JPH03143294A - モータ電流検出回路 - Google Patents

モータ電流検出回路

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JPH03143294A
JPH03143294A JP1279949A JP27994989A JPH03143294A JP H03143294 A JPH03143294 A JP H03143294A JP 1279949 A JP1279949 A JP 1279949A JP 27994989 A JP27994989 A JP 27994989A JP H03143294 A JPH03143294 A JP H03143294A
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flowing
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Nobuo Nagasaka
伸夫 長坂
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の要約 パルス幅変調によって駆動されるモータにおいて スイ
ッチング回路のオン時間の172の時点と、ターンオフ
後からオフ時間の172の時点の2度のタイミングで、
モータに流れる電流を検出し、得られた2つの電流値と
オン時間、オフ時間から、制御周期の1区間内の平均電
流値を算出することにより、モータ平均電流値を検出す
る。
発明の背景 技術分野 この発明は、パルス幅変調(PWM)によって駆動され
るモータに流れる電流の検出回路に関する。
従来技術とその問題点 パルス幅変調によるモータの制御では、モータ電流が脈
動するため制御周期における平均電流を如何にして検出
するかが問題となっている。この平均電流を検出する一
例として、スイッチング回路のオン時間(PWH信号)
の1/2となるタイミングでモータ電流をA/D変換し
、この得られた電流値をモータ平均電流としているもの
 たとえば正木良三ほかr 1672ワンチツプマイコ
ンに適した新電流検出方式」平成元年電気学会全国大会
、P、13−61に示されているものがある。
ここで第5図にモータに流れる電流の一例を示す。この
図において1符号A1で立上りのときの過渡状態が、符
号B1で立下りのときの過渡状態が、符号C1で定常状
態がそれぞれ示されており、また第6図に立下りのとき
の過渡状態の拡大図が、第7図に定常状態の拡大図がそ
れぞれ示されている。上記の方式では、第7図に示すよ
うにモータに流れる電流が定常状態のときにおいては得
られる電流値が平均電流値にほぼ等しい値となるが第6
図に示すように電流が過渡状態のときにおいては、平均
値との誤差ε(11とiavとの差)が大きく精度が悪
いものとなる。
また他の一例として、スイッチング回路がターンオンし
てから一定時間後にモータ電流をA/D変換して得られ
る電流値を平均電流値とするもの、特開昭Bl−185
087号公報に記載の電動機制御装置がある。この装置
ではモータの電気的時定数などの回路定数を考慮してあ
らかじめ決定された電流の増加曲線を用いて、平均電流
をとるタイミングを索引し、そのタイミングで電流値を
取り込んでいる。
しかしながらこの装置では、得られる電流値と実際の平
均電流値との誤差を小さくするためにモータの速度に比
例した速度起電力が発生することを考慮して、電源電圧
および速度起電力をそれぞれ別に検出し、特性パターン
より最適なタイミングを選んでおり、電圧検出器が余分
に必要となるのでコストアップとなる。また電圧検出器
の精度によりモータ電流検出精度が影響をうけることと
なる。さらに速度起電力を含めた電流の増加曲線をあら
かじめ決定しておき電圧検出をなくしても決まったパタ
ーンの制御しかできないので、汎用性がなくなる。また
実際のモータの電流増加曲線とあらかじめ決定した増加
曲線が温度や、モータの負荷、その他の外乱によって違
いが出来るので高精度な検出をすることができなくなる
発明の概要 発明の目的 この発明は、モータ電流がどのような増加、減少曲線を
とっても、定常、過渡状態ともに比較的精度良くモータ
電流の平均値を検出することができる回路を提供するこ
とを目的とする。
発明の構成および効果 この発明は、パルス幅変調によって駆動されるモータに
流れる平均電流を検出する回路であり。
パルス幅を制御するスイッチ回路のオン時間の中間の時
点とオフ時間の中間の時点とを算出するタイミング算出
手段、上記タイミング算出手段により算出されたオン時
間の中間の時点とオフ時間の中間の時点にモータに流れ
る電流値を検出する電流検出回路、および上記電流検出
回路によって検出される電流値と上記スイッチ回路のオ
ン時間とオフ時間とから上記モータに流れる平均電流を
算出する平均電流算出手段を備えていることを特徴とす
る。
この発明によると、モータ電流検出回路を上述のような
構成としたので従来の電流検出回路のように電源電圧、
モータ速度起電力を検出することなくいろいろな増加2
減少曲線をとるモータ電流値であっても定常、過渡状態
ともに比較的精度良くモータに流れる平均電流値を検出
することができることとなる。また余分な検出器がいら
ないのでコストアップを防ぐことができ、電流検出器以
外の検出器の精度が得られる平均電流値に対して影響し
ない。
そして、モータ制御装置の電流制御部の制御性が良くな
り、より高精度な位置決め、速度制御が可能となる。
実施例の説明 第1図はこの発明の機能ブロック図である。平均電流i
 の算出は制御手段lOによって行なわれv る。パルス幅変調(PWM)によって駆動されるモータ
手段5に流すべき電流の指令値はオン時間算出手段1に
与えられる。このオン時間算出手段1により、モータ手
段5に流れる電流114をオン、オフ制御するスイッチ
ング手段3のオン時間か、電流指令値と実際に流れる電
流とが等しくなるように算出される。
オン時間算出手段1によって算出されるスイッチング手
段3のオン時間(PWM信号の制御周期に対するオン時
間)は、スイッチング制御手段2に与えられる。これに
よりスイッチング制御手段2はオン時間にもとづいてス
イッチング手段3をオン、オフ制御する。またオン時間
算出手段1−では、オン時間とともにスイッチング手段
3のオフ時間も算出される。これらのオン時間およびオ
フ時間はタイミング制御手段8とモータ平均電流算出手
段9にそれぞれ与えられる。モしてモータ手段5に流れ
る制御周期の平均電流が算出される。
モータ手段5は電源手段6によって駆動される。スイッ
チング手段3がオンとなるとモータ手段5に電流LMが
流れる。またスイッチング手段3がオフとなってもモー
タ手段5がループを形成すると、モータ手段5により生
じる速度起電力によってモータ手段5には電流114が
流れる。モータ手段5に流れる電流LMは電流検出手段
4によってモータ電流LMの変化を電圧に変えて検出さ
れる。電流検出手段4によって検出された電流値i (
この電流値もLMで表わす)はA/D(アナログ/ディ
ジタル)変換手段7に与えられ1 ディジタル制御のた
めにアナログ値からディジタル値に変換される。
タイミング制御手段8はオン時間算出手段1から与えら
れるオン時間およびオフ時間にもとづいて、スイッチン
グ手段3のターンオン後から2オン時間の1/2の時点
のタイミングT1とターンオフ後からオフ時間の172
の時点のタイミングT を算出し、この算出された時点
T  、T  に2               1
 2おいてA/D変換手段7にトリガ信号を与える。
A/D変換手段7によって、オン時間の1/2の時点の
タイミングT1でモータ手段5に流れる電流値11とオ
フ時間の1/2の時点のタイミングT2でモータに流れ
る電流値12とがモータ平均電流算出手段9に与えられ
る。モータ平均電流算出手段9では得られた電流値とス
イッチング手段3のオン時間とを用いてモータ手段5に
流れる平均電流i を算出する。この平均電流i は次
式%式% によって得ることができる。
lav + l t +(1−α) (1211)  
・・−(1)ここでαはスイッチング手段3のオン時間
の1区間(オン時間とオフ時間を加えたもの)に対する
割合(PWM幅)である。
第(1)式は、ltとl a−誤差をε1とし12と1
 の誤差をε とするときεl:ε2−av     
       2 α:1−αの関係にあることを示している。
モータ平均電流算出手段9によって算出され平均電流i
 はオン時間算出手段1に与えられるこav ととなる。
第2図はこの発明の実施例を示すブロック図である。第
2図においてCP U 15は第1図に示すオン時間算
出手段]、スイッチング制御手段2.タイミング制御手
段8およびモータ平均電流算出手段9の行なう役割に対
応する。またPWMタイマ11および制御パルス発生回
路12はスイッチング制御手段2に、A/D変換回路7
はA/D変換手段7に、タイマ14はタイミング制御手
段にそれぞれ対応する。さらに分枝回路21.22およ
びFET3A〜3Dはスイッチング手段3に、モータ5
はモータ手段5に、電源6は電源手段6にそれぞれ対応
する。
制御装置10はCPU1.5を含んでいる。CPU15
は所定の処理手順およびデータを記憶したRAM16お
よびROM]、7を備えている。このCPUl5はモー
タ5の制御のための各種制御演算の実行、スイッチング
素子としてのFET3A、3B、3Cおよび3Dのオン
時間(PW’M信号)の決定、電流値取り込みタイミン
グ時間T  、T  の算出。
2 このタイミングでA/D (アナログ/ディジタル)変
換回路7に変換スタート・トリガ信号を与える処理を行
なう。
CPU15によって算出されるFET3A〜3Dのオン
時間は、電流指令値と実際に流れる電流とが等しくなる
ように算出される。さらにCPU15およびタイマ(4
にはクロック発生回路30からの基準クロック信号が与
えられ、CPU15の動作およびタイマ14のカウント
に使用される。
 0 CPU15によって決定されたFET3A〜3Dのオン
時間はPWMタイマーlに与えられる。
PWMタイマー1によってFET3A〜3Dのオン時間
が計測される。制御パルス発生回路12はCPU15に
よって決定されたFET3A〜3Dのオン時間に従って
制御パルスS およびS2を発生する。制御パルスSl
は第1の分枝回路21に。
制御パルスS2は第2の分枝回路22に与えられる。こ
れによりたとえば制御パルスStはブリッジ回路に接続
されているFET3AとFET3Cとをオン1オフ制御
し2制御パルスS2はブリッジ回路に接続されているF
ET3BとFET3Cとをオン、オフ制御することとな
る。
ブリッジ回路には電源6が接続されており、この電源6
によりモータ5が駆動される。またモータ5と直列に電
流検出回路4が接続され、モータ5に流れる電流値が電
圧値に変換されて検出される。この値はディジタル制御
のためにA/D変換回路7に与えられることにより、デ
ィジタル量に変換されてCPU15に取込まれる。
1 タイマ14はモータ5に流れる電流IMを読取るタイミ
ングを計測するものである。この発明においては、PW
M信号がオンとなっている時間の1/2の時点TIとP
WM信号がオフとなっている時間の1/2の時点T2と
の2点においてモータ5に流れる電流IMを読取るので
 タイマ14はCPU15によって算出されたタイミン
グ時間T1およびT2を計測する。すなわちT1−α/
 2 T cおよびT2− (1/2+α/2)Tcの
2つのタイミングで電流値を読取る。Tcは1区間(オ
ン時間とオフ時間を加えたもの)の時間である。タイミ
ング時間T1およびT2はCPU15に与えられる。モ
してCP U 15からタイミング時間T1およびT2
でA/D変換回路7にトリガ信号が与えられ1 この時
点T1およびT2にモータ5に流れる電流値LMがli
および12として読取られることとなる。
オフ時間中には、電源6からモータ5に電圧が与えられ
ないが、モータ5に発生する速度起電力によってモータ
5には電流IMが流れる。そし 2 て、上記のタイミングT2によって電流値i2が読取ら
れることとなる。たとえばFET3Aおよび3Bがオフ
でFET3Cおよび3Dがオンであるとモータ5には電
源6から電圧が供給されないが、FET3C,FET3
Dおよびモータ5で形成するループにモータ5の速度起
電力によりオフ時間にモータ電流LMが流れ上記の電流
値12が検出される。
CPU15はタイミング時間T、T2で変換された電流
値1 .12とPWM信号のオン時間。
オフ時間を使って、−区間内の平均電流i を算v 出する。この平均電流i は上述した第(1)式にv よって算出される。
第3図は台形加減速パターンでモータを回転するときの
モータに与える電流指令値を示している。第3図におい
て矢印A。で示す部分は立上りのときの過渡状態を、矢
印B。で示す部分は立下りのときの過渡状態を、矢印C
8で示す部分は定常状態をそれぞれ示している。
第4図は、第3図に示すような電流指令値にお3 ける立上りの過渡状態、立下りの過渡状態および定常状
態のそれぞれのときの実際のモータ電流LMの脈動部の
波形をPWM幅ごとにまとめたものである。
電流11はPWM信号のオン時間の1/2の時点での電
流値であり、電流i2はPWM信号のオフ時間の1/2
の時点での電流値である。このため直線的に増加、減少
する電流の値は三角形の相似の関係から、高さも1/2
となり、その電流値はオン時間およびオフ時間に流れる
電流値の平均値となる。
この発明によると第4図に示すように電源電圧、誘導起
電力の検出する余分な検出器を使用することなく、モー
タ電流がどんな増加1減少曲線をとっても、定常過渡状
態ともに2精度良くモータ電流を検出することができる
。さらに得られる平均電流はPWM幅に左右されず2比
較的に精度の良いものとなる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の機能ブロック図、第2図は 4 この発明の実施例を示すブロック図、第3図はモータ電
流指令値の一例を示すグラフ、第4図は立上りのときの
過渡状態、立下りのときの過渡状態および定常状態のそ
れぞれのときの実際のモータ電流の脈動部の波形をPW
M幅ごとにまとめたものである。 第5図はモータに流れる電流の一例を示すグラフ、第6
図は過渡状態にモータに流れる電流を示すグラフ、第7
図は定常状態にモータに流れる電流を示すグラフである
。 1・・・オン時間算出手段。 3・・・スイッチング手段。 3A〜3D・・・FET。 4・・・電流検出手段(回路) 5・・・モータ。 7・・・A/D変換手段(回路)。 9・・・平均モータ電流算出手段。 10・・・制御手段(装置)。 11・・・PWMタイマ。  5 12・・・制御パルス発生回路。 14・・・タイマ 15−= CP  U 。 以 上

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 パルス幅変調によって駆動されるモータに流れる平均電
    流を検出する回路であり、 パルス幅を制御するスイッチ回路のオン時間の中間の時
    点とオフ時間の中間の時点とを算出するタイミング算出
    手段、 上記タイミング算出手段により算出されたオン時間の中
    間の時点とオフ時間の中間の時点にモータに流れる電流
    値を検出する電流検出回路、および 上記電流検出回路によって検出される電流値と上記スイ
    ッチ回路のオン時間とオフ時間とから上記モータに流れ
    る平均電流を算出する平均電流算出手段、 を備えたモータ電流検出回路。
JP1279949A 1989-10-30 1989-10-30 モータ電流検出回路 Expired - Lifetime JP2861133B2 (ja)

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WO2005070746A1 (de) * 2004-01-27 2005-08-04 Robert Bosch Gmbh Verfahren und vorrichtung zum bestimmen eines zeitlichen mittelwertes eines pulsbreitenmodulierten stroms eines elektromotors

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53103524A (en) * 1977-02-23 1978-09-08 Mitsubishi Electric Corp Chopper current control system

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53103524A (en) * 1977-02-23 1978-09-08 Mitsubishi Electric Corp Chopper current control system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005070746A1 (de) * 2004-01-27 2005-08-04 Robert Bosch Gmbh Verfahren und vorrichtung zum bestimmen eines zeitlichen mittelwertes eines pulsbreitenmodulierten stroms eines elektromotors

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