period TQ2 (electrical angle 45 °) is longer than the period TQ1 (electrical angle 15 °). Thus, by setting the period TQ2 to be longer than the period TQ1, the average rotational speed of the brushless motor 2 can be easily reduced.

本実施形態では、ゼロクロスポイント検出部71がゼロクロスポイントを検出した後の期間TQ2(本発明の第2所定期間に相当)に通電相の電機子巻線に印加する印加電圧(第2印加電圧)を、第1印加電圧と比べて小さくするので、ゼロクロスポイント検出部71がゼロクロスポイントを検出した後に、ブラシレスモータ2の回転数を低下させて、ブラシレスモータ2の平均回転数を低下させることができる。そのため、例えば、電動オイルポンプやウォータポンプなどの電動ポンプ5の駆動装置として本駆動装置を用いると、電動ポンプ5の回転数を低減させてポンプ吐出量を低下させることができ、消費電力の低減およびオーバークール(過冷却)の防止を図ることができる。   In the present embodiment, an applied voltage (second applied voltage) to be applied to the armature winding in the energized phase during a period TQ2 (corresponding to the second predetermined period of the present invention) after the zero cross point detector 71 detects the zero cross point. Since the zero cross point detector 71 detects the zero cross point, the rotational speed of the brushless motor 2 can be reduced and the average rotational speed of the brushless motor 2 can be reduced. . Therefore, for example, when this drive device is used as a drive device for the electric pump 5 such as an electric oil pump or a water pump, the number of revolutions of the electric pump 5 can be reduced and the pump discharge amount can be reduced, thereby reducing power consumption. And overcooling (overcooling) can be prevented.

電圧設定部75は、PWM信号のデューティ比を第1デューティ比DF1または第2デューティ比DF2に交互に設定する。PWM信号のデューティ比は、三角波状のキャリア波形と正弦波波形とを大小比較して生成される。電圧設定部75は、正弦波波形の電圧振幅を増減させることにより、スイッチング素子41UU〜41WLの導通状態の時間を増減させることができ、PWM信号のデューティ比を第1デューティ比DF1または第2デューティ比DF2に切り替えることができる。なお、キャリア波形の周波数(キャリア周波数)を可変に制御することもできる。   The voltage setting unit 75 alternately sets the duty ratio of the PWM signal to the first duty ratio DF1 or the second duty ratio DF2. The duty ratio of the PWM signal is generated by comparing the triangular wave carrier waveform with the sine wave waveform. The voltage setting unit 75 can increase / decrease the voltage amplitude of the sine wave waveform to increase / decrease the time during which the switching elements 41UU to 41WL are in the conductive state, and the duty ratio of the PWM signal can be changed to the first duty ratio DF1 or the second duty ratio. The ratio can be switched to DF2. The frequency of the carrier waveform (carrier frequency) can be variably controlled.

また、本実施形態では、制御装置7は、期間TQ2(本発明の第2所定期間に相当)を計時する第3タイマTm3(本発明の計時部に相当)を備えている。そして、期間TQ2の計時の完了に連動して期間TQ1(本発明の第1所定期間に相当)が開始して次にゼロクロスポイントを検出したときに期間TQ1が終了する。よって、容易に期間TQ1および期間TQ2の計時を行うことができ、第1印加電圧および第2印加電圧の印加時間を適切に設定することができる。   In the present embodiment, the control device 7 includes a third timer Tm3 (corresponding to the time measuring unit of the present invention) that measures the period TQ2 (corresponding to the second predetermined period of the present invention). Then, the period TQ1 (corresponding to the first predetermined period of the present invention) starts in conjunction with the completion of the timing of the period TQ2, and the period TQ1 ends when the next zero cross point is detected. Therefore, the period TQ1 and the period TQ2 can be easily measured, and the application time of the first application voltage and the second application voltage can be set appropriately.

さらに、本実施形態では、制御装置7は、通電相の電機子巻線に印加する電圧の位相遅れ分を補償する進み角θ2を設定する位相補償部74を備えている。そして、電力変換装置4は、位相補償部74によって設定された進み角分、位相を進ませた電圧を通電相の電機子巻線に印加する。よって、位相遅れ分を考慮しない場合と比べて、ゼロクロスポイント検出部71によるゼロクロスポイントの検出精度を向上させることができる。   Further, in the present embodiment, the control device 7 includes a phase compensator 74 that sets an advance angle θ2 that compensates for the phase delay of the voltage applied to the armature winding of the energized phase. Then, the power conversion device 4 applies a voltage whose phase is advanced by the advance angle set by the phase compensation unit 74 to the armature winding of the energized phase. Therefore, the detection accuracy of the zero cross point by the zero cross point detector 71 can be improved as compared with the case where the phase delay is not taken into consideration.

<センサレスブラシレスモータの駆動方法>
本発明は、センサレスブラシレスモータの駆動方法として捉えることもでき、センサレスブラシレスモータの駆動方法を、演算装置7Mを機能させて実行するセンサレスブラシレスモータの駆動プログラムとして捉えることもできる。これらの場合、センサレスブラシレスモータの駆動装置1で既述した「○○部」を「○○工程」に読み替えれば良い。つまり、ゼロクロスポイント検出部71はゼロクロスポイント検出工程に、計時部72は計時工程に、ロータ回転位置推定部73はロータ回転位置推定工程に、位相補償部74は位相補償工程に、電圧設定部75は電圧設定工程に読み替えることができる。また、電力変換装置4における機能は、電圧出力工程に読み替えることができる。各工程についての説明は、既述の説明と同様であるので、重複した説明を省略する。
<Driving method of sensorless brushless motor>
The present invention can also be understood as a method for driving a sensorless brushless motor, and the method for driving a sensorless brushless motor can also be understood as a drive program for a sensorless brushless motor executed by causing the arithmetic device 7M to function. In these cases, the “XX section” described in the sensorless brushless motor driving apparatus 1 may be read as “XX process”. That is, the zero cross point detection unit 71 is in the zero cross point detection step, the time measurement unit 72 is in the time measurement step, the rotor rotation position estimation unit 73 is in the rotor rotation position estimation step, the phase compensation unit 74 is in the phase compensation step, and the voltage setting unit 75. Can be read as a voltage setting process. Moreover, the function in the power converter device 4 can be read as a voltage output process. Since the description about each process is the same as the above-mentioned description, the overlapping description is abbreviate | omitted.

図7は、センサレスブラシレスモータの駆動方法の手順の一例を示すフローチャートである。まず、ゼロクロスポイント検出信号Qsが反転したか否かを判断する(ステップS101)。ゼロクロスポイント検出信号Qsがローレベル(Lo)からハイレベル(Hi)に変化したとき、または、ゼロクロスポイント検出信号Qsがハイレベル(Hi)からローレベル(Lo)に変化したときに、ゼロクロスポイント検出信号Qsが反転したと判断する。ゼロクロスポイント検出信号Qsが反転した場合(Yesの場合)は、ステップS102に進み、ゼロクロスポイント検出信号Qsが反転していない場合(Noの場合)は、ステップS105に進む。   FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of a procedure of a sensorless brushless motor driving method. First, it is determined whether or not the zero cross point detection signal Qs is inverted (step S101). Zero cross point detection when the zero cross point detection signal Qs changes from low level (Lo) to high level (Hi) or when the zero cross point detection signal Qs changes from high level (Hi) to low level (Lo) It is determined that the signal Qs is inverted. If the zero cross point detection signal Qs is inverted (in the case of Yes), the process proceeds to step S102. If the zero cross point detection signal Qs is not inverted (in the case of No), the process proceeds to step S105.

ステップS102では、第3タイマTm3による計時が完了しているか否かを判断する。第3タイマTm3による計時が完了している場合(Yesの場合)は、ステップS103に進み、第3タイマTm3による計時が完了していない場合(Noの場合)は、ステップS105に進む。つまり、ゼロクロスポイント検出信号Qsが反転しても第3タイマTm3による計時が完了していない場合は、ステップS105に進む。これにより、例えば、図4に示すサージ電圧Zによってゼロクロスポイント検出信号Qsが反転した場合に、誤ってステップS103、S104による処理が実行されることを防止できる。   In step S102, it is determined whether or not the time measurement by the third timer Tm3 is completed. When the time measurement by the third timer Tm3 has been completed (in the case of Yes), the process proceeds to step S103, and when the time measurement by the third timer Tm3 has not been completed (in the case of No), the process proceeds to step S105. That is, if the time measurement by the third timer Tm3 is not completed even if the zero cross point detection signal Qs is inverted, the process proceeds to step S105. Thereby, for example, when the zero cross point detection signal Qs is inverted by the surge voltage Z shown in FIG. 4, it is possible to prevent the processing in steps S103 and S104 from being erroneously performed.

ステップS103では、第2タイマTm2および第3タイマTm3の計時値を設定して、第2タイマTm2および第3タイマTm3による計時を開始する。第2タイマTm2および第3タイマTm3の計時値は、ステップS101でゼロクロスポイント検出信号Qsが反転したときの第1タイマTm1の計時値に基づいて設定する。そして、ステップS104に進む。   In step S103, the time values of the second timer Tm2 and the third timer Tm3 are set, and the time measurement by the second timer Tm2 and the third timer Tm3 is started. The time measured values of the second timer Tm2 and the third timer Tm3 are set based on the time measured values of the first timer Tm1 when the zero cross point detection signal Qs is inverted in step S101. Then, the process proceeds to step S104.

ステップS104では、PWM信号のデューティ比を第2デューティ比DF2に設定して、ステップS105に進む。ステップS105では、ロータ27のロータ回転位置θ1を推定して、進み角θ2を設定する。そして、ステップS106に進む。なお、ロータ回転位置θ1の推定および進み角θ2の設定は、ステップS102で条件を充足する場合(Yesの場合)のみに行うこともできる。この場合、ステップS101、S102で条件を充足しない場合(Noの場合)には、制御周期に相当する分、ロータ回転位置(θ1−θ2)を進ませる。制御周期とは、本ルーチンが繰り返される周期をいう。   In step S104, the duty ratio of the PWM signal is set to the second duty ratio DF2, and the process proceeds to step S105. In step S105, the rotor rotational position θ1 of the rotor 27 is estimated, and the advance angle θ2 is set. Then, the process proceeds to step S106. Note that the estimation of the rotor rotational position θ1 and the setting of the advance angle θ2 can be performed only when the condition is satisfied in Step S102 (in the case of Yes). In this case, when the conditions are not satisfied in Steps S101 and S102 (in the case of No), the rotor rotational position (θ1-θ2) is advanced by an amount corresponding to the control cycle. The control cycle is a cycle in which this routine is repeated.

ステップS106では、第2タイマTm2による計時が完了したか否かを判断する。第2タイマTm2による計時が完了した場合(Yesの場合)は、ステップS107に進み、第2タイマTm2による計時が完了していない場合(Noの場合)は、ステップS108に進む。ステップS107では、通電パターンの切り替えを行い、ステップS108に進む。通電パターンの切り替えは、ブラシレスモータ2の電機子巻線の通電状態および非通電状態を切り替える転流動作をいう。   In step S106, it is determined whether or not the time measurement by the second timer Tm2 is completed. When the time measurement by the second timer Tm2 is completed (in the case of Yes), the process proceeds to step S107, and when the time measurement by the second timer Tm2 is not completed (in the case of No), the process proceeds to step S108. In step S107, the energization pattern is switched and the process proceeds to step S108. The switching of the energization pattern refers to a commutation operation that switches between an energized state and a non-energized state of the armature winding of the brushless motor 2.

ステップS108では、モータ回転数が所定回転数以下であるか否かを判断する。モータ回転数が所定回転数以下の場合(Yesの場合)は、ステップS109に進み、モータ回転数が所定回転数より大きい場合(Noの場合)は、ステップS111に進む。なお、ステップS108における判断は、始動してからモータ回転数が一度、所定回転数以上になった後に行う。また、所定回転数は、電気角の1周期に亘ってPWM信号のデューティ比を基準デューティ比(第2デューティ比DF2)に設定してブラシレスモータ2を駆動させた場合に、ゼロクロスポイントを検出可能な駆動回転数にすると良い。   In step S108, it is determined whether or not the motor rotational speed is equal to or lower than a predetermined rotational speed. If the motor rotational speed is equal to or lower than the predetermined rotational speed (in the case of Yes), the process proceeds to step S109. If the motor rotational speed is greater than the predetermined rotational speed (in the case of No), the process proceeds to step S111. Note that the determination in step S108 is made after the motor speed has once exceeded a predetermined speed after starting. The predetermined rotation speed can detect the zero cross point when the brushless motor 2 is driven with the duty ratio of the PWM signal set to the reference duty ratio (second duty ratio DF2) over one electrical angle cycle. It is good to use a different driving speed.

ステップS109では、第3タイマTm3による計時が完了したか否かを判断する。第3タイマTm3による計時が完了した場合(Yesの場合)は、ステップS110に進み、第3タイマTm3による計時が完了していない場合(Noの場合)は、ステップS111に進む。ステップS110では、PWM信号のデューティ比を第1デューティ比DF1に設定して、ステップS111に進む。ステップS111では、設定されたPWM信号のデューティ比に基づいて、通電相の電機子巻線に電圧を印加する。そして、一旦、本ルーチンを終了する。なお、本フローチャートで示す工程は、所定間隔(制御周期)で繰り返し実行される。   In step S109, it is determined whether or not the time measurement by the third timer Tm3 is completed. When the time measurement by the third timer Tm3 is completed (in the case of Yes), the process proceeds to step S110, and when the time measurement by the third timer Tm3 is not completed (in the case of No), the process proceeds to step S111. In step S110, the duty ratio of the PWM signal is set to the first duty ratio DF1, and the process proceeds to step S111. In step S111, a voltage is applied to the armature winding of the energized phase based on the set duty ratio of the PWM signal. And this routine is once complete | finished. In addition, the process shown by this flowchart is repeatedly performed with a predetermined space | interval (control period).

ゼロクロスポイント検出工程は、ステップS101で行われ、計時工程は、ステップS102、S103、S106、S109で行われる。ロータ回転位置推定工程および位相補償工程は、ステップS105で行われ、電圧設定工程は、ステップS104、S107、S108、S110で行われる。電圧出力工程は、ステップS111で行われる。なお、各工程は、図7に示す工程以外の工程を備えることもできる。   The zero cross point detection process is performed in step S101, and the timing process is performed in steps S102, S103, S106, and S109. The rotor rotational position estimation step and the phase compensation step are performed in step S105, and the voltage setting step is performed in steps S104, S107, S108, and S110. The voltage output process is performed in step S111. In addition, each process can also be provided with processes other than the process shown in FIG.

本実施形態のセンサレスブラシレスモータの駆動方法は、ブラシレスモータ2のロータ回転位置を推定して、推定されたロータ回転位置に基づいてブラシレスモータ2を駆動させるセンサレスブラシレスモータの駆動方法であって、ゼロクロスポイント検出工程、電圧設定工程および電圧出力工程を備えている。ゼロクロスポイント検出工程では、3相の各相のゼロクロスポイントを順次検出する。電圧設定工程では、ゼロクロスポイント検出工程でゼロクロスポイントを検出する直前の期間TQ1(本発明の第1所定期間に相当)に通電相の電機子巻線に印加する電圧の電圧指令値を、ゼロクロスポイント検出工程でゼロクロスポイントを検出可能な電圧まで大きくした第1印加電圧に設定する。電圧出力工程では、期間TQ1に通電相の電機子巻線に第1印加電圧を印加して、期間TQ1におけるブラシレスモータ2の瞬時回転数を増加させる。   The sensorless brushless motor driving method according to the present embodiment is a sensorless brushless motor driving method that estimates the rotor rotational position of the brushless motor 2 and drives the brushless motor 2 based on the estimated rotor rotational position. A point detection process, a voltage setting process, and a voltage output process are provided. In the zero cross point detection step, the zero cross points of the three phases are sequentially detected. In the voltage setting step, the voltage command value of the voltage applied to the armature winding of the energized phase in the period TQ1 (corresponding to the first predetermined period of the present invention) immediately before the zero cross point is detected in the zero cross point detection step is set to the zero cross point. In the detection process, the first applied voltage is set to a value that can increase the zero cross point to a detectable voltage. In the voltage output step, the first applied voltage is applied to the armature winding of the energized phase in the period TQ1, and the instantaneous rotational speed of the brushless motor 2 in the period TQ1 is increased.

本実施形態では、ゼロクロスポイント検出工程でゼロクロスポイントを検出する直前の期間TQ1(本発明の第1所定期間に相当)に通電相の電機子巻線に印加する印加電圧(第1印加電圧)を、ゼロクロスポイント検出工程でゼロクロスポイントを検出可能な電圧まで大きくするので、電気角の1周期において通電相の電機子巻線に印加する印加電圧が一定の場合と比べて、ゼロクロスポイント検出工程において低回転数までゼロクロスポイントを検出することができる。よって、ブラシレスモータ2の駆動回転数を低減させることができる。   In the present embodiment, the applied voltage (first applied voltage) applied to the armature winding of the energized phase in the period TQ1 (corresponding to the first predetermined period of the present invention) immediately before the zero cross point is detected in the zero cross point detecting step. Since the zero cross point is increased to a voltage at which the zero cross point can be detected in the zero cross point detection step, the voltage applied to the armature winding in the energized phase is constant in the zero cross point detection step in one cycle of the electrical angle. The zero cross point can be detected up to the rotational speed. Therefore, the drive rotation speed of the brushless motor 2 can be reduced.

<付記項>
上記の記載から次の技術的思想も把握できる。
(付記項1)
前記電圧設定工程は、前記ゼロクロスポイント検出工程で前記ゼロクロスポイントを検出した後の第2所定期間に前記通電相の電機子巻線に印加する電圧の電圧指令値を、前記第1印加電圧と比べて小さい第2印加電圧に設定し、
前記電圧出力工程は、前記第2所定期間に前記通電相の電機子巻線に前記第2印加電圧を印加して、前記ブラシレスモータの平均回転数を低下させる請求項5に記載のセンサレスブラシレスモータの駆動方法。
(付記項2)
前記ゼロクロスポイントの検出をトリガにして前記第2所定期間の計時を開始して、次に前記ゼロクロスポイント検出工程で前記ゼロクロスポイントを検出する前に前記第2所定期間の計時を完了する計時工程を備え、
前記計時工程で前記第2所定期間の計時を完了したときに前記第1所定期間を開始して、次に前記ゼロクロスポイント検出工程で前記ゼロクロスポイントを検出したときに前記第1所定期間を終了する付記項1に記載のセンサレスブラシレスモータの駆動方法。
(付記項3)
前記通電相の電機子巻線に印加する電圧の位相遅れ分を補償する進み角を設定する位相補償工程を備え、
前記電圧出力工程は、前記位相補償工程によって設定された前記進み角分、位相を進ませた電圧を前記通電相の電機子巻線に印加する請求項5または付記項1若しくは付記項2に記載のセンサレスブラシレスモータの駆動方法。
<Additional notes>
The following technical idea can also be grasped from the above description.
(Additional item 1)
The voltage setting step compares a voltage command value of a voltage applied to the armature winding of the energized phase in the second predetermined period after the zero cross point is detected in the zero cross point detection step with the first applied voltage. Set to a small second applied voltage,
The sensorless brushless motor according to claim 5, wherein in the voltage output step, the second applied voltage is applied to the armature winding of the energized phase in the second predetermined period to reduce the average rotational speed of the brushless motor. Driving method.
(Appendix 2)
A timing step of starting timing of the second predetermined period using the detection of the zero cross point as a trigger and then completing timing of the second predetermined period before detecting the zero cross point in the zero cross point detecting step; Prepared,
The first predetermined period is started when the timing of the second predetermined period is completed in the time measuring step, and the first predetermined period is ended when the zero cross point is detected in the zero cross point detecting step next. The driving method of the sensorless brushless motor according to additional item 1.
(Additional Item 3)
A phase compensation step for setting a lead angle for compensating for a phase delay of a voltage applied to the armature winding of the energized phase;
The voltage output step applies the voltage advanced in phase by the advance angle set in the phase compensation step to the armature winding of the energized phase. Driving method for sensorless brushless motor.

<その他>
本発明は上記し且つ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施することができる。例えば、PWM信号のデューティ比は、矩形波状に変化させる場合に限定されるものではない。例えば、PWM信号のデューティ比は、三角波状、のこぎり波状、正弦波状に変化させることもできる。また、ロータ回転位置推定部73によって推定されたブラシレスモータ2の回転数(回転速度)をフィードバックさせて、速度制御を行うこともでき、トルク制御を行うこともできる。
<Others>
The present invention is not limited to the embodiment described above and shown in the drawings, and can be implemented with appropriate modifications within a range not departing from the gist. For example, the duty ratio of the PWM signal is not limited to changing to a rectangular wave shape. For example, the duty ratio of the PWM signal can be changed to a triangular wave shape, a sawtooth wave shape, or a sine wave shape. Further, the rotational speed (rotational speed) of the brushless motor 2 estimated by the rotor rotational position estimating unit 73 can be fed back to perform speed control, and torque control can also be performed.

1:センサレスブラシレスモータの駆動装置、
2:ブラシレスモータ、
4:電力変換装置、
7:制御装置、
71:ゼロクロスポイント検出部、72:計時部、74:位相補償部、75:電圧設定部、
TQ1:第1所定期間、TQ2:第2所定期間
1: Sensorless brushless motor drive device,
2: Brushless motor,
4: Power converter,
7: Control device,
71: Zero cross point detection unit, 72: Time measuring unit, 74: Phase compensation unit, 75: Voltage setting unit,
TQ1: first predetermined period, TQ2: second predetermined period

Claims (5)

ブラシレスモータのロータ回転位置を推定して、推定されたロータ回転位置に基づいて前記ブラシレスモータを駆動させるセンサレスブラシレスモータの駆動装置であって、
非通電相の電機子巻線に発生する誘起電圧が0になる前記ロータ回転位置をゼロクロスポイントとするとき、
3相の各相の前記ゼロクロスポイントを順次検出するゼロクロスポイント検出部と、
前記ゼロクロスポイント検出部が前記ゼロクロスポイントを検出する直前の第1所定期間に通電相の電機子巻線に印加する電圧の電圧指令値を、前記ゼロクロスポイント検出部が前記ゼロクロスポイントを検出可能な電圧まで大きくした第1印加電圧に設定する電圧設定部と、
を有する制御装置と、
前記第1所定期間に前記通電相の電機子巻線に前記第1印加電圧を印加して、前記第1所定期間における前記ブラシレスモータの瞬時回転数を増加させる電力変換装置と、
を備えるセンサレスブラシレスモータの駆動装置。
A sensorless brushless motor drive device that estimates a rotor rotational position of a brushless motor and drives the brushless motor based on the estimated rotor rotational position,
When the rotor rotation position at which the induced voltage generated in the armature winding of the non-energized phase becomes 0 is the zero cross point,
A zero cross point detector that sequentially detects the zero cross point of each of the three phases;
A voltage command value of a voltage applied to the armature winding of the energized phase in a first predetermined period immediately before the zero cross point detection unit detects the zero cross point, and a voltage at which the zero cross point detection unit can detect the zero cross point A voltage setting unit for setting the first applied voltage increased to
A control device comprising:
A power converter that applies the first applied voltage to the armature winding of the energized phase in the first predetermined period to increase the instantaneous rotational speed of the brushless motor in the first predetermined period;
A sensorless brushless motor drive device comprising:
前記電圧設定部は、前記ゼロクロスポイント検出部が前記ゼロクロスポイントを検出した後の第2所定期間に前記通電相の電機子巻線に印加する電圧の電圧指令値を、前記第1印加電圧と比べて小さい第2印加電圧に設定し、
前記電力変換装置は、前記第2所定期間に前記通電相の電機子巻線に前記第2印加電圧を印加して、前記ブラシレスモータの平均回転数を低下させる請求項1に記載のセンサレスブラシレスモータの駆動装置。
The voltage setting unit compares a voltage command value of a voltage to be applied to the armature winding of the energized phase in a second predetermined period after the zero cross point detection unit detects the zero cross point with the first applied voltage. Set to a small second applied voltage,
2. The sensorless brushless motor according to claim 1, wherein the power converter applies the second applied voltage to the armature winding of the energized phase during the second predetermined period to reduce the average rotational speed of the brushless motor. Drive device.
前記制御装置は、前記ゼロクロスポイントの検出をトリガにして前記第2所定期間の計時を開始して、次に前記ゼロクロスポイント検出部が前記ゼロクロスポイントを検出する前に前記第2所定期間の計時を完了する計時部を備え、
前記計時部が前記第2所定期間の計時を完了したときに前記第1所定期間を開始して、次に前記ゼロクロスポイント検出部が前記ゼロクロスポイントを検出したときに前記第1所定期間を終了する請求項2に記載のセンサレスブラシレスモータの駆動装置。
The control device starts timing of the second predetermined period using the detection of the zero cross point as a trigger, and then measures the time of the second predetermined period before the zero cross point detecting unit detects the zero cross point. With a timekeeping part to complete,
The first predetermined period starts when the time measuring unit completes the time measurement of the second predetermined period, and then ends the first predetermined period when the zero cross point detection unit detects the zero cross point. The sensorless brushless motor driving device according to claim 2.
前記制御装置は、前記通電相の電機子巻線に印加する電圧の位相遅れ分を補償する進み角を設定する位相補償部を備え、
前記電力変換装置は、前記位相補償部によって設定された前記進み角分、位相を進ませた電圧を前記通電相の電機子巻線に印加する請求項1〜3のいずれか一項に記載のセンサレスブラシレスモータの駆動装置。
The control device includes a phase compensation unit that sets a lead angle that compensates for a phase delay of a voltage applied to the armature winding of the energized phase,
The said power converter device applies the voltage which advanced the phase by the said advance angle set by the said phase compensation part to the armature winding of the said energized phase. Sensorless brushless motor drive device.
ブラシレスモータのロータ回転位置を推定して、推定されたロータ回転位置に基づいて前記ブラシレスモータを駆動させるセンサレスブラシレスモータの駆動方法であって、
非通電相の電機子巻線に発生する誘起電圧が0になる前記ロータ回転位置をゼロクロスポイントとするとき、
3相の各相の前記ゼロクロスポイントを順次検出するゼロクロスポイント検出工程と、
前記ゼロクロスポイント検出工程で前記ゼロクロスポイントを検出する直前の第1所定期間に通電相の電機子巻線に印加する電圧の電圧指令値を、前記ゼロクロスポイント検出工程で前記ゼロクロスポイントを検出可能な電圧まで大きくした第1印加電圧に設定する電圧設定工程と、
前記第1所定期間に前記通電相の電機子巻線に前記第1印加電圧を印加して、前記第1所定期間における前記ブラシレスモータの瞬時回転数を増加させる電圧出力工程と、
を備えるセンサレスブラシレスモータの駆動方法。
A sensorless brushless motor driving method for estimating a rotor rotational position of a brushless motor and driving the brushless motor based on the estimated rotor rotational position,
When the rotor rotation position at which the induced voltage generated in the armature winding of the non-energized phase becomes 0 is the zero cross point,
A zero cross point detecting step of sequentially detecting the zero cross point of each of the three phases;
The voltage command value of the voltage to be applied to the armature winding of the energized phase in the first predetermined period immediately before detecting the zero cross point in the zero cross point detecting step, and the voltage capable of detecting the zero cross point in the zero cross point detecting step A voltage setting step for setting the first applied voltage increased to
A voltage output step of applying the first applied voltage to the armature winding of the energized phase during the first predetermined period to increase the instantaneous rotational speed of the brushless motor during the first predetermined period;
A sensorless brushless motor driving method comprising:
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