JPH07194169A - ブラシレス直流電動機の速度制御方法およびブラシレス直流電動機 - Google Patents
ブラシレス直流電動機の速度制御方法およびブラシレス直流電動機Info
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- JPH07194169A JPH07194169A JP6317570A JP31757094A JPH07194169A JP H07194169 A JPH07194169 A JP H07194169A JP 6317570 A JP6317570 A JP 6317570A JP 31757094 A JP31757094 A JP 31757094A JP H07194169 A JPH07194169 A JP H07194169A
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-
- H—ELECTRICITY
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- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/08—Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor
-
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-
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- H02P6/14—Electronic commutators
-
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- H02P2209/07—Trapezoidal waveform
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】ブラシレス直流電動機にロータが所定のロータ
位置に到達したときからそれぞれ充電される記憶素子が
設けられる。その際この記憶素子のパラメータが変化す
る。このパラメータが所望のパラメータに依存する別の
パラメータと比較される。所定の比較基準に達する際に
比較信号が形成される。この比較信号の開始と第２の所
定のロータ位置（これは第１の所定のロータ位置に時間
的に続く）との時間間隔が測定され、この測定値に基づ
いてブラシレス直流電動機の通電が制御される。 【効果】簡単な手段、特に単純なマイクロプロセッサを
用いて、回転速度が制御されうると共に、様々な展開が
可能である。
位置に到達したときからそれぞれ充電される記憶素子が
設けられる。その際この記憶素子のパラメータが変化す
る。このパラメータが所望のパラメータに依存する別の
パラメータと比較される。所定の比較基準に達する際に
比較信号が形成される。この比較信号の開始と第２の所
定のロータ位置（これは第１の所定のロータ位置に時間
的に続く）との時間間隔が測定され、この測定値に基づ
いてブラシレス直流電動機の通電が制御される。 【効果】簡単な手段、特に単純なマイクロプロセッサを
用いて、回転速度が制御されうると共に、様々な展開が
可能である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ブラシレス直流電動機
の速度制御方法およびこの方法を実施するためのブラシ
レス直流電動機に関する。
の速度制御方法およびこの方法を実施するためのブラシ
レス直流電動機に関する。
【０００２】
【従来の技術】ブラシレス直流電動機ではその速度を自
動的に所定の外部条件に適応することがたびたび所望さ
れる。１つの例は、電動機がファンを駆動する場合に、
測定された温度に速度を適合することである。センサを
介して温度が測定される場合にはセンサが故障したり、
センサへの接続路が断絶したりすることがあり、このよ
う場合には例えば冷却不足による損傷を回避するため、
電動機を比較的高い回転数に自動的に保持することが必
要である。もちろんこのような必要性および類似の必要
性は非常に簡単で安価な手段によって満たされなければ
ならない。というのは、高価で技術的に複雑な手段は、
動作が確実であるにしても市場には受け入れられないか
らである。さらにこのような装置を電動機の内部に収容
しなければならないという要請もしばしばあるが、この
ことは実現するのが技術的に困難である。
動的に所定の外部条件に適応することがたびたび所望さ
れる。１つの例は、電動機がファンを駆動する場合に、
測定された温度に速度を適合することである。センサを
介して温度が測定される場合にはセンサが故障したり、
センサへの接続路が断絶したりすることがあり、このよ
う場合には例えば冷却不足による損傷を回避するため、
電動機を比較的高い回転数に自動的に保持することが必
要である。もちろんこのような必要性および類似の必要
性は非常に簡単で安価な手段によって満たされなければ
ならない。というのは、高価で技術的に複雑な手段は、
動作が確実であるにしても市場には受け入れられないか
らである。さらにこのような装置を電動機の内部に収容
しなければならないという要請もしばしばあるが、この
ことは実現するのが技術的に困難である。
【０００３】欧州公開特許第４２５４７９明細書から、
（温度に依存して制御される）ファン用のブラシレス直
流電動機において、温度の下降と共に出力段回路を比較
的に長時間遮断し、これにより温度に反比例する、転流
時点後の投入遅延を行うことが公知である。この基本思
想の利点は、本発明でも適用される。これについては、
前記欧州公開特許第４２５４７９明細書の第１８段、第
１９〜３３行を参照されたい（この基本思想は、欧州公
開特許第４２５４７９明細書より時間的に後で、ドイツ
特許庁および欧州特許庁により新たに特許された。例え
ばドイツ連邦共和国特許公開３７８３９３１号明細書、
またはドイツ連邦共和国特許第４０３２９８８号明細書
参照。）
（温度に依存して制御される）ファン用のブラシレス直
流電動機において、温度の下降と共に出力段回路を比較
的に長時間遮断し、これにより温度に反比例する、転流
時点後の投入遅延を行うことが公知である。この基本思
想の利点は、本発明でも適用される。これについては、
前記欧州公開特許第４２５４７９明細書の第１８段、第
１９〜３３行を参照されたい（この基本思想は、欧州公
開特許第４２５４７９明細書より時間的に後で、ドイツ
特許庁および欧州特許庁により新たに特許された。例え
ばドイツ連邦共和国特許公開３７８３９３１号明細書、
またはドイツ連邦共和国特許第４０３２９８８号明細書
参照。）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の基本的課題
は、新規なブラシレス直流電動機の速度制御方法および
この方法を実施するための新規な電動機を提供すること
である。さらなる視点において、本発明は、簡単な構成
部品により所定の要求（例えば温度等の外部条件）に速
度を適合制御することができるブラシレス直流電動機の
速度制御方法、或いはその手段を提供することを課題と
する。さらに、別の視点において、安全手段を備えた、
速度制御方法、装置を提供せんとする。さらに別の視点
として、簡単な共通の基本構造により、高度な制御を行
う場合にも、単純なニーズの使用の場合にも、いずれも
共通して適応できる、適合性の高いブラシレス直流電動
機及びその制御方法を提供せんとする。
は、新規なブラシレス直流電動機の速度制御方法および
この方法を実施するための新規な電動機を提供すること
である。さらなる視点において、本発明は、簡単な構成
部品により所定の要求（例えば温度等の外部条件）に速
度を適合制御することができるブラシレス直流電動機の
速度制御方法、或いはその手段を提供することを課題と
する。さらに、別の視点において、安全手段を備えた、
速度制御方法、装置を提供せんとする。さらに別の視点
として、簡単な共通の基本構造により、高度な制御を行
う場合にも、単純なニーズの使用の場合にも、いずれも
共通して適応できる、適合性の高いブラシレス直流電動
機及びその制御方法を提供せんとする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】［注記］本願において
「転流」の語は一般に「整流」（Kommutierung）とも称
される、モータコイルへの電流の切替の意味で用いる。
また、請求の範囲に括弧内に付記した図面、参照符号、
例示語句等は、理解を助けるためにすぎず、本発明を図
示の態様に限定することを必ずしも意図しない。
「転流」の語は一般に「整流」（Kommutierung）とも称
される、モータコイルへの電流の切替の意味で用いる。
また、請求の範囲に括弧内に付記した図面、参照符号、
例示語句等は、理解を助けるためにすぎず、本発明を図
示の態様に限定することを必ずしも意図しない。
【０００６】本発明の一の視点によれば上記基本的課題
は以下のようにして達成される。
は以下のようにして達成される。
【０００７】（ａ）第１の所定のロータ位置（例：図１
２：０゜又は３６０゜）、例えば第１の転流時点の領域
でそれぞれパラメータ、例えばコンデンサにおける電圧
を初期値にセットし、引き続き時間に依存して変化させ
るステップと、
２：０゜又は３６０゜）、例えば第１の転流時点の領域
でそれぞれパラメータ、例えばコンデンサにおける電圧
を初期値にセットし、引き続き時間に依存して変化させ
るステップと、
【０００８】（ｂ）当該パラメータを例えば制御変数、
特に温度、に依存する別のパラメータと比較して、所定
の比較基準の際に比較信号を形成するステップと、
特に温度、に依存する別のパラメータと比較して、所定
の比較基準の際に比較信号を形成するステップと、
【０００９】（ｃ）比較信号の開始時点と、第１の所定
のロータ位置に続く第２の所定のロータ位置（例：図１
２：約１８０゜）の時点との時間差、例えば第１の転流
時点に続く第２の転流時点との時間差、または当該時間
差に近似する値および当該時間差の符号を求めるステッ
プと、
のロータ位置に続く第２の所定のロータ位置（例：図１
２：約１８０゜）の時点との時間差、例えば第１の転流
時点に続く第２の転流時点との時間差、または当該時間
差に近似する値および当該時間差の符号を求めるステッ
プと、
【００１０】（ｄ）当該時間差およびその符号に基づい
て、少なくとも所定の規則に従って、固定子電流の投入
および／または遮断を時間的に制御することにより解決
される。（以下「基本的特徴」と称する。）
て、少なくとも所定の規則に従って、固定子電流の投入
および／または遮断を時間的に制御することにより解決
される。（以下「基本的特徴」と称する。）
【００１１】
【作用】このような方法は、とくに簡単な手段、例えば
単純なマイクロプロセッサを用いて実現するのに適す
る。というのは、比較信号の発生と、第２の所定のロー
タ位置との間の時間差は、電動機が正常に運転している
場合にはゼロを中心にして変動し、したがって小容量の
カウンタにより高速に検出し、評価することができるか
らである。別の言い方をすれば、この時間差はすでに、
所望の速度と実際の速度との差を表している。したがっ
ていわゆる制御偏差、およびこの時間差がゼロになれ
ば、電動機は所望の速度で回転することになる。この時
間差がゼロでなければ、この時間差の符号が速度偏差の
方向（過度に速い、または過度に遅い）を表し、その絶
対値は制御偏差の大きさに対する尺度である。したがっ
て簡単な評価が可能である。
単純なマイクロプロセッサを用いて実現するのに適す
る。というのは、比較信号の発生と、第２の所定のロー
タ位置との間の時間差は、電動機が正常に運転している
場合にはゼロを中心にして変動し、したがって小容量の
カウンタにより高速に検出し、評価することができるか
らである。別の言い方をすれば、この時間差はすでに、
所望の速度と実際の速度との差を表している。したがっ
ていわゆる制御偏差、およびこの時間差がゼロになれ
ば、電動機は所望の速度で回転することになる。この時
間差がゼロでなければ、この時間差の符号が速度偏差の
方向（過度に速い、または過度に遅い）を表し、その絶
対値は制御偏差の大きさに対する尺度である。したがっ
て簡単な評価が可能である。
【００１２】
【開示の概要】以下の開示の概要は、本願発明の理解を
助けるためのものであり、この概要に本発明を限定する
ことを意図しないことを断わる。
助けるためのものであり、この概要に本発明を限定する
ことを意図しないことを断わる。
【００１３】この出願は一連の視点を含む。
【００１４】（i）基本的には、電動機の転流をマイク
ロプロセッサを用い制御することに関する。マイクロプ
ロセッサは、電動機が２つの転流信号間で回転するルー
プ数を計算することによって時間を測定する。これらの
ループの例は図１６と図１７に示される。これらのルー
プを旋回するには例えば１２５μｓかかり、次の転流が
生じるまでに例えば定格速度においては例えば５０回の
ループをめぐることができるとする。この場合所望の電
流に応じて、例えばループ４で電流が投入され、ループ
４７で電流が遮断されるものとする。
ロプロセッサを用い制御することに関する。マイクロプ
ロセッサは、電動機が２つの転流信号間で回転するルー
プ数を計算することによって時間を測定する。これらの
ループの例は図１６と図１７に示される。これらのルー
プを旋回するには例えば１２５μｓかかり、次の転流が
生じるまでに例えば定格速度においては例えば５０回の
ループをめぐることができるとする。この場合所望の電
流に応じて、例えばループ４で電流が投入され、ループ
４７で電流が遮断されるものとする。
【００１５】（ii）本発明の基本原理は回転速度制御に
適する。上述の（i）の例において、電動機が過度に速
く回転する場合、電流は例えばループ６の時点に遅らせ
て投入され、電動機の回転数が低くすぎる場合、電流ル
ープ２の時点に速めて投入されることができる。
適する。上述の（i）の例において、電動機が過度に速
く回転する場合、電流は例えばループ６の時点に遅らせ
て投入され、電動機の回転数が低くすぎる場合、電流ル
ープ２の時点に速めて投入されることができる。
【００１６】（iii）速度測定は巧妙に解決される。そ
のための基本原理について図１を参照。
のための基本原理について図１を参照。
【００１７】（iv）速度制御には計算過程が必要であ
る。この計算過程は、２コイル巻線電動機の場合、電流
空隙部で行うことができる。例えば図１２のステップ７
０、７６、８０を参照。
る。この計算過程は、２コイル巻線電動機の場合、電流
空隙部で行うことができる。例えば図１２のステップ７
０、７６、８０を参照。
【００１８】（v）コイル電流を遮断するためには、誘
導電圧が高い領域において先行する転流でのループ数
か、先行する複数の転流での平均値、例えば５０ループ
を検出（ないし記憶）し、次の転流の際にはループ４７
ですでに遮断する。これによりデジタル電流尾部抑圧
（パルス立下りフランクの抑圧）ができる。
導電圧が高い領域において先行する転流でのループ数
か、先行する複数の転流での平均値、例えば５０ループ
を検出（ないし記憶）し、次の転流の際にはループ４７
ですでに遮断する。これによりデジタル電流尾部抑圧
（パルス立下りフランクの抑圧）ができる。
【００１９】（vi）目標速度からの偏差を測定する間に
すでに測定の終了時には新たな値を使用すことができる
よう同時に制御器の比例値（Ｐ値）と積分値（Ｉ値）が
変化される。図１２のステップ７４または図１３のステ
ップ８９を参照。
すでに測定の終了時には新たな値を使用すことができる
よう同時に制御器の比例値（Ｐ値）と積分値（Ｉ値）が
変化される。図１２のステップ７４または図１３のステ
ップ８９を参照。
【００２０】（vii）本出願は、温度に依存して制御さ
れる制御器に対する適用を具体的展開とする。これは従
来のＩＣに対する代替を意味する。
れる制御器に対する適用を具体的展開とする。これは従
来のＩＣに対する代替を意味する。
【００２１】（viii）ブロッキング保護はソフトウエア
的に解決可能である。（図１６：ステップＳ２１４，Ｓ
２１６）
的に解決可能である。（図１６：ステップＳ２１４，Ｓ
２１６）
【００２２】（ix）速度が過度に低い場合は警報が発令
される。この警報は所望により記憶することができる。
される。この警報は所望により記憶することができる。
【００２３】（x）電動機はデジタルイネーブル信号Ｅ
／Ａにより特別の駆動電力なしで投入・遮断することが
できる。（図１５のステップＳ１３１Ｓ１３２を参照）
／Ａにより特別の駆動電力なしで投入・遮断することが
できる。（図１５のステップＳ１３１Ｓ１３２を参照）
【００２４】（xi）本発明の実現化には簡単で安価なマ
イクロプロセッサを用いることができる。
イクロプロセッサを用いることができる。
【００２５】
【展開態様】以下に本発明の上述の基本的特徴に基づい
て可能な本発明の様々な展開態様について概略を示す。
て可能な本発明の様々な展開態様について概略を示す。
【００２６】とくに有利には本発明では、所定のロータ
位置（例：図１２の０゜又は１８０゜）もしくは複数の
所定のロータ位置の１つが比較信号の存在と時間的に一
致した場合、または比較信号の発生直後に、記憶素子は
初期値にセットされる（請求項２）。両方の手段とも簡
単で確実な測定を行うことができる。しかし比較信号の
発生直後にリセットするのが全体としては比較的良好な
結果をもたらすように思える。
位置（例：図１２の０゜又は１８０゜）もしくは複数の
所定のロータ位置の１つが比較信号の存在と時間的に一
致した場合、または比較信号の発生直後に、記憶素子は
初期値にセットされる（請求項２）。両方の手段とも簡
単で確実な測定を行うことができる。しかし比較信号の
発生直後にリセットするのが全体としては比較的良好な
結果をもたらすように思える。
【００２７】別の展開では、パラメータの変化の開始
（これは時間に依存する）が所定のロータ位置に到達し
たこと、または複数の所定のロータ位置の１つに到達し
たことによりスタートされる（請求項３）。所定のロー
タ位置からスタートさせることにより、後続の評価が格
段に容易になり、したがって本発明の方法が格段に簡単
かつ高速に実施される。
（これは時間に依存する）が所定のロータ位置に到達し
たこと、または複数の所定のロータ位置の１つに到達し
たことによりスタートされる（請求項３）。所定のロー
タ位置からスタートさせることにより、後続の評価が格
段に容易になり、したがって本発明の方法が格段に簡単
かつ高速に実施される。
【００２８】本発明の方法ステップの経過をさらに強力
に高速化する展開例では、比較信号の発生と第１の所定
のロータ位置に続く第２のロータ位置との時間差を測定
する間に、少なくとも１つの制御変数、例えば比例制御
のＰ係数および／または積分制御のＩ係数が測定された
時間差およびその符号に適合するように連続的に変化さ
れる（請求項４）。これによりこの時間差の経過後には
すでに変化されたパラメータが存在することになる。時
間差の測定と制御変数の適合を順次連続して行うのでは
なく時間的に平行して行うことによって、測定の終了時
にはすでに適合されたパラメータが存在し、引き続きた
だちに処理することができる。ブラシレス直流電動機で
は、１サイクルのすべての過程を有利には３６０°内で
終了すべきであるから、このことは本発明の非常に重要
で有利な実施例である。
に高速化する展開例では、比較信号の発生と第１の所定
のロータ位置に続く第２のロータ位置との時間差を測定
する間に、少なくとも１つの制御変数、例えば比例制御
のＰ係数および／または積分制御のＩ係数が測定された
時間差およびその符号に適合するように連続的に変化さ
れる（請求項４）。これによりこの時間差の経過後には
すでに変化されたパラメータが存在することになる。時
間差の測定と制御変数の適合を順次連続して行うのでは
なく時間的に平行して行うことによって、測定の終了時
にはすでに適合されたパラメータが存在し、引き続きた
だちに処理することができる。ブラシレス直流電動機で
は、１サイクルのすべての過程を有利には３６０°内で
終了すべきであるから、このことは本発明の非常に重要
で有利な実施例である。
【００２９】同じ意味で本発明の別の展開例も有利であ
る。この展開例では、電動機の回転速度の過度に速い場
合に少なくとも１つのパラメータ（例：Ｐ，Ｉ）がロー
タの第１の回転角度領域（例：図１３で１８０゜以降）
で変化され、回転速度の過度に遅い場合に少なくとも１
つのパラメータが前記第１の回転角度領域とは異なる第
２の回転角度領域（例：図１２で１８０゜以前）で変化
される（請求項５）。この展開例では、ロータの３６０
°の回転中に使用できる時間を効率良く使用することが
でき、種々異なる回転角度領域に種々異なる計算ルーチ
ンを割り当てることができる。そのための有利な実施の
態様は請求項６に記載されている。第１の回転角度領域
の計算ルーチンを第２の角度領域の計算ルーチンに連動
させ、この２つの計算ルーチンの一方を他方に対して優
先させると有利である。通常は回転速度に対するルーチ
ンが下位に置かれる。
る。この展開例では、電動機の回転速度の過度に速い場
合に少なくとも１つのパラメータ（例：Ｐ，Ｉ）がロー
タの第１の回転角度領域（例：図１３で１８０゜以降）
で変化され、回転速度の過度に遅い場合に少なくとも１
つのパラメータが前記第１の回転角度領域とは異なる第
２の回転角度領域（例：図１２で１８０゜以前）で変化
される（請求項５）。この展開例では、ロータの３６０
°の回転中に使用できる時間を効率良く使用することが
でき、種々異なる回転角度領域に種々異なる計算ルーチ
ンを割り当てることができる。そのための有利な実施の
態様は請求項６に記載されている。第１の回転角度領域
の計算ルーチンを第２の角度領域の計算ルーチンに連動
させ、この２つの計算ルーチンの一方を他方に対して優
先させると有利である。通常は回転速度に対するルーチ
ンが下位に置かれる。
【００３０】単相電動機および二相電動機に対しては、
例えば制御過程に対する調整量の算出のための計算ステ
ップ、または速度降下の際の警報信号の計算をロータの
少なくとも１つの所定の回転角位置領域内で行うと有利
である。この所定の回転角位置領域では電動機の少なく
とも１つのコイル巻線（相）が無電流状態であり、有利
には電動機のすべてのコイル巻線（相）が無電流状態で
ある。この方法は請求項８に従ってさらに有利に発展さ
せることができる。
例えば制御過程に対する調整量の算出のための計算ステ
ップ、または速度降下の際の警報信号の計算をロータの
少なくとも１つの所定の回転角位置領域内で行うと有利
である。この所定の回転角位置領域では電動機の少なく
とも１つのコイル巻線（相）が無電流状態であり、有利
には電動機のすべてのコイル巻線（相）が無電流状態で
ある。この方法は請求項８に従ってさらに有利に発展さ
せることができる。
【００３１】本発明の第２の視点において、別の速度制
御方法が与えられる：即ちこの方法は、
御方法が与えられる：即ちこの方法は、
【００３２】ａ）所定の巻線の通電に先行する時間間隔
において、２つの順次連続する転流時点間の間隔、また
は当該時間間隔にほぼ相応する値（以下、転流時間値と
称する）を求めて記憶するステップと、
において、２つの順次連続する転流時点間の間隔、また
は当該時間間隔にほぼ相応する値（以下、転流時間値と
称する）を求めて記憶するステップと、
【００３３】ｂ）所定の巻線の通電の際、当該通電持続
時間をほぼ転流時点から連続的に検出するステップと、
時間をほぼ転流時点から連続的に検出するステップと、
【００３４】ｃ）該転流時間値よりも所定の時間間隔だ
け小さいものである通電の持続時間に達した際に、当該
巻線の電流を遮断するステップとからなる。
け小さいものである通電の持続時間に達した際に、当該
巻線の電流を遮断するステップとからなる。
【００３５】この方法はとくに、電動機のロータが磁極
間の狭いギャップを介して台形状に磁化される場合に適
する。この方法によって電動機の回転ノイズが低減さ
れ、遮断時突入電流による障害が低減される。その際有
利には前記の持続時間は、速度制御器の出力信号により
変化される。これによりとくに静粛な電動機運転が得ら
れ、個々の相に対する出力段トランジスタの領域に有利
には通電の遮断過程を遅延する遅延手段を設けることが
できる。
間の狭いギャップを介して台形状に磁化される場合に適
する。この方法によって電動機の回転ノイズが低減さ
れ、遮断時突入電流による障害が低減される。その際有
利には前記の持続時間は、速度制御器の出力信号により
変化される。これによりとくに静粛な電動機運転が得ら
れ、個々の相に対する出力段トランジスタの領域に有利
には通電の遮断過程を遅延する遅延手段を設けることが
できる。
【００３６】本発明第３の視点において別の制御方法が
与えられる。即ちこの方法は、
与えられる。即ちこの方法は、
【００３７】ａ）少なくとも部分的に少なくともロータ
の所定の第１回転角度領域（例：図１２の約１０〜１８
０゜）で実行する過度に低い回転速度状態に対応するス
テップと（図１２、図１７）
の所定の第１回転角度領域（例：図１２の約１０〜１８
０゜）で実行する過度に低い回転速度状態に対応するス
テップと（図１２、図１７）
【００３８】ｂ）過度に高い回転速度状態に対応するス
テップであって、少なくとも部分的に少なくともロータ
の所定の第２回転角度領域（例：図１３の約１９０〜３
６０゜）で実行され、この第２回転角度領域は第１回転
角度領域とは異なるものである、ステップ（図１３、図
１６）と、を含む（請求項１３）。これによって、種々
異なる経過を、ロータ回転の際に実行すべき経過に最適
に適合することができる。そのための有利な展開形態は
請求項１４に記載されている。
テップであって、少なくとも部分的に少なくともロータ
の所定の第２回転角度領域（例：図１３の約１９０〜３
６０゜）で実行され、この第２回転角度領域は第１回転
角度領域とは異なるものである、ステップ（図１３、図
１６）と、を含む（請求項１３）。これによって、種々
異なる経過を、ロータ回転の際に実行すべき経過に最適
に適合することができる。そのための有利な展開形態は
請求項１４に記載されている。
【００３９】本願の第４の視点として、請求項１５に記
載の構成により、回転速度が低い際に発生し、電動機の
不規則状態に相当し、短時間で非常に高い積分ファクタ
を引き起こすような値を弁別することができる。この場
合は相応する補助手段をトリガすることができる。この
ような補助手段は請求項１６および１７に記載されてい
る。
載の構成により、回転速度が低い際に発生し、電動機の
不規則状態に相当し、短時間で非常に高い積分ファクタ
を引き起こすような値を弁別することができる。この場
合は相応する補助手段をトリガすることができる。この
ような補助手段は請求項１６および１７に記載されてい
る。
【００４０】本願の第５の視点として、請求項１８に記
載された構成によって、電動機がブロックされたか否か
を識別することができ、ブロックされた場合には自動的
に遮断が行われる。請求項１９および２０はこの方法の
有利な実施態様に係る。
載された構成によって、電動機がブロックされたか否か
を識別することができ、ブロックされた場合には自動的
に遮断が行われる。請求項１９および２０はこの方法の
有利な実施態様に係る。
【００４１】第６の視点として、請求項２１には、プロ
グラムループに所定の時間的長さを与えることによって
過程の制御と同時に時間経過の測定も可能とするため
の、基本的方法手段が示されている。これは請求項２２
から２７においてさらに展開され、簡単な構造の高速に
動作するアルゴリズムによって多数の有利な解決手段が
得られる。
グラムループに所定の時間的長さを与えることによって
過程の制御と同時に時間経過の測定も可能とするため
の、基本的方法手段が示されている。これは請求項２２
から２７においてさらに展開され、簡単な構造の高速に
動作するアルゴリズムによって多数の有利な解決手段が
得られる。
【００４２】第７の視点として、冒頭に述べた基本的課
題を解決するブラシレス直流電動機は、請求項２８に記
載されている。このような電動機は非常に簡単な構成を
有する。電動機の展開形態は請求項２９から３２に記載
されている。
題を解決するブラシレス直流電動機は、請求項２８に記
載されている。このような電動機は非常に簡単な構成を
有する。電動機の展開形態は請求項２９から３２に記載
されている。
【００４３】本発明のその他の特徴は、他の従属項に示
されている。本発明の詳細および有利な実施例を以下、
図面に基づいて説明する。なお、実施例および従属請求
項は本発明の限定として理解すべきものではない。
されている。本発明の詳細および有利な実施例を以下、
図面に基づいて説明する。なお、実施例および従属請求
項は本発明の限定として理解すべきものではない。
【００４４】
【実施例】図１は、本発明の基本原理を非常に抽象化し
て簡単に示す。２０によりマイクロプロセッサが示され
ている。マイクロプロセッサにはＲＯＭ２１が配属され
ている。ＲＯＭ２１には電動機２５の運転に必要な命令
が記憶されている。これらの命令ないし命令によって制
御される演算は以下にフローチャートに基づいて説明す
る。
て簡単に示す。２０によりマイクロプロセッサが示され
ている。マイクロプロセッサにはＲＯＭ２１が配属され
ている。ＲＯＭ２１には電動機２５の運転に必要な命令
が記憶されている。これらの命令ないし命令によって制
御される演算は以下にフローチャートに基づいて説明す
る。
【００４５】図５は、本発明で使用することのできる型
式１７１０３ＧＳのマイクロプロセッサの端子を示す。
このマイクロプロセッサ２０はＲＯＭを有し、このＲＯ
Ｍは各１６ビットのワードに５１２ワード記憶すること
ができる。したがってこのＲＯＭはここで別個に図示し
ない。このマイクロプロセッサに対する端子および参照
符号は図５から直接理解することができるので、付加的
に説明しない。図５の参照符号は図１でも使用されてお
り、その説明には図５を参照することができる。このこ
とは個々のポートの符号に対してもあてはまる。参照符
号は型式１７１０３ＧＳに関連するものであり、これは
４ビットのデータ幅を有する通常のマイクロプロセッサ
である。
式１７１０３ＧＳのマイクロプロセッサの端子を示す。
このマイクロプロセッサ２０はＲＯＭを有し、このＲＯ
Ｍは各１６ビットのワードに５１２ワード記憶すること
ができる。したがってこのＲＯＭはここで別個に図示し
ない。このマイクロプロセッサに対する端子および参照
符号は図５から直接理解することができるので、付加的
に説明しない。図５の参照符号は図１でも使用されてお
り、その説明には図５を参照することができる。このこ
とは個々のポートの符号に対してもあてはまる。参照符
号は型式１７１０３ＧＳに関連するものであり、これは
４ビットのデータ幅を有する通常のマイクロプロセッサ
である。
【００４６】図１の回路構成は、電動機２５を温度に依
存して次のように制御ないし調整するために用いる。す
なわち電動機が、温度が低い際には低い回転数ｎで回転
し、温度が高い際には高い回転数で回転するよう制御す
るために用いる。このような電動機の公知の適用例は機
器ファンの駆動がある。図２は温度に関する回転数の有
利な経過を示すグラフである。この経過には付加的な説
明は必要ない。電動機回転数ｎはここでは下方には値ｎ
ｍｉｎで制限され、上方へは値ｎｍａｘに制限される。
値ｎｍａｘは例えば機器ファンの場合、１４００から２
８００ｒ．ｐ．ｍとすることができる。５０°Ｃ以上で
は通常、最大回転数が要求される。ここで最大回転数と
は電動機２５の最大可能回転数であり、通常は制御され
ることはないが、本発明の枠内で制御することもでき
る。もちろん図１の回路構成は、一定速度に制御するの
にも使用することができる。このためには温度センサと
して機能する負抵抗温度係数（ＮＴＣ）抵抗２６を固定
抵抗により置換しなければならない。
存して次のように制御ないし調整するために用いる。す
なわち電動機が、温度が低い際には低い回転数ｎで回転
し、温度が高い際には高い回転数で回転するよう制御す
るために用いる。このような電動機の公知の適用例は機
器ファンの駆動がある。図２は温度に関する回転数の有
利な経過を示すグラフである。この経過には付加的な説
明は必要ない。電動機回転数ｎはここでは下方には値ｎ
ｍｉｎで制限され、上方へは値ｎｍａｘに制限される。
値ｎｍａｘは例えば機器ファンの場合、１４００から２
８００ｒ．ｐ．ｍとすることができる。５０°Ｃ以上で
は通常、最大回転数が要求される。ここで最大回転数と
は電動機２５の最大可能回転数であり、通常は制御され
ることはないが、本発明の枠内で制御することもでき
る。もちろん図１の回路構成は、一定速度に制御するの
にも使用することができる。このためには温度センサと
して機能する負抵抗温度係数（ＮＴＣ）抵抗２６を固定
抵抗により置換しなければならない。
【００４７】電動機２５の回転数が、例えば電動機の軸
受損傷により下方限界値をさらに下回る場合、装置が警
報信号を送出することが所望される。これにより、電動
機がファンを駆動する場合にこのファンが少量の空気し
か搬送しなくても過熱による損傷を防止できる。またこ
のような電動機は、その温度センサ２６（ここではＮＴ
Ｃ抵抗として構成されている）の損傷の際に自動的に回
転数ｎｍａｘで回転することも所望される。これは例え
ば温度センサ２６への接続線路が断線した場合にあては
まる。これは図示の実施例では非常に低い回転数に対す
る信号がでることを意味する。かかる非常に低い回転数
として使用される制御回路のロジックによれば回転数ｎ
ｍｉｎに相当する信号が出ることになろう。これに対し
て、本発明では、回転数ｎｍａｘに対応する信号が出力
される。また、さらにしばしば、電動機がブロックした
場合に電動機電流の遮断されることが所望される。これ
は“ブロック保護”と称される。
受損傷により下方限界値をさらに下回る場合、装置が警
報信号を送出することが所望される。これにより、電動
機がファンを駆動する場合にこのファンが少量の空気し
か搬送しなくても過熱による損傷を防止できる。またこ
のような電動機は、その温度センサ２６（ここではＮＴ
Ｃ抵抗として構成されている）の損傷の際に自動的に回
転数ｎｍａｘで回転することも所望される。これは例え
ば温度センサ２６への接続線路が断線した場合にあては
まる。これは図示の実施例では非常に低い回転数に対す
る信号がでることを意味する。かかる非常に低い回転数
として使用される制御回路のロジックによれば回転数ｎ
ｍｉｎに相当する信号が出ることになろう。これに対し
て、本発明では、回転数ｎｍａｘに対応する信号が出力
される。また、さらにしばしば、電動機がブロックした
場合に電動機電流の遮断されることが所望される。これ
は“ブロック保護”と称される。
【００４８】電動機２５は有利には永久磁石ロータ２７
を有する。このロータはロータ位置センサ２８、例えば
ホールＩＣを制御する。センサ２８は、わかり易くする
ため図１に２度示されている。これの出力信号ＫＯＭＭ
はマイクロプロセッサ２０の相応する入力側（ポート）
７に供給される。この信号ＫＯＭＭは電流ｉ１とｉ２の
転流（切替）を電動機２５の２つの固定子巻線相３１な
いし３２に対し制御する。
を有する。このロータはロータ位置センサ２８、例えば
ホールＩＣを制御する。センサ２８は、わかり易くする
ため図１に２度示されている。これの出力信号ＫＯＭＭ
はマイクロプロセッサ２０の相応する入力側（ポート）
７に供給される。この信号ＫＯＭＭは電流ｉ１とｉ２の
転流（切替）を電動機２５の２つの固定子巻線相３１な
いし３２に対し制御する。
【００４９】図６および図７に例として示されたよう
に、ローレベルのロータ位置信号（ＫＯＭＭ＝Ｌ）によ
り相３１だけを投入することができ（電流ｉ１）、ハイ
レベルのロータ位置信号（ＫＯＭＭ＝Ｈ）により相３２
だけを投入することができる（電流ｉ２）。電流ｉ１と
ｉ２の投入持続時間は温度センサ２６の温度と電動機２
５の負荷に依存する。これについて以下に説明する。
に、ローレベルのロータ位置信号（ＫＯＭＭ＝Ｌ）によ
り相３１だけを投入することができ（電流ｉ１）、ハイ
レベルのロータ位置信号（ＫＯＭＭ＝Ｈ）により相３２
だけを投入することができる（電流ｉ２）。電流ｉ１と
ｉ２の投入持続時間は温度センサ２６の温度と電動機２
５の負荷に依存する。これについて以下に説明する。
【００５０】電流ｉ１ないしｉ２を図示のように制御す
るために、２つのｎｐｎ電力トランジスタ３３、３４が
用いられる。これらトランジスタのベースはそれぞれ１
つの抵抗３５ないし３６を介してマイクロプロセッサ２
０の出力側（ポート）１１ないし１０と接続されてい
る。これら出力側は動作時に駆動信号ｏｕｔ１ないしｏ
ｕｔ２をそれぞれ出力する。さらにトランジスタ３３、
３４のそれぞれのコレクタとベースとの間にはコンデン
サ３７ないし３８が接続されている。これらコンデンサ
は該当する抵抗３５ないし３６と共に、該当するトラン
ジスタ３３または３４の遮断の際の遅延素子として用い
られる。
るために、２つのｎｐｎ電力トランジスタ３３、３４が
用いられる。これらトランジスタのベースはそれぞれ１
つの抵抗３５ないし３６を介してマイクロプロセッサ２
０の出力側（ポート）１１ないし１０と接続されてい
る。これら出力側は動作時に駆動信号ｏｕｔ１ないしｏ
ｕｔ２をそれぞれ出力する。さらにトランジスタ３３、
３４のそれぞれのコレクタとベースとの間にはコンデン
サ３７ないし３８が接続されている。これらコンデンサ
は該当する抵抗３５ないし３６と共に、該当するトラン
ジスタ３３または３４の遮断の際の遅延素子として用い
られる。
【００５１】これについては図３を参照する。図３は全
負荷時、すなわち最大速度の際の電流ｉ１とｉ２を示
す。
負荷時、すなわち最大速度の際の電流ｉ１とｉ２を示
す。
【００５２】図３には転流時点がｔａとｔｂにより示さ
れている。電流ｉ１が転流時点ｔａの直前で初めて遮断
され、コンデンサ３７が使用されていなければ、遮断電
流ピーク４０が生じ、電動機は大きなノイズを発生す
る。
れている。電流ｉ１が転流時点ｔａの直前で初めて遮断
され、コンデンサ３７が使用されていなければ、遮断電
流ピーク４０が生じ、電動機は大きなノイズを発生す
る。
【００５３】これに対して電流ｉ１が、転流時点ｔａよ
りも時間間隔Ｄ（誇張して示してある）だけ前の時点で
遮断され、ＲＣ結合体３５、３７が使用されていれば、
破線で図示した電流経過４２が生じ、電動機２５は格段
に静かに回転する。同じことが回路上は対称であるの
で、電流ｉ２に対してもあてはまる。２つの手段は本発
明によれば、電動機２５の静かな回転を達成するために
有利に組み合わされる。
りも時間間隔Ｄ（誇張して示してある）だけ前の時点で
遮断され、ＲＣ結合体３５、３７が使用されていれば、
破線で図示した電流経過４２が生じ、電動機２５は格段
に静かに回転する。同じことが回路上は対称であるの
で、電流ｉ２に対してもあてはまる。２つの手段は本発
明によれば、電動機２５の静かな回転を達成するために
有利に組み合わされる。
【００５４】時間間隔Ｄは同じようにして、制御器によ
り回転数に依存して変化することができる。これは後で
値ＰＩについて詳細に説明する（例えば図２１ｄ）。こ
のために例えば算出された値ＰＩの半分を電流投入の前
の遅延に使用し、残りの半分を可変値Ｄとして早期の遮
断のために使用する。これにより電動機は最適化され、
電動機の回転ノイズがさらに格段に低減される。したが
ってむしろ正弦波状に磁化されたロータ２７を有する電
動機に適する。
り回転数に依存して変化することができる。これは後で
値ＰＩについて詳細に説明する（例えば図２１ｄ）。こ
のために例えば算出された値ＰＩの半分を電流投入の前
の遅延に使用し、残りの半分を可変値Ｄとして早期の遮
断のために使用する。これにより電動機は最適化され、
電動機の回転ノイズがさらに格段に低減される。したが
ってむしろ正弦波状に磁化されたロータ２７を有する電
動機に適する。
【００５５】ロータ２７は有利には、磁極間の狭いギャ
ップを介して台形状に磁化され、これにより相応する台
形状の逆起電力（Gegen-EMK）を得ることができる（逆
起電力は誘導電圧とも称される）。この手段によって作
用効率が改善され、同様にノイズが低減される。図３の
電流ｉ１，ｉ２は、ロータ２７がこのように磁化された
電動機で測定されたものである。（このような狭い磁極
ギャップを介しての台形状の磁化は場合により、電動機
製造の現場用語では「矩形状の磁化」とも称される。）
ップを介して台形状に磁化され、これにより相応する台
形状の逆起電力（Gegen-EMK）を得ることができる（逆
起電力は誘導電圧とも称される）。この手段によって作
用効率が改善され、同様にノイズが低減される。図３の
電流ｉ１，ｉ２は、ロータ２７がこのように磁化された
電動機で測定されたものである。（このような狭い磁極
ギャップを介しての台形状の磁化は場合により、電動機
製造の現場用語では「矩形状の磁化」とも称される。）
【００５６】２つのコイル巻線３１、３２を有する図示
の構成に対する有利な電動機構造を説明するためには、
ドイツ連邦共和国特許第２３４６３８０号明細書かまた
はドイツ連邦共和国特許第２２２５４４２号明細書によ
る同様のエヤギャップを有する電動機を参照することが
できる。ここでは、ａｓｒ−ダイジェストの応用駆動技
術に対する定義（１９７７年２７から３１頁）による２
パルス電動機が取り扱われる。この電動機は本発明の枠
内で単巻線に構成することができ、その際にはただ１つ
のコイル巻線を制御するためにブリッジ回路が必要であ
る。前記のａｓｒ刊行物を参照のこと。
の構成に対する有利な電動機構造を説明するためには、
ドイツ連邦共和国特許第２３４６３８０号明細書かまた
はドイツ連邦共和国特許第２２２５４４２号明細書によ
る同様のエヤギャップを有する電動機を参照することが
できる。ここでは、ａｓｒ−ダイジェストの応用駆動技
術に対する定義（１９７７年２７から３１頁）による２
パルス電動機が取り扱われる。この電動機は本発明の枠
内で単巻線に構成することができ、その際にはただ１つ
のコイル巻線を制御するためにブリッジ回路が必要であ
る。前記のａｓｒ刊行物を参照のこと。
【００５７】同じようにして本発明は他の形式のブラシ
レス電動機、例えば３巻線或いは３相（dreistraengi
g）、３パルス電動機でも（例として挙げるだけだが）
使用することができる。しかし２パルス、２巻線（zwei
straengig）電動機による図示の構成はとくに簡単で有
利である。というのはこの電動機は最少の構成素子しか
必要ないからである。このことはとくにファンや類似の
適用、例えばレーザプリンタのスキャナに対してあては
まる。
レス電動機、例えば３巻線或いは３相（dreistraengi
g）、３パルス電動機でも（例として挙げるだけだが）
使用することができる。しかし２パルス、２巻線（zwei
straengig）電動機による図示の構成はとくに簡単で有
利である。というのはこの電動機は最少の構成素子しか
必要ないからである。このことはとくにファンや類似の
適用、例えばレーザプリンタのスキャナに対してあては
まる。
【００５８】マイクロプロセッサ２０のアラーム出力側
９にはｎｐｎトランジスタ４４が接続されている。この
トランジスタのコレクタには、回転数ｎ（図３）が過度
に低くなったときに警報信号を聴覚的または視覚的に出
力するためにベルまたは警報ランプを接続することがで
きる。しばしばこの信号はユーザにより内部でさらに、
例えば該当の機器で、処理される。
９にはｎｐｎトランジスタ４４が接続されている。この
トランジスタのコレクタには、回転数ｎ（図３）が過度
に低くなったときに警報信号を聴覚的または視覚的に出
力するためにベルまたは警報ランプを接続することがで
きる。しばしばこの信号はユーザにより内部でさらに、
例えば該当の機器で、処理される。
【００５９】図２に示すように、Ｔａ（例えば２０°
Ｃ）とＴｂ（例えば５０°Ｃ）との間の温度領域では回
転数は温度の上昇と共に上昇しなければならない。すな
わち、この領域では所定の温度値Ｔ＊により所定の回転
数ｎ＊が生じる。したがって温度Ｔ＊はここでは回転数
ｎ＊に対する回転数目標値として作用し、したがってこ
こで回転数制御が行われる。
Ｃ）とＴｂ（例えば５０°Ｃ）との間の温度領域では回
転数は温度の上昇と共に上昇しなければならない。すな
わち、この領域では所定の温度値Ｔ＊により所定の回転
数ｎ＊が生じる。したがって温度Ｔ＊はここでは回転数
ｎ＊に対する回転数目標値として作用し、したがってこ
こで回転数制御が行われる。
【００６０】そのためには、この所望の回転数ｎ＊（目
標Ｓｏｌｌ回転数とも称する）と実際の回転数（実際Ｉ
ｓｔ回転数とも称する）との差を形成しなければならな
い。この差を制御偏差とも称する。
標Ｓｏｌｌ回転数とも称する）と実際の回転数（実際Ｉ
ｓｔ回転数とも称する）との差を形成しなければならな
い。この差を制御偏差とも称する。
【００６１】デジタル回転数制御器では制御偏差が通
常、デジタルで計算される。しかしこのことは高価であ
り、比較的長い時間を必要とする。本発明では制御偏差
が有利にはアナログで計算される。これにより、この計
算中にすでに制御過程に対する計算ステップを実行させ
ることができ、この制御過程を非常に高速化することが
できる。さらに本発明によればデータ幅の小さなマイク
ロプロセッサを使用することができる。というのは、デ
ジタル計算過程に大きな計算容量を備えたカウンタが必
要ないからである。これは本発明の重要な利点である。
常、デジタルで計算される。しかしこのことは高価であ
り、比較的長い時間を必要とする。本発明では制御偏差
が有利にはアナログで計算される。これにより、この計
算中にすでに制御過程に対する計算ステップを実行させ
ることができ、この制御過程を非常に高速化することが
できる。さらに本発明によればデータ幅の小さなマイク
ロプロセッサを使用することができる。というのは、デ
ジタル計算過程に大きな計算容量を備えたカウンタが必
要ないからである。これは本発明の重要な利点である。
【００６２】図１に示された回路は正の線路４５と負の
線路４６を有し、これら線路間には例えば２４Ｖの電圧
が印加され、電動機２５は図示のように線路に直接接続
されている。抵抗４８とツェナーダイオード４９を介し
て、線路５０には例えば＋５Ｖの制御電圧が形成され
る。この線路５０には前置抵抗５２と、接続点５３を介
してＮＴＣ抵抗２６が接続されている。ＮＴＣ抵抗の他
方の端子は線路４６、すなわちアースに接続されてい
る。簡単にわかるように、接続点５３の電位は温度が低
下すると高くなる。なぜならＮＴＣ抵抗２６の抵抗値が
ＮＴＣに基づき増大するからである。マイクロプロセッ
サ２０と後で説明するコンパレータ５７もこの制御電圧
に接続されている。しかしこれは図面を複雑にしないた
め図１には図示されていない。
線路４６を有し、これら線路間には例えば２４Ｖの電圧
が印加され、電動機２５は図示のように線路に直接接続
されている。抵抗４８とツェナーダイオード４９を介し
て、線路５０には例えば＋５Ｖの制御電圧が形成され
る。この線路５０には前置抵抗５２と、接続点５３を介
してＮＴＣ抵抗２６が接続されている。ＮＴＣ抵抗の他
方の端子は線路４６、すなわちアースに接続されてい
る。簡単にわかるように、接続点５３の電位は温度が低
下すると高くなる。なぜならＮＴＣ抵抗２６の抵抗値が
ＮＴＣに基づき増大するからである。マイクロプロセッ
サ２０と後で説明するコンパレータ５７もこの制御電圧
に接続されている。しかしこれは図面を複雑にしないた
め図１には図示されていない。
【００６３】ＮＴＣ抵抗２６への線路が個所５４または
個所５５で断線すると、このことは温度の激しい低下と
同じ作用を有する。すなわちこの場合、接続点５３の電
位は線路５０の電位値（高電位）に跳ね上がる。
個所５５で断線すると、このことは温度の激しい低下と
同じ作用を有する。すなわちこの場合、接続点５３の電
位は線路５０の電位値（高電位）に跳ね上がる。
【００６４】接続点５３はコンパレータ５７の反転入力
側（−）に接続されている。コンパレータの出力側５８
はマイクロプロセッサ２０のポート６に接続されてお
り、これは図５にＤＩＦＦにより示されている。コンパ
レータ５７の出力側５８には運転時に電圧Ｕｄｉｆ（こ
れは後で説明する）が発生するから、この電圧を用いて
制御偏差（前の定義による）を容易に検出することがで
きる。
側（−）に接続されている。コンパレータの出力側５８
はマイクロプロセッサ２０のポート６に接続されてお
り、これは図５にＤＩＦＦにより示されている。コンパ
レータ５７の出力側５８には運転時に電圧Ｕｄｉｆ（こ
れは後で説明する）が発生するから、この電圧を用いて
制御偏差（前の定義による）を容易に検出することがで
きる。
【００６５】線路５０にはさらに充電抵抗６２と接続点
６３を介してコンデンサＣが接続されている。接続点６
３はコンパレータ５７の非反転入力側およびマイクロプ
ロセッサ２０のポート１３と接続されている。このポー
ト１３にはマイクロプロセッサ２０の内部でｎｐｎトラ
ンジスタ６５が接続されており、このトランジスタ６５
はマイクロプロセッサ２０の命令により制御することが
できる。
６３を介してコンデンサＣが接続されている。接続点６
３はコンパレータ５７の非反転入力側およびマイクロプ
ロセッサ２０のポート１３と接続されている。このポー
ト１３にはマイクロプロセッサ２０の内部でｎｐｎトラ
ンジスタ６５が接続されており、このトランジスタ６５
はマイクロプロセッサ２０の命令により制御することが
できる。
【００６６】図１の動作 すでに説明したように、トランジスタ６５が相応の命令
により導通制御されるときトランジスタ６５はコンデン
サＣを放電する。このような放電時に、マイクロプロセ
ッサ２０のポート１３（図５にＥＮＴＬＡＤで示されて
いる）は低電位、すなわちＥＮＴＬＡＤ＝Ｌを受け取
る。コンデンサＣが反対に充電されるとき、ポート１３
には高電位、すなわちＥＮＴＬＡＤ＝Ｈが印加される。
ＥＮＴＬＡＤ＝Ｌのとき、記憶素子として用いるコンデ
ンサＣは初期値にセットされる。すなわちほとんど完全
な放電状態となる。これはロータ２７の所定の第１の回
転位置で行われ、これは（本実施例では）ロータ位置セ
ンサ２８の出力信号ＫＯＭＭを介して測定される。ここ
で説明する必要はないが、ロータ位置はその他種々の手
法で測定することができる。例えばセンサがなくてもコ
イル巻線３１、３２の電圧および／または電流から直接
測定することもできる。しかしホールＩＣの信号ＫＯＭ
Ｍにより技術的に簡単な検出が可能であり、これを使用
するのが有利である。というのはこの信号はロータの転
流個所で急激に高い値（Ｈ）から低い値（Ｌ）へ、また
はその反対に変化するからである。ロータ回転の際にど
の程度の頻度でこれが生じるかはロータの極数に依存す
る。図１に非常に簡単に示した２極ロータ２７の場合、
この急激に変化する個所は相互に１８０°離れている。
これは電動機の転流個所である。４極ロータの場合この
ような個所は１回転で４つであり、６極ロータの場合は
６つとなる。比較的に少ない極数が本発明の枠内では有
利である。なぜならマイクロプロセッサ２０が比較的に
長い計算時間を使用することができ、低速のマイクロプ
ロセッサを使用することができるからである。
により導通制御されるときトランジスタ６５はコンデン
サＣを放電する。このような放電時に、マイクロプロセ
ッサ２０のポート１３（図５にＥＮＴＬＡＤで示されて
いる）は低電位、すなわちＥＮＴＬＡＤ＝Ｌを受け取
る。コンデンサＣが反対に充電されるとき、ポート１３
には高電位、すなわちＥＮＴＬＡＤ＝Ｈが印加される。
ＥＮＴＬＡＤ＝Ｌのとき、記憶素子として用いるコンデ
ンサＣは初期値にセットされる。すなわちほとんど完全
な放電状態となる。これはロータ２７の所定の第１の回
転位置で行われ、これは（本実施例では）ロータ位置セ
ンサ２８の出力信号ＫＯＭＭを介して測定される。ここ
で説明する必要はないが、ロータ位置はその他種々の手
法で測定することができる。例えばセンサがなくてもコ
イル巻線３１、３２の電圧および／または電流から直接
測定することもできる。しかしホールＩＣの信号ＫＯＭ
Ｍにより技術的に簡単な検出が可能であり、これを使用
するのが有利である。というのはこの信号はロータの転
流個所で急激に高い値（Ｈ）から低い値（Ｌ）へ、また
はその反対に変化するからである。ロータ回転の際にど
の程度の頻度でこれが生じるかはロータの極数に依存す
る。図１に非常に簡単に示した２極ロータ２７の場合、
この急激に変化する個所は相互に１８０°離れている。
これは電動機の転流個所である。４極ロータの場合この
ような個所は１回転で４つであり、６極ロータの場合は
６つとなる。比較的に少ない極数が本発明の枠内では有
利である。なぜならマイクロプロセッサ２０が比較的に
長い計算時間を使用することができ、低速のマイクロプ
ロセッサを使用することができるからである。
【００６７】本実施例では信号ＥＮＴＬＡＤが転流後の
短時間でＨにセットされることを述べておく。図２１
（Ｃ）参照。この時点も所定のロータ位置に相当する。
短時間でＨにセットされることを述べておく。図２１
（Ｃ）参照。この時点も所定のロータ位置に相当する。
【００６８】本実施例ではこの回路は、コンデンサＣの
充電が、信号ＫＯＭＭがＨからＬへ移行した後にだけス
タートできるように構成されている。図６はこれを、電
動機の回転数ｎが所望の回転数ｎ＊（図２）よりも低い
場合について示す。所望の回転数ｎ＊は温度センサ（Ｎ
ＴＣ抵抗）２６での瞬時温度Ｔ＊に相応し、したがって
電動機回転数に対する目標値ｎ＊である。
充電が、信号ＫＯＭＭがＨからＬへ移行した後にだけス
タートできるように構成されている。図６はこれを、電
動機の回転数ｎが所望の回転数ｎ＊（図２）よりも低い
場合について示す。所望の回転数ｎ＊は温度センサ（Ｎ
ＴＣ抵抗）２６での瞬時温度Ｔ＊に相応し、したがって
電動機回転数に対する目標値ｎ＊である。
【００６９】信号ＫＯＭＭがＨからＬへ図６の時点ｔ１
０でこのように変化することにより、ポート１３の信号
ＥＮＴＬＡＤはＨにセットされ、コンデンサＣは抵抗６
２を介して充電される。この場合の充電はｅ関数に従っ
て行われる（もちろん線形の充電も可能である）。これ
によりコンデンサＣの電圧ＵＣは図６ｃに示すように上
昇し、時点ｔ１１で接続点６３の電位は接続点５３の電
位の高さＵ５３に達する。後者の電位は温度センサ２６
の瞬時温度Ｔ＊に相当し、したがって電動機回転数に対
する目標値ｎ＊である。
０でこのように変化することにより、ポート１３の信号
ＥＮＴＬＡＤはＨにセットされ、コンデンサＣは抵抗６
２を介して充電される。この場合の充電はｅ関数に従っ
て行われる（もちろん線形の充電も可能である）。これ
によりコンデンサＣの電圧ＵＣは図６ｃに示すように上
昇し、時点ｔ１１で接続点６３の電位は接続点５３の電
位の高さＵ５３に達する。後者の電位は温度センサ２６
の瞬時温度Ｔ＊に相当し、したがって電動機回転数に対
する目標値ｎ＊である。
【００７０】接続点５３と６３の電位が等しければ、コ
ンパレータ５７の出力側５８はＬからＨへ切り替わり、
ここで信号電圧Ｕｄｉｆを得る。この信号電圧は図６ｂ
に示されている。
ンパレータ５７の出力側５８はＬからＨへ切り替わり、
ここで信号電圧Ｕｄｉｆを得る。この信号電圧は図６ｂ
に示されている。
【００７１】有利には信号電圧Ｕｄｉｆ＝Ｈにより直後
にプログラム経過でＥＮＴＬＡＤ＝Ｌにセットされる。
図２１参照。すなわち、コンデンサＣは引き続きただち
に再び放電される。これによりＵｄｉｆは針状パルスの
形状を有する。このように放電をただちに行うことによ
り非常に静かな電動機回転が得られる。
にプログラム経過でＥＮＴＬＡＤ＝Ｌにセットされる。
図２１参照。すなわち、コンデンサＣは引き続きただち
に再び放電される。これによりＵｄｉｆは針状パルスの
形状を有する。このように放電をただちに行うことによ
り非常に静かな電動機回転が得られる。
【００７２】しかし信号電圧Ｕｄｉｆを次の転流個所ま
でＨに保持しておくこともできる。この場合は、Ｕｄｉ
ｆ＝ＨであるときにＫＯＭＭがＬからＨへ、またはＨか
らＬへ変化すると、ＥＮＴＬＡＤ＝Ｌがセットされ、コ
ンデンサＣは再び（マイクロプロセッサ２０の）トラン
ジスタ６５を介して放電される。このことはこの場合、
図６の時点ｔ１２で生じる。以下の説明は、信号電圧Ｕ
ｄｉｆの発生後ただちにコンデンサＣの放電が行われる
有利な変形実施例に関連するものである。信号電圧Ｕｄ
ｉｆはこの変形実施例では（後のフローチャート参照）
信号電圧Ｕｄｉｆａｌｔ＝Ｈの形で一時記憶される。こ
れにより信号電圧Ｕｄｉｆからの情報がコンデンサＣの
放電後に失われることがない。
でＨに保持しておくこともできる。この場合は、Ｕｄｉ
ｆ＝ＨであるときにＫＯＭＭがＬからＨへ、またはＨか
らＬへ変化すると、ＥＮＴＬＡＤ＝Ｌがセットされ、コ
ンデンサＣは再び（マイクロプロセッサ２０の）トラン
ジスタ６５を介して放電される。このことはこの場合、
図６の時点ｔ１２で生じる。以下の説明は、信号電圧Ｕ
ｄｉｆの発生後ただちにコンデンサＣの放電が行われる
有利な変形実施例に関連するものである。信号電圧Ｕｄ
ｉｆはこの変形実施例では（後のフローチャート参照）
信号電圧Ｕｄｉｆａｌｔ＝Ｈの形で一時記憶される。こ
れにより信号電圧Ｕｄｉｆからの情報がコンデンサＣの
放電後に失われることがない。
【００７３】制御偏差の測定は次のように行われる。コ
ンデンサＣの充電がスタートされた転流個所ｔ１０から
次の転流個所ｔ１２までに、この（次の）転流個所ｔ１
２（またはこれの近傍の個所）からＵｄｉｆの開始、す
なわち時点ｔ１１までの時間差Ｔｄを測定するのであ
る。ここでは回転数が過度に低いので、時点ｔ１１はｔ
１２の前にあり、この時間Ｔｄは負として測定される。
負のＴｄは回転数が過度に低いことを意味し、Ｔｄの絶
対値はどの程度回転数が過度に低いかを表す。相応にし
てこの場合、巻線相３１ないし３２を流れる電流ｉ１
（図６ｄ）および電流ｉ２（図６ｅ）のパルス幅は回転
数を上昇させるために比較的に大きくされる。
ンデンサＣの充電がスタートされた転流個所ｔ１０から
次の転流個所ｔ１２までに、この（次の）転流個所ｔ１
２（またはこれの近傍の個所）からＵｄｉｆの開始、す
なわち時点ｔ１１までの時間差Ｔｄを測定するのであ
る。ここでは回転数が過度に低いので、時点ｔ１１はｔ
１２の前にあり、この時間Ｔｄは負として測定される。
負のＴｄは回転数が過度に低いことを意味し、Ｔｄの絶
対値はどの程度回転数が過度に低いかを表す。相応にし
てこの場合、巻線相３１ないし３２を流れる電流ｉ１
（図６ｄ）および電流ｉ２（図６ｅ）のパルス幅は回転
数を上昇させるために比較的に大きくされる。
【００７４】このことが基本的にどのように行われるの
かを図１２が示す。図１２（Ａ）信号ＫＯＭＭを２極電
動機２７につき３６０°のほぼ１回転にわたって示す。
図１２（Ｂ）は上記に説明した信号電圧Ｕｄｉｆを回転
速度が過度に遅い場合について示す。すなわち、制御偏
差は−Ｔｄである。
かを図１２が示す。図１２（Ａ）信号ＫＯＭＭを２極電
動機２７につき３６０°のほぼ１回転にわたって示す。
図１２（Ｂ）は上記に説明した信号電圧Ｕｄｉｆを回転
速度が過度に遅い場合について示す。すなわち、制御偏
差は−Ｔｄである。
【００７５】図１２の７０に示されているように、完全
な１回転の最初の角度で値ＰＩが計算される。ここでＰ
Ｉは比例−積分制御のためのものである。この計算は比
例制御に対する計数値Ｐ（ファクタ）と積分制御に対す
る計数値Ｉ（ファクタ）とから、例えば式ＰＩ＝Ｉ＋２
Ｐに従って行われる。ここで係数ＩとＰは電動機の先行
する回転から存在しており、相応のメモリに記憶されて
いる（電動機の起動の際には、相応する値がＩとＰに対
して初期化の際に設定される。）
な１回転の最初の角度で値ＰＩが計算される。ここでＰ
Ｉは比例−積分制御のためのものである。この計算は比
例制御に対する計数値Ｐ（ファクタ）と積分制御に対す
る計数値Ｉ（ファクタ）とから、例えば式ＰＩ＝Ｉ＋２
Ｐに従って行われる。ここで係数ＩとＰは電動機の先行
する回転から存在しており、相応のメモリに記憶されて
いる（電動機の起動の際には、相応する値がＩとＰに対
して初期化の際に設定される。）
【００７６】この値ＰＩは図示のように、計算フェーズ
の終了後何度で（相３１を流れる）電流ｉ１が投入され
るかを定める。これは図１２の７２に示されている。Ｐ
Ｉが大きければこの電流のパルス幅は小さくなる。通電
の開始はｔ１により示してある。この時間的制御は、電
流ｉ１を投入すべきときにマイクロプロセッサ２０の出
力側９の出力信号ｏｕｔ１をＨにすることによって達成
される。
の終了後何度で（相３１を流れる）電流ｉ１が投入され
るかを定める。これは図１２の７２に示されている。Ｐ
Ｉが大きければこの電流のパルス幅は小さくなる。通電
の開始はｔ１により示してある。この時間的制御は、電
流ｉ１を投入すべきときにマイクロプロセッサ２０の出
力側９の出力信号ｏｕｔ１をＨにすることによって達成
される。
【００７７】次にこの電流は例えば１１０°の回転角度
の間流れ、ここでは角度１８０°に相応する転流位置に
達する前に遮断される。すなわちこの転流位置よりも角
度Ｄだけ前に遮断される。この値Ｄは数度である。これ
は固定子電流の遮断の際に突入電流を回避するために行
われる。
の間流れ、ここでは角度１８０°に相応する転流位置に
達する前に遮断される。すなわちこの転流位置よりも角
度Ｄだけ前に遮断される。この値Ｄは数度である。これ
は固定子電流の遮断の際に突入電流を回避するために行
われる。
【００７８】信号電圧Ｕｄｉｆの開始と共に制御偏差−
Ｔｄに対する時間測定は開始し、この測定は次の転流位
置まで、すなわち１８０°まで行われる。
Ｔｄに対する時間測定は開始し、この測定は次の転流位
置まで、すなわち１８０°まで行われる。
【００７９】電動機は過度に緩慢に回転しているから、
すでにこの時間間隔Ｔｄの間にＰおよびＩの値が低減さ
れる。この低減は、Ｔｄが長ければ長いほど大きく低減
される。これは図１２の７４に示されている（制御器が
Ｐ制御器だけであれば、もちろんＰについての値だけが
変化される）。このＰＩ値の低減をどのように行うか
は、図１７に基づいて後で詳細に説明する。
すでにこの時間間隔Ｔｄの間にＰおよびＩの値が低減さ
れる。この低減は、Ｔｄが長ければ長いほど大きく低減
される。これは図１２の７４に示されている（制御器が
Ｐ制御器だけであれば、もちろんＰについての値だけが
変化される）。このＰＩ値の低減をどのように行うか
は、図１７に基づいて後で詳細に説明する。
【００８０】回転位置１８０°、すなわちＴｄの測定終
了時には、ＰおよびＩに対してすでに更新された値（こ
れまでよりも小さな値）が存在しており、例えば１８０
°から１９０°の回転角度領域でこの更新された値から
新たな値ＰＩ＊が計算される。これは図１２の７６に示
されている。この計算は以下、図１９で詳細に説明す
る。この値ＰＩ＊は、７８に示したように、電流ｉ２の
相３２での投入時点ｔ２を定め、したがってこの電流ｉ
２は例えば１２０°の間、即ち電流ｉ１よりも長い時間
流れる。電流ｉ２も値Ｄだけ次の転流位置（これは３６
０°にある）よりも前で終了する。電流ｉ２は比較的に
長い回転角度の間流れるから、ロータ２７には比較的に
長時間トルクが発生し、電動機は比較的に高速になる。
すなわち、回転数ｎは値ｎ＊に近づく。
了時には、ＰおよびＩに対してすでに更新された値（こ
れまでよりも小さな値）が存在しており、例えば１８０
°から１９０°の回転角度領域でこの更新された値から
新たな値ＰＩ＊が計算される。これは図１２の７６に示
されている。この計算は以下、図１９で詳細に説明す
る。この値ＰＩ＊は、７８に示したように、電流ｉ２の
相３２での投入時点ｔ２を定め、したがってこの電流ｉ
２は例えば１２０°の間、即ち電流ｉ１よりも長い時間
流れる。電流ｉ２も値Ｄだけ次の転流位置（これは３６
０°にある）よりも前で終了する。電流ｉ２は比較的に
長い回転角度の間流れるから、ロータ２７には比較的に
長時間トルクが発生し、電動機は比較的に高速になる。
すなわち、回転数ｎは値ｎ＊に近づく。
【００８１】例えば３６０°から３７０°の角度領域
（０°から１０°に相当する）で値ＰＩを、ＰおよびＩ
に対して記憶された値（この値は変化していない）から
新たに計算することができる。しかし本発明の有利な実
施例では警報監視も行われる。すなわち固有の計算プロ
グラムにより、回転数ｎが下方限界値よりも低いか否か
が検出され、低い場合には警報が発せられる。これは図
１２の８０に示されており、図２０で以下詳細に説明す
る。
（０°から１０°に相当する）で値ＰＩを、ＰおよびＩ
に対して記憶された値（この値は変化していない）から
新たに計算することができる。しかし本発明の有利な実
施例では警報監視も行われる。すなわち固有の計算プロ
グラムにより、回転数ｎが下方限界値よりも低いか否か
が検出され、低い場合には警報が発せられる。これは図
１２の８０に示されており、図２０で以下詳細に説明す
る。
【００８２】これに続いて、７６で計算された値ＰＩ＊
がさらに用いられ時点ｔ３が定められる。この時点ｔ３
で電流ｉ１が投入される。これは図１２の８２で説明し
た。
がさらに用いられ時点ｔ３が定められる。この時点ｔ３
で電流ｉ１が投入される。これは図１２の８２で説明し
た。
【００８３】この過程は繰り返される。すなわち新たに
信号Ｕｄｉｆが形成される。この信号はこの場合比較的
後に発生する。というのは回転数がやや上昇しているか
らであり、したがって−Ｔｄの絶対値は小さくなる。Ｐ
およびＩに対する値は変化される。すなわち、さらに縮
小され、新たな値ＰＩがすでに詳細に説明したように計
算される。
信号Ｕｄｉｆが形成される。この信号はこの場合比較的
後に発生する。というのは回転数がやや上昇しているか
らであり、したがって−Ｔｄの絶対値は小さくなる。Ｐ
およびＩに対する値は変化される。すなわち、さらに縮
小され、新たな値ＰＩがすでに詳細に説明したように計
算される。
【００８４】このようにしてロータ回転の種々異なる区
間に種々異なる計算ステップが割り当てられる。すなわ
ちロータ２７の位置が、マイクロプロセッサ２０が瞬時
に何を計算し何を測定するかを定める。別の言い方をす
れば、ロータ位置が瞬時のプログラム経過を制御する。
間に種々異なる計算ステップが割り当てられる。すなわ
ちロータ２７の位置が、マイクロプロセッサ２０が瞬時
に何を計算し何を測定するかを定める。別の言い方をす
れば、ロータ位置が瞬時のプログラム経過を制御する。
【００８５】図７は、電動機２５が所望の回転数で回転
するとき何が生じるのかを示す。すなわちここでは電動
機回転数ｎは所望の回転数ｎ＊と等しい。
するとき何が生じるのかを示す。すなわちここでは電動
機回転数ｎは所望の回転数ｎ＊と等しい。
【００８６】この場合でもコンデンサＣの充電がスター
トされ、その後、例えば図７（Ｃ）の時点ｔ１４で信号
ＫＯＭＭはＨからＬへ変化する。次に電圧ＵＣは上昇
し、時点ｔ１５の直前で接続点５３の電圧Ｕ５３に達す
る。この時点ｔ１５でＫＯＭＭはＬからＨへ変化する。
この時点ｔ１５から時間Ｔｄが測定される。しかしＵｄ
ｉｆの上昇縁が時点ｔ１５と実質的に一致するから、Ｔ
ｄ＝０である。すなわち、制御偏差は存在しない。
トされ、その後、例えば図７（Ｃ）の時点ｔ１４で信号
ＫＯＭＭはＨからＬへ変化する。次に電圧ＵＣは上昇
し、時点ｔ１５の直前で接続点５３の電圧Ｕ５３に達す
る。この時点ｔ１５でＫＯＭＭはＬからＨへ変化する。
この時点ｔ１５から時間Ｔｄが測定される。しかしＵｄ
ｉｆの上昇縁が時点ｔ１５と実質的に一致するから、Ｔ
ｄ＝０である。すなわち、制御偏差は存在しない。
【００８７】この場合、ＰおよびＩに対する値は正し
く、したがって変化されない。すなわち、図１２の７２
で説明した間隔ＰＩは後続の電流パルスでも変化されな
いままである。
く、したがって変化されない。すなわち、図１２の７２
で説明した間隔ＰＩは後続の電流パルスでも変化されな
いままである。
【００８８】動作時において、電動機はほぼこの状態で
回転する。すなわち電動機２５が回転し、センサ２６の
温度が変化しないとき、ＰおよびＩに対する値はわずか
しか変化しない。温度に応じてここでは比較的短い電動
機電流パルスｉ１とｉ２が生じる。これは図７（Ｄ）と
（Ｅ）に示されている。
回転する。すなわち電動機２５が回転し、センサ２６の
温度が変化しないとき、ＰおよびＩに対する値はわずか
しか変化しない。温度に応じてここでは比較的短い電動
機電流パルスｉ１とｉ２が生じる。これは図７（Ｄ）と
（Ｅ）に示されている。
【００８９】図８は回転数ｎが所望の回転数ｎ＊よりも
高いときに何が生じるかを示す。これは例えば（冬に窓
が開放されて）突然冷たい空気が吸入され、これにより
センサ２６の抵抗値が急激に上昇する場合である。
高いときに何が生じるかを示す。これは例えば（冬に窓
が開放されて）突然冷たい空気が吸入され、これにより
センサ２６の抵抗値が急激に上昇する場合である。
【００９０】この場合のコンデンサＣの充電は時点ｔ１
７でスタートされ、このときに信号ＫＯＭＭはＨからＬ
へ移行する。Ｔｄの測定は、ほぼ信号ＫＯＭＭが再びＬ
からＨへ移行する時点ｔ１８から行われる。
７でスタートされ、このときに信号ＫＯＭＭはＨからＬ
へ移行する。Ｔｄの測定は、ほぼ信号ＫＯＭＭが再びＬ
からＨへ移行する時点ｔ１８から行われる。
【００９１】信号Ｕｄｉｆはこの場合、時点ｔ１９で初
めて発生する。この時点ｔ１９はｔ１８より時間的に後
にある。すなわちＴｄはここでは正である。正の符号は
電動機が過度に高速で回転していることを意味し、Ｔｄ
の絶対値は、電動機がどの程度過度に高速に回転してい
るかを示す。したがってこの場合、電動機電流ｉ１とｉ
２のパルス幅を短くしなければならない。これは図１３
に示すように行われる。
めて発生する。この時点ｔ１９はｔ１８より時間的に後
にある。すなわちＴｄはここでは正である。正の符号は
電動機が過度に高速で回転していることを意味し、Ｔｄ
の絶対値は、電動機がどの程度過度に高速に回転してい
るかを示す。したがってこの場合、電動機電流ｉ１とｉ
２のパルス幅を短くしなければならない。これは図１３
に示すように行われる。
【００９２】図１２と同じように図１３は、（Ａ）に示
すように３６０°の完全なロータ回転の際の経過を示
す。角度位置は左側で１８０°から開始している。中央
で角度位置は３６０°＝０°に達し、右側で新たに１８
０°である。すなわち回転はそこで終了する。
すように３６０°の完全なロータ回転の際の経過を示
す。角度位置は左側で１８０°から開始している。中央
で角度位置は３６０°＝０°に達し、右側で新たに１８
０°である。すなわち回転はそこで終了する。
【００９３】図１２では回転数は過度に低かった。した
がってＴｄを、ＫＯＭＭ＝Ｌである０°から１８０°の
時間間隔で測定しなければならなかった。
がってＴｄを、ＫＯＭＭ＝Ｌである０°から１８０°の
時間間隔で測定しなければならなかった。
【００９４】図１３では回転数は過度に高い。したがっ
てＴｄをＫＯＭＭ＝Ｈである１８０°から３６０°の時
間間隔で測定しなければならない。
てＴｄをＫＯＭＭ＝Ｈである１８０°から３６０°の時
間間隔で測定しなければならない。
【００９５】図１３でも開始時、すなわち１８０°の直
後の角度領域で、例えば１０°の回転中に値ＰＩがＰお
よびＩに対して存在する値から計算される。これは図１
２ですでに説明したように行われる。これは図１３では
８５で説明されており、図１９のルーチンにより行われ
る。
後の角度領域で、例えば１０°の回転中に値ＰＩがＰお
よびＩに対して存在する値から計算される。これは図１
２ですでに説明したように行われる。これは図１３では
８５で説明されており、図１９のルーチンにより行われ
る。
【００９６】この値ＰＩは引き続き電流ｉ２の投入時点
ｔ１を定める。これは図１３の８７に示されている。
ｔ１を定める。これは図１３の８７に示されている。
【００９７】ｔ１のこの計算と同時にここでは値Ｔｄ’
が測定される。この値はＴｄより少し短い。というのは
測定は計算フェーズ８５の終了により初めて開始するか
らである。これは図１３から明らかである。これは場合
によりプログラムで補償することができる。というのは
計算フェーズ８５の持続時間は既知であり、値Ｔｄ’を
測定する場合でも装置は非常に満足できるように機能す
るからである。
が測定される。この値はＴｄより少し短い。というのは
測定は計算フェーズ８５の終了により初めて開始するか
らである。これは図１３から明らかである。これは場合
によりプログラムで補償することができる。というのは
計算フェーズ８５の持続時間は既知であり、値Ｔｄ’を
測定する場合でも装置は非常に満足できるように機能す
るからである。
【００９８】電動機は過度に高速に回転しているから、
ＰおよびＩの値は過度に小さく、したがってこれらの値
をＴｄ’の持続時間中に増大しなければならない。これ
はＴｄ’が長ければ長いほど大きく増大する。したがっ
てＴｄ’の終了時にはすでにＰおよびＩについて高めら
れた値が得られる。これらの値は回転数を相応してわず
か低下させるのに適する。これは図１３の８９に説明さ
れており、図１６に示されたルーチンにより行われる。
ＰおよびＩの値は過度に小さく、したがってこれらの値
をＴｄ’の持続時間中に増大しなければならない。これ
はＴｄ’が長ければ長いほど大きく増大する。したがっ
てＴｄ’の終了時にはすでにＰおよびＩについて高めら
れた値が得られる。これらの値は回転数を相応してわず
か低下させるのに適する。これは図１３の８９に説明さ
れており、図１６に示されたルーチンにより行われる。
【００９９】図１２では負のＴｄの測定（ステップ７
４）は時点ｔ１の計算（ステップ７２）とは時間的に別
個に行われるが、図１３ではステップ８７と８９は時間
的に平行して経過しなければならない。したがってここ
では別の制御アルゴリズムが必要である。コンデンサＣ
の充電は定義通り、信号ＫＯＭＭがＨからＬへ変化する
ときにスタートされる、すなわち図１２と図１３では転
流位置３６０°＝０°でスタートされるから、「回転数
が過度に低い」場合に対するアルゴリズムは有利には、
ＫＯＭＭ＝Ｌである回転角度領域で経過し、「回転数が
過度に高い」場合に対するアルゴリズムは有利には、Ｋ
ＯＭＭ＝Ｈである回転角度領域で経過する。これは図１
２と図１３に夫々示されている。
４）は時点ｔ１の計算（ステップ７２）とは時間的に別
個に行われるが、図１３ではステップ８７と８９は時間
的に平行して経過しなければならない。したがってここ
では別の制御アルゴリズムが必要である。コンデンサＣ
の充電は定義通り、信号ＫＯＭＭがＨからＬへ変化する
ときにスタートされる、すなわち図１２と図１３では転
流位置３６０°＝０°でスタートされるから、「回転数
が過度に低い」場合に対するアルゴリズムは有利には、
ＫＯＭＭ＝Ｌである回転角度領域で経過し、「回転数が
過度に高い」場合に対するアルゴリズムは有利には、Ｋ
ＯＭＭ＝Ｈである回転角度領域で経過する。これは図１
２と図１３に夫々示されている。
【０１００】なお、コンデンサＣの充電がＫＯＭＭがＬ
からＨへ移行するときにスタートされれば、すなわち１
８０°の転流位置でスタートされれば、「回転数が過度
に低い」場合に対するアルゴリズムはＫＯＭＭ＝Ｈであ
るときに経過し、「回転数が過度に高い」場合に対する
アルゴリズムはＫＯＭＭ＝Ｌであるときに経過すること
となる。このことは電動機の対称性から生じる。この変
形実施例は、図示しないが多くの場合有利である。
からＨへ移行するときにスタートされれば、すなわち１
８０°の転流位置でスタートされれば、「回転数が過度
に低い」場合に対するアルゴリズムはＫＯＭＭ＝Ｈであ
るときに経過し、「回転数が過度に高い」場合に対する
アルゴリズムはＫＯＭＭ＝Ｌであるときに経過すること
となる。このことは電動機の対称性から生じる。この変
形実施例は、図示しないが多くの場合有利である。
【０１０１】同じようにＴｄの測定はロータ回転の別の
位置で行うこともできる。すなわち、例えばホールセン
サ２８がロータ２７に対して相対的にロータの別の個所
にあっても、これは時間Ｔｄの測定およびその符号に対
して何ら問題ではない。重要なことは、ロータ回転の所
定位置で適切な信号がコンデンサＣの充放電の（すなわ
ち充電開始および放電開始に対する）制御ないしＴｄの
測定に対して存在することである。電流ｉ１とｉ２はも
ちろんロータの所定の回転角度領域でだけ流れることが
許される。すなわち、すでに述べた逆起電力が高い回転
角度領域でだけ流れることが許される。そしてホールＩ
Ｃ２８が、これら電流が正しい回転角度領域で流れるよ
うに調整されていれば、その出力信号ＫＯＭＭは２つの
機能を満たす。すなわちａ）転流制御とｂ）制御偏差の
測定である。
位置で行うこともできる。すなわち、例えばホールセン
サ２８がロータ２７に対して相対的にロータの別の個所
にあっても、これは時間Ｔｄの測定およびその符号に対
して何ら問題ではない。重要なことは、ロータ回転の所
定位置で適切な信号がコンデンサＣの充放電の（すなわ
ち充電開始および放電開始に対する）制御ないしＴｄの
測定に対して存在することである。電流ｉ１とｉ２はも
ちろんロータの所定の回転角度領域でだけ流れることが
許される。すなわち、すでに述べた逆起電力が高い回転
角度領域でだけ流れることが許される。そしてホールＩ
Ｃ２８が、これら電流が正しい回転角度領域で流れるよ
うに調整されていれば、その出力信号ＫＯＭＭは２つの
機能を満たす。すなわちａ）転流制御とｂ）制御偏差の
測定である。
【０１０２】図１３に戻る。３６０°＝０°の直後の領
域で、例えば０°から１０°の領域で、前もって更新さ
れたＰとＩの値から新たなＰＩ＊が計算される。この新
たなＰＩ＊の値はここでは先行するＰＩの値よりも大き
い。これは図１３の９２に示されている。このために図
１９のルーチンが用いられる。
域で、例えば０°から１０°の領域で、前もって更新さ
れたＰとＩの値から新たなＰＩ＊が計算される。この新
たなＰＩ＊の値はここでは先行するＰＩの値よりも大き
い。これは図１３の９２に示されている。このために図
１９のルーチンが用いられる。
【０１０３】引き続き電流投入時点ｔ２が新たな値ＰＩ
＊に基づいて計算される。電流ｉ２は１３０°の回転角
度の間に流れ、一方電流ｉ１は１２０°の回転角度の間
だけ流れる。（もちろん実際にはこの差は格段に小さ
い。しかし比較的に大きな差を用いることにより図表示
を見やすくしている。）
＊に基づいて計算される。電流ｉ２は１３０°の回転角
度の間に流れ、一方電流ｉ１は１２０°の回転角度の間
だけ流れる。（もちろん実際にはこの差は格段に小さ
い。しかし比較的に大きな差を用いることにより図表示
を見やすくしている。）
【０１０４】電流ｉ２も電流ｉ１もすでに説明した理由
から、間隔Ｄだけ転流位置（３６０°ないし１８０°）
よりも前に遮断される。これはプログラムステップＳ１
３１（図１５）で考慮される。
から、間隔Ｄだけ転流位置（３６０°ないし１８０°）
よりも前に遮断される。これはプログラムステップＳ１
３１（図１５）で考慮される。
【０１０５】転流位置１８０°（図１３の右側）に続い
て９６では、警報を発しなければならないか否か、また
は値ＰＩを新たに計算することができるか否かを計算す
ることができる。ここではこの値ＰＩは変化しないまま
に留まる。というのは、図１３の９８で説明するように
新たな測定値Ｔｄが存在しないからである。
て９６では、警報を発しなければならないか否か、また
は値ＰＩを新たに計算することができるか否かを計算す
ることができる。ここではこの値ＰＩは変化しないまま
に留まる。というのは、図１３の９８で説明するように
新たな測定値Ｔｄが存在しないからである。
【０１０６】したがって重要なことは、Ｔｄの測定がＰ
およびＩに対する値の更新と平行して経過することであ
り、場合により測定を引き続いて複数の電流パルスに対
して、新たな測定が行われるまで使用することができ
る。ロータの１回転または２回転の経過では大きな速度
変化は生じない。
およびＩに対する値の更新と平行して経過することであ
り、場合により測定を引き続いて複数の電流パルスに対
して、新たな測定が行われるまで使用することができ
る。ロータの１回転または２回転の経過では大きな速度
変化は生じない。
【０１０７】図９は温度が非常に低い場合を示す。この
場合、接続転５３の電位Ｕ５３は非常に高く、電圧ＵＣ
はこの電位に、電動機の数回転後に初めて到達する。す
なわち、Ｔｄは正の値であり非常に大きい。このことは
許容されない非常に低い電動機回転数ｎに相応する。こ
の場合制御器は比例制御に切り替え、例えば１４００
ｒ．ｐ．ｍ．の下方回転数を保持する。電流パルスｉ１
とｉ２はこの場合、非常に短い。
場合、接続転５３の電位Ｕ５３は非常に高く、電圧ＵＣ
はこの電位に、電動機の数回転後に初めて到達する。す
なわち、Ｔｄは正の値であり非常に大きい。このことは
許容されない非常に低い電動機回転数ｎに相応する。こ
の場合制御器は比例制御に切り替え、例えば１４００
ｒ．ｐ．ｍ．の下方回転数を保持する。電流パルスｉ１
とｉ２はこの場合、非常に短い。
【０１０８】図１０は温度センサ２６が、例えば個所５
４と５５の断線により故障している場合を示す。この場
合電位Ｕ５３は非常に高く、電圧ＵＣはこの電位Ｕ５３
に到達することはない。この場合装置を最大回転数に切
り替える。これは図１０（Ｄ）と（Ｅ）に象徴的に示さ
れている。すなわち、固定子電流パルスｉ１、ｉ２はそ
の最大可能長を得る。
４と５５の断線により故障している場合を示す。この場
合電位Ｕ５３は非常に高く、電圧ＵＣはこの電位Ｕ５３
に到達することはない。この場合装置を最大回転数に切
り替える。これは図１０（Ｄ）と（Ｅ）に象徴的に示さ
れている。すなわち、固定子電流パルスｉ１、ｉ２はそ
の最大可能長を得る。
【０１０９】図１１はもう一度概略的に種々の場合を示
す。
す。
【０１１０】図１１（Ｂ）は電動機が非常にに過度に慢
に回転する場合を示す。したがってＴｄは負であり、大
きな絶対値を有する。
に回転する場合を示す。したがってＴｄは負であり、大
きな絶対値を有する。
【０１１１】図１１（Ｃ）は電動機がやや過度に緩慢に
回転する場合でを示す。Ｔｄは負であるが、絶対値は図
１１ｂと比較して小さい。
回転する場合でを示す。Ｔｄは負であるが、絶対値は図
１１ｂと比較して小さい。
【０１１２】図１１（Ｄ）では電動機は正しい回転数ｎ
＝ｎ＊で回転している。ここでは電圧Ｕｄｉｆは信号Ｋ
ＯＭＭ＝Ｈの領域にあり、Ｔｄは値０を有する。
＝ｎ＊で回転している。ここでは電圧Ｕｄｉｆは信号Ｋ
ＯＭＭ＝Ｈの領域にあり、Ｔｄは値０を有する。
【０１１３】図１１（Ｅ）は電動機がやや過度に高速に
回転する場合を示す。Ｔｄはここでは正であり、比較的
小さな値を有する。
回転する場合を示す。Ｔｄはここでは正であり、比較的
小さな値を有する。
【０１１４】図１１（Ｆ）では電動機は非常に過度に高
速に回転している。ここではＴｄは正であり、大きな絶
対値を有する。
速に回転している。ここではＴｄは正であり、大きな絶
対値を有する。
【０１１５】図１１（Ｇ）ではセンサが故障している。
Ｔｄは非常に高い値を有するか、または無限の値を有す
る。すなわち、Ｕｄｉｆは恒常的に値０を保持する。こ
の状態の評価はマイクロプロセッサ２０により行われ、
これにより電動機２８は最大回転数に切り替えられる。
Ｔｄは非常に高い値を有するか、または無限の値を有す
る。すなわち、Ｕｄｉｆは恒常的に値０を保持する。こ
の状態の評価はマイクロプロセッサ２０により行われ、
これにより電動機２８は最大回転数に切り替えられる。
【０１１６】実際には、コンパレータ５７（図１）を有
する回路はｎｐｎトランジスタ１００とｐｎｐトランジ
スタ１０２により実現することができる。これは図４に
示されている。図１に示されたのと同じ部材は、図４で
も同じ参照符号が付されている。したがってもう一度説
明することはしない。
する回路はｎｐｎトランジスタ１００とｐｎｐトランジ
スタ１０２により実現することができる。これは図４に
示されている。図１に示されたのと同じ部材は、図４で
も同じ参照符号が付されている。したがってもう一度説
明することはしない。
【０１１７】トランジスタ１００のベースは接続点６３
と接続され、エミッタは接続点５３と接続されており、
コレクタはトランジスタ１０２のベースと接続されてい
る。トランジスタ１０２のエミッタは抵抗１０３を介し
て正電圧と接続されており、そのコレクタは抵抗１０４
を介してアースに接続されている。抵抗１０４の両側か
らは運転時に電圧Ｕｄｉｆを取り出すことができる。
と接続され、エミッタは接続点５３と接続されており、
コレクタはトランジスタ１０２のベースと接続されてい
る。トランジスタ１０２のエミッタは抵抗１０３を介し
て正電圧と接続されており、そのコレクタは抵抗１０４
を介してアースに接続されている。抵抗１０４の両側か
らは運転時に電圧Ｕｄｉｆを取り出すことができる。
【０１１８】図１４はさらに詳細を示す回路を示す。コ
ンパレータに関してはこの回路装置は図４の回路を使用
している。それ以外は図１の回路と同じものを含む。し
たがって同じ部材には図１と図４で同じ参照符号が付し
てある。これらの部材については再度説明しない。
ンパレータに関してはこの回路装置は図４の回路を使用
している。それ以外は図１の回路と同じものを含む。し
たがって同じ部材には図１と図４で同じ参照符号が付し
てある。これらの部材については再度説明しない。
【０１１９】正の線路４５（例えば２４Ｖまたは４８Ｖ
の駆動電圧）から電子構成部材への線路にはここではダ
イオード１０８が接続されており、このダイオードは誤
って接続した際（「誤極性」と称する）に遮断し、電子
回路の破壊を阻止する。ホールＩＣ２８の給電のために
ツェナーダイオード１０９と前置抵抗１１０が設けられ
ている。
の駆動電圧）から電子構成部材への線路にはここではダ
イオード１０８が接続されており、このダイオードは誤
って接続した際（「誤極性」と称する）に遮断し、電子
回路の破壊を阻止する。ホールＩＣ２８の給電のために
ツェナーダイオード１０９と前置抵抗１１０が設けられ
ている。
【０１２０】マイクロプロセッサ２０の端子１と２に
は、例えば６ＭＨｚのクロック発生器１１２が接続され
ている。ポート７と線路５０との間には抵抗１１４が接
続されている。この抵抗はホールＩＣ２８のいわゆるプ
ルアップ抵抗である。
は、例えば６ＭＨｚのクロック発生器１１２が接続され
ている。ポート７と線路５０との間には抵抗１１４が接
続されている。この抵抗はホールＩＣ２８のいわゆるプ
ルアップ抵抗である。
【０１２１】マイクロプロセッサ２０のリセット端子
（ポート３）は接続点１１４と接続されている。接続点
１１４は抵抗１１５を介して正の線路５０と接続されて
おり、コンデンサ１１６を介して負の線路４６と接続さ
れている。
（ポート３）は接続点１１４と接続されている。接続点
１１４は抵抗１１５を介して正の線路５０と接続されて
おり、コンデンサ１１６を介して負の線路４６と接続さ
れている。
【０１２２】電動機の起動時にコンデンサ１１６は放電
され、したがって接続点１１４はまず電位０Ｖ、すなわ
ちロー信号Ｌを有する。このロー信号Ｌによりマイクロ
プロセッサ２０の起動初期化が行われる。これは後のス
テップＳ１３０に説明されている。引き続きコンデンサ
１１６が充電され、ポート３の信号はＨになる。これに
より初期化が終了する。
され、したがって接続点１１４はまず電位０Ｖ、すなわ
ちロー信号Ｌを有する。このロー信号Ｌによりマイクロ
プロセッサ２０の起動初期化が行われる。これは後のス
テップＳ１３０に説明されている。引き続きコンデンサ
１１６が充電され、ポート３の信号はＨになる。これに
より初期化が終了する。
【０１２３】ポート１４と１５の電位は電動機の最少回
転数を定める。すなわち図２の値ｎｍｉｎを定める。こ
れは抵抗１１８、１１９と正の線路５０ないし負の線路
４６への図示の接続によって達成される。
転数を定める。すなわち図２の値ｎｍｉｎを定める。こ
れは抵抗１１８、１１９と正の線路５０ないし負の線路
４６への図示の接続によって達成される。
【０１２４】ポート４は負の線路４６と接続されてい
る。ポート１２の電位（ＨまたはＬ）は警報遅延ＡＶＺ
（０または１０秒）の持続時間を定める。実施例ではポ
ート５と１２は線路５０（＋）に接続されている。Ｅ／
Ａポート５により電動機２５のデジタル制御が可能であ
る。すなわち、このポートがＬになれば電動機は停止
し、Ｈになれば（図１４に示すように）電動機は回転す
る。これにより低い電圧信号によって電動機を起動する
ことができる。
る。ポート１２の電位（ＨまたはＬ）は警報遅延ＡＶＺ
（０または１０秒）の持続時間を定める。実施例ではポ
ート５と１２は線路５０（＋）に接続されている。Ｅ／
Ａポート５により電動機２５のデジタル制御が可能であ
る。すなわち、このポートがＬになれば電動機は停止
し、Ｈになれば（図１４に示すように）電動機は回転す
る。これにより低い電圧信号によって電動機を起動する
ことができる。
【０１２５】電動機２５と直列にプラス側で正の抵抗温
度係数を有するＰＴＣ抵抗１２１が、電動機のブロック
の際の安全器（ヒューズ）として接続されており、マイ
ナス側には低抵抗の抵抗１２２が接続されており、この
抵抗は切換過程に対して有利である。コンデンサ３７、
３８に夫々並列にツェナーダイオード１２３、１２４が
マイクロプロセッサ２０を電動機巻線３１、３２からの
過電圧から保護するために接続されている。
度係数を有するＰＴＣ抵抗１２１が、電動機のブロック
の際の安全器（ヒューズ）として接続されており、マイ
ナス側には低抵抗の抵抗１２２が接続されており、この
抵抗は切換過程に対して有利である。コンデンサ３７、
３８に夫々並列にツェナーダイオード１２３、１２４が
マイクロプロセッサ２０を電動機巻線３１、３２からの
過電圧から保護するために接続されている。
【０１２６】作用はすでに図１および図４に基づいて説
明し、抵抗１１５とコンデンサ１１６を用いた起動時の
初期化も同様にすでに説明した。マイクロプロセッサ２
０に対しては図５も参照すべきである。図５は個々のポ
ートの使用される象徴符号を表す。
明し、抵抗１１５とコンデンサ１１６を用いた起動時の
初期化も同様にすでに説明した。マイクロプロセッサ２
０に対しては図５も参照すべきである。図５は個々のポ
ートの使用される象徴符号を表す。
【０１２７】次に図１５から図２０に図示の過程に対す
るフローチャートを詳細に説明する。（なおこれらのプ
ログラムの詳細ステップについては本発明の開示に基づ
き、さらに適宜の変更が容易に可能であり、本発明は図
示のフローチャートに限定されない。）
るフローチャートを詳細に説明する。（なおこれらのプ
ログラムの詳細ステップについては本発明の開示に基づ
き、さらに適宜の変更が容易に可能であり、本発明は図
示のフローチャートに限定されない。）
【０１２８】図１５はステップＳ１３０で電動機の起動
時の過程、すなわち起動時に抵抗１１５とコンデンサ１
１６により開始されるパワーオンリセット（図１４で説
明した）を示す。ここではマイクロプロセッサ２０の種
々のポートが問い合わされる。すなわち図５でのポート
ＡＴＳとさらにポートＳＥＮが問い合わされる。ポート
ＡＴＳは警報回転数（例えば１２００ｒ．ｐ．ｍ．）を
出力し（ＨかまたはＬで）、ポートＳＥＮは回転数が再
び正常に戻ったときに警報信号を再び解除して良いのか
否か、または警報信号を記録しなければならないか否か
を出力する。さらにポートＮＧ０とポートＮＧ１が問い
合わされる。これらのポートは共に最小回転数ｎｍｉｎ
を例えば１４００ｒ．ｐ．ｍ．に設定する。さらにすで
に説明した値Ｅ／Ａが問い合わされる。この値は電動機
が回転すべきか、または停止しべきかを指示する。値Ｎ
Ｇ０とＮＧ１は引き続きデコードされ、最小回転数、例
えば１２０単位に対する値ＫＺＭＩＮが得られる。（こ
の値が大きければ大きいほど回転数は低い。）
時の過程、すなわち起動時に抵抗１１５とコンデンサ１
１６により開始されるパワーオンリセット（図１４で説
明した）を示す。ここではマイクロプロセッサ２０の種
々のポートが問い合わされる。すなわち図５でのポート
ＡＴＳとさらにポートＳＥＮが問い合わされる。ポート
ＡＴＳは警報回転数（例えば１２００ｒ．ｐ．ｍ．）を
出力し（ＨかまたはＬで）、ポートＳＥＮは回転数が再
び正常に戻ったときに警報信号を再び解除して良いのか
否か、または警報信号を記録しなければならないか否か
を出力する。さらにポートＮＧ０とポートＮＧ１が問い
合わされる。これらのポートは共に最小回転数ｎｍｉｎ
を例えば１４００ｒ．ｐ．ｍ．に設定する。さらにすで
に説明した値Ｅ／Ａが問い合わされる。この値は電動機
が回転すべきか、または停止しべきかを指示する。値Ｎ
Ｇ０とＮＧ１は引き続きデコードされ、最小回転数、例
えば１２０単位に対する値ＫＺＭＩＮが得られる。（こ
の値が大きければ大きいほど回転数は低い。）
【０１２９】さらに以下のレジスタがセットされる。
【０１３０】ＳＥＮＳＡＢがＬに；
【０１３１】ＰＩが低い値、例えば０に；
【０１３２】ＫＺａｌｔが高い値、例えば２５５に；
【０１３３】Ｉが低い値、例えば０に；
【０１３４】ＰＺが最大値、ここでは例えば１５に；
【０１３５】ＵｄｉｆａｌｔがＨに；
【０１３６】ＳＥＮＳＡＢ＝Ｌは、センサ断線（センサ
接続の遮断）が存在しないことを意味する。すなわち図
１でセンサ２６への線路に個所５４または５５での断線
が存在しない。ＳＥＮＳＡＢ＝Ｈは最大回転数を意味
し、これにより制御が作用しないようにされる。すなわ
ち、ここではＰＩ＝０にセットされる。図１９のステッ
プＳ１６５参照。
接続の遮断）が存在しないことを意味する。すなわち図
１でセンサ２６への線路に個所５４または５５での断線
が存在しない。ＳＥＮＳＡＢ＝Ｈは最大回転数を意味
し、これにより制御が作用しないようにされる。すなわ
ち、ここではＰＩ＝０にセットされる。図１９のステッ
プＳ１６５参照。
【０１３７】ＰＩは制御器の調整量である。図２１
（Ｄ）に示すように、この調整量はいつ電動機電流を投
入するかを定める。転流カウンタＫＺが計数状態ＰＩ、
つまり調整量に達して初めて、電流ｉ１（またはｉ２）
が投入される。ＰＩが大きければ、電流は後で投入さ
れ、したがってパワーが小さくなる。ＰＩが小さけれ
ば、電流は早期に投入され、パワーは大きくなる。
（Ｄ）に示すように、この調整量はいつ電動機電流を投
入するかを定める。転流カウンタＫＺが計数状態ＰＩ、
つまり調整量に達して初めて、電流ｉ１（またはｉ２）
が投入される。ＰＩが大きければ、電流は後で投入さ
れ、したがってパワーが小さくなる。ＰＩが小さけれ
ば、電流は早期に投入され、パワーは大きくなる。
【０１３８】ＫＺａｌｔは転流カウンタＫＺに対する計
数値である。（転流カウンタＫＺはマイクロプロセッサ
２０−図５−の一部であり、したがって特別には図示し
ない。）図２１（Ｄ）からわかるように、、転流カウン
タＫＺは、計算フェーズ１２８（図１２の７０または８
０で説明してある）が終了した場合、転流の直後に計数
を開始する。転流カウンタがＰＩまで計数すれば、カウ
ンタは当該の相を投入し、電動機電流が流れる。転流カ
ウンタが値ＫＺ’ａｌｔに達すると、カウンタはこの電
流を再び遮断する。ここにＫＺ’ａｌｔの値は値Ｄだけ
（たとえは４単位だけ）ＫＺａｌｔよりも小さい。
数値である。（転流カウンタＫＺはマイクロプロセッサ
２０−図５−の一部であり、したがって特別には図示し
ない。）図２１（Ｄ）からわかるように、、転流カウン
タＫＺは、計算フェーズ１２８（図１２の７０または８
０で説明してある）が終了した場合、転流の直後に計数
を開始する。転流カウンタがＰＩまで計数すれば、カウ
ンタは当該の相を投入し、電動機電流が流れる。転流カ
ウンタが値ＫＺ’ａｌｔに達すると、カウンタはこの電
流を再び遮断する。ここにＫＺ’ａｌｔの値は値Ｄだけ
（たとえは４単位だけ）ＫＺａｌｔよりも小さい。
【０１３９】続いて転流カウンタＫＺはさらに次の転流
まで計数し、値ＫＺを測定する。すなわち、ＫＺ＝０か
ら次の転流（図２１（Ａ）のｔ３０）までの持続時間を
測定する。この値は、これが過度に高い場合、ロータの
ブロックを示す指示として用いられる。これについては
後で説明する。次にこの値ＫＺは、次の転流フェーズの
持続時間に対する予測値としてレジスタＫＺａｌｔに値
ＫＺａｌｔとして記憶される。値ＫＺａｌｔに対して
は、ＫＺに対して測定された直前の多数の値の平滑平均
（浮動平均moving average）を用いることも有利であ
る。なぜなら電動機回転はまだ静かだからである。この
変形実施例はフローチャートには示されていない。とい
うのは当業者にはその実現は容易だからである。
まで計数し、値ＫＺを測定する。すなわち、ＫＺ＝０か
ら次の転流（図２１（Ａ）のｔ３０）までの持続時間を
測定する。この値は、これが過度に高い場合、ロータの
ブロックを示す指示として用いられる。これについては
後で説明する。次にこの値ＫＺは、次の転流フェーズの
持続時間に対する予測値としてレジスタＫＺａｌｔに値
ＫＺａｌｔとして記憶される。値ＫＺａｌｔに対して
は、ＫＺに対して測定された直前の多数の値の平滑平均
（浮動平均moving average）を用いることも有利であ
る。なぜなら電動機回転はまだ静かだからである。この
変形実施例はフローチャートには示されていない。とい
うのは当業者にはその実現は容易だからである。
【０１４０】ステップＳ１３０でＫＺａｌｔが設定され
る。というのは、測定から値がまだ得られないからであ
る。
る。というのは、測定から値がまだ得られないからであ
る。
【０１４１】Ｉは回転数制御器の積分係数であり、これ
はスタート時に設定しなければならない。
はスタート時に設定しなければならない。
【０１４２】ＰＺは検査カウンタの計数状態である。図
１８参照。
１８参照。
【０１４３】ＰＺ＝１５は、最初の測定の後ただちに新
たなＰＩの値が計算され、かつ警報計算は後で初めて行
われることを確実にする。
たなＰＩの値が計算され、かつ警報計算は後で初めて行
われることを確実にする。
【０１４４】起動遅延ＡＶＺにより、例えば起動後１０
秒間は信号ＡＬＡＲＭが発せらされないようになる。図
２０参照。
秒間は信号ＡＬＡＲＭが発せらされないようになる。図
２０参照。
【０１４５】Ｕｄｉｆａｌｔは、ＫＯＭＭ＝Ｌの間に値
Ｕｄｉｆ＝Ｈが発生したとき、Ｈにセットされるレジス
タ値である。これはＫＯＭＭ＝Ｈの場合にＩおよびＰの
値の変化を阻止するが、ＫＯＭＭ＝Ｌの場合は阻止しな
い。したがってこの値はスタート時にＨにセットされ
る。というのは、スタート時には回転数が過度に低く、
したがってＰおよびＩをＫＯＭＭ＝Ｌの場合に変化（小
さくする）させなければならないからである。
Ｕｄｉｆ＝Ｈが発生したとき、Ｈにセットされるレジス
タ値である。これはＫＯＭＭ＝Ｈの場合にＩおよびＰの
値の変化を阻止するが、ＫＯＭＭ＝Ｌの場合は阻止しな
い。したがってこの値はスタート時にＨにセットされ
る。というのは、スタート時には回転数が過度に低く、
したがってＰおよびＩをＫＯＭＭ＝Ｌの場合に変化（小
さくする）させなければならないからである。
【０１４６】続いてマイクロプロセッサ２０はステップ
Ｓ１３１に移行する。このステップは転流変化ごとに通
過する。ここですでに説明した値ＫＺａｌｔ（図２１
（Ｄ））から値Ｄが減算される。値ＫＺａｌｔは各転流
ごとに、ＫＺ＝０とｔ３０との間の間隔として、または
各転流の際に新たに計算されるすでに説明した平滑平均
として得られる。値Ｄは例えば４単位である。上記の減
算により値ＫＺ’ａｌｔが得られる。この値は限界値と
して転流カウンタＫＺにセットされる。これによりこの
値に達した際には電流が遮断される。さらに転流カウン
タＫＺはステップＳ１３１でゼロにリセットされる。こ
れによりカウンタは再び最初から、すなわちＫＺ＝０か
ら計数し、制御器の比例係数ＰはＰ＝０にセットされ
る。これは図２１（Ｄ）に示されている。
Ｓ１３１に移行する。このステップは転流変化ごとに通
過する。ここですでに説明した値ＫＺａｌｔ（図２１
（Ｄ））から値Ｄが減算される。値ＫＺａｌｔは各転流
ごとに、ＫＺ＝０とｔ３０との間の間隔として、または
各転流の際に新たに計算されるすでに説明した平滑平均
として得られる。値Ｄは例えば４単位である。上記の減
算により値ＫＺ’ａｌｔが得られる。この値は限界値と
して転流カウンタＫＺにセットされる。これによりこの
値に達した際には電流が遮断される。さらに転流カウン
タＫＺはステップＳ１３１でゼロにリセットされる。こ
れによりカウンタは再び最初から、すなわちＫＺ＝０か
ら計数し、制御器の比例係数ＰはＰ＝０にセットされ
る。これは図２１（Ｄ）に示されている。
【０１４７】ステップＳ１３２では、イネーブル信号Ｅ
／Ａ（ポート５）がＨであるか否かが検査される。Ｈで
ある場合だけ、電動機は始動することができる。それ以
外の場合、プログラムはステップＳ１３１に戻る。これ
により電動機をコンピュータで制御することができる。
／Ａ（ポート５）がＨであるか否かが検査される。Ｈで
ある場合だけ、電動機は始動することができる。それ以
外の場合、プログラムはステップＳ１３１に戻る。これ
により電動機をコンピュータで制御することができる。
【０１４８】ステップＳ２０１では、信号ＫＯＭＭがＨ
であるかまたはＬであるかが検査される。ＫＯＭＭ＝Ｈ
であれば、プログラムはステップＳ２０２で、信号Ｕｄ
ｉｆａｌｔ＝Ｈであるか否かを検査する。これがＨであ
れば、符号信号ＲＥＧがステップＳ２０３で−１にセッ
トされ、プログラムはさらに図１６のルーチンに進む。
ＲＥＧ＝−１は、回転数が過度に低く、したがって図１
６のルーチンでパラメータＩとＰの変化が阻止されるこ
とを意味する。
であるかまたはＬであるかが検査される。ＫＯＭＭ＝Ｈ
であれば、プログラムはステップＳ２０２で、信号Ｕｄ
ｉｆａｌｔ＝Ｈであるか否かを検査する。これがＨであ
れば、符号信号ＲＥＧがステップＳ２０３で−１にセッ
トされ、プログラムはさらに図１６のルーチンに進む。
ＲＥＧ＝−１は、回転数が過度に低く、したがって図１
６のルーチンでパラメータＩとＰの変化が阻止されるこ
とを意味する。
【０１４９】Ｕｄｉｆａｌｔ＝Ｌであれば、ステップＳ
２０４でＲＥＧ＝＋１にセットされ、プログラムは同様
に図１６のルーチンに進む。ＲＥＧ＝＋１は、回転数が
過度に高く、したがって図１６のルーチンでＩおよびＰ
のパラメータ（ファクタ）を、Ｔｄに対して測定された
値に応じて増大できることを意味する。
２０４でＲＥＧ＝＋１にセットされ、プログラムは同様
に図１６のルーチンに進む。ＲＥＧ＝＋１は、回転数が
過度に高く、したがって図１６のルーチンでＩおよびＰ
のパラメータ（ファクタ）を、Ｔｄに対して測定された
値に応じて増大できることを意味する。
【０１５０】ステップＳ２０１で信号ＫＯＭＭ＝Ｌであ
れば、プログラムはステップＳ２０５に進む。そこで
は、Ｕｄｉｆａｌｔ＝Ｈであるか否かが検査される。Ｈ
であれば、ステップＳ２０６でＲＥＧ＝＋１がセットさ
れ（回転数が過度に高い）、プログラムはさらに図１７
のルーチンへ進む。この場合そこでＩおよびＰのパラメ
ータの変化は阻止される。
れば、プログラムはステップＳ２０５に進む。そこで
は、Ｕｄｉｆａｌｔ＝Ｈであるか否かが検査される。Ｈ
であれば、ステップＳ２０６でＲＥＧ＝＋１がセットさ
れ（回転数が過度に高い）、プログラムはさらに図１７
のルーチンへ進む。この場合そこでＩおよびＰのパラメ
ータの変化は阻止される。
【０１５１】ステップＳ２０５での回答が否であれば、
プログラムはステップＳ２０７に進む。ここではＲＥＧ
＝−１がセットされる。すなわち、回転数は過度に低
い。そしてプログラムはさらに図１７のルーチンへ進
む。ここではＩおよびＰのパラメータをＴｄに対して測
定された値に応じて小さくすることができる。
プログラムはステップＳ２０７に進む。ここではＲＥＧ
＝−１がセットされる。すなわち、回転数は過度に低
い。そしてプログラムはさらに図１７のルーチンへ進
む。ここではＩおよびＰのパラメータをＴｄに対して測
定された値に応じて小さくすることができる。
【０１５２】図１６および図１７に対する注意として、
そこに図示されたループは、転流カウンタＫＺを変化さ
せることにより（ステップＳ１４３ないしＳ１５４）付
加的に時間測定にも関係することを述べておく。このこ
とは、各ループ通過はどの経路であれ、同じ長さの時間
を要することを前提とする。このことは所定のそれ自体
比較的短いループ通過にＮＯＰ命令を充填することによ
り達成される。ＮＯＰ命令は時間だけを消費して何の作
用も及ぼさないものである。このＮＯＰ命令はこれらの
フローチャートには図示されていない。しかしここで最
適機能は、各ループ経過ができるだけ同じ長さであるこ
とを前提とすることを述べておく。したがって図１６の
ループ通過の持続時間は図１７のループ通過の持続時間
に相当する。これによりＫＺに対する値を直接比較する
ことができる。なお、図２２と図２３にはこのＮＯＰ命
令を含む場合を示す。
そこに図示されたループは、転流カウンタＫＺを変化さ
せることにより（ステップＳ１４３ないしＳ１５４）付
加的に時間測定にも関係することを述べておく。このこ
とは、各ループ通過はどの経路であれ、同じ長さの時間
を要することを前提とする。このことは所定のそれ自体
比較的短いループ通過にＮＯＰ命令を充填することによ
り達成される。ＮＯＰ命令は時間だけを消費して何の作
用も及ぼさないものである。このＮＯＰ命令はこれらの
フローチャートには図示されていない。しかしここで最
適機能は、各ループ経過ができるだけ同じ長さであるこ
とを前提とすることを述べておく。したがって図１６の
ループ通過の持続時間は図１７のループ通過の持続時間
に相当する。これによりＫＺに対する値を直接比較する
ことができる。なお、図２２と図２３にはこのＮＯＰ命
令を含む場合を示す。
【０１５３】図１６はＫＯＭＭ＝Ｈに対するルーチンを
示す。このルーチンは、電動機が過度に高速に回転する
場合図１３の処理を実行する。すなわち、係数ＰとＩは
ここでは電動機が過度に高速に回転するときだけ増大さ
れる。
示す。このルーチンは、電動機が過度に高速に回転する
場合図１３の処理を実行する。すなわち、係数ＰとＩは
ここでは電動機が過度に高速に回転するときだけ増大さ
れる。
【０１５４】ステップＳ１３３では、（マイクロプロセ
ッサ２０の）転流カウンタＫＺが値ＰＩに達したか否か
が検査される。図２１（Ｄ）参照。達していれば、電流
ｉ２が投入される。ステップＳ１３４では、転流カウン
タが値ＫＺ’ａｌｔに達したか否かが検査され、達して
いれば電流ｉ２は再び遮断される。
ッサ２０の）転流カウンタＫＺが値ＰＩに達したか否か
が検査される。図２１（Ｄ）参照。達していれば、電流
ｉ２が投入される。ステップＳ１３４では、転流カウン
タが値ＫＺ’ａｌｔに達したか否かが検査され、達して
いれば電流ｉ２は再び遮断される。
【０１５５】ｏｕｔ２＝Ｌは電流ｉ２が遮断されている
ことを意味し、ｏｕｔ２＝Ｈは電流ｉ２が投入されてい
ることを意味する。同じことがｏｕｔ１に対してもあて
はまる。
ことを意味し、ｏｕｔ２＝Ｈは電流ｉ２が投入されてい
ることを意味する。同じことがｏｕｔ１に対してもあて
はまる。
【０１５６】したがってステップＳ１３５は、両方の電
流ｉ１とｉ２が遮断されていることを意味し、Ｓ１３６
はｉ２が投入されている、すなわち相３２に電流が流れ
ていることを意味する。
流ｉ１とｉ２が遮断されていることを意味し、Ｓ１３６
はｉ２が投入されている、すなわち相３２に電流が流れ
ていることを意味する。
【０１５７】Ｓ１３７では、Ｕｄｉｆ＝Ｌか否かが検査
される。図１１（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）参照。Ｕｄｉｆ
＝Ｌであれば、（ＫＯＭＭ＝Ｈのとき）Ｔｄが測定さ
れ、したがってＰおよびＩの値がステップＳ１３９で変
化される。しかしこの変化は、Ｕｄｉｆａｌｔ＝Ｌであ
るときだけ、すなわち、ＫＯＭＭ＝Ｌの際に回転数が過
度に低いことが前に検出されなければ、行われそして、
これがステップＳ１３８で検査される。（回転数が過度
に低い場合は、ＰおよびＩの値は図１７のルーチンによ
ってのみ変化される。）
される。図１１（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）参照。Ｕｄｉｆ
＝Ｌであれば、（ＫＯＭＭ＝Ｈのとき）Ｔｄが測定さ
れ、したがってＰおよびＩの値がステップＳ１３９で変
化される。しかしこの変化は、Ｕｄｉｆａｌｔ＝Ｌであ
るときだけ、すなわち、ＫＯＭＭ＝Ｌの際に回転数が過
度に低いことが前に検出されなければ、行われそして、
これがステップＳ１３８で検査される。（回転数が過度
に低い場合は、ＰおよびＩの値は図１７のルーチンによ
ってのみ変化される。）
【０１５８】さらにステップＳ２１０では第３の条件と
して、ＲＥＧ＝＋１か否かが検査され、その場合だけプ
ログラムはさらにステップＳ１３９、すなわち「測定フ
ェーズ」へ進む。このステップでは、値ＩとＰがＴｄの
持続時間中だけ変化される。
して、ＲＥＧ＝＋１か否かが検査され、その場合だけプ
ログラムはさらにステップＳ１３９、すなわち「測定フ
ェーズ」へ進む。このステップでは、値ＩとＰがＴｄの
持続時間中だけ変化される。
【０１５９】ステップＳ１３７，Ｓ１３８およびＳ２１
０での結果がＹＥＳであれば、ステップＳ１３９で係数
Ｉが値Ｘだけ、例えば値３だけ高められ、係数ＰはＹだ
け、例えば値１だけ高められる。Ｉは最大２５５まで高
めることができ、Ｐは最大１５まで高めることができ
る。これらの値は常に、説明が無味乾燥にならないよう
例としてあげるだけである。ＵｄｉｆａｌｔはＳ１３９
ではＬに留まったままである。レジスタＥＮＴＬＡＤは
Ｌにセットされる。
０での結果がＹＥＳであれば、ステップＳ１３９で係数
Ｉが値Ｘだけ、例えば値３だけ高められ、係数ＰはＹだ
け、例えば値１だけ高められる。Ｉは最大２５５まで高
めることができ、Ｐは最大１５まで高めることができ
る。これらの値は常に、説明が無味乾燥にならないよう
例としてあげるだけである。ＵｄｉｆａｌｔはＳ１３９
ではＬに留まったままである。レジスタＥＮＴＬＡＤは
Ｌにセットされる。
【０１６０】Ｓ１３７でＵｄｉｆがＨであれば、すなわ
ちＴｄの測定が終了すれば（図１１参照）、ステップＳ
１４０でＵｄｉｆａｌｔはＨに、ＳＥＮＳＡＢはＬにセ
ットされ、プログラムは直接ステップＳ１４３へ進む。
ここで転流カウンタＫＺは値１だけ高められる。同じこ
とがＳ１３８でＵｄｉｆａｌｔ＝Ｈであり、Ｓ２１０で
ＲＥＧ＝−１であるときにもあてはまる。
ちＴｄの測定が終了すれば（図１１参照）、ステップＳ
１４０でＵｄｉｆａｌｔはＨに、ＳＥＮＳＡＢはＬにセ
ットされ、プログラムは直接ステップＳ１４３へ進む。
ここで転流カウンタＫＺは値１だけ高められる。同じこ
とがＳ１３８でＵｄｉｆａｌｔ＝Ｈであり、Ｓ２１０で
ＲＥＧ＝−１であるときにもあてはまる。
【０１６１】Ｓ１３９にステップＳ１４１が続く。ここ
ではＩ＝２５５か否か、すなわち最大値であるか否かが
検査される。これは図１１（Ｇ）の場合、すなわちセン
サ断線の場合を意味する。したがってこの場合は、Ｓ１
４２でレジスタＳＥＮＳＡＢ（断線を示す）がＨにセッ
トされる。これにより後で電動機が最大回転数に切り替
えられる。Ｉ＜２５５であれば、プログラムは直接Ｓ１
４３に進む。
ではＩ＝２５５か否か、すなわち最大値であるか否かが
検査される。これは図１１（Ｇ）の場合、すなわちセン
サ断線の場合を意味する。したがってこの場合は、Ｓ１
４２でレジスタＳＥＮＳＡＢ（断線を示す）がＨにセッ
トされる。これにより後で電動機が最大回転数に切り替
えられる。Ｉ＜２５５であれば、プログラムは直接Ｓ１
４３に進む。
【０１６２】Ｓ１４２の後、Ｓ１４３で転流カウンタＫ
Ｚが同様に１だけ高められる。
Ｚが同様に１だけ高められる。
【０１６３】この後ステップＳ２１２で、（マイクロプ
ロセッサ２０の）転流カウンタＫＺの到達した値が閾値
Ｓ３（例えば値２６０を有することができる）より小さ
いか否かが検査される。小さければプログラムはステッ
プＳ１４４へ進む。しかしＫＺが閾値Ｓ３を上回れば、
すなわち電動機が極端に緩慢に回転するか、または停止
（ロータ２７がブロックされている）していれば、プロ
グラムはステップＳ２１４へ進む。ここで両方の相３１
と３２の電流が遮断される。次にＳ２１６で例えば３秒
の待機が行われる。すなわち電動機は３秒間無電流状態
となる。そしてプログラムはさらに図２０のステップＳ
１６２へ進む。ここでは場合により、警報が発される。
これに続いて電動機の電流が新たに投入される。すなわ
ち、約３秒の待ち時間の後に自動的に新たな起動を試行
する。これにより電動機が過熱することがなくなり、ブ
ロック原因が除去されたあとすぐにまた回転する。
ロセッサ２０の）転流カウンタＫＺの到達した値が閾値
Ｓ３（例えば値２６０を有することができる）より小さ
いか否かが検査される。小さければプログラムはステッ
プＳ１４４へ進む。しかしＫＺが閾値Ｓ３を上回れば、
すなわち電動機が極端に緩慢に回転するか、または停止
（ロータ２７がブロックされている）していれば、プロ
グラムはステップＳ２１４へ進む。ここで両方の相３１
と３２の電流が遮断される。次にＳ２１６で例えば３秒
の待機が行われる。すなわち電動機は３秒間無電流状態
となる。そしてプログラムはさらに図２０のステップＳ
１６２へ進む。ここでは場合により、警報が発される。
これに続いて電動機の電流が新たに投入される。すなわ
ち、約３秒の待ち時間の後に自動的に新たな起動を試行
する。これにより電動機が過熱することがなくなり、ブ
ロック原因が除去されたあとすぐにまた回転する。
【０１６４】ステップＳ２１２で回答がＹＥＳであれ
ば、続いてステップＳ１４４で信号ＫＯＭＭが変化した
か否かが検査される。変化していなければ、プログラム
は本ループのステップＳ１３３に戻る。信号ＫＯＭＭが
変化していれば、プログラムはさらに図１８のルーチン
Ｄへ進む。
ば、続いてステップＳ１４４で信号ＫＯＭＭが変化した
か否かが検査される。変化していなければ、プログラム
は本ループのステップＳ１３３に戻る。信号ＫＯＭＭが
変化していれば、プログラムはさらに図１８のルーチン
Ｄへ進む。
【０１６５】図１７は、ＫＯＭＭ＝Ｌの場合に対する図
１５の続きを示す。このルーチンＣは図１２のように実
行される。このルーチンでは測定過程、すなわちＩとＰ
の変化は電動機が過度に緩慢である場合にだけ行われ
る。図２１は例としてこのルーチンの経過を示す。
１５の続きを示す。このルーチンＣは図１２のように実
行される。このルーチンでは測定過程、すなわちＩとＰ
の変化は電動機が過度に緩慢である場合にだけ行われ
る。図２１は例としてこのルーチンの経過を示す。
【０１６６】ステップＳ１４７でマイクロプロセッサ２
０の出力端子１３はＨにセットされ、ＥＮＴＬＡＤ＝Ｈ
となる。図２１（Ｃ）はＥＮＴＬＡＤ＝Ｈの際にコンデ
ンサＣの充電がスタートし、したがって電圧ＵＣ（図２
１ｂ）が上昇するのを示す。
０の出力端子１３はＨにセットされ、ＥＮＴＬＡＤ＝Ｈ
となる。図２１（Ｃ）はＥＮＴＬＡＤ＝Ｈの際にコンデ
ンサＣの充電がスタートし、したがって電圧ＵＣ（図２
１ｂ）が上昇するのを示す。
【０１６７】図２１（Ｃ）が示すように、信号ＥＮＴＬ
ＡＤは、信号ＫＯＭＭの変化（ＨからＬへ）から少し時
間をおいて初めてＨにセットされる。この時間間隔は計
算フェーズ１２８図２１（Ｄ）の時間間隔に相応する。
この計算フェーズは図１９と図２０に基づいて説明され
る。信号ＥＮＴＬＡＤのＬからＨへの変化は、前もって
ＫＯＭＭがＨからＬへ変化している場合だけ行われる。
すなわちこの変化は図１７のルーチンの一部である。
ＡＤは、信号ＫＯＭＭの変化（ＨからＬへ）から少し時
間をおいて初めてＨにセットされる。この時間間隔は計
算フェーズ１２８図２１（Ｄ）の時間間隔に相応する。
この計算フェーズは図１９と図２０に基づいて説明され
る。信号ＥＮＴＬＡＤのＬからＨへの変化は、前もって
ＫＯＭＭがＨからＬへ変化している場合だけ行われる。
すなわちこの変化は図１７のルーチンの一部である。
【０１６８】ステップＳ１４８はＳ１３３に相応する。
【０１６９】ステップＳ１４９はＳ１３４に相応する。
【０１７０】ステップＳ１５０はＳ１３５に相応する。
【０１７１】ステップＳ１５１はＳ１３６に相応する。
（但しＳ１５１で電流ｉ１が投入される点が異なる。図
１６でのこれらステップの相応する説明を参照。）
（但しＳ１５１で電流ｉ１が投入される点が異なる。図
１６でのこれらステップの相応する説明を参照。）
【０１７２】Ｓ１５２でＵｄｉｆがＨか否かが検査され
る。これは図１１（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）に相応する。
すなわち、ＴｄはＵｄｉｆがＨになる時から初めて測定
される。ＵｄｉｆがＨであれば、次にステップＳ２２２
でＲＥＧ＝−１であるか否かが検査される（ステップＳ
２０７参照）。すなわち、回転数が過度に低いか否かが
検査される。そうであれば、Ｓ１５３で積分係数Ｉが値
Ｘ（例えば３）だけ低減され、比例係数Ｐが値Ｙ（例え
ば１）だけ増加される。そしてＵｄｉｆａｌｔはＨにセ
ットされる。これにより以下、ＫＯＭＭ＝Ｌであればス
テップＳ１３９は実行されず、ＥＮＴＬＡＤはＬにセッ
トされる。すなわち、（図２１（Ｂ），（Ｃ）に示すよ
うに）ＵＣが値Ｕ５８に達するとコンデンサＣはすぐに
また充電される。これには、トランジスタ６５（図１）
を介した放電に対して十分な時間を使用できるという利
点がある。ここで信号Ｕｄｉｆａｌｔは引き続いて信号
Ｕｄｉｆに対する代用となる。
る。これは図１１（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）に相応する。
すなわち、ＴｄはＵｄｉｆがＨになる時から初めて測定
される。ＵｄｉｆがＨであれば、次にステップＳ２２２
でＲＥＧ＝−１であるか否かが検査される（ステップＳ
２０７参照）。すなわち、回転数が過度に低いか否かが
検査される。そうであれば、Ｓ１５３で積分係数Ｉが値
Ｘ（例えば３）だけ低減され、比例係数Ｐが値Ｙ（例え
ば１）だけ増加される。そしてＵｄｉｆａｌｔはＨにセ
ットされる。これにより以下、ＫＯＭＭ＝Ｌであればス
テップＳ１３９は実行されず、ＥＮＴＬＡＤはＬにセッ
トされる。すなわち、（図２１（Ｂ），（Ｃ）に示すよ
うに）ＵＣが値Ｕ５８に達するとコンデンサＣはすぐに
また充電される。これには、トランジスタ６５（図１）
を介した放電に対して十分な時間を使用できるという利
点がある。ここで信号Ｕｄｉｆａｌｔは引き続いて信号
Ｕｄｉｆに対する代用となる。
【０１７３】ステップＳ１５２においてＵｄｉｆ＝Ｌで
あれば、プログラムはステップＳ２２４へ進み、そこで
Ｕｄｉｆａｌｔ＝Ｈであるか否かが検査される。Ｈであ
ればプログラムはステップＳ２２２へ進み、Ｈでなけれ
ばステップＳ１５４へ進む。Ｓ１５４では転流カウンタ
ＫＺが値１だけ高められる。引き続いてステップＳ２２
６で、ＫＺが閾値Ｓ３（例えば２６０）より小さいか否
かが検査され、小さければステップＳ１５５へ進む。小
さくなければステップＳ２２８およぶＳ２３０そしてＳ
１６２へ進む。ステップＳ２２８は図１６のステップＳ
２１４に相応する。ステップＳ２３０は図１６のステッ
プＳ２１６に相応する。したがってそこでの説明を参照
されたい。
あれば、プログラムはステップＳ２２４へ進み、そこで
Ｕｄｉｆａｌｔ＝Ｈであるか否かが検査される。Ｈであ
ればプログラムはステップＳ２２２へ進み、Ｈでなけれ
ばステップＳ１５４へ進む。Ｓ１５４では転流カウンタ
ＫＺが値１だけ高められる。引き続いてステップＳ２２
６で、ＫＺが閾値Ｓ３（例えば２６０）より小さいか否
かが検査され、小さければステップＳ１５５へ進む。小
さくなければステップＳ２２８およぶＳ２３０そしてＳ
１６２へ進む。ステップＳ２２８は図１６のステップＳ
２１４に相応する。ステップＳ２３０は図１６のステッ
プＳ２１６に相応する。したがってそこでの説明を参照
されたい。
【０１７４】Ｓ１５５では信号ＫＯＭＭが変化している
か否かが検査される。変化していなければ、プログラム
はステップＳ１４７へ戻る。ＫＯＭＭが変化していれ
ば、プログラムは図１８のルーチンＤへさらに進む。
か否かが検査される。変化していなければ、プログラム
はステップＳ１４７へ戻る。ＫＯＭＭが変化していれ
ば、プログラムは図１８のルーチンＤへさらに進む。
【０１７５】図１８は図１６または図１７に続いて生じ
ることを示す。Ｓ１６０で検査カウンタＰＺ（Ｓ１３０
参照）が値１だけ高められる。このカウンタは常に１５
まで計数し、値０に戻る。
ることを示す。Ｓ１６０で検査カウンタＰＺ（Ｓ１３０
参照）が値１だけ高められる。このカウンタは常に１５
まで計数し、値０に戻る。
【０１７６】したがってＳ１６１ではＰＺ＝１５か否か
が検査される。ＰＺ＝１５であれば、ＡＬＡＲＭに対す
るルーチン１６２（図２０）が実行され、そうでなけれ
な値ＰＩの計算のためのルーチン１６３（図１９）が実
行される。両方のルーチンとも計算フェーズ１２８で実
行される。すなわち、それぞれ転流の直後に行われる。
これにより所望のように、電流ｉ１ないしｉ２の投入遅
延は小さくなる。したがってこれらのルーチンは、図１
２および図１３と関連して、常に０°から約１０°の回
転位置領域および１８０°から約１９０°の回転位置領
域でアクティブとなる。これらの領域では電動機はいず
れにしろ無電流状態でなければならない。両方のルーチ
ンは有利には時間的に同じ長さである。このことは前に
説明したＮＯＰ命令によって達成することができる。
が検査される。ＰＺ＝１５であれば、ＡＬＡＲＭに対す
るルーチン１６２（図２０）が実行され、そうでなけれ
な値ＰＩの計算のためのルーチン１６３（図１９）が実
行される。両方のルーチンとも計算フェーズ１２８で実
行される。すなわち、それぞれ転流の直後に行われる。
これにより所望のように、電流ｉ１ないしｉ２の投入遅
延は小さくなる。したがってこれらのルーチンは、図１
２および図１３と関連して、常に０°から約１０°の回
転位置領域および１８０°から約１９０°の回転位置領
域でアクティブとなる。これらの領域では電動機はいず
れにしろ無電流状態でなければならない。両方のルーチ
ンは有利には時間的に同じ長さである。このことは前に
説明したＮＯＰ命令によって達成することができる。
【０１７７】図１９のステップＳ１６４でレジスタＳＥ
ＮＳＡＢ＝Ｈか否か（センサ断線か否か）が検査され
る。図１６のＳ１４２参照。ＨであればＳ１６５で値Ｐ
Ｉがゼロにセットされる。これにより後続の図１６また
は図１７で、電流がＫＺ＝０の際にはすでに投入される
ようになる。すなわち電動機は最大出力、最大回転数で
回転する。すなわちセンサ断線（図１：個所５４または
５５での断線）により、電動機は通常の非制御電動機の
ように動作する。
ＮＳＡＢ＝Ｈか否か（センサ断線か否か）が検査され
る。図１６のＳ１４２参照。ＨであればＳ１６５で値Ｐ
Ｉがゼロにセットされる。これにより後続の図１６また
は図１７で、電流がＫＺ＝０の際にはすでに投入される
ようになる。すなわち電動機は最大出力、最大回転数で
回転する。すなわちセンサ断線（図１：個所５４または
５５での断線）により、電動機は通常の非制御電動機の
ように動作する。
【０１７８】Ｕｄｉｆがいずれかの時点でＨになれば、
ＳＥＮＳＡＢは再びＬにセットされ（図１６のＳ１４
０）、引き続き次式に従って ＰＩ＝Ｉ＋２Ｐ 値ＰＩが求められる。図２１（Ｄ）参照。
ＳＥＮＳＡＢは再びＬにセットされ（図１６のＳ１４
０）、引き続き次式に従って ＰＩ＝Ｉ＋２Ｐ 値ＰＩが求められる。図２１（Ｄ）参照。
【０１７９】Ｓ１６７では、係数Ｉが閾値Ｓ１、例えば
２４０よりも大きいか否かが検査される。大きければ、
Ｓ１６８で係数Ｉが値Ｒ１、例えば２０８にリセットさ
れる。これにより、回転数が低いときに警報の出力され
るのが阻止される。すなわち、Ｉに対するカウンタがこ
の場合には値２５５に達することができない。なぜな
ら、リセットによりカウンタの計数状態は人為的に低い
値に保持されるからである。（Ｉ＝２５５に達した場合
には、すでに説明したように、ＰＩが０にセットされ、
電動機は最大回転数で回転する。）
２４０よりも大きいか否かが検査される。大きければ、
Ｓ１６８で係数Ｉが値Ｒ１、例えば２０８にリセットさ
れる。これにより、回転数が低いときに警報の出力され
るのが阻止される。すなわち、Ｉに対するカウンタがこ
の場合には値２５５に達することができない。なぜな
ら、リセットによりカウンタの計数状態は人為的に低い
値に保持されるからである。（Ｉ＝２５５に達した場合
には、すでに説明したように、ＰＩが０にセットされ、
電動機は最大回転数で回転する。）
【０１８０】係数Ｉが閾値Ｓ１より小さければ、係数は
変化しないままステップＳ１６９に進み（Ｉはそのまま
不変）、さらにＳ１７０へ至る。
変化しないままステップＳ１６９に進み（Ｉはそのまま
不変）、さらにＳ１７０へ至る。
【０１８１】Ｓ１７０ではアナログ的に値ＰＩが負であ
るか否かが検査され、負であればこの値はＳ１７１でゼ
ロにリセットされ、その他の場合は変化しないままであ
り（Ｓ１７２）、Ｓ１７３に進む。
るか否かが検査され、負であればこの値はＳ１７１でゼ
ロにリセットされ、その他の場合は変化しないままであ
り（Ｓ１７２）、Ｓ１７３に進む。
【０１８２】Ｓ１７３では、回転数ｎが下方限界値（図
２：ｎｍｉｎ）より大か否か、および係数ＩがＫＺＭＩ
Ｎより大きいか否かが検査される（図１５のＳ１３０参
照）。
２：ｎｍｉｎ）より大か否か、および係数ＩがＫＺＭＩ
Ｎより大きいか否かが検査される（図１５のＳ１３０参
照）。
【０１８３】回答が否定の場合は、プログラムは直接ス
テップＳ１３１へ戻る。
テップＳ１３１へ戻る。
【０１８４】上回っている場合、制御器はステップＳ１
７４でＰ制御に移行する。すなわち、値ＰＩは、２×Ｋ
ＺＭＩＮ−ＫＺにセットされる。このようにして回転数
ｎが下方限界値ｎｍｉｎ（図２）を下回ることが阻止さ
れる。
７４でＰ制御に移行する。すなわち、値ＰＩは、２×Ｋ
ＺＭＩＮ−ＫＺにセットされる。このようにして回転数
ｎが下方限界値ｎｍｉｎ（図２）を下回ることが阻止さ
れる。
【０１８５】ルーチン１６３により計算された値ＰＩは
引き続いて図１６および／または図１７で、場合により
複数の順次連続するサイクルで使用される。これは図１
２および図１３に説明されている。すなわち、プログラ
ムはステップＳ１３１（図１５）へ戻る。
引き続いて図１６および／または図１７で、場合により
複数の順次連続するサイクルで使用される。これは図１
２および図１３に説明されている。すなわち、プログラ
ムはステップＳ１３１（図１５）へ戻る。
【０１８６】図２０は警報ルーチンを示す。ステップＳ
２４０で警報遅延ＡＶＺに対する値が値１だけ低減さ
れ、引き続いてＳ２４２でＡＶＺ＝０か否かが検査され
る。０のである場合は、プログラムはＳ１７５へ進む。
そこで値ＫＺが、ＫＺＭＩＮと閾値Ｓ２（例えば値４６
を有することができる）との和よりも大きいか否かが検
査される。この和は例えば１２００ｒ．ｐ．ｍ．の回転
数に相応する。この和を越えていれば、マイクロプロセ
ッサ２０の出力側１４（ＡＬＡＲＭ）がＨにセットされ
（ステップＳ１７６）、警報が発される。和を越えてい
なければプログラムはステップＳ２４４へ進み、ここで
マイクロプロセッサ２０の出力側４（ＳＥＮ）がＨか否
か検査される。Ｈであれば、セットされた警報は消去さ
れずにさらに記憶される。Ｈでなければ信号ＡＬＡＲＭ
はリセット、すなわち消去される（ステップＳ１７
７）。
２４０で警報遅延ＡＶＺに対する値が値１だけ低減さ
れ、引き続いてＳ２４２でＡＶＺ＝０か否かが検査され
る。０のである場合は、プログラムはＳ１７５へ進む。
そこで値ＫＺが、ＫＺＭＩＮと閾値Ｓ２（例えば値４６
を有することができる）との和よりも大きいか否かが検
査される。この和は例えば１２００ｒ．ｐ．ｍ．の回転
数に相応する。この和を越えていれば、マイクロプロセ
ッサ２０の出力側１４（ＡＬＡＲＭ）がＨにセットされ
（ステップＳ１７６）、警報が発される。和を越えてい
なければプログラムはステップＳ２４４へ進み、ここで
マイクロプロセッサ２０の出力側４（ＳＥＮ）がＨか否
か検査される。Ｈであれば、セットされた警報は消去さ
れずにさらに記憶される。Ｈでなければ信号ＡＬＡＲＭ
はリセット、すなわち消去される（ステップＳ１７
７）。
【０１８７】Ｓ２４２でＡＶＺが０を越えていれば（Ａ
ＶＺの最小値は０である）、プログラムはそこから直接
ステップＳ１３１（図１５）へ戻る。これはＳＥＮ＝Ｈ
の場合およびステップＳ１７６またはＳ１７７の後も同
じである。
ＶＺの最小値は０である）、プログラムはそこから直接
ステップＳ１３１（図１５）へ戻る。これはＳＥＮ＝Ｈ
の場合およびステップＳ１７６またはＳ１７７の後も同
じである。
【０１８８】図１６および図１７の説明の際のすでに詳
しく述べたように、図１６および図１７のプログラムル
ープは時間測定にも使用する。すなわちこれらのループ
は、１ループのそれぞれの通過がどの経路を通っても同
じ時間がかかるように構成されており、そのためこれら
のループを用いて時間測定を行うことができる。ここで
図１６および図１７のループの通過時間はできるだけ同
じである。このことはＮＯＰ命令をそれがなければ短く
なる個所に挿入することによって達成される。（ＮＯＰ
＝Ｎｏ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ；ＮＯＰ命令はプログラム
経過を時間的に遅延させる以外には何の作用も及ぼさな
い。もちろんＮＯＰ命令の代わりに、電動機の回転に影
響を及ぼさない別の形式の命令を使用することもでき
る。）ＮＯＰ命令の使用は図２２と図２３に示されてい
る。図２２はＮＯＰ命令に至るまで図１６と同じであ
り、図２３はＮＯＰ命令に至るまで図１７と同じであ
る。したがって図１６と図１７からの部分はここで説明
しない。
しく述べたように、図１６および図１７のプログラムル
ープは時間測定にも使用する。すなわちこれらのループ
は、１ループのそれぞれの通過がどの経路を通っても同
じ時間がかかるように構成されており、そのためこれら
のループを用いて時間測定を行うことができる。ここで
図１６および図１７のループの通過時間はできるだけ同
じである。このことはＮＯＰ命令をそれがなければ短く
なる個所に挿入することによって達成される。（ＮＯＰ
＝Ｎｏ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ；ＮＯＰ命令はプログラム
経過を時間的に遅延させる以外には何の作用も及ぼさな
い。もちろんＮＯＰ命令の代わりに、電動機の回転に影
響を及ぼさない別の形式の命令を使用することもでき
る。）ＮＯＰ命令の使用は図２２と図２３に示されてい
る。図２２はＮＯＰ命令に至るまで図１６と同じであ
り、図２３はＮＯＰ命令に至るまで図１７と同じであ
る。したがって図１６と図１７からの部分はここで説明
しない。
【０１８９】図２２ではステップＳ１３３のイエス出力
と接続点２４９との間にＮＯＰ命令が挿入されている。
ＮＯＰ命令はステップＳ１３４と同じ持続時間を有し、
これによってステップＳ１３３のイエスとノーに対する
出力信号は接続点２５２までで同じ通過持続時間を有す
るようになる。
と接続点２４９との間にＮＯＰ命令が挿入されている。
ＮＯＰ命令はステップＳ１３４と同じ持続時間を有し、
これによってステップＳ１３３のイエスとノーに対する
出力信号は接続点２５２までで同じ通過持続時間を有す
るようになる。
【０１９０】ステップＳ１３８のノー出力とステップＳ
２１０のノー出力との間にはＮＯＰ命令Ｓ２５４があ
る。このＮＯＰ命令の持続時間はＳ２１０の持続時間に
相応する。
２１０のノー出力との間にはＮＯＰ命令Ｓ２５４があ
る。このＮＯＰ命令の持続時間はＳ２１０の持続時間に
相応する。
【０１９１】ステップＳ２１０のノー出力とステップＳ
１３９のノー出力との間には複数のＮＯＰ命令Ｓ２５６
がある。この命令の持続時間はステップＳ１３９の持続
時間に相応する。（複数のＮＯＰ命令を通過することに
よって相応に長い時間遅延が得られる。）
１３９のノー出力との間には複数のＮＯＰ命令Ｓ２５６
がある。この命令の持続時間はステップＳ１３９の持続
時間に相応する。（複数のＮＯＰ命令を通過することに
よって相応に長い時間遅延が得られる。）
【０１９２】ステップＳ１４１のノー出力とステップＳ
１４３の入力との間にはＮＯＰ命令Ｓ２５８がある。こ
れの持続時間はステップＳ１４２の持続時間に相応す
る。
１４３の入力との間にはＮＯＰ命令Ｓ２５８がある。こ
れの持続時間はステップＳ１４２の持続時間に相応す
る。
【０１９３】したがって図２２のループは、それぞれの
場合でどのステップを通過するかに関係なく各通過に同
じ時間を必要とする。
場合でどのステップを通過するかに関係なく各通過に同
じ時間を必要とする。
【０１９４】図２３はＮＯＰ命令に至るまで図１７と同
じである。したがって図１７からの部分は新たに説明し
ない。図２３では、ステップＳ１４８のイエス出力と接
続点２６０との間にＮＯＰ命令Ｓ２６２が挿入されてい
る。この命令はステップＳ１４９と同じ持続時間を有
し、これによりステップＳ１４８の出力信号イエスとノ
ーは接続点２６４までの通過に同じ持続時間を有するよ
うになる。
じである。したがって図１７からの部分は新たに説明し
ない。図２３では、ステップＳ１４８のイエス出力と接
続点２６０との間にＮＯＰ命令Ｓ２６２が挿入されてい
る。この命令はステップＳ１４９と同じ持続時間を有
し、これによりステップＳ１４８の出力信号イエスとノ
ーは接続点２６４までの通過に同じ持続時間を有するよ
うになる。
【０１９５】ステップＳ１５２のイエス出力と接続点２
６６との間にはＮＯＰ命令２６８がある。これの持続時
間はステップＳ２２４の持続時間に相応する。
６６との間にはＮＯＰ命令２６８がある。これの持続時
間はステップＳ２２４の持続時間に相応する。
【０１９６】ステップＳ２２２のノー出力、すなわち接
続点２７０とステップＳ１５３の出力２７２との間には
ＮＯＰ命令Ｓ２７４があり、これらのこれらの組合せた
持続時間はステップＳ１５３の持続時間に相応する。
続点２７０とステップＳ１５３の出力２７２との間には
ＮＯＰ命令Ｓ２７４があり、これらのこれらの組合せた
持続時間はステップＳ１５３の持続時間に相応する。
【０１９７】図２３のループは、個々の場合にどのステ
ップを通過するかには関係なくどの経路を通っても各通
過に常に同じ時間を必要とすることがわかる。
ップを通過するかには関係なくどの経路を通っても各通
過に常に同じ時間を必要とすることがわかる。
【０１９８】すでに説明したように、図２２のループに
対する通過時間は図２３のループに対する通過時間と同
じである。このことは、図２２でステップＳ１４４のイ
エス出力とステップＳ１３３の入力との間に１つまたは
複数のＮＯＰ命令を挿入するか、または択一的に図２３
でステップＳ１５５のイエス出力とステップＳ１４７の
入力と間に挿入することによって達成される。
対する通過時間は図２３のループに対する通過時間と同
じである。このことは、図２２でステップＳ１４４のイ
エス出力とステップＳ１３３の入力との間に１つまたは
複数のＮＯＰ命令を挿入するか、または択一的に図２３
でステップＳ１５５のイエス出力とステップＳ１４７の
入力と間に挿入することによって達成される。
【０１９９】もちろん図２２と図２３のループに対する
通過時間はできるだけ短くすべきである。このことはマ
イクロプロセッサ２０のクロック周波数に依存してい
る。６ＭＨｚのクロック周波数のマイクロプロセッサ１
７１０３ＧＳを使用する場合、以下の時間が生じる。
通過時間はできるだけ短くすべきである。このことはマ
イクロプロセッサ２０のクロック周波数に依存してい
る。６ＭＨｚのクロック周波数のマイクロプロセッサ１
７１０３ＧＳを使用する場合、以下の時間が生じる。
【０２００】図２２または図２３のループ（５０命令）
の通過時間：１３３μｓ
の通過時間：１３３μｓ
【０２０１】図１９のループ（３８命令）の通過時間：
１０２μｓ
１０２μｓ
【０２０２】図２０のループ（３５命令）の通過時間：
９３μｓ
９３μｓ
【０２０３】図２４は概念的に、転流過程の経過時にお
ける複数ループの通過を示す。図２４（Ａ）には転流信
号ＫＯＭＭが示されている（図２１（Ａ）に類似）。時
点ｔ２７０では、図１８のステップＳ１６０で計数状態
ＰＺ＝１３に達していたことが前提とされる。したがっ
て、計算フェーズ７０（図１２参照）では図１９の値Ｐ
Ｉの計算が続く。
ける複数ループの通過を示す。図２４（Ａ）には転流信
号ＫＯＭＭが示されている（図２１（Ａ）に類似）。時
点ｔ２７０では、図１８のステップＳ１６０で計数状態
ＰＺ＝１３に達していたことが前提とされる。したがっ
て、計算フェーズ７０（図１２参照）では図１９の値Ｐ
Ｉの計算が続く。
【０２０４】計算フェーズ７０に続いて、図２３のルー
プ通過が行われる。そして例えばＰＩに対して値１に達
していれば電流ｉ１が最初のループ通過後、時点ｔ２７
２で投入される。この電流はループ通過の終了後（ｎ−
ｘ）時点ｔ２７４で遮断される。すなわち、転流信号Ｋ
ＯＭＭが変化する前に遮断される。このことはすでに詳
細に説明したのでここでは繰り返さない。変数ｘは図２
４では値１を有する。すなわち電流ｉ１は最後から２番
目のループ後に遮断される。
プ通過が行われる。そして例えばＰＩに対して値１に達
していれば電流ｉ１が最初のループ通過後、時点ｔ２７
２で投入される。この電流はループ通過の終了後（ｎ−
ｘ）時点ｔ２７４で遮断される。すなわち、転流信号Ｋ
ＯＭＭが変化する前に遮断される。このことはすでに詳
細に説明したのでここでは繰り返さない。変数ｘは図２
４では値１を有する。すなわち電流ｉ１は最後から２番
目のループ後に遮断される。
【０２０５】時点ｔ２７６で転流信号ＫＯＭＭはＨに変
化し、図１８では計数状態ＰＺ＝１４に達する。したが
って計算フェーズ７６（図１２参照）では新たに図１９
に従い値ＰＩが計算され、この値ＰＩに従って時点ｔ２
７８で電流ｉ２が投入される。すなわち例えば、図２２
の最初のループ通過後にＰＩに対して値１が生じていれ
ば投入される。電流ｉ２はループ通過の終了後（ｎ−
ｘ）時点ｔ２８０で遮断される。すなわち時間的に信号
ＫＯＭＭの変化の前に遮断される。このことはすでに詳
しく説明したのでここでは繰り返さない。（図１６のス
テップＳ１３４とＳ１３５；図１７のステップＳ１４９
とＳ１５０）。変数ｘはここでは例として値１を有す
る。すなわち電流ｉ２は最後から２番目のループの終了
後に遮断される。
化し、図１８では計数状態ＰＺ＝１４に達する。したが
って計算フェーズ７６（図１２参照）では新たに図１９
に従い値ＰＩが計算され、この値ＰＩに従って時点ｔ２
７８で電流ｉ２が投入される。すなわち例えば、図２２
の最初のループ通過後にＰＩに対して値１が生じていれ
ば投入される。電流ｉ２はループ通過の終了後（ｎ−
ｘ）時点ｔ２８０で遮断される。すなわち時間的に信号
ＫＯＭＭの変化の前に遮断される。このことはすでに詳
しく説明したのでここでは繰り返さない。（図１６のス
テップＳ１３４とＳ１３５；図１７のステップＳ１４９
とＳ１５０）。変数ｘはここでは例として値１を有す
る。すなわち電流ｉ２は最後から２番目のループの終了
後に遮断される。
【０２０６】時点ｔ２８２で信号ＫＯＭＭ（図２４
（Ａ））はＬに変化する。図１８では同時に計数状態Ｐ
Ｚ＝１５に達する。このことは引き続く計算フェーズ８
０（図１２参照）で警報信号が図２０に従って計算され
ることを意味する。この場合続いて図２３のループが新
たに通過される。値ＰＩはこの場合計算フェーズ７６か
ら変化されずに引き継がれる。これは図１２で説明した
のと同じである。
（Ａ））はＬに変化する。図１８では同時に計数状態Ｐ
Ｚ＝１５に達する。このことは引き続く計算フェーズ８
０（図１２参照）で警報信号が図２０に従って計算され
ることを意味する。この場合続いて図２３のループが新
たに通過される。値ＰＩはこの場合計算フェーズ７６か
ら変化されずに引き継がれる。これは図１２で説明した
のと同じである。
【０２０７】したがって転流カウンタＫＺは、図２２ま
たは図２３のループの通過される数を計数し、そこから
順次連続する転流時点間の時間間隔、例えば時点ｔ２７
０，ｔ２７６，ｔ２８２等間の時間間隔を近似的に検出
する。各ループは所定の持続時間を有しているから、転
流カウンタＫＺは時間を測定する。
たは図２３のループの通過される数を計数し、そこから
順次連続する転流時点間の時間間隔、例えば時点ｔ２７
０，ｔ２７６，ｔ２８２等間の時間間隔を近似的に検出
する。各ループは所定の持続時間を有しているから、転
流カウンタＫＺは時間を測定する。
【０２０８】計算フェーズ７０、７６、８０等は所定の
持続時間を有する。すなわち、電動機の回転数の上昇と
共に、これに比例する成分は２つの転流信号間の（例え
ばｔ２７０とｔ２７６の間、図２４）持続時間において
増大する。このことは有利である。計算フェーズは無電
流状態を生ぜしめる。このことは、２パルス電動機の場
合にとくに有利であり、とくに回転数が高いとき、した
がって電流ｉ１とｉ２の振幅が大きいときに有利であ
る。例えば図２４（Ｃ）で電流ｉ１の振幅が、この電流
が転流時点ｔ２７６では０まで低下しないほど大きい場
合、このことは別に問題とはならない。なぜなら、この
電流ｉ１は計算フェーズ７６の終了時までに値０に達し
ていれば良いからである。というのは、早くてもこの時
点で初めて電流ｉ２を投入することができるからであ
る。（電流ｉ１とｉ２は同時に流れてはならない。とい
うのは、これにより過度に強い火花ノイズと電動機ノイ
ズが発生することがあり、電動機の効率が悪化するから
である。これによりまた高い制動トルクも発生すること
となる。）同じことが電流ｉ２に対してもあてはまる。
電流ｉ２は計算フェーズ８０内で初めて値０に達してい
ればよい。
持続時間を有する。すなわち、電動機の回転数の上昇と
共に、これに比例する成分は２つの転流信号間の（例え
ばｔ２７０とｔ２７６の間、図２４）持続時間において
増大する。このことは有利である。計算フェーズは無電
流状態を生ぜしめる。このことは、２パルス電動機の場
合にとくに有利であり、とくに回転数が高いとき、した
がって電流ｉ１とｉ２の振幅が大きいときに有利であ
る。例えば図２４（Ｃ）で電流ｉ１の振幅が、この電流
が転流時点ｔ２７６では０まで低下しないほど大きい場
合、このことは別に問題とはならない。なぜなら、この
電流ｉ１は計算フェーズ７６の終了時までに値０に達し
ていれば良いからである。というのは、早くてもこの時
点で初めて電流ｉ２を投入することができるからであ
る。（電流ｉ１とｉ２は同時に流れてはならない。とい
うのは、これにより過度に強い火花ノイズと電動機ノイ
ズが発生することがあり、電動機の効率が悪化するから
である。これによりまた高い制動トルクも発生すること
となる。）同じことが電流ｉ２に対してもあてはまる。
電流ｉ２は計算フェーズ８０内で初めて値０に達してい
ればよい。
【０２０９】すでに数値例で示したように、計算フェー
ズ７０、７６、８０等の持続時間は、ＰＩ値の計算（図
１９）または警報計算（図２０）を実行するか否かに応
じて多少異なることができる。計算フェーズの持続時間
の差は通常、数μｓのオーダである。したがってこれは
電動機の回転には何の影響も及ぼさない。しかし所望に
より、計算フェーズをＮＯＰ命令を用いて同じ長さにす
ることもできる。
ズ７０、７６、８０等の持続時間は、ＰＩ値の計算（図
１９）または警報計算（図２０）を実行するか否かに応
じて多少異なることができる。計算フェーズの持続時間
の差は通常、数μｓのオーダである。したがってこれは
電動機の回転には何の影響も及ぼさない。しかし所望に
より、計算フェーズをＮＯＰ命令を用いて同じ長さにす
ることもできる。
【０２１０】これにたいして、図２２と図２３のループ
の通過時間はできるだけ正確に同じ時間でなければなら
ない。なぜならループ通過は転流カウンタＫＺで加算さ
れるので、小さな差も和形成の際に加算され、電動機の
不安定な回転を引き起こすからである。例えば図２２の
ループ通過と図２３のループ通過との差が３μｓであれ
ば、ループはそれぞれ５０回通過するので、５０×３μ
ｓ＝１５０μｓの時間差が生じ、これは１回の完全なル
ープ通過の持続時間以上に相応することとなる。このよ
うな誤差は電動機の静粛な回転が所望される場合には回
避しなければならない。
の通過時間はできるだけ正確に同じ時間でなければなら
ない。なぜならループ通過は転流カウンタＫＺで加算さ
れるので、小さな差も和形成の際に加算され、電動機の
不安定な回転を引き起こすからである。例えば図２２の
ループ通過と図２３のループ通過との差が３μｓであれ
ば、ループはそれぞれ５０回通過するので、５０×３μ
ｓ＝１５０μｓの時間差が生じ、これは１回の完全なル
ープ通過の持続時間以上に相応することとなる。このよ
うな誤差は電動機の静粛な回転が所望される場合には回
避しなければならない。
【０２１１】図２５は、電動機が最大回転数に設定され
ている際の図１と類似の回路を示す。従ってこの回路で
は回転数制御は行われない。マイクロプロセッサ２０の
入力端子６は抵抗２８６を介してマイナス線路４６と接
続されている。このことはＵｄｉｆ＝０の恒常値、すな
わちセンサ２６への線路が個所５４または５５で断線し
た場合に相応する。この場合、電動機は制御されずに最
大回転数で回転する。すなわち、図１９のステップＳ１
６５でＰＩ＝０にセットされ、電動機電流はそれぞれの
計算フェーズ７０、７６、８０等の終了直後に流れる
（図１２と図２４）。
ている際の図１と類似の回路を示す。従ってこの回路で
は回転数制御は行われない。マイクロプロセッサ２０の
入力端子６は抵抗２８６を介してマイナス線路４６と接
続されている。このことはＵｄｉｆ＝０の恒常値、すな
わちセンサ２６への線路が個所５４または５５で断線し
た場合に相応する。この場合、電動機は制御されずに最
大回転数で回転する。すなわち、図１９のステップＳ１
６５でＰＩ＝０にセットされ、電動機電流はそれぞれの
計算フェーズ７０、７６、８０等の終了直後に流れる
（図１２と図２４）。
【０２１２】しかし電動機の他の機能は図２５の場合と
そのままで変化しない。すなわち電動機を駆動電力を用
いずほぼ無電力で（leistungslos）投入および遮断する
ことができる（図１５のステップｓ１３２）。また警報
機能は図２０に基づいて説明したのと変わらずに動作
し、ブロック保護も同様である（図１６のステップＳ２
１４，Ｓ２１６；図１７のステップＳ２２８，Ｓ２３
０）。図５で説明した入力ＮＧ０，ＮＧ１により種々の
警報回転数をプログラミングすることができる。入力Ｓ
ＥＮ（図５）により図２０に従って警報記憶をプログラ
ミングし、入力ＡＴＳにより警報遅延をプログラミング
することができる。したがってこの場合マイクロプロセ
ッサ２０は転流、ブロック保護および警報監視を行う
が、回転数制御は省略される。電動機の回転はこの場
合、駆動電圧と電動機の巻線構成により設定される。こ
の変形実施例は多くの場合十分であり、安価な選択的構
成であることが示されている。とりわけ、警報監視とブ
ロック保護に関しては、両方とも電動機の転流を制御す
るマイクロプロセッサが併せて行うので有利である。
そのままで変化しない。すなわち電動機を駆動電力を用
いずほぼ無電力で（leistungslos）投入および遮断する
ことができる（図１５のステップｓ１３２）。また警報
機能は図２０に基づいて説明したのと変わらずに動作
し、ブロック保護も同様である（図１６のステップＳ２
１４，Ｓ２１６；図１７のステップＳ２２８，Ｓ２３
０）。図５で説明した入力ＮＧ０，ＮＧ１により種々の
警報回転数をプログラミングすることができる。入力Ｓ
ＥＮ（図５）により図２０に従って警報記憶をプログラ
ミングし、入力ＡＴＳにより警報遅延をプログラミング
することができる。したがってこの場合マイクロプロセ
ッサ２０は転流、ブロック保護および警報監視を行う
が、回転数制御は省略される。電動機の回転はこの場
合、駆動電圧と電動機の巻線構成により設定される。こ
の変形実施例は多くの場合十分であり、安価な選択的構
成であることが示されている。とりわけ、警報監視とブ
ロック保護に関しては、両方とも電動機の転流を制御す
るマイクロプロセッサが併せて行うので有利である。
【０２１３】もちろんその他の変更や変形も可能であ
る。制御偏差を計算するためのアナログ装置は同じ基本
原理に従い動作するデジタル装置により置換することが
できる。この場合は記憶素子として例えば、温度に依存
する所定の限界値に達したときに信号Ｕｄｉｆを送出す
るカウンタを使用することができる。基本原理はまった
く同じである。しかしアナログ測定が現在のところ有利
である。なぜならその方が格段に簡単であり、例えば温
度等に対してアナログ／デジタル変換器が必要ないから
である。
る。制御偏差を計算するためのアナログ装置は同じ基本
原理に従い動作するデジタル装置により置換することが
できる。この場合は記憶素子として例えば、温度に依存
する所定の限界値に達したときに信号Ｕｄｉｆを送出す
るカウンタを使用することができる。基本原理はまった
く同じである。しかしアナログ測定が現在のところ有利
である。なぜならその方が格段に簡単であり、例えば温
度等に対してアナログ／デジタル変換器が必要ないから
である。
【０２１４】２極ロータ２７に対する前記の実施例で
は、回転位置値が機械的角度、例えば１８０°として表
されたがこれは、電気角にも相当する。しかし２以上の
磁極対を有するロータでは、この値は電気的角度、例え
ば１８０°の代わりに１８０°ｅｌ（電気角）により置
換しなければならない。これは電動機の当業者にとって
は自明のことである。
は、回転位置値が機械的角度、例えば１８０°として表
されたがこれは、電気角にも相当する。しかし２以上の
磁極対を有するロータでは、この値は電気的角度、例え
ば１８０°の代わりに１８０°ｅｌ（電気角）により置
換しなければならない。これは電動機の当業者にとって
は自明のことである。
【０２１５】
【発明の効果】本発明の第１の視点において、その基本
的特徴により、ブラシレス直流電動機の簡単な手段によ
って実施可能な新規な速度制御方法およびこの方法を実
施するための電動機が得られる。この基本的特徴は、と
くに簡単な手段、例えば単純なマイクロプロセッサを用
いて実現するのに適する。というのは、比較信号の発生
と、第２の所定のロータ位置との間の時間差は、電動機
が正常に運転している場合にはゼロを中心にして変動
し、したがって小容量のカウンタにより高速に検出し、
評価することができるからである。別の言い方をすれ
ば、この時間差はすでに、所望の速度と実際の速度との
差を表している。したがっていわゆる制御偏差、および
この時間差がゼロになれば、電動機は所望の速度で回転
することになる。この時間差がゼロでなければ、この時
間差の符号が速度偏差の方向（過度に速い、または過度
に遅い）を表し、その絶対値は制御偏差の大きさに対す
る尺度である。したがって簡単な評価が可能である。
的特徴により、ブラシレス直流電動機の簡単な手段によ
って実施可能な新規な速度制御方法およびこの方法を実
施するための電動機が得られる。この基本的特徴は、と
くに簡単な手段、例えば単純なマイクロプロセッサを用
いて実現するのに適する。というのは、比較信号の発生
と、第２の所定のロータ位置との間の時間差は、電動機
が正常に運転している場合にはゼロを中心にして変動
し、したがって小容量のカウンタにより高速に検出し、
評価することができるからである。別の言い方をすれ
ば、この時間差はすでに、所望の速度と実際の速度との
差を表している。したがっていわゆる制御偏差、および
この時間差がゼロになれば、電動機は所望の速度で回転
することになる。この時間差がゼロでなければ、この時
間差の符号が速度偏差の方向（過度に速い、または過度
に遅い）を表し、その絶対値は制御偏差の大きさに対す
る尺度である。したがって簡単な評価が可能である。
【０２１６】請求項２以下に、基本的特徴のさらなる展
開態様を示し、基本的特徴は、これらの展開の基礎を与
えることにも意義がある。主な請求項の作用効果につい
ては、「展開態様」の欄にて概略説明したのでここでは
省く。さらに詳細な従属請求項の効果については、実施
例を参照されたい。
開態様を示し、基本的特徴は、これらの展開の基礎を与
えることにも意義がある。主な請求項の作用効果につい
ては、「展開態様」の欄にて概略説明したのでここでは
省く。さらに詳細な従属請求項の効果については、実施
例を参照されたい。
【０２１７】以上の展開態様より明らかな通り、本発明
は、簡単な基本構成に基づいて回転速度制御を行うこと
ができ、さらに安全対策（警報、最低回転数確保等）が
可能となるばかりでなく、回転制御が必要な用途と、そ
うでない簡単な用途（フル回転でよい）の場合とで、共
通の基本構造を採用できる。即ち品種の多様化に対応で
きるという大きな利点がある。
は、簡単な基本構成に基づいて回転速度制御を行うこと
ができ、さらに安全対策（警報、最低回転数確保等）が
可能となるばかりでなく、回転制御が必要な用途と、そ
うでない簡単な用途（フル回転でよい）の場合とで、共
通の基本構造を採用できる。即ち品種の多様化に対応で
きるという大きな利点がある。
【図１】本発明のブラシレス直流電動機の有利な実施例
の基本回路図である。
の基本回路図である。
【図２】温度に応じて制御されるファンにおいて得よう
とする回転数経過と温度との関係を示す線図である。
とする回転数経過と温度との関係を示す線図である。
【図３】図１の電動機における最大回転数時の固定子電
流経過と、転流時点ｔａないしｔｂに達する前の間隔Ｄ
で有利な電流遮断を行った電流経過を示す線図である。
流経過と、転流時点ｔａないしｔｂに達する前の間隔Ｄ
で有利な電流遮断を行った電流経過を示す線図である。
【図４】図１の一部の変形実施例の回路図である。
【図５】有利な実施例で使用されるマイクロプロセッサ
の詳細を示す図である。
の詳細を示す図である。
【図６】電動機が所望の速度よりの低い速度で回転する
場合に対する波形経過を示す線図である。
場合に対する波形経過を示す線図である。
【図７】電動機が所望の速度（目標回転数）で回転する
場合に対する、図６と同様の線図である。
場合に対する、図６と同様の線図である。
【図８】電動機が過度に高速に回転する場合に対する、
図６および図７と同様の線図である。
図６および図７と同様の線図である。
【図９】電動機が許容最小速度で回転する場合に対す
る、図６から図８と同様の線図である。
る、図６から図８と同様の線図である。
【図１０】温度センサが故障した場合、またはその接続
線路が断線した場合に対する、図６から図９と同様の線
図である。
線路が断線した場合に対する、図６から図９と同様の線
図である。
【図１１】種々異なる場合に対する信号Ｕｄｉｆの対称
線図であり、ここでｎは瞬時の回転数およびｎ＊は所望
の回転数である。
線図であり、ここでｎは瞬時の回転数およびｎ＊は所望
の回転数である。
【図１２】どのように、ロータの回転位置に依存して種
々の計算過程（ルーチン）をマイクロプロセッサにより
処理すべきかを回転数が過度に低い場合について説明す
る概略図である。
々の計算過程（ルーチン）をマイクロプロセッサにより
処理すべきかを回転数が過度に低い場合について説明す
る概略図である。
【図１３】回転数が過度に高い場合の、図１２と同様の
概略図である。
概略図である。
【図１４】種々の有利な詳細を有する有利な実施例の回
路図である。
路図である。
【図１５】マイクロプロセッサの初期化の際に実行され
る経過のフローチャートである。
る経過のフローチャートである。
【図１６】図１３を実行するためのルーチンを示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図１７】図１２を実行するためのルーチンを示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図１８】図１６および図１７のルーチンにそれぞれつ
ながるルーチンのフローチャートである。
ながるルーチンのフローチャートである。
【図１９】速度制御または電動機回転数制御のための調
整量ＰＩを計算するためのルーチンのフローチャートで
ある。
整量ＰＩを計算するためのルーチンのフローチャートで
ある。
【図２０】警報信号を計算するためのルーチンのフロー
チャートである。
チャートである。
【図２１】図１５から図１９のフローチャートを説明す
るための波形図である。
るための波形図である。
【図２２】図１６と同様のフローチャートであるが、Ｎ
ＯＰ命令が追加されている。
ＯＰ命令が追加されている。
【図２３】図１７と同様のフローチャートであるが、Ｎ
ＯＰ命令が追加されている。
ＯＰ命令が追加されている。
【図２４】順次連続する転流相で実行される過程を説明
するための図１２と同様の線図である。
するための図１２と同様の線図である。
【図２５】電動機をその最大速度でのみ駆動すべき場
合、すなわち速度制御は行われず、警報機能、ブロック
保護、および特別の駆動電力を必要としない起動および
遮断は図１と同じように動作する場合に対する、図１と
同様の回路図である。この場合プログラム経過は図１の
場合と同じで変化しない。
合、すなわち速度制御は行われず、警報機能、ブロック
保護、および特別の駆動電力を必要としない起動および
遮断は図１と同じように動作する場合に対する、図１と
同様の回路図である。この場合プログラム経過は図１の
場合と同じで変化しない。
２０ マイクロプロセッサ ２１ ＲＯＭ ２５ 電動機 ２６ センサ（例：温度、ＮＴＣ抵抗） ２８ 回転位置センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フランク イエスケ ドイツ連邦共和国、78144 テンネンブロ ン、ドルフベルクシュトラーセ 20 (72)発明者 アルノ カルヴァト ドイツ連邦共和国、78628 ロットヴァイ ル、グロースホーフェンシュトラーセ 10 (72)発明者 ヘルマン ラッペネッカー ドイツ連邦共和国、78147 フェーレンバ ッハ、クランケンハオスシュトラーセ 26
Claims (36)
- 【請求項１】（ａ）第１の所定のロータ位置（図１２：
０°または３６０°）、例えば第１の転流時点の領域で
それぞれパラメータ、例えばコンデンサ（Ｃ）における
電圧（ＵＣ）を初期値にセットし、引き続き時間に依存
して変化させるステップと、 （ｂ）当該パラメータを例えば制御変数（例えば温度）
に依存する別のパラメータと比較して、所定の比較基準
の際に比較信号（Ｕｄｉｆ）を形成するステップと、 （ｃ）比較信号（Ｕｄｉｆ）の開始時点と、第１の所定
のロータ位置に続く第２の所定のロータ位置（図１２：
約１８０°）の時点との時間差（Ｔｄ）、例えば第１の
転流時点に続く第２の転流時点との時間差、または当該
時間差に近似する値（Ｔｄ’）および当該時間差の符号
を求めるステップと、 （ｄ）当該時間差（Ｔｄ，Ｔｄ’）およびその符号に基
づいて、少なくとも所定の規則（図１６：Ｓ１３９；図
１７：Ｓ１５３；図１６：Ｓ１６６）に従って、固定子
電流（ｉ１，ｉ２）の投入および／または遮断を時間的
に制御することを特徴とする、 ブラスレス直流電動機の速度制御方法。 - 【請求項２】記憶素子（Ｃ）を、比較信号（Ｕｄｉｆ）
の発生直後に、または所定のロータ位置（図１２：：０
°または１８０°）が比較信号（Ｕｄｉｆ）の存在と時
間的に一致したときに初期値にセットする、請求項１記
載の方法。 - 【請求項３】パラメータ（ＵＣ）を時間に依存して、所
定のロータ位置（図１２：約１０°）への到達したとき
または複数の所定のロータ位置のうちの１つに到達した
ときから変化させる、請求項１または２記載の方法。 - 【請求項４】前記時間差（Ｔｄ，Ｔｄ’）の検出中に、
制御パラメータ、例えば比例制御のＰファクタおよび／
または積分制御のＩファクタを測定された時間差（Ｔ
ｄ，Ｔｄ’）および当該時間差の符号に連続的に適合さ
せ、これにより当該時間差（Ｔｄ，Ｔｄ’）の経過後に
はすでに変化されたパラメータが存在するようにする、
請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。 - 【請求項５】ロータの第１の回転角度領域にて、少なく
とも１つのパラメータ（Ｐ，Ｉ）を電動機の回転数が過
度に高いときに変化し、 前記第１の回転角度領域とは異なる、ロータの第２の回
転角度領域にて、少なくとも１つのパラメータを回転数
が過度に低いときに変化する、請求項４記載の方法。 - 【請求項６】少なくとも１つのパラメータを、回転数が
過度に低いとき転流サイクルの終了時（ＫＯＭＭ＝Ｌ）
に変化し（図１２）、回転数が過度に高いとき転流サイ
クルの開始時（ＫＯＭＭ＝Ｈ）に変化する（図１３）、
請求項４または５記載の方法。 - 【請求項７】特に電動機が単相ブラシレス電動機または
２相ブラシレス電動機の場合において、例えば制御過程
に対する調整量（ＰＩ）を計算するための、または回転
数が下降した際に警報信号を計算するための、計算ステ
ップを、 少なくともロータの所定の回転位置領域（図１２：約０
°〜１０°および約１８０°〜１９０°）内で実行し、
当該回転位置領域では電動機の少なくとも１つの巻線が
無電流状態である（有利には電動機のすべての巻線（３
１、３２）が無電流状態である）、特に請求項１から６
までのいずれか１項記載の、ブラシレス直流電動機の速
度制御方法。 - 【請求項８】所定の回転位置領域では時間値間隔をおい
て種々異なる計算ステップ、例えば調整量の計算（図１
９）を実行し、回転数が下降した際に警報をトリガしな
ければならないか否かの検査を行う（図２０）、請求項
７記載の方法。 - 【請求項９】ａ）所定の相の通電に先行する時間間隔
で、２つの順次連続する転流時点（図３：ｔａ，ｔｂ）
間の時間、または当該時間にほぼ相応する値（図２１：
ＫＺａｌｔ）（以下、転流時間値と称する）を検出して
記憶するステップと、 ｂ）所定の相に電流が通電しているとき、該通電の持続
時間をほぼ転流時点から連続的に検出（カウンタＺＬ）
するステップと、 ｃ）前記通電時間が、前記転流時間値（ＫＺａｌｔ）よ
り所定の時間間隔（Ｄ）だけ短い持続時間（ＫＺ’ａｌ
ｔ）に到達した際、当該相の通電を遮断するステップと
を有する、請求項１から８までのいずれか１項記載のブ
ラシレス直流電動機の速度制御方法 - 【請求項１０】前記所定の時間間隔（Ｄ）は一定であ
る、請求項９記載の方法。 - 【請求項１１】前記所定の時間間隔（Ｄ）は回転数制御
器の出力信号により変化する、請求項９記載の方法。 - 【請求項１２】通電の遮断過程を遅延手段（図１４：３
５、３６、３７、３８、１２３、１２４）により出力段
トランジスタ（３３、３４）の領域で遅延する、請求項
９から１１までのいずれか１項記載の方法。 - 【請求項１３】ａ）少なくとも一部、少なくともロータ
の第１の所定の回転位置領域（図１２：約１０°〜１８
０°）で実行する回転数が過度に低い状態に対応するス
テップと、 ｂ）回転数が過度に高い状態に対応するステップであっ
て、少なくとも一部、少なくともロータの第２の所定の
回転位置領域（図１：約１９０°〜３６０°）で実行す
るステップと、 を有し、第１の回転位置領域と第２の回転位置領域とは
異なるものである、請求項１から１２までのいずれか１
項記載のブラシレス直流電動機の速度制御方法。 - 【請求項１４】回転数が過度に低い状態と過度に高い状
態に共通のステップ（図１９、図２０）を、少なくとも
第３の所定の回転位置領域（図１２および図１３：０°
〜約１０°および１８０°〜約１９０°）で実行し、該
第３の回転位置領域は前記第１および第２の回転位置領
域とは異なるものである、請求項１３記載の方法。 - 【請求項１５】電動機がその速度に関して温度に依存し
て制御される電動機（２５）の場合において、温度が低
いため回転数（ｎ）が低いとき、積分制御または比例−
積分制御の積分ファクタ（Ｉ）の大きさを、限界値（図
１９：Ｓ１）を上回る際に比較的に低い値（図１９：Ｒ
１）へ変更する、請求項１から１４までのいずれか１項
記載のブラシレス直流電動機の速度制御方法。 - 【請求項１６】第１の転流時点（図８：ｔ１７）に続く
第２の転流時点（図８：ｔ１８）と、これに従って予測
される比較信号（Ｕｄｉｆ）の発生時点との間の時間間
隔（Ｔｄ）を検出する際に、当該検出された時間間隔
（Ｔｄ）が２つの転流時点（図８：ｔ１７，ｔ１８）間
の時間間隔にほぼ相応する場合に、電動機の回転数を比
較的に高い値に切り替える（図１９：ステップｓ１６
４，ｓ１６５）、請求項１から１５までのいずれか１項
記載の方法。 - 【請求項１７】前記の場合には、制御しない電動機とし
て電動機をフルパワーで駆動する請求項１６記載の方
法。 - 【請求項１８】ａ）所定のコイル巻線に通電する際、転
流フェーズの持続時間（ＫＺ）を当該転流フェーズのほ
ぼ開始時の転流から当該転流フェーズのほぼ終了時の転
流まで連続的に検出し、 ｂ）前記持続時間（ＫＺ）を所定の閾値（図１６および
１７：Ｓ３）と比較し、 ｃ）該持続時間（ＫＺ）が閾値（Ｓ３）を上回る場合、
電動機を所定の時間間隔の間無電流状態にし（図１６：
Ｓ２１４，Ｓ２１６；図１７：Ｓ２２８，Ｓ２３０）、 ｄ）所定の時間間隔の経過後に電動機の新たな起動を試
みる、 ことを特徴とする、特に請求項１から１７までのいずれ
か１項記載のブラシレス直流電動機の速度制御方法。 - 【請求項１９】所定の時間間隔の経過後に警報信号（Ａ
ＬＡＲＭ）を発する（図２０：Ｓ１７６）、請求項１８
記載の方法。 - 【請求項２０】転流フェーズの持続時間（ＫＺ）を１つ
以上の相（３１、３２）について連続的に検出し、それ
ぞれ閾値（Ｓ３）と比較する、請求項１８または１９記
載の方法。 - 【請求項２１】転流フェーズの間、所定の時間長のプロ
グラムループ（図１６、１７）を何回も通過させ、各通
過をループカウンタ（ＫＺ）に記録する、特に請求項１
から２０までのいずれか１項記載のブラシレス直流電動
機の速度制御方法。 - 【請求項２２】転流フェーズが異なれば、ループ（図１
６；図１７）は異なるプログラム構造を有する、請求項
２１記載の方法。 - 【請求項２３】ループカウンタ（ＫＺ）は転流フェーズ
の経過時に少なくとも１つの過程、例えば電流（Ｓ１３
３）の投入、電流（Ｓ１３４）の遮断および最小回転数
の監視（Ｓ２１２）の１種以上を行う、請求項２１また
は２２記載の方法。 - 【請求項２４】プログラムループは、制御偏差に相応す
る時間差（Ｔｄ，Ｔｄ’）を検出するための測定アルゴ
リズム（Ｓ１３７，Ｓ１３８，Ｓ１３９）を有する、請
求項２１から２３までのいずれか１項記載の方法。 - 【請求項２５】前記測定アルゴリズムは、検出された時
間差（Ｔｄ，Ｔｄ’）に制御パラメータ（Ｉ，Ｐ）を適
合するためのステップ（Ｓ１３９；Ｓ１５３）を有して
いる、請求項２４記載の方法。 - 【請求項２６】前記測定アルゴリズム（Ｓ１３９；Ｓ１
５３）は分岐の形で、前記時間差（Ｔｄ，Ｔｄ’）の持
続中だけ実行されるプログラムループに含まれている、
請求項２４または２５記載の方法。 - 【請求項２７】プログラムループを通過するための所要
時間は、少なくとも分岐を通過するか否かにほとんど依
存しない、請求項２６記載の方法。 - 【請求項２８】回転数（ｎ）を制御するための装置を有
するブラシレス直流電動機において、 ａ）記憶素子、例えばコンデンサ（Ｃ）が設けられてお
り、該コンデンサ（Ｃ）ではロータ（２７）が第１の所
定の回転位置（図２１：ＫＺ＝０）に達した際にそれぞ
れ（ＵＣ）信号が初期値にセットされ、引き続いて時間
に依存して変化され（図２１ｂ）、 ｂ）比較素子（５７）が設けられており、該比較素子で
は第１の信号（ＵＣ）が第２の信号（図１：接続点５３
の電位）と比較され、所定の比較基準が満たされる際に
比較信号（Ｕｄｉｆ）が形成され、ここに該第２の信号
は制御すべきパラメータ、例えば温度に依存するもので
あり、 ｃ）測定素子（２０、ＫＺ）が設けられており、該測定
素子により前記比較信号（Ｕｄｉｆ）の開始時点（図
６：ｔ１１；図８：ｔ１９）と、ロータの第１の所定の
回転位置に続く第２の所定の回転位置（図６：ｔ１２；
図８：ｔ１８）に到達する時点との時間差（Ｔｄ，Ｔ
ｄ’）および符号が検出され、 ｄ）計算素子（２０）が設けられており、該計算素子に
より少なくとも１つの所定の規則に従い、前記時間差
（Ｔｄ，Ｔｄ’）の大きさおよびその符号に基づいて、
電動機を駆動するために用いる固定子電流（ｉ１，ｉ
２）の投入時点（図２１：ＫＺ＝ＰＩ）および／または
遮断時点（図２１：ＫＺ＝ＫＺ’ａｌｔ）が制御され
る、ことを特徴とするブラシレス直流電動機。 - 【請求項２９】記憶素子（Ｃ）は比較信号（Ｕｄｉｆ）
の開始直後に、または所定のロータ位置が比較信号（Ｕ
ｄｉｆ）の存在と時間的に一致したときに初期値にリセ
ットされる（図２１ｂ、左）、請求項２８記載の電動
機。 - 【請求項３０】前記所定のロータ位置とは（以下、転流
位置と称する）、電動機制御に用いる、回転位置に依存
する信号（ＫＯＭＭ）が転流のために変化する位置をい
う、請求項２８または２９記載の電動機。 - 【請求項３１】ロータ（２７）の第１の所定の回転位置
は第１の転流位置であり、ロータの第２の所定の回転位
置は第１の転流位置に続く次の転流位置である、請求項
２８から３０までのいずれか１項記載の電動機。 - 【請求項３２】ロータの第１の所定の回転位置は常に、
電動機制御に用いる信号（ＫＯＭＭ）が所定のように例
えばハイ（Ｈ）からロー（Ｌ）へ変化する転流位置であ
る、請求項３０または３１記載の電動機。 - 【請求項３３】電動機の回転速度が動作中に下方限界値
を下回るか否かについて速度を監視するための装置を有
するブラシレス直流電動機において、 ａ）転流フェーズの持続時間（ＫＺ）を、当該転流フェ
ーズのほぼ転流開始時から当該転流フェーズのほぼ転流
終了時まで連続的に検出する装置と、 ｂ）前記持続時間（ＫＺ）を所定の閾値（図１６、１
７、２２、２３：Ｓ３）と比較するための装置と、 ｃ）前記持続時間（ＫＺ）が閾値（Ｓ３）を上回るとき
に警報信号（ＡＬＡＲＭ）を形成するための装置とが設
けられている、ことを特徴とするブラシレス直流電動
機。 - 【請求項３４】転流フェーズのほぼ持続中は、所定の時
間長のプログラムループ（図２２、２３）を順次連続し
て何回も通過させ、各通過をカウンタ（ＫＺ）で検出し
て、転流フェーズの持続時間を検出する、請求項３３記
載の電動機。 - 【請求項３５】ａ）所定のコイル巻線に電流が流れる
際、転流フェーズの持続時間（ＫＺ）を当該転流フェー
ズのほぼ転流開始時から当該転流フェーズのほぼ転流終
了時まで連続的に検出し、 ｂ）当該持続時間（ＫＺ）を所定の閾値（図１６，１
７，２２，２３：Ｓ３）と比較し、 ｃ）当該持続時間（ＫＺ）が前記閾値（Ｓ３）を上回る
とき、場合により付加的なパラメータを考慮して、警報
信号（ＡＬＡＲＭ）を発する（図２０：Ｓ１７６）、請
求項２８から３４までのいずれか１項記載のブラシレス
直流電動機の監視方法。 - 【請求項３６】転流フェーズのほぼ持続中は、所定の時
間長のプログラムループ（図２２、２３）を順次連続し
て何回も通過させ、各ループ通過をカウンタ（ＫＺ）で
検出して前記転流フェーズの持続時間を検出する、請求
項３５記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4340248 | 1993-11-28 | ||
| DE4340248.8 | 1993-11-28 |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH07194169A true JPH07194169A (ja) | 1995-07-28 |
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Family
ID=6503462
Family Applications (1)
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