JP2000354392A - ブラシレスモータ - Google Patents
ブラシレスモータInfo
- Publication number
- JP2000354392A JP2000354392A JP11161775A JP16177599A JP2000354392A JP 2000354392 A JP2000354392 A JP 2000354392A JP 11161775 A JP11161775 A JP 11161775A JP 16177599 A JP16177599 A JP 16177599A JP 2000354392 A JP2000354392 A JP 2000354392A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- motor
- phase
- drive
- brushless motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
- F02M37/04—Feeding by means of driven pumps
- F02M37/048—Arrangements for driving regenerative pumps, i.e. side-channel pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D13/00—Pumping installations or systems
- F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
- F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
- F04D13/068—Battery powered
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D5/00—Pumps with circumferential or transverse flow
- F04D5/002—Regenerative pumps
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/14—Electronic commutators
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/32—Arrangements for controlling wound field motors, e.g. motors with exciter coils
Abstract
(57)【要約】
【課題】 駆動電圧低下時のブラシレスモータの回転数
低下を少なくする。 【解決手段】 ブラシレスモータの電源となるバッテリ
電圧を所定の判定電圧と比較し、バッテリ電圧が判定電
圧以下の時に通電相の切換タイミングを進角させる。こ
こで、判定電圧を、通常の通電相の切換タイミングで必
要なモータ回転数を確保できるほぼ最低の電圧に設定す
れば、通常の通電相の切換タイミングでは必要なモータ
回転数を確保できない低電圧領域（判定電圧以下の領
域）で、通電相の切換タイミングを進角させて、必要な
モータ回転数を確保することができる。
低下を少なくする。 【解決手段】 ブラシレスモータの電源となるバッテリ
電圧を所定の判定電圧と比較し、バッテリ電圧が判定電
圧以下の時に通電相の切換タイミングを進角させる。こ
こで、判定電圧を、通常の通電相の切換タイミングで必
要なモータ回転数を確保できるほぼ最低の電圧に設定す
れば、通常の通電相の切換タイミングでは必要なモータ
回転数を確保できない低電圧領域（判定電圧以下の領
域）で、通電相の切換タイミングを進角させて、必要な
モータ回転数を確保することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マグネットロータ
の回転位置に応じて各相の電機子コイルへの通電を順次
切り換えることでマグネットロータを回転駆動するブラ
シレスモータに関するものである。
の回転位置に応じて各相の電機子コイルへの通電を順次
切り換えることでマグネットロータを回転駆動するブラ
シレスモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ブラシレスモータは、マグネッ
トロータの回転位置をホール素子等の位置検出素子又は
電機子コイルの誘起電圧によって検出し、その検出信号
に基づいて通電相を順次切り換えることで、マグネット
ロータを回転駆動するようにしている。
トロータの回転位置をホール素子等の位置検出素子又は
電機子コイルの誘起電圧によって検出し、その検出信号
に基づいて通電相を順次切り換えることで、マグネット
ロータを回転駆動するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一般に、ブラシレスモ
ータは、駆動電圧（電源電圧）が低くなるほど、モータ
回転数が低下する特性がある（図６参照）。従って、ブ
ラシレスモータの駆動中は、駆動電圧が一定であること
が望ましいが、使用環境によっては駆動電圧が変動しや
すい場合がある。例えば、ブラシレスモータを車両に搭
載する場合には、車載バッテリを電源として使用するこ
とになるが、バッテリ電圧は、バッテリの消耗時やスタ
ータ等の駆動時に低下し、それに伴って、ブラシレスモ
ータの駆動電圧も低下する。このような駆動電圧の低下
は、ブラシレスモータの回転数の低下をもたらし、必要
な出力を得ることができない。
ータは、駆動電圧（電源電圧）が低くなるほど、モータ
回転数が低下する特性がある（図６参照）。従って、ブ
ラシレスモータの駆動中は、駆動電圧が一定であること
が望ましいが、使用環境によっては駆動電圧が変動しや
すい場合がある。例えば、ブラシレスモータを車両に搭
載する場合には、車載バッテリを電源として使用するこ
とになるが、バッテリ電圧は、バッテリの消耗時やスタ
ータ等の駆動時に低下し、それに伴って、ブラシレスモ
ータの駆動電圧も低下する。このような駆動電圧の低下
は、ブラシレスモータの回転数の低下をもたらし、必要
な出力を得ることができない。
【０００４】この対策として、ブラシレスモータの駆動
回路に、安定化電源回路又はＰＷＭ制御回路（特許第２
５６０８５５号公報参照）を設けて、ブラシレスモータ
の駆動電圧を一定にすることが考えられるが、これらの
回路を設けると、コスト高になってしまい、近年の重要
な技術的課題である低コスト化の要求を満たすことがで
きない。
回路に、安定化電源回路又はＰＷＭ制御回路（特許第２
５６０８５５号公報参照）を設けて、ブラシレスモータ
の駆動電圧を一定にすることが考えられるが、これらの
回路を設けると、コスト高になってしまい、近年の重要
な技術的課題である低コスト化の要求を満たすことがで
きない。
【０００５】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、従ってその目的は、モータ駆動電圧低下
時の回転数の低下を少なくすることができ、モータ駆動
電圧低下時の出力特性を改善しながら、低コスト化の要
求も満たすことができるブラシレスモータを提供するこ
とにある。
たものであり、従ってその目的は、モータ駆動電圧低下
時の回転数の低下を少なくすることができ、モータ駆動
電圧低下時の出力特性を改善しながら、低コスト化の要
求も満たすことができるブラシレスモータを提供するこ
とにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１のブラシレスモータは、モータ駆
動電圧を駆動電圧検出手段により検出し、そのモータ駆
動電圧に応じて各相の電機子コイルへの通電の切換タイ
ミング（以下「通電相の切換タイミング」という）を駆
動制御手段により変化させる。
に、本発明の請求項１のブラシレスモータは、モータ駆
動電圧を駆動電圧検出手段により検出し、そのモータ駆
動電圧に応じて各相の電機子コイルへの通電の切換タイ
ミング（以下「通電相の切換タイミング」という）を駆
動制御手段により変化させる。
【０００７】つまり、図６に示すように、通電相の切換
タイミングを変化させると、モータ回転数が変化する特
性がある。従来のブラシレスモータは、通電相の切換タ
イミングが固定されていたため、モータ駆動電圧が低下
すると、モータ回転数が大きく低下するが、本発明で
は、モータ駆動電圧に応じて通電相の切換タイミングを
変化させる機能を備えている。従って、モータ駆動電圧
の低下時には、モータ回転数を上昇させる方向に通電相
の切換タイミングを変化させれば、モータ駆動電圧低下
時の回転数の低下を少なくすることができ、モータ駆動
電圧低下時の出力特性を改善できる。しかも、安定化電
源回路やＰＷＭ制御回路等を追加する必要がなく、低コ
スト化の要求も満たすことができる。
タイミングを変化させると、モータ回転数が変化する特
性がある。従来のブラシレスモータは、通電相の切換タ
イミングが固定されていたため、モータ駆動電圧が低下
すると、モータ回転数が大きく低下するが、本発明で
は、モータ駆動電圧に応じて通電相の切換タイミングを
変化させる機能を備えている。従って、モータ駆動電圧
の低下時には、モータ回転数を上昇させる方向に通電相
の切換タイミングを変化させれば、モータ駆動電圧低下
時の回転数の低下を少なくすることができ、モータ駆動
電圧低下時の出力特性を改善できる。しかも、安定化電
源回路やＰＷＭ制御回路等を追加する必要がなく、低コ
スト化の要求も満たすことができる。
【０００８】この場合、通電相の切換タイミングは、モ
ータ駆動電圧に応じて連続的又は段階的に変化させても
良いが、請求項２のように、モータ駆動電圧を所定の判
定電圧と比較し、モータ駆動電圧が判定電圧以下の時に
通電相の切換タイミングを進角させるようにしても良
い。例えば、判定電圧を、通常の通電相の切換タイミン
グで必要なモータ回転数を確保できるほぼ最低の電圧に
設定すれば、通常の通電相の切換タイミングでは必要な
モータ回転数を確保できない低電圧領域（判定電圧以下
の領域）で、通電相の切換タイミングを進角させて、必
要なモータ回転数を確保することができる。しかも、通
常の通電相の切換タイミングで必要なモータ回転数を確
保できる正常電圧領域（モータ駆動電圧が判定電圧より
高い電圧領域）では、モータ駆動電圧が低下しても、通
電相の切換タイミングを進角させないので、進角による
モータ効率の低下（入力電流の増大）を回避することが
できる。
ータ駆動電圧に応じて連続的又は段階的に変化させても
良いが、請求項２のように、モータ駆動電圧を所定の判
定電圧と比較し、モータ駆動電圧が判定電圧以下の時に
通電相の切換タイミングを進角させるようにしても良
い。例えば、判定電圧を、通常の通電相の切換タイミン
グで必要なモータ回転数を確保できるほぼ最低の電圧に
設定すれば、通常の通電相の切換タイミングでは必要な
モータ回転数を確保できない低電圧領域（判定電圧以下
の領域）で、通電相の切換タイミングを進角させて、必
要なモータ回転数を確保することができる。しかも、通
常の通電相の切換タイミングで必要なモータ回転数を確
保できる正常電圧領域（モータ駆動電圧が判定電圧より
高い電圧領域）では、モータ駆動電圧が低下しても、通
電相の切換タイミングを進角させないので、進角による
モータ効率の低下（入力電流の増大）を回避することが
できる。
【０００９】以上説明した本発明のブラシレスモータ
は、種々の装置の駆動モータとして利用することがで
き、例えば、請求項３のように、車両の燃料ポンプの駆
動モータとして用いても良い。このようにすれば、ブラ
シレスモータの電源となる車載バッテリの電圧がバッテ
リの消耗時やスタータ等の駆動時に低下しても、通電相
の切換タイミングを変化させることで、モータ回転数の
低下を少なくすることができ、バッテリ電圧に左右され
ない安定した燃料ポンプ吐出性能を確保することができ
る。
は、種々の装置の駆動モータとして利用することがで
き、例えば、請求項３のように、車両の燃料ポンプの駆
動モータとして用いても良い。このようにすれば、ブラ
シレスモータの電源となる車載バッテリの電圧がバッテ
リの消耗時やスタータ等の駆動時に低下しても、通電相
の切換タイミングを変化させることで、モータ回転数の
低下を少なくすることができ、バッテリ電圧に左右され
ない安定した燃料ポンプ吐出性能を確保することができ
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を車両の燃料ポンプ
に適用した一実施形態を図面に基づいて説明する。
に適用した一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】まず、図１に基づいて燃料ポンプ全体の構
成を説明する。燃料ポンプ１１は、円筒ハウジング１２
内にポンプ部１３とブラシレスモータ１４とを組み込ん
で構成されている。ポンプ部１３の構成を説明すると、
円筒ハウジング１２の一端部に圧入、かしめ等により固
定されたポンプケーシング１５とポンプカバー１６とか
らポンプ室が構成され、このポンプ室内にインペラ１７
が収納されている。インペラ１７は、ブラシレスモータ
１４の回転軸２４に嵌着されている。
成を説明する。燃料ポンプ１１は、円筒ハウジング１２
内にポンプ部１３とブラシレスモータ１４とを組み込ん
で構成されている。ポンプ部１３の構成を説明すると、
円筒ハウジング１２の一端部に圧入、かしめ等により固
定されたポンプケーシング１５とポンプカバー１６とか
らポンプ室が構成され、このポンプ室内にインペラ１７
が収納されている。インペラ１７は、ブラシレスモータ
１４の回転軸２４に嵌着されている。
【００１２】一方、ブラシレスモータ１４は、例えば５
相全波駆動方式のブラシレスモータであり、次のように
構成されている。円筒ハウジング１２内に円筒型のステ
ータ１９が嵌合固定され、このステータ１９には、図２
に示すように、例えば１０個の突極２０が形成されてい
る。これら突極２０には、Ａ相〜Ｅ相の５相の電機子コ
イルＡ２１〜Ｅ２１が、Ａ相、Ｂ相、Ｃ相、Ｄ相、Ｅ相
の順序で２個ずつ装着され、各相の２個のコイルが直列
に接続されている（図３参照）。
相全波駆動方式のブラシレスモータであり、次のように
構成されている。円筒ハウジング１２内に円筒型のステ
ータ１９が嵌合固定され、このステータ１９には、図２
に示すように、例えば１０個の突極２０が形成されてい
る。これら突極２０には、Ａ相〜Ｅ相の５相の電機子コ
イルＡ２１〜Ｅ２１が、Ａ相、Ｂ相、Ｃ相、Ｄ相、Ｅ相
の順序で２個ずつ装着され、各相の２個のコイルが直列
に接続されている（図３参照）。
【００１３】以上のように構成した１０極のステータ１
９の内周側には、マグネットロータ２３が配置されてい
る。このマグネットロータ２３は、回転軸２４に嵌着さ
れたロータコア２５と、このロータコア２５の外周に接
着等により固着された例えば８個の界磁用のマグネット
２６とから構成され、８個のマグネット２６が、図２に
示すように、Ｎ極とＳ極が交互に並ぶように配置されて
いる。これにより、８極のマグネットロータ２３が構成
されている。
９の内周側には、マグネットロータ２３が配置されてい
る。このマグネットロータ２３は、回転軸２４に嵌着さ
れたロータコア２５と、このロータコア２５の外周に接
着等により固着された例えば８個の界磁用のマグネット
２６とから構成され、８個のマグネット２６が、図２に
示すように、Ｎ極とＳ極が交互に並ぶように配置されて
いる。これにより、８極のマグネットロータ２３が構成
されている。
【００１４】図１に示すように、マグネットロータ２３
の回転軸２４の一端は、軸受２７を介してポンプケーシ
ング１５中心の軸受筒部２８に回転自在に支持され、該
回転軸２４の他端を支持する軸受２９は、円筒ハウジン
グ１２内に固定された軸受ホルダ３０に組み付けられて
いる。軸受ホルダ３０には、５相全波駆動方式の駆動制
御回路３１（駆動制御手段）が組み付けられ、モータ駆
動時には、この駆動制御回路３１によって各相の電機子
コイルＡ２１〜Ｅ２１への通電が後述する３相通電方式
で順次切り換えられる。円筒ハウジング１２の駆動制御
回路３１側の開口部には、吐出口３２を有するハウジン
グカバー３３が嵌着されている。
の回転軸２４の一端は、軸受２７を介してポンプケーシ
ング１５中心の軸受筒部２８に回転自在に支持され、該
回転軸２４の他端を支持する軸受２９は、円筒ハウジン
グ１２内に固定された軸受ホルダ３０に組み付けられて
いる。軸受ホルダ３０には、５相全波駆動方式の駆動制
御回路３１（駆動制御手段）が組み付けられ、モータ駆
動時には、この駆動制御回路３１によって各相の電機子
コイルＡ２１〜Ｅ２１への通電が後述する３相通電方式
で順次切り換えられる。円筒ハウジング１２の駆動制御
回路３１側の開口部には、吐出口３２を有するハウジン
グカバー３３が嵌着されている。
【００１５】ブラシレスモータ１４によってポンプ部１
３のインペラ１７が回転駆動されると、燃料タンク（図
示せず）内の燃料がポンプカバー１６の吸込み口（図示
せず）からポンプ室内に吸い込まれ、ポンプケーシング
１５の吐出口（図示せず）から円筒ハウジング１２内に
吐出される。この燃料は、ステータ１９とマグネットロ
ータ２３との間の隙間を流れてハウジングカバー３３の
吐出口３２から燃料配管（図示せず）内に吐出され、燃
料噴射弁（図示せず）へ送られる。
３のインペラ１７が回転駆動されると、燃料タンク（図
示せず）内の燃料がポンプカバー１６の吸込み口（図示
せず）からポンプ室内に吸い込まれ、ポンプケーシング
１５の吐出口（図示せず）から円筒ハウジング１２内に
吐出される。この燃料は、ステータ１９とマグネットロ
ータ２３との間の隙間を流れてハウジングカバー３３の
吐出口３２から燃料配管（図示せず）内に吐出され、燃
料噴射弁（図示せず）へ送られる。
【００１６】図４に示すように、各相の電機子コイルＡ
２１〜Ｅ２１はスター結線されている。また、駆動制御
回路３１は、制御部３５と、この制御部３５の出力に基
づいて各相の電機子コイルＡ２１〜Ｅ２１への通電を切
り替えるスイッチング素子部４６とから構成されてい
る。スイッチング素子部４６の１０個のＭＯＳＦＥＴ３
６〜４５は、２個ずつ対となってバッテリ電圧（＋Ｂ）
側とグランド側との間にブリッジ状に接続され、各対の
２つＭＯＳＦＥＴの中間接続点がスター結線されたＡ相
〜Ｅ相のコイルＡ２１〜Ｅ２１の一端に接続されてい
る。ブラシレスモータ１４の駆動電圧（Ａ相〜Ｅ相のコ
イルＡ２１〜Ｅ２１の印加電圧）となるバッテリ電圧
は、電圧検出回路４７（駆動電圧検出手段）によって検
出され、その検出信号が制御部３５に入力される。駆動
制御回路３１と電圧検出回路４７は、１つのＩＣチップ
に組み込んで構成されている。尚、バッテリ電圧は、エ
ンジン制御回路で検出して、その検出信号を制御部３５
に出力するようにしても良い。
２１〜Ｅ２１はスター結線されている。また、駆動制御
回路３１は、制御部３５と、この制御部３５の出力に基
づいて各相の電機子コイルＡ２１〜Ｅ２１への通電を切
り替えるスイッチング素子部４６とから構成されてい
る。スイッチング素子部４６の１０個のＭＯＳＦＥＴ３
６〜４５は、２個ずつ対となってバッテリ電圧（＋Ｂ）
側とグランド側との間にブリッジ状に接続され、各対の
２つＭＯＳＦＥＴの中間接続点がスター結線されたＡ相
〜Ｅ相のコイルＡ２１〜Ｅ２１の一端に接続されてい
る。ブラシレスモータ１４の駆動電圧（Ａ相〜Ｅ相のコ
イルＡ２１〜Ｅ２１の印加電圧）となるバッテリ電圧
は、電圧検出回路４７（駆動電圧検出手段）によって検
出され、その検出信号が制御部３５に入力される。駆動
制御回路３１と電圧検出回路４７は、１つのＩＣチップ
に組み込んで構成されている。尚、バッテリ電圧は、エ
ンジン制御回路で検出して、その検出信号を制御部３５
に出力するようにしても良い。
【００１７】駆動制御回路３１は、３相通電方式でブラ
シレスモータ１４を駆動する。この際、駆動制御回路３
１の制御部３５は、非通電相の電機子コイルに発生する
誘起電圧を中性点電圧により検出し、この中性点電圧に
基づいてマグネットロータ２３の回転位置を検出し、そ
のマグネットロータ２３の回転位置に応じて、図５に示
すように、各相の上段と下段のＭＯＳＦＥＴ３６〜４５
を順次スイッチングして、５相のうち３相の電機子コイ
ルに同時に通電してブラシレスモータ１４を駆動する。
シレスモータ１４を駆動する。この際、駆動制御回路３
１の制御部３５は、非通電相の電機子コイルに発生する
誘起電圧を中性点電圧により検出し、この中性点電圧に
基づいてマグネットロータ２３の回転位置を検出し、そ
のマグネットロータ２３の回転位置に応じて、図５に示
すように、各相の上段と下段のＭＯＳＦＥＴ３６〜４５
を順次スイッチングして、５相のうち３相の電機子コイ
ルに同時に通電してブラシレスモータ１４を駆動する。
【００１８】モータ駆動中は、制御部３５は、電圧検出
回路４７の出力信号に基づいてバッテリ電圧（モータ駆
動電圧）を監視し、バッテリ電圧が所定の判定電圧より
も高い時には、通電相の切換タイミングをモータ効率が
最も高くなる一定のタイミング（以下「通常の通電相の
切換タイミング」という）に固定し、バッテリ電圧が判
定電圧以下の時には、通電相の切換タイミングを進角さ
せる。この処理は、ソフトウエア又はハードウエアのい
ずれで行っても良い。ここで、判定電圧は、通常の通電
相の切換タイミングで必要なモータ回転数（燃料ポンプ
吐出性能）を確保できるほぼ最低の電圧に設定されてい
る。
回路４７の出力信号に基づいてバッテリ電圧（モータ駆
動電圧）を監視し、バッテリ電圧が所定の判定電圧より
も高い時には、通電相の切換タイミングをモータ効率が
最も高くなる一定のタイミング（以下「通常の通電相の
切換タイミング」という）に固定し、バッテリ電圧が判
定電圧以下の時には、通電相の切換タイミングを進角さ
せる。この処理は、ソフトウエア又はハードウエアのい
ずれで行っても良い。ここで、判定電圧は、通常の通電
相の切換タイミングで必要なモータ回転数（燃料ポンプ
吐出性能）を確保できるほぼ最低の電圧に設定されてい
る。
【００１９】バッテリ電圧が判定電圧よりも高い時（以
下「バッテリ電圧正常時」という）には、例えば、図２
に示すように、Ｂ相、Ｃ相、Ｄ相の電機子コイルＢ２
１，Ｃ２１，Ｄ２１に、マグネットロータ２３のＮ極と
Ｓ極の境界部分が対向する状態になると、ＭＯＳＦＥＴ
３８，４２，４４のみをオンして（図５のθ1 ）、Ｃ相
コイルＣ２１からＢ相コイルＢ２１とＤ相コイルＤ２１
を通る通電経路でバッテリ（＋Ｂ）から電流を流して、
Ｂ相、Ｃ相、Ｄ相の電機子コイルＢ２１，Ｃ２１，Ｄ２
１に通電する。
下「バッテリ電圧正常時」という）には、例えば、図２
に示すように、Ｂ相、Ｃ相、Ｄ相の電機子コイルＢ２
１，Ｃ２１，Ｄ２１に、マグネットロータ２３のＮ極と
Ｓ極の境界部分が対向する状態になると、ＭＯＳＦＥＴ
３８，４２，４４のみをオンして（図５のθ1 ）、Ｃ相
コイルＣ２１からＢ相コイルＢ２１とＤ相コイルＤ２１
を通る通電経路でバッテリ（＋Ｂ）から電流を流して、
Ｂ相、Ｃ相、Ｄ相の電機子コイルＢ２１，Ｃ２１，Ｄ２
１に通電する。
【００２０】その後、マグネットロータ２３が回転し
て、Ａ相、Ｂ相、Ｃ相の電機子コイルＡ２１、Ｂ２１、
Ｃ２１に、マグネットロータ２３のＮ極とＳ極の境界部
分が対向する状態になると、駆動制御回路３１は、２つ
のＭＯＳＦＥＴ３８，４２を引き続きオン状態に保持し
ながら、ＭＯＳＦＥＴ４４をオフしてＭＯＳＦＥＴ３６
をオンし（図５のθ2 ）、Ａ相コイルＡ２１とＣ相コイ
ルＣ２１からＢ相コイルＢ２１を通る通電経路で電流を
流して、Ａ相、Ｂ相、Ｃ相の電機子コイルＡ２１，Ｂ２
１，Ｃ２１に通電する。このようにして、マグネットロ
ータ２３の回転位置に応じて、機械角でπ／４０毎（電
気角でπ／１０毎）に各相の上段と下段のＭＯＳＦＥＴ
３６〜４５を順次スイッチングして、通電相を順次、１
相ずつ切り換えながら、同時に３相の電機子コイルに通
電してブラシレスモータ１４を駆動する。
て、Ａ相、Ｂ相、Ｃ相の電機子コイルＡ２１、Ｂ２１、
Ｃ２１に、マグネットロータ２３のＮ極とＳ極の境界部
分が対向する状態になると、駆動制御回路３１は、２つ
のＭＯＳＦＥＴ３８，４２を引き続きオン状態に保持し
ながら、ＭＯＳＦＥＴ４４をオフしてＭＯＳＦＥＴ３６
をオンし（図５のθ2 ）、Ａ相コイルＡ２１とＣ相コイ
ルＣ２１からＢ相コイルＢ２１を通る通電経路で電流を
流して、Ａ相、Ｂ相、Ｃ相の電機子コイルＡ２１，Ｂ２
１，Ｃ２１に通電する。このようにして、マグネットロ
ータ２３の回転位置に応じて、機械角でπ／４０毎（電
気角でπ／１０毎）に各相の上段と下段のＭＯＳＦＥＴ
３６〜４５を順次スイッチングして、通電相を順次、１
相ずつ切り換えながら、同時に３相の電機子コイルに通
電してブラシレスモータ１４を駆動する。
【００２１】一方、バッテリ電圧が判定電圧以下の時
（以下「バッテリ電圧低下時」という）には、図５に示
すように、バッテリ電圧正常時よりも通電相の切換タイ
ミングをΔθだけ進角する（早める）。つまり、バッテ
リ電圧正常時にマグネットロータ２３の回転位置がθ1
，θ2 ，θ3 ，…になる毎に通電相を切り換える場
合、バッテリ電圧低下時には、マグネットロータ２３の
回転位置がθ1 −Δθ，θ2−Δθ，θ3 −Δθ，…に
なる毎に通電相を切り換える。この際、通電相の切換タ
イミングの進角量Δθは、バッテリ電圧（モータ駆動電
圧）に応じて連続的又は段階的に変化させても良いが、
一定の進角量としても良い。
（以下「バッテリ電圧低下時」という）には、図５に示
すように、バッテリ電圧正常時よりも通電相の切換タイ
ミングをΔθだけ進角する（早める）。つまり、バッテ
リ電圧正常時にマグネットロータ２３の回転位置がθ1
，θ2 ，θ3 ，…になる毎に通電相を切り換える場
合、バッテリ電圧低下時には、マグネットロータ２３の
回転位置がθ1 −Δθ，θ2−Δθ，θ3 −Δθ，…に
なる毎に通電相を切り換える。この際、通電相の切換タ
イミングの進角量Δθは、バッテリ電圧（モータ駆動電
圧）に応じて連続的又は段階的に変化させても良いが、
一定の進角量としても良い。
【００２２】図６に示すように、通電相の切換タイミン
グを変化させると、モータ回転数が変化する。従来のブ
ラシレスモータは、通電相の切換タイミングが固定され
ていたため、バッテリ電圧（モータ駆動電圧）が低下す
ると、モータ回転数が大きく低下するが、本実施形態で
は、通常の通電相の切換タイミングでは必要なモータ回
転数を確保できない低電圧領域（判定電圧以下の領域）
で、通電相の切換タイミングを進角させる（早める）。
これにより、低電圧領域のモータ回転数の低下を少なく
することができ、低電圧領域でも、必要なモータ回転数
（燃料ポンプ吐出性能）を確保することができる。しか
も、安定化電源回路やＰＷＭ制御回路等を追加する必要
がなく、低コスト化の要求も満たすことができる。
グを変化させると、モータ回転数が変化する。従来のブ
ラシレスモータは、通電相の切換タイミングが固定され
ていたため、バッテリ電圧（モータ駆動電圧）が低下す
ると、モータ回転数が大きく低下するが、本実施形態で
は、通常の通電相の切換タイミングでは必要なモータ回
転数を確保できない低電圧領域（判定電圧以下の領域）
で、通電相の切換タイミングを進角させる（早める）。
これにより、低電圧領域のモータ回転数の低下を少なく
することができ、低電圧領域でも、必要なモータ回転数
（燃料ポンプ吐出性能）を確保することができる。しか
も、安定化電源回路やＰＷＭ制御回路等を追加する必要
がなく、低コスト化の要求も満たすことができる。
【００２３】但し、本発明は、全電圧領域で、バッテリ
電圧（モータ駆動電圧）に応じて通電相の切換タイミン
グを連続的又は３段階以上に変化させても良く、この場
合でも、本発明の初期の目的は十分に達成できる。
電圧（モータ駆動電圧）に応じて通電相の切換タイミン
グを連続的又は３段階以上に変化させても良く、この場
合でも、本発明の初期の目的は十分に達成できる。
【００２４】また、本実施形態では、５相のうち同時に
３相の電機子コイルに通電する３相通電方式を採用した
が、同時に４相の電機子コイルに通電する４相通電方式
を採用しても良い。また、電機子コイルの相数も５相に
限定されず、４相以下又は６相以上のブラシレスモータ
にも本発明を適用可能である。また、マグネットロータ
２３の磁極数についても適宜変更しても良いことは言う
までもない。
３相の電機子コイルに通電する３相通電方式を採用した
が、同時に４相の電機子コイルに通電する４相通電方式
を採用しても良い。また、電機子コイルの相数も５相に
限定されず、４相以下又は６相以上のブラシレスモータ
にも本発明を適用可能である。また、マグネットロータ
２３の磁極数についても適宜変更しても良いことは言う
までもない。
【００２５】また、スイッチング素子部４６のスイッチ
ング素子として、ＭＯＳＦＥＴに代えて、他のスイッチ
ング素子を用いても良い。更には、駆動方式も全波駆動
方式に限定されず、半波駆動方式としても良く、各相の
電機子コイルの結線もスター結線に限定されない。
ング素子として、ＭＯＳＦＥＴに代えて、他のスイッチ
ング素子を用いても良い。更には、駆動方式も全波駆動
方式に限定されず、半波駆動方式としても良く、各相の
電機子コイルの結線もスター結線に限定されない。
【００２６】その他、本発明は、マグネットロータ２３
の回転位置をホール素子等の位置検出素子により検出
し、その検出信号に基づいて通電相を切り換えるように
しても良い。また、本発明の適用範囲は、燃料ポンプ１
１の駆動モータに限定されず、種々の装置の駆動モータ
として利用することができる。
の回転位置をホール素子等の位置検出素子により検出
し、その検出信号に基づいて通電相を切り換えるように
しても良い。また、本発明の適用範囲は、燃料ポンプ１
１の駆動モータに限定されず、種々の装置の駆動モータ
として利用することができる。
【図１】本発明の一実施形態を示す燃料ポンプの縦断面
図
図
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿って示す横断面図
【図３】各相の電機子コイルの巻回方法を説明する図
【図４】ブラシレスモータの電気的構成を示す回路図
【図５】各ＭＯＳＦＥＴの切換パターンを示す図
【図６】通電相の切換タイミングとモータ回転数とモー
タ駆動電圧との関係を示す図
タ駆動電圧との関係を示す図
１１…燃料ポンプ、１３…ポンプ部、１４…ブラシレス
モータ、１９…ステータ、２３…マグネットロータ、２
６…マグネット、３１…駆動制御回路（駆動制御手
段）、３５…制御部、３６〜４５…ＭＯＳＦＥＴ、４６
…スイッチング素子部、４７…電圧検出回路（駆動電圧
検出手段）、Ａ２１，Ｂ２１，Ｃ２１，Ｄ２１，Ｅ２１
…電機子コイル。
モータ、１９…ステータ、２３…マグネットロータ、２
６…マグネット、３１…駆動制御回路（駆動制御手
段）、３５…制御部、３６〜４５…ＭＯＳＦＥＴ、４６
…スイッチング素子部、４７…電圧検出回路（駆動電圧
検出手段）、Ａ２１，Ｂ２１，Ｃ２１，Ｄ２１，Ｅ２１
…電機子コイル。
Claims (3)
- 【請求項１】 各相の電機子コイルを装着したステータ
とマグネットロータとを対向させ、前記マグネットロー
タの回転位置に応じて前記各相の電機子コイルへの通電
を順次切り換えることで前記マグネットロータを回転駆
動するブラシレスモータにおいて、 モータ駆動電圧を検出する駆動電圧検出手段と、 前記駆動電圧検出手段で検出したモータ駆動電圧に応じ
て前記各相の電機子コイルへの通電の切換タイミングを
変化させる駆動制御手段とを備えていることを特徴とす
るブラシレスモータ。 - 【請求項２】 前記駆動制御手段は、前記駆動電圧検出
手段で検出したモータ駆動電圧を所定の判定電圧と比較
し、モータ駆動電圧が判定電圧以下の時に前記各相の電
機子コイルへの通電の切換タイミングを進角させること
を特徴とする請求項１に記載のブラシレスモータ。 - 【請求項３】 車両の燃料ポンプの駆動モータとして用
いられることを特徴とする請求項１又は２に記載のブラ
シレスモータ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11161775A JP2000354392A (ja) | 1999-06-09 | 1999-06-09 | ブラシレスモータ |
| US09/583,859 US6326748B1 (en) | 1999-06-09 | 2000-06-01 | Brushless motor powered by DC power source |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11161775A JP2000354392A (ja) | 1999-06-09 | 1999-06-09 | ブラシレスモータ |
| US09/583,859 US6326748B1 (en) | 1999-06-09 | 2000-06-01 | Brushless motor powered by DC power source |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000354392A true JP2000354392A (ja) | 2000-12-19 |
Family
ID=26487778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11161775A Pending JP2000354392A (ja) | 1999-06-09 | 1999-06-09 | ブラシレスモータ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6326748B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000354392A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012070626A (ja) * | 2011-11-21 | 2012-04-05 | Nidec Techno Motor Holdings Corp | モータ用駆動回路及びそれを備えたモータ |
| KR101245081B1 (ko) | 2009-11-30 | 2013-03-18 | 니폰 덴산 시바우라 가부시키가이샤 | 모터용 구동 회로 장치 |
| US10243491B2 (en) | 2014-12-18 | 2019-03-26 | Black & Decker Inc. | Control scheme to increase power output of a power tool using conduction band and advance angle |
| US11329597B2 (en) | 2015-11-02 | 2022-05-10 | Black & Decker Inc. | Reducing noise and lowering harmonics in power tools using conduction band control schemes |
| US11569765B2 (en) | 2019-10-11 | 2023-01-31 | Black & Decker Inc. | Power tool receiving different capacity battery packs |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002010688A (ja) * | 2000-06-22 | 2002-01-11 | Canon Inc | モータ駆動制御装置 |
| GB0130602D0 (en) * | 2001-12-21 | 2002-02-06 | Johnson Electric Sa | Brushless D.C. motor |
| US7057062B2 (en) * | 2002-04-11 | 2006-06-06 | Isis Pharmaceuticals, Inc. | Process for manufacturing purified phosphorodiamidite |
| JP4069760B2 (ja) * | 2002-04-30 | 2008-04-02 | 株式会社デンソー | 燃料ポンプ |
| JP3765287B2 (ja) * | 2002-05-09 | 2006-04-12 | トヨタ自動車株式会社 | エネルギー変換機制御装置 |
| US6791226B1 (en) * | 2003-09-10 | 2004-09-14 | Wavecrest Laboratories, Llc | Multiphase motor winding topology and control |
| JP4116595B2 (ja) * | 2004-06-30 | 2008-07-09 | ファナック株式会社 | モータ制御装置 |
| US7176811B1 (en) | 2005-03-07 | 2007-02-13 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Pressure altimeter electrical testing |
| JP4391480B2 (ja) * | 2006-01-12 | 2009-12-24 | 三菱電機株式会社 | 車両用電動機の制御装置 |
| US7931448B2 (en) | 2006-08-01 | 2011-04-26 | Federal Mogul World Wide, Inc. | System and method for manufacturing a brushless DC motor fluid pump |
| JP2008263665A (ja) * | 2007-04-10 | 2008-10-30 | Aisan Ind Co Ltd | ブラシレスモータの駆動装置及び流体ポンプ |
| US7847457B2 (en) | 2007-05-09 | 2010-12-07 | Federal-Mogul World Wide, Inc | BLDC motor assembly |
| WO2009147146A1 (en) * | 2008-06-03 | 2009-12-10 | Inergy Automotive Systems Research (Société Anonyme) | Process for starting an scr system |
| WO2012108415A1 (ja) | 2011-02-10 | 2012-08-16 | 株式会社マキタ | 電動工具 |
| JP2015086804A (ja) * | 2013-10-31 | 2015-05-07 | 株式会社デンソー | 燃料ポンプ |
| DE102014203550A1 (de) * | 2014-02-27 | 2015-08-27 | Robert Bosch Gmbh | Elektrisches Antriebssystem |
| CN112825461A (zh) * | 2019-11-18 | 2021-05-21 | 彭明 | 星形连接逐相驱动无刷电机和驱动器电路 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5725196A (en) | 1980-07-19 | 1982-02-09 | Brother Ind Ltd | Controlling circuit for step-motor |
| US4403177A (en) * | 1981-08-17 | 1983-09-06 | Motorola, Inc. | Brushless three phase direct current motor control circuit |
| JPH082189B2 (ja) * | 1986-09-09 | 1996-01-10 | 日本電装株式会社 | 直流ブラシレスモ−タの制御装置 |
| JPH01164287A (ja) | 1987-12-18 | 1989-06-28 | Toshiba Corp | モータ駆動装置 |
| JPH01105395U (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-17 | ||
| US5115174A (en) | 1989-01-18 | 1992-05-19 | Hitachi, Ltd. | Method of controlling brushless DC motor |
| JP2560855B2 (ja) | 1989-09-20 | 1996-12-04 | 三菱電機株式会社 | プラシレスモータの駆動装置 |
-
1999
- 1999-06-09 JP JP11161775A patent/JP2000354392A/ja active Pending
-
2000
- 2000-06-01 US US09/583,859 patent/US6326748B1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101245081B1 (ko) | 2009-11-30 | 2013-03-18 | 니폰 덴산 시바우라 가부시키가이샤 | 모터용 구동 회로 장치 |
| JP2012070626A (ja) * | 2011-11-21 | 2012-04-05 | Nidec Techno Motor Holdings Corp | モータ用駆動回路及びそれを備えたモータ |
| US10243491B2 (en) | 2014-12-18 | 2019-03-26 | Black & Decker Inc. | Control scheme to increase power output of a power tool using conduction band and advance angle |
| US11329597B2 (en) | 2015-11-02 | 2022-05-10 | Black & Decker Inc. | Reducing noise and lowering harmonics in power tools using conduction band control schemes |
| US11569765B2 (en) | 2019-10-11 | 2023-01-31 | Black & Decker Inc. | Power tool receiving different capacity battery packs |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6326748B1 (en) | 2001-12-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2000354392A (ja) | ブラシレスモータ | |
| KR100429990B1 (ko) | 단상 라인 스타트 영구자석 동기전동기 | |
| US7030583B2 (en) | Method for the commutation of brushless direct current motor | |
| US9768649B2 (en) | Single-phase electric motor | |
| US9755556B2 (en) | Drive control apparatus and fuel pump using the same | |
| JP2004328900A (ja) | 回転電機 | |
| EP3739745A1 (en) | Single-phase direct-current brushless motor and control apparatus and control method therefor | |
| JPH08308198A (ja) | ブラシレスモータ | |
| JP2006280088A (ja) | ブラシレスモータ | |
| US8786161B2 (en) | Sensorless motor and pump having a consequent rotor | |
| JP2000060070A (ja) | ブラシレスモータ | |
| JPH06205573A (ja) | 巻線切替型回転電機 | |
| JP2000228890A (ja) | ブラシレスモータ | |
| JP2001169517A (ja) | コンデンサ電動機 | |
| JP4158448B2 (ja) | ブラシレスモータ | |
| JP2000175418A (ja) | ブラシレスモータ | |
| JPH11341752A (ja) | 永久磁石形回転電機の着磁方法 | |
| JP2001025286A (ja) | Ｓｒモータ | |
| JP2021078162A (ja) | 三相ブラシレスｄｃモータ | |
| JP2000152589A (ja) | ブラシレスモータ | |
| JP2670022B2 (ja) | 無整流子電動機 | |
| JP2000166208A (ja) | アウタロータ型多極ブラシレス電動機の駆動装置 | |
| US20070164699A1 (en) | Apparatus and method for varying speed of hybrid induction motor | |
| JP3596459B2 (ja) | 内燃機関用スタータジェネレータ | |
| JP2001016900A (ja) | 始動発電機 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050623 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060510 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060517 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061002 |