JP2002359991A - ブラシレスモータの制御方法及び制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、ロータ回転位置を検出するために
ホール素子等の磁気検出手段を用いることなく、任意の
ブラシレスモータに対し、１点の誘起電圧検出値からで
も精度高くロータ位置を検出できるブラシレスモータの
制御方法及び制御装置を提供すること。 【解決手段】 本発明のブラシレスモータの制御方法及
び制御装置は、ロータ回転位置検出手段が検出誘起電圧
と誘起電圧基準値とが交差する時点である交点を検知
し、モータ速度演算手段がロータ回転位置検出手段によ
り検知された交点の時間間隔に基づいてブラシレスモー
タの回転速度を演算し、速度制御手段がブラシレスモー
タの指令速度と回転速度との偏差に基づいて通電率指標
を出力するよう構成されており、スイッチング信号作成
手段が前記交点において、回転速度及び通電率指標に基
づいてスイッチング素子群へスイッチング信号を出力す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はブラシレスモータの
制御方法及び制御装置に関し、特にロータの回転位置の
検出をホール素子等の磁気検出手段を用いることなく行
う、いわゆるセンサレス制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ブラシレスモータにおけるロータの回転
位置の検出をホール素子等の磁気検出手段を用いること
なく行う、いわゆるセンサレス制御装置の従来技術とし
ては特開平７−１２３７７３号公報に開示された技術が
ある。

【０００３】以下、従来のブラシレスモータの制御装置
について説明する。図３８は従来のブラシレスモータの
制御装置のシステム構成を示すブロック図である。図３
８において、ブラシレスモータ１０１は、電流が流れる
相巻線１２１ｕ、１２１ｖ、１２１ｗがステータコア
（図示せず）に巻回されているステータ１０２、および
磁石が装着されているロータ１０３を備えている。各相
巻線１２１ｕ、１２１ｖ、１２１ｗはスイッチング回路
１０４に接続されており、相巻線１２１ｕ、１２１ｖ、
１２１ｗに印加される電圧が制御されている。このスイ
ッチング回路１０４には直流電圧１０５により電圧が供
給される。

【０００４】スイッチング回路１０４は、電流の流れの
方向に対して上流側と下流側に配置された一対のスイッ
チング素子が直列に接続されており、この直列回路がＵ
相用、Ｖ相用、Ｗ相用として３つ設けられている。図３
８に示すように、Ｕ相用の直列回路は上流側スイッチン
グ素子１４１ｕと下流側スイッチング素子１４２ｕとを
有している。Ｖ相用の直列回路は上流側スイッチング素
子１４１ｖと下流側スイッチング素子１４２ｖとを有し
ている。Ｗ相用の直列回路は上流側スイッチング素子１
４１ｗと下流側スイッチング素子１４２ｗとを有してい
る。

【０００５】また、スイッチング回路１０４において
は、それぞれのスイッチング素子１４１ｕ、１４２ｕ、
１４１ｖ、１４２ｖ、１４１ｗ、１４２ｗに逆方向で並
列に接続されたダイオード１４３ｕ、１４４ｕ、１４３
ｖ、１４４ｖ、１４３ｗ、１４４ｗがそれぞれ設けられ
ている。スイッチング回路１０４におけるＵ相用のスイ
ッチング素子１４１ｕ、１４２ｕの相互接続点には、ブ
ラシレスモータ１０１の相巻線１２１ｕが接続されてい
る。同様に、Ｖ相用のスイッチング素子１４１ｖ、１４
２ｖの相互接続点にはブラシレスモータ１０１の相巻線
１２１ｖが接続されており、Ｗ相用のスイッチング素子
１４１ｗ、１４２ｗの相互接続点にはブラシレスモータ
１０１の相巻線１２１ｗが接続されている。セレクタ１
０６はスイッチング回路１０４のスイッチング状態から
３相の巻線の内の無通電相の１相を選択し、Ａ／Ｄ変換
器１０７がその相の端子電圧のアナログ値をデジタル値
へ変換する。制御部１０８は、検出された電圧からその
変化率及び転流時刻を決定し、ドライバ信号をドライバ
１０９へ出力する。そして、スイッチング回路１０４の
各スイッチング素子１４１ｕ、１４２ｕ、１４１ｖ、１
４２ｖ、１４１ｗ、１４２ｗはドライバ１０９により制
御される。

【０００６】次に、上記のように構成された従来のブラ
シレスモータの制御装置における制御方法について説明
する。図３９は、ブラシレスモータ１０１が従来の制御
装置により１２０度通電形駆動されており、ステータ１
０２の各相巻線が理想的な転流タイミングで通電制御さ
れ、ブラシレスモータ１０１が一定速度で回転している
時の動作状態を示している。。図３９において、（ａ）
はＵ相に現れる端子電圧波形である。また（ｂ）はＶ相
に現れる端子電圧波形、（ｃ）はＷ相に現れる端子電圧
波形である。また、（ｄ）は無通電相の端子電圧をＰＷ
Ｍ信号に同期して検出し、検出不能な点については検出
時間に対する変化量から外挿補間して得た処理波形であ
る。ここで図３９の波形（ｄ）の具体的な求め方につい
て説明する。図３９の波形（ａ）〜（ｃ）のうち有効な
誘起電圧情報は、Ｔｓで示された区間内でかつＡ点やＢ
点のようなＰＷＭ信号に同期して検出した離散的な値で
ある。従って、例えば図３９の区間Ｔｘの誘起電圧情報
は検出できない。そこで、Ａ点やＢ点のような検出可能
な２点以上の誘起電圧情報の時間に対する変化率を求め
て、区間Ｔｘにおいて誘起電圧がどのように変化するか
を推定する。このような補間処理を行い、各相分の信号
をつなぐことにより図３９に示した処理波形（ｄ）を得
る。

【０００７】次に、従来のブラシレスモータの制御装置
における転流タイミングの決め方について説明する。図
３９の処理波形（ｄ）において、転流タイミングを隣合
う相の推定誘起電圧が交差する時刻であるｔ１やｔ２の
ような屈曲点とする。これらの屈曲点がモータの理想的
（出力を最大限に引き出すことのできる状態）な転流タ
イミングである。もし、転流した時点において、隣り合
う相の推定された誘起電圧が偏差を有している場合に
は、ロータ位置が理想的でないと判断し、その偏差がな
くなるよう転流タイミングの補正を行う。このように、
従来のブラシレスモータの制御装置においては、ロータ
位置を推定してブラシレスモータの駆動を行っていた。
しかし、特開平７−１２３７７３号公報に開示された制
御装置においては、誘起電圧の時間に対する変化率を求
めるために２点以上の値を必要とした。従って、端子電
圧の検出回数はモータの回転数に応じて大きく変化す
る。高速になるに従って、誘起電圧検出回数は大幅に減
少するため、２点以上端子電圧が検出できない速度にな
ると誘起電圧の時間に対する変化率を求めることができ
ず、モータが停止するという問題があった。

【０００８】このような問題を解決した装置として特開
平９−１５４２９４号公報に開示されたブラシレスモー
タの駆動方法がある。この特開平９−１５４２９４号公
報に開示された従来技術は、基本的には前述の従来技術
（特開平７−１２３７７３号公報に開示）と同じ制御方
法により駆動されている。ただし、特開平９−１５４２
９４号公報に開示された従来技術においては、１つの端
子電圧検出値からブラシレスモータの制御を行ってい
る。誘起電圧Ｖ０はモータの原理からモータ回転数Ｎに
比例し、誘起電圧定数Ｋｅを用いて次式（１）で表され
る。

【０００９】

【数１】

【００１０】端子電圧の大きさは誘起電圧に比例するた
め、ある単位時間の電圧の変化量もモータ回転数Ｎに比
例し、端子電圧の時間に対する変化率（Δｖ／Δｔ）は
次式（２）で算出される。

【００１１】

【数２】

【００１２】式（２）において、αはモータ回転数Ｎに
対する端子電圧の変化率を表すモータ固有の定数を表
す。図４０のグラフは、モータ駆動時において、端子電
圧を検出し、その検出された電圧の変化量を単位時間当
たりの電圧変化量に変換したものである。その電圧変化
量はモータ回転数に依存している。このため、２点以上
の端子電圧値が検出できる場合は、モータ回転数に対す
る端子電圧の変化量を算出し、端子電圧の検出回数が減
少した場合はモータ回転数に応じた端子電圧の変化率を
算出して使用する。具体的な算出方法は、図４０に示し
たグラフ上の２点からそれ以外の部分を一次関数で近似
して外挿補間することによって算出する。この場合、検
出された１点の誘起電圧からでも外挿補間値によって前
記制御方法によりブラシレスモータを駆動できる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、特開平
７−１２３７７３号公報に開示されている従来技術は、
原理的に２点以上の端子電圧が検出できなくなった場
合、誘起電圧の検出時間に対する変化率が計算できなく
なるため、転流時刻を決定できずモータが停止するとい
う問題を有していた。また、この従来技術において、制
御方法は、相隣り合う相の推定された誘起電圧が交差す
る時点を転流タイミングとしている。しかし、この制御
方法は表面磁石型ブラシレスモータに対してのみ成り立
つ。埋込磁石型ブラシレスモータの場合は、相隣り合う
相の推定された誘起電圧が交差する時点よりも早く転流
させた方が高効率になることが分かっている。

【００１４】特開平９−１５４２９４号公報に開示され
ている従来技術においては、２点以上の誘起電圧が検出
できない場合の誘起電圧の時間に対する変化率を前記式
（２）に示した関係式からモータ回転数に比例したもの
として算出している。この特開平９−１５４２９４号公
報の制御方法は、特開平７−１２３７７３号公報の制御
方法と同様に、表面磁石型ブラシレスモータにしか成り
立たない。ブラシレスモータが埋込磁石型ブラシレスモ
ータの場合には式（２）は成り立たない。これは、埋込
磁石型ブラシレスモータの場合、検出された誘起電圧に
はモータ電流によるリラクタンス成分が含まれるからで
ある。

【００１５】本発明は、上記従来技術における問題を解
決し、ロータの回転位置の検出のためにホール素子等の
磁気検出手段を用いることなく、任意のブラシレスモー
タに対し、検出された誘起電圧が１点であってもロータ
の回転位置を精度高く検出できるブラシレスモータの制
御装置を提供することを目的とするものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係るブラシレスモータの制御方法は、複
数の巻線を有するステータと複数極の磁石を有するロー
タとを備えたブラシレスモータのための制御方法であっ
て、供給される直流電圧を検出するステップ、遮断相の
端子に現れる誘起電圧を検出するステップ、前記ブラシ
レスモータの運転状態に応じた誘起電圧基準値を作成す
るステップ、前記ブラシレスモータの運転状態に応じた
誘起電圧変化率を作成するステップ、検出された誘起電
圧と前記誘起電圧基準値とが交差する時点である交点
を、検出された誘起電圧と前記誘起電圧基準値とに基づ
き検知し、若しくは検出された誘起電圧と前記誘起電圧
基準値と前記誘起電圧変化率とに基づいて算出するステ
ップ、検知された前記交点の時間間隔に基づいて前記ブ
ラシレスモータの回転速度を演算するステップ、前記ブ
ラシレスモータの指令速度と前記回転速度との偏差に基
づいて通電率指標を出力するステップ、検知された前記
交点、前記回転速度及び前記通電率指標に基づいて前記
ブラシレスモータを駆動するステップ、を有する。この
ため、本発明によれば、ロータの回転位置の検出のため
にホール素子等の磁気検出手段を用いることなく、任意
のブラシレスモータに対し、検出された誘起電圧が１点
であってもロータの回転位置を精度高く検出できる。

【００１７】本発明の他の観点のブラシレスモータの制
御方法は、複数の巻線を有するステータと複数極の磁石
を有するロータとを備えたブラシレスモータのための制
御方法であって、供給される直流電圧を検出するステッ
プ、遮断相の端子に現れる誘起電圧を検出するステッ
プ、前記ブラシレスモータの運転状態に応じた誘起電圧
基準値を作成するステップ、少なくとも２点の検出され
た誘起電圧の変化率に基づいて誘起電圧変化率作成テー
ブルを更新するステップ、更新された誘起電圧変化率作
成テーブルに基づき、前記ブラシレスモータの運転状態
に応じた誘起電圧の変化率を作成するステップ、検出さ
れた誘起電圧と前記誘起電圧基準値とが交差する時点で
ある交点を、検出された誘起電圧と前記誘起電圧基準値
とに基づき検知し、若しくは検出された誘起電圧と前記
誘起電圧基準値と前記誘起電圧変化率とに基づいて算出
するステップ、検知された前記交点の時間間隔に基づい
て前記ブラシレスモータの回転速度を演算するステッ
プ、前記ブラシレスモータの指令速度と前記回転速度と
の偏差に基づいて通電率指標を出力するステップ、検知
された前記交点、前記回転速度及び前記通電率指標に基
づいて前記ブラシレスモータを駆動するステップ、を有
する。このため、本発明によれば、ロータの回転位置の
検出のためにホール素子等の磁気検出手段を用いること
なく、任意のブラシレスモータに対し、検出された誘起
電圧が１点であってもロータの回転位置を精度高く検出
できる。

【００１８】本発明の他の観点のブラシレスモータの制
御方法は、複数の巻線を有するステータと複数極の磁石
を有するロータとを備えたブラシレスモータのための制
御方法であって、供給される直流電圧を検出するステッ
プ、遮断相の端子に現れる誘起電圧を検出するステッ
プ、少なくとも２点の検出された誘起電圧の変化率に基
づいて誘起電圧基準値作成テーブルを更新するステッ
プ、更新された誘起電圧基準値作成テーブルに基づき、
前記ブラシレスモータの運転状態に応じた誘起電圧基準
値を作成するステップ、前記ブラシレスモータの運転状
態に応じた誘起電圧変化率を作成するステップ、少なく
とも２点の検出された誘起電圧の変化率に基づいて前記
誘起電圧基準値を補正するステップ、検出された誘起電
圧と前記誘起電圧基準値とが交差する時点である交点
を、検出された誘起電圧と前記誘起電圧基準値とに基づ
き検知し、若しくは検出された誘起電圧と前記誘起電圧
基準値と前記誘起電圧変化率とに基づいて算出するステ
ップ、検知された前記交点の時間間隔に基づいて前記ブ
ラシレスモータの回転速度を演算するステップ、前記ブ
ラシレスモータの指令速度と前記回転速度との偏差に基
づいて通電率指標を出力するステップ、検知された前記
交点、前記回転速度及び前記通電率指標に基づいて前記
ブラシレスモータを駆動するステップ、を有する。この
ため、本発明によれば、ロータの回転位置の検出のため
にホール素子等の磁気検出手段を用いることなく、任意
のブラシレスモータに対し、検出された誘起電圧が１点
であってもロータの回転位置を精度高く検出できる。

【００１９】本発明の他の観点のブラシレスモータの制
御方法は、複数の巻線を有するステータと複数極の磁石
を有するロータとを備えたブラシレスモータのための制
御方法であって、供給される直流電圧を検出するステッ
プ、遮断相の端子に現れる誘起電圧を検出するステッ
プ、前記ブラシレスモータの運転状態に応じた誘起電圧
基準値を作成するステップ、前記ブラシレスモータの運
転状態に応じた誘起電圧変化率を作成するステップ、検
出された誘起電圧と前記誘起電圧基準値とが交差する時
点である交点を、検出された誘起電圧と前記誘起電圧基
準値とに基づき検知し、若しくは検出された誘起電圧と
前記誘起電圧基準値と前記誘起電圧変化率とに基づいて
算出するステップ、検知された前記交点の時間間隔に基
づいて前記ブラシレスモータの回転速度を演算するステ
ップ、前記回転速度が所定値以上であるとき又は前記通
電率指標が所定値以上であることを検知したとき、検出
された誘起電圧に対する電流位相が進むよう誘起電圧基
準値を変更するステップ、検知された前記交点、前記回
転速度及び前記通電率指標に基づいて前記ブラシレスモ
ータを駆動するステップ、を有する。このため、本発明
によれば、ロータの回転位置の検出のためにホール素子
等の磁気検出手段を用いることなく、任意のブラシレス
モータに対し、検出された誘起電圧が１点であってもロ
ータの回転位置を精度高く検出できる。また、本発明に
よれば、ブラシレスモータの回転速度が所定値以上であ
るとき又は通電率指標が所定値以上であることを検知し
たとき、検出誘起電圧に対する電流位相が進むよう誘起
電圧基準値を変更するので、結果として弱め界磁制御を
することになり、運転動作範囲を拡大できる。

【００２０】本発明の他の観点のブラシレスモータの制
御方法は、複数の巻線を有するステータと複数極の磁石
を有するロータとを備えたブラシレスモータのための制
御方法であって、供給される直流電圧を検出するステッ
プ、遮断相の端子に現れる誘起電圧を検出するステッ
プ、前記ブラシレスモータの運転状態に応じた誘起電圧
基準値を作成するステップ、前記ブラシレスモータの運
転状態に応じた誘起電圧変化率を作成するステップ、検
出された誘起電圧と前記誘起電圧基準値とが交差する時
点である交点を、検出された誘起電圧と前記誘起電圧基
準値とに基づき検知し、若しくは検出された誘起電圧と
前記誘起電圧基準値と前記誘起電圧変化率とに基づいて
算出するステップ、検知された前記交点の時間間隔に基
づいて前記ブラシレスモータの回転速度を演算するステ
ップ、通電期間における通電率の通電パターンにおい
て、通電期間開始から所定時間の通電率の平均値が通電
期間終了までの所定時間の通電率の平均値より大きくな
るよう作成するステップ、検知された前記交点、前記回
転速度、前記通電率指標及び前記通電パターンに基づい
て前記ブラシレスモータを駆動するステップ、を有す
る。このため、本発明によれば、ロータの回転位置の検
出のためにホール素子等の磁気検出手段を用いることな
く、任意のブラシレスモータに対し、検出された誘起電
圧が１点であってもロータの回転位置を精度高く検出で
きる。また、本発明の他の特徴は通電期間開始から所定
時間の通電率の平均値が通電期間終了までの所定時間の
通電率の平均値より大きくなるよう通電パターンを作成
するため、ブラシレスモータの相巻線への電流波形が正
弦波状により近づき、高効率かつ低振動・低騒音の運転
が可能となる。

【００２１】本発明に係るブラシレスモータの制御装置
は、複数の巻線を有するステータと複数極の磁石を有す
るロータとを備えたブラシレスモータのための制御装置
であって、一対のスイッチング素子が電流の流れの方向
に対して上流側と下流側に配置されて直列接続された直
列回路を複数有するスイッチング回路、前記スイッチン
グ回路の各直列回路に供給される直流電圧を検出する直
流電圧検出手段、前記スイッチング回路の１つの直列回
路の両方のスイッチング素子が同時に遮断されている期
間に、当該直列回路のスイッチング素子間に接続された
各相巻線の端子に現れる誘起電圧を検出する誘起電圧検
出手段、前記ブラシレスモータの運転状態に応じた誘起
電圧基準値を作成する誘起電圧基準値作成手段、前記ブ
ラシレスモータの運転状態に応じた誘起電圧の変化率を
出力する誘起電圧変化率作成手段、検出された誘起電圧
と前記誘起電圧基準値とが交差する時点である交点を、
検出された誘起電圧と前記誘起電圧基準値とに基づき検
知し、若しくは検出された誘起電圧と前記誘起電圧基準
値と前記誘起電圧変化率とに基づいて算出するロータ回
転位置検出手段、前記ロータ回転位置検出手段により検
知された前記交点の時間間隔に基づいて前記ブラシレス
モータの回転速度を演算するモータ速度演算手段、前記
ブラシレスモータの指令速度と前記回転速度との偏差に
基づいて通電率指標を出力する速度制御手段、及び、前
記ロータ回転位置検出手段により検知された前記交点、
前記回転速度及び前記通電率指標に基づいて複数の前記
スイッチング素子へスイッチング信号を出力する第１の
スイッチング信号作成手段、を具備する。このため、本
発明によれば、ロータの回転位置の検出のためにホール
素子等の磁気検出手段を用いることなく、任意のブラシ
レスモータに対し、検出された誘起電圧が１点であって
もロータの回転位置を精度高く検出できる。

【００２２】本発明の他の観点のブラシレスモータの制
御装置は、複数の巻線を有するステータと複数極の磁石
を有するロータとを備えたブラシレスモータのための制
御装置であって、一対のスイッチング素子が電流の流れ
の方向に対して上流側と下流側に配置されて直列接続さ
れた直列回路を複数有するスイッチング回路、前記スイ
ッチング回路の各直列回路に供給される直流電圧を検出
する直流電圧検出手段、前記スイッチング回路の１つの
直列回路の両方のスイッチング素子が同時に遮断されて
いる期間に、当該直列回路のスイッチング素子間に接続
された各相巻線の端子に現れる誘起電圧を検出する誘起
電圧検出手段、前記ブラシレスモータの運転状態に応じ
た誘起電圧基準値を作成する誘起電圧基準値作成手段、
少なくとも２点の検出された誘起電圧の変化率に基づい
て誘起電圧変化率作成テーブルを更新する誘起電圧変化
率補正手段、更新された誘起電圧変化率作成テーブルに
基づき、前記ブラシレスモータの運転状態に応じた誘起
電圧の変化率を作成する誘起電圧変化率作成手段、検出
された誘起電圧と前記誘起電圧基準値とが交差する時点
である交点を、検出された誘起電圧と前記誘起電圧基準
値とに基づき検知し、若しくは検出された誘起電圧と前
記誘起電圧基準値と前記誘起電圧変化率とに基づいて算
出するロータ回転位置検出手段、前記ロータ回転位置検
出手段により検知された前記交点の時間間隔に基づいて
前記ブラシレスモータの回転速度を演算するモータ速度
演算手段、前記ブラシレスモータの指令速度と前記回転
速度との偏差に基づいて通電率指標を出力する速度制御
手段、及び、前記ロータ回転位置検出手段により検知さ
れた前記交点、前記回転速度及び前記通電率指標に基づ
いて複数の前記スイッチング素子へスイッチング信号を
出力する第１のスイッチング信号作成手段、を具備す
る。このため、本発明によれば、ロータの回転位置の検
出のためにホール素子等の磁気検出手段を用いることな
く、任意のブラシレスモータに対し、検出された誘起電
圧が１点であってもロータの回転位置を精度高く検出で
きる。

【００２３】本発明のさらに他の観点のブラシレスモー
タの制御装置は、複数の巻線を有するステータと複数極
の磁石を有するロータとを備えたブラシレスモータのた
めの制御装置であって、一対のスイッチング素子が電流
の流れの方向に対して上流側と下流側に配置されて直列
接続された直列回路を複数有するスイッチング回路、前
記スイッチング回路の各直列回路に供給される直流電圧
を検出する直流電圧検出手段、前記スイッチング回路の
１つの直列回路の両方のスイッチング素子が同時に遮断
されている期間に、当該直列回路のスイッチング素子間
に接続された各相巻線の端子に現れる誘起電圧を検出す
る誘起電圧検出手段、少なくとも２点の検出された誘起
電圧の変化率に基づいて誘起電圧基準値作成テーブルを
更新する誘起電圧基準値補正手段、更新された誘起電圧
基準値作成テーブルに基づき、前記ブラシレスモータの
運転状態に応じた誘起電圧基準値を作成する誘起電圧基
準値作成手段、前記ブラシレスモータの運転状態に応じ
た誘起電圧の変化率を出力する誘起電圧変化率作成手
段、検出された誘起電圧と前記誘起電圧基準値とが交差
する時点である交点を、検出された誘起電圧と前記誘起
電圧基準値とに基づき検知し、若しくは検出された誘起
電圧と前記誘起電圧基準値と前記誘起電圧変化率とに基
づいて算出するロータ回転位置検出手段、前記ロータ回
転位置検出手段により検知された前記交点の時間間隔に
基づいて前記ブラシレスモータの回転速度を演算するモ
ータ速度演算手段、前記ブラシレスモータの指令速度と
前記回転速度との偏差に基づいて通電率指標を出力する
速度制御手段、及び、前記ロータ回転位置検出手段によ
り検知された前記交点、前記回転速度及び前記通電率指
標に基づいて複数の前記スイッチング素子へスイッチン
グ信号を出力する第１のスイッチング信号作成手段、を
具備する。このため、本発明によれば、ロータの回転位
置の検出のためにホール素子等の磁気検出手段を用いる
ことなく、任意のブラシレスモータに対し、検出された
誘起電圧が１点であってもロータの回転位置を精度高く
検出できる。

【００２４】本発明のさらに他の観点のブラシレスモー
タの制御装置は、複数の巻線を有するステータと複数極
の磁石を有するロータとを備えたブラシレスモータのた
めの制御装置であって、一対のスイッチング素子が電流
の流れの方向に対して上流側と下流側に配置されて直列
接続された直列回路を複数有するスイッチング回路、前
記スイッチング回路の各直列回路に供給される直流電圧
を検出する直流電圧検出手段、前記スイッチング回路の
１つの直列回路の両方のスイッチング素子が同時に遮断
されている期間に、当該直列回路のスイッチング素子間
に接続された各相巻線の端子に現れる誘起電圧を検出す
る誘起電圧検出手段、前記ブラシレスモータの運転状態
に応じた誘起電圧基準値を作成する誘起電圧基準値作成
手段、前記ブラシレスモータの運転状態に応じた誘起電
圧の変化率を出力する誘起電圧変化率作成手段、検出さ
れた誘起電圧と前記誘起電圧基準値とが交差する時点で
ある交点を、検出された誘起電圧と前記誘起電圧基準値
とに基づき検知し、若しくは検出された誘起電圧と前記
誘起電圧基準値と前記誘起電圧変化率とに基づいて算出
するロータ回転位置検出手段、前記ロータ回転位置検出
手段により検知された前記交点の時間間隔に基づいて前
記ブラシレスモータの回転速度を演算するモータ速度演
算手段、前記ブラシレスモータの指令速度と前記回転速
度との偏差に基づいて通電率指標を出力する速度制御手
段、前記回転速度が所定値以上であるとき又は前記通電
率指標が所定値以上であることを検知したとき、検出誘
起電圧に対する電流位相が進むよう誘起電圧基準値を変
更する電流位相調整手段、及び、前記ロータ回転位置検
出手段により検知された前記交点、前記回転速度及び前
記通電率指標に基づいて複数の前記スイッチング素子へ
スイッチング信号を出力する第１のスイッチング信号作
成手段、を具備する。このため、本発明によれば、ロー
タの回転位置の検出のためにホール素子等の磁気検出手
段を用いることなく、任意のブラシレスモータに対し、
検出された誘起電圧が１点であってもロータの回転位置
を精度高く検出できる。また、本発明によれば、ブラシ
レスモータの回転速度が所定値以上であるとき又は通電
率指標が所定値以上であることを検知したとき、検出誘
起電圧に対する電流位相が進むよう誘起電圧基準値を変
更するので、結果として弱め界磁制御をすることにな
り、運転動作範囲を拡大できる。

【００２５】本発明のさらに他の観点のブラシレスモー
タの制御装置は、複数の巻線を有するステータと複数極
の磁石を有するロータとを備えたブラシレスモータのた
めの制御装置であって、一対のスイッチング素子が電流
の流れの方向に対して上流側と下流側に配置されて直列
接続された直列回路を複数有するスイッチング回路、前
記スイッチング回路の各直列回路に供給される直流電圧
を検出する直流電圧検出手段、前記スイッチング回路の
１つの直列回路の両方のスイッチング素子が同時に遮断
されている期間に、当該直列回路のスイッチング素子間
に接続された各相巻線の端子に現れる誘起電圧を検出す
る誘起電圧検出手段、前記ブラシレスモータの運転状態
に応じた誘起電圧基準値を作成する誘起電圧基準値作成
手段、前記ブラシレスモータの運転状態に応じた誘起電
圧の変化率を出力する誘起電圧変化率作成手段、検出さ
れた誘起電圧と前記誘起電圧基準値とが交差する時点で
ある交点を、検出された誘起電圧と前記誘起電圧基準値
とに基づき検知し、若しくは検出された誘起電圧と前記
誘起電圧基準値と前記誘起電圧変化率とに基づいて算出
するロータ回転位置検出手段、前記ロータ回転位置検出
手段により検知された前記交点の時間間隔に基づいて前
記ブラシレスモータの回転速度を演算するモータ速度演
算手段、前記ブラシレスモータの指令速度と前記回転速
度との偏差に基づいて通電率指標を出力する速度制御手
段、通電期間における通電率の通電パターンにおいて、
通電期間開始から所定時間の通電率の平均値が通電期間
終了までの所定時間の通電率の平均値より大きくなるよ
う作成する通電パターン作成手段、及び、前記ロータ回
転位置検出手段により検知された前記交点、前記回転速
度、前記通電率指標及び前記通電パターンに基づいて複
数の前記スイッチング素子へスイッチング信号を出力す
る第２のスイッチング信号作成手段、を具備する。この
ため、本発明によれば、ロータの回転位置の検出のため
にホール素子等の磁気検出手段を用いることなく、任意
のブラシレスモータに対し、検出された誘起電圧が１点
であってもロータの回転位置を精度高く検出できる。ま
た、本発明の他の特徴は通電期間開始から所定時間の通
電率の平均値が通電期間終了までの所定時間の通電率の
平均値より大きくなるよう通電パターンを作成するた
め、ブラシレスモータの相巻線への電流波形が正弦波状
により近づき、ブラシレスモータは高効率かつ低振動・
低騒音の運転が可能となる。

【００２６】また、本発明の他の特徴は検出された誘起
電圧と誘起電圧基準値の交差時点が検出できない状況に
おいても、交差時点を得ることができるため確実にロー
タ位置を検出することができる。また、本発明の他の特
徴は遮断期間の短くなる高速時においても、検出遅れな
く交差時点を検知することができるため、確実にロータ
位置を検出することができ、電流波形乱れを抑える事が
できる。また、本発明の他の特徴は温度等によるモータ
パラメータの変動があっても検出誘起電圧が２点以上取
れるところの検出誘起電圧の変化率を基にテーブル値を
補正するため、常に高い精度のロータ位置検出が可能と
なる。また、本発明の他の特徴は還流終了後のロータ位
置検出に有効な誘起電圧への過渡変化を確実に無視でき
るので常に高い精度のロータ位置が検出が可能となる。
また、本発明の他の特徴は検出誘起電圧と誘起電圧基準
値が交差する時点を検出できないと判断したとき、遮断
相の通電を直ちに開始するので、確実に電圧印加状態の
切換を行うことができる。本発明に係るブラシレスモー
タの制御方法及び制御装置を、コンプレッサ、ファン、
及びポンプ等のブラシレスモータの使用機器に用いるこ
とにより優れた性能を奏する機器を提供することができ
る。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るブラシレスモ
ータの制御方法及び制御装置の好ましい実施例について
添付の図面を用いて説明する。

【００２８】《実施例１》図１は本発明に係る実施例１
のブラシレスモータの制御装置のシステム構成を示すブ
ロック図である。図１において、ブラシレスモータ１
は、電流が流れる相巻線２１ｕ、２１ｖ、２１ｗがステ
ータコア（図示せず）に巻回されているステータ２、お
よび磁石が装着されているロータ３を備えている。各相
巻線２１ｕ、２１ｖ、２１ｗはスイッチング回路４に接
続されており、相巻線２１ｕ、２１ｖ、２１ｗに印加さ
れる電圧が制御されている。このスイッチング回路４に
は直流電源５により直流電圧が供給される。

【００２９】スイッチング回路４は、電流の流れの方向
に対して上流側と下流側に配置された一対のスイッチン
グ素子が直列に接続されており、この直列回路がＵ相
用、Ｖ相用、Ｗ相用として３つ設けられている。図１に
示すように、Ｕ相用の直列回路は上流側スイッチング素
子４１ｕと下流側スイッチング素子４２ｕとを有してい
る。Ｖ相用の直列回路は上流側スイッチング素子４１ｖ
と下流側スイッチング素子４２ｖとを有している。Ｗ相
用の直列回路は上流側スイッチング素子４１ｗと下流側
スイッチング素子４２ｗとを有している。また、スイッ
チング回路４においては、それぞれのスイッチング素子
４１ｕ、４２ｕ、４１ｖ、４２ｖ、４１ｗ、４２ｗに逆
方向で並列に接続されたダイオード４３ｕ、４４ｕ、４
３ｖ、４４ｖ、４３ｗ、４４ｗがそれぞれ設けられてい
る。スイッチング回路４におけるＵ相用の上流側スイッ
チング素子４１ｕと下流側スイッチング素子４２ｕとの
相互接続点には、ブラシレスモータ１の相巻線２１ｕが
接続されている。同様に、Ｖ相用の上流側スイッチング
素子４１ｖと下流側スイッチング素子４２ｖとの相互接
続点にはブラシレスモータ１の相巻線２１ｖが接続され
ており、Ｗ相用の上流側スイッチング素子４１ｗと下流
側スイッチング素子４２ｗとの相互接続点にはブラシレ
スモータ１の相巻線２１ｗが接続されている。

【００３０】制御部６は、直流電源５からの直流電圧を
直接サンプリングする機能を持つ直流電圧検出回路７、
ブラシレスモータ１の各相巻線２１ｕ、２１ｖ、２１ｗ
に発生する誘起電圧を直接サンプリングする機能を持つ
第１の誘起電圧検出回路８、誘起電圧の基準値を作成す
る機能を持つ誘起電圧基準値作成回路９、誘起電圧変化
率を作成する機能を持つ誘起電圧変化率作成回路１０、
検出誘起電圧と誘起電圧基準値とを使ってロータ回転位
置を求める機能を持つ第１のロータ回転位置検出回路１
１、ロータ回転位置の時間による変化からモータ速度を
求める機能を持つモータ速度演算回路１２、指令速度と
求められたモータ速度との偏差から印加電圧の通電率指
標を求める機能を持つ速度制御回路１３、ロータ回転位
置とモータ速度と通電率指標に基づいてスイッチング回
路４へのスイッチング信号を作成しスイッチング回路４
の各素子へ出力する機能を持つ第１のスイッチング信号
作成回路１４、を有するマイクロコンピュータにより構
成される。スイッチング回路４の各スイッチング素子４
１ｕ、４２ｕ、４１ｖ、４２ｖ、４１ｗ、４２ｗは、制
御部６の第１のスイッチング信号作成回路１４により制
御されている。

【００３１】次に、上記のように構成された実施例１の
ブラシレスモータの制御装置におけるそれぞれの構成部
分の動作について詳細に説明する。まず、制御部６の第
１のスイッチング信号作成回路１４の動作について説明
する。第１のスイッチング信号作成回路１４は、スイッ
チング回路４の各スイッチング素子４１ｕ、４２ｕ、４
１ｖ、４２ｖ、４１ｗ、４２ｗに対し、導通指令信号ま
たは遮断指令信号を出力することにより、各相巻線２１
ｕ、２１ｖ、２１ｗへの印加電圧が制御される。図２
は、スイッチング回路４の各スイッチング素子４１ｕ、
４２ｕ、４１ｖ、４２ｖ、４１ｗ、４２ｗのタイミング
を示す信号波形と、各相巻線２１ｕ、２１ｖ、２１ｗへ
の印加電圧（Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗ）を示す波形図である。
図２における（ａ）〜（ｆ）は、スイッチング素子４１
ｕ、４１ｖ、４１ｗ、４２ｕ、４２ｖ、４２ｗに対する
導通、遮断の指令信号を示している。図２の（ａ）〜
（ｆ）において"ハイレベル"が導通指令、"ローレベル"
が遮断指令を示す。

【００３２】図２に示すように、期間Ｋ１においては、
Ｕ相用の上流側スイッチング素子４１ｕが導通状態であ
り、下流側スイッチング素子４２ｕが遮断状態である。
同様に、期間Ｋ１において、Ｗ相用の上流側スイッチン
グ素子４１ｗと下流側スイッチング素子４２ｗ、及びＶ
相用の上流側スイッチング素子４１ｖは遮断状態であ
る。但し、この期間Ｋ１においては、Ｖ相用の下流側ス
イッチング素子４２ｖがパルス幅変調（ＰＷＭ）で導通
・遮断のスイッチング動作を繰り返している。この結
果、Ｕ相用の上流側スイッチング素子４１ｕと、Ｖ相用
の下流側スイッチング素子４２ｖが導通状態となり、ス
テータ２のＵ相巻線２１ｕからＶ相巻線２１ｖへ電流が
流れる。

【００３３】次に、期間Ｋ２においては、Ｕ相用の上流
側スイッチング素子４１ｕが導通状態であり、Ｖ相用の
下流側スイッチング素子４２ｖとＷ相用の下流側スイッ
チング素子４２ｗがパルス幅変調（ＰＷＭ）でスイッチ
ングの導通・遮断を繰り返している。このとき、他のス
イッチング素子４１ｖ、４１ｗ、４２ｕは遮断状態であ
る。この結果、Ｕ相用の上流側スイッチング素子４１ｕ
とＶ相用の下流側スイッチング素子４２ｖとＷ相用の下
流側スイッチング素子４２ｗが導通し、ステータ２のＵ
相巻線２１ｕからＶ相巻線２１ｖとＷ相巻線２１ｗへ電
流が流れる。同様に、期間Ｋ３においてはステータ２の
Ｕ相巻線２１ｕからＷ相巻線２１ｗへ電流が流れ、期間
Ｋ４においてはＵ相巻線２１ｕとＶ相巻線２１ｖからＷ
相巻線２１ｗへ電流が流れる。また、期間Ｋ５において
はＶ相巻線２１ｖからＷ相巻線２１ｗへ電流が流れ、期
間Ｋ６においてはＶ相巻線２１ｖからＵ相巻線２１ｕと
Ｗ相巻線２１ｗへ電流が流れる。

【００３４】また、期間Ｋ７においてはＶ相巻線２１ｖ
からＵ相巻線２１ｕへ、期間Ｋ８においてはＶ相巻線２
１ｖとＷ相巻線２１ｗからＵ相巻線２１ｕへ、期間Ｋ９
においては巻線２１ｗから巻線２１ｕへ、期間Ｋ１０に
おいてはＷ相巻線２１ｗからＵ相巻線２１ｕとＶ相巻線
２１ｖへ、期間Ｋ１１においてはＷ相巻線２１ｗからＶ
相巻線２１ｖへ、期間Ｋ１２においてはＵ相巻線２１ｕ
とＷ相巻線２１ｗからＶ相巻線２１ｖへ電流が流れる。
なお、実際には期間Ｋ１、Ｋ３、Ｋ５、Ｋ７、Ｋ９、Ｋ
１１への遷移直後において、各ダイオード４３ｕ、４３
ｖ、４３ｗ、４４ｕ、４４ｖ、４４ｗには短時間電流が
流れるが、その電流の流れについてはここでは省略して
いる。

【００３５】なお、実施例１において、パルス幅変調の
通電率は速度制御回路１３の出力である通電率指標の値
を用いる。上記のように期間Ｋ１〜Ｋ１２の導通・遮断
のスイッチング動作を繰り返すことにより、ロータ３は
回転する。このようにロータ３を回転させる場合、相巻
線２１ｕ、２１ｖ、２１ｗに流れる電流は、位相が１２
０度ずつ異なる電流波形を有している。図２に示す波形
図において、期間Ｋ１の開始から期間Ｋ６の終了までの
間が電気角で１８０度期間を表している。図２に示すブ
ラシレスモータの駆動制御においては、各相とも電気角
１８０度期間中１５０度期間で電圧を印加する指令が入
力されている。

【００３６】図２に示す波形図における期間の切り換
え、即ち通電状態の切り換えタイミングの求め方を図３
を用いて説明する。一つの相の一対のスイッチング素子
が共に遮断されている期間内において、同相の巻線に電
流が流れていない時に発生する誘起電圧は、第１の誘起
電圧検出回路８により検出される。図３において、期間
Ｋ５ではＵ相が上流側スイッチング素子４１ｕ、下流側
スイッチング素子４２ｕとも遮断状態であるので、誘起
電圧の検出はＵ相巻線２１ｕに対して行う。

【００３７】誘起電圧基準値作成回路９から誘起電圧基
準値が出力される。誘起電圧基準値作成回路９の動作に
ついては後述する。検出誘起電圧と誘起電圧基準値が第
１のロータ回転位置検出回路１１に時々刻々入力され、
両者が交差する時点が検出される。第１のロータ回転位
置検出回路１１は、検出された交差時点に基づき次の誘
起電圧検出期間Ｋ７までの通電切り換えタイミングを求
める。図３に示す期間においては、期間Ｋ５の通電状態
から期間Ｋ６の通電状態への切り替わり点、および期間
Ｋ６の通電状態から期間Ｋ７の通電状態への切り替わり
点が存在するため、図３に示した（ｄｅｌａｙ１）と
（ｄｅｌａｙ２）を決めることになる。例えば、（ｄｅ
ｌａｙ１）は交差検出時点から位相的に１０°後であ
り、（ｄｅｌａｙ２）はさらに３０°後と予め決める。
モータ速度演算回路１２から得られるモータ速度ωを使
って上記位相差を切り換えまでの時間に換算し、以下の
式（３）と式（４）に示すようにタイミングを計算す
る。式（３）が期間Ｋ５の通電状態から期間Ｋ６の通電
状態への切り替わりの時刻を示しており、式（４）が期
間Ｋ６の通電状態から期間Ｋ７の通電状態への切り替わ
りの時刻を示している。

【００３８】

【数３】

【００３９】

【数４】

【００４０】式（３）と式（４）において、Ｔ０は検出
誘起電圧と誘起電圧基準値が交差した時刻を示す。この
タイミングが来たとき、通電状態を切り換える。次の誘
起電圧検出期間Ｋ７に達すると再び同様の処理が行われ
る。このようにタイミング算出処理を繰り返すことによ
り、通電の切り換えタイミングはその都度決定される。
しかし、従来のブラシレスモータの駆動方法である１２
０度通電に比べて、図２に示すような通電期間が１５０
度の場合、１回の遮断期間は３０度と短いため、誘起電
圧検出期間での最初の有効な検出誘起電圧が既に誘起電
圧基準値との交差点を過ぎていることが起こりうる。さ
らに、急激な負荷変動や速度変動があった場合、誘起電
圧が変化するためこのような状況が起こりやすい。この
ような場合の、既に誘起電圧基準値との交点を過ぎてい
る最初の有効な検出誘起電圧１つを用い、以下のように
真の交点を算出する。

【００４１】図４は実施例１における誘起電圧検出値が
既に誘起電圧基準値を超えていた場合の真の交差点計算
の説明図である。図４に示すように、誘起電圧検出期間
での最初の有効な検出誘起電圧は、既に誘起電圧基準値
との交差点を過ぎている。この場合、検出誘起電圧と誘
起電圧基準値の交差時点を検出できない。この時は以下
のように交差点を算出して、ロータ位置を検知すること
ができる。図５は実施例１における交差点算出処理の流
れを示すフローチャートである。

【００４２】第１のロータ回転位置検出回路１１は、ス
テップ１０１において、誘起電圧変化の方向が判断され
る。誘起電圧変化率が正であれば、上昇区間でありステ
ップ１０２において、検出誘起電圧（Ｖ＿ｄｅｔ）が誘
起電圧基準値（Ｖ＿ｒｅｆ）より大きいか否かが判断さ
れる。検出誘起電圧（Ｖ＿ｄｅｔ）が誘起電圧基準値
（Ｖ＿ｒｅｆ）より小さければ交差時点を検出できると
判断して、交差点を検出するまで誘起電圧のサンプリン
グを繰り返す（ステップ１０４）。逆に、検出誘起電圧
（Ｖ＿ｄｅｔ）が誘起電圧基準値（Ｖ＿ｒｅｆ）より大
きければ交差時点を検出できないと判断して、ステップ
１０６へ移行する。ステップ１０６において、検出誘起
電圧（Ｖ＿ｄｅｔ）と誘起電圧基準値（Ｖ＿ｒｅｆ）と
の差（ΔＶ）を演算する。次に、ステップ１０７におい
て、誘起電圧変化率作成回路１０の出力である誘起電圧
変化率（Ｖ＿ｓｌｐ）と算出された差（ΔＶ）から、現
在時刻Ｔ１から真の交差点までの位相差Δθ（＝Ｖ＿ｓ
ｌｐ×ΔＶ）を算出する。誘起電圧変化率作成回路１０
の動作については後述する。次に、ステップ１０８にお
いて、モータ速度（ω）を使って算出された位相差（Δ
θ）を時間差ΔＴ（＝Δθ／ω）に変換する。そして、
現在時刻Ｔ１から時間差（ΔＴ）の分だけ遡った時点を
交差点として確定する。

【００４３】一方、ステップ１０１において、誘起電圧
変化率が負であれば、下降区間でありステップ１０３に
おいて、検出誘起電圧（Ｖ＿ｄｅｔ）が誘起電圧基準値
（Ｖ＿ｒｅｆ）より小さいか否かが判断される。検出誘
起電圧（Ｖ＿ｄｅｔ）が誘起電圧基準値（Ｖ＿ｒｅｆ）
より大きければ交差時点を検出できると判断して、交差
点を検出するまで誘起電圧のサンプリングを繰り返す
（ステップ１０４）。逆に、検出誘起電圧（Ｖ＿ｄｅ
ｔ）が誘起電圧基準値（Ｖ＿ｒｅｆ）より小さければ交
差時点を検出できない判断して、ステップ１０６へ移行
する。ステップ１０６以降の処理は前述の通りである。
上記のように、確定された交差点に基づき、切り換えタ
イミング（図４の（ｄｅｌａｙ１０）及び（ｄｅｌａｙ
２０））を計算する。このように算出されたタイミング
が来たとき、通電状態が切り換えられる。次の誘起電圧
検出期間に達すると、再び上記の交差点算出処理が行わ
れる。このように交差点算出処理が繰り返されることに
より、通電の切り換えタイミングはその都度決められ
る。

【００４４】次に、誘起電圧基準値作成回路９の動作に
ついて説明する。誘起電圧基準値作成回路９にはブラシ
レスモータ１の運転状態の情報が入力され誘起電圧基準
値が出力される。図２で示すような通電パターンの場
合、検出誘起電圧の上昇と下降は直流電圧の１／２の値
を中心にして対称になるよう交互に現れてくる。図６
は、実施例１における誘起電圧基準値の設定方法の説明
図であり、上昇時の検出誘起電圧波形と下降時の検出誘
起電圧波形を示している。図６に示すように、上昇時の
誘起電圧基準値を直流電圧の１／２に基準値設定量を減
じた値とし、下降時の誘起電圧基準値を直流電圧の１／
２に基準値設定量を加えた値とする。このように設定す
ることにより交差点検出は周期が安定したものとなる。
ここで加減される基準値設定量は、ブラシレスモータ１
が効率高く運転される値をモータ回転速度に応じて予め
求められ、図７に示すようにテーブル化されている。

【００４５】ブラシレスモータ１が埋込磁石形ブラシレ
スモータの場合、誘起電圧は磁石の成分とリラクタンス
による成分の合成として現れる。磁石の成分はモータ速
度に依存し、リラクタンスの成分はモータ速度とモータ
電流とに依存する。また、モータ電流と通電率指標には
相関関係がある。テーブル作成において動作範囲内で電
流による誘起電圧の変化を無視できる場合は、図７に示
すように、モータ速度における基準値設定量を示したテ
ーブルを予め作成する。また、誘起電圧の変化が無視で
きない場合には、図８に示すように、モータ速度と通電
率指標とにおける基準値設定量を示したテーブルを作成
しておく。このテーブルを用いて、入力されたブラシレ
スモータ１の運転状態の情報から導き出される値が、前
述の基準値設定量として出力される。本実施例では運転
状態の情報とはモータ速度である。図７に示すようなモ
ータ速度における基準値設定量を示したテーブルの代わ
りに、図８に示すようなモータ速度と通電率指標とにお
ける基準値設定量を示したテーブルを用いる場合、運転
状態の情報とはモータ速度と通電率指標である。

【００４６】テーブルの参照値は離散的に設定されてい
るため、必要とするモータ速度や通電率指標がテーブル
の参照値に合致しないときは、その近傍の参照値の基準
値設定量を線形補間して必要な基準値設定量を算出す
る。例えば、図７に示したテーブルを使用して、モータ
速度が２４００ｒｐｍの場合について説明する。図７の
テーブルによれば、モータ速度２０００ｒｐｍにおいて
は基準値設定量が（Ｖ３）であり、モータ速度３０００
ｒｐｍにおいては基準値設定量が（Ｖ４）である。この
ように得られた基準値設定量を下記式（５）により線形
補間してモータ速度２４００ｒｐｍ時の基準値設定量と
する。

【００４７】

【数５】

【００４８】次に、誘起電圧変化率作成回路１０の動作
について説明する。誘起電圧変化率作成回路１０にはブ
ラシレスモータ１の運転状態の情報が入力され誘起電圧
変化率が出力される。ブラシレスモータ１が埋込磁石型
ブラシレスモータの場合、誘起電圧変化率はモータ速度
と誘起電圧定数等のモータパラメータとモータ電流とに
よって変化する。また、モータ電流と通電率指標には相
関関係がある。従って、予め動作範囲内でのブラシレス
モータ１の運転状態に応じた誘起電圧変化率を調べてお
きテーブル化しておく。速度一定時に動作範囲内の負荷
条件で得られた誘起電圧の変化率の変化幅が十分小さけ
れば、図９に示すようなモータ速度における誘起電圧変
化率を示すテーブルを予め作成する。変化幅が大きけれ
ば図１０に示すようなモータ速度と通電率指標とにおけ
るテーブルを予め作成する。このように作成されたテー
ブルを用いて、入力されたブラシレスモータ１の運転状
態の情報から導き出される値を誘起電圧変化率として出
力する。本実施例では運転状態の情報とはモータ速度で
ある。図９に示すようなモータ速度における誘起電圧変
化率を示したテーブルの代わりに、図１０に示すような
モータ速度と通電率指標とにおける誘起電圧変化率を示
したテーブルを用いる場合の運転状態の情報とはモータ
速度と通電率指標である。

【００４９】テーブルの参照値は離散的に設定されてい
るため、必要とするモータ速度や通電率指標が参照値に
合致しないときは、その近傍の参照値の誘起電圧変化率
を線形補間して必要な誘起電圧変化率を算出する。例え
ば、図９に示したテーブルを使用して、モータ速度が２
４００ｒｐｍの場合について説明する。図９のテーブル
によれば、モータ速度２０００ｒｐｍにおいては誘起電
圧変化率が（ＳＬＰ３）であり、モータ速度３０００ｒ
ｐｍにおいては誘起電圧変化率が（ＳＬＰ４）である。
このように得られた誘起電圧変化率を下記式（６）によ
り線形補間してモータ速度２４００ｒｐｍ時の誘起電圧
変化率とする。

【００５０】

【数６】

【００５１】実施例１において、制御部６は直流電圧及
び誘起電圧を直接サンプリングする機能を有するマイク
ロコンピュータによって構成されているが、本発明はこ
のような構成に限定されるものではなく、別回路で直流
電圧および誘起電圧をサンプリングしてマイクロコンピ
ュータに入力するように構成することも可能である。ま
た、実施例１の通電パターンは電気周期で１８０度期間
中１５０度としているが、本発明はこのような通電期間
に限定されるものでなく１８０度未満１２０度以上の通
電期間としても同様の構成が可能である。また、実施例
１の通電パターンは遮断期間と次の遮断期間との間に２
個の切り換えタイミングを設けているが、本発明はこの
ようなパターンに限定されるものでなく、遮断期間と次
の遮断期間との間に複数の切り換えタイミングを有する
ように構成しても同様の構成が可能である。上記のよう
に、実施例１のブラシレスモータの制御装置は、ロータ
３の回転位置検出のためにホール素子等の磁気検出手段
を用いることなく、任意のブラシレスモータに対し、検
出された誘起電圧が１点であっても常に精度高くロータ
位置を検出できる。

【００５２】《実施例２》次に、本発明に係るブラシレ
スモータの制御装置の実施例２について説明する。実施
例２においては、前述の実施例１と同様に、検出誘起電
圧値、誘起電圧変化の方向及び誘起電圧基準値から交差
する時点を検出する処理を行っている。ただし、実施例
２の制御装置は、交差する時点を検出不可能と判断した
場合の切り換えタイミングの計算で、計算された切り換
えタイミングの時刻が既に切り換えのタイミングを過ぎ
ている場合でも対処できる装置である。以下、実施例２
のブラスレスモータの制御装置における制御方法につい
て図１１を用いて説明する。実施例２の構成は前述の実
施例１における構成と同じである。

【００５３】検出誘起電圧値、誘起電圧変化の方向及び
誘起電圧基準値から交差する時点が検出不可能と判断し
た場合に、実施例１と同様の手法で真の交差点が求めら
れる。この交差点を基準に切り換えタイミングを計算し
た際、切り換えタイミングが誘起電圧検出時点よりも時
間的に前になってしまう場合が起こりうる。図１１は実
施例２における誘起電圧検出値が既に誘起電圧基準値を
超えていた場合の真の交差点計算の説明図である。

【００５４】真の交差点を基準に切り換えタイミングを
計算したところ、図１１において（ｄｅｌａｙ１１）で
示す時刻のようになったとする。この場合切り換えタイ
ミングが誘起電圧検出点より時間的に前になるため切り
換えを実現できなくなる。切り換えを行うためにはタイ
ミングを現時点Ｔ１よりも後に切り換えタイミングを設
定する必要がある。この場合には、誘起電圧検出時点後
直ちに切り換えを行えるような切り換えタイミング（ｄ
ｅｌａｙ１２）に変更する。即ち、（ｄｅｌａｙ１２）
の設定は、誘起電圧検出時点Ｔ１の直後で切り換え処理
が可能な時間があればよく、例えば切り換え処理が可能
であれば誘起電圧検出時点Ｔ１の１０μｓ後になるよう
設定することができる。このように変更することによ
り、切り換えを確実に行うことができる。上記のよう
に、実施例２のブラシレスモータの制御装置は、ロータ
３の回転位置検出のためにホール素子等の磁気検出手段
を用いることなく、任意のブラシレスモータに対し、常
に精度高くロータ位置を検出するとともに確実に電圧印
加状態の切換を行うことができる。

【００５５】《実施例３》次に、本発明に係るブラシレ
スモータの制御装置の実施例３について説明する。実施
例３においては、遮断期間が短くなる高速時に誘起電圧
基準値と検出誘起電圧との交差時点が検出可能な場合で
も、交差時点を計算により求めている。このように構成
された実施例３の制御装置は、遮断期間が短くなり１制
御周期の遅れが大きな角度差を生じる高速時において
も、高精度にロータ回転位置を検出することが可能とな
り、電流波形の乱れを減少させることができる。以下、
実施例３のブラシレスモータの制御装置における制御方
法について説明する。図１２は実施例３のブラシレスモ
ータの制御装置の構成を示すブロック図である。図１２
において、前述の実施例１における構成と同じものには
図１と同じ番号を付し、その説明は省略する。

【００５６】実施例３の制御装置は、前述の実施例１の
構成における第１のロータ回転位置検出回路１１の代わ
りに第２のロータ回転位置検出回路１５が設けられてい
る。以下、第２のロータ回転位置検出回路１５の動作に
ついて説明する。図１３は検出された誘起電圧の端子電
圧における変化を示す図である。有効な誘起電圧は図１
３に示された太線部のようなＰＷＭに同期した一部分で
ある。一方、高速時においては検出される誘起電圧の時
間変化率が大きくなる。従って、検出誘起電圧と誘起電
圧基準値との交点が図１３の時刻Ｂのように誘起電圧検
出可能でない時点になることが起こりうる。図１３の時
刻Ａでは検出誘起電圧が誘起電圧基準値を超えていない
ため、時刻Ｃにおいて交点を越えたことが判明する。こ
れにより、実際は時刻Ｂが交点であるが、その交点の検
出が遅れてしまうという問題がある。この遅れは最大１
ＰＷＭ分となり、高速運転においては大きな角度とな
る。例えば、ＰＷＭ周期２５０μｓで４極モータが４０
００ｒｐｍで回っている時を考えると１ＰＷＭで進む角
度は１２°になる。従って、特に通電幅が大きい、例え
ば１６５°通電では遮断期間が１５°しかないにも関わ
らず、このばらつきがあると電流波形に乱れが生じ安定
した運転が困難となる。図１４は、１６５°通電で運転
した場合の上記のような電流波形の乱れを示した図であ
る。そこで、実施例３の制御装置においては、モータ速
度が高速の場合、たとえ検出誘起電圧が誘起電圧基準値
と交差する前であっても交差時点を計算により求めて、
予めロータ位置を検知している。

【００５７】図１５は、実施例３の制御方法における交
差点算出のフローチャートである。検出誘起電圧値、誘
起電圧変化の方向及び誘起電圧基準値から交差する時点
が検出可能か否かを判断する。まず、第２のロータ回転
位置検出回路１５は、ステップ３０１において、誘起電
圧変化の方向が判断される。誘起電圧変化率が正であれ
ば、上昇区間でありステップ３０２において、検出誘起
電圧（Ｖ＿ｄｅｔ）が誘起電圧基準値（Ｖ＿ｒｅｆ）よ
り大きいか否かが判断される。検出誘起電圧（Ｖ＿ｄｅ
ｔ）が誘起電圧基準値（Ｖ＿ｒｅｆ）より小さければ交
差時点を検出可能と判断して、ステップ３０４へ移行す
る。逆に、検出誘起電圧（Ｖ＿ｄｅｔ）が誘起電圧基準
値（Ｖ＿ｒｅｆ）より大きければ交差時点を検出できな
いと判断して、ステップ３１１へ移行する。一方、ステ
ップ３０１において、誘起電圧変化率が負であれば、下
降区間でありステップ３０３において、検出誘起電圧
（Ｖ＿ｄｅｔ）が誘起電圧基準値（Ｖ＿ｒｅｆ）より小
さいか否かが判断される。検出誘起電圧（Ｖ＿ｄｅｔ）
が誘起電圧基準値（Ｖ＿ｒｅｆ）より大きければ交差時
点を検出できると判断して、ステップ３０４へ移行す
る。逆に、検出誘起電圧（Ｖ＿ｄｅｔ）が誘起電圧基準
値（Ｖ＿ｒｅｆ）より小さければ交差時点を検出できな
い判断して、ステップ３１１へ移行する。ステップ３１
１以降の処理は、前述の実施例１において図５のステッ
プ１０６からステップ１０９で説明した方法により交差
点を算出する。

【００５８】図１６は、実施例３における高速時の真の
交差点を算出するための説明図である。誘起電圧変化が
図１６に示すような上昇する期間である場合は、検出誘
起電圧が誘起電圧基準より大きければ交差時点を検出で
きないと判断する（ステップ３０２）。また、誘起電圧
変化が下降する期間である場合は、検出誘起電圧が誘起
電圧基準より小さければ交差時点を検出できないと判断
する。上記判断の結果、もし検出不可能と判断した場合
には、前述の実施例１で説明した方法により交差点を算
出する。もし検出可能判断した場合には、モータ速度が
所定値を越えるか否かを判断する（ステップ３０４）。
モータ速度が所定値以下であれば実施例１で説明した方
法により交差点が検出されるまで誘起電圧のサンプリン
グを続ける（図５のステップ１０４）。ステップ３０４
においてモータ速度が所定値を越えると判断した場合に
は、以下に説明する交差点算出処理を行う。

【００５９】まず、図１６に示すように検出誘起電圧
（Ｖ＿ｄｅｔ）と誘起電圧基準値（Ｖ＿ｒｅｆ）との差
（ΔＶ）を演算する（ステップ３０５）。次に、誘起電
圧変化率作成回路１０の出力である誘起電圧変化率（Ｖ
＿ｓｌｐ）と前記差（ΔＶ）から、現在時刻Ｔ１から真
の交差点までの位相差Δθ（＝Ｖ＿ｓｌｐ×ΔＶ）を算
出する（ステップ３０６）。さらに、算出された位相差
Δθは、モータ速度を使って時間差ΔＴ（＝Δθ／ω）
に変換される（ステップ３０７）。そして、現在時刻Ｔ
１から時間差ΔＴの分だけ経過した時点を交差点と決定
する（ステップ３０８）。

【００６０】次に、上記交差点算出処理を行うか否かの
判断値であるモータ速度の所定値の決定の仕方について
説明する。例えば、誘起電圧検出期間がＰＷＭ２周期分
より短くなるモータ速度とし、ＰＷＭ周期２５０μｓで
４極モータを１６５°通電で運転する場合について説明
する。この場合、誘起電圧検出期間は１５°となる。Ｐ
ＷＭ２周期は５００μｓであるため、１５°進む時間が
５００μｓとなるモータ速度を計算すると２５００ｒｐ
ｍとなる。従って、このモータ速度を超えた場合におい
て、上記の交差点算出処理を行う。上記の例では、誘起
電圧検出期間がＰＷＭ２周期より短くなる場合について
説明したが、本発明はこれに限定されるものではなくＰ
ＷＭ２周期以上としてもよい。このように算出された交
差点に基づき次のスイッチング状態の切り換え点を求め
る。このように、スイッチング状態の切り換え点を算出
して、その算出値に従ってブラシレスモータを駆動す
る。

【００６１】上記のように、実施例３のブラシレスモー
タの制御装置は、ロータ３の回転位置検出のためにホー
ル素子等の磁気検出手段を用いることなく、任意のブラ
シレスモータに対し、誘起電圧と誘起電圧基準との交差
点をより正確に得ることができる。また、正確なタイミ
ングでスイッチング状態の切り換えができるため電流波
形の乱れを抑えることができ、安定したブラシレスモー
タの駆動が可能となる。

【００６２】《実施例４》次に、本発明に係るブラシレ
スモータの制御装置の実施例４について説明する。実施
例４においては、温度変化等により誘起電圧が変化した
場合の誘起電圧変化率作成回路のテーブル値補正を行う
よう構成されている。このように構成することにより、
実施例４の制御装置は温度変化があっても常に安定した
高精度のロータ回転位置検出が可能となる。以下、実施
例４のブラシレスモータの制御装置における制御方法に
ついて説明する。図１７は実施例４のブラシレスモータ
の制御装置の構成を示すブロック図である。図１７にお
いて、前述の実施例１における構成と同じものには図１
と同じ番号を付し、その説明は省略する。実施例４の制
御装置は前述の実施例１の構成に加えて誘起電圧変化率
補正回路１６が設けられている。

【００６３】以下、誘起電圧変化率補正回路１６の動作
について説明する。ブラシレスモータにおいて、環境温
度が変化するとモータパラメータである誘起電圧定数及
び巻線抵抗値が変化する。これらの変化に伴って検出誘
起電圧が変化するため、予め求めておいた誘起電圧変化
率作成回路１０のテーブル値にずれが生じてくる。そこ
で、以下のように、誘起電圧変化率作成回路１０のテー
ブル値の補正を行う。図１８はテーブル値補正処理を説
明するための図である。図１８に示すように、時刻Ａ点
で誘起電圧ＶＡが検出され、時刻Ｂ点で誘起電圧ＶＢが
検出されたとする。また、時刻Ａ点と時刻Ｂ点との２点
間の時間差ΔＴを、モータ速度を使って位相差Δθに変
換する。これらデータを使って誘起電圧変化率ＳＬＰ＿
Ｘは、次式（７）により算出される。

【００６４】

【数７】

【００６５】上記と同じ条件の時の誘起電圧変化率作成
回路１０の出力値をＳＬＰ＿ＯＲＧとする。この誘起電
圧変化率ＳＬＰ＿ＯＲＧと算出された誘起電圧変化率Ｓ
ＬＰ＿Ｘとを使って次式（８）により、新たな誘起電圧
変化率ＳＬＰ＿ＮＥＷを算出し、ＰＩ制御でテーブル値
を更新する。

【００６６】

【数８】

【００６７】式（８）において、Ｋｐ、Ｋｉは更新のゲ
インである。ゲインはブラシレスモータの動作時の温度
変化率を考慮して決められる。また、誘起電圧が１点し
か検出できない領域の誘起電圧変化率は、以前に誘起電
圧を２点以上検出して補正したテーブル値から温度変化
を類推して、その温度変化から求めて更新する。例え
ば、図１９に示すような特定のモータ速度における温度
変化に対する誘起電圧変化率のテーブルを予め作成して
おく。現在のモータ速度が２０００ｒｐｍで補正後の誘
起電圧変化率がＳＬＰ３４だったとする。このテーブル
から温度は６０℃になっていると類推できる。従って、
他のモータ速度における温度６０℃での誘起電圧変化率
の値が得られる。

【００６８】実施例４においては、２点の検出誘起電圧
を用いて誘起電圧変化率を算出しているが、検出誘起電
圧値の変化率を２点以上計算し、それらの平均値を用い
ても実施例４と同様の動作を実現できる。また、実施例
４では誘起電圧を１点しか検出できない領域の誘起電圧
変化率の補正を図１９に示すようなテーブルに基づいて
行っているが、誘起電圧の理論式から温度変化を計算し
て誘起電圧変化率の補正を行っても同様の動作を実現で
きる。

【００６９】埋込磁石型ブラシレスモータのように突極
性を持つブラシレスモータの場合、遮断期間における、
例えばＵ相に発生する誘起電圧Ｖｕを導出すると下記に
示す式（９）となる。

【００７０】

【数９】

【００７１】式（９）において、Ｖｖ、Ｖｗはそれぞれ
Ｖ相、Ｗ相の端子電圧、ｉｖは中性点に流れる方向を正
とする相電流、Φｕ、Φｖ、Φｗはそれぞれ各相におけ
る中性点から見た磁石による誘起電圧、ωはモータ速
度、Ｒは相抵抗である。また、Ｌａ、Ｌａｓは、図２０
に示されるようなロータ位置によって変化する１相あた
りの有効インダクタンスを示すパラメータである。図２
０において、縦軸が有効インダクタンス［Ｌ］、横軸が
電気角［θ］である。従って、誘起電圧の温度変化を、
例えば以下のように理論計算が可能となる。温度依存の
モータパラメータを変更して、異なる２つの角度での誘
起電圧を計算する。その傾きから計算された誘起電圧変
化率と検出された誘起電圧から得られた誘起電圧変化率
が一致する温度条件を求める。その温度条件において、
誘起電圧を１点しか検出できない領域の誘起電圧変化率
を計算して、補正を行う。上記のように、実施例４のブ
ラシレスモータの制御装置は、ロータ３の回転位置検出
のためにホール素子等の磁気検出手段を用いることな
く、任意のブラシレスモータに対し、温度変化により誘
起電圧が変化しても常に精度高くロータ位置を検出する
ことができる。

【００７２】《実施例５》次に、本発明に係るブラシレ
スモータの制御装置の実施例５について説明する。実施
例５においては、温度変化等により誘起電圧が変化した
場合の誘起電圧基準値作成回路のテーブル値補正を行う
よう構成されている。このように構成することにより、
実施例５の制御装置は温度変化があっても常に安定して
精度高くロータ回転位置を検出することができる。以
下、実施例５のブラシレスモータの制御装置における制
御方法について説明する。図２１は実施例５のブラシレ
スモータの制御装置の構成を示すブロック図である。図
２１において、前述の実施例１における構成と同じもの
には図１と同じ番号を付し、その説明は省略する。

【００７３】実施例５の制御装置は前述の実施例１の構
成に加えて誘起電圧基準値補正回路１７が設けられてい
る。以下、誘起電圧基準値補正回路１７の動作について
説明する。ブラシレスモータの環境温度が変化するとモ
ータパラメータである誘起電圧定数および巻線抵抗値が
変化する。これらの変化により、検出誘起電圧が変化す
るため、予め求めておいた誘起電圧基準値作成回路９の
テーブル値は最適なものでなくなる。そこで、以下のよ
うにして、誘起電圧基準値作成回路９のテーブル値の補
正を行う。

【００７４】図２２は特定のモータ速度における温度変
化に対して最大効率駆動を実現できる誘起電圧基準値作
成回路９のテーブルである。図２２に示すように、各モ
ータ速度における温度変化に対する変化表を予め作成す
る。一方、２点以上の検出誘起電圧値から誘起電圧変化
率を算出する。そして、図２２に示すような変化表から
温度変化を求める。この温度変化に基づいて、新しいテ
ーブル値を求め変化表を更新する。上記のように、実施
例５のブラシレスモータの制御装置は、ロータ３の回転
位置検出のためにホール素子等の磁気検出手段を用いる
ことなく、任意のブラシレスモータに対し、温度変化に
より誘起電圧が変化してもブラシレスモータを常に高効
率で駆動制御できる。

【００７５】《実施例６》次に、本発明に係るブラシレ
スモータの制御装置の実施例６について説明する。実施
例６においては、通電率指標が飽和したことを検知した
時、誘起電圧基準作成回路の出力を電流位相が進むよう
変更する。以下、実施例６のブラシレスモータの制御装
置における制御方法について説明する。図２３は実施例
６のブラシレスモータの制御装置の構成を示すブロック
図である。図２３において、前述の実施例１における構
成と同じものには図１と同じ番号を付し、その説明は省
略する。

【００７６】実施例６の制御装置は前述の実施例１の構
成に加えて電流位相調整回路１８が設けられている。以
下、電流位相調整回路１８の動作について説明する。ブ
ラシレスモータの磁石による誘起電圧はモータ速度に比
例する。高速時には誘起電圧が高くなるのでモータ電流
を流すための印加電圧も高くする必要がある。しかし、
通電率指標が飽和するとそれ以上の電圧を印加すること
ができなくなるため、モータ速度は通電率指標の飽和に
より制限される。この時、誘起電圧に対し電流位相を進
めれば最大回転数が伸びることが知られている。実施例
６の制御装置においては、誘起電圧基準値を可変とでき
るため電流位相も制御可能となる。

【００７７】図２４は実施例６における誘起電圧基準値
の違いによる誘起電圧と電流位相との関係を説明する図
である。図２４において、（ａ）と（ｂ）は誘起電圧と
モータ電流とを示している。（ａ）が誘起電圧基準値を
交差点を検出するレベルとし、（ｂ）は誘起電圧基準値
に調整量βを加えた値を交差点を検出するレベルとして
いる。図２４から分かるように、検出誘起電圧との交差
点を得るための基準値が異なると、誘起電圧に対する電
流位相が変化する。図２４においては、（ｂ）の方が
（ａ）よりも誘起電圧に対する電流位相が進んでいる。
このように誘起電圧基準値に加える調整量βを変更する
ことにより電流位相を調整することができる。

【００７８】次に、電流位相調整回路１８の動作につい
て説明する。図２５は電流位相調整回路１８の動作を示
すフローチャートである。電流位相調整回路１８に速度
制御回路１３の出力である通電率指標が入力されると、
ステップ６０１において通電率指標が所定値以上か否か
が判断される。通電率指標が飽和に近い時、電流位相調
整回路１８が有効に機能するようにしきい値としての所
定値を飽和に近い値（例えば９０％）に設定する。ステ
ップ６０１において、通電率指標が所定値以上であれば
調整量βを増加し（ステップ６０２）、通電率指標が所
定値を下回れば調整量βを減じる（ステップ６０４）。
ただし、増加した調整量βが多すぎると誘起電圧最大値
を超えてしまい、減じた調整量βが負になると効率が悪
化するという問題がある。そこで、ステップ６０２の
後、増加した調整量βに対して最大調整量までに制限す
るリミット処理をステップ６０３において行う。このよ
うにリミット処理を行った結果を新たな調整量βとして
電流位相調整回路１８は出力する。一方、減じた調整量
βが負か否かはステップ６０５において判断される。減
じた調整量βが正であれば、電流位相調整回路１８はそ
のまま調整量βを出力する。一方、減じた調整量βが負
であれば、ステップ６０６において調整量βを０として
出力する。

【００７９】誘起電圧基準値作成回路９の出力である誘
起電圧基準値と電流位相調整回路１８の出力である調整
量βの和が第１のロータ回転位置検出回路１１に入力さ
れ、この第１のロータ回転位置検出回路１１において誘
起電圧基準値と誘起電圧が交差する時点が求められる。
実施例６における電流位相調整回路１８は、通電率指標
を基に調整量を決定している。しかし、モータ速度によ
り負荷状態がほぼ決定する場合には、通電率指標が飽和
するモータ速度が分かる。従って、通電率指標の代わり
にモータ速度に基づいて調整量を決定して、出力するよ
うに構成しても上記実施例６と同様の動作を行うことが
できる。上記のように、実施例６のブラシレスモータの
制御装置は、ロータ３の回転位置検出のためにホール素
子等の磁気検出手段を用いることなく、任意のブラシレ
スモータに対し、誘起電圧に対する電流位相を制御し動
作範囲を広げることができる。

【００８０】《実施例７》次に、本発明に係るブラシレ
スモータの制御装置の実施例７について説明する。実施
例７においては、通電期間における通電率の時系列であ
る通電パターンにおいて、通電期間開始から所定期間の
通電率が通電期間終了までの所定期間の通電率より大き
くなるよう通電パターンを作成する。このような制御方
法を有するため、実施例７のブラシレスモータの制御装
置は、負荷条件に合った電圧印加ができるため、電流波
形の変化が滑らかになり、高効率、低振動制御が実現で
きる。以下、実施例７のブラシレスモータの制御装置に
おける制御方法について図を用いて説明する。図２６は
実施例７のブラシレスモータの制御装置の構成を示すブ
ロック図である。図２６において、前述の実施例１にお
ける構成と同じものには図１と同じ番号を付し、その説
明は省略する。

【００８１】実施例７では前述の実施例１の構成に加え
て通電パターン作成回路１９が設けられている。そし
て、第１のスイッチング信号作成回路１４の代わりに第
２のスイッチング信号作成回路２０が設けられている。
通電パターン作成回路１９は、モータ速度に応じて通電
パターンを作成し、第２のスイッチング信号作成回路２
０へ出力する。第２のスイッチング信号作成回路２０は
通電パターン、ロータ回転位置、モータ速度、通電率指
標によりスイッチング回路４の各スイッチング素子への
通電・遮断信号を作成し出力する。

【００８２】以下、通電パターン作成回路１９の動作に
ついて詳細を説明する。図２７は通電パターンの違いに
よる電流波形の変化を示す図である。図２７の（ａ）は
全てのパルス幅変調区間の通電率が同じ場合の上流側ス
イッチング素子４１ｕへの通電・遮断信号を示してお
り、（ｂ）は全てのパルス幅変調区間の通電率が同じ場
合の下流側スイッチング素子４２ｕへの通電・遮断信号
を示している。図２７の（ｃ）はその時（図２７の
（ａ）、（ｂ）の時）のＵ相巻線の相電流波形である。
図２７の（ｄ）と（ｅ）は期間Ｋ４とＫ１０での通電率
を通電率指標＋３０％とし、期間Ｋ２とＫ８での通電率
を通電率指標―３０％とし、期間Ｋ１とＫ７での通電率
を通電率指標と同じにしたときの上流側スイッチング素
子４１ｕと下流側スイッチング素子４２ｕへの通電・遮
断信号の波形である。図２７の（ｆ）はその時（図２７
の（ｄ）、（ｅ）の時）のＵ相巻線の電流波形を示す。
図２７の（ｃ）の電流波形と（ｆ）の電流波形とを比較
すると理解できるように、図２７の（ｆ）の電流波形は
正弦波に近づいている。図示していないが、この時、期
間Ｋ３とＫ９で検出される誘起電圧は同じ形である。即
ち、図２７の電流波形（ｃ）と電流波形（ｆ）はともに
誘起電圧に対する位相差が同じである。ここで効率につ
いて考える。効率には誘起電圧と電流との位相差が大き
く寄与する。図２７から理解できるように、誘起電圧と
電流との位相差を変化させることなく、通電パターンを
変えることにより電流波形を滑らかにすることができ
る。このため、実施例７の制御装置においては、高効率
を保ったまま、低振動、低騒音を実現することが可能と
なる。

【００８３】次に、実施例７における通電パターン作成
回路１９の動作について図２８のフローチャートを用い
て説明する。ステップ７０１において、モータ速度ωか
ら通電率補正率Δｄを算出する。算出方法としては、例
えば図２９に示すようなモータ速度に対する通電率補正
率Δｄのテーブルから求める。ステップ７０２におい
て、通電率補正率により補正された通電率δ×（１±Δ
ｄ）の値が０％を下回ったり１００％を超えないように
する必要がある。このために、ステップ７０２におい
て、求められた通電率補正率Δｄが限界値を超えていな
いかを確認する。ステップ７０３において、電気角１８
０度期間において１５０度期間を通電区間とする基本通
電パターンに対し、その通電期間の最初の３０度区間の
通電率をδ×（１＋Δｄ）とし、通電期間の最後の３０
度区間の通電率をδ×（１―Δｄ）とする通電パターン
を作成する。このように作成された通電パターンを第２
のスイッチング信号作成回路２０へ出力する。

【００８４】以上のように、実施例７の制御装置は、通
電パターン作成回路１９を設けることにより、ブラシレ
スモータ１に供給される電流波形が改善されるため、そ
の結果として、振動・騒音が減少するとともに高効率運
転を実現することができる。実施例７における通電パタ
ーン作成回路１９は、図２９に示すようなモータ速度に
対するテーブルを用いている。ブラシレスモータ１が埋
込磁石型モータの場合、誘起電圧はモータ速度とモータ
電流とによって変化する。また、モータ電流は通電率指
標と相関関係がある。従って、動作範囲内において通電
率指標の変化の影響を無視できない場合には、図３０に
示すようなモータ速度と通電率指標とに応じたテーブル
を作成して用いても上記実施例７と同様の効果が得られ
る。また、実施例７における通電パターン作成回路１９
は、通電期間１５０度の通電パターンを基本パターンと
して有しているが、１２０度以上１８０度未満の通電パ
ターンを基本パターンとしても同様の効果が得られる。
また、実施例７における通電パターン作成回路１９は、
通電開始タイミングから３０度の区間の通電率が通電終
了までの３０度の区間の通電率よりも大きくなるように
設定したが、電気角１８０度期間中の通電期間の長さに
応じて変更しても同様の効果が得られる。

【００８５】また、実施例７における通電パターン作成
回路１９は、通電開始タイミングから所定期間の通電率
を通電率指標より一定量を加算した例で説明したが、加
算する量は一定量である必要はない。図３１の（ａ）は
ある相のスイッチング素子への通電・遮断信号であり、
（ｂ）は通電率指標δを示す通電パターンである。上記
実施例７においては、図３１の（ｂ）のように、期間Ｋ
４、Ｋ８において一定量で通電率を上下させたが、図３
１の（ｃ）図の通電パターンに示すように期間Ｋ４、Ｋ
８において通電率に傾斜を持たせるように設定しても同
様の効果が得られる。上記のように、実施例７のブラシ
レスモータの制御装置は、ロータ３の回転位置検出のた
めにホール素子等の磁気検出手段を用いることなく、任
意のブラシレスモータに対し、高効率かつ低振動・低騒
音運転ができる。

【００８６】《実施例８》次に、本発明に係るブラシレ
スモータの制御装置の実施例８について説明する。実施
例８のブラシレスモータの制御装置においては、還流終
了判断後、所定時間経過するまでの検出誘起電圧はロー
タ位置検出のためのデータとして用いない構成である。
このように構成することにより、誘起電圧と誘起電圧基
準の交差時点を正しく検出することができ、安定したブ
ラシレスモータの駆動を実現することができる。以下、
実施例８のブラシレスモータの制御装置における制御方
法について図を用いて説明する。図３２は実施例８のブ
ラシレスモータの制御装置の構成を示すブロック図であ
る。図３２において、前述の実施例１における構成と同
じものには図１と同じ番号を付し、その説明は省略す
る。実施例８の制御装置は、前述の実施例１の構成にお
ける第１の誘起電圧検出回路８の代わりに第２の誘起電
圧検出回路２１が設けられている。

【００８７】以下、第２の誘起電圧検出回路２１の動作
について詳細を説明する。ロータ位置検出に用いられる
誘起電圧は、スイッチング素子が共に遮断されている期
間内で、同相の巻線に電流が流れていない時に発生する
誘起電圧である。しかし、誘起電圧検出相の切り替わり
直後は、スイッチング素子の逆並列接続されたダイオー
ドに電流が流れる還流状態となり、巻線に電流が流れて
いる。この還流状態では電流の流れる向きによって端子
電圧は電源電圧の正側もしくは負側の電圧となる。端子
電圧がこの状態から変化すれば還流終了と判断でき、以
後検出誘起電圧によってロータ位置を検出できる。実際
の端子電圧変化はスイッチング素子やダイオードの応答
性などの理由から、瞬間的に有効な誘起電圧レベルへ変
化するわけではなく、ある時間を要する。この変化時の
誘起電圧検出値を用いずにロータ位置を判断する必要が
ある。そこで、第２の誘起電圧検出回路２１は図３３に
示す処理を行う。図３３は、第２の誘起電圧検出回路２
１の動作を示すフローチャートである。

【００８８】まず、誘起電圧検出相の切り替わり後、端
子電圧を検出して、電源電圧の正側か負側かを判断する
（ステップ８０１）。何回か端子電圧の検出を行ってい
るうちに還流が終了し、端子電圧レベルが変化してく
る。ステップ８０２又はステップ８０３において、端子
電圧が所定値α以上の変化を検知したとき、そのときか
ら時間Ｔｘは端子電圧を検出しない待ちの状態（ウエイ
ト）となる。ここで、αはノイズ等の誤判断をしない程
度の値に設定する。例えば、電源電圧の１０％を設定す
る。時間Ｔｘは端子電圧は変化し始めるがロータ位置判
断に有効な誘起電圧となるまでの過渡状態を無視できる
程度の時間に設定する。時間Ｔｘを経た後、再び誘起電
圧を検出して誘起電圧基準値と比較する。

【００８９】図３４は誘起電圧検出相の端子電圧の検出
相切替点以降の様子を示している。図３４において、
（ａ）は還流終了後、検出誘起電圧と誘起電圧基準値が
交差する場合の様子、（ｂ）は還流終了後、検出誘起電
圧と誘起電圧基準値が交差しない場合の様子、（ｃ）は
還流終了後、検出誘起電圧と誘起電圧基準値が交差する
が還流終了後ノイズが入っている場合の様子である。い
ずれの場合も時刻Ａで還流終了を判断する。そして時間
Ｔｘの待ち状態を経た時刻Ｂからの誘起電圧を第１のロ
ータ回転位置検出回路１１へ出力する。この検出誘起電
圧は誘起電圧基準値との比較に用いるに有効な誘起電圧
であり、結果としてロータ位置が正しく得られる。

【００９０】以上、第２の誘起電圧検出回路２１の動作
によって、負荷変動などで検出相の切り替わり時から還
流終了までの時間が変化しても有効な誘起電圧の検出遅
れが減少する。特に、図３４の（ｂ）に示すように、時
間Ｔｘの待ち状態を経た時刻Ｂにおいて誘起電圧基準値
を既に超えている場合、即ち検出誘起電圧と誘起電圧基
準値の真の交差時点からすでに遅れている場合、その検
知遅れを最小限にできるので後のスイッチング状態切替
点までの時間余裕ができ安定性が増す。実施例８では還
流終了判断後の時間Ｔｘの部分では端子電圧を検出しな
いとしたが、検出しても誘起電圧基準値との比較値とし
て用いなければ同様の効果が得られる。上記のように、
実施例８のブラシレスモータの制御装置は、ロータ３の
回転位置検出のためにホール素子等の磁気検出手段を用
いることなく、任意のブラシレスモータに対し、誘起電
圧と誘起電圧基準の交差時点を正しく検出することがで
き安定した駆動ができる。

【００９１】また、本発明に係る前述の各実施例のブラ
シレスモータの制御方法及び制御装置を用いてコンプレ
ッサを制御してもよい。例えば、図３５は前述の実施例
１で説明したブラシレスモータ（ＢＬＭ）１の制御装置
をコンプレッサ２２に用いた例を示すブロック図であ
る。コンプレッサ２２は、密閉構造でかつ運転時は高温
になるため、信頼性を確保するために位置センサの取り
付けは避けるべきである。本発明によれば、ロータの回
転位置の検出のためにホール素子等の磁気検出手段を用
いる必要がなく、また検出された誘起電圧が１点であっ
てもロータの回転位置を精度高く検出できるので、任意
のブラシレスモータ１を用いても信頼性高くコンプレッ
サ２２を駆動できる。特に、埋込磁石型ブラシレスモー
タを用いたコンプレッサ２２を広角通電する時には、ロ
ータの回転位置を精度高く検出できるため、低騒音、低
振動で駆動できる。

【００９２】また、本発明に係る前述の各実施例のブラ
シレスモータの制御方法及び制御装置を用いてファンを
制御してもよい。例えば、図３６は前述の実施例１で説
明したブラシレスモータ（ＢＬＭ）１の制御装置をファ
ン２３に用いた例を示すブロック図である。本発明によ
れば、ロータの回転位置の検出のためにホール素子等の
磁気検出手段を用いる必要がなく、検出された誘起電圧
が１点であってもロータの回転位置を精度高く検出でき
るため、任意のブラシレスモータを用いてもロータ回転
位置検出センサ等の回転位置手段のコストが不要とな
り、製造コストの低いファンを高精度に駆動できる。特
に、埋込磁石型ブラシレスモータを用いたファンを広角
通電する時には、ロータの回転位置を精度高く検出でき
るので、低騒音、低振動で駆動できる。

【００９３】さらに、本発明に係る前述の各実施例のブ
ラシレスモータの制御方法及び制御装置を用いてポンプ
を制御してもよい。例えば、図３７は前述の実施例１で
説明したブラシレスモータ（ＢＬＭ）１の制御装置をポ
ンプ２４に用いた例を示すブロック図である。本発明に
よれば、ロータの回転位置の検出のためにホール素子等
の磁気検出手段を用いる必要がなく、任意のブラシレス
モータを用いて、検出された誘起電圧が１点であっても
ロータの回転位置を精度高く検出できる。これにより、
ロータ回転位置検出センサ等の回転位置検出手段のコス
トが不要となり、製造コストの低いポンプを高精度に駆
動できる。特に、埋込磁石型ブラシレスモータを用いた
ポンプを広角通電する時には、ロータの回転位置を精度
高く検出できるので、低騒音、低振動で駆動できる。

【００９４】

【発明の効果】以上、実施例について詳細に説明したと
ころから明らかなように、本発明のブラシレスモータの
制御装置は次の効果を有する。本発明に係るブラシレス
モータの制御装置は、検出誘起電圧と誘起電圧基準値と
の交差点を常に高精度に検知することが可能となる。従
って、本発明によればロータの回転位置の検出のための
ホール素子等の磁気検出手段を用いることなく、１点の
誘起電圧検出値から精度の高いロータ回転位置を検知す
ることができる。本発明に係るブラシレスモータの制御
装置は、検出された誘起電圧と誘起電圧基準値との交差
時点が検出できない状況においても誘起電圧変化率に基
づいて交差時点を得ることができる。従って、本発明に
よればロータの回転位置を検出するためのホール素子等
の磁気検出手段を用いることなく、確実にロータ位置を
検知することができる。本発明に係るブラシレスモータ
の制御装置は、検出誘起電圧と誘起電圧基準値が交差す
る時点を検出できないと判断したとき、遮断相の通電を
直ちに開始するので、確実に電圧印加状態の切換を行う
ことができる。

【００９５】本発明に係るブラシレスモータの制御装置
は、温度等によるモータパラメータの変動があっても検
出誘起電圧が２点以上取れるところの検出誘起電圧の変
化率を基に、誘起電圧基準値作成のためのテーブル値や
誘起電圧変化率作成のためのテーブル値を補正してい
る。従って、本発明によればロータの回転位置を検出す
るためのホール素子等の磁気検出手段を用いることな
く、常に精度の高いロータ位置を検出することができ
る。本発明に係るブラシレスモータの制御装置は、温度
変化に対する誘起電圧基準値作成回路のテーブル値を補
正している。従って、本発明によればロータの回転位置
の検出のためのホール素子等の磁気検出手段を用いるこ
となく、常に効率高い運転を行うことができる。

【００９６】本発明に係るブラシレスモータの制御装置
は、誘起電圧基準値を調整して直流電圧の１／２と異な
る値に設定することができるため、誘起電圧に対する電
流位相を制御することができる。これにより、印加電圧
が飽和しても電流位相を変化させてモータ速度をさらに
上昇させることが可能である。従って、本発明によれば
ロータの回転位置を検出するためのホール素子等の磁気
検出手段を用いることなく、動作範囲を広くすることが
できる。本発明に係るブラシレスモータの制御装置は、
モータ速度や通電率指標に基づいて通電期間開始から所
定時間の通電率を通電期間終了までの所定時間の通電率
より大きく設定できるよう構成されている。このため、
本発明のブラシレスモータの制御装置は相巻線への電流
波形をより正弦波状に形成することが可能となる。従っ
て、本発明によればロータの回転位置を検出するための
ホール素子等の磁気検出手段を用いることなく、高効率
で低振動・低騒音の運転が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施例１おけるブラシレスモータ
の制御装置の構成を示すブロック図である。

【図２】実施例１における各スイッチング素子の導通・
遮断のタイミングを示す波形図と各相の端子電圧波形図
である。

【図３】実施例１における誘起電圧検出値と誘起電圧基
準値との交差点と切り換えタイミングを示す関係図であ
る。

【図４】実施例１における誘起電圧検出値が既に誘起電
圧基準値を超えていた場合の真の交差点計算処理の説明
図である。

【図５】実施例１における検出誘起電圧と誘起電圧基準
値の交差点を求めるブロック図である。

【図６】実施例１における誘起電圧基準値の設定方法の
説明図である。

【図７】実施例１におけるモータ速度に基づいた誘起電
圧基準値作成回路のテーブルである。

【図８】実施例１におけるモータ速度と通電率指標に基
づいた誘起電圧基準値作成回路のテーブルである。

【図９】実施例１におけるモータ速度に基づいた誘起電
圧変化率作成回路のテーブルである。

【図１０】実施例１におけるモータ速度と通電率指標に
基づいた誘起電圧変化率作成回路のテーブルである。

【図１１】実施例２における修正された切り換えタイミ
ングが不可能な場合の対処の説明図である。

【図１２】本発明に係る実施例３におけるけるブラシレ
スモータの制御装置の構成を示すブロック図である。

【図１３】実施例４における誘起電圧検出相の端子電圧
変化を示す図である。

【図１４】実施例４におけるスイッチング切り換えタイ
ミングがばらついた場合の電流波形を示す図である。

【図１５】実施例３における検出誘起電圧と誘起電圧基
準値の交差点を求めるブロック図である。

【図１６】実施例３における高速時の真の交差点計算処
理の説明図である。

【図１７】本発明に係る実施例４におけるけるブラシレ
スモータの制御装置の構成を示すブロック図である。

【図１８】実施例４における検出誘起電圧から誘起電圧
変化率を求めるための説明図である。

【図１９】実施例４における温度変化に対する誘起電圧
変化率のテーブルである。

【図２０】埋込磁石型ブラシレスモータのインダクタン
ス特性を示す図である。

【図２１】本発明に係る実施例５のブラシレスモータの
制御装置の構成を示すブロック図である。

【図２２】実施例５における温度変化に対する誘起電圧
基準値作成回路のテーブル値を求めるテーブルである。

【図２３】本発明に係る実施例６のブラシレスモータの
制御装置の構成を示すブロック図である。

【図２４】実施例６における誘起電圧基準値の違いによ
る誘起電圧と電流位相の関係図である。

【図２５】実施例６における誘起電圧基準値の調整量作
成のブロック図である。

【図２６】本発明に係る実施例７のブラシレスモータの
制御装置の構成を示すブロック図である。

【図２７】実施例７における、各相のスイッチング素子
と巻線に入力される信号波形であり、（ａ）はパルス幅
変調区間の通電率が通電率指標と同じ時のＵ相上流側ス
イッチング素子に入力される通電・遮断信号であり、
（ｂ）はパルス幅変調区間の通電率が通電率指標と同じ
時のＵ相下流側スイッチング素子に入力される通電・遮
断信号であり、（ｃ）はＵ相に与えられる通電遮断信号
が（ａ）、（ｂ）の時のＵ相電流波形であり、（ｄ）は
パルス幅変調区間の通電率が通電率指標と異なる区間が
ある時のＵ相上流側スイッチング素子に入力される通電
・遮断信号であり、（ｅ）はパルス幅変調区間の通電率
が通電率指標と異なる区間がある時のＵ相下流側スイッ
チング素子に入力される通電・遮断信号であり、（ｆ）
はＵ相に与えられる通電遮断信号が（ｄ）、（ｅ）の時
のＵ相電流波形である。

【図２８】実施例７における通電パターン作成回路の制
御フローチャートである。

【図２９】実施例７におけるモータ速度に基づいた通電
率補正率テーブルである。

【図３０】実施例７におけるモータ速度と通電率指標に
基づいた通電率補正率テーブルである。

【図３１】実施例７における基本通電パターンと変更後
の通電パターンを示す信号波形図であり、（ａ）は基本
通電パターンであり、（ｂ）は通電パターンの開始後と
終了前で通電率を一定量増減して作成された通電パター
ンであり、（ｃ）は通電パターンの開始後と終了前で通
電率を一定でない量増減して作成された通電パターンで
ある。

【図３２】本発明に係る実施例８のブラシレスモータの
制御装置の構成を示すブロック図である。

【図３３】実施例８における有効誘起電圧を得るまでの
処理ブロック図である。

【図３４】実施例８における端子電圧波形であり、
（ａ）は還流終了後に誘起電圧しきい値との交差点が存
在する場合の端子電圧波形、（ｂ）は還流終了後に誘起
電圧しきい値を既に越えている場合の端子電圧波形、
（ｃ）は還流終了後にノイズが入ってくる場合の端子電
圧波形である。

【図３５】本発明に係るブラシレスモータの制御装置を
用いたコンプレッサを示すブロック図である。

【図３６】本発明に係るブラシレスモータの制御装置を
用いたファンを示すブロック図である。

【図３７】本発明に係るブラシレスモータの制御装置を
用いたポンプを示すブロック図である。

【図３８】従来のブラシレスモータの制御装置の構成を
示すブロック図である。

【図３９】従来のブラシレスモータの制御装置において
各相の端子に現れる電圧波形図と有効誘起電圧を外挿補
間した波形図であり、（ａ）はＵ相に現れる端子電圧波
形であり、（ｂ）はＶ相に現れる端子電圧波形であり、
（ｃ）はＷ相に現れる端子電圧波形であり、（ｄ）は各
相の有効な誘起電圧値を時間的変化率で外挿補間して得
られた波形図である。

【図４０】従来のブラシレスモータの制御装置において
単位時間当たりの端子電圧変化量を示す図である。

【符号の説明】

１ ブラシレスモータ ２ ステータ ３ ロータ ４ スイッチング回路 ５ 直流電源 ６ 制御部 ７ 直流電圧検出回路 ８ 第１の誘起電圧検出回路 ９ 誘起電圧基準値作成回路 １０ 誘起電圧変化率作成回路 １１ 第１のロータ回転位置検出回路 １２ モータ速度演算回路 １３ 速度制御回路 １４ 第１のスイッチング信号作成回路 １５ 第２のロータ回転位置検出回路 １６ 誘起電圧変化率補正回路 １７ 誘起電圧基準値補正回路 １８ 電流位相調整回路 １９ 通電パターン作成回路 ２０ 第２のスイッチング信号作成回路 ２１ 第２の誘起電圧検出回路 ２２ コンプレッサ ２３ ファン ２４ ポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯島 友邦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 松城 英夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 サハ スブラタ 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5H560 AA01 AA02 BB04 BB07 BB12 DA13 DB20 DC13 EB01 EB05 EC01 EC10 SS02 TT15 UA02 XA04 XA11 XA12 XB09

Claims (30)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の巻線を有するステータと複数極の
   磁石を有するロータとを備えたブラシレスモータのため
   の制御方法であって、 供給される直流電圧を検出するステップ、 遮断相の端子に現れる誘起電圧を検出するステップ、 前記ブラシレスモータの運転状態に応じた誘起電圧基準
   値を作成するステップ、 前記ブラシレスモータの運転状態に応じた誘起電圧変化
   率を作成するステップ、 検出された誘起電圧と前記誘起電圧基準値とが交差する
   時点である交点を、検出された誘起電圧と前記誘起電圧
   基準値とに基づき検知し、若しくは検出された誘起電圧
   と前記誘起電圧基準値と前記誘起電圧変化率とに基づい
   て算出するステップ、 検知された前記交点の時間間隔に基づいて前記ブラシレ
   スモータの回転速度を演算するステップ、 前記ブラシレスモータの指令速度と前記回転速度との偏
   差に基づいて通電率指標を出力するステップ、 検知された前記交点、前記回転速度及び前記通電率指標
   に基づいて前記ブラシレスモータを駆動するステップ、
   を有するブラシレスモータの制御方法。
2. 【請求項２】 複数の巻線を有するステータと複数極の
   磁石を有するロータとを備えたブラシレスモータのため
   の制御方法であって、 供給される直流電圧を検出するステップ、 遮断相の端子に現れる誘起電圧を検出するステップ、 前記ブラシレスモータの運転状態に応じた誘起電圧基準
   値を作成するステップ、 少なくとも２点の検出された誘起電圧の変化率に基づい
   て誘起電圧変化率作成テーブルを更新するステップ、 更新された誘起電圧変化率作成テーブルに基づき、前記
   ブラシレスモータの運転状態に応じた誘起電圧の変化率
   を作成するステップ、 検出された誘起電圧と前記誘起電圧基準値とが交差する
   時点である交点を、検出された誘起電圧と前記誘起電圧
   基準値とに基づき検知し、若しくは検出された誘起電圧
   と前記誘起電圧基準値と前記誘起電圧変化率とに基づい
   て算出するステップ、 検知された前記交点の時間間隔に基づいて前記ブラシレ
   スモータの回転速度を演算するステップ、 前記ブラシレスモータの指令速度と前記回転速度との偏
   差に基づいて通電率指標を出力するステップ、 検知された前記交点、前記回転速度及び前記通電率指標
   に基づいて前記ブラシレスモータを駆動するステップ、
   を有するブラシレスモータの制御方法。
3. 【請求項３】 複数の巻線を有するステータと複数極の
   磁石を有するロータとを備えたブラシレスモータのため
   の制御方法であって、 供給される直流電圧を検出するステップ、 遮断相の端子に現れる誘起電圧を検出するステップ、 少なくとも２点の検出された誘起電圧の変化率に基づい
   て誘起電圧基準値作成テーブルを更新するステップ、 更新された誘起電圧基準値作成テーブルに基づき、前記
   ブラシレスモータの運転状態に応じた誘起電圧基準値を
   作成するステップ、 前記ブラシレスモータの運転状態に応じた誘起電圧変化
   率を作成するステップ、 少なくとも２点の検出された誘起電圧の変化率に基づい
   て前記誘起電圧基準値を補正するステップ、 検出された誘起電圧と前記誘起電圧基準値とが交差する
   時点である交点を、検出された誘起電圧と前記誘起電圧
   基準値とに基づき検知し、若しくは検出された誘起電圧
   と前記誘起電圧基準値と前記誘起電圧変化率とに基づい
   て算出するステップ、 検知された前記交点の時間間隔に基づいて前記ブラシレ
   スモータの回転速度を演算するステップ、 前記ブラシレスモータの指令速度と前記回転速度との偏
   差に基づいて通電率指標を出力するステップ、 検知された前記交点、前記回転速度及び前記通電率指標
   に基づいて前記ブラシレスモータを駆動するステップ、
   を有するブラシレスモータの制御方法。
4. 【請求項４】 複数の巻線を有するステータと複数極の
   磁石を有するロータとを備えたブラシレスモータのため
   の制御方法であって、 供給される直流電圧を検出するステップ、 遮断相の端子に現れる誘起電圧を検出するステップ、 前記ブラシレスモータの運転状態に応じた誘起電圧基準
   値を作成するステップ、 前記ブラシレスモータの運転状態に応じた誘起電圧変化
   率を作成するステップ、 検出された誘起電圧と前記誘起電圧基準値とが交差する
   時点である交点を、検出された誘起電圧と前記誘起電圧
   基準値とに基づき検知し、若しくは検出された誘起電圧
   と前記誘起電圧基準値と前記誘起電圧変化率とに基づい
   て算出するステップ、 検知された前記交点の時間間隔に基づいて前記ブラシレ
   スモータの回転速度を演算するステップ、 前記回転速度が所定値以上であるとき又は前記通電率指
   標が所定値以上であることを検知したとき、検出された
   誘起電圧に対する電流位相が進むよう誘起電圧基準値を
   変更するステップ、 検知された前記交点、前記回転速度及び前記通電率指標
   に基づいて前記ブラシレスモータを駆動するステップ、
   を有するブラシレスモータの制御方法。
5. 【請求項５】 複数の巻線を有するステータと複数極の
   磁石を有するロータとを備えたブラシレスモータのため
   の制御方法であって、 供給される直流電圧を検出するステップ、 遮断相の端子に現れる誘起電圧を検出するステップ、 前記ブラシレスモータの運転状態に応じた誘起電圧基準
   値を作成するステップ、 前記ブラシレスモータの運転状態に応じた誘起電圧変化
   率を作成するステップ、 検出された誘起電圧と前記誘起電圧基準値とが交差する
   時点である交点を、検出された誘起電圧と前記誘起電圧
   基準値とに基づき検知し、若しくは検出された誘起電圧
   と前記誘起電圧基準値と前記誘起電圧変化率とに基づい
   て算出するステップ、 検知された前記交点の時間間隔に基づいて前記ブラシレ
   スモータの回転速度を演算するステップ、 通電期間における通電率の通電パターンにおいて、通電
   期間開始から所定時間の通電率の平均値が通電期間終了
   までの所定時間の通電率の平均値より大きくなるよう作
   成するステップ、 検知された前記交点、前記回転速度、前記通電率指標及
   び前記通電パターンに基づいて前記ブラシレスモータを
   駆動するステップ、を有するブラシレスモータの制御方
   法。
6. 【請求項６】 検出された誘起電圧と誘起電圧基準値と
   が交差する時点である交点を検出できないと判断した
   時、検出された前記誘起電圧と前記誘起電圧基準値と前
   記誘起電圧変化率とに基づいて前記交点を算出する、請
   求項１から請求項５のいずれか一項に記載のブラシレス
   モータの制御方法。
7. 【請求項７】 遮断相の切り替わり後の最初の検出され
   た誘起電圧、誘起電圧変化率の符号、及び誘起電圧基準
   値に基づいて、検出された誘起電圧と誘起電圧基準値が
   交差する時点を検出できないと判断したとき、遮断相の
   通電を直ちに開始する、請求項１から請求項５のいずれ
   か一項に記載のブラシレスモータの制御方法。
8. 【請求項８】 遮断相の遮断されている期間が所定値よ
   り短いとき、検出された前記誘起電圧と前記誘起電圧基
   準値と前記誘起電圧変化率とに基づいて、検出された誘
   起電圧と誘起電圧基準値とが交差する時点である交点を
   算出する、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載
   のブラシレスモータの制御方法。
9. 【請求項９】 回転速度に基づいた誘起電圧変化率作成
   テーブルから前記誘起電圧変化率を作成する、請求項１
   から請求項５のいずれか一項に記載のブラシレスモータ
   の制御方法。
10. 【請求項１０】 回転速度と通電率指標に基づいた誘起
    電圧変化率作成テーブルから前記誘起電圧変化率を作成
    する、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のブ
    ラシレスモータの制御方法。
11. 【請求項１１】 検出された直流電圧の１／２の値と回
    転速度や通電率指標に基づいたテーブル値との和あるい
    は差を誘起電圧基準値として出力する、請求項１から請
    求項５のいずれか一項に記載のブラシレスモータの制御
    方法。
12. 【請求項１２】 遮断相の切り替わり後、検出された誘
    起電圧が前記直流電圧の正側電圧あるいは負側電圧に対
    し所定量の差を生じた最初の時点から所定時間経た後の
    検出された誘起電圧を用いて、前記誘起電圧基準値と交
    差する時点である交点を検出するか、又は前記交点を検
    出された前記誘起電圧と前記誘起電圧基準値と前記誘起
    電圧変化率とに基づいて算出する、請求項１から請求項
    ５のいずれか一項に記載のブラシレスモータの制御方
    法。
13. 【請求項１３】 請求項１に記載の制御方法を行うブラ
    シレスモータを用いたコンプレッサ。
14. 【請求項１４】 請求項１に記載の制御方法を行うブラ
    シレスモータを用いたファン。
15. 【請求項１５】 請求項１に記載の制御方法を行うブラ
    シレスモータを用いたポンプ。
16. 【請求項１６】 複数の巻線を有するステータと複数極
    の磁石を有するロータとを備えたブラシレスモータのた
    めの制御装置であって、 一対のスイッチング素子が電流の流れの方向に対して上
    流側と下流側に配置されて直列接続された直列回路を複
    数有するスイッチング回路、 前記スイッチング回路の各直列回路に供給される直流電
    圧を検出する直流電圧検出手段、 前記スイッチング回路の１つの直列回路の両方のスイッ
    チング素子が同時に遮断されている期間に、当該直列回
    路のスイッチング素子間に接続された各相巻線の端子に
    現れる誘起電圧を検出する誘起電圧検出手段、 前記ブラシレスモータの運転状態に応じた誘起電圧基準
    値を作成する誘起電圧基準値作成手段、 前記ブラシレスモータの運転状態に応じた誘起電圧の変
    化率を出力する誘起電圧変化率作成手段、 検出された誘起電圧と前記誘起電圧基準値とが交差する
    時点である交点を、検出された誘起電圧と前記誘起電圧
    基準値とに基づき検知し、若しくは検出された誘起電圧
    と前記誘起電圧基準値と前記誘起電圧変化率とに基づい
    て算出するロータ回転位置検出手段、 前記ロータ回転位置検出手段により検知された前記交点
    の時間間隔に基づいて前記ブラシレスモータの回転速度
    を演算するモータ速度演算手段、 前記ブラシレスモータの指令速度と前記回転速度との偏
    差に基づいて通電率指標を出力する速度制御手段、及
    び、 前記ロータ回転位置検出手段により検知された前記交
    点、前記回転速度及び前記通電率指標に基づいて複数の
    前記スイッチング素子へスイッチング信号を出力する第
    １のスイッチング信号作成手段、 を具備することを特徴とするブラシレスモータの制御装
    置。
17. 【請求項１７】 複数の巻線を有するステータと複数極
    の磁石を有するロータとを備えたブラシレスモータのた
    めの制御装置であって、 一対のスイッチング素子が電流の流れの方向に対して上
    流側と下流側に配置されて直列接続された直列回路を複
    数有するスイッチング回路、 前記スイッチング回路の各直列回路に供給される直流電
    圧を検出する直流電圧検出手段、 前記スイッチング回路の１つの直列回路の両方のスイッ
    チング素子が同時に遮断されている期間に、当該直列回
    路のスイッチング素子間に接続された各相巻線の端子に
    現れる誘起電圧を検出する誘起電圧検出手段、 前記ブラシレスモータの運転状態に応じた誘起電圧基準
    値を作成する誘起電圧基準値作成手段、 少なくとも２点の検出された誘起電圧の変化率に基づい
    て誘起電圧変化率作成テーブルを更新する誘起電圧変化
    率補正手段、 更新された誘起電圧変化率作成テーブルに基づき、前記
    ブラシレスモータの運転状態に応じた誘起電圧の変化率
    を作成する誘起電圧変化率作成手段、 検出された誘起電圧と前記誘起電圧基準値とが交差する
    時点である交点を、検出された誘起電圧と前記誘起電圧
    基準値とに基づき検知し、若しくは検出された誘起電圧
    と前記誘起電圧基準値と前記誘起電圧変化率とに基づい
    て算出するロータ回転位置検出手段、 前記ロータ回転位置検出手段により検知された前記交点
    の時間間隔に基づいて前記ブラシレスモータの回転速度
    を演算するモータ速度演算手段、 前記ブラシレスモータの指令速度と前記回転速度との偏
    差に基づいて通電率指標を出力する速度制御手段、及
    び、 前記ロータ回転位置検出手段により検知された前記交
    点、前記回転速度及び前記通電率指標に基づいて複数の
    前記スイッチング素子へスイッチング信号を出力する第
    １のスイッチング信号作成手段、 を具備することを特徴とするブラシレスモータの制御装
    置。
18. 【請求項１８】 複数の巻線を有するステータと複数極
    の磁石を有するロータとを備えたブラシレスモータのた
    めの制御装置であって、 一対のスイッチング素子が電流の流れの方向に対して上
    流側と下流側に配置されて直列接続された直列回路を複
    数有するスイッチング回路、 前記スイッチング回路の各直列回路に供給される直流電
    圧を検出する直流電圧検出手段、 前記スイッチング回路の１つの直列回路の両方のスイッ
    チング素子が同時に遮断されている期間に、当該直列回
    路のスイッチング素子間に接続された各相巻線の端子に
    現れる誘起電圧を検出する誘起電圧検出手段、 少なくとも２点の検出された誘起電圧の変化率に基づい
    て誘起電圧基準値作成テーブルを更新する誘起電圧基準
    値補正手段、 更新された誘起電圧基準値作成テーブルに基づき、前記
    ブラシレスモータの運転状態に応じた誘起電圧基準値を
    作成する誘起電圧基準値作成手段、 前記ブラシレスモータの運転状態に応じた誘起電圧の変
    化率を出力する誘起電圧変化率作成手段、 検出された誘起電圧と前記誘起電圧基準値とが交差する
    時点である交点を、検出された誘起電圧と前記誘起電圧
    基準値とに基づき検知し、若しくは検出された誘起電圧
    と前記誘起電圧基準値と前記誘起電圧変化率とに基づい
    て算出するロータ回転位置検出手段、 前記ロータ回転位置検出手段により検知された前記交点
    の時間間隔に基づいて前記ブラシレスモータの回転速度
    を演算するモータ速度演算手段、 前記ブラシレスモータの指令速度と前記回転速度との偏
    差に基づいて通電率指標を出力する速度制御手段、及
    び、 前記ロータ回転位置検出手段により検知された前記交
    点、前記回転速度及び前記通電率指標に基づいて複数の
    前記スイッチング素子へスイッチング信号を出力する第
    １のスイッチング信号作成手段、 を具備することを特徴とするブラシレスモータの制御装
    置。
19. 【請求項１９】 複数の巻線を有するステータと複数極
    の磁石を有するロータとを備えたブラシレスモータのた
    めの制御装置であって、 一対のスイッチング素子が電流の流れの方向に対して上
    流側と下流側に配置されて直列接続された直列回路を複
    数有するスイッチング回路、 前記スイッチング回路の各直列回路に供給される直流電
    圧を検出する直流電圧検出手段、 前記スイッチング回路の１つの直列回路の両方のスイッ
    チング素子が同時に遮断されている期間に、当該直列回
    路のスイッチング素子間に接続された各相巻線の端子に
    現れる誘起電圧を検出する誘起電圧検出手段、 前記ブラシレスモータの運転状態に応じた誘起電圧基準
    値を作成する誘起電圧基準値作成手段、 前記ブラシレスモータの運転状態に応じた誘起電圧の変
    化率を出力する誘起電圧変化率作成手段、 検出された誘起電圧と前記誘起電圧基準値とが交差する
    時点である交点を、検出された誘起電圧と前記誘起電圧
    基準値とに基づき検知し、若しくは検出された誘起電圧
    と前記誘起電圧基準値と前記誘起電圧変化率とに基づい
    て算出するロータ回転位置検出手段、 前記ロータ回転位置検出手段により検知された前記交点
    の時間間隔に基づいて前記ブラシレスモータの回転速度
    を演算するモータ速度演算手段、 前記ブラシレスモータの指令速度と前記回転速度との偏
    差に基づいて通電率指標を出力する速度制御手段、 前記回転速度が所定値以上であるとき又は前記通電率指
    標が所定値以上であることを検知したとき、検出誘起電
    圧に対する電流位相が進むよう誘起電圧基準値を変更す
    る電流位相調整手段、及び、 前記ロータ回転位置検出手段により検知された前記交
    点、前記回転速度及び前記通電率指標に基づいて複数の
    前記スイッチング素子へスイッチング信号を出力する第
    １のスイッチング信号作成手段、 を具備することを特徴とするブラシレスモータの制御装
    置。
20. 【請求項２０】 複数の巻線を有するステータと複数極
    の磁石を有するロータとを備えたブラシレスモータのた
    めの制御装置であって、 一対のスイッチング素子が電流の流れの方向に対して上
    流側と下流側に配置されて直列接続された直列回路を複
    数有するスイッチング回路、 前記スイッチング回路の各直列回路に供給される直流電
    圧を検出する直流電圧検出手段、 前記スイッチング回路の１つの直列回路の両方のスイッ
    チング素子が同時に遮断されている期間に、当該直列回
    路のスイッチング素子間に接続された各相巻線の端子に
    現れる誘起電圧を検出する誘起電圧検出手段、 前記ブラシレスモータの運転状態に応じた誘起電圧基準
    値を作成する誘起電圧基準値作成手段、 前記ブラシレスモータの運転状態に応じた誘起電圧の変
    化率を出力する誘起電圧変化率作成手段、 検出された誘起電圧と前記誘起電圧基準値とが交差する
    時点である交点を、検出された誘起電圧と前記誘起電圧
    基準値とに基づき検知し、若しくは検出された誘起電圧
    と前記誘起電圧基準値と前記誘起電圧変化率とに基づい
    て算出するロータ回転位置検出手段、 前記ロータ回転位置検出手段により検知された前記交点
    の時間間隔に基づいて前記ブラシレスモータの回転速度
    を演算するモータ速度演算手段、 前記ブラシレスモータの指令速度と前記回転速度との偏
    差に基づいて通電率指標を出力する速度制御手段、 通電期間における通電率の通電パターンにおいて、通電
    期間開始から所定時間の通電率の平均値が通電期間終了
    までの所定時間の通電率の平均値より大きくなるよう作
    成する通電パターン作成手段、及び、 前記ロータ回転位置検出手段により検知された前記交
    点、前記回転速度、前記通電率指標及び前記通電パター
    ンに基づいて複数の前記スイッチング素子へスイッチン
    グ信号を出力する第２のスイッチング信号作成手段、 を具備することを特徴とするブラシレスモータの制御装
    置。
21. 【請求項２１】 ロータ回転位置検出手段は、検出され
    た誘起電圧と誘起電圧基準値とが交差する時点である交
    点を検出できないと判断した時、検出された前記誘起電
    圧と前記誘起電圧基準値と前記誘起電圧変化率とに基づ
    いて前記交点を算出するよう構成されたことを特徴とす
    る請求項１６から請求項２０のいずれか一項に記載のブ
    ラシレスモータの制御装置。
22. 【請求項２２】 ロータ回転位置検出手段が、前記スイ
    ッチング回路の１つの直列回路の両方のスイッチング素
    子が同時に遮断されている期間開始後の最初の検出誘起
    電圧、誘起電圧の変化率符号、及び誘起電圧基準値に基
    づいて、検出誘起電圧と誘起電圧基準値が交差する時点
    を検出できないと判断したとき、 スイッチング信号作成手段は、遮断相の通電を直ちに開
    始する信号を出力するよう構成されたことを特徴とする
    請求項１６から請求項２０のいずれか一項に記載のブラ
    シレスモータの制御装置。
23. 【請求項２３】 ロータ回転位置検出手段は、遮断され
    ている期間が所定値より短いとき、検出された前記誘起
    電圧と前記誘起電圧基準値と前記誘起電圧変化率とに基
    づいて、検出された誘起電圧と誘起電圧基準値とが交差
    する時点である交点を算出するよう構成されたことを特
    徴とする請求項１６から請求項２０のいずれか一項に記
    載のブラシレスモータの制御装置。
24. 【請求項２４】 誘起電圧変化率作成手段は、回転速度
    に基づいた誘起電圧変化率作成テーブルから前記誘起電
    圧の変化率を作成するよう構成されたことを特徴とする
    請求項１６から請求項２０のいずれか一項に記載のブラ
    シレスモータの制御装置。
25. 【請求項２５】 誘起電圧変化率作成手段は、回転速度
    と通電率指標に基づいた誘起電圧変化率作成テーブルか
    ら前記誘起電圧の変化率を作成するよう構成されたこと
    を特徴とする請求項１６から請求項２０のいずれか一項
    に記載のブラシレスモータの制御装置。
26. 【請求項２６】 誘起電圧基準値作成手段は、検出され
    た直流電圧の１／２の値と回転速度や通電率指標に基づ
    いたテーブル値との和あるいは差を誘起電圧基準値とし
    て出力するよう構成されたことを特徴とする請求項１６
    から請求項２０のいずれか一項に記載のブラシレスモー
    タの制御装置。
27. 【請求項２７】 ロータ回転位置検出手段は、当該直列
    回路の相へ誘起電圧検出相が変更された後、検出された
    誘起電圧が前記直流電圧の正側電圧あるいは負側電圧に
    対し所定量の差を生じた最初の時点から所定時間経た後
    に検出された誘起電圧を用いて、前記誘起電圧基準値と
    交差する時点である交点を検出するか、又は前記交点を
    検出された前記誘起電圧と前記誘起電圧基準値と前記誘
    起電圧変化率とに基づいて算出するよう構成されたこと
    を特徴とする請求項１６から請求項２０のいずれか一項
    に記載のブラシレスモータの制御装置。
28. 【請求項２８】 請求項１６に記載のブラシレスモータ
    の制御装置を具備するコンプレッサ。
29. 【請求項２９】 請求項１６に記載のブラシレスモータ
    の制御装置を具備するファン。
30. 【請求項３０】 請求項１６に記載のブラシレスモータ
    の制御装置を具備するポンプ。