JP2008301588A - ブラシレスモータの駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】マグネットロータの停止位置にかかわらずブラシレスモータを起動可能状態とすること。
停止のマグネットロータ位置に拘わらずブラシレスモータを起動可能状態とすること。
【解決手段】駆動回路は、ブラシレスモータについて、各相のコイルに対する通電を順次切り換えることによりマグネットロータを回転させると共に、各相のコイルに生じる誘起電圧に基づいてマグネットロータの位置を検出し、その検出位置に基づいて各相のコイルに対する通電を制御する誘起駆動を行う。駆動回路は、各相のコイルに対する通電はデューティ制御によるものであり、誘起駆動を行う前に、マグネットロータを所定の初期位置にセットするために各相のコイルに対する通電デューティをスイープさせる初期セットを連続して２回行う。
【選択図】 図２

Description

この発明は、センサレス駆動方式により誘起駆動を行うブラシレスモータの駆動装置に関する。

従来より、ブラシレスモータとして、マグネットロータの磁極位置を検出するセンサを用いない代わりに、マグネットロータが回転するときにステータのコイルに誘起される電圧信号（誘起電圧）を検出し、その検出信号に基づいてモータの通電信号を生成する、すなわち「誘起駆動」を行うセンサレス駆動方式を採用したものが知られている。しかし、コイルに電圧信号が誘起されるのは、マグネットロータが回転している場合だけであり、モータ停止時には、コイルに誘起電圧は発生しないことから、マグネットロータの位置情報が得られない。このため、モータ起動時には、マグネットロータを強制的に回転させる、すなわち「強制駆動」させる必要があった。

下記の特許文献１には、モータ起動時に強制駆動を行うセンサレス駆動方式のブラシレスモータの駆動装置が記載されている。この装置は、起動時にモータを強制駆動から誘起駆動に切り換える際、誘起駆動の回数が強制駆動の回数以下となるように、周波数とデューティ比とを所定のパターンで増加させてモータを駆動制御している。そして、所定の強制駆動時間が経過したときに、マグネットロータの位置に基づいてモータを誘起駆動させるようになっている。

特開２００４−２４８３８７号公報 特開平１０−０７０８９５号公報 特開平１０−２７１８８１号公報 特開２００５−３１５２４３号公報 特開２００５−０５７９２２号公報

ところが、モータ起動時に強制駆動を行うようにした駆動装置では、強制駆動時に通電するコイルの相が不適切であると、マグネットロータを回転させることができず、誘起電圧が発生しなくなり、ブラシレスモータが不起動となってしまう。上記した特許文献１に記載の駆動装置では、初期に特定相のコイルに通電を行い、マグネットロータの位置を確定させ（初期セット）、適切な相のコイルに通電を行うようにするが、初期におけるマグネットロータの位置による不起動の対策が不十分で、延いてはモータが誤動作するおそれがあった。例えば、マグネットロータが目的位置に動く際、勢い余って目的位置を通り過ぎてしまったり、反対に動きが遅すぎて目的位置に達しないうちに強制駆動が始まってしまったりして、ブラシレスモータを起動させることができないことがある。また、強制駆動時にも、通電時間や通電タイミングが不適切であると、ブラシレスモータを駆動させることができないことがある。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、マグネットロータが何れの位置に停止しているかにかかわらずブラシレスモータを起動可能な状態とすることを可能としたブラシレスモータの駆動装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、複数相のコイルを有するステータと、ステータに設けられるマグネットロータとを備えたブラシレスモータについて、各相のコイルに対する通電を順次切り換えることによりマグネットロータを回転させると共に、各相のコイルに生じる誘起電圧に基づいてマグネットロータの位置を検出し、その検出位置に基づいて各相のコイルに対する通電を制御する誘起駆動を行うブラシレスモータの駆動装置であって、各相のコイルに対する通電はデューティ制御によるものであり、誘起駆動を行う前に、マグネットロータを所定の初期位置にセットするために各相のコイルに対する通電デューティをスイープさせる初期セットを行うことを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、誘起駆動を行う前に、初期セットにより、ステータの各相のコイルに対する通電デューティをスイープさせるので、マグネットロータがゆっくりと回って所定の初期位置にセットされ、ステータとの間で起動可能な状態となる。

上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、３相のコイルを有するステータと、ステータに設けられたマグネットロータとを備えたブラシレスモータについて、各相のコイルに対する通電を順次切り換えることによりマグネットロータを回転させると共に、各相のコイルに生じる誘起電圧に基づいてマグネットロータの位置を検出し、その検出位置に基づいて各相のコイルに対する通電を制御する誘起駆動を行うブラシレスモータの駆動装置であって、各相のコイルに対する通電はデューティ制御によるものであり、誘起駆動を行う前に、マグネットロータを所定の初期位置にセットするために各相のコイルに対する通電デューティをスイープさせる初期セットを少なくとも２回行うことを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、誘起駆動を行う前に、少なくとも２回の初期セットにより、ステータの各相のコイルに対する通電デューティを少なくとも２回スイープさせるので、マグネットロータがゆっくりと回って所定の初期位置にセットされ、ステータとの間で起動可能な状態となる。また、初期セットが少なくとも２回行われるので、２回目以降のスイープによりマグネットロータがデッドポイントに止まることがない。デッドポイントは、後に強制駆動が行われてもマグネットロータが回転しない位置を意味する。

上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、各相のコイルに対する通電は、３相全波駆動方式であることを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項２に記載の発明の作用に加え、マグネットロータが、ステータとの間で効率よく強制駆動可能な位置関係となる。

上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の発明において、初期セットのスイープは、通電デューティを短い時間から長い時間へ徐々に変化させることを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項１乃至３の何れかに記載の発明の作用に加え、通電デューティを短い時間から長い時間へ徐々に変化させることでスイープが行われるので、マグネットロータが確実に回り始める。

上記目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れかに記載の発明において、初期セットが行われてから誘起駆動を行う前に、特定相のコイルに対して強制的に通電する強制駆動を行うことを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項１乃至４の何れかに記載の発明の作用に加え、マグネットロータが所定の初期位置にセットされた状態で特定相のコイルに強制的に通電が行われるので、マグネットロータが確実に起動し始める。

上記目的を達成するために、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、強制駆動とマグネットロータの回転が安定するまでの一定期間の通電デューティ値は、所定の一定値であることを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項５に記載の発明の作用に加え、一定値を、例えば、最大値と最小値との中間値に設定することにより、マグネットロータの起動の勢いが中程度に抑えられ、マグネットロータが目的位置を通り過ぎて回転することが抑えられる。

上記目的を達成するために、請求項７に記載の発明は、請求項５又は６に記載の発明において、誘起駆動は、各相のコイルに対する通電タイミングを進角させて行い、強制駆動とマグネットロータの回転が安定するまでの一定期間は、各相のコイルに対する通電タイミングを進角させないで行うことを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項５又は６に記載の発明の作用に加え、誘起駆動では、通電タイミングを進角させるので、各相のコイルへの通電タイミングに対するマグネットロータの回転の追従性が良くなる。一方、強制駆動では、通電タイミングを進角させないので、各相のコイルへの通電タイミングに対するマグネットロータの回転の追従性が悪化することがない。

上記目的を達成するために、請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７の何れかに記載の発明において、ブラシレスモータは、ハイブリッド車又は電気自動車に使用されるウォータポンプの駆動源であることを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、ハイブリッド車又は電気自動車に使用されるウォータポンプのブラシレスモータにつき、請求項１乃至７の何れかに記載の発明の作用が得られる。

請求項１に記載の発明によれば、マグネットロータが何れの位置に停止しているかにかかわらず、ブラシレスモータを起動可能な状態とすることができる。

請求項２に記載の発明によれば、特に３相のブラシレスモータにつき、マグネットロータが何れの位置に停止しているかにかかわらずブラシレスモータを起動可能な状態とすることができる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明の効果に加え、特に、３相のブラシレスモータにつき、効率良く起動可能状態に設定することができる。

請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至３の何れかに記載の発明の効果に加え、ブラシレスモータを確実に起動可能な状態にすることができる。

請求項５に記載の発明によれば、請求項１乃至４の何れかに記載の発明の効果に加え、誘起駆動の前にブラシレスモータを確実に起動させることができる。

請求項６に記載の発明によれば、請求項５に記載の発明の効果に加え、起動時にマグネットロータの脱調を防止することができる。

請求項７に記載の発明によれば、請求項５又は６に記載の発明の効果に加え、起動時にマグネットロータの回転安定性を確保することができ、起動後にマグネットロータを効率良く回転させてモータ効率を向上させることができる。

請求項８に記載の発明によれば、ハイブリッド車又は電気自動車に使用されるウォータポンプのブラシレスモータにつき、請求項１乃至７の何れかに記載の発明の効果を得ることができる。

以下、本発明におけるブラシレスモータの駆動装置を具体化した一実施形態を図面を参照して詳細に説明する。

この実施形態では、エンジンの冷却装置にて電動ウォータポンプに使用されるブラシレスモータの駆動装置について説明する。このウォータポンプは、ハイブリッド車又は電気自動車にて使用される。図１に、ウォータポンプで使用されるブラシレスモータ１１とそのコントローラ１０の構成を電気回路図により示す。本発明の駆動装置に相当するコントローラ１０は、制御回路１２と駆動回路１３とを含む。この実施形態で、ブラシレスモータ１１は３相モータであり、駆動回路１３は３相全波駆動方式を採用した回路である。ブラシレスモータ１１は、マグネットロータ１５の位置（ロータ位置）を検出するためにホール素子を用いずに、ブラシレスモータ１１を構成するステータの各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のコイル１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃで生じる誘起電圧（発電電圧）を利用するようになっている。すなわち、ウォータポンプの可動部材でもあるマグネットロータ１５が回転することで発生する誘起電圧からロータ位置を検出し、通電対象となる各コイル１４Ａ〜１４Ｃを決定するようになっている。ただし、起動時は、誘起電圧が発生しないことから、「初期セット」と「強制駆動」によりマグネットロータ１５を回転させるようになっている。「強制駆動」により誘起電圧が発生した後は、誘起電圧を検出して行われる「誘起駆動」に切り替えられるようになっている。

図１に示すように、駆動回路１３は、スイッチング素子としてのＰＮＰ形の第１、第３及び第５のトランジスタＴｒ１，Ｔｒ３，Ｔｒ５、並びに、ＮＰＮ形の第２、第４及び第６のトランジスタＴｒ２，Ｔｒ４，Ｔｒ６を３相ブリッジ接続して構成される。第１、第３及び第５のトランジスタＴｒ１，Ｔｒ３，Ｔｒ５のエミッタはそれぞれ電源（＋Ｂ）接続され、第２、第４及び第６のトランジスタＴｒ２，Ｔｒ４，Ｔｒ６のエミッタはそれぞれ接地される。３相のブラシレスモータ１１は、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の各コイル１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃを有するステータ１４と、マグネットロータ１５とを備える。各相のコイル１４Ａ〜１４Ｃの一端子は共通に接続され、各他端子は第１及び第２のトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２の共通接続点、第３及び第４のトランジスタＴｒ３，Ｔｒ４の共通接続点、並びに第５及び第６のトランジスタＴｒ５，Ｔｒ６の共通接続点にそれぞれ接続される。各トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６のベースは制御回路１２に接続される。制御回路１２の両端子は、それぞれ電源（＋Ｂ）に接続され、接地される。この実施形態で、制御回路１２はカスタムＩＣにより構成される。

図２に、制御回路１２が実行する制御ロジックを概念図により示す。図３に、各相のコイル１４Ａ〜１４Ｃに対する通電デューティ値ＤＹの変化をタイムチャートにより示す。この制御ロジックでは、最初に、ステップ１００で、エンジンのイグニションスイッチがオン操作されて起動信号が入力されると、ステップ１１０で、制御回路１２は初期セット１回目（デューティスイープ制御）を実行する。すなわち、各相のコイル１４Ａ〜１４Ｃに対する通電デューティ値ＤＹを徐々に変化させる。この実施形態では、図３に時刻ｔ０〜ｔ１に示すように、通電デューティ値ＤＹの値を、短い時間（小さい通電割合）から長い時間（大きい通電割合）へ徐々に増加させる。続いて、ステップ１２０で、制御回路１２は初期セット２回目（デューティスイープ制御）を実行する。すなわち、１回目と同様に、各相のコイル１４Ａ〜１４Ｃに対する通電デューティ値ＤＹを再び徐々に変化させる。この実施形態では、図３に時刻ｔ１〜ｔ２に示すように、通電デューティ値ＤＹの値を、再び短い時間（小さい通電割合）から長い時間（大きい通電割合）へ徐々に増加させる。このように２回の初期セットを行うことにより、マグネットロータ１５が所定の初期位置にセットされる。

その後、ステップ１３０で、制御回路１２は「強制駆動」を実行する。すなわち、図３に時刻ｔ２以降で示すように、通電デューティ値ＤＹを一定値（この実施形態では「５０％」）として、マグネットロータ１５が所定の初期位置にセットされた状態で、各相のコイル１４Ａ〜１４Ｃのうち特定相に対して通電を行う。

次に、ステップ１４０で、制御回路１２は誘起電圧を監視することによりマグネットロータ１５の位置検出を実行する。その後、ステップ１５０で、制御回路１２はマグネットロータ１５の位置検出ができたか否かを判断する。この判断により位置検出ができなければ、制御回路１２は、再びステップ１３０の強制駆動へ戻る。

一方、ステップ１５０の判断により位置検出ができたならば、制御回路１２は、ステップ１６０で「誘起駆動」を実行し、ステップ１４０の誘起電圧の監視に戻る。図２に示すように、制御回路１２は、誘起駆動を実行する場合には、各相のコイル１４Ａ〜１４Ｃに対する通電タイミングを進角させる「進角制御」を実行する。この進角制御では、回転が安定するまでは進角を「０°」とする、すなわち進角させないようにしている。この進角制御の内容については後述する。誘起駆動以外の制御を実行する場合には、各相のコイル１４Ａ〜１４Ｃに対する通電タイミングの進角を「０°」として進角させないようにしている。

図４に、図２に示す制御ロジックに対応した通電相の変化をフローチャートにより示す。この実施形態では、１回目の初期セット（デューティスイープ制御）では、Ｗ相からＵ相へ、すなわちコイル１４Ｃからコイル１４Ａへ通電を行う。２回目の初期セット（デューティスイープ制御）では、Ｗ相からＶ相へ、すなわちコイル１４Ａからコイル１４Ｂへ通電を行う。また、強制駆動では、Ｕ相からＶ相へ、すなわちコイル１４Ａからコイル１４Ｂへ通電を行い、その後の強制駆動又は誘起駆動では、「Ｕ→Ｗ」、「Ｖ→Ｗ」、「Ｖ→Ｗ」、・・・「Ｕ→Ｖ」の方向と順序で各相のコイル１４Ａ〜１４Ｃへ通電を行うようになっている。

ここで、初期セット１回目（デューティスイープ制御）から強制駆動又は誘起駆動を実行するまでの各相Ｕ，Ｖ，Ｗを含むステータ１４とマグネットロータ１５との位置関係について説明する。図５（Ａ）〜（Ｆ）に、モータ停止状態におけるステータ１４とマグネットロータ１５との位置関係につき考えられる位置関係を概念図により示す。図６に、上記した制御ロジックの流れに伴う通電相の変化と、ステータ１４とマグネットロータ１５との位置関係の変化を概念図により示す。図５（Ａ）〜（Ｆ）に示すモータ停止状態から、初期セット１回目（デューティスイープ制御）が行われることにより、マグネットロータ１５がゆっくり回り始めて図６（Ａ）に示す状態となる。その後、初期セット２回目（デューティスイープ制御）が行われることにより、マグネットロータ１５が更に３０°回転して図６（Ｂ）に示す状態となる。その後、強制駆動が行われることにより、マグネットロータ１５が更に３０°回転して図６（Ｃ）に示す状態となる。その後、強制駆動又は誘起駆動が行われることにより、マグネットロータ１５が更に順次３０°ずつ順次回転して図６（Ｄ），（Ｅ）に示す状態となる。

ここで、誘起駆動について説明する。図７に、誘起駆動時に制御回路１２により実行される各相通電タイミングと各相コイル端子電圧変化をタイムチャートにより示す。制御回路１２は、駆動回路１３の各トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６のベース（ゲート）に対する通電を制御することにより、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の各コイル１４Ａ〜１４Ｃに対する通電を制御する。図７において、「ＵＨ，ＶＨ，ＷＨ」はそれぞれＵ相、Ｖ相、Ｗ相をハイレベルとするＨｉ側ゲートを示し、「ＵＬ，ＶＬ，ＷＬ」はそれぞれＵ相、Ｖ相、Ｗ相をロウレベルとするＬｏｗ側ゲートを示す。図７に示すように、Ｈｉ側ゲート及びＬｏｗ側ゲートの通電を制御することにより、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の各コイル１４Ａ〜１４Ｃが通電され各相コイル端子電圧が生じることが分かる。

図８に、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の各コイル１４Ａ〜１４Ｃの端子電圧の変化をタイムチャートにより示す。このチャートから分かるように、各コイル１４Ａ〜１４Ｃは、「１２０°通電」と「６０°非通電」を交互に受ける。図８において、時刻ｔ１で、非通電に切り替えられると、最初にパルス状電圧として正の逆起電力が生じ、その後に誘起電圧が増加する。次に、時刻ｔ２で、通電に切り替えられてから、時刻ｔ３で非通電に切り替えられるまでの間で、正の定電圧により推移する。そして、時刻ｔ３で、非通電に切り替えられると、パルス状電圧として負の逆起電力が生じ、その後に誘起電圧が減少する。そして、時刻ｔ４で、通電に切り替えられると、負の定電圧により推移する。制御回路１２は、逆起電圧の後に生じる誘起電圧を利用してロータ位置を検出するようになっている。制御回路１２は、上記のように検出されるロータ位置に基づいてＵ相、Ｖ相及びＷ相の各コイル１４Ａ〜１４Ｃに対する通電を制御する。すなわち、制御回路１２は、ステータ１４の各相のコイル１４Ａ〜１４Ｃに対する通電を順次切り換えることによりマグネットロータ１５を回転させると共に、上記したように各相のコイル１４Ａ〜１４Ｃに生じる誘起電圧に基づいてロータ位置を検出し、その検出されたロータ位置に基づいて各相のコイル１４Ａ〜１４Ｃに対する通電を制御する誘起駆動を行うようになっている。

ここで、図２で説明した誘起駆動時の進角制御は、例えば、図７に示すように各相コイル端子電圧の推移に対する各相のコイル１４Ａ〜１４Ｃへの通電タイミングを標準タイミングとすると、その標準タイミングよりも通電タイミングを進める制御を意味する。標準タイミングからの進角値として、例えば、「５〜１５°」が考えられる。

以上説明したこの実施形態のブラシレスモータの駆動装置によれば、誘起駆動を行う前に、２回の初期セットにより、ステータ１４の各相のコイル１４Ａ〜１４Ｃに対する通電デューティを連続して２回スイープさせるので、マグネットロータ１５がゆっくりと回って所定の初期位置にセットされ、ステータ１４との間で起動可能（強制駆動可能）な状態となる。また、初期セットが連続して２回行われるので、２回目のスイープによりマグネットロータ１５が「デッドポイント」に止まることがない。「デッドポイント」は、後に強制駆動が行われてもマグネットロータ１５が回転しない位置である。例えば、モータ停止状態におけるステータ１４とマグネットロータ１５との位置関係が、図９（Ａ）,（Ｂ）（図５（Ｅ），（Ｆ））に示す状態にあったとする。このとき、初期セット１回目により「Ｗ→Ｕ」の通電により１回目のスイープを行うことにより、ステータ１４とマグネットロータ１５との位置関係は、図１０（Ａ）に示すようなデッドポイントの状態になってしまうことがある。しかし、その後に初期セット２回目により「Ｗ→Ｖ」の通電を行うことにより、図１０（Ｂ）に示すように、マグネットロータ１５が「６０°」だけ逆転して、ステータ１４とマグネットロータ１５との位置関係が図６（Ｂ）と同じ状態になる。すなわち、その後に「Ｕ→Ｖ」の通電により強制駆動が可能な状態となるのである。ここで、初期セット２回目の「Ｗ→Ｖ」の通電によりマグネットロータ１５がデッドポイントに止まる懸念はある。しかし、この場合における「Ｗ→Ｖ」通電前のマグネットロータ１５について考えられる位置は、図１１（Ａ），（Ｂ）に示す状態であり、この状態は、初期セット１回目による「Ｗ→Ｕ」通電後の状態とは異なる。つまり、特に３相のブラシレスモータ１１について、初期セットを連続して２回行うことで、２回目のスイープによりマグネットロータ１５がデッドポイントに止まることを防止することができる。このため、特に３相のブラシレスモータ１１につき、マグネットロータ１５が何れの位置に停止しているかにかかわらず、ブラシレスモータ１１を起動可能な状態とすることができる。

この実施形態では、各相のコイル１４Ａ〜１４Ｃに対する通電は、３相全波駆動方式で行われる。従って、上記した初期セットを行うことで、マグネットロータ１５がステータ１４との間で効率よく強制駆動可能な位置関係となる。このため、特に、３相のブラシレスモータ１１につき、効率良く起動可能な状態にすることができる。

また、この実施形態では、初期セット１回目及び初期セット２回目のスイープは、通電デューティを短い時間から長い時間へ徐々に変化させるものであることから、マグネットロータ１５が停止状態から確実に回り始める。このため、ブラシレスモータ１１を確実に起動可能状態に設定することができる。

この実施形態では、初期セット２回目の後、すなわちマグネットロータ１５が所定の初期位置にセットされてから誘起駆動を行う前に、特定相（Ｕ→Ｖ）のコイル１４Ａ〜１４Ｃに対して強制的に通電する強制駆動を行うようにしている。従って、マグネットロータ１５が所定の初期位置にセットされた状態で特定相のコイル１４Ａ〜１４Ｃに強制的に通電が行われるので、マグネットロータ１５が確実に起動し始める。このため、誘起駆動を行う前にブラシレスモータ１１を確実に起動させることができる。また、このときの強制駆動とマグネットロータ１５の回転が安定するまでの一定期間の通電デューティ値ＤＹは、所定の一定値（この場合「５０％」）に設定される。従って、マグネットロータ１５の起動の勢いが中程度に抑えられ、マグネットロータ１５が目的位置を通り過ぎて回転することが抑えられる。この意味で、起動時のマグネットロータ１５の脱調を防止することができる。

この実施形態によれば、誘起駆動では、各相のコイル１４Ａ〜１４Ｃに対する通電タイミングを進角させるので、各相のコイル１４Ａ〜１４Ｃへの通電タイミングに対するマグネットロータ１５の回転の追従性が良くなる。一方、強制駆動とマグネットロータ１５の回転が安定するまでの一定期間は、各相のコイル１４Ａ〜１４Ｃへの通電タイミングを進角させないので、各相のコイル１４Ａ〜１４Ｃへの通電タイミングに対するマグネットロータ１５の回転の追従性が悪化することがない。このため、起動時にマグネットロータ１５の回転の安定性を確保することができ、起動後にマグネットロータ１５を効率良く回転させてモータ効率を向上させることができる。

この実施形態によれば、３相のブラシレスモータ１１は、ハイブリッド車又は電気自動車に使用されるウォータポンプの駆動源として使用される。従って、ハイブリッド車又は電気自動車に使用されるウォータポンプのブラシレスモータ１１として、上記と同様の作用効果を得ることができる。

なお、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更して以下のように実施することもできる。

（１）前記実施形態では、最初の強制駆動の前に、１回目と２回目の２回の初期セットを行うように構成したが、この初期セットを１回だけ行うようにしてもよい。すなわち、図１２に示すように、図２のステップ１１０，１２０とは異なり、ステップ１３０の強制駆動前に、ステップ１１５の１回だけの初期セット（デューティスイープ制御）を行うようにしてもよい。このときの制御ロジックに対応した通電相の変化は、図１３にフローチャートに示す通りである。

（２）前記実施形態では、本発明の駆動装置を３相のブラシレスモータ１１に具体化したが、３相以外の相数のブラスレスモータにも適宜具体化することができる。

ブラシレスモータとそのコントローラの構成を示す電気回路図。 制御ロジックを示す概念図。 各相のコイルに対する通電デューティ値変化を示すタイムチャート。 通電相変化を示すフローチャート。 モータ停止状態のステータとマグネットロータとの位置関係を示す概念図。 通電相変化、ステータとマグネットロータとの位置関係変化を示す概念図。 誘起駆動時の各相通電タイミングと各相コイル端子電圧変化を示すタイムチャート。 各相コイルの端子電圧変化を示すタイムチャート。 モータ停止状態のステータとマグネットロータとの位置関係を示す概念図。 初期セット１回目後と２回目後のステータとマグネットロータとの位置関係を示す概念図。 Ｗ→Ｖ通電前のステータとマグネットロータとの位置関係を示す概念図。 制御ロジックを示す概念図。 通電相変化を示すフローチャート。

符号の説明

１０ コントローラ（駆動装置）
１１ ブラシレスモータ
１２ 制御回路
１３ 駆動回路
１４ ステータ
１４Ａ〜１４Ｃ コイル
１５ マグネットロータ
ＤＹ 通電デューティ値

Claims (8)

1. 複数相のコイルを有するステータと、前記ステータに設けられるマグネットロータとを備えたブラシレスモータについて、前記各相のコイルに対する通電を順次切り換えることにより前記マグネットロータを回転させると共に、前記各相のコイルに生じる誘起電圧に基づいて前記マグネットロータの位置を検出し、その検出位置に基づいて前記各相のコイルに対する通電を制御する誘起駆動を行うブラシレスモータの駆動装置であって、
   前記各相のコイルに対する通電はデューティ制御によるものであり、前記誘起駆動を行う前に、前記マグネットロータを所定の初期位置にセットするために前記各相のコイルに対する通電デューティをスイープさせる初期セットを行うことを特徴とするブラシレスモータの駆動装置。
2. ３相のコイルを有するステータと、前記ステータに設けられたマグネットロータとを備えたブラシレスモータについて、前記各相のコイルに対する通電を順次切り換えることにより前記マグネットロータを回転させると共に、前記各相のコイルに生じる誘起電圧に基づいて前記マグネットロータの位置を検出し、その検出位置に基づいて前記各相のコイルに対する通電を制御する誘起駆動を行うブラシレスモータの駆動装置であって、
   前記各相のコイルに対する通電はデューティ制御によるものであり、前記誘起駆動を行う前に、前記マグネットロータを所定の初期位置にセットするために前記各相のコイルに対する通電デューティをスイープさせる初期セットを少なくとも２回行うことを特徴とするブラシレスモータの駆動装置。
3. 前記各相のコイルに対する通電は、３相全波駆動方式であることを特徴とする請求項２に記載のブラシレスモータの駆動装置。
4. 前記初期セットのスイープは、前記通電デューティを短い時間から長い時間へ徐々に変化させることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のブラシレスモータの駆動装置。
5. 前記初期セットが行われてから前記誘起駆動を行う前に、特定相のコイルに対して強制的に通電する強制駆動を行うことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のブラシレスモータの駆動装置。
6. 前記強制駆動と前記マグネットロータの回転が安定するまでの一定期間の通電デューティ値は、所定の一定値であることを特徴とする請求項５に記載のブラシレスモータの駆動装置。
7. 前記誘起駆動は、前記各相のコイルに対する通電タイミングを進角させて行い、前記強制駆動と前記マグネットロータの回転が安定するまでの一定期間は、前記各相のコイルに対する通電タイミングを進角させないで行うことを特徴とする請求項５又は６に記載のブラシレスモータの駆動装置。
8. 前記ブラシレスモータは、ハイブリッド車又は電気自動車に使用されるウォータポンプの駆動源であることを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載のブラシレスモータの駆動装置。

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