JP2013219841A - Sensorless controller of brushless dc motor - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ブラシレスＤＣモータのセンサレス制御装置に関し、さらに詳しくは、例えば、油の吸入および吐出を行うポンプを駆動するのに適したブラシレスＤＣモータのセンサレス制御装置に関する。 The present invention relates to a sensorless control device for a brushless DC motor, and more particularly to a sensorless control device for a brushless DC motor suitable for driving, for example, a pump that sucks and discharges oil.
自動車のトランスミッションには油圧ポンプにより油圧が供給されるが、省エネルギなどの観点から停車時にエンジンを停止するいわゆるアイドルストップ（アイドリングストップ）を行う自動車では、アイドルストップ時にもトランスミッションへの油圧供給を確保するために、電動油圧ポンプが使用されるようになっている。 Hydraulic pressure is supplied to the vehicle's transmission by a hydraulic pump. However, in order to save energy, the vehicle is stopped when the vehicle is stopped, so-called idle stop (idling stop) is secured. In order to do so, an electric hydraulic pump is used.
自動車に搭載されるポンプ駆動用電動モータとして、ブラシレスＤＣモータが用いられるようになっている。このような電動ポンプでは、小スペース・低コストが求められるため、回転位置検出センサを用いずにモータを駆動するいわゆるセンサレス制御が行われている。 As an electric motor for driving a pump mounted on an automobile, a brushless DC motor is used. Since such an electric pump requires a small space and low cost, so-called sensorless control for driving a motor without using a rotational position detection sensor is performed.
ブラシレスＤＣモータのセンサレス制御装置としては、コンパレータによって３相の相電圧と基準電圧とを比較して各相の回転位置推定信号を生成する回転位置推定信号生成手段と、各相の回転位置推定信号に基づいてＰＷＭ方式で３相への通電を制御する通電制御手段とを備え、通電制御手段は、各相の上下アームにそれぞれ設けられた合計６個の上下スイッチング素子を有するスイッチング回路と、スイッチング回路を構成する各スイッチング素子にゲート信号を出力するゲートドライブ回路と、スイッチング回路を介してモータに電力を供給する直流電源とを備えているものが知られている（特許文献１）。 As a sensorless control device for a brushless DC motor, a rotational position estimation signal generating means for generating a rotational position estimation signal for each phase by comparing a three-phase phase voltage with a reference voltage by a comparator, and a rotational position estimation signal for each phase And an energization control means for controlling energization to the three phases based on PWM, the energization control means comprising a switching circuit having a total of six upper and lower switching elements respectively provided on the upper and lower arms of each phase, and switching A device including a gate drive circuit that outputs a gate signal to each switching element constituting the circuit and a DC power source that supplies electric power to the motor via the switching circuit is known (Patent Document 1).
小スペース・低コストという点から、制御装置の故障を検出する装置についても、必要最低限に設定されており、従来、電源をＯＮとした時点では、故障の判定は行われておらず、このため、モータを起動させた後、故障が判明することになる。 Because of the small space and low cost, the device that detects the failure of the control device is also set to the minimum necessary. Conventionally, when the power is turned on, the failure is not judged. Therefore, after starting the motor, the failure is found.
上記の従来のブラシレスＤＣモータのセンサレス制御装置においては、電源をＯＮとした時点での故障の判定が望まれているが、この場合に、故障検出用の構成をできるだけ追加しないで、故障判定を行うことが課題となっている。 In the above conventional sensorless control device for a brushless DC motor, it is desired to determine a failure when the power is turned on. In this case, the failure determination is performed without adding a failure detection configuration as much as possible. It is a challenge to do.
この発明の目的は、故障検出用の構成をできるだけ追加しないで、電源をＯＮとした時の故障の判定が可能なブラシレスＤＣモータのセンサレス制御装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a sensorless control device for a brushless DC motor that can determine a failure when the power is turned on without adding a failure detection configuration as much as possible.
この発明によるブラシレスＤＣモータのセンサレス制御装置は、コンパレータによって３相の相電圧と基準電圧とを比較して各相の回転位置推定信号を生成する回転位置推定信号生成手段と、前記各相の回転位置推定信号に基づいてＰＷＭ方式で３相への通電を制御する通電制御手段とを備え、前記通電制御手段は、前記各相の上下アームにそれぞれ設けられた合計６個の上下スイッチング素子を有するスイッチング回路と、前記スイッチング回路を構成する前記各スイッチング素子にゲート信号を出力するゲートドライブ回路と、前記スイッチング回路を介してモータに電力を供給する直流電源とを備えているブラシレスＤＣモータのセンサレス制御装置において、電源ＯＮ時の故障を判定する故障判定手段をさらに備えており、前記故障判定手段は、電源ＯＮ後に前記コンパレータによって前記３相の相電圧と前記基準電圧とを比較して、コンパレート信号が変化した場合に、上スイッチング素子の故障と判定する上スイッチング素子故障判定手段を有していることを特徴とするものである。 A sensorless control device for a brushless DC motor according to the present invention comprises a rotational position estimation signal generating means for generating a rotational position estimation signal for each phase by comparing a three-phase phase voltage with a reference voltage by a comparator, and a rotation for each phase. An energization control means for controlling energization to the three phases by the PWM method based on the position estimation signal, and the energization control means has a total of six upper and lower switching elements respectively provided on the upper and lower arms of each phase. Sensorless control of a brushless DC motor comprising a switching circuit, a gate drive circuit that outputs a gate signal to each of the switching elements constituting the switching circuit, and a DC power source that supplies electric power to the motor via the switching circuit The apparatus further comprises a failure determination means for determining a failure when the power is turned on. The determining means compares the three-phase phase voltage with the reference voltage by the comparator after the power is turned on, and determines whether the upper switching element has failed when the comparator signal changes. It is characterized by having.
故障判定手段により、電源ＯＮ時にモータ駆動用の各スイッチング素子（ＦＥＴ）の故障（主に短絡）の有無が検知される。各スイッチング素子は、直流電源に直接接続されているので、これを利用しての故障検知となる。故障検知に必要なコンパレータは、故障判定手段用として追加されるのではなく、回転位置推定信号生成手段において３相の相電圧と基準電圧とを比較するために使用されているコンパレータが兼用される。また、電源についても、モータを駆動するための直流電源を使用することができる。これにより、ハードウエア構成を追加することなく（ソフトウエアの追加だけで）、電源ＯＮ時の故障判定を実施することができる。３相の相電圧と基準電圧との比較結果に関しては、各スイッチング素子が正常であれば、電源ＯＮ後には、すべてが「０」となり、上スイッチング素子が短絡していれば、相電圧が基準電圧よりも大きくなる（通常は、「１」となる）。また、下スイッチング素子が短絡している場合には、「０」が維持される。これにより、電源をＯＮした時点で、上スイッチング素子の故障判定を実施することができる。 The failure determination means detects whether or not each switching element (FET) for driving the motor has a failure (mainly a short circuit) when the power is turned on. Since each switching element is directly connected to a DC power source, failure detection is performed using this. The comparator required for failure detection is not added for the failure determination means, but is also used as a comparator used for comparing the three-phase phase voltage and the reference voltage in the rotational position estimation signal generation means. . Further, a direct current power source for driving the motor can be used as the power source. As a result, it is possible to carry out a failure determination when the power is turned on without adding a hardware configuration (only by adding software). Regarding the comparison result between the three-phase phase voltage and the reference voltage, if each switching element is normal, all are “0” after the power is turned on, and if the upper switching element is short-circuited, the phase voltage is the reference. It becomes larger than the voltage (usually “1”). When the lower switching element is short-circuited, “0” is maintained. Thereby, the failure determination of the upper switching element can be performed when the power is turned on.
前記故障判定手段は、電源ＯＮ後にいずれか１つの上スイッチング素子をＯＮとするために１組のゲート信号をＯＮにし、この際に電流を検出した場合に下スイッチング素子の故障と判定する下スイッチング素子故障判定手段をさらに有していることがある。 The failure judging means turns on one set of gate signals in order to turn on any one of the upper switching elements after the power is turned on, and when the current is detected at this time, lower switching is judged as a failure of the lower switching element. There may be further element failure determination means.
また、前記故障判定手段は、電源ＯＮ後に電流を検出した場合に上下両方のスイッチング素子の故障と判定する上下スイッチング素子故障判定手段をさらに有していることがある。 The failure determination unit may further include an upper / lower switching element failure determination unit that determines that both upper and lower switching elements fail when a current is detected after the power is turned on.
さらにまた、前記故障判定手段は、各相の相電圧の切替時間が所定時間内に変更されない場合、モータが回転していないと判断するロック検出手段をさらに有していることがある。このようにすると、故障検出用の構成を追加することなく、モータが回転していないことの判定を正確に行うことができる。 Furthermore, the failure determination unit may further include a lock detection unit that determines that the motor is not rotating when the switching time of the phase voltage of each phase is not changed within a predetermined time. In this way, it is possible to accurately determine that the motor is not rotating without adding a failure detection configuration.
上スイッチング素子故障判定手段、下スイッチング素子故障判定手段および上下スイッチング素子故障判定手段は、いずれも、故障検出用の構成を追加することなく、電源をＯＮとした時の故障の判定を可能とするものであり、また、ロック検出手段は、故障検出用の構成を追加することなく、モータ運転時の故障の判定を可能とするものであり、こうして、センサレス制御装置に備わっている構成だけを使用しての故障判定が可能となり、この故障判定によって、制御装置に異常がある状態で運転することを防止できる。 The upper switching element failure determination means, the lower switching element failure determination means, and the upper and lower switching element failure determination means can all determine a failure when the power is turned on without adding a failure detection configuration. In addition, the lock detection means enables determination of a failure during motor operation without adding a failure detection configuration, and thus uses only the configuration provided in the sensorless control device. Therefore, it is possible to prevent the controller from operating in a state where there is an abnormality.
なお、上スイッチング素子故障判定手段、下スイッチング素子故障判定手段および上下スイッチング素子故障判定手段による故障判定は、電源をＯＮにした後にも、適宜なタイミングで実施するようにしてもよい。 The failure determination by the upper switching element failure determination means, the lower switching element failure determination means, and the upper and lower switching element failure determination means may be performed at an appropriate timing even after the power is turned on.
この発明のブラシレスＤＣモータのセンサレス制御装置によれば、センサレス制御で使用されているコンパレータを故障検出用にも使用することで、新たな回路を増設する必要がなく、さらに、電源についても、モータを駆動するための直流電源を使用するので、検査用の試験電圧印加手段を加える必要がない。こうして、センサレス制御装置に備わっている構成だけを使用しての故障判定が可能となり、この故障判定によって、制御装置に異常がある状態で運転することを防止でき、無駄な駆動に使用される電力の削減や安全性向上に効果がある。 According to the sensorless control device for a brushless DC motor of the present invention, it is not necessary to add a new circuit by using the comparator used in the sensorless control for detecting a failure. Therefore, it is not necessary to add a test voltage applying means for inspection. In this way, failure determination using only the configuration provided in the sensorless control device is possible, and by this failure determination, it is possible to prevent the control device from operating in an abnormal state, and power used for useless driving. It is effective for reduction and improvement of safety.
以下、図面を参照して、この発明の実施形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図１は、ブラシレスＤＣモータのセンサレス制御装置の構成を概略的に示している。 FIG. 1 schematically shows the configuration of a sensorless control device for a brushless DC motor.
このブラシレスＤＣモータのセンサレス制御装置は、自動車に搭載されて油の吸入および吐出を行うポンプ(11)を駆動するブラシレスＤＣモータ(1)を、自動車に搭載されたバッテリよりなる直流電源(2)を用いて、片側ＰＷＭ方式で駆動するものであり、３相の相電圧に基づいてディジタル方式で各相の回転位置推定信号を生成する回転位置推定信号生成手段である回転位置推定信号生成装置(3)と、各相の回転位置推定信号に基づいてＰＷＭ方式で直流電源(2)から３相への通電を制御する通電制御手段である通電制御装置(4)とから構成されている。直流電源(2)の電源電圧をＥとする。３相の相電圧は、それぞれ、Ｖu、Ｖv、Ｖwとし、Ｖで総称する。３相の回転位置推定信号は、それぞれ、Ｈu、Ｈv、Ｈwとし、Ｈで総称する。 This sensorless control device for a brushless DC motor includes a brushless DC motor (1) that drives a pump (11) that is mounted on an automobile and performs suction and discharge of oil, and a direct current power source (2) that includes a battery mounted on the automobile. Rotational position estimation signal generating device which is a rotational position estimation signal generating means for generating a rotational position estimation signal for each phase in a digital manner based on a three-phase phase voltage. 3) and an energization control device (4) which is an energization control means for controlling energization from the DC power supply (2) to the three phases by the PWM method based on the rotational position estimation signal of each phase. Let E be the power supply voltage of the DC power supply (2). The three-phase voltages are Vu, Vv, and Vw, respectively, and are collectively referred to as V. The three-phase rotational position estimation signals are denoted by Hu, Hv, and Hw, respectively, and are collectively referred to as H.
通電制御装置(4)は、通電信号生成手段(5)と、スイッチング回路(6)と、電流検出器(7)と、電流制御部（電流制御手段）(8)と、ＰＷＭ駆動手段（9）と、ゲートドライブ回路(10)とから構成されている。 The energization control device (4) includes an energization signal generation means (5), a switching circuit (6), a current detector (7), a current control unit (current control means) (8), and a PWM drive means (9 ) And a gate drive circuit (10).
回転位置推定信号生成装置(3)は、図２に示すように、電圧比較回路(13)と、極性決定手段(14)とを備えており、モータ(1)のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相の相電圧Ｖに基づいて、各相の回転位置推定信号Ｈを生成する。 As shown in FIG. 2, the rotational position estimation signal generation device (3) includes a voltage comparison circuit (13) and polarity determination means (14), and includes a U phase, a V phase, and a W of the motor (1). Based on the phase voltage V of the three phases, a rotational position estimation signal H for each phase is generated.
電圧比較回路(13)は、各相にそれぞれ対応する３つのコンパレータ(15u)(15v)(15w)を備えている。コンパレータ(15u)(15v)(15w)は、モータ(1)の各相のステータ巻線の各端子電圧Ｖu、Ｖv、Ｖwと電源電圧Ｅの１／２の電圧Ｖａとをそれぞれ比較する。コンパレータは、符号(15)で総称する。 The voltage comparison circuit (13) includes three comparators (15u) (15v) (15w) corresponding to the respective phases. Comparators (15u), (15v) and (15w) respectively compare the terminal voltages Vu, Vv and Vw of the stator windings of each phase of the motor (1) with a voltage Va which is ½ of the power supply voltage E. The comparator is generically designated by reference numeral (15).
電源電圧Ｅの１／２の電圧Ｖａは、端子電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗと比較されて、ゼロクロス点を検出するための基準電圧となる。コンパレータ(15u)(15v)(15w)の比較結果は、各端子電圧Ｖu、Ｖv、Ｖwの方が大である場合は「１」、小である場合は「０」であるディジタル信号Ｂｕ，Ｂｖ，Ｂｗとして、極性決定手段(14)に例えば１６ＫＨｚの周波数でサンプリングされる。 The voltage Va that is ½ of the power supply voltage E is compared with the terminal voltages Vu, Vv, and Vw, and becomes a reference voltage for detecting the zero cross point. The comparison results of the comparators (15u), (15v), and (15w) are digital signals Bu and Bv that are “1” when the terminal voltages Vu, Vv, and Vw are larger, and “0” when they are smaller. , Bw are sampled by the polarity determining means (14) at a frequency of 16 KHz, for example.
極性決定手段(14)は、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）により構成され、ディジタル信号Ｂu、Ｂv、Ｂwのパターンの取るべき規則的な変化パターンを記憶しているメモリ(14a)およびタイマ(14b)を備えている。 The polarity determining means (14) includes a memory (14a) and a timer (14b) which are configured by an MPU (Micro Processing Unit) and store regular change patterns to be taken of the patterns of the digital signals Bu, Bv and Bw. I have.
極性決定部(14)は、サンプリングしたディジタル信号Ｂu、Ｂv、Ｂwのパターンとメモリ(14a)が記憶している規則的な変化パターンに基づき、ゼロクロス点を検出する。極性決定部(14)は、ゼロクロス点を検出したときは、前回のクロス点検出からの時間であるゼロクロス点間隔を求め、求めたゼロクロス点間隔の１／２を遅延時間とする。極性決定部(14)は、メモリ(14a)が記憶している規則的な変化パターンに基づきコンパレータ(15u)(15v)(15w)の出力信号から遅延時間分遅延させた各相の回転位置推定信号Ｈを作成して、通電制御手段(4)に与える。 The polarity determining unit (14) detects the zero cross point based on the pattern of the sampled digital signals Bu, Bv, Bw and the regular change pattern stored in the memory (14a). When the polarity determining unit (14) detects the zero cross point, the polarity determining unit (14) obtains the zero cross point interval, which is the time since the previous cross point detection, and sets 1/2 of the obtained zero cross point interval as the delay time. The polarity determination unit (14) estimates the rotational position of each phase delayed from the output signal of the comparator (15u) (15v) (15w) by the delay time based on the regular change pattern stored in the memory (14a). The signal H is created and given to the energization control means (4).
通電信号生成手段(5)は、回転位置推定信号生成手段(3)により生成される回転位置推定信号Ｈに基づいて、各素子の通電をそれぞれ制御するための通電信号Ｃu+、Ｃu-、Ｃv+、Ｃv-、Ｃw+、Ｃw-を生成するものである。通電信号は、Ｃで総称する。通電信号生成手段(5)は、ＭＰＵにより構成されてもよいし、専用のディジタル回路により構成されてもよい。 The energization signal generation means (5) is based on the rotational position estimation signal H generated by the rotational position estimation signal generation means (3), and energization signals Cu +, Cu-, Cv +, Cv−, Cw +, and Cw− are generated. The energization signal is generally referred to as C. The energization signal generating means (5) may be constituted by an MPU or a dedicated digital circuit.
スイッチング回路(6)は、直流電源(2)からモータ(1)のＵ相への通電を制御する上アームスイッチング素子(16u+)および下アームスイッチング素子(16u-)、Ｖ相への通電を制御する上アームスイッチング素子(16v+)および下アームスイッチング素子(16v-)、Ｗ相への通電を制御する上アームスイッチング素子(16w+)および下アームスイッチング素子(16w-)を備えている。各上アームスイッチング素子(16u+)(16v+)(16w+)と各下アームスイッチング素子(16u-)(16v-)(16w-)との接続点は、モータ(1)のステータ巻線の端子に各相ごとに接続されている。スイッチング素子は、符号（16）で総称する。 The switching circuit (6) controls the energization of the upper arm switching element (16u +) and lower arm switching element (16u-), which controls the energization from the DC power supply (2) to the U phase of the motor (1), and the V phase. An upper arm switching element (16v +) and a lower arm switching element (16v-), and an upper arm switching element (16w +) and a lower arm switching element (16w-) for controlling energization to the W phase. The connection point between each upper arm switching element (16u +) (16v +) (16w +) and each lower arm switching element (16u-) (16v-) (16w-) is connected to the stator winding terminal of the motor (1). Connected for each phase. The switching elements are collectively referred to by reference numeral (16).
電流検出器(7)は、電流測定回路をスイッチング回路(6)に接続してモータ電流を検出するものである。モータ(1)のＵ相、Ｖ相、Ｗ相のステータ巻線に流れる合計電流値が電流検出器(7)により検出されている。 The current detector (7) detects a motor current by connecting a current measurement circuit to the switching circuit (6). The total current value flowing in the U-phase, V-phase, and W-phase stator windings of the motor (1) is detected by the current detector (7).
電流制御部(8)は、電流検出器(7)から検出されたモータ(1)の電流検出値Aと電流指令値Aaとを比較し、両者の大小関係に基づき、モータ(1)をＰＷＭ駆動するための電流制御信号Ａpwmを作成し、ＰＷＭ駆動手段(9)へ送るものである。 The current control unit (8) compares the current detection value A of the motor (1) detected from the current detector (7) with the current command value Aa, and based on the magnitude relationship between the two, the motor (1) is PWMed. A current control signal Apwm for driving is created and sent to the PWM drive means (9).
ＰＷＭ駆動手段(9)は、与えられた通電信号Ｃおよび電流制御信号Ａpwmに基づいて、各スイッチング素子(16)に対するスイッチング素子制御信号Ｄu+、Ｄu-、Ｄv+、Ｄv-、Ｄw+、Ｄw-を作成し、ゲートドライブ回路(10)へ出力するものである。スイッチング素子制御信号はＤで総称する。 The PWM drive means (9) creates switching element control signals Du +, Du−, Dv +, Dv−, Dw +, Dw− for each switching element (16) based on the applied energization signal C and current control signal Apwm. And output to the gate drive circuit (10). The switching element control signals are collectively referred to as D.
ゲートドライブ回路(10)は、与えられたスイッチング素子制御信号Ｄに基づいて、各スイッチング素子(16)をオン／オフ駆動し、モータ(1)のステータ巻線に回転磁界を発生させるものである。各スイッチング素子(16)のオン／オフ駆動に伴い、各相の駆動電圧が変化する。 The gate drive circuit (10) drives each switching element (16) on / off based on a given switching element control signal D and generates a rotating magnetic field in the stator winding of the motor (1). . As each switching element (16) is turned on / off, the driving voltage of each phase changes.
図３および図４は、制御装置の各部における信号の１例を示すタイムチャートである。 3 and 4 are time charts showing an example of signals in each part of the control device.
回転位置推定信号Ｈ（図３ａ）は、０と１で表わされ、電気角１８０度ごとに極性が反転する。Ｖ相の回転位置推定信号Ｈvは、Ｕ相の回転位置推定信号Ｈuに対して１２０度遅れており、Ｗ相の回転位置推定信号Ｈwは、さらにＶ相の回転位置推定信号Ｈvに対して１２０度遅れている。 The rotational position estimation signal H (FIG. 3a) is represented by 0 and 1, and the polarity is inverted every electrical angle of 180 degrees. The V-phase rotational position estimation signal Hv is 120 degrees behind the U-phase rotational position estimation signal Hu, and the W-phase rotational position estimation signal Hw is 120 degrees relative to the V-phase rotational position estimation signal Hv. It is late.
通電信号Ｃ（図３ａ）は、電気角３６０度のうち、所定の１２０度だけ連続してオンになり、これによりいわゆる１２０度通電が行なわれる。Ｕ相上アームの通電信号Ｃu+は、Ｕ相の回転位置推定信号Ｈuの立ち上がりから電気角１２０度の間だけオンになる。Ｕ相下アームの通電信号Ｃu-は、Ｕ相の回転位置推定信号Ｈuの立ち下がりから１２０度の間だけオンになる。Ｖ相の上アームの通電信号Ｃv+は、Ｖ相の回転位置推定信号Ｈvの立ち上がりから１２０度の間だけオンになる。Ｖ相の下アームの通電信号Ｃv-は、Ｖ相の回転位置推定信号Ｈvの立ち下がりから１２０度の間だけオンになる。Ｗ相の上アームの通電信号Ｃw+は、Ｗ相の回転位置推定信号Ｈwの立ち上がりから１２０度の間だけオンになる。Ｗ相の下アームの通電信号Ｃw-は、Ｗ相の回転位置推定信号Ｈwの立ち下がりから１２０度の間だけオンになる。 The energization signal C (FIG. 3a) is continuously turned on by a predetermined 120 degrees out of an electrical angle of 360 degrees, so that a so-called 120-degree energization is performed. The energization signal Cu + of the U-phase upper arm is turned on only during an electrical angle of 120 degrees from the rise of the U-phase rotational position estimation signal Hu. The energization signal Cu− of the U-phase lower arm is turned on only for 120 degrees from the falling edge of the U-phase rotational position estimation signal Hu. The energization signal Cv + for the V-phase upper arm is turned on only for 120 degrees from the rising edge of the V-phase rotational position estimation signal Hv. The energization signal Cv− for the V-phase lower arm is turned on only for 120 degrees from the fall of the V-phase rotational position estimation signal Hv. The energization signal Cw + of the W-phase upper arm is turned on only for 120 degrees from the rising edge of the W-phase rotational position estimation signal Hw. The energization signal Cw− of the lower arm of the W phase is turned on only for 120 degrees from the falling edge of the rotational position estimation signal Hw of the W phase.
スイッチング素子制御信号Ｄ（図３ｂ）は、オンとオフで表わされる。３相の上アームの制御信号Ｄu+、Ｄv+、Ｄw+は、対応する通電信号Ｃu+、Ｃv+、Ｃw+がオンの間、オンに固定される。３相の下アームの制御信号Ｄu-、Ｄv-、Ｄw-は、対応する通電信号Ｃu-、Ｃv-、Ｃw-がオンの間、電流制御信号Ａpwmに応じてオン・オフ制御される。 The switching element control signal D (FIG. 3b) is represented by on and off. The control signals Du +, Dv +, Dw + for the three-phase upper arm are fixed on while the corresponding energization signals Cu +, Cv +, Cw + are on. The control signals Du−, Dv−, Dw− of the three-phase lower arms are on / off controlled according to the current control signal Apwm while the corresponding energization signals Cu−, Cv−, Cw− are on.
上記のような制御信号Ｄを用いてスイッチング素子(16)を駆動することにより、いわゆる片側ＰＷＭ駆動が行なわれ、その結果、３相の相電圧Ｖは、図４ａに示すように変化する。図４ａにおいて、各相の相電圧は、それぞれ１２０度異なっており、それぞれの正負電圧区間である１８０度の電気角の内、中央部の１２０度の区間で通電されている。１２０度の通電区間外の６０度の区間には、各相の誘起電圧が露出している。各相の駆動電圧は、図４ｂに示すように、スイッチング素子制御信号Ｄのオン・オフと同様のパターンで正負電圧区間のパターンが変化する。 By driving the switching element 16 using the control signal D as described above, so-called one-side PWM driving is performed, and as a result, the three-phase phase voltage V changes as shown in FIG. 4a. In FIG. 4a, the phase voltages of the respective phases are different by 120 degrees, and energization is performed in the section of 120 degrees in the central portion of the electrical angle of 180 degrees which is the respective positive and negative voltage sections. In the 60-degree section outside the 120-degree energization section, the induced voltage of each phase is exposed. As shown in FIG. 4b, the driving voltage of each phase changes in the pattern of the positive and negative voltage sections in the same pattern as when the switching element control signal D is turned on / off.
図３および図４に示すように、各相の回転位置推定信号Ｈの位相は、誘起電圧の位相に対して３０度遅れている。 As shown in FIGS. 3 and 4, the phase of the rotational position estimation signal H for each phase is delayed by 30 degrees with respect to the phase of the induced voltage.
図１において、起動時には、強制転流モードとされ、起動指令が通電信号生成手段(5)に与えられる。通電信号生成手段(5)は、起動指令を受けた際にメモリ内に記憶した通電パターンをＰＷＭ駆動手段(9)へ与える。これは、モータ(1)のロータ位置に関係なく行われる。回転数の増加は、周波数を上げていくことで行われ、電流については、電流制御部(8)からの電流制御信号Ａpwmによるのではなく、直流電源(2)から、ＰＷＭ駆動手段(9)のメモリ内に記憶した値に基づき、一定の電流が与えられる。ＰＷＭ駆動手段(9)は、通電信号生成手段(5)からの通電信号Ｃに基づいて、各スイッチング素子(16)に対するスイッチング素子制御信号Ｄをゲートドライブ回路(10)に出力し、これにより、各スイッチング素子(16)がオン／オフ駆動され、モータ(1)のステータ巻線に強制転流のための回転磁界が発生する。 In FIG. 1, at the time of start-up, the forced commutation mode is set, and a start command is given to the energization signal generating means (5). The energization signal generating means (5) gives the energization pattern stored in the memory to the PWM drive means (9) when receiving the start command. This is done regardless of the rotor position of the motor (1). The number of rotations is increased by increasing the frequency, and the current is not based on the current control signal Apwm from the current control unit (8), but from the direct current power source (2) to the PWM drive means (9). A constant current is applied based on the value stored in the memory. The PWM drive means (9) outputs a switching element control signal D for each switching element (16) to the gate drive circuit (10) based on the energization signal C from the energization signal generation means (5). Each switching element (16) is driven on / off, and a rotating magnetic field for forced commutation is generated in the stator winding of the motor (1).
強制転流を行うことで、モータ(1)のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相の相電圧Ｖu、Ｖv、Ｖwが大きくなり、これに基づいて、回転位置推定信号生成手段(3)では、各相の回転位置推定信号Ｈ（Ｈu、Ｈv、Ｈw）が生成可能（すなわち、ロータ位置の検出が可能）となる。これにより、通電信号生成手段(5)は、回転位置推定信号生成手段(3)により生成される回転位置推定信号Ｈに基づいて、通電信号Ｃを生成する。ＰＷＭ駆動手段(9)は、この通電信号Ｃおよび電流制御信号Ａpwmに基づいて、各スイッチング素子(16)に対するスイッチング素子制御信号Ｄを作成し、ゲートドライブ回路(10)に与える。こうして、強制転流モードからセンサレス制御モードに移行する。 By performing forced commutation, the phase voltages Vu, Vv, Vw of the U phase, V phase, and W phase of the motor (1) increase, and based on this, the rotational position estimation signal generating means (3) Then, the rotational position estimation signal H (Hu, Hv, Hw) of each phase can be generated (that is, the rotor position can be detected). Thus, the energization signal generating means (5) generates the energization signal C based on the rotational position estimation signal H generated by the rotational position estimation signal generation means (3). The PWM drive means (9) creates a switching element control signal D for each switching element (16) based on the energization signal C and the current control signal Apwm, and gives it to the gate drive circuit (10). Thus, the forced commutation mode shifts to the sensorless control mode.
上記において、強制転流モードを開始する前、すなわち、直流電源(2)をＯＮとした時点では、センサレス制御装置の故障の判定は行われていない。このため、モータ(1)を起動させた後、故障が判明することになり、電力が無駄な駆動に使用されたり、安全性が低下したりする可能性がある。 In the above description, before starting the forced commutation mode, that is, at the time when the DC power source (2) is turned on, the failure determination of the sensorless control device is not performed. For this reason, after starting the motor (1), a failure is found, and there is a possibility that electric power is used for wasteful driving or safety is lowered.
そこで、この発明によるセンサレス制御装置では、極性決定部(14)に電源ＯＮ時の故障判定手段が設けられている。この故障判定手段は、スイッチング回路(6)の上アームスイッチング素子(16u+)(16v+)(16w+)および下アームスイッチング素子(16u-)(16v-)(16w-)について、電圧比較回路(13)のコンパレータ(15)を使用して、図５に示すステップによって行われる。 Therefore, in the sensorless control device according to the present invention, the polarity determination unit (14) is provided with a failure determination means when the power is turned on. This failure determination means is a voltage comparison circuit (13) for the upper arm switching element (16u +) (16v +) (16w +) and the lower arm switching element (16u-) (16v-) (16w-) of the switching circuit (6). This is done by the steps shown in FIG.
スイッチング回路(6)の上下アームスイッチング素子(16)は、耐熱温度が１００℃〜３００℃のＦＥＴからなるものがあり、高温などの厳しい使用環境で使用された場合には、短絡故障が発生する可能性がある。 The upper and lower arm switching elements (16) of the switching circuit (6) include FETs having a heat-resistant temperature of 100 ° C. to 300 ° C., and a short circuit failure occurs when used in severe usage environments such as high temperatures. there is a possibility.
スイッチング回路(6)の上下アームスイッチング素子(16)の故障モードとしては、上下両方が故障している場合（上側・下側ＦＥＴ故障）、上だけが故障している場合（上側ＦＥＴ故障）および下だけが故障している場合（下側ＦＥＴ故障）に分けて検知することができる。 The failure modes of the upper and lower arm switching elements (16) of the switching circuit (6) include when both the upper and lower sides are faulty (upper and lower FET faults), when only the upper side is faulty (upper FET faults) and It can be detected separately when only the bottom is broken (lower FET failure).
上アームスイッチング素子(16u+)(16v+)(16w+)および下アームスイッチング素子(16u-)(16v-)(16w-)の両方（少なくとも上下１つずつ）が短絡している場合、上アームスイッチング素子(16u+)(16v+)(16w+)、モータ(1)および下アームスイッチング素子(16u-)(16v-)(16w-)からなる回路に、直流電源(2)による電流が流れる。したがって、電源がＯＮされただけで、電流指令値がまだ０であるうちに電流が流れた場合、上下アームスイッチング素子(16)が両方とも故障していると判定できる（上側・下側ＦＥＴ故障）。 If both the upper arm switching element (16u +) (16v +) (16w +) and the lower arm switching element (16u-) (16v-) (16w-) are short-circuited (at least one above and below), the upper arm switching element A current from the DC power supply (2) flows through a circuit including (16u +) (16v +) (16w +), the motor (1), and the lower arm switching elements (16u-), (16v-), and (16w-). Therefore, if the current flows while the current command value is still 0 just by turning on the power, it can be determined that both the upper and lower arm switching elements (16) are in failure (upper / lower FET failure). ).
また、上アームスイッチング素子(16u+)(16v+)(16w+)の少なくとも１つが短絡していて、下アームスイッチング素子(16u-)(16v-)(16w-)が正常である場合、直流電源(2)による電圧が短絡している上アームスイッチング素子(16u+)(16v+)(16w+)を介してモータ(1)に与えられる。これにより、電圧比較回路(13)のコンパレータ(15)に、故障している上アームスイッチング素子(16u+)(16v+)(16w+)に対応している相の電圧が入力し、コンパレート信号が変化（例えば、通常「０」となるはずの信号が「１」に変化）する。したがって、電源がＯＮされただけで、コンパレート信号が変化した場合、上アームスイッチング素子(16u+)(16v+)(16w+)が故障していると判定できる（上側ＦＥＴ故障）。 If at least one of the upper arm switching elements (16u +) (16v +) (16w +) is short-circuited and the lower arm switching elements (16u-) (16v-) (16w-) are normal, the DC power supply (2 ) Is applied to the motor (1) via the upper arm switching elements (16u +) (16v +) (16w +) which are short-circuited. As a result, the voltage of the phase corresponding to the failed upper arm switching element (16u +) (16v +) (16w +) is input to the comparator (15) of the voltage comparison circuit (13), and the comparator signal changes. (For example, the signal that should normally be “0” changes to “1”). Therefore, when the comparator signal changes only by turning on the power, it can be determined that the upper arm switching elements (16u +), (16v +), and (16w +) are in failure (upper FET failure).
また、上アームスイッチング素子(16u+)(16v+)(16w+)が正常で、下アームスイッチング素子(16u-)(16v-)(16w-)の少なくとも１つが短絡している場合、上アームスイッチング素子(16u+)(16v+)(16w+)のいずれか１つだけに電流を流すようにした状態で、上アームスイッチング素子(16u+)(16v+)(16w+)、モータ(1)および下アームスイッチング素子(16u-)(16v-)(16w-)からなる回路に、直流電源(2)による電流が流れる。上アームスイッチング素子(16u+)(16v+)(16w+)のいずれか１つだけに電流を流すには、ゲートドライブ回路(10)からの信号をＯＮとすることが必要である。したがって、電源ＯＮ後に、ゲートドライブ回路(10)から上アームスイッチング素子(16u+)(16v+)(16w+)のいずれか１つをＯＮとする信号を出力し、電流が流れた場合、下アームスイッチング素子(16u-)(16v-)(16w-)が故障していると判定できる（下側ＦＥＴ故障）。 When the upper arm switching element (16u +) (16v +) (16w +) is normal and at least one of the lower arm switching elements (16u-) (16v-) (16w-) is short-circuited, the upper arm switching element ( 16u +) (16v +) (16w +) with only one current flowing, upper arm switching element (16u +) (16v +) (16w +), motor (1) and lower arm switching element (16u- ) (16v-) (16w-) current flows from the DC power supply (2). In order to pass a current through only one of the upper arm switching elements (16u +), (16v +), and (16w +), it is necessary to turn on the signal from the gate drive circuit (10). Therefore, if the gate drive circuit (10) outputs a signal to turn on one of the upper arm switching elements (16u +), (16v +), and (16w +) after the power is turned on, and the current flows, the lower arm switching element It can be determined that (16u-), (16v-), and (16w-) have failed (lower FET failure).
図５に示すように、電源ＯＮ時の診断動作として、ＦＥＴ故障または回路短絡故障の確認(S1)が開始され、まず、電源ＯＮ時の電流指令値が０（ゼロ）Ａの状態で、電流が検知されるかどうかが判定される(S2)。この電流検知の判定がＹＥＳであれば、過電流フェールであり、この原因として、上側・下側ＦＥＴ故障と判定できる(S3)。電流検知の判定がＮｏの場合は、正常であり、次の故障判定へと進む。次の故障判定では、コンパレータ(15)のコンパレート信号が変化するかどうかが判定される(S4)。コンパレート信号が変化した場合には、上側ＦＥＴ故障(S5)と判定できる。コンパレート信号が変化していなければ、正常であり、次の故障判定へと進む。次の故障判定では、ゲートドライブ回路(10)のうちの上側ＦＥＴゲート信号が１相のみＯＮとされる(S6)。その上で、電流センサ（電力検出器(7)）の出力の有無が判定される(S7)。この電流検知の判定がＹＥＳであれば、下側ＦＥＴの故障と判定できる(S8)。全ての判定がＮｏであれば、正常となり、次の診断モード(S9)へ移行する。 As shown in FIG. 5, as a diagnostic operation when the power is turned on, confirmation (S1) of FET failure or circuit short circuit failure is started. First, the current command value when the power is turned on is 0 (zero) A and the current is It is determined whether or not is detected (S2). If the current detection determination is YES, it is an overcurrent failure, and it can be determined that the upper / lower FET failure is the cause (S3). When the current detection determination is No, it is normal and the process proceeds to the next failure determination. In the next failure determination, it is determined whether or not the comparator signal of the comparator (15) changes (S4). When the comparator signal changes, it can be determined that the upper FET has failed (S5). If the comparator signal has not changed, it is normal and the process proceeds to the next failure determination. In the next failure determination, the upper FET gate signal in the gate drive circuit (10) is turned ON for only one phase (S6). Then, it is determined whether or not there is an output from the current sensor (power detector (7)) (S7). If the current detection determination is YES, it can be determined that the lower FET has failed (S8). If all the determinations are No, it is normal and the process proceeds to the next diagnosis mode (S9).
こうして、センサレス制御装置に備わっている構成だけを使用しての故障判定が可能となり、この故障判定によって、制御装置に異常がある状態で運転することを防止でき、無駄な駆動に使用される電力の削減や安全性向上に効果がある。 In this way, failure determination using only the configuration provided in the sensorless control device is possible, and by this failure determination, it is possible to prevent the control device from operating in an abnormal state, and power used for useless driving. It is effective for reduction and improvement of safety.
なお、上側ＦＥＴゲート信号が１相のみＯＮとされたときに(S6)、電流検知の判定に加えて、コンパレート信号が変化するかどうかを判定してもよく、これにより、モータ(1)に絶縁箇所がないかを検知することができる。具体的には、上側ＦＥＴゲート信号を１相のみＯＮとして、例えば、Ｕ相のコンパレータ(15u)から出力があり、Ｖ相のコンパレータ(15v)が０Ｖのままの場合、モータ(1)のＵ相とＶ相との間に絶縁箇所があると判断できる。 When the upper FET gate signal is turned on for only one phase (S6), in addition to the current detection determination, it may be determined whether the comparison signal is changed, thereby the motor (1) It is possible to detect whether there is an insulating part in Specifically, when the upper FET gate signal is ON only for one phase, for example, when there is an output from the U-phase comparator (15u) and the V-phase comparator (15v) remains at 0V, the U of the motor (1) It can be determined that there is an insulating portion between the phase and the V phase.
次の診断モードの１例を図６および図７に示す。ここでは、電源ＯＮ時の診断動作として、Ａ／Ｄ変換器が正常かどうかが確認される。Ａ／Ｄ変換器は、図示省略しているが、回転位置推定信号生成手段(3)を含んだハードウエア構成としてのＣＰＵに設けられて、相電圧をディジタル値に変換する。 An example of the next diagnostic mode is shown in FIGS. Here, as a diagnostic operation when the power is turned on, it is confirmed whether or not the A / D converter is normal. Although not shown, the A / D converter is provided in a CPU as a hardware configuration including the rotational position estimation signal generation means (3), and converts the phase voltage into a digital value.
図６において、ＣＰＵ(21)のＡ／Ｄ変換ポート(22)に電圧信号および電流信号が電圧信号線(23)および電流信号線(24)を介してそれぞれ接続されており、これにそれぞれ２．５Ｖ（全電圧の１／２）の試験電圧印加手段(25)(26)が接続されている。電圧信号線(23)および各試験電圧印加手段(25)(26)には、スイッチ(27)(28)(29)が設けられており、診断モード終了後には、電圧信号線(23)のスイッチ(27)がオフからオンに、各試験電圧印加手段(25)(26)のスイッチ(28)(29)が、オンからオフに切り換えられる。 In FIG. 6, the voltage signal and the current signal are connected to the A / D conversion port (22) of the CPU (21) through the voltage signal line (23) and the current signal line (24), respectively. .5V (1/2 of the total voltage) test voltage applying means (25), (26) is connected. The voltage signal line (23) and each test voltage applying means (25) (26) are provided with switches (27) (28) (29), and after the diagnosis mode ends, the voltage signal line (23) The switch (27) is switched from OFF to ON, and the switches (28) and (29) of the test voltage applying means (25) and (26) are switched from ON to OFF.
図７において、追加の診断動作として、Ａ／Ｄ変換器故障確認(S1)が開始され、Ａ／Ｄ変換器の最大値を５Ｖ、最小値を０Ｖとした場合、まず、２．５Ｖ（これに限定されるものではない）のアナログ電圧を印加した状態(S2)において、得られた電圧が０Ｖであるか５Ｖであるかが判定される(S3)。得られた電圧が５Ｖであれば、電源電圧(2)と短絡していると判断でき、得られた電圧が０Ｖであれば、グランドと短絡していると判断できるので、いずれの場合でも、故障検出フェールとされる(S4)。得られた電圧が０Ｖまたは５Ｖ以外の場合には、次の故障判定へと進む。次の故障判定では、さらに、検出電圧許容値以内かが確認される(S5)。すなわち、２．５Ｖの印加電圧が正確に２．５Ｖに変換されているかが確認され、誤差が許容範囲を超えている場合（Ｎｏの場合）には、故障検出フェールとされ(S6)、Ｙｅｓの場合には、正常と判断されて、ＥＯＰ（電動ポンプ(11)）が正常であると判定して、次の運転モードへ移行する(S7)。 In FIG. 7, as an additional diagnostic operation, A / D converter failure confirmation (S1) is started. When the maximum value of the A / D converter is 5V and the minimum value is 0V, first, 2.5V (this It is determined whether the obtained voltage is 0V or 5V (S3) in the state (S2) in which the analog voltage is applied (but not limited to) (S3). If the obtained voltage is 5V, it can be judged that the power supply voltage (2) is short-circuited, and if the obtained voltage is 0V, it can be judged that it is short-circuited to the ground. A failure detection failure is assumed (S4). When the obtained voltage is other than 0V or 5V, the process proceeds to the next failure determination. In the next failure determination, it is further confirmed whether it is within the detection voltage allowable value (S5). That is, it is confirmed whether or not the applied voltage of 2.5 V is accurately converted to 2.5 V. If the error exceeds the allowable range (in the case of No), it is determined as a failure detection failure (S6), Yes In this case, it is determined as normal, it is determined that EOP (electric pump (11)) is normal, and the process proceeds to the next operation mode (S7).
上記Ａ／Ｄ変換器の故障判定には、試験電圧印加手段(25)(26)の追加が必要となるが、高価なＣＰＵを使用する必要はなく、スイッチング回路(6)のＦＥＴの故障判定と組み合わせることで、電源ＯＮ時の故障判定でより多くの故障を確認することができ、この故障判定によって、センサレス制御装置に異常がある状態で運転することを防止でき、無駄な駆動に使用される電力の削減や安全性向上効果をさらに高めることができる。 Although it is necessary to add test voltage application means (25) and (26) to determine the failure of the A / D converter, it is not necessary to use an expensive CPU, and the failure determination of the FET of the switching circuit (6) By combining with, it is possible to confirm more failures with failure determination when the power is turned on, and this failure determination can prevent the sensorless control device from operating in an abnormal state and is used for wasted driving It is possible to further increase the effect of reducing power consumption and improving safety.
モータ(1)が回転すると、図４ａに示すように、誘起電圧が生じるので、このゼロクロス点に基づいて、センサレス制御が適切に行われる。ここで、回転すべきモータ(1)が回転していない場合、故障と判断する必要がある。しかしながら、駆動電圧が図４ｂのように変化することで、この駆動電圧のゼロクロス点を誘起電圧のゼロクロス点とみなして、モータ(1)の制御を続ける（誤作動の）可能性がある。すなわち、モータ(1)が回転していない場合には、ロック検出フェールという故障モードとする必要があるが、この故障が検知されない可能性がある。 When the motor (1) rotates, an induced voltage is generated as shown in FIG. 4a, so that sensorless control is appropriately performed based on this zero cross point. Here, when the motor (1) to be rotated is not rotating, it is necessary to determine that a failure has occurred. However, when the drive voltage changes as shown in FIG. 4b, the zero cross point of the drive voltage is regarded as the zero cross point of the induced voltage, and control of the motor (1) may continue (malfunction). That is, when the motor (1) is not rotating, it is necessary to enter a failure mode called a lock detection failure, but this failure may not be detected.
誘起電圧と駆動電圧とを比較すると、前者は、電動ポンプ(11)の脈動などによって、パターン切替時間が変動し、これに対し、後者は、電動ポンプ(11)の影響を受けることなく、一定時間で変化する。そこで、ある一定時間内にパターン切替時間が変更されない場合、モータが回転していないと判断することができる。これに基づき、各相の相電圧の切替時間が所定のロック判定時間内に変更されない場合、モータ(1)が回転していないと判断し、ロック検出フェールとして処理することにより、モータ(1)が回転していないにもかかわらず制御装置が誤ってモータが回転していると判断してしまう状態を防止でき、モータの停止故障状態の判定精度が向上する。 Comparing the induced voltage with the driving voltage, the former changes the pattern switching time due to the pulsation of the electric pump (11), etc., whereas the latter is constant without being affected by the electric pump (11). Change with time. Therefore, if the pattern switching time is not changed within a certain time, it can be determined that the motor is not rotating. Based on this, when the switching time of the phase voltage of each phase is not changed within the predetermined lock determination time, it is determined that the motor (1) is not rotating, and the motor (1) is processed as a lock detection failure. The state where the control apparatus erroneously determines that the motor is rotating even though the motor is not rotating can be prevented, and the determination accuracy of the motor stop failure state is improved.
上記において、誘起電圧であっても、短い時間であれば、磁極切替時間が一定となる可能性があり、この場合を「ロック検出」とすることがないように、ロック判定時間が設定される。ロック判定時間は、例えば、モータの１回転（または２回転）に必要な時間程度に適宜設定することができる。 In the above, even if it is an induced voltage, if it is a short time, the magnetic pole switching time may be constant, and the lock determination time is set so that this case does not become “lock detection”. . For example, the lock determination time can be appropriately set to a time required for one rotation (or two rotations) of the motor.
上記実施形態では、車載用電動油圧ポンプ(11)の駆動用として使用されるブラシレスＤＣモータ(1)について説明したが、この発明は、１２０度通電矩形波駆動を採用するすべてのブラシレスＤＣモータのセンサレス駆動装置にも適用することができる。 In the above embodiment, the brushless DC motor (1) used for driving the on-vehicle electric hydraulic pump (11) has been described. However, the present invention is applicable to all brushless DC motors that employ a 120-degree conduction rectangular wave drive. The present invention can also be applied to a sensorless driving device.
なお、図１に示すブロック図において、電流制御部(8)に追加して、または、これに代えて、速度制御部を設けるようにしてもよい。速度制御部は、モータ(1)の回転子の回転速度検出値Ｓと外部から与えられた回転方向を含む回転速度設定値Ｓａとを比較し、両者の大小関係に基づいて、モータ(1)をＰＷＭ駆動するための速度制御信号Ｓpwm1を作成し、ＰＷＭ駆動手段(9)へ出力するものとされる。 In the block diagram shown in FIG. 1, a speed control unit may be provided in addition to or instead of the current control unit (8). The speed control unit compares the rotation speed detection value S of the rotor of the motor (1) with the rotation speed setting value Sa including the rotation direction given from the outside, and based on the magnitude relationship between the two, the motor (1) A speed control signal Spwm1 for PWM driving is generated and output to the PWM driving means (9).
(1) ：ブラシレスＤＣモータ (1): Brushless DC motor
Claims (4)
電源ＯＮ時の故障を判定する故障判定手段をさらに備えており、前記故障判定手段は、電源ＯＮ後に前記コンパレータによって前記３相の相電圧と前記基準電圧とを比較して、コンパレート信号が変化した場合に、上スイッチング素子の故障と判定する上スイッチング素子故障判定手段を有していることを特徴とするブラシレスＤＣモータのセンサレス制御装置。 Rotation position estimation signal generation means for generating a rotation position estimation signal for each phase by comparing the phase voltage of the three phases with a reference voltage by a comparator, and to the three phases by PWM based on the rotation position estimation signal for each phase Energization control means for controlling the energization of the switching circuit, wherein the energization control means includes a switching circuit having a total of six upper and lower switching elements respectively provided on the upper and lower arms of each phase, and each of the above-described switching circuits. In a sensorless control device for a brushless DC motor, comprising: a gate drive circuit that outputs a gate signal to a switching element; and a DC power source that supplies power to the motor via the switching circuit.
The apparatus further comprises failure determination means for determining a failure when the power is turned on. The failure determination means compares the three-phase phase voltage with the reference voltage by the comparator after the power is turned on, and the comparison signal changes. A sensorless control device for a brushless DC motor, comprising an upper switching element failure determination means for determining that the upper switching element has failed.
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