JP2756167B2 - 直流ブラシレスモータの駆動制御回路 - Google Patents

直流ブラシレスモータの駆動制御回路

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JP2756167B2
JP2756167B2 JP2028724A JP2872490A JP2756167B2 JP 2756167 B2 JP2756167 B2 JP 2756167B2 JP 2028724 A JP2028724 A JP 2028724A JP 2872490 A JP2872490 A JP 2872490A JP 2756167 B2 JP2756167 B2 JP 2756167B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 複数のホール素子を用いた直流ブラシレスモータを駆
動する直流ブラシレスモータ駆動制御回路に関し、 異常判定の制度が向上し、回路を小型化できることを
目的とし、 回転子の回転位置を検出する検出手段を備えた直流ブ
ラシレスモータの駆動制御回路において、前記検出手段
に接続され、当該検出手段の出力に応じてモータ駆動制
御信号を発生する制御部と、前記モータ駆動制御信号に
応じて前記ブラシレスモータの駆動コイルに駆動電流を
供給する駆動部を備え、前記制御部は、前記検出手段の
出力に基づく前記回転子の回転位置が、回転で変化が予
測される回転位置情報と一致したとき、既に設定されて
いる前記回転子の回転位置情報を更新して設定する回転
位置情報設定手段と、前記回転位置情報設定手段で設定
されている回転子の回転位置情報が所定時間継続して変
化しない場合、異常と判定する第1の異常判定手段と、
前記検出手段の出力に基づく回転子の回転位置が、前記
回転位置情報設定手段で設定されている回転子の回転位
置情報及び回転で変化が予測される回転位置情報と一致
しないことが連続して確認された場合、異常と判定する
第2の異常判定手段とを有し構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は直流ブラシレスモータの駆動制御回路に関
し、複数のホール素子を用いた直流ブラシレスモータを
駆動する直流ブラシレスモータの駆動制御回路に関す
る。
〔従来の技術〕
従来より磁気ディスク装置のディスク回転駆動用にホ
ール素子を用いた直流ブラシレスモータが使用されてい
る。このようなモータはホール素子の検出信号から回転
子の回転位置を検出し、この回転子の回転位置に応じて
スイッチング信号を生成し、コイルに流す電流のスイッ
チングを行なう。
従来、回転位置1〜6の6状態を持つモータでは3つ
のホール素子を用いて上記回転位置を検出している。こ
の場合3ビットの検出信号で表わされる8状態のうち2
つの状態は論理的にありえないので検出信号がこのあり
えない2状態となった場合は論理回路で異常判定を行な
いモータを停止させている。これはホール素子が故障し
た状態でコイルの通電を行なうとモータを破壊するおそ
れがあるからである。
また、静電ノイズやチャタリングによって上記異常判
定がなされないように波形割れ防止回路を設けて異常判
定の制限を行なっている。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来の直流ブラシレスモータの駆動制御回路はハード
ウェアの論理回路で構成され、異常判定の論理回路も必
要として回路が大型化してしまう。
また異常判定は3ビットの検出信号がありえない2状
態となったときにしか行なわれず、判定が大まかである
という問題があった。
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、異常判定の
精度が向上し、回路を小型化できる直流ブラシレスモー
タの駆動制御回路を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
第1図は本発明回路の原理図を示す。
同図中、制御部1は回転子の改定位置を検出する検出
手段2a〜2cに接続され、この検出手段2a〜2cの出力に応
じてモータ駆動制御信号を発生する。駆動部3はモータ
駆動制御信号に応じてブラシレスモータ4の駆動コイル
に駆動電流を供給する。前記制御部1は、検出手段2a〜
2cの出力に基づく回転子の回転位置が、回転で変化が予
測される回転位置情報と一致したとき、既に設定されて
いる回転子の回転位置情報を更新して設定する回転位置
情報設定手段6と、回転位置情報設定手段6で設定され
ている回転子の回転位置情報が所定時間継続して変化し
ない場合、異常と判定する第1の異常判定手段7と、検
出手段2a〜2cの出力に基づく回転子の回転位置が、回転
位置情報設定手段6で設定されている回転子の回転位置
情報及び回転で変化が予測される回転位置情報と一致し
ないことが連続して確認された場合、異常と判定する第
2の異常判定手段8とを有する。
また、回転位置情報設定手段6は、回転子の回転位置
が、回転で変化が予測される回転位置情報を一致して所
定回数連続したとき、既に設定されている回転子の回転
位置情報を更新して設定する。
〔作用〕
本発明においては、回転位置情報設定手段6で設定さ
れている回転子の回転位置情報が所定時間継続して変化
しない場合は、第1の異常判定手段7で異常と判定する
ため、異常判定が厳しく高精度となる。また、検出手段
の出力に基づく回転子の回転位置が、回転位置情報設定
手段6で設定されている回転子の回転位置情報及び回転
で変化が予測される回転位置情報と一致しないことが連
続して確認された場合に、第2の異常判定手段8で異常
と判定するため静電ノイズによる異常判定のおそれがな
くなり、従来の信号割れ防止回路を設ける必要がなく、
ハードウェアの論理回路が少なくなり回路が小型化し、
更に、回転位置情報設定手段6は回転子の回転位置が、
回転で変化が予測される回転位置情報と一致して所定回
数連続したとき既に設定されている回転子の回転位置情
報を更新して設定するため、チャタリングによる異常判
定のおそれがなくなる。
〔実施例〕
第2図は本発明の直流ブラシレスモータの一実施例の
ブロック図を示す。
同図中、モータ10は2極構成の回転子11と、固定子の
スター結線されたL1,L2,L3と、固定子に設けられて回
転子11の回転を検出するホール素子12a,12b,12cより構
成されている。
ホール阻止12a,12b,12c夫々の出力する第3図
(A),(B),(C)に示す如き検出信号a,b,c夫々
はマイクロプロセッサ(MPU)15に供給される。
MPU15は上記の検出信号a,b,cから回転11の回転位置
(第3図に状態1〜6で示す)を検出し、第3図(D)
〜(I)夫々に示すスイッチング信号d〜i夫々を生成
し、駆動回路16を構成するNチャンネルFET171〜176
々のゲートに供給する。またMPU15はコンピュータ等の
上位装置18と接続され、この上位位置から各種コマンド
が供給される。
駆動回路16はFET171,173,175夫々のドレインに電圧
Vccを印加し、FET172,174,176夫々のソースを接地
し、FET171,173,175夫々のソースにFET172,174,176
夫々のドレインを接続した構成であり、FET171〜176
々はゲートにハイレベルのスイッチング信号を供給され
たときにのみオンする。またFET171,173,175夫々のソ
ース(即ち172,174,176夫々のドレイン)はコイル
L1,L2,L3夫々の一端に接続されている。
このため、例えば第3図に示す状態1ではスイッチン
グ信号d,iのハイレベル時にFET171,176夫々がオンし
て、コイルL1からコイルL3に電流が流れる。
第4図はMPUが実行する異常判定処理の一実施例のフ
ローチャートを示す。
同図中、まずホール素子12a〜12cの検出信号から回転
位置を検出し、回転位置の番号i(iは1から6までの
整数をとる)を設定する(ステップ21)。次に、この回
転位置の番号iに応じたスイッチング信号d〜iを出力
し、コイルL1〜L3のいずれかに電流を流すと共に、コイ
ルL1〜L3のいずれかに電流を流して回転駆動を行なって
からの時間を計るためにタイマーをスタートさせ(ステ
ップ22)、カウンタR1を「4」にセットし、カウンタR0
を「10」にセットする(ステップ23)。カウンタR1はス
テップ29の回転位置検出による回転位置がステップ21で
先に検出した回転位置i(例えばi=1)から予測され
る回転位置i+1(但し、i=6のときi+1=1とす
る)と一致したときにカウントダウンするカウンタであ
る。また、カウンタR0はステップ29の回転位置検出によ
る回転位置がステップ21で先に検出した回転位置i及び
この回転位置iから予測される回転状態i+1と異なる
ときにカウントダウンするカウンタである。この後FET1
71〜176のうちオンしているFETの電流量が所定値以上か
どうかを判別し(ステップ24)、所定値以上であればオ
ンしているFETをオフし(ステップ25)、所定値未満で
あればオンしているFETをそのままオンさせる(ステッ
プ26)。モータの速度制御は所定値の駆動電流のパルス
幅で制御しているので駆動電流が所定値以上となるとき
モータ駆動を止めるために上記のステップ24〜26が設け
られている。
ステップ27ではタイマーの値が1.2秒以下であるかど
うかを判断し、1.2秒を越えていれば異常とみなしアラ
ームを上位装置18に通知すると共にモータを停止させ
(ステップ28)、処理を終了する。この1.2秒は回転位
置iから回転位置i+1への変化が検出するための所定
時間の一例であり、コイルL1〜L3のいずれかに電流を流
して回転駆動を行なってからタイマーで計った時間が所
定時間1.2秒を越えても上記の回転位置の変化が検出さ
れない場合はステップ28に進んでいる。なお、上記の回
転位置の変化が検出された場合にはステップ22が実行さ
れタイマーが再スタートされる。上記のステップ22,27,
28が第1の異常判定手段7に対応する。1.2秒以下であ
ればホール素子12a〜12cの検出信号から回転位置を検出
し(ステップ29)、この検出した回転位置の番号が「i
+1」かどうかを判別する(ステップ30)。上記のステ
ップ21,29,30,37〜41が、ホール素子(検出手段)12a〜
12cの出力に基づく回転子11の回転位置が、回転で変化
が予測される回転位置情報と一致したとき、既に設定さ
れている回転子の回転位置情報を更新して設定する回転
位置情報設定手段6に対応する。ステップ29で検出した
回転位置の番号がi+1でなければカウンタR1を「4」
にリセットし(ステップ31)、ステップ29で検出した回
転位置の番号が「i」かどうかを判別し(ステップ3
2)、これが満足されていればカウンタR0を「10」にリ
セットし(ステップ33)ステップ24に戻る。
また、ステップ32で検出した回転位置の番号が「i」
でない場合にはカウンタR0を「1」だけデクリメントし
(ステップ34)、カウンタR0が「0」かどうかを判別す
る(ステップ35)。カウンタR0が「0」でなければステ
ップ24に戻り、「0」であれば、ステップ29による回転
位置検出を10回行なっても先に検出した回転位置i及び
これから予測される回転位置i+1と異なるので異常と
みなしアラームを上位装置18に通知すると共にモータを
停止させ(ステップ36)、処理を終了する。上記のステ
ップ23,30,32,33、34、35,36が第2の異常判定手段8に
対応する。
また、ステップ30で検出した回転位置の番号が「i+
1」であればカウンタR1を「1」だけデクリメントし
(ステップ37)、カウンタR1が「0」かどうかを判別す
る(ステップ38)。カウンタR1が「0」でなければステ
ップ24に戻り、「0」であればステップ29による回転位
置の検出結果が4回連続して回転位置iから予測される
回転位置i+1であるため、静電ノイズやチャタリング
の影響を受けることなく正常に回転しているとみなし、
回転位置の番号iを「1」だけインクリメントし(スッ
ップ39)、番号iが「6」を越えていれば番号iを
「1」にリセットし(ステップ40,41)、ステップ22に
戻る。
このように、設定されている回転子の回転位置情報が
所定時間継続して変化しない場合は異常と判定するた
め、異常判定が厳しく高精度となる。また、回転子の回
転位置が、設定されている回転子の回転位置情報及び回
転で変化が予測される回転位置情報と一致しないことが
連続して確認された場合に異常と判定するため、静電ノ
イズによる異常判定のおそれがなくなり、従来の信号割
れ防止回路を設ける必要がなく、ハードウェアの論理回
路が少なくなり回路を小型化でき、更に、回転子の回転
位置が、回転で変化が予測される回転位置情報と一致し
て所定回数連続したとき既に設定されている回転子の回
転位置情報を更新して設定するため、チャタリングによ
る異常判定のおそれがなくなる。
〔発明の効果〕
上述の如く、本発明の直流ブラシレスモータの駆動制
御回路によれば、モータの回転異常の判定を厳しく高精
度に行なうことができ、かつ回路を小型化でき、実用上
きわめて有用である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明回路の原理図、 第2図は本発明回路の一実施例のブロック図、 第3図は第2の回路各部の信号波形図、 第4図は異常判定処理のフローチャートである。 図において、 1は駆動制御回路、2a〜2cはホール素子、3は駆動回
路、4はモータ、6は状態変化検出手段、7は第1の異
常検出手段、8は第2の異常検出手段 を示す。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】回転子の回転位置を検出する検出手段を備
    えた直流ブラシレスモータの駆動制御回路において、 前記検出手段に接続され、当該検出手段の出力に応じて
    モータ駆動制御信号を発生する制御部と、 前記モータ駆動制御信号に応じて前記ブラシレスモータ
    の駆動コイルに駆動電流を供給する駆動部を備え、 前記制御部は、 前記検出手段の出力に基づく前記回転子の回転位置が、
    回転で変化が予測される回転位置情報と一致したとき、
    既に設定されている前記回転子の回転位置情報を更新し
    て設定する回転位置情報設定手段(6)と、 前記回転位置情報設定手段で設定されている回転子の回
    転位置情報が所定時間継続して変化しない場合、異常と
    判定する第1の異常判定手段(7)と、 前記検出手段の出力に基づく回転子の回転位置が、前記
    回転位置情報設定手段で設定されている回転子の回転位
    置情報及び回転で変化が予測される回転位置情報と一致
    しないことが連続して確認された場合、異常と判定する
    第2の異常判定手段(8)と を有することを特徴とする直流ブラシレスモータの駆動
    制御回路。
  2. 【請求項2】請求項1記載の直流ブラシレスモータの駆
    動制御回路において、 前記回転位置情報設定手段(6)は、前記回転子の回転
    位置が、回転で変化が予測される回転位置情報と一致し
    て所定回数連続したとき、既に設定されている前記回転
    子の回転位置情報を更新して設定すること を特徴とする直流ブラシレスモータの駆動制御回路。
JP2028724A 1990-02-08 1990-02-08 直流ブラシレスモータの駆動制御回路 Expired - Lifetime JP2756167B2 (ja)

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JPH03235692A JPH03235692A (ja) 1991-10-21
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JP2006027090A (ja) * 2004-07-16 2006-02-02 Nidec-Shimpo Corp 陶芸用電動ろくろ装置
JP5408416B2 (ja) * 2009-07-03 2014-02-05 日立工機株式会社 電動工具

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JPS61240882A (ja) * 1985-04-17 1986-10-27 Hitachi Ltd 無刷子電動機の安全装置
JPH0736712B2 (ja) * 1987-04-22 1995-04-19 松下電器産業株式会社 制御装置

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