JPH10201289A

JPH10201289A - ブラシレスモータの制御方法

Info

Publication number: JPH10201289A
Application number: JP9014544A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Ohara; 義之尾原
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 1997-01-10
Filing date: 1997-01-10
Publication date: 1998-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】ブラシレスモータの１回転中の負荷変動に対
して適切なトルク制御を行い、安定した回転制御を可能
とする。【解決手段】ＡＣ／ＤＣ変換部２で得た直流電圧をイ
ンバータ部３でスイッチングしてブラシレスモータ４に
印加して同ブラシレスモータ４を回転する。制御回路１
０は位置検出回路５で得られた回転子の位置検出をもと
にしてブラシレスモータ４の通電をきりかえるためにイ
ンバータ部３を制御する一方、ブラシレスモータ４の１
回転中を複数の区間に分割し、各区間毎に印加電圧を補
正する線形予測制御でトルク制御を行う。このとき、位
置検出をもとにして各区間の時間を計時し、かつブラシ
レスモータの１回転の平均区間時間を算出する一方、こ
の平均区間時間および各区間の時間をもとにして１回転
中における速度変化分を算出し、この速度変化分をもと
にして今回の１回転の各区間の印加電圧を補正してトル
ク制御を行う。

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（圧縮
機）等のモータに用いるセンサレス直流ブラシレスモー
タ（以下、ブラシレスモータと記す。）の制御技術に係
り、特に詳しくは負荷変動に対して適切なトルク制御を
行い、安定な回転制御を可能と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】このブラシレスモータの制御方法におい
ては、ブラシレスモータの非通電相（非通電電機子巻
線）に発生する誘起電圧を用いて回転子の位置を検出
し、この位置検出をもとにしてブラシレスモータの電機
子巻線の通電を切り替える。

【０００３】そのため、例えば図８に示す制御装置が必
要である。この制御装置は、交流電源１をＡＣ／ＤＣ変
換部２で所定の直流電源に変換し、この直流電源をイン
バータ部３のスイッチング素子Ｕａ，Ｖａ，Ｗａ，Ｘ，
Ｙ，Ｚでスイッチングしてブラシレスモータ（ＤＣＭ）
４の電機子巻線に供給する。位置検出回路５はブラシレ
スモータ４の電機子巻線Ｕ，Ｖ，Ｗの端子電圧に含まれ
ている誘起電圧の１／２点を検出し、この１／２点を位
置信号として制御回路６に出力する。

【０００４】制御回路６は、入力位置信号により誘起電
圧の１／２点（回転子の位置検出点）を検出し、今回位
置検出時刻ｔと前回の位置検出時刻をもとにして次の通
電切り替え時刻を推定し、この推定時刻で通電を切り替
えるために所定駆動信号を駆動回路７を介してインバー
タ部３に出力する。例えば、ブラシレスモータ４が三相
四極モータである場合、前記位置検出時刻から回転子の
１回転の時間Ｔを算出し、この算出時間Ｔを基準として
今回の位置検出時刻ｔから次の通電切り替え時刻（ｔ＋
Ｔ×３０／３６０）を算出する。

【０００５】ところで、負荷が変動すると、それに起因
してブラシレスモータ４に速度変動が生じる。その結
果、ブラシレスモータ４は機械的振動を発生し、騒音の
発生だけでなく、脱調等を起こす可能性もある。負荷変
動が規則性のものであれば、例えば空気調和機のコンプ
レッサ負荷のように規則性、つまり１回転単位の脈動で
あれば、速度変動を相殺することができる。この場合、
負荷電流値を検出し、この負荷電流値によりトルク変動
分布、つまり速度変動分布を求め、それに対してブラシ
レスモータ４の印加電圧を加減して速度変動を平滑化す
ればよい。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記ブ
ラシレスモータの制御方法において、少なくとも負荷電
流のピックアップ等を要するために、どうしてもその分
コストアップになってしまい、例えば空気調和機のコス
トが上昇することになる。

【０００７】この発明は前記課題に鑑みなされたもので
あり、その目的は１回転中の負荷変動に対して適切なト
ルク制御を行うことができ、安定した回転制御を行うこ
とができ、しかもコストアップなしにトルク制御を行う
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。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前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の端子電
圧に含まれている誘起電圧を用いて同ブラシレスモータ
の回転子の位置を検出し、該位置検出をもとにして前記
ブラシレスモータの電機子巻線の通電を切り替えるブラ
シレスモータの制御方法において、前記ブラシレスモー
タの１回転を複数区間に分割するとともに、該各区間毎
に前記ブラシレスモータの印加電圧を可変可能としてお
り、前の１回転中における回転変動を検出し、該回転変
動に応じて前記各区間の印加電圧を逐次的に補正してト
ルク制御を行うようにしたことを特徴としている。

【０００９】この発明のブラシレスモータの制御方法
は、前記ブラシレスモータの１回転を前記位置検出で複
数区間に分割するとともに、該各区間毎に前記ブラシレ
スモータの印加電圧を可変可能としており、前記位置検
出をもとにして前記各区間の時間を計時し、かつ前記ブ
ラシレスモータの１回転の平均区間時間を算出する一
方、該平均区間時間および各区間の時間をもとにして１
回転中における速度変化分を算出し、該速度変化分をも
とにして今回の１回転の各区間の印加電圧を補正してト
ルク制御を行う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。

【００１０】この場合、前記各区間の印加電圧を補正す
る際前記速度変化分にステップゲインを掛けると好まし
い。また、前記平均区間時間については前記１回転の各
区間の時間をメモリに記憶し、該記憶した時間をもとに
して算出するとよい。さらに、前記平均区間時間につい
ては前回転の所定区間から１回転分さかのぼった１回転
の時間から算出しており、該算出平均区間時間と前記前
回転の所定区間の時間とにより前記速度変化分を算出す
るようにしてもよい。さらにまた、前記平均区間時間に
ついては前記１回転の各区間の時間をメモリに記憶した
後、該記憶した時間をもとにして算出しており、前記速
度変化分をもとにして各区間の印加電圧を補正する場合
少なくとも１回転置いた次の回転に適用するようにして
もよい。

【００１１】この発明はブラシレスモータの電機子巻線
の端子電圧に含まれている誘起電圧を用いて同ブラシレ
スモータの回転子の位置を検出し、該位置検出をもとに
して前記ブラシレスモータの電機子巻線の通電を切り替
えるブラシレスモータの制御方法において、前記ブラシ
レスモータの１回転を前記位置検出間隔の複数区間に分
割するとともに、該各区間毎に前記ブラシレスモータの
印加電圧を可変可能としており、前記位置検出をもとに
して前記各区間の時間を計時し、かつ前記ブラシレスモ
ータの１回転の平均区間時間を算出する一方、該平均区
間時間と各区間の時間との差分を算出し、該各区間にお
ける差分に応じて１回転の各区間電圧を補正し、必要時
のみ自動的にトルク制御を行うようにしたことを特徴と
している。

【００１２】この場合、前記ブラシレスモータの加減速
時は前記トルク制御を行わず、前記平均区間時間を用い
て１回転の各区間の印加電圧を決定し、前記ブラシレス
モータが定回転状態になったときには前記トルク制御を
再度行うようにすると好ましい。

【００１３】前記ブラシレスモータの回転制御はＰＷＭ
制御方式であり、前記各区間の印加電圧を補正してトル
ク制御を行う際当該ＰＷＭパルスのオン時間に換算して
行うようにしてもよい。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
１ないし図７を参照して詳細に説明する。なお、図１
中、図８と同一部分には同一符号を付して重複説明を省
略する。

【００１５】この発明のブラシレスモータの制御方法
は、例えば図２に示すように、三相四極のブラシレスモ
ータであれば１回転を１２分割して各区間Ｐ０ないしＰ
１１の時間を計時し、各区間Ｐ０ないしＰ１１の毎に時
間方向に補正制御、いわゆる線形予測制御を行い、ブラ
シレスモータの１回転中においてトルク制御を行う。

【００１６】前記補正制御のための補正値の算出方法を
説明すると、ブラシレスモータが定回転状態であるとす
れば、その１回転時間Ｔは各区間時間Ｔｐｍ（ｍ；分割
数に対応する０ないしい１１の値）の総和ΣＴｐｍで得
ることができる。なお、各区間時間Ｔｐｍはブラシレス
モータの位置検出間隔時間を計時して得る。また、平均
区間時間ＴｈｐｎはＴ／１２＝ΣＴｐ（ｍ，ｎ）／１２
（ｍにおけるΣ）となる。ｎは回転数の通し番号であ
る。

【００１７】一方、１回転の平均区間時間Ｔｈｐおよび
区間時間Ｔｐｍから、各区間の速度差分（ｅｍは（Ｔｈ
ｐｎ−Ｔｐ（ｍ，ｎ））／Ｔｈｐｎ・Ｔｐ（ｍ，ｎ）と
なり、各回転毎の速度差分ｅ（ｍ，ｎ）は速度差分（Ｔ
ｈｐｎ−Ｔｐ（ｍ，ｎ）／Ｔｈｐｎ・Ｔｐ（ｍ，ｎ）に
比例定数（速度係数）ｋ１を掛けたｋ１×ｅ（ｍ，ｎ）
で表せる。また、直流モータ（ブラシレスモータ）の特
性（トルクτ）は誘起電圧Ｅ（ｖ）と印加電圧Ｖとの差
（Ｖ−Ｅ（ｖ））に比例し、また誘起電圧Ｅ（ｖ）はｋ
２・ｖ（ｋ２；比例定数（電圧係数））で表せ、つまり
回転速度に比例する。したがって、印加電圧Ｖを上昇さ
せると、トルクτが増加することから、負荷変動に対し
て誘起電圧Ｅ（ｖ）を一定とした場合、トルクτを加減
するには印加電圧Ｖを加減すればよいことが分かる。

【００１８】そこで、区間Ｐ（ｍ，ｎ＋１）における印
加電圧をＶｐ（ｍ，ｎ＋１）とすれば、この印加電圧Ｖ
ｐ（ｍ，ｎ＋１）をＶｐ（ｍ，ｎ）＋α・ｅ（ｍ，ｎ）
で修正すれば、負荷変動に対応してトルクを加減するこ
とができる。つまり、ｎ回転目における平均区間時間Ｔ
ｈｐｎと区間時間Ｔｐ（ｍ，ｎ）との差分ｅ（ｍ，ｎ）
に比例定数αを乗じ、このα・ｅ（ｍ，ｎ）を現印加電
圧Ｖｐ（ｍ，ｎ）に換算すれば、次の１回転ｎ＋１目中
の区間Ｐｍにおいて、負荷変動に適応的な印加電圧を予
測することができる。

【００１９】この場合、比例定数αはｋ１・ｋ２・ｓで
あり、ｋ１は前述した速度係数で２π／１２（ｒａｄ）
となり、ｋ２は電圧係数、ｓはステップゲインで以下に
示すようになる。誘起電圧Ｅ（ｖ）は、前述したトルク
τ＝ｋ・（Ｖ−Ｅ（ｖ））を変形すると、Ｖ−τ／ｋ＝
ｋ２・ｖとなる。なお、ｋは比例定数である。

【００２０】ここに、回転速度ｖがΔｖだけ変化したも
のとすると、誘起電圧Ｅ（ｖ＋Δｖ）はｋ２・（ｖ＋Δ
ｖ）＝Ｅ（ｖ）＋Ｅ（Δｖ）となる。すなわち、負荷が
軽くなり、回転速度がΔｖだけ上昇したからである。そ
の結果、トルクτがΔτだけ減少し、誘起電圧Ｅ（ｖ＋
Δｖ）はＶ−（τ／ｋ−Δτ／ｋ）＝Ｅ（ｖ）＋Ｅ（Δ
ｖ）となり、さらにＥ（Δｖ）はΔτ／ｋ＝ｋ２・Δｖ
で表せる。

【００２１】ところで、負荷変動があっても、回転速度
ｖを一定、つまりＥ（ｖ）を一定にすることが目的であ
る。そこで、誘起電圧の加減分Ｅ（Δｖ）だけ印加電圧
Ｖを加減すれば、その回転速度の変化分Δｖを調整がで
き、その結果回転速度ｖを一定にすることが可能であ
る。誘起電圧の加減分Ｅ（Δｖ）はｓ・ΔＶ＝ｓ・ｋ２
＝ｓ・ｋ１・ｋ２・Δｔ＝α・ｅ（ｍ，ｎ）となる。し
たがって、ｎ回転目における印加電圧Ｖｐ（ｍ，ｎ）に
α・ｅ（ｍ，ｎ）を加減すれば、ｎ＋１回転目の印加電
圧を回転変動に適応して予測することができる。

【００２２】なお、ステップゲインｓはモータ駆動上発
生するノイズに対する処置や予測精度に関係したパラメ
ータであり、０≦ｓ≦１の範囲とする。なお、ｓの値が
大きいと、回転変動の収束を早めることができるが、予
測精度やノイズによる誤差も大きくなる。ｓの値が小さ
いと、その逆の効果になる。

【００２３】そのため、この発明のブラシレスモータの
制御方法が適用される制御装置は図１に示す構成をして
いる。図１において、この制御装置は、図８に示す制御
回路６の機能の他に、位置検出回路５からの位置信号を
もとにして位置検出間隔の時間を計時し、この位置検出
間隔（区間）に対応する次の回転時の区間における印加
電圧の補正値を前述した処理で算出し、この補正値を加
味して次の回転時の各区間の印加電圧を予測し、この予
測印加電圧によりブラシレスモータ４を回転制御する制
御回路１０を備えている。

【００２４】次に、前記構成の制御装置の動作を図３の
フローチャート図および図４の模式図を参照して説明す
る。なお、三相四極のブラシレスモータ４の場合１回転
中における位置検出間隔が１２であるが、説明のし易さ
から１回転を４分割にして説明する。

【００２５】まず、制御回路１０は位置信号により位置
検出間隔を計時Ｔｐｍ（０ないし３）、記憶し（ステッ
プＳＴ１）、１回転中の平均区間時間Ｔｈｐ（＝Ｔ／
４）を算出する（ステップＳＴ２）。

【００２６】続いて、図４に示すように、平均区間時間
Ｔｈｐと各区間時間Ｔｐｍとの差分ｅｍを算出し（ステ
ップＳＴ３）、これら差分ｅｍに比例定数αを乗算し
（ステップＳＴ４）、現に印加した電圧にそれらα・ｅ
ｍを加味して次の１回転中の各区間における印加電圧Ｖ
ｐｍを予測する。そして、今回の１回転中の各区間にお
いて、ブラシレスモータ４の印加電圧が予測印加電圧Ｖ
ｐｍとなるように補正する（ステップＳＴ５）。

【００２７】このように、前回転の各区間における差分
ｅｍにより今回の１回転の各区間におけるブラシレスモ
ータ４の印加電圧を補正するようにしたので、１回転中
の回転変動を抑えることができ、コストアップなしに最
適なトルク制御を行うことができ、結果安定した回転制
御を行うことができる。

【００２８】また、負荷変動があるときのみ差分ｅｍが
発生し、トルク制御が行われ、つまり負荷変動時のみト
ルク制御が自動的にかかり、負荷変動のないときには不
必要なトルク制御がかからず、効率的な回転制御を行う
ことができる。さらに、各区間電圧を補正するための比
例定数αにステップゲインｓを導入にしたことにより、
各区間時間の測定に変動が生じた場合でも適切なトルク
制御が可能であり、またノイズ等による外乱に対しても
強いトルク制御が可能である。

【００２９】なお、ブラシレスモータ４が加減速時であ
る場合、つまり定回転の状態でない場合、前述の計算が
収束しないこともあることから、その加減速処理時にお
いてはトルク制御を行わないようにするとよい。

【００３０】図５はこの発明の制御方法を模式化したブ
ロック線図であり、図４に示す方法をこのブロック線図
に適用した場合について説明する。この場合、図４に示
す方法では１回転を４分割としているため、ｍ＝４とな
る。なお、１回転中を１２分割としている場合にはｍ＝
１２である。

【００３１】まず、位置信号により区間時間計時部１１
で各区間の時間を計時Ｔｐ０ないしＴｐ３を計時する一
方、スイッチＳＡ０ないしＳＡｍを順次スイッチングし
て計時区間時間Ｔｐ０ないしＴｐｍをメモリ１２に保存
する。このとき、少なくとも最初の区間Ｐ０の計時中に
平均処理部１３をリセット、スタートし、平均処理部１
３は区間開始から各区間の時間Ｔｐｍをメモリに記憶
し、この記憶した時間を加算し、この加算値を分割数ｍ
で除算して平均区間時間Ｔｈｐを算出する。

【００３２】続いて、スイッチＳＢ０ないしＳＢｍとス
イッチＳＣ０ないしＳＣｍとの組み合せにより、例えば
スイッチＳＢ０とスイッチＳＣ０との組み合せからスイ
ッチＳＢｍとＳＣｍとの組合せまで順次スイッチングす
る。そして、平均区間時間Ｔｈｐと各区間時間Ｔｐ０な
いしＴｐｍとの差分Δｅ０ないしΔｅｍを加算器１４で
得るとともに、この差分Δｅ０ないしΔｅｍに比例定数
部１５の比例定数αを乗算器１６で乗算し、この乗算数
結果を各区間の補正値ΔＶ０ないしΔＶｍとして電圧出
力部１７に記憶する。

【００３３】電圧出力部１５は既に決定した１回転の各
区間電圧Ｖｐ０ないしＶｐｍにその補正値ΔＶ０ないし
ΔＶｍを加算して出力する（Ｖｐ０ないしＶｐｍ）。そ
して、前記スイッチの切り替えに同期してスイッチＳＤ
０ないしＳＤｍをスイッチングし、前記電圧出力部１５
で加算して各区間電圧をＶｐ０ないしＶｐｍとして出力
する。

【００３４】なお、前記トルク制御はブラシレスモータ
４が定回転状態であればよいが、加減速状態である場合
好ましくないこともある。そこで、加減速時にはスイッ
チＳＷ１およびＳＷ２を切り替え、平均区間電圧部１８
で得た平均区間電圧Ｖｈｐを出力する。平均区間電圧部
１８は常時電圧出力部１５からの出力区間電圧Ｖｐ０な
いしＶｐｍ（１回転分）を加算し、この加算結果を分割
数ｍで除算して得ている。したがって、前の１回転の各
区間電圧Ｖｐ０ないしＶｐｍの平均値が今回の１回転中
の各区間電圧となり、１回転遅れの情報をもとにして今
回の１回転をトルク制御することになる。

【００３５】また、前述したトルク制御によると、前回
の各区間電圧および前回の平均区間電圧をもとにして今
回の１回転の各区間電圧を得るためには高速演算が可能
なマイクロコンピュータを用いる必要がある。しかし、
高速演算タイプのマイクロコンピュータは高価であり、
例えば空気調和機の圧縮機に適用した場合空気調和機の
コストアップになり、それほど演算速度が早くない、つ
まり比較的安価なマイクロコンピュータを用いることが
できればよいが、時間的に間に合わないことがあり、特
に最初の区間Ｐ０においては極めて困難なこともある。

【００３６】そこで、図６に示すように、１回転の平均
区間時間Ｔｈｐの算出方法を変えることにより、前述し
た課題を容易に解消することができる。この第１の変形
例の場合、平均区間時間Ｔｈｐは前回転の所定区間から
１回転分さかのぼった１回転の時間から算出する。

【００３７】最初の区間電圧Ｖｐ０の算出に用いる平均
区間時間Ｔｈｐは前々回の区間Ｐ１から前回の区間Ｐ０
までの時間（１回転の時間）Ｔを用い、今回の区間電圧
Ｖ１の算出に用いる平均区間時間Ｔｈｐは前々回の区間
Ｐ２から前回の区間Ｐ１までの時間（１回転の時間）Ｔ
を用いる。

【００３８】以下同様にして、各回転の各区間毎に平均
区間時間Ｔｈｐの算出方法を変えることにより、各区間
電圧Ｖｐ０ないしＶｐｍの算出にはほぼ１回転に相当す
る時間を当てることができ、高速演算タイプのマイクロ
コンピュータを用いずに済み、コストアップにならずに
済む。

【００３９】また、図７に示すように、前々回転の区間
時間Ｐ０ないしＰ３および平均区間時間Ｔｈｐを用いて
今回の区間電圧を算出するようにしてもよい。この第２
の変形例によると、今回の区間電圧の算出には１回転の
時間分を当てることができ、低速演算のマイクロコンピ
ュータを用いることができ、コストアップにならずに済
む。

【００４０】なお、図６に示す第１の変形例および図７
に示す第２の変形例における電圧演算については、前実
施の形態で説明した処理と全く同じ処理を実行している
ことから、その説明を省略する。

【００４１】また、前述した実施の形態および第１，第
２の変形例は、ブラシレスモータ４をＰＷＭ制御する場
合にも適用することができる。この場合、前述したトル
ク制御を行う際電圧値をＰＷＭオン時間（ＰＷＭパルス
のオン時間）に換算して行えばよい。すなわち、ＰＷＭ
オン時間がブラシレスモータ４の印加電圧に直接的に係
わるからである。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、このブラシレスモ
ータの制御方法の請求項１記載の発明によると、ブラシ
レスモータの１回転を複数区間に分割するとともに、各
区間毎にブラシレスモータの印加電圧を可変可能として
おり、前の１回転中における回転変動を検出し、この回
転変動に応じて前記各区間の印加電圧を逐次的に補正し
てトルク制御を行うようにしたので、１回転中の負荷変
動に対して適切なトルク制御を行うことができ、安定し
た回転制御を行うことができるという効果がある。

【００４３】請求項２記載の発明によると、ブラシレス
モータの１回転を回転子の位置検出で複数区間に分割す
るとともに、各区間毎にブラシレスモータの印加電圧を
可変可能としており、位置検出をもとにして各区間の時
間を計時し、かつブラシレスモータの１回転の平均区間
時間を算出する一方、この平均区間時間および各区間の
時間をもとにして１回転中における速度変化分を算出
し、この速度変化分をもとにして今回の１回転の各区間
の印加電圧を補正してトルク制御を行うようにしたの
で、負荷変動に対して適切なトルク制御を行うことがで
き、安定した回転制御を行うことができ、しかもハード
ウェアを付加することなく、ソフトウェア処理で済ませ
られ、当該装置のコストアップにならずに済むという効
果がある。

【００４４】請求項３記載の発明によると、請求項２に
おける前記各区間の印加電圧を補正する際前記速度変化
分にステップゲインを掛けるようにしたので、請求項２
の効果に加え、各区間時間の測定に変動が生じ、各区間
の印加電圧の補正にバラツキが生じる場合平均化的な効
果によりその補正が安定な方向に収束し、トルク制御へ
の悪影響を抑えることができ、またノイズ等による外乱
に対しても強いトルク制御が可能であるという効果があ
る。

【００４５】請求項４記載の発明によると、請求項２ま
たは３の前記平均区間時間については１回転の各区間の
時間をメモリに記憶し、この記憶した時間をもとにして
算出するようにしたので、請求項２または３の効果に加
え、正確な平均区間時間を算出することができ、結果最
適なトルク制御が可能である。

【００４６】請求項５記載の発明によると、請求項２ま
たは３の前記平均区間時間については少なくとも前回転
の所定区間から１回転分さかのぼった１回転の時間から
算出しており、この算出平均区間時間と前記前回転の所
定区間の時間とにより速度変化分を算出するようにした
ので、請求項２または３の効果に加え、当該トルク制御
を行うための制御手段としてのマイクロコンピュータに
高速演算タイプのものを用いずとも、演算処理が間に合
うことから、安価なマイクロコンピュータで済ませるこ
とができ、ひいてはコストアップにならずに済むという
効果がある。

【００４７】請求項６記載の発明によると、請求項２ま
たは３の前記平均区間時間については前記１回転の各区
間の時間をメモリに記憶し、この記憶した時間をもとに
して算出しており、前記速度変化分をもとにして各区間
の印加電圧を補正する場合少なくとも１回転置いた次の
回転に適用するようにしたので、請求項２または３の効
果に加え、当該トルク制御を行うための制御手段として
のマイクロコンピュータに低速演算タイプのものを用い
ても、演算処理が十分に間に合うことから、安価なマイ
クロコンピュータで済ませることができ、ひいてはコス
トアップにならずに済むという効果がある。

【００４８】請求項７記載の発明によると、ブラシレス
モータの１回転を回転子の位置検出で複数区間に分割す
るとともに、各区間毎にブラシレスモータの印加電圧を
可変可能としており、前記位置検出をもとにして各区間
の時間を計時し、かつブラシレスモータの１回転の平均
区間時間を算出する一方、この平均区間時間と各区間の
時間との差分を算出し、この各区間における差分に応じ
て１回転の各区間電圧を補正し、必要時のみ自動的にト
ルク制御を行うようにしたので、負荷変動に対して適
切、かつ適応的なトルク制御を行うことができ、安定し
た回転制御を行うことができるという効果がある。

【００４９】請求項８記載の発明によると、請求項７に
おいて前記ブラシレスモータの加減速時は前記トルク制
御を行わず、前記平均区間時間を用いて１回転の各区間
の印加電圧を決定し、前記ブラシレスモータが定回転状
態になったときには前記トルク制御を再度行うようにし
たので、請求項７の効果に加え、加減速制御の不定の回
転状態にある場合にも対応することができ、しかも誤っ
たトルク制御の演算が行われず、回転制御へ悪影響を与
えずに済むという効果がある。

【００５０】請求項９記載の発明によると、請求項１，
２，３，４，５，６，７または８において前記ブラシレ
スモータの回転制御はＰＷＭ制御方式であり、前記各区
間の印加電圧を補正してトルク制御を行う際当該ＰＷＭ
パルスのオン時間に換算して行うようにしたので、請求
項１，２，３，４，５，６，７または８の効果に加え、
ＰＷＭ制御方式でブラシレスモータを回転制御する場合
にも適用することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施の形態を示し、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に示す制御装置の動作を説明するための概
略的模式図。

【図３】図１に示す制御装置の動作を説明するための概
略的フローチャート図。

【図４】図１に示す制御装置の動作を説明するための概
略的模式図。

【図５】図１に示す制御装置の動作を説明するための概
略的模式図。

【図６】この発明の第１の変形例を説明するための概略
的模式図。

【図７】この発明の第２の変形例を説明するための概略
的模式図。

【図８】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。

【符号の説明】

３インバータ部４ブラシレスモータ（センサレス直流ブラシレスモー
タ）５位置検出回路６，１０制御回路（マイクロコンピュータ）Ｐｍ，Ｐ（ｍ，ｎ）区間（１回転の）Ｔｈｐ，Ｔｈｐｎ平均区間時間Ｔｐｍ，Ｔｐ（ｍ，ｎ）区間時間Ｖｈｐ平均区間電圧Ｖｐｍ区間電圧（ブラシレスモータ４の区間印加電
圧） α 比例定数

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の端子電
圧に含まれている誘起電圧を用いて同ブラシレスモータ
の回転子の位置を検出し、該位置検出をもとにして前記
ブラシレスモータの電機子巻線の通電を切り替えるブラ
シレスモータの制御方法において、前記ブラシレスモー
タの１回転を複数区間に分割するとともに、該各区間毎
に前記ブラシレスモータの印加電圧を可変可能としてお
り、前の１回転中における回転変動を検出し、該回転変
動に応じて前記各区間の印加電圧を逐次的に補正してト
ルク制御を行う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の端子電
圧に含まれている誘起電圧を用いて同ブラシレスモータ
の回転子の位置を検出し、該位置検出をもとにして前記
ブラシレスモータの電機子巻線の通電を切り替えるブラ
シレスモータの制御方法において、前記ブラシレスモー
タの１回転を前記位置検出で複数区間に分割するととも
に、該各区間毎に前記ブラシレスモータの印加電圧を可
変可能としており、前記位置検出をもとにして前記各区
間の時間を計時し、かつ前記ブラシレスモータの１回転
の平均区間時間を算出する一方、該平均区間時間および
各区間の時間をもとにして１回転中における速度変化分
を算出し、該速度変化分をもとにして今回の１回転の各
区間の印加電圧を補正してトルク制御を行うようにした
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】前記各区間の印加電圧を補正する際前記
速度変化分にステップゲインを掛けるようにした請求項
２記載のブラシレスモータの制御方法。
【請求項４】前記平均区間時間については前記１回転
の各区間の時間をメモリに記憶し、該記憶した時間をも
とにして算出するようにした請求項２または３記載のブ
ラシレスモータの制御方法。
【請求項５】前記平均区間時間については前回転の所
定区間から１回転分さかのぼった１回転の時間から算出
しており、該算出平均区間時間と前記前回転の所定区間
の時間とにより前記速度変化分を算出するようにした請
求項２または３記載のブラシレスモータの制御方法。
【請求項６】前記平均区間時間については前記１回転
の各区間の時間をメモリに記憶した後、該記憶した時間
をもとにして算出しており、前記速度変化分をもとにし
て各区間の印加電圧を補正する場合少なくとも１回転置
いた次の回転に適用するようにした請求項２または３記
載のブラシレスモータの制御方法。
【請求項７】ブラシレスモータの電機子巻線の端子電
圧に含まれている誘起電圧を用いて同ブラシレスモータ
の回転子の位置を検出し、該位置検出をもとにして前記
ブラシレスモータの電機子巻線の通電を切り替えるブラ
シレスモータの制御方法において、前記ブラシレスモー
タの１回転を前記位置検出間隔の複数区間に分割すると
ともに、該各区間毎に前記ブラシレスモータの印加電圧
を可変可能としており、前記位置検出をもとにして前記
各区間の時間を計時し、かつ前記ブラシレスモータの１
回転の平均区間時間を算出する一方、該平均区間時間と
各区間の時間との差分を算出し、該各区間における差分
に応じて１回転の各区間電圧を補正し、必要時のみ自動
的にトルク制御を行う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８】前記ブラシレスモータの加減速時は前記
トルク制御を行わず、前記平均区間時間を用いて１回転
の各区間の印加電圧を決定し、前記ブラシレスモータが
定回転状態になったときには前記トルク制御を再度行う
ようにした請求項７記載のブラシレスモータの制御方
法。
【請求項９】前記ブラシレスモータの回転制御はＰＷ
Ｍ制御方式であり、前記各区間の印加電圧を補正してト
ルク制御を行う際当該ＰＷＭパルスのオン時間に換算し
て行うようにした請求項１，２，３，４，５，６，７ま
たは８記載のブラシレスモータの制御方法。