JPH0947076A

JPH0947076A - ブラシレスモータの制御方法

Info

Publication number: JPH0947076A
Application number: JP7214109A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Ogawa; 善朗小川
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 1995-07-31
Filing date: 1995-07-31
Publication date: 1997-02-14

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】ブラシレスモータの回転子の位置を確実に検
出し、脱調や停止を防止する。【解決手段】ブラシレスモータ１４の電機子巻線の端
子電圧と基準電圧とを位置検出部１５で比較し、この比
較結果の交点で変化する位置検出信号を制御回路１６に
入力する。制御回路１６は入力位置検出信号により電機
子巻線に発生した誘起電圧と基準電圧との交点をブラシ
レスモータ１４の回転子の位置検出点として検出し、こ
の位置検出点を基準にしてブラシレスモータ１４の電機
子巻線電流の通電状態を切り替えるための駆動信号を出
力する。このとき、制御回路１６は通電切り替え後の位
置検出信号の最初のエッジと次のエッジを検出し、位置
検出点間の時間をもとにして位置検出点の時刻を予測
し、予測時刻から逆起電圧の発生時間を減算数し、この
減算によって得られた時刻で電機子巻線電流の通電状態
を切り替え、逆起電圧の終了を必ず位置検出点前とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は空気調和機等のモ
ータに用いるブラシレスモータの回転制御技術に係り、
特に詳しくは確実に回転子の位置を検出して当該ブラシ
レスモータを回転制御するブラシレスモータの制御方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、この種のブラシレスモータは例え
ば空気調和機のファンモータやコンプレッサモータに用
いられるようになり、またホール素子等のセンサを用い
ないでブラシレスモータを回転制御するセンサレス方式
の制御方法が種々提案されている。

【０００３】このセンサレス方式の制御方法によりブラ
シレスモータを回転制御するには、例えば図３に示す制
御装置を必要とする。同図において、この制御装置は、
直流電源Ｖｄｃをインバータ部１でスイッチングして三
相交流に変換し、この変換三相交流電圧をブラシレスモ
ータ２の三相の電機子巻線に印加する。

【０００４】また、位置検出部３はブラシレスモータ２
の電機子巻線の端子電圧Ｒ，Ｓ，Ｔと基準電圧発生回路
３ａからの基準電圧ｋ（例えばＶｄｃ／２）とを比較回
路３ｂ，３ｃ，３ｄで比較し、これら比較結果（交点で
変化する信号）を位置検出信号として制御回路４に出力
する。なお、基準電圧発生回路３ａは電源Ｖｄｃを分圧
して基準電圧ｋを発生する。

【０００５】制御回路４は、入力位置信号をもとにして
電機子巻線電流の通電状態を所定に切り替えるために、
インバータ部１のトランジスタＵ，Ｖ，Ｗ，Ｘ，Ｙ，Ｚ
を制御する。

【０００６】上記構成の制御装置の動作を図４のタイム
チャート図を参照して説明すると、まずブラシレスモー
タ２の運転時に、制御回路４は入力位置検出信号をもと
にして位置検出点を得る。

【０００７】例えば、電機子巻線Ｒについて、比較回路
３ｂは図４（ａ）に示すように電機子巻線Ｒの端子電圧
と基準電圧ｋとを比較してその交点で変化する同図
（ｂ）に示す位置検出信号を制御回路４に出力する。

【０００８】この場合、図４（ａ）のａ点で通電切り替
えが行われ、電機子巻線Ｒの通電がオフになると、電機
子巻線Ｒには同図ａ点からｂ点まで逆起電圧によるパル
スが発生する。このとき、そのパルスと基準電圧ｋとが
交差するため、比較回路３ｂから出力される位置検出信
号にはその交差するａ点とｃ点で変化するパルスが発生
するが、制御回路４は内部でその位置検出信号のパルス
を除去するか、あるいはそのパルスを無視する。

【０００９】また、図４（ａ）に示すａ点からｃ点（次
の通電切り替え時）までは、電機子巻線Ｒが通電されて
いないため、電機子巻線Ｒには誘起電圧が発生する。こ
の誘起電圧と基準電圧ｋとが図４（ａ）に示すｄ点で交
差するため、比較回路３ｂはその交差で変化する位置検
出信号を出力する。その位置検出信号を入力した制御回
路４はその交差点（同図のｄ点）のエッジを検出して回
転子２ａの位置を検出する。この交差ｄ点は同図のａ点
から電気角３０度に相当する。

【００１０】この回転子２ａの位置検出点（図４のｄ
点）を基準として電気角３０度に相当する時間を計測
し、図４（ｃ）に示すようにその時間経過点（ｃ点）で
トランジスタＵをオン制御するために出力駆動信号をＨ
レベルとし、電機子巻線Ｒに通電する。なお、電気角３
０度に相当する時間については、例えば位置検出点間の
時間（電気角６０度）を計時し、この計時時間をもとに
して算出する。

【００１１】図４（ａ）に示すｅ点からｆ点までについ
ても同様に、同図のｅ点で電機子巻線Ｒの通電をオフし
た後、回転子２ａの位置検出点（同図のｇ点）を検出
し、この位置検出点を基準として電気角３０度に相当す
る時間を計測し、同図（ｄ）に示すようにその時間経過
点（ｆ点）でトランジスタＸをオン制御するために出力
駆動信号をＨレベルとし、電機子巻線Ｒに通電する。

【００１２】なお、トランジスタＵ，Ｘのオフ制御、ト
ランジスタＶ，Ｗ，Ｙ，Ｚのオン、オフ制御について
も、上述同様に比較回路３ｃ，３ｄからの位置検出信号
により回転子２ａの位置を検出し、この位置検出点を基
準として通電切り替え時刻を得て行う。

【００１３】このようにして、ブラシレスモータ２の電
機子巻線電流の通電を切り替えることにより、ブラシレ
スモータ２を所定に回転制御することができる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記ブラシレ
スモータの制御方法において、通電切り替え時にブラシ
レスモータ２の電機子巻線に発生する逆起電圧の発生時
間（幅）が負荷によって変わり、逆起電圧の発生時間が
小さくなったり、その発生時間が大きくなったりするた
め、回転子２ａの位置検出に支障を来し、ブラシレスモ
ータ２の回転停止、制御部品の破損が起ることがあるた
め、負荷変動の範囲が大きい機器に適用することができ
なかった。

【００１５】例えば、負荷が軽い場合、図５（ａ）に示
すように、電機子巻線電流が小さくなるため、通電切り
替え時のｈ点で発生する逆起電圧の発生時間はｉ点まで
と小さく、その逆起電圧が巻線Ｒの端子電圧（誘起電
圧）と基準電圧ｋとの交点である位置検出点ｊにかかる
ことはない。したがって、同図（ｂ）に示すように、ｈ
点から電気角３０度のｊ点で比較回路３ｂの出力である
位置検出信号が変化し、このエッジを検出して電気角３
０度後のｌ点で通電を切り替えることができる。

【００１６】しかし、負荷が重い場合、電機子巻線電流
が増加して大きくなるため、図６（ａ）に示すように、
通電切り替え時のｍ点で発生する逆起電圧がｍ点から電
気角３０度後の位置検出点ｎを越え、ｏ点まで達するこ
とがある。

【００１７】すると、図６（ａ）に示すように、巻線Ｒ
の端子電圧（誘起電圧）と基準電圧ｋとが本来の位置検
出点ｎで交差しなくなるため、同図（ｂ）に示すよう
に、比較回路３ｂの出力である位置検出信号にｎ点での
エッジがなく、つまり本来の位置検出点ｎが得られなく
なるため、電機子巻線電流の通電をｎ点から電気角３０
度後のＰ点で切り替えることができなくなる。

【００１８】このような状態になると、ブラシレスモー
タ２が脱調、停止するだけなく、ブラシレスモータ２に
大電流が流れるため、制御部品が故障、破損することが
ある。また、過電流保護によって制御部品を保護したと
しても、ブラシレスモータ２の停止を避けることができ
ない。

【００１９】したがって、従来の方法では、負荷が一定
であるか、負荷変動範囲が小さい機器にしか適用するこ
とができず、例えば能力可変型空気調和機の圧縮機を駆
動するモータ等の負荷変動範囲が大きい機器には適用す
ることが困難であった。

【００２０】この発明は上記課題に鑑みなされたもので
あり、その目的は電機子巻線電流の通電切り替え時に発
生する逆起電圧の発生時間（幅）が大きくなっても、回
転子の位置を確実に検出することができ、したがってブ
ラシレスモータの脱調、停止を防止し、制御部品の故
障、破損を防止することができ、また負荷変動範囲の大
きい機器に適用することができるようにしたブラシレス
モータの制御方法を提供することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明はブラシレスモータの電機子巻線端子に発
生する誘起電圧と基準電圧とを比較し、該比較結果の交
点で変化する位置検出信号を得、該位置検出信号の変化
により前記電機子巻線に発生した誘起電圧と基準電圧と
の交点を前記ブラシレスモータの回転子の位置検出点と
して検出し、該位置検出点を基準にして前記ブラシレス
モータの電機子巻線電流の通電状態を切り替えるブラシ
レスモータの制御方法であって、前記位置検出信号をも
とにして前記電機子巻線の通電切り替え時に発生する逆
起電圧の発生時間（幅）を検出し、該逆起電圧の発生時
間に応じて前記電機子巻線の通電切り替え時刻を変え、
少なくとも前記位置検出点前に前記逆起電圧の発生が終
了するように前記電機子巻線電流の通電状態を切り替え
るようにしたことを特徴としている。

【００２２】また、この発明のブラシレスモータの制御
方法は、前記位置検出信号をもとにして前記電機子巻線
の通電切り替え時に発生する逆起電圧の発生時間（幅）
を検出し、前記位置検出点間の時間をもとにして前記位
置検出点の検出時刻を予測する一方、該予測時刻から少
なくとも前記逆起電圧の発生時間を減算して前記電機子
巻線電流の通電切り替え時刻を得、前記位置検出点前に
前記逆起電圧の発生が終了するように前記電機子巻線電
流の通電状態を切り替えるようにしたことを特徴として
いる。

【００２３】上記位置検出信号が１つの電機子巻線の端
子電圧と基準電圧とを比較して得たものである場合、前
記通電切り替え時刻の他の通電切り替え時刻は前記逆起
電圧の発生時間を加味して算出するとよい。

【００２４】さらに、この発明のブラシレスモータの制
御方法は、前記位置検出信号をもとにして前記電機子巻
線の通電切り替え時に発生する逆起電圧の発生時間
（幅）を検出し、前記位置検出点間の時間をもとにして
前記位置検出点の検出時刻を予測する一方、該予測時刻
から前記逆起電圧の発生時間および所定時間を減算して
前記電機子巻線電流の通電切り替え時刻を得、前記位置
検出点前に前記逆起電圧の発生が終了するように前記電
機子巻線電流の通電状態を切り替えるようにしたことを
特徴としている。

【００２５】上記位置検出信号が１つの電機子巻線の端
子電圧と基準電圧とを比較して得たものである場合、前
記通電切り替え時刻の他の通電切り替え時刻は前記逆起
電圧の発生時間および所定時間を加味して算出するとよ
い。

【００２６】上記手段によれば、ブラシレスモータの電
機子巻線の端子電圧に発生する誘起電圧と基準電圧とが
比較され、この比較結果の交点で変化する位置検出信号
をもとにして回転子の位置が検出され、この位置検出点
に基づいてブラシレスモータの電機子巻線電流の通電状
態が切り替えられる。

【００２７】このとき、上記電機子巻線には通電切り替
え時に逆起電圧が発生し、また誘起電圧が発生し、上記
位置検出信号には少なくとも通電切り替えによる逆起電
圧と基準電圧との交点および誘起電圧と基準電圧との交
点の情報が含まれている。

【００２８】通電切り替えが行われた後、位置検出信号
の最初のエッジ（第１のエッジ）が検出され、このエッ
ジ検出により逆起電圧の発生時間が検出される。また、
位置検出信号の次のエッジ（第２のエッジ）が検出さ
れ、このエッジ検出により回転子の位置が検出され、こ
の位置検出点により位置検出点間の時間をもとにして位
置検出点の時刻が予測される。

【００２９】この予測時刻から逆起電圧の発生時間が減
算され、この減算によって得られた時刻が通電切り替え
時刻とされるため、逆起電圧の終了が必ず位置検出点前
になり、確実に回転子の位置検出が可能となる。

【００３０】また、ブラシレスモータの用途によって
は、回転数、負荷あるいは逆起電圧の発生時間が変動す
ることから、上記予測時刻から逆起電圧の発生時間を減
算するだけなく、その変動分を考慮した所定時間（例え
ば電気角１０度に相当する時間）も減算される。

【００３１】この減算によって得られた時刻が通電切り
替え時刻とされるため、逆起電圧の終了が余裕をもって
位置検出点前になり、かつ上記変動があっても、逆起電
圧の終了が位置検出点にかかることもなく、確実に回転
子の位置検出が可能となる。

【００３２】一方、１つの電機子巻線の端子電圧と基準
電圧とを比較して位置検出信号を得る場合、他の通電切
り替え時刻の算出に際しては上記逆起電圧あるいは同逆
起電圧および所定時間が加味されることから、回転制御
が滑らかになる。

【００３３】

【発明の実施の形態】この発明は、ブラシレスモータの
電機子巻線の端子電圧に発生する誘起電圧と基準電圧と
を比較し、この比較結果により交点で変化する位置検出
信号をもとにして回転子の位置を検出する位置検出方式
によれば、通電切り替えによる逆起電圧の発生時間の検
出が可能であることに着目し、この逆起電圧の発生時間
（幅）に応じて通電切り替え時刻を早め、逆起電圧が回
転子の位置検出点にかからないようにする。

【００３４】そのため、この発明のブラシレスモータの
制御装置は図１に示す構成をしている。なお、この制御
装置は空気調和機の圧縮機に適用した場合のものであ
る。

【００３５】図１において、この制御装置は、交流電源
１０を力率改善用のリアクタ１１を介してコンバータ部
１２に入力して直流に変換し、この直流変換された電源
Ｖｄｃをインバータ部１３でスイッチングして三相交流
に変換し、この三相交流に変換された電圧をブラシレス
モータ１４の三相の電機子巻線に印加する。

【００３６】コンバータ部１２は、ダイオードブリッジ
からなる整流回路と、倍電圧用コンデンサ回路と、平滑
用コンデンサからなる。インバータ部１３は図３に示す
インバータ部１に対応し、ブラシレスモータ１４は図３
に示すブラシレスモータ２に対応し、回転子１４ａは図
３に示す回転子２ａに対応する。

【００３７】また、この制御装置はブラシレスモータ１
４の電機子巻線のうち、例えば電機子巻線Ｒの端子電圧
を位置検出部１５に入力しており、この位置検出部１５
はその電機子巻線Ｒの端子電圧と基準電圧発生回路１５
ａからの基準電圧ｋ（例えばＶｄｃ／２）とを比較回路
１５ｂで比較し、この比較結果の交点で変化する位置検
出信号を制御回路（マイクロコンピュータ）１６に出力
する。なお、基準電圧発生回路１５ａは電圧Ｖｄｃを分
圧して基準電圧ｋを発生する。

【００３８】制御回路１６は入力位置検出信号をもとに
して回転子の位置を検出し、かつ通電切り替えによる逆
起電圧の発生時間（幅）を検出するとともに、この発生
時間を考慮して位置検出点を基準にブラシレスモータ１
４が回転するように電機子巻線電流の通電を所定に切り
替えるためにインバータ部１３のトランジスタＵ，Ｖ，
Ｗ，Ｘ，Ｙ，Ｚの駆動信号を駆動回路１７に出力する一
方、ブラシレスモータ１４の回転数を制御するため、そ
の駆動信号を所定オン、オフ比でチョッピングし、ブラ
シレスモータ１４に印加する電圧を可変するＰＷＭ信号
を駆動回路１７に出力する。

【００３９】なお、図２（ｃ）ないし（ｈ）に示すよう
に、インバータ部１３の各トランジスタを駆動する信号
のオン駆動部分の一部をチョッピングし、上アームある
いは下アームの一方のトランジスタをＰＷＭ制御するた
め、制御回路１６はそのチョッピングの上下アーム切替
信号を駆動回路１７に出力する。また、制御回路１６は
図３に示す制御回路４の機能も備えている。駆動回路１
７はその駆動信号とＰＷＭ信号とを上下アーム切替信号
にしたがって合成し、この合成された信号に基づいてイ
ンバータ部１３の上アームを構成するトランジスタＵ，
Ｖ，Ｗおよび下アームを構成するトランジスタＸ，Ｙ，
Ｚを駆動する。

【００４０】次に、上記制御装置の動作を図２のタイム
チャート図を参照して詳しく説明する。なお、ブラシレ
スモータ１４を例えば空気調和機の圧縮機等のモータに
用いた場合、回転数や負荷が急激に変化せず、比較的緩
やかに変化するため、三相分の位置検出信号により電気
角６０度毎に回転子の位置を検出しなくとも、一相分の
位置検出信号により電気角１８０度毎に回転子の位置を
検出すれば、十分な制御が可能である。したがって、一
相分の位置検出信号で制御する方式を適用した場合を例
にして以下説明する。

【００４１】まず、位置検出部１５は電機子巻線Ｒの端
子電圧（図２（ａ）参照）と基準電圧ｋとを比較し、こ
の比較結果の交点で変化し、エッジを発生する位置検出
信号（図２（ｂ）参照）を制御回路１６に入力する。

【００４２】制御回路１６は、入力位置検出信号に基づ
いて回転子１４ａの位置を検出し、この位置検出をもと
にして電機子巻線電流の通電を切り替える一方、ＰＷＭ
信号のオン、オフ比（デューティ比）を可変してブラシ
レスモータ１４を所定回転数に制御する。このとき、例
えば負荷が重くなると、電機子巻線電流が増加して大き
くなるため、図２（ａ）に示す通電切り替えによる逆起
電圧の発生時間Ｔｓ，Ｔｓｓが大きくなる。

【００４３】この位置検出に際して、制御回路１６は通
電切り替え後に位置検出信号の第１および第２のエッジ
を検出するが（図２（ｂ）の矢印参照）、この第１およ
び第２のエッジはＰＷＭ信号によるチョッピングで発生
する他のエッジと容易に区別することができる。

【００４４】例えば、第１のエッジがｔ４に該当し、第
２のエッジがｔ５に該当すると（図２（ａ）参照）、制
御回路１６は第１のエッジ検出で通電切り替え時刻（ｔ
３）から第１のエッジ時刻（ｔ４）までの時間を算出
し、通電切り替えによる逆起電圧の発生時間Ｔｓを検出
する。しかる後、第２のエッジ検出（位置検出）毎に前
々回の第２のエッジ検出時刻（ｔ１）から今回の第２の
エッジ時刻（ｔ５）までの時間Ｔ３６０ａを算出する。

【００４５】この場合、制御回路１６が時刻ｔ３でトラ
ンジスタＸをオフすることから、電機子巻線Ｒには時刻
ｔ３から逆起電圧が発生し、この逆起電圧が時刻ｔ４で
終了し、位置検出部１５からの位置検出信号が立ち下が
りエッジとなる。この立ち下がりエッジが第１のエッジ
であり、制御回路１６はその立ち下がりエッジを検出し
て時刻ｔ４を検出し、かつｔ４−ｔ３＝Ｔｓの演算を行
って逆起電圧の発生時間Ｔｓを検出する。

【００４６】続いて、上記計時された時間Ｔ３６０ａを
もとにして電気角１８０度に相当する時間（Ｔ３６０ａ
／２）を算出し、この算出時間（Ｔ３６０ａ／２）を第
２のエッジ時刻ｔ５に加算して電気角１８０度後の位置
検出点時刻ｔ１０（＝ｔ５＋Ｔ３６０ａ／２）を予測す
る。

【００４７】ここで、空気調和機の圧縮機等を駆動する
モータでは回転数や負荷がある程度変動し、逆起電圧の
発生時間もある程度変動するため、上記予測時刻ｔ１０
と実際の交点（位置検出点）の時刻との間には誤差が生
じ、また逆起電圧の発生時間にも誤差が生じる。

【００４８】そこで、上記誤差を考慮して、例えば電気
角１０度に相当する時間α（＝１０／３６０×Ｔ３６０
ａ）を上記逆起電圧の発生時間Ｔｓとともに、上記予測
時刻ｔ１０から減算して通電切り替え時刻ｔ８とする。
つまり、ｔ８＝ｔ１０−（Ｔｓ＋α）とし、この時刻ｔ
８でトランジスタＵをオフにすれば、逆起電圧が時刻ｔ
１０の前の時刻ｔ９で終了する。

【００４９】例えば、負荷が重くなり、これにともなっ
て電機子巻線電流が増加して大きくなり、逆起電圧の発
生時間が大きくなっても、前回の逆起電圧の発生時間を
考慮して電機子巻線電流の通電切り替え時刻を得ている
ことから、つまりその逆起電圧の発生時間に応じて通電
切り替え時刻を早めることができる。したがって、逆起
電圧が第２のエッジ（位置検出点）までかかることもな
くなり、確実に回転子１４ａの位置検出が可能となる。

【００５０】また、他の通電切り替え時刻ｔ６，ｔ７に
ついては、ｔ６＝ｔ８−１２０／３６０×Ｔ３６０ａ、
ｔ７＝ｔ８−６０／３６０×Ｔ３６０ａの式を用いて算
出すする。すなわち、ブラシレスモータ１４を滑らかに
回転制御するには電気角６０度毎に電機子巻線電流の通
電状態を切り替えればよいからである。

【００５１】なお、上記他の通電切り替え時刻ｔ６の演
算結果がｔ６≦ｔ５となった場合には、通電切り替え時
刻が過ぎていることから直ちに通電切り替えを行う（ト
ランジスタＵをオンし、トランジスタＷをオフする）。
これは、逆起電圧の発生時間が極めて大きくなったり、
上記通電切り替え時刻等の演算処理が多重割り込み等の
影響で遅れたりした場合に起こる可能性があるためであ
る。しかし、このような事態が起こる確率は極めて低
く、万全を期したいがための処置である。

【００５２】そして、続く処理を簡単に説明すると、第
１のエッジ時刻ｔ９を検出するともに、通電切り替え時
刻ｔ８からｔ９までの時間（通電切り替えによる逆起電
圧の発生時間）Ｔｓｓを算出する。また、第２のエッジ
時刻ｔ１０を検出するとともに、通電切り替え時刻ｔ２
からｔ１０までの電気角３６０の時間Ｔ３６０ｂを算出
し、この算出時間Ｔ３６０ｂをもとにして電気角１８０
度後の位置検出点時刻ｔ１４（＝ｔ１０＋Ｔ３６０ｂ／
２）を予測する。

【００５３】続いて、上述同様にして、通電切り替え時
刻ｔ１３，ｔ１２，ｔ１１を順に算出し、この算出時刻
でインバータ部１３の所定トランジスタを駆動し、電機
子巻線電流の通電状態を切り替える。

【００５４】この場合、上記通電切り替え時刻ｔ１３，
ｔ１２，ｔ１１の算出に際して逆起電圧の発生時間Ｔｓ
ｓを考慮していることから、時刻ｔ１４の位置検出点を
確実に検出することができ、しかも回転制御を滑らかに
行うことができる。

【００５５】上記動作を総括的に説明すると、インバー
タ部１３のトランジスタＸをオフ、トランジスタＹをオ
ンとする時刻ｔ３の後、逆起電圧の終了エッジ、つまり
通電切り替え後の位置検出信号の最初の立ち下がりエッ
ジ時刻ｔ４を検出して逆起電圧の発生時間Ｔｓを算出す
る。

【００５６】続いて、通電切り替え後の位置検出信号の
最初の立ち上がりエッジ時刻ｔ５を検出し（位置検出点
を検出し）、電気角３６０度に相当する時間（位置検出
間の時間）Ｔ３６０ａを算出する。このようにして算出
された時間Ｔ３６０ａおよび逆起電圧の発生時間Ｔｓお
よびα（例えば１０／３６０×Ｔ３６０ａ）を用いて通
電切り替え時刻ｔ８，ｔ７，ｔ６を順に算出し、この算
出時刻をタイマにセットする。

【００５７】上記タイマによりセット時刻を検出する
と、時刻ｔ６ではインバータ部１３のトランジスタＷを
オフ、トランジスタＵをオンとする。時刻ｔ７ではトラ
ンジスタＹをオフ、トランジスタＺをオンとする。時刻
ｔ８ではトランジスタＵをオフ、トランジスタＶをオン
とする。

【００５８】そして、上記トランジスタＵをオフ、トラ
ンジスタＶをオンとする処理を行った後、位置検出信号
の最初の立ち上がりエッジ時刻ｔ９を検出し（逆起電圧
の終了時刻を検出し）、逆起電圧の発生時間Ｔｓｓを算
出する。

【００５９】続いて、通電切り替え後の位置検出信号の
最初の立ち下がりエッジ時刻ｔ１０を検出し（位置検出
点を検出し）、電気角３６０度に相当する時間（位置検
出間の時間）Ｔ３６０ｂを算出する。このようにして算
出された時間Ｔ３６０ｂ、逆起電圧の発生時間Ｔｓｓお
よびα（この場合；１０／３６０×Ｔ３６０ｂ）を用い
て通電切り替え時刻ｔ１３，ｔ１２，ｔ１１を算出し、
この算出時刻をタイマにセットする。

【００６０】上記タイマによりセット時刻を検出する
と、時刻ｔ１１ではトランジスタＺをオフ、トランジス
タＸをオンとする。時刻ｔ１２ではトランジスタＶをオ
フ、トランジスタＷをオンとする。時刻ｔ１３ではトラ
ンジスタＸをオフ、トランジスタＹをオンとする。

【００６１】上述した処理を繰り返すことにより、負荷
が重くなり、電機子巻線電流が増加して大きくなり、図
２（ａ）に示す逆起電圧の発生時間Ｔｓ，Ｔｓｓが大き
くなり、そのままの回転制御によるとその発生時間Ｔ
ｓ，Ｔｓｓが電気角３０度に相当する時間より大きくな
って位置検出点までかかる場合であっても、逆起電圧の
発生時間Ｔｓ，Ｔｓｓに応じて通電切り替え時刻を早め
ることができる。換言すれば、逆起電圧の終了が確実に
位置検出点前になり、回転子１４ａの位置を確実に検出
することができる。

【００６２】なお、逆起電圧の発生時間Ｔｓ，Ｔｓｓが
電気角３０度に相当する時間より小さい場合には、上述
した処理を実行しなくともよいことから、発生時間Ｔ
ｓ，Ｔｓｓの値によって使い分けてもよい。この場合、
電気角３６０度に相当する時間Ｔ３６０ａ，Ｔ３６０ｂ
のみをもとにして通電切り替え時刻を算出し、この算出
時刻で電機子巻線電流の通電状態を切り替える。

【００６３】また、通電切り替え時刻の算出に際して、
電気角３６０度に相当する時間Ｔ３６０ａ，Ｔ３６０ｂ
を用いているが、電気角１８０度に相当する時間を用い
てもよい。

【００６４】さらに、上記実施例では一相の巻線端子電
圧と基準電圧とから得た一相の位置検出信号をもとにし
て通電切り替えタイミングを得ているが、二相の巻線端
子電圧と基準電圧とから得た二相の位置検出信号や三相
の巻線端子電圧と基準電圧とから得た三相の位置検出信
号をもとにして通電切り替えタイミングを得る方式にも
適用することができる。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ブラシレスモータの電機子巻線の端子電圧と基準電
圧とを比較し、この比較結果により交点で反転する位置
検出信号をもとにして回転子の位置を検出し、この位置
検出点をもとにして電機子巻線電流の通電状態を切り替
える際、通電切り替えによる逆起電圧の発生時間を検出
し、この検出逆起電圧の発生時間に応じて通電切り替え
時刻を変えるようにしたので負荷が重くなり、電機子巻
線電流が増加して大きくなり、これにより電機子巻線電
流の通電切り替え時に発生する逆起電圧の発生時間
（幅）が大きくなって位置検出点にかかるような場合で
も、逆起電圧を位置検出点前で終了させることができ、
つまり回転子の位置を確実に検出することができ、した
がってブラシレスモータの脱調、停止を防止することが
でき、制御部品の故障、破損を防止し、ひいては信頼性
の向上を図ることができ、また負荷変動範囲の大きい機
器に適用することができるという有用な効果がある。

【００６６】また、この発明によれば、一相の巻線端子
電圧と基準電圧とを比較して得られた一相の位置検出信
号を用いる場合他の通電切り替えについても、逆起電圧
の発生時間を考慮するようにしたので、滑らかな回転制
御を行うことができ、またブラシレスモータの脱調、停
止を防止することができ、ひいては制御部品の故障、破
損を防止することができ、上述同様の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示し、ブラシレスモータ
の制御方法が適用される制御装置の概略的ブロック線
図。

【図２】図１に示すブラシレスモータの制御装置の動作
を説明する概略的タイムチャート図。

【図３】従来のブラシレスモータの制御装置の概略的ブ
ロック線図。

【図４】図３に示すブラシレスモータの制御装置の動作
を説明する概略的タイムチャート図。

【図５】図３に示すブラシレスモータの制御装置の動作
を説明する概略的タイムチャート図。

【図６】図３に示すブラシレスモータの制御装置の動作
を説明する概略的タイムチャート図。

【符号の説明】

１０交流電源１１リアクタ１２コンバータ部１３インバータ部１４ブラシレスモータ（センサレス直流ブラシレスモ
ータ）１４ａ回転子（ブラシレスモータ１４の）１５位置検出部１６制御回路（マイクロコンピュータ）１７駆動回路ｋ基準電圧（Ｖｄｃ／２）Ｒ電機子巻線（ブラシレスモータ１４の）Ｕ，Ｖ，Ｗスイッチング素子（上アームのトランジス
タ）Ｘ，Ｙ，Ｚスイッチング素子（下アームのトランジス
タ）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ブラシレスモータの電機子巻線端子に発
生する誘起電圧と基準電圧とを比較し、該比較結果の交
点で変化する位置検出信号を得、該位置検出信号の変化
により前記電機子巻線に発生した誘起電圧と基準電圧と
の交点を前記ブラシレスモータの回転子の位置検出点と
して検出し、該位置検出点を基準にして前記ブラシレス
モータの電機子巻線電流の通電状態を切り替えるブラシ
レスモータの制御方法であって、前記位置検出信号をもとにして前記電機子巻線の通電切
り替え時に発生する逆起電圧の発生時間（幅）を検出
し、該逆起電圧の発生時間に応じて前記電機子巻線の通
電切り替え時刻を変え、少なくとも前記位置検出点前に
前記逆起電圧の発生が終了するように前記電機子巻線電
流の通電状態を切り替えるようにしたことを特徴とする
ブラシレスモータの制御方法。
【請求項２】ブラシレスモータの電機子巻線端子に発
生する誘起電圧と基準電圧とを比較し、該比較結果の交
点で変化する位置検出信号を得、該位置検出信号の変化
により前記電機子巻線に発生した誘起電圧と基準電圧と
の交点を前記ブラシレスモータの回転子の位置検出点と
して検出し、該位置検出点を基準にして前記ブラシレス
モータの電機子巻線電流の通電状態を切り替えるブラシ
レスモータの制御方法であって、前記位置検出信号をもとにして前記電機子巻線の通電切
り替え時に発生する逆起電圧の発生時間（幅）を検出
し、前記位置検出点間の時間をもとにして前記位置検出
点の検出時刻を予測する一方、該予測時刻から少なくと
も前記逆起電圧の発生時間を減算して前記電機子巻線電
流の通電切り替え時刻を得、前記位置検出点前に前記逆
起電圧の発生が終了するように前記電機子巻線電流の通
電状態を切り替えるようにしたことを特徴とするブラシ
レスモータの制御方法。
【請求項３】前記位置検出信号は前記ブラシレスモー
タの電機子巻線のうちの１つの電機子巻線の端子電圧と
基準電圧とを比較して得たものであり、前記通電切り替
え時刻の他の通電切り替え時刻は前記逆起電圧の発生時
間を加味して算出するようにした請求項１または２記載
のブラシレスモータの制御方法。
【請求項４】ブラシレスモータの電機子巻線端子に発
生する誘起電圧と基準電圧とを比較し、該比較結果の交
点で変化する位置検出信号を得、該位置検出信号の変化
により前記電機子巻線に発生した誘起電圧と基準電圧と
の交点を前記ブラシレスモータの回転子の位置検出点と
して検出し、該位置検出点を基準にして前記ブラシレス
モータの電機子巻線電流の通電状態を切り替えるブラシ
レスモータの制御方法であって、前記位置検出信号をもとにして前記電機子巻線の通電切
り替え時に発生する逆起電圧の発生時間（幅）を検出
し、前記位置検出点間の時間をもとにして前記位置検出
点の検出時刻を予測する一方、該予測時刻から前記逆起
電圧の発生時間および所定時間を減算して前記電機子巻
線電流の通電切り替え時刻を得、前記位置検出点前に前
記逆起電圧の発生が終了するように前記電機子巻線電流
の通電状態を切り替えるようにしたことを特徴とするブ
ラシレスモータの制御方法。
【請求項５】前記位置検出信号は前記ブラシレスモー
タの電機子巻線のうちの１つの電機子巻線の端子電圧と
基準電圧とを比較して得たものであり、前記通電切り替
え時刻の他の通電切り替え時刻は前記逆起電圧の発生時
間および所定時間を加味して算出するようにした請求項
４記載のブラシレスモータの制御方法。