DE102009040996A1 - Startverfahren für einen bürstenlosen Motor und Steuervorrichtung - Google Patents

Startverfahren für einen bürstenlosen Motor und Steuervorrichtung Download PDF

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Tsutomu Obu-shi Ikeda
Takumi Obu-shi Kamiya
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Aisan Industry Co Ltd
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Aisan Industry Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/20Arrangements for starting
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    • H02P6/14Electronic commutators
    • H02P6/16Circuit arrangements for detecting position
    • H02P6/18Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements
    • H02P6/182Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements using back-emf in windings

Abstract

Zum Starten eines dreiphasigen, vierpoligen, sensorlosen, bürstenlosen Motors (11), der einen Stator (14), der drei Phasenspulen (14A-14C) aufweist, und einen vierpoligen Magnetrotor (15) beinhaltet, der entsprechend dem Stator (14) vorgesehen ist, wobei der Magnetrotor derart angeordnet ist, dass beliebige zwei (14A-14C) der drei Phasenspulen (14A-14C) in einer vorgegebenen Bestromungssequenz bestromt werden; der magnetische Fluss, der in der einen anderen Phasenspule (14A, 14B oder 14C) erzeugt wird, überwacht wird; und, dass die zwei Phasenspulen (14A-14C) gemäß einem speziellen Fall, in dem sich der überwachte Magnetfluss zu einer positiven oder negativen Seite und im weiteren Verlauf weiter zu einer gegenüberliegenden Seite ändert, umgeschaltet werden. Zum Beispiel wird, wenn der spezielle Fall ein Fall ist, in dem sich der magnetische Fluss, der durch die erste Bestromung überwacht wird, zur negativen Seite und im weiteren Verlauf weiter zu einer positiven Seite ändert, die erste Bestromung sofort gestoppt und durch Auslassen von zwei Bestromungen in der vorgegebenen Bestromungssequenz auf die vierte Bestromung umgeschaltet.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Startverfahren oder ein Aktivierverfahren für einen bürstenlosen Motor und eine Steuervorrichtung zum Starten eines sensorlosen bürstenlosen Motors.
  • Bisher war als ein bürstenloser Motor ein bürstenloser Motor zum Erfassen einer Magnetpolposition (Rotorposition) eines Magnetrotors bezüglich eines Stators ohne Verwendung eines Sensors bekannt. Genauer gesagt nimmt dieser bürstenlose Motor eine sensorlose Antriebstechnik zum Durchführen eines ”gegenelektromotorischen Kraft(Gegen-EMK)-antriebs (Induktionsantrieb)” an, die durch Erfassen einer Spannung, die in einer Spule des Stators zu induzieren ist, wenn sich der Magnetrotor dreht, und durch Erzeugen eines Bestromungssignals für einen Motor basierend auf einem Erfassungssignal erreicht wird. Jedoch wird die Spannung in der Spule des Stators nur während der Drehung des Magnetrotors induziert. Andererseits wird, während der bürstenlose Motor im Stillstand gehalten wird, der Magnetrotor nicht gedreht, was keine gegenelektromotorische Kraft (Gegen-EMK)/gegenelektromotorische Spannung (induzierte Spannung) in der Spule erzeugt, wodurch keine Information zur Rotorposition erhalten wird. Deswegen wird zum Beispiel beim Starten des bürstenlosen Motors ein ”Zwangsantrieb” durchgeführt, um den Magnetrotor zwangsweise zu drehen.
  • Hier offenbart ein nachstehend aufgeführtes Patentdokument ein Steuerverfahren zum geeigneten Starten eines bürstenlosen Motors, wobei weder der Zwangsantrieb durchgeführt wird, noch der bürstenlose Motor umgekehrt gedreht wird. Dieses Steuerverfahren zum Starten eines dreiphasigen, vierpoligen, bürstenlosen Motors wird durch Bestromen zweier Spulen für eine vorgegebene Zeit und danach durch Bestromen einer der bestromten Spulen und einer nichtbestromten Spule für eine vorgegebene Zeit erreicht, um einen Rotor des bürstenlosen Motors in eine vorgegebene Position zu bringen. Genauer gesagt wird in diesem Steuerverfahren ein Umschalten der Bestromung zweimal durchgeführt, um den bürstenlosen Motor zu starten.
    • Patentdokument: JP 8 (1996)-205579 A .
  • Jedoch werden in dem Steuerverfahren, das in dem zuvor genannten Patentdokument offenbart wird, die zwei Spulen beim Starten des bürstenlosen Motors bestromt, um den Rotor in eine spezielle Position zu bringen, und danach werden eine der bestromten Spulen und eine nichtbestromte Spule bestromt. Folglich kann es sein, dass durch die Notwendigkeit solcher zwei Bestromungsvorgänge eine Startzeit länger wird.
  • Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der zuvor genannten Umstände getätigt und hat zur Aufgabe, ein Startverfahren für einen bürstenlosen Motor und eine Steuervorrichtung bereitzustellen, die in der Lage sind, einen bürstenlosen Motor zuverlässig zu starten und die Startzeit zu verkürzen.
  • Diese Aufgabe wird durch das Verfahren des Patentanspruchs 1 und die Gegenstände der Patentansprüche 7 und 13 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen genannt.
  • Um die obige Aufgabe zu lösen, ist gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Startverfahren zum Starten eines dreiphasigen, vierpoligen, sensorlosen bürstenlosen Motors vorgesehen, der einen Stator enthält, der drei Phasenspulen und entsprechend dem Stator einen vierpoligen Magnetrotor aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die Schritte aufweist: Bestromen von beliebigen zwei der drei Phasenspulen in einer vorgegebenen Bestromungssequenz zum Starten des bürstenlosen Motors; Überwachen eines magnetischen Flusses, der in der einen anderen Phasenspule erzeugt wird; und Umschalten der Bestromung der zwei Phasenspulen gemäß einem speziellen Fall, in dem sich der überwachte magnetische Fluss zu einer positiven oder negativen Seite und im weiteren Verlauf ferner zu einer gegenüberliegenden Seite ändert.
  • Gemäß einem anderen Aspekt sieht die Erfindung eine Steuervorrichtung eines dreiphasigen, vierpoligen, sensorlosen bürstenlosen Motors vor, der einen Stator, der drei Phasenspulen aufweist, und einen vierpoligen Magnetrotor beinhaltet, der entsprechend dem Stator vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Steuerkreis aufweist, der derart an gepasst ist, dass beliebige zwei der drei Phasenspulen in einer vorgegebenen Bestromungssequenz zum Starten des bürstenlosen Motors bestromt werden; der magnetische Fluss, der in der einen anderen Phasenspule erzeugt wird, überwacht wird; und, dass die Bestromung der zwei Phasenspulen gemäß einem speziellen Fall umgeschaltet wird, in dem sich der überwachte magnetische Fluss zu einer positiven oder negativen Seite und im weiteren Verlauf ferner zu einer gegenüberliegenden Seite ändert.
  • Gemäß einem anderen Aspekt sieht die Erfindung eine Steuervorrichtung eines bürstenlosen Motors vor, der einen Stator, der mehrere Phasenspulen aufweist, und einen Magnetrotor beinhaltet, der entsprechend dem Stator vorgesehen ist, wobei die Vorrichtung derart angeordnet ist, dass ein Zwangsantrieb durchgeführt wird, der durch sequentielles Umschalten der Bestromung jeder Phasenspule jede Phasenspule zwangsweise bestromt, um den Magnetrotor zu drehen; eine Position des Magnetrotors basierend auf der Gegen-EMK-Spannung, die in jeder Phasenspule erzeugt wird, erfasst wird; und, dass der Gegen-EMK-Antrieb zum Steuern der Bestromung jeder Phasenspule basierend auf einer erfassten Position durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Steuerkreis aufweist, der derart angeordnet ist, dass als Erstes der Zwangsantrieb zum Starten des bürstenlosen Motors gestartet wird; der Gegen-EMK-Antrieb durchgeführt wird, wenn die Position des Magnetrotors basierend auf der Gegen-EMK-Spannung innerhalb einer vorgegebenen Zeit von dem Beginn des Zwangsantriebs erfasst wird; der Zwangsantrieb gestoppt wird, wenn die Position des Magnetrotors basierend auf der Gegen-EMK-Spannung nicht innerhalb der vorgegebenen Zeit von dem Beginn des Zwangsantriebs erfasst wird; und, dass ein anfängliches Einstellen zum Steuern der Bestromung jeder Phasenspule ausgeführt wird, um den Magnetrotor in eine Anfangsposition zu setzen, die das Starten des Magnetrotors erleichtert.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der bürstenlose Motor zuverlässig gestartet werden und seine Startzeit kann verkürzt werden.
  • 1 ist ein Diagramm einer elektrischen Schaltung, das den Aufbau eines bürstenlosen Motors und seines Steuergeräts in einer ersten Ausführungsform zeigt;
  • 2 ist ein Zeitdiagramm, das den Bestromungszeitverlauf jeder Phase und Variationen der Anschlussspannung jeder Phasenspule während des Gegen-EMK-Antriebs in der ersten Ausführungsform zeigt;
  • 3 ist ein Zeitdiagramm, das Änderungen der Anschlussspannung jeder Spule einer U-Phase, einer V-Phase und einer W-Phase in der ersten Ausführungsform zeigt;
  • 4 ist ein Konzeptdiagramm, das das Umschalten zwischen Sätzen von bestromten Phasen und Änderungen einer Rotorposition in der ersten Ausführungsform zeigt;
  • 5 ist ein Konzeptdiagramm, das das Umschalten zwischen Sätzen der bestromten Phasen und Änderungen der Rotorposition in der ersten Ausführungsform zeigt;
  • 6A ist ein Konzeptdiagramm, das eine ”Form 1” für eine Anfangsposition eines Magnetrotors in der ersten Ausführungsform zeigt;
  • 6B ist ein Konzeptdiagramm, das eine ”Form 2” für die Anfangsposition des Magnetrotors in der ersten Ausführungsform zeigt;
  • 6C ist ein Konzeptdiagramm, das eine ”Form 3” für die Anfangsposition des Magnetrotors in der ersten Ausführungsform zeigt;
  • 6D ist ein Konzeptdiagramm, das eine ”Form 4” für die Anfangsposition des Magnetrotors in der ersten Ausführungsform zeigt;
  • 6E ist ein Konzeptdiagramm, das eine ”Form 5” für die Anfangsposition des Magnetrotors in der ersten Ausführungsform zeigt;
  • 6F ist ein Konzeptdiagramm, das eine ”Form 6” für die Anfangsposition des Magnetrotors in der ersten Ausführungsform zeigt;
  • 7A ist ein Konzeptdiagramm, das Änderungen der Rotorposition in der ersten Ausführungsform zeigt, wenn die Anfangsposition der ”Form 1” entspricht;
  • 7B ist ein Konzeptdiagramm, das Änderungen der Rotorposition in der ersten Ausführungsform zeigt, wenn die Anfangsposition der ”Form 1” entspricht;
  • 8A ist ein Graph, der Änderungen im magnetischen Fluss, der in Überwachungsphasen überwacht wird, in der ersten Ausführungsform zeigt, wenn die Anfangsposition der ”Form 1” entspricht;
  • 8B ist ein Graph, der Änderungen im magnetischen Fluss, der in Überwachungsphasen überwacht wird, in der ersten Ausführungsform zeigt, wenn die Anfangsposition der ”Form 1” entspricht;
  • 9 ist ein Konzeptdiagramm, das Änderungen der Rotorposition in der ersten Ausführungsform zeigt, wenn die Anfangsposition einer ”Form 1-1” entspricht;
  • 10 ist ein Graph, der Änderungen im magnetischen Fluss, der in Überwachungsphasen überwacht wird, in der ersten Ausführungsform zeigt, wenn die Anfangsposition der ”Form 1-1” entspricht;
  • 11 ist ein Konzeptdiagramm, das Änderungen der Rotorposition in der ersten Ausführungsform zeigt, wenn die Anfangsposition einer ”Form 2” entspricht;
  • 12 ist ein Graph, der Änderungen im magnetischen Fluss, der in Überwachungsphasen überwacht wird, in der ersten Ausführungsform zeigt, wenn die Anfangsposition einer ”Form 2” entspricht;
  • 13 ist ein Konzeptdiagramm, das Änderungen der Rotorposition in der ersten Ausführungsform zeigt, wenn die Anfangsposition einer ”Form 3” entspricht;
  • 14 ist ein Graph, der Änderungen im magnetischen Fluss, der in Überwachungsphasen überwacht wird, in der ersten Ausführungsform zeigt, wenn die Anfangsposition einer ”Form 3” entspricht;
  • 15 ist ein Konzeptdiagramm, das Änderungen der Rotorposition in der ersten Ausführungsform zeigt, wenn die Anfangsposition einer ”Form 4” entspricht;
  • 16 ist ein Graph, der Änderungen im magnetischen Fluss, der in Überwachungsphasen überwacht wird, in der ersten Ausführungsform zeigt, wenn die Anfangsposition einer ”Form 4” entspricht;
  • 17 ist ein Konzeptdiagramm, das Änderungen der Rotorposition in der ersten Ausführungsform zeigt, wenn die Anfangsposition einer ”Form 5” entspricht;
  • 18 ist ein Graph, der Änderungen im magnetischen Fluss, der in Überwachungsphasen überwacht wird, in der ersten Ausführungsform zeigt, wenn die Anfangsposition einer ”Form 5” entspricht;
  • 19 ist ein Konzeptdiagramm, das Änderungen der Rotorposition in der ersten Ausführungsform zeigt, wenn die Anfangsposition einer ”Form 6” entspricht;
  • 20 ist ein Graph, der Änderungen im magnetischen Fluss, der in Überwachungsphasen überwacht wird, in der ersten Ausführungsform zeigt, wenn die Anfangsposition einer ”Form 6” entspricht;
  • 21 ist ein Flussdiagramm, das die Steuerlogik der Startsteuerung in der ersten Ausführungsform zeigt;
  • 22 ist ein Graph, der Änderungen im magnetischen Fluss, der in Überwachungsphasen überwacht wird, in der ersten Ausführungsform zeigt, wenn die Anfangsposition der ”Form 1” entspricht;
  • 23 ist ein Konzeptdiagramm, das Änderungen der Rotorposition in der ersten Ausführungsform zeigt, wenn die Anfangsposition der ”Form 1” entspricht;
  • 24 ist ein Graph, der Änderungen im magnetischen Fluss, der in Überwachungsphasen überwacht wird, in der ersten Ausführungsform zeigt, wenn die Anfangsposition der ”Form 6 entspricht;
  • 25 ist ein Konzeptdiagramm, das Änderungen der Rotorposition in der ersten Ausführungsform zeigt, wenn die Anfangsposition der ”Form 6” entspricht;
  • 26 ist ein Graph, der Änderungen im magnetischen Fluss, der in Überwachungsphasen überwacht wird, in der ersten Ausführungsform zeigt, wenn die Anfangsposition der ”Form 1-1” entspricht;
  • 27 ist ein Konzeptdiagramm, das Änderungen der Rotorposition in der ersten Ausführungsform zeigt, wenn die Anfangsposition der ”Form 1-1” entspricht;
  • 28 ist ein Flussdiagramm, das die Steuerlogik der Startsteuerung in einer zweiten Ausführungsform zeigt;
  • 29 ist ein Flussdiagramm, das die Steuerlogik der Startsteuerung in einer dritten Ausführungsform zeigt;
  • 30 ist ein Flussdiagramm, das die Steuerlogik der Startsteuerung in einer vierten Ausführungsform zeigt; und
  • 31 ist ein Flussdiagramm, das die Steuerlogik der Startsteuerung in einer fünften Ausführungsform zeigt.
  • Eine detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform eines Startverfahrens eines bürstenlosen Motors und einer Steuervorrichtung, die die vorliegende Erfindung verkörpern, wird nun mit Bezugnahme auf eine beiliegende Zeichnung gegeben.
  • Die Ausführungsform wird anhand eines Startverfahrens für einen bürstenlosen Motor und einer Steuervorrichtung, die in einer Wasserpumpe oder einer Kraftstoffpumpe für eine Kühlvorrichtung eines Motors zu verwenden ist, erläutert. 1 ist ein Diagramm einer elektrischen Schaltung, das den Aufbau eines bürstenlosen Motors 11 und eines Steuergeräts 10 davon, das in der Wasserpumpe oder der Kraftstoffpumpe zu verwenden ist, zeigt. Das Steuergerät 10 beinhaltet einen Steuerkreis 12 und einen Treiberkreis 13. In dieser Ausführungsform ist der bürstenlose Motor 11 ein sensorloser, dreiphasiger, vierpoliger Motor, der sich einem Dreiphasen-Vollwellen-Treiberkreis als den Treiberkreis 13 anpasst. Der bürstenlose Motor 11 weist einen Stator 14, der drei Phasen(eine U-Phase, eine V-Phase, und eine W-Phase)-spulen 14A, 14B und 14C beinhaltet, und einen vierpoligen Magnetrotor 15 auf. Der bürstenlose Motor 11 entspricht der sensorlosen Art und verwendet demzufolge eine elektromotorische Gegenkraft (Gegen-EMK)/elektromotorische Gegenspannung (induzierte Spannung), die in jeder Phasenspule 14A bis 14C des Stators 14 erzeugt wird, um eine Magnetpolposition (Rotorposition) des Magnetrotors 15 bezüglich des Stators 14 zu ermitteln, ohne dass ein Hallelement verwendet wird. Dann wird, wenn sich der Magnetrotor 15 dreht, der ”Gegen-elektromotorische Kraft(Gegen-EMK)-antrieb (Induktionsantrieb)” durch Erfassen der Rotorposition basierend auf der Gegen-EMK-Spannung, die in jeder Phasenspule 14A bis 14C erzeugt wird, und durch Auswählen einzelner der zu bestromenden Spulen 14A bis 14C basierend auf der erfassten Rotorposition durchgeführt.
  • Wie in 1 gezeigt, wird der Treiberkreis 13 durch erste, dritte und fünfte Transistoren Tr1, Tr3 und Tr5 der PNP-Art als Umschaltelemente und durch zweite, vierte und sechste Transistoren Tr2, Tr4 und Tr6 der NPN-Art als Umschaltelemente gebildet, die in einem Dreiphasen-Brückenaufbau verbunden sind. Der erste, dritte und fünfte Transistor Tr1, Tr3 und Tr5 weisen Emitter auf, die jeweils mit einer Stromversorgungsanschlussstelle (+B) verbunden sind, während die zweiten, vierten und sechsten Transistoren Tr2, Tr4 und Tr6 Emitter aufweisen, die jeweils geerdet sind. Die Phasenspulen 14A, 14B und 14C weisen jeweils an einem Ende eine gewöhnliche Anschlussstelle auf, mit der alle Phasenspulen verbunden sind. An dem anderen Ende weist die U-Phasenspule 14A eine Anschlussstelle auf, die mit einem gewöhnlichen Verbindungspunkt des ersten und zweiten Transistors Tr1 und Tr2 verbunden ist, wobei die W-Phasenspule 14C eine Anschlussstelle aufweist, die mit einem gewöhnlichen Verbindungspunkt des dritten und vierten Transistors Tr3 und Tr4 verbunden ist, und wobei die V-Phasenspule 14B eine Anschlussstelle aufweist, die mit einem gewöhnlichen Verbindungspunkt des fünften und sechsten Transistors Tr5 und Tr6 verbunden ist. Jede Basis der Transistoren Tr1 bis Tr6 ist mit dem Steuerkreis 12 verbunden. Eine Anschlussstelle des Steuerkreises 12 ist mit der Stromversorgungsanschlussstelle (+B) verbunden, und die andere Anschlussstelle davon ist geerdet. In der Ausführungsform ist der Steuerkreis 12 als ein kundenspezifischer IC ausgebildet.
  • In dieser Ausführungsform entspricht der bürstenlose Motor 11 einer sensorlosen Art und demzufolge wird keine Gegen-EMK-Spannung in den Spulen 14A bis 14C erzeugt, während der bürstenlose Motor 11 angehalten ist. Deswegen wird in dieser Ausführungsform zum Starten des bürstenlosen Motors 11 der ”Gegen-EMK-Antrieb” durch zwangsweises Bestromen von zwei der drei Phasenspulen 14A bis 14C in einer vorgegebenen Bestromungssequenz durchgeführt, wodurch der Magnetrotor 15 gedreht wird. Jedoch kann sich selbst wenn jede Spule 14A bis 14C während des Startens in der vorgegebenen Bestromungssequenz unter Nichtbeachtung der Rotorposition zwangsweise bestromt wird, der Magnetrotor 15 drehen oder nicht. Folglich konnte der bürstenlose Motor 11 gestartet werden oder nicht und es würde länger als notwendig dauern, bevor das Starten abgeschlossen ist. Deswegen wird in dieser Ausführungsform eine vorgegebene ”Startsteuerung” durchgeführt, um den bürstenlosen Motor 11 zu starten, um die Bestromung jeder Phasenspule 14A bis 14C zu schalten, wodurch der bürstenlose Motor 11 gestartet wird. Nachdem die gewünschte Gegen-EMK-Spannung durch die ”Startsteuerung” erzeugt wurde, wird der ”Zwangsantrieb” auf den zuvor genannten ”Gegen-EMK-Antrieb” umgeschaltet.
  • Die Details des ”Gegen-EMK-Antriebs” werden nachstehend erläutert. 2 ist ein Zeitdiagramm, das den Bestromungszeitverlauf jeder Phase, der durch den Steuerkreis 12 während des Gegen-EMK-Antriebs auszuführen ist, und Änderungen in der Anschlussspannung jeder Phasenspule zeigt. Der Steuerkreis 12 steuert die Bestromung jeder Basis (Gate) der Transistoren Tr1 bis Tr6 des Treiberkreises 13, um die Bestromung der Spulen 14A bis 14C der U-Phase, V-Phase und W-Phase zu steuern. In 2 bezeichnen die Wörter ”UH, VH, WH” ein High-Side-Gate zum Einstellen der U-, V- und W-Phasen auf einem hohen Level, und die Wörter ”UL, VL, WL” bezeichnen ein Low-Side-Gate zum Einstellen der U-, V- und W-Phasen auf einem niedrigen Level. Wie in 2 gezeigt ist, werden, wenn die Bestromung des High-Side-Gates und des Low-Side-Gates gesteuert wird, die Spulen 14A bis 14C der U- bis W-Phasen selektiv bestromt, wobei eine Spulenanschlussspannung in jeder Spule 14A bis 14C erzeugt wird.
  • 3 ist ein Zeitdiagramm, das Änderungen der Anschlussspannung jeder Phasenspule 14A bis 14C der U-Phase, V-Phase und W-Phase zeigt. Wie aus diesem Diagramm entnommen werden kann, ist jede Phasenspule 14A bis 14C abwechselnd einer ”120°-Bestromung” und einer ”60°-Nichtbestromung” ausgesetzt. In 3 wird, wenn die Spule auf einen nichtbestromten Zustand im Zeitpunkt t1 umgeschaltet wird, als Erstes eine positive gegenelektromotorische Kraft als eine pulsförmige Spannung erzeugt und danach steigt die Gegen-EMK-Spannung an. Während eines Zeitraums vom Umschalten auf die Bestromung im Zeitpunkt t2 bis zu einem Umschalten auf die Nichtbestromung im Zeitpunkt t3 verbleibt die Spannung positiv auf einem konstanten Level. Wenn die Spule auf einen nichtbestromten Zustand im Zeitpunkt t3 umgeschaltet wird, wird eine negative gegenelektromotorische Kraft als pulsförmige Spannung erzeugt und danach nimmt die Gegen-EMK-Spannung ab. Wenn im Zeitpunkt t4 die Spule auf einen bestromten Zustand umgeschaltet wird, verbleibt die Spannung negativ auf einem konstanten Level. Der Steuerkreis 12 erfasst die Rotorposition unter Verwendung der erzeugten Gegen-EMK-Spannung, die der gegenelektromotorischen Spannung folgt. Der Steuerkreis 12 steuert basierend auf der Rotorposition, die wie oben erfasst wird, die Bestromung jeder Phasenspule 14A bis 14C der U-, V- und W-Phasen. Genauer ge sagt, bewirkt der Steuerkreis 12 durch sequentielles Umschalten der Bestromung jeder Phasenspule 14A bis 14C der U- bis W-Phasen des Stators 14, dass sich der Magnetrotor 15 dreht. Der Steuerkreis 12 erfasst ferner basierend auf der Gegen-EMK-Spannung, die in jeder Phasenspule 14A bis 14C erzeugt wird, die Rotorposition. Der Steuerkreis 12 steuert dann basierend auf der erfassten Rotorposition die Bestromung jeder Phasenspule 14A bis 14C. Die Gegen-EMK-Antriebssteuerung wird wie oben durchgeführt.
  • 4 ist ein Konzeptdiagramm, das das Umschalten zwischen Sätzen von bestromten Phasen und Änderungen einer Magnetpolposition (Rotorposition) des Magnetrotors 15 bezüglich des Stators 14 für den Fall zeigt, wo eine Stoppposition (eine Anfangsposition) des Magnetrotors 15 bezüglich des Stators 14 zum Starten des bürstenlosen Motors 11 geeignet ist. 5 ist ein Konzeptdiagramm, das das Umschalten zwischen den Sätzen der bestromten Phasen und Änderungen der Magnetpolposition (Rotorposition) des Magnetrotors 15 bezüglich des Stators 14 für den Fall zeigt, wo die Stoppposition (Anfangsposition) des Magnetrotors 15 bezüglich des Stators 14 nicht zum Starten des bürstenlosen Motors 11 geeignet ist. In dieser Ausführungsform werden, wie in den 4 und 5 gezeigt ist, die Sätze der bestromten Phasen in einer vorgegebenen Bestromungssequenz umgeschaltet; ”U → V”, ”U → W”, ”V → W”, ”V → U”, ”W → U” und ”W → V”, um den bürstenlosen Motor 11 anzutreiben. Wenn sich der bürstenlose Motor 11 in einem Stoppzustand und der Magnetrotor 15 in einer Anfangsposition bezüglich des Stators 14, wie in (A) in 4 gezeigt ist, befindet, werden die bestromten Phasen sequentiell in der obigen Bestromungssequenz, wie in (B) bis (G) in 4 gezeigt ist, umgeschaltet, wodurch sich der Magnetrotor 15 normal dreht. Folglich kann der bürstenlose Motor 11 gestartet werden. Andererseits werden, wenn sich der bürstenlose Motor 1 in einem Stoppzustand und der Mag netrotor 15 in einer Anfangsposition bezüglich des Stators 14, wie in (A) in 5 gezeigt ist, befindet, in den bestromten Phasen ”U → V”, wie in (B) in 5 gezeigt ist, die bestromten Phasen umgeschaltet, bevor der Magnetrotor 15 die Drehung beendet. In den bestromten Phasen ”U → W” wird, wie in (C) in 5 gezeigt ist, der Magnetrotor 15 durch Umschalten zwischen den Sätzen der bestromten Phasen in einer umgekehrten Drehrichtung angezogen und demzufolge wird der Magnetrotor 15 gestoppt. Deswegen werden anschließend, wie in (D) bis (G) in 5 gezeigt ist, die bestromten Phasen in der obigen Bestromungssequenz umgeschaltet, wodurch die normale und die umgekehrte Drehung des Magnetrotors 15 wiederholt werden. Folglich kann der bürstenlose Motor 11 nicht gestartet werden. In dieser Hinsicht werden die bestromten Phasen in der obigen Bestromungssequenz, wie in (B') bis (G') in 5 gezeigt ist, umgeschaltet, selbst wenn sich der Magnetrotor 15 in der Anfangsposition, wie in (A) in 5 gezeigt ist, befindet, falls ein Trägheitsmoment des Magnetrotors 15 oder ein Startmoment klein ist, wodurch sich der Magnetrotor 15 normal dreht. Folglich kann der bürstenlose Motor 11 gestartet werden. Auf diese Weise kann abhängig von der Anfangsposition des Magnetrotors 15 der bürstenlose Motor 11 gestartet werden oder nicht und demzufolge konnte der bürstenlose Motor auf herkömmliche Weise nicht zuverlässig gestartet werden.
  • Deswegen werden in dieser Ausführungsform alle Anfangspositionen des Magnetrotors 15 überprüft, und die Bestromung jeder Phasenspule 14A bis 14C wird entsprechend allen Anfangspositionen passend gesteuert, so dass der bürstenlose Motor 11 gestartet wird. Hierin sind 6A bis 6F Konzeptdiagramme, die alle denkbaren Formen (Form 1 bis Form 6) der Anfangspositionen des Magnetrotors 15 zeigen. Wie in den 6A bis 6F gezeigt ist, gibt es sechs Formen als Anfangspositionen; ”Form 1” bis ”Form 6”. Es wurde bezüglich allen Anfangspositionen überprüft, ob der bürstenlose Motor 11 gestartet werden konnte oder nicht.
  • 7A und 7B sind Konzeptdiagramme, die die Magnetpolpositionen des Magnetrotors 15 bezüglich des Stators 14 zeigen, d. h., die Rotorpositionen, wenn der Satz der bestromten Phasen für den Fall, wo die Anfangsposition der ”Form 1” in 6A entspricht, von ”U → V” auf ”U → W” umgeschaltet wird. In diesem Fall wird, wie in 7A gezeigt ist, ein Verhalten angenommen, dass sich der Magnetrotor 15 während der ersten Bestromung normal um 90° und während der zweiten Bestromung normal um 30° dreht. Zu diesem Zeitpunkt ist der Drehwinkel (Absolutwert) während der ersten Bestromung groß, und die Drehung des Magnetrotors 15 kann dem Umschalten zwischen den Sätzen der bestromten Phasen nicht folgen. Folglich kann der bürstenlose Motor 11 nicht gestartet werden. Andererseits wird, wie in 7B gezeigt ist, ein anderes Verhalten angenommen, nämlich dass sich der Magnetrotor 15 während der ersten Bestromung in umgekehrter Richtung um 90° dreht und während der zweiten Bestromung normal um 30° dreht. Zu diesem Zeitpunkt ist der Drehwinkel (Absolutwert) während der ersten Bestromung groß, und die Drehung des Magnetrotors 15 kann dem Umschalten zwischen den Sätzen der bestromten Phasen nicht folgen. Folglich kann der bürstenlose Motor 11 nicht gestartet werden.
  • 8A und 8B sind Graphen, die für den Fall der obigen ”Form 1” Änderungen im magnetischen Fluss zeigen, der in der betreffenden Überwachungsphase überwacht wird, die eine andere ist als die bestromten Phasen. 8A entspricht 7A und 8B entspricht 7B. Wie in den 8A und 8B gezeigt ist, ist die W-Phase in den bestromten Phasen (U → V) für die erste Bestromung die Überwachungsphase, und die V-Phase ist in den bestromten Phasen (U → W) für die zweite Bestromung die Überwachungsphase. Hierin bewirkt zum Beispiel in den bestromten Phasen (U → V) für die erste Bestromung die Drehung des Magnetrotors 15, dass ein magnetischer Fluss in der W-Phasenspule 14C auftritt, in der kein Strom fließt. Folglich wird die Gegen-EMK-Spannung durch die Änderung in dem magnetischen Fluss erzeugt. Diese Gegen-EMK-Spannung wird entsprechend der positiven und negativen Änderungen im magnetischen Fluss als positive und negative Spannungen ausgegeben. Folglich kann das Drehverhalten (Drehrichtung) des Magnetrotors 15 erkannt werden. Das Gleiche gilt für die bestromten Phasen (U → W) für die zweite Bestromung. Aus 8A kann entnommen werden, dass sich der magnetische Fluss in den bestromten Phasen (U → V) für die erste Bestromung zu einer S-Seite und im weiteren Verlauf zu einer N-Seite ändert, und dass sich der magnetische Fluss in den bestromten Phasen (U → V) für die zweite Bestromung ferner zu der S-Seite ändert. Aus 8B kann entnommen werden, dass sich der magnetische Fluss in den bestromten Phasen (U → V) für die erste Bestromung zu der N-Seite und im weiteren Verlauf zu der S-Seite ändert, und dass sich der magnetische Fluss in den bestromten Phasen für die zweite Bestromung ferner zu der S-Seite ändert. Da die Änderung des magnetischen Flusses während der ersten Bestromung zu der gegenüberliegenden Seite gerichtet ist, wird angenommen, dass die Drehung des Magnetrotors 15 dem Umschalten zwischen den Sätzen der bestromten Phasen nicht folgen kann.
  • 9 ist ein Konzeptdiagramm, das Änderungen der Rotorposition zeigt, wenn der Satz der bestromten Phasen für den Fall, in dem die Anfangsposition der ”Form 1-1” entspricht, von ”U → V” zu ”U → W” umgeschaltet wird. Diese Anfangsposition ”Form 1-1” ist gleich der ”Form 1”, wobei sie sich aber davon im Verhalten des Magnetrotors 15 unterscheidet. In diesem Fall dreht sich der Magnetrotor 15 nicht während der ersten Bestromung und dreht sich während der zweiten Bestromung umgekehrt um 60°. Der Drehwinkel (Absolutwert) ist während der zweiten Bestromung groß und demzufolge kann die Drehung des Magnetrotors 15 dem Umschalten zwischen den Sätzen der bestromten Phasen nicht folgen. Folglich kann der bürstenlose Motor 11 nicht gestartet werden.
  • 10 ist ein Graph, der Änderungen in dem magnetischen Fluss, der in der Überwachungsphase überwacht wird, für den Fall der obigen ”Form 1-1” zeigt. Aus 10 wird entnommen, dass sich der magnetische Fluss in den bestromten Phasen (U → V) für die erste Bestromung nicht ändert, wobei er sich aber in den bestromten Phasen (U → W) für die zweite Bestromung zur S-Seite und im weiteren Verlauf ferner zu der N-Seite ändert. Da die Änderung des magnetischen Flusses während der zweiten Bestromung zur gegenüberliegenden Seite derart gerichtet ist, wird angenommen, dass die Drehung des Magnetrotors 15 dem Umschalten zwischen den Sätzen der bestromten Phasen nicht folgen kann.
  • 11 ist ein Konzeptdiagramm, das Änderungen der Rotorpositionen zeigt, wenn der Satz der bestromten Phasen für den Fall, wo die Anfangsposition der „Form 2” in 6B entspricht, von ”U → V” zu ”U → W” umgeschaltet wird. In diesem Fall dreht sich der Magnetrotor 15 während der ersten Bestromung normal um 60° und während der zweiten Bestromung normal um 30°. Der Drehwinkel (Absolutwert) ist während der ersten Bestromung 60° groß, und die Drehung des Magnetrotors 15 kann dem Umschalten zwischen den Sätzen der bestromten Phasen nicht folgen. Folglich kann der bürstenlose Motor 11 nicht gestartet werden.
  • 12 ist ein Graph, der Änderungen in dem magnetischen Fluss, der in der Überwachungsphase überwacht wird, für den Fall der obigen ”Form 2” zeigt. Aus 12 wird entnommen, dass sich der magnetische Fluss in den bestromten Phasen (U → V) für die erste Bestromung zu der S-Seite und im weiteren Verlauf zur N-Seite ändert, und dass sich der magnetische Fluss in den bestromten Phasen (U → W) für die zweite Bestromung zu der S-Seite ändert. Da die Änderungen im magnetischen Fluss während der ersten Bestromung zu der gegenüberliegenden Seite derart gerichtet sind, wird angenommen, dass die Drehung des Magnetrotors 15 dem Umschalten zwischen den Sätzen der bestromten Phasen nicht folgen kann.
  • 13 ist ein Konzeptdiagramm, das Änderungen der Rotorpositionen zeigt, wenn der Satz der bestromten Phasen für den Fall, wo die Anfangsposition der „Form 3” in 6C entspricht, von ”U → V” zu ”U → W” umgeschaltet wird. In diesem Fall dreht sich der Magnetrotor 15 während der ersten Bestromung normal um 30° und dreht sich während der zweiten Bestromung weiter normal um 30°. Der Drehwinkel (Absolutwert) während der ersten Bestromung und der Drehwinkel (Absolutwert) während der zweiten Bestromung sind 30° klein, und die Drehung des Magnetrotors 15 kann dem Umschalten zwischen den Sätzen der bestromten Phasen folgen. Folglich kann der bürstenlose Motor 11 gestartet werden.
  • 14 ist ein Graph, der Änderungen in dem magnetischen Fluss, der in der Überwachungsphase überwacht wird, für den Fall der obigen ”Form 3” zeigt. Aus 14 wird entnommen, dass sich der magnetische Fluss in den bestromten Phasen (U → V) für die erste Bestromung zu der N-Seite ändert, und dass sich der magnetische Fluss in den bestromten Phasen (U → W) für die zweite Bestromung zu der S-Seite ändert. Da die Änderungen des magnetischen Fluss während sowohl der ersten als auch der zweiten Bestromungsvorgänge nicht zur gegenüberliegenden Seite derart gerichtet sind, wird angenommen, dass die Drehung des Magnetrotors 15 dem Umschalten zwischen den Sätzen der bestromten Phasen folgen kann.
  • 15 ist ein Konzeptdiagramm, das Änderungen der Rotorposition zeigt, wenn der Satz der bestromten Phasen für den Fall, wo die Anfangsposition der „Form 4” in 6D entspricht, von ”U → V” zu ”U → W” umgeschaltet wird. In diesem Fall dreht sich der Magnetrotor 15 nicht während der ersten Bestromung und dreht sich während der zweiten Bestromung normal um 30°. Der Drehwinkel (Absolutwert) während der ersten Bestromung und der Drehwinkel (Absolutwert) während der zweiten Bestromung sind 0° oder 30° klein, und die Drehung des Magnetrotors 15 kann dem Umschalten zwischen den Sätzen der bestromten Phasen folgen. Folglich kann der bürstenlose Motor 11 gestartet werden.
  • 16 ist ein Graph, der Änderungen in dem magnetischen Fluss, der in Überwachungsphasen überwacht wird, für den Fall der obigen ”Form 4” zeigt. Aus 16 wird entnommen, dass sich der magnetische Fluss in den bestromten Phasen (U → V) für die erste Bestromung nicht ändert, und dass sich der magnetische Fluss in den bestromten Phasen (U → W) für die zweite Bestromung zu der S-Seite ändert. Da die Änderungen des magnetischen Flusses während sowohl der ersten als auch der zweiten Bestromungsvorgänge nicht zur gegenüberliegenden Seite gerichtet sind, wird angenommen, dass die Drehung des Magnetrotors 15 dem Umschalten zwischen den Sätzen der bestromten Phasen folgen kann.
  • 17 ist ein Konzeptdiagramm, das Änderungen der Rotorpositionen zeigt, wenn der Satz der bestromten Phasen für den Fall, wo die Anfangsposition der ”Form 5” in 6E entspricht, von ”U → V” zu ”U → W” umgeschaltet wird. In diesem Fall dreht sich der Magnetrotor 15 während der ersten Bestromung umgekehrt um 30° und dreht sich während der zweiten Bestromung normal um 30°. Der Drehwinkel (Absolutwert) während der ersten Bestromung und der Drehwinkel (Absolutwert) während der zweiten Bestromung sind 30° klein, und die Drehung des Magnetrotors 15 kann dem Umschalten zwischen den Sätzen der bestromten Phasen folgen. Folglich kann der bürstenlose Motor 11 gestartet werden.
  • 18 ist ein Graph, der Änderungen in dem magnetischen Fluss, der in den Überwachungsphasen überwacht wird, für den Fall der obigen ”Form 5” zeigt. Aus 18 wird entnommen, dass sich der magnetische Fluss in den bestromten Phasen (U → V) für die erste Bestromung zu der S-Seite ändert und sich in den bestromten Phasen (U → W) für die zweite Bestromung auch zu der S-Seite ändert. Da die Änderungen im magnetischen Fluss während sowohl der ersten als auch der zweiten Bestromungen nicht zur gegenüberliegenden Seite gerichtet sind, wird angenommen, dass die Drehung des Magnetrotors 15 dem Umschalten zwischen den Sätzen der bestromten Phasen folgen kann.
  • 19 ist ein Konzeptdiagramm, das Änderungen der Rotorposition zeigt, wenn der Satz der bestromten Phasen für den Fall, in dem die Anfangsposition der ”Form 6” in 6F entspricht, von ”U → V” zu ”U → W” umgeschaltet wird. In diesem Fall wird, wie in 19 gezeigt, ein Verhalten angenommen, dass sich der Magnetrotor 15 während der ersten Bestromung umgekehrt um 60° dreht und sich während der zweiten Bestromung normal um 30° dreht. Zu diesem Zeitpunkt ist der Drehwinkel (Absolutwert) während der ersten Bestromung groß, und die Drehung des Magnetrotors 15 kann dem Umschalten zwischen den Sätzen der bestromten Phasen nicht folgen. Folglich kann der bürstenlose Motor 11 nicht gestartet werden.
  • 20 ist ein Graph, der im Fall der obigen ”Form 6” Änderungen im magnetischen Fluss, der in den betreffenden Überwachungsphasen überwacht wird, zeigt. 20 entspricht 19. Aus 20 wird entnommen, dass sich der magnetische Fluss in den bestromten Phasen (U → V) für die erste Bestromung zur N-Seite und im weiteren Verlauf zur S-Seite ändert, und dass sich der magnetische Fluss in den bestromten Phasen (U → W) für die zweite Bestromung zu der S-Seite ändert. Da die Änderungen im magnetischen Fluss während der ersten Bestromung zu der gegenüberliegenden Seite gerichtet sind, wird angenommen, dass die Drehung des Magnetrotors 15 dem Umschalten zwischen den Sätzen der bestromten Phasen nicht folgen kann.
  • Im Ergebnis der obigen Überprüfungen wird entnommen, dass der bürstenlose Motor 11 für die Fälle, in denen die Anfangsposition der ”Form 1”, ”Form 1-1”, ”Form 2” und ”Form 6” entspricht, nicht gestartet werden kann, und die gemeinsame Begründung davon ist, dass sich der magnetische Fluss im weiteren Verlauf der ersten oder zweiten Bestromung zu der gegenüberliegenden Seite ändert. Deswegen wird in dieser Ausführungsform die ”Startsteuerung” zum Starten des bürstenlosen Motors 11 aus allen Anfangspositionen durch Erfassen der Position, in der der Magnetrotor 15 dem Umschalten zwischen den Sätzen der bestromten Phasen nicht folgen kann, durchgeführt, d. h., der Position, in der sich der magnetische Fluss während der Bestromung im weiteren Verlauf zu der gegenüberliegenden Seite ändert, und die bestromten Phasen in diesem Zeitpunkt umschalten.
  • 21 ist ein Flussdiagramm der Steuerlogik der ”Startsteuerung”, die durch den Steuerkreis 12 durchzuführen ist. In dieser Steuerlogik führt der Steuerkreis 12 die erste Bestromung der Spulen 14A und 14B der zwei Phasen (U → V) in Schritt 110 durch, wenn in Schritt 100 ein Startsignal durch Einschalten eines Zündschalters eines Motors eingegeben wird.
  • In Schritt 120 ermittelt der Steuerkreis 12 nacheinander, ob sich der magnetische Fluss bei der obigen Bestromung geändert hat oder nicht. In diesem Fall wird die Änderung des magnetischen Flusses, die in der W-Phasenspule 14C erzeugt wird, durch Verwenden der W-Phase als die Überwachungsphase ermittelt. Falls dieses Ermittlungsergebnis positiv ist, führt der Steuerkreis 12 den Prozess zu Schritt 130 fort. Falls es negativ ist, führt der Steuerkreis 12 den Prozess zu Schritt 160 fort.
  • In Schritt 130, der dem Schritt 120 folgt, ermittelt der Steuerkreis 12, ob sich der magnetische Fluss zu einer positiven Seite (N-Seite) geändert hat oder nicht. Falls dieses Ermittlungsergebnis positiv ist, führt der Steuerkreis 12 den Prozess zu Schritt 140 fort. Falls es negativ ist, führt der Steuerkreis 12 den Prozess zu Schritt 190 fort.
  • In Schritt 140, der dem Schritt 130 folgt, ermittelt der Steuerkreis 12, ob sich der magnetische Fluss im weiteren Verlauf zu einer negativen Seite (S-Seite) geändert hat oder nicht. Falls dieses Ermittlungsergebnis positiv ist, stoppt der Steuerkreis 12 in Schritt 150 sofort die Bestromung der zwei Phasen (U → V) für die erste Bestromung und schaltet auf die Bestromung der zwei Phasen (U → W) für die zweite Bestromung um. Anschließend führt der Steuerkreis 12 den Prozess zu Schritt 210 fort. Andererseits, falls ein Ermittlungsergebnis in Schritt 140 negativ ist, führt der Steuerkreis 12 den Prozess zu Schritt 160 fort.
  • Andererseits schaltet der Steuerkreis 12 im Schritt 160, der dem Schritt 120 oder 140 folgt, auf die Bestromung der nächsten zwei Phasen (U → W) um. Dann führt der Steuerkreis 12 den Prozess zu Schritt 170 fort.
  • In Schritt 170 ermittelt der Steuerkreis, ob sich der magnetische Fluss zu der negativen Seite (S-Seite) und im weiteren Verlauf zur positiven Seite (N-Seite) geändert hat oder nicht. Falls dieses Ermittlungsergebnis positiv ist, stoppt der Steuerkreis 12 sofort die Bestromung der zwei Phasen (U → W) für die zweite Bestromung und schaltet in Schritt 180 auf die Bestromung der nächsten zwei Phasen (V → W) für die dritte Bestromung um. Der Steuerkreis 12 führt dann den Prozess zu Schritt 210 fort. Falls ein Ermittlungsergebnis in Schritt 170 negativ ist, führt der Steuerkreis 12 den Prozess zu Schritt 210 fort.
  • Andererseits ermittelt der Steuerkreis 12 im Schritt 190, der dem Schritt 130 folgt, ob sich der magnetische Fluss im weiteren Verlauf zur positiven Seite (N-Seite) geändert hat oder nicht. Falls ein Ermittlungsergebnis positiv ist, stoppt der Steuerkreis 12 in Schritt 200 sofort die Bestromung der zwei Phasen (U → V) für die erste Bestromung und schaltet durch Auslassen von vier Bestromungen (vier Sätze der bestromten Phasen) in der Bestromungssequenz auf die Bestromung von zwei Phasen (W → V) für die sechste Bestromung um. Der Steuerkreis 12 führt dann den Prozess zu Schritt 210 fort. Falls ein Ermittlungsergebnis im Schritt 190 negativ ist, verlagert der Steuerkreis 12 den Prozess zu Schritt 160.
  • Im Schritt 210, der den Schritten 150, 170, 180 oder 200 folgt, führt der Steuerkreis 12 den Gegen-EMK-Antrieb durch.
  • In dieser Ausführung werden, wie oben erwähnt, zum Starten des bürstenlosen Motors 11 zwei der drei Phasenspulen 14A bis 14C bestromt und der magnetische Fluss, der in der einen anderen Phasenspule erzeugt wird, wird überwacht. In einem speziellen Fall, bei dem sich der überwachte magnetische Fluss zu der positiven oder negativen Seite und im weiteren Verlauf zu der gegenüberliegenden Seite ändert, wird die Bestromung der zwei Phasenspulen entsprechend dem speziellen Fall umgeschaltet.
  • Hierin wird, falls der obige spezielle Fall der Fall ist, in dem sich der magnetische Fluss, der durch die erste Bestromung überwacht wird, zur negativen Seite (S-Seite) und im weiteren Verlauf zur positiven Seite ändert, die Bestromung der Spulen 14A und 14B der zwei Phasen (U → V) für die erste Bestromung sofort gestoppt, und die Bestromung wird durch Auslassen von vier Bestromungen (vier Sätze der bestromten Phasen) in der vorgegebenen Bestromungssequenz auf die Spulen 14C und 14B der zwei Phasen (W → V) für die nachfolgende sechste Bestromung umgeschaltet. Dies ist das Startverfahren, das dem Fall entspricht, bei dem die Anfangsposition des Magnetrotors 15 der ”Form 1” und ”Form 2” entspricht, wodurch der bürstenlose Motor nicht auf herkömmliche Weise gestartet werden konnte.
  • Ferner wird, falls der obige spezielle Fall der Fall ist, in dem sich der magnetische Fluss, der durch die erste Bestromung überwacht wird, zur positiven Seite (N-Seite) und im weiteren Verlauf ferner zu der negativen Seite (S-Seite) ändert, die erste Bestromung der Spulen 14A und 14B der zwei Phasen (U → V) sofort gestoppt und auf die Spulen 14A und 14C der nächsten zwei Phasen (U → W) für die zweite Bestromung in der Bestromungssequenz umgeschaltet. Dies ist das Startverfahren, das dem Fall entspricht, bei dem die Anfangsposition des Magnetrotors 15 der ”Form 6” entspricht, wodurch der bürstenlose Motor nicht auf herkömmliche Weise gestartet werden konnte.
  • Falls der obige spezielle Fall der Fall ist, in dem sich der magnetische Fluss, der durch die erste Bestromung überwacht wird, nicht verändert, und dann die Bestromung an die Spulen 14A und 14C der nächsten zwei Phasen (U → W) für die zweite Bestromung in der Bestromungssequenz angelegt wird, und sich der magnetische Fluss zur negativen Seite (S-Seite) und im weiteren Verlauf weiter zu der positiven Seite (N-Seite) ändert, wird die zweite Bestromung sofort gestoppt und auf die Spulen 14B und 14C der nächsten zwei Phasen (V → W) für die dritte Bestromung in der Bestromungssequenz umgeschaltet. Dies ist das Startverfahren, das dem Fall entspricht, in dem die Anfangsposition des Magnetrotors 15 der ”Form 1-1” entspricht, wodurch der bürstenlose Motor nicht auf herkömmliche Weise gestartet werden konnte.
  • Ferner schaltet in dieser Ausführungsform, falls sich der magnetische Fluss, der während der ersten Bestromung überwacht wird, nicht ändert oder falls sich der magnetische Fluss im weiteren Verlauf nicht ändert, der Steuerkreis 12 zur Bestromung der nächsten zwei Phasen (U → W) um und stellt dann auf den Gegen-EMK-Antrieb um. Dies ist das Startverfahren, das dem Fall entspricht, wo die Anfangposition des Magnetrotors 15 der ”Form 3” bis ”Form 5” entspricht, wodurch der bürstenlose Motor auf herkömmliche Weise gestartet werden konnte.
  • Gemäß dem Startverfahren und der Steuervorrichtung des bürstenlosen Motors 11 gibt es in dieser Ausführungsform, wie oben erläutert, einen speziellen Fall, in dem beliebige zwei der drei Phasenspulen 14A bis 14C in der vorgegebenen Bestromungssequenz zum Starten des bürstenlosen Motors 11 bestromt werden, und wo sich der magnetische Fluss, der in der einen anderen Phasenspule erzeugt wird, zur positiven oder negativen Seite und im weiteren Verlauf ferner zu der gegenüberliegenden Seite ändert. In diesem speziellen Fall wird bestätigt, dass der Magnetrotor 15 in der Anfangsposition gestoppt wird, die es dem Magnetrotor 15 erschwert, dass er sich aufgrund einer Beziehung mit dem Stator 14 dreht, wobei die Drehung des Magnetrotors 15 dem Umschalten zwischen den Sätzen der bestromten Phasen nicht folgen kann, und der bürstenlose Motor 11 nicht gestartet werden kann. Beim Stopp des dreiphasigen, vierpoligen, bürstenlosen Motors 11 wird bestätigt, dass sechs Formen ”Form 1-6”, wie in den 6A bis 6F gezeigt ist, vorhanden sind, und dass der bürstenlose Motor in drei der Formen, nämlich ”Formen 1, 2 und 6”, nicht gestartet werden kann. Folglich wird die Bestromung der zwei Phasenspulen gemäß dem zuvor genannten speziellen Fall umgeschaltet, so dass die Drehung des Magnetrotors 15 dem Umschalten zwischen den Sätzen der bestromten Phasen einfach folgen kann. Deswegen kann der bürstenlose Motor 11 immer zuverlässig gestartet werden und die Startzeit (Zeitdauer) davon kann verkürzt werden.
  • Hierin erfolgt nachstehend eine konkrete Erläuterung der Ergebnisse des obigen Startverfahrens, das in den Fällen ausgeführt wird, in denen die Anfangsposition des Magnetrotors 15 der ”Form 1” entspricht. 22 ist ein Graph, der Änderungen im magnetischen Fluss, der in der W-Phasenspule 14C überwacht wird, die als die Überwachungsphase dient, für den Fall der ”Form 1” zeigt. In dieser Ausführungsform wird während der Bestromung der Spulen 14A und 14B der zwei Phasen (U → V) für die erste Bestromung, wenn sich der magnetische Fluss, der in der Überwachungsphase überwacht wird, zur negativen Seite (S-Seite) und im weiteren Verlauf ferner zu der positiven Seite (N-Seite) ändert, die erste Bestromung der Spulen 14A und 14B der zwei Phasen (U → V) sofort gestoppt und durch Auslassen von vier Bestromungen (vier Sätze der bestromten Phasen) in der Bestromungssequenz auf die Spulen 14C und 14B der zwei Phasen (W → V) für die nachfolgende sechste Bestromung umgeschaltet. In dieser zweiten Bestromung ändert sich der magnetische Fluss zu der negativen Seite (S-Seite).
  • 23 ist ein Konzeptdiagramm, das Änderungen der Rotorposition als ein Ergebnis des Startverfahrens zeigt, das dem Fall entspricht, in dem die Anfangsposition des Magnetrotors 15 der ”Form 1” entspricht. In dem obigen Fall dreht sich der Magnetrotor 15 während der Bestromung der zwei Phasen (U → V) für die erste Bestromung normal um 50° und dreht sich während der Bestromung der zwei Phasen (W → V) für die zweite Bestromung normal um 10°. Ein Unterschied zwischen dem Drehwinkel (Absolutwert) während der ersten Bestromung und dem Drehwinkel (Absolutwert) während der zweiten Bestromung ist in etwa 40° klein, und die Drehung des Magnetrotors 15 kann dem Umschalten zwischen den Sätzen der bestromten Phasen folgen. Folglich kann der bürstenlose Motor 11 gestartet werden.
  • Als nächstes erfolgt nachstehend eine konkrete Erläuterung der Ergebnisse des obigen Startverfahrens, das im Fall ausgeführt wird, bei dem die Anfangsposition des Magnetrotors 15 der ”Form 6” entspricht. 24 ist ein Graph, der Änderungen im magnetischen Fluss, der in der W-Phasenspule 14C und der V-Phasenspule 14B, die als die Überwachungsphasen dienen, überwacht wird, für den Fall der ”Form 6” zeigt. In dieser Ausführungsform wird während der Bestromung der Spulen 14A und 14B der zwei Phasen (U → V) für die erste Bestromung, wenn sich der magnetische Fluss, der in der Überwachungsphase überwacht wird, zur positiven Seite (N-Seite) und im weiteren Verlauf weiter zur negativen Seite (S-Seite) ändert, die Bestromung der zwei Phasen (U → V) für die erste Bestromung sofort gestoppt und auf die Spulen 14A und 14C der nächsten zwei Phasen (U → W) für die zweite Bestromung in der Bestromungssequenz umgeschaltet. In dieser zweiten Bestromung ändert sich der magnetische Fluss nicht.
  • 25 ist ein Konzeptdiagramm, das Änderungen der Rotorposition als Ergebnis des Startverfahrens zeigt, das dem Fall entspricht, bei dem die Anfangsposition des Magnetrotors 15 der ”Form 6” entspricht. In dem obigen Fall dreht sich der Magnetrotor 15 während der Bestromung der zwei Phasen (U → V) für die erste Bestromung umgekehrt um 30° und dreht sich nicht (0°) während der Bestromung der zwei Phasen (V → U) für die zweite Bestromung. Ein Unterschied zwischen dem Drehwinkel (Absolutwert) während der ersten Bestromung und dem Drehwinkel (Absolutwert) während der zweiten Bestromung ist in etwa 30° klein, und die Drehung des Magnetrotors 15 kann dem Umschalten zwischen den Sätzen der bestromten Phasen folgen. Folglich kann der bürstenlose Motor 11 gestartet werden.
  • Als nächstes erfolgt nachstehend eine konkrete Erläuterung der Ergebnisse des obigen Startverfahrens, das für den Fall ausgeführt wird, bei dem die Anfangsposition des Magnetrotors 15 der ”Form 1-1” entspricht. 26 ist ein Graph, der Änderungen im magnetischen Fluss zeigt, der in jeder Phasenspule 14A bis 14C, die als die Überwachungsphase dient, überwacht wird. In dieser Ausführungsform ändert sich der magnetische Fluss, der in der Überwachungsphase überwacht wird, nicht während der Bestromung der Spulen 14A und 14B der zwei Phasen (U → V) für die erste Bestromung. In der Bestromung der Spulen 14A und 14C der nächsten zwei Phasen (U → W) für die zweite Bestromung in der Bestromungssequenz wird, wenn sich der magnetische Fluss zu der negativen Seite (S-Seite) und im weiteren Verlauf zu der positiven Seite (N-Seite) ändert, die zweite Bestromung sofort gestoppt und auf die Spulen 14B und 14C der nächsten zwei Phasen (V → W) für die dritte Bestromung in der Bestromungssequenz umgeschaltet. Dann wird die Bestromung auf die Spulen 14A und 14B der nächsten zwei Phasen (V → U) für die vierte Bestromung in der Bestromungssequenz umgeschaltet. In der dritten Bestromung ändert sich der magnetische Fluss nicht. In der vierten Bestromung ändert sich der magnetische Fluss zu der S-Seite.
  • 27 ist ein Konzeptdiagramm, das Änderungen der Rotorposition als Ergebnis des Startverfahrens zeigt, das dem Fall entspricht, bei dem die Anfangsposition des Magnetrotors 15 der ”Form 1-1” entspricht. In dem obigen Fall dreht sich der Magnetrotor 15 nicht während der Bestromung der zwei Phasen (U → V) für die erste Bestromung und dreht sich während der Bestromung der zwei Phasen (U → W) für die zweite Bestromung umgekehrt um 30°. Hierin ist ein Unterschied zwischen dem Drehwinkel (Absolutwert) während der ersten Bestromung und dem Drehwinkel (Absolutwert) während der zweiten Bestromung in etwa 30° klein. Dann wird der Magnetrotor 15 während der Bestromung der zwei Phasen (V → W) für die dritte Bestromung angehalten und dreht sich während der Bestromung der zwei Phasen (V → U) für die vierte Bestromung normal um 30°. Hierin ist ein Unterschied zwischen dem Drehwinkel (Absolutwert) während der dritten Bestromung und dem Drehwinkel (Absolutwert) während der vierten Bestromung in etwa 30° klein. Auf diese Weise kann der Magnetrotor 15 dem Umschalten zwischen den Sätzen der bestromten Phasen folgen. Folglich kann der bürstenlose Motor 11 gestartet werden.
  • In dieser Ausführungsform wird, wenn sich der überwachte magnetische Fluss während der Bestromung der zwei Phasen (U → V) für die erste Bestromung nicht ändert, die Bestromung auf die nächsten zwei Phasen (U → W) umgeschaltet und dann auf den Gegen-EMK- Antrieb umgestellt. Folglich kann die Drehung des Magnetrotors 15 dem Umschalten zwischen den Sätzen der bestromten Phasen entsprechend den vier Anfangspositionen der ”Formen 2-5” (siehe 6B6E) derart folgen, dass das Starten des bürstenlosen Motors 11 aus den sechs Anfangspositionen davon erleichtert wird. Deswegen kann für den Fall der ”Formen 2-5”, die das Starten des bürstenlosen Motors 11 erleichtern, der Motor 11 zuverlässig gestartet werden.
  • Als nächstes wird nachstehend eine zweite Ausführungsform der Steuervorrichtung des bürstenlosen Motors gemäß der vorliegenden Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf eine beiliegende Zeichnung erläutert.
  • In den folgenden Erläuterungen besitzen Komponenten oder Bauteile, die denjenigen der ersten Ausführungsform gleichen oder ähneln, die gleichen Bezugszeichen und ihre Details werden nachstehend nicht erläutert. Die nachfolgenden Erläuterungen sind auf die Unterschiede zu der ersten Ausführungsform fokussiert.
  • Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in den Details der Steuerlogik der ”Startsteuerung”, die durch den Steuerkreis 12 durchzuführen ist. 28 ist ein Flussdiagramm der Steuerlogik.
  • In dieser Steuerlogik führt, wie auch in der ersten Ausführungsform der Steuerkreis 12 den ”Zwangsantrieb” in Schritt 200 durch, wenn in Schritt 100 ein Startsignal durch Einschalten eines Zündschalters des Motors eingegeben wird. Genauer gesagt wird in dieser Ausführungsform jede Phasenspule 14A bis 14C in einer Bestromungssequenz einer Serie von ”U → V”, ”U → W”, ”V → W”, ”V → U”, ”W → U” und ”W → V” zwangsweise bestromt, um den bürstenlosen Motor 11 zu starten.
  • Der Steuerkreis 12 überwacht im Schritt 210 nacheinander die Gegen-EMK-Spannung, die in jeder Phasenspule 14A bis 14C erzeugt wird, und ermittelt in Schritt 220, ob die Magnetpolposition (Rotorposition) des Magnetrotors 15 basierend auf der Gegen-EMK-Spannung erfasst wird oder nicht. Falls das Ermittlungsergebnis positiv ist, führt der Steuerkreis 12 in Schritt 230 den ”Gegen-EMK-Antrieb” durch und wiederholt die Prozesse der Schritte 210 bis 230. Die Details des ”Gegen-EMK-Antriebs” sind die gleichen wie die, die in der ersten Ausführungsform erläutert wurden. Nach Beendigung des Startens des bürstenlosen Motors 11 wird wie oben eine Serie der Prozesse der Schritte 210 bis 230 durchgeführt, um damit den Gegen-EMK-Antrieb des bürstenlosen Motors fortzuführen.
  • Andererseits, falls ein Ermittlungsergebnis in Schritt 220 negativ ist, führt der Steuerkreis 12 die Prozesse der Schritte 300 bis 320 aus. Genauer gesagt wird in Schritt 300 ermittelt, ob eine Zeit (Zwangsantriebszeit) Tc, für die der Zwangsantrieb fortgeführt wird, länger ist als eine vorgegebene Zeit T1 oder nicht. Hierin kann z. B. die vorgegebene Zeit T1 auf ”50–200 (ms)” gesetzt werden. Falls ein Ermittlungsergebnis in Schritt 300 negativ ist, bringt der Steuerkreis 12 den Prozess zu Schritt 200 zurück und wiederholt die Vorgänge in Schritt 200 und den nachfolgenden Schritten.
  • Falls ein Ermittlungsergebnis in Schritt 300 positiv ist, stoppt der Steuerkreis 12 den Zwangsantrieb in Schritt 310. In Schritt 320 führt der Steuerkreis 12 dann ein ”anfängliches Einstellen” aus. Genauer gesagt setzt der Steuerkreis 12 den Magnetrotor 15 in eine Position, die das Starten des Magnetrotors 15 vereinfacht. In diesem Fall führt der Steuerkreis 12 zum Beispiel die Bestromung von der W-Phase zu der V-Phase in jeder Phasenspule 14A bis 14C durch. Der Steuerkreis 12 bringt dann den Prozess zu Schritt 200 zurück und wiederholt die Prozesse in Schritt 200 und den nachfolgenden Schritten.
  • Hierin ist es, denkbar, dass, um das Starten des bürstenlosen Motors 11 zu vereinfachen, das anfängliche Einstellen zum Steuern der Bestromung jeder Phasenspule 14A bis 14C, um den noch zu startenden Magnetrotor 15 in die Anfangsposition zu setzen, die das Starten vereinfacht, vor dem Zwangsantrieb und dem Gegen-EMK-Antrieb durchgeführt wird. Selbst wenn es nicht notwendig ist, dass das anfängliche Einstellen ausgeführt wird, wenn sich der Magnetrotor 15 anfänglich in der Anfangsposition befindet, wird sich, falls das anfängliche Einstellen jedes Mal ausgeführt wird, bevor der Zwangsantrieb und der Gegen-EMK-Antrieb durchgeführt werden, die Startzeit des bürstenlosen Motors 11 wahrscheinlich durch ein solches unnötiges anfängliches Einstellen verlängern.
  • Andererseits startet gemäß der Steuervorrichtung in dieser Ausführungsform der Steuerkreis 12 als Erstes den Zwangsantrieb zum Starten des bürstenlosen Motors 11. Falls die Position des Magnetrotors 15 basierend auf der Gegen-EMK-Spannung nach dem Start des Zwangsantriebs und vor einem Ablauf der vorgegebenen Zeit Tc erfasst werden kann, wird der Gegen-EMK-Antrieb durchgeführt. Falls die Position des Magnetrotors 15 basierend auf der Gegen-EMK-Spannung nach dem Start des Zwangsantriebs und vor einem Ablauf der vorgegebenen Zeit Tc nicht erfasst werden kann, wird der Zwangsantrieb gestoppt und das anfängliche Einstellen ausgeführt und der Zwangsantrieb neu gestartet. Folglich besteht kei ne Notwendigkeit, das anfängliche Einstellen auszuführen, falls der Gegen-EMK-Antrieb nur durch den Zwangsantrieb zum Starten des bürstenlosen Motors 11 ausgeführt werden kann. Dies ermöglicht es, allein dadurch die Startzeit derart zu verkürzen, dass das anfängliche Einstellen nicht jedes Mal ausgeführt wird. Das anfängliche Einstellen wird ausgeführt und der Zwangsantrieb wird neu gestartet, falls nur der Gegen-EMK-Antrieb durch den Zwangsantrieb nicht angetrieben werden kann. Folglich kann der bürstenlose Motor zuverlässig gestartet werden. Gemäß dieser Ausführungsform ist es möglich, den bürstenlosen Motor 11 zuverlässig zu starten und die Startzeit davon zu verkürzen.
  • Eine dritte Ausführungsform der Steuervorrichtung des bürstenlosen Motors gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachstehend im Detail unter Bezugnahme auf eine beiliegende Zeichnung erläutert.
  • Diese Ausführungsform unterscheidet sich in Details von der Steuerlogik der ”Startsteuerung”, die durch den Steuerkreis 12 durchzuführen ist, von der ersten und zweiten Ausführungsform. 29 ist ein Flussdiagramm der Steuerlogik.
  • Diese Steuerlogik unterscheidet sich im Aufbau von der der zweiten Ausführungsform dadurch, dass die Prozesse in den Schritten 315 und 316, die sich auf den Stopp des Zwangsantriebs beziehen, zwischen die Schritte 310 und 320 hinzugefügt werden.
  • Genauer gesagt stoppt der Steuerkreis 12 den Zwangsantrieb in Schritt 310 und ermittelt dann in Schritt 315, ob die Anzahl Ns der Stopps des Zwangsantriebs größer ist als eine vorgegebene Anzahl N1 oder nicht. Hierin kann die vorgegebene Anzahl N1 zum Beispiel auf ”5” gesetzt werden. Falls ein Ermittlungsergebnis in Schritt 315 negativ ist, führt der Steuerkreis 12 den Prozess direkt zu Schritt 320 fort und führt das anfängliche Einstellen aus.
  • Falls das Ermittlungsergebnis in Schritt 315 positiv ist, stoppt der Steuerkreis 12 in Schritt 316 den Zwangsantrieb nur für eine vorgegebene Zeit T2 und führt dann den Prozess zu Schritt 320 fort, um das anfängliche Einstellen auszuführen. Hierin kann die vorgegebene Zeit T2 auf zum Beispiel ”30 Sekunden” gesetzt werden. In anderen Worten kann ein sich wiederholendes Starten und Stoppen des Zwangsantriebs bewirken, dass der bürstenlose Motor 11 und der Treiberkreis 13 Hitze erzeugen und beschädigt werden. Deswegen wird in Schritt 316 der Zwangsantrieb nur für die vorgegebene Zeit T2 gestoppt, so dass der Treiberkreis 13 und andere nicht betrieben werden und folglich gekühlt werden.
  • In der Steuervorrichtung in dieser Ausführungsform, die oben erläutert wurde, ist es vorstellbar, dass sich der Magnetrotor 15 in einem blockierten Zustand befindet, falls der Gegen-EMK-Antrieb nicht nach dem Zwangsantrieb durchgeführt werden kann. Deswegen werden in dieser Ausführungsform, falls der Gegen-EMK-Antrieb nicht nach dem Zwangsantrieb durchgeführt werden kann, ein Starten und Stoppen des Zwangsantriebs um die vorgegebene Anzahl N1 wiederholt, wodurch fremde Substanzen oder dergleichen, die ein Blockieren des Magnetrotors 15 bewirken, entfernt werden. Falls die Anzahl Ns der Stopps des Zwangsantriebs die vorgegebene Anzahl N1 überschreitet, kann der Zwangsantrieb nur für die vorgegebene Zeit T2 unterbrochen werden, bevor das anfängliche Einstellen ausgeführt wird, wodurch Beschädigungen des Treiberkreises 13 und anderer aufgrund der Wärmeerzeugung vermieden werden. Die anderen Vorgänge und Wirkungen sind im We sentlichen die gleichen wie diejenigen in der zweiten Ausführungsform.
  • Eine vierte Ausführungsform der Steuervorrichtung des bürstenlosen Motors gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachstehend im Detail unter Bezugnahme auf eine beiliegende Zeichnung erläutert.
  • Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten bis dritten Ausführungsform in den Details der Steuerlogik der ”Startsteuerung”, die durch den Steuerkreis 12 durchzuführen ist. 30 ist ein Flussdiagramm der Steuerlogik.
  • Die Steuerlogik unterscheidet sich im Aufbau von der ersten Ausführungsform dadurch, dass die Prozesse in den Schritten 330 und 331, die sich auf einen Zyklus des Zwangsantriebs beziehen, nach Schritt 320 hinzugefügt werden.
  • Genauer gesagt führt der Steuerkreis 12 das anfängliche Einstellen in Schritt 320 aus und ermittelt in Schritt 330, ob der Zyklus des Zwangsantriebs ein Anfangswert ist oder nicht. Hierin entspricht der Zyklus des Zwangsantriebs nur für die vorgegebene Zeit, um den Zwangsantrieb durchzuführen, einem Zeitabstand zwischen einer vorhergehenden Zeit und einer derzeitigen Zeit für die Bestromung jeder Phasenspule 14A bis 14C. Falls ein Ermittlungsergebnis in Schritt 330 negativ ist, führt der Steuerkreis 12 direkt den Prozess zu Schritt 200 fort, um den Zwangsantrieb durchzuführen.
  • Andererseits, falls das Ermittlungsergebnis in Schritt 330 positiv ist, führt der Steuerkreis 12 den Zwangsantrieb durch Verzögeren des Zykluses in Schritt 331 durch und verlagert den Pro zess zu Schritt 210, um die Gegen-EMK-Spannung zu überwachen. In anderen Worten wird, wenn der Zwangsantrieb nach dem anfänglichen Einstellen wiederholt wird, der Zyklus des Zwangsantriebs durch die Annahme, dass eine Last während des Startens groß wird, verzögert.
  • In der oben erwähnten Steuervorrichtung wird, falls der Zyklus des Zwangsantriebs nach dem anfänglichen Einstellen der Anfangswert ist, die Last während des Startens als groß betrachtet und folglich der Zyklus des Zwangsantriebs verzögert. Dies ermöglicht es, den bürstenlosen Motor 11 während des Startens ohne Rücksicht auf Änderungen in der Last zwangsweise anzutreiben, was zu dem Gegen-EMK-Antrieb führt.
  • Eine fünfte Ausführungsform der Steuervorrichtung des bürstenlosen Motors nach der vorliegenden Erfindung wird nachstehend im Detail unter Bezugnahme auf eine beiliegende Zeichnung erläutert.
  • Diese Ausführungsform unterscheidet sich in den Details der Steuerlogik der ”Startsteuerung”, die durch den Steuerkreis 12 durchzuführen ist, von der ersten bis vierten Ausführungsform. 31 ist ein Flussdiagramm der Steuerlogik.
  • Diese Steuerlogik unterscheidet sich von der vierten Ausführungsform dadurch, dass die Prozesse in den Schritten 315 und 316, die sich auf das Stoppen des Zwangsantriebs beziehen, zwischen die Schritte 310 und 320 hinzugefügt werden. Die Details der Prozesse in den Schritten 315 und 316 sind die gleichen wie in der dritten Ausführungsform und werden hier folglich nicht erläutert.
  • Deswegen werden gemäß der Steuervorrichtung in dieser Ausführungsform neben den Vorgängen und Wirkungen der Steuervorrichtung der vierten Ausführungsform, wenn der Gegen-EMK-Antrieb nach dem Zwangsantrieb nicht durchgeführt werden kann, ein Starten und Stoppen des Zwangsantriebs um die vorgegebene Zeit N1 wiederholt, wodurch fremde Substanzen und andere, die ein Blockieren des Magnetrotors 15 bewirken, beseitigt werden. Wenn die Anzahl Ns der Stopps des Zwangsantriebs die vorgegebene Anzahl N überschreitet, kann der Zwangsantrieb nur für die vorgegebene Zeit T2 unterbrochen werden, bevor das anfängliche Einstellen ausgeführt wird. Dies ermöglicht es, Beschädigungen des Treiberkreises 13 und anderer aufgrund der Wärmeerzeugung zu vermeiden.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf jede der zuvor genannten Ausführungsformen beschränkt und kann in anderen speziellen Formen, ohne von dem Geist oder den wesentlichen Charakteristiken davon abzuweichen, dargestellt werden.
  • Die vorliegende Erfindung kann in einer Kraftstoffpumpe, einer Wasserpumpe, etc. derart verwendet werden, um für einen Fahrzeugmotor verwendet zu werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - JP 205579 A [0003]

Claims (13)

  1. Startverfahren zum Starten eines dreiphasigen, vierpoligen, sensorlosen, bürstenlosen Motors (11), der einen Stator (14), der drei Phasenspulen (14A14C) aufweist, und einen vierpoligen Magnetrotor (15) beinhaltet, der entsprechend dem Stator (14) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die Schritte aufweist: Bestromen von beliebigen zwei (14A14C) der drei Phasenspulen (14A14C) in einer vorgegebenen Bestromungssequenz zum Starten des bürstenlosen Motors (11); Überwachen eines magnetischen Flusses, der in der einen anderen Phasenspule (14A, 14B oder 14C) erzeugt wird; und Umschalten der Bestromung der zwei Phasenspulen (14A14C) gemäß einem speziellen Fall, in dem sich der überwachte magnetische Fluss zu einer positiven oder negativen Seite und im weiteren Verlauf ferner zu einer gegenüberliegenden Seite ändert.
  2. Startverfahren des bürstenlosen Motors (11) gemäß Anspruch 1, wobei die erste Bestromung sofort gestoppt und durch Auslassen von vier Bestromungen in der vorgegebenen Bestromungssequenz auf eine sechste Bestromung umgeschaltet wird, wenn der spezielle Fall ein Fall ist, in dem sich der magnetische Fluss, der durch die erste Bestromung überwacht wird, zur negativen Seite und im weiteren Verlauf zur positiven Seite ändert.
  3. Startverfahren eines bürstenlosen Motors (11) gemäß Anspruch 1, wobei die erste Bestromung sofort gestoppt und auf eine zweite Bestromung umgeschaltet wird, wenn der spezielle Fall ein Fall ist, in dem sich der magnetische Fluss, der durch die erste Bestromung überwacht wird, zur positiven Seite und im weiteren Verlauf ferner zur negativen Seite ändert.
  4. Startverfahren eines bürstenlosen Motors (11) nach Anspruch 1, wobei die zweite Bestromung sofort gestoppt und auf eine dritte Bestromung umgeschaltet wird, wenn der spezielle Fall ein Fall ist, in dem sich der magnetische Fluss, der durch die erste Bestromung überwacht wird, nicht verändert, wobei er sich durch die zweite Bestromung zur negativen Seite und im weiteren Verlauf ferner zur positiven Seite ändert.
  5. Startverfahren eines bürstenlosen Motors (11) nach Anspruch 1, wobei die Bestromung auf die dritte Bestromung gemäß der vorgegebenen Bestromungssequenz umgeschaltet wird, wenn der spezielle Fall ein Fall ist, in dem sich der magnetische Fluss, der durch die erste Bestromung überwacht wird, zur negativen Seite ändert, wobei er sich durch die zweite Bestromung weiter zur negativen Seite, aber im weiteren Verlauf nicht zur positiven Seite ändert.
  6. Startverfahren eines bürstenlosen Motors (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Bestromung in der vorgegebenen Bestromungssequenz fortgeführt wird, bis sich der magnetische Fluss ändert, wenn sich der überwachte magnetische Fluss während der Bestromung nicht ändert.
  7. Steuervorrichtung eines dreiphasigen, vierpoligen, sensorlosen, bürstenlosen Motors (11), der einen Stator (14), der drei Phasenspulen (14A14C) aufweist, und einen vierpoligen Magnetrotor (15) beinhaltet, der entsprechend dem Stator (14) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Steuerkreis (12) aufweist, der derart angepasst ist, dass beliebige zwei (14A14C) der drei Phasenspu len (14A14C) in einer vorgegebenen Bestromungssequenz zum Starten des bürstenlosen Motors (11) bestromt werden; der magnetische Fluss, der in der einen anderen Phasenspule (14A, 14B oder 14C) erzeugt wird, überwacht wird; und, dass die Bestromung der zwei Phasenspulen (14A14C) gemäß einem speziellen Fall umgeschaltet wird, wo sich der überwachte magnetische Fluss zu einer positiven oder negativen Seite und im weiteren Verlauf ferner zu einer gegenüberliegenden Seite ändert.
  8. Startverfahren eines bürstenlosen Motors (11) nach Anspruch 7, wobei der Steuerkreis (12) die erste Bestromung sofort stoppt und durch Auslassen von vier Bestromungen in der vorgegebenen Bestromungssequenz auf die sechste Bestromung umschaltet, wenn der spezielle Fall ein Fall ist, in dem sich der magnetische Fluss, der durch die erste Bestromung überwacht wird, zur negativen Seite und im weiteren Verlauf zur positiven Seite ändert.
  9. Startverfahren eines bürstenlosen Motors (11) nach Anspruch 7, wobei der Steuerkreis (12) die erste Bestromung sofort stoppt und auf die zweite Bestromung umschaltet, wenn der spezielle Fall ein Fall ist, wo sich der magnetische Fluss, der durch die erste Bestromung überwacht wird, zur positiven Seite und im weiteren Verlauf weiter zur negativen Seite ändert.
  10. Startverfahren eines bürstenlosen Motors (11) nach Anspruch 7, wobei der Steuerkreis (12) die zweite Bestromung sofort stoppt und auf die dritte Bestromung umschaltet, wenn der spezielle Fall ein Fall ist, in dem sich der magnetische Fluss, der durch die erste Bestromung überwacht wird, zur positiven Seite ändert, und sich durch die zweite Bestromung weiter zur negativen Seite und im weiteren Verlauf weiter zur positiven Seite ändert.
  11. Startverfahren eines bürstenlosen Motors (11) nach Anspruch 7, wobei der Steuerkreis (12) die Bestromung auf die dritte Bestromung gemäß der vorgegebenen Bestromungssequenz umschaltet, wenn der spezielle Fall ein Fall ist, in dem sich der magnetische Fluss, der durch die erste Bestromung überwacht wird, zur negativen Seite ändert und sich durch die zweite Bestromung weiter zur negativen Seite, aber im weiteren Verlauf nicht zur positiven Seite ändert.
  12. Startverfahren eines bürstenlosen Motors (11) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei der Steuerkreis (12) die Bestromung in der vorgegebenen Sequenz fortführt, bis sich der überwachte magnetische Fluss ändert, wenn sich der überwachte magnetische Fluss während jeder Bestromung nicht ändert.
  13. Steuervorrichtung eines bürstenlosen Motors (11), der einen Stator (14), der mehrere Phasenspulen (14A14C) aufweist, und einen Magnetrotor (15) beinhaltet, der entsprechend dem Stator (14) vorgesehen ist, wobei die Vorrichtung derart angeordnet ist, dass ein Zwangsantrieb durchgeführt wird, der durch spezielles Umschalten der Bestromung jeder Phasenspule (14A14C) jede Phasenspule (14A14C) zwangsweise bestromt, um den Magnetrotor (15) zu drehen; eine Position des Magnetrotors (15) basierend auf einer Gegen-EMK-Spannung, die in jeder Phasenspule (14A14C) erzeugt wird, erfasst wird; und, dass basierend auf einer erfassten Position ein Gegen-EMK-Antrieb zum Steuern der Bestromung jeder Phase (14A14C) durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Steuerkreis (12) aufweist, der derart angeordnet ist, dass als Erstes der Zwangsantrieb zum Starten des bürstenlosen Motors (11) gestartet wird; der Gegen-EMK- Antrieb durchgeführt wird, wenn die Position des Magnetrotors (15) basierend auf der Gegen-EMK-Spannung innerhalb einer vorgegebenen Zeit vom Beginn des Zwangsantriebs erfasst wird; der Zwangsantrieb gestoppt wird, wenn die Position des Magnetrotors (15) nicht basierend auf der Gegen-EMK-Spannung innerhalb der vorgegebenen Zeit vom Beginn des Zwangsantriebs erfasst wird; und, dass ein anfängliches Einstellen zum Steuern der Bestromung jeder Phase (14A14C) ausgeführt wird, um den Magnetrotor (15) in eine Anfangsposition zu setzen, die das Starten des Magnetrotors (15) vereinfacht.
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