JP3352078B2 - ブラシレス直流モータの回転子位置検出装置 - Google Patents
ブラシレス直流モータの回転子位置検出装置Info
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- 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
- H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はブラシレス直流モー
タに関し、特にブラシレス直流モータの回転子位置検出
装置に関する。
タに関し、特にブラシレス直流モータの回転子位置検出
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】冷蔵庫／エアコン用の圧縮機並びに洗濯
機の可変速運転を具現するために現在一番多く用いてい
るモータは、他のモータに比べて効率が高く且つ制御し
易いブラシレス直流(Brushless DC; BLDC)モータであ
る。ブラシレス直流モータを運転するためには固定子の
磁束を回転子で発生する永久磁石の磁束と電気的に直角
またはある角度を有するように制御すべきである。これ
のためには、まず、常に回転子がどの位置にあるか検出
し、検出された回転子の位置に基づいて固定子の磁束発
生位置が決定されるようにインバータのスイッチング素
子のスイッチング状態を調整する方式でモータの速度を
制御する。従って、ブラシレス直流モータの速度制御の
構成において回転子の位置を検出する構成は必須であ
る。また、ブラシレス直流モータの駆動方式は、印加さ
れる相電流の波形に応じて矩形波電流方式と正弦波電流
方式とに分けられる。
機の可変速運転を具現するために現在一番多く用いてい
るモータは、他のモータに比べて効率が高く且つ制御し
易いブラシレス直流(Brushless DC; BLDC)モータであ
る。ブラシレス直流モータを運転するためには固定子の
磁束を回転子で発生する永久磁石の磁束と電気的に直角
またはある角度を有するように制御すべきである。これ
のためには、まず、常に回転子がどの位置にあるか検出
し、検出された回転子の位置に基づいて固定子の磁束発
生位置が決定されるようにインバータのスイッチング素
子のスイッチング状態を調整する方式でモータの速度を
制御する。従って、ブラシレス直流モータの速度制御の
構成において回転子の位置を検出する構成は必須であ
る。また、ブラシレス直流モータの駆動方式は、印加さ
れる相電流の波形に応じて矩形波電流方式と正弦波電流
方式とに分けられる。
【０００３】以下、従来の技術によるブラシレス直流モ
ータの回転子位置検出装置を添付図面を参照して説明す
る。図１は従来の技術によるブラシレス直流モータの速
度制御装置の構成を示すもので、ブラシレス直流モータ
１へ出力するインバータ７と、誘起電圧の位相を検出し
て回転子の位置を検知する回転子位置検出部２と、回転
子位置検出部２で検出した信号によってブラシレス直流
モータ１の駆動速度を検出する速度検出部３と、速度検
出部３から入力される速度検出信号を運転制御部（図示
せず）から入力される速度指令から減算して速度誤差を
求める減算器４と、減算器４から出力される速度誤差に
対応する電圧指令（電圧の大きさ）を出力する速度制御
部５と、回転子位置検出部２から入力される信号及び速
度制御部５から入力される電圧指令によりインバータ７
のスイッチング時間を決定する電圧制御部６と、電圧制
御部６で決定されたスイッチング時間に相応するように
直流を可変周波数の電圧として出力するインバータ７
と、前記インバータ７から供給される電圧により駆動さ
れるブラシレス直流モータ１とを備える。
ータの回転子位置検出装置を添付図面を参照して説明す
る。図１は従来の技術によるブラシレス直流モータの速
度制御装置の構成を示すもので、ブラシレス直流モータ
１へ出力するインバータ７と、誘起電圧の位相を検出し
て回転子の位置を検知する回転子位置検出部２と、回転
子位置検出部２で検出した信号によってブラシレス直流
モータ１の駆動速度を検出する速度検出部３と、速度検
出部３から入力される速度検出信号を運転制御部（図示
せず）から入力される速度指令から減算して速度誤差を
求める減算器４と、減算器４から出力される速度誤差に
対応する電圧指令（電圧の大きさ）を出力する速度制御
部５と、回転子位置検出部２から入力される信号及び速
度制御部５から入力される電圧指令によりインバータ７
のスイッチング時間を決定する電圧制御部６と、電圧制
御部６で決定されたスイッチング時間に相応するように
直流を可変周波数の電圧として出力するインバータ７
と、前記インバータ７から供給される電圧により駆動さ
れるブラシレス直流モータ１とを備える。
【０００４】次に、このように構成された従来の技術に
よるブラシレス直流モータの速度制御動作を説明する。
まず、１２０゜区間にのみ電流の流れる２相通電方式に
おいて、運転制御部（図示せず）から出力された速度指
令ωr *と速度検出部３から出力された速度検出信号ωr
を減算器４で減算した後、その速度の誤差を速度制御部
５に出力する。この際、速度検出部３の出力の速度検出
信号ωr は回転子位置検出部２の出力により計算され
る。回転子位置検出部２はエンコーダ又はホールセンサ
等から構成され、ブラシレス直流モータ１の回転子の位
置を検知し、該検知値を速度検出部３及び電圧制御部６
に出力する。次いで、速度制御部５は減算器４から出力
された速度誤差に相当する電圧信号（電圧指令）を電圧
制御部６に出力する。そして、電圧制御部６は速度制御
部５から出力された電圧信号に基づいてインバータ７の
スイッチング状態を決定して速度制御を行う。
よるブラシレス直流モータの速度制御動作を説明する。
まず、１２０゜区間にのみ電流の流れる２相通電方式に
おいて、運転制御部（図示せず）から出力された速度指
令ωr *と速度検出部３から出力された速度検出信号ωr
を減算器４で減算した後、その速度の誤差を速度制御部
５に出力する。この際、速度検出部３の出力の速度検出
信号ωr は回転子位置検出部２の出力により計算され
る。回転子位置検出部２はエンコーダ又はホールセンサ
等から構成され、ブラシレス直流モータ１の回転子の位
置を検知し、該検知値を速度検出部３及び電圧制御部６
に出力する。次いで、速度制御部５は減算器４から出力
された速度誤差に相当する電圧信号（電圧指令）を電圧
制御部６に出力する。そして、電圧制御部６は速度制御
部５から出力された電圧信号に基づいてインバータ７の
スイッチング状態を決定して速度制御を行う。
【０００５】この際、上記したように回転子位置検出部
２の構成としてエンコーダ、ホールセンサ等を使用する
ことができるが、冷蔵庫／エアコン用の圧縮機の場合に
は温度／圧力等の環境的要因に起因してセンサを使用し
難いため、モータに印加される電圧又は電流から回転子
の位置を検出しなければならない。すなわち、上述した
駆動方式の中で矩形波電流方式では、電圧又は電流の印
加されない領域における相に誘起される相電圧から回転
子の位置を検出することができる。言い換えれば、電圧
又は電流の印加されない開放相(open phase)の相電圧が
ゼロとなる点を検出することにより、電気角で６０゜毎
の回転子の位置を検出することができる。しかし、正弦
波電流駆動方式では、回転子の位置にかかわらずＡ、
Ｂ、Ｃの３相には常に電圧又は電流が印加されるので、
矩形波電流制御方式のように開放相の誘起電圧情報を用
いて回転子の位置を検出することができない。従って、
Ａ、Ｂ、Ｃの３相の電圧及び電流をすべて検出して回転
子の位置を検出する。
２の構成としてエンコーダ、ホールセンサ等を使用する
ことができるが、冷蔵庫／エアコン用の圧縮機の場合に
は温度／圧力等の環境的要因に起因してセンサを使用し
難いため、モータに印加される電圧又は電流から回転子
の位置を検出しなければならない。すなわち、上述した
駆動方式の中で矩形波電流方式では、電圧又は電流の印
加されない領域における相に誘起される相電圧から回転
子の位置を検出することができる。言い換えれば、電圧
又は電流の印加されない開放相(open phase)の相電圧が
ゼロとなる点を検出することにより、電気角で６０゜毎
の回転子の位置を検出することができる。しかし、正弦
波電流駆動方式では、回転子の位置にかかわらずＡ、
Ｂ、Ｃの３相には常に電圧又は電流が印加されるので、
矩形波電流制御方式のように開放相の誘起電圧情報を用
いて回転子の位置を検出することができない。従って、
Ａ、Ｂ、Ｃの３相の電圧及び電流をすべて検出して回転
子の位置を検出する。
【０００６】このように前述のようなセンサを使用せず
に回転子の位置を検出するための回転子位置検出部２の
構成は、図３に示すように、インバータ７から出力され
た各相の電流に相当する所定の交流電圧より各相の電流
を検出する電流検出部５１と、インバータ７から出力さ
れた各相の電圧に相当する所定の交流電圧より各相の電
圧を検出する電圧検出部５２と、電流検出部５１で検出
されたＡ相の電流及び電圧検出部５２で検出されたＡ相
の電圧に基づいて回転子の位置を検出する第１位置検出
部５３と、電流検出部５１で検出されたＢ相の電流及び
電圧検出部５２で検出されたＢ相の電圧に基づいて回転
子の位置を検出する第２位置検出部５４と、電流検出部
５１で検出されたＣ相の電流及び電圧検出部５２で検出
されたＣ相の電圧に基づいて回転子の位置を検出する第
３位置検出部５５とから構成される。
に回転子の位置を検出するための回転子位置検出部２の
構成は、図３に示すように、インバータ７から出力され
た各相の電流に相当する所定の交流電圧より各相の電流
を検出する電流検出部５１と、インバータ７から出力さ
れた各相の電圧に相当する所定の交流電圧より各相の電
圧を検出する電圧検出部５２と、電流検出部５１で検出
されたＡ相の電流及び電圧検出部５２で検出されたＡ相
の電圧に基づいて回転子の位置を検出する第１位置検出
部５３と、電流検出部５１で検出されたＢ相の電流及び
電圧検出部５２で検出されたＢ相の電圧に基づいて回転
子の位置を検出する第２位置検出部５４と、電流検出部
５１で検出されたＣ相の電流及び電圧検出部５２で検出
されたＣ相の電圧に基づいて回転子の位置を検出する第
３位置検出部５５とから構成される。
【０００７】又、第１〜第３位置検出部５３〜５５の各
々は、電流検出部５１から出力された各相の相電流を積
分する第１積分部７１と、電圧検出部５２から出力され
た各相の仮想中性点に対する電圧を積分する第２積分部
７２と、第１積分部７１から出力された信号と比例係数
Ｒとを演算した信号、第２積分部７２から出力された信
号、及び上記の相電流に比例係数Ｌを演算した信号を混
合する混合部７３と、混合部７３から出力された信号と
予め定められた信号とを比較してその結果の信号を出力
する比較器７４とから構成される。
々は、電流検出部５１から出力された各相の相電流を積
分する第１積分部７１と、電圧検出部５２から出力され
た各相の仮想中性点に対する電圧を積分する第２積分部
７２と、第１積分部７１から出力された信号と比例係数
Ｒとを演算した信号、第２積分部７２から出力された信
号、及び上記の相電流に比例係数Ｌを演算した信号を混
合する混合部７３と、混合部７３から出力された信号と
予め定められた信号とを比較してその結果の信号を出力
する比較器７４とから構成される。
【０００８】以下、このように構成された回転子位置検
出部２の回転子位置検出動作を説明する。まず、インバ
ータ７からブラシレス直流モータ（ＢＬＤＣモータ）１
の固定子の各相Ａ、Ｂ、Ｃへ図２に示すような所定の交
流電圧が供給される。ブラシレス直流モータ１はインバ
ータ７から出力された各相の所定の交流電圧に基づいて
所定の動力を発生させる。回転子位置検出部２はインバ
ータ７から出力された各相の所定の交流電圧・電流に基
づいてブラシレス直流モータ１の回転子の位置を検出し
てその結果の信号を出力する。
出部２の回転子位置検出動作を説明する。まず、インバ
ータ７からブラシレス直流モータ（ＢＬＤＣモータ）１
の固定子の各相Ａ、Ｂ、Ｃへ図２に示すような所定の交
流電圧が供給される。ブラシレス直流モータ１はインバ
ータ７から出力された各相の所定の交流電圧に基づいて
所定の動力を発生させる。回転子位置検出部２はインバ
ータ７から出力された各相の所定の交流電圧・電流に基
づいてブラシレス直流モータ１の回転子の位置を検出し
てその結果の信号を出力する。
【０００９】すなわち、回転子位置検出部２内の電流検
出部５１はインバータ７から出力された各相の電流に対
応する所定の交流電圧より各相の電流を検出し、電圧検
出部５２はインバータ７から出力された各相の電圧に対
応する所定の交流電圧より各相の電圧を検出する。第１
位置検出部５３は電流検出部５１で検出されたＡ相の電
流及び電圧検出部５２で検出されたＡ相の電圧に基づい
て回転子の位置を検出する。すなわち、第１位置検出部
５３内の第１積分部７１は電流検出部５１から出力され
たＡ相の相電流を積分し、第２積分部７２は電圧検出部
５２から出力されたＡ相の仮想中性点に対する電圧を積
分し、混合部７３は第２積分部７２から出力された信
号、第１積分部７１から出力された信号と比例係数Ｒと
を演算した信号、及び上記の相電流に比例係数Ｌを演算
した信号を混合した後その結果の信号を出力し、比較器
７４は混合部７３から出力された信号と予め定められた
信号とを比較してその結果の信号を出力する。
出部５１はインバータ７から出力された各相の電流に対
応する所定の交流電圧より各相の電流を検出し、電圧検
出部５２はインバータ７から出力された各相の電圧に対
応する所定の交流電圧より各相の電圧を検出する。第１
位置検出部５３は電流検出部５１で検出されたＡ相の電
流及び電圧検出部５２で検出されたＡ相の電圧に基づい
て回転子の位置を検出する。すなわち、第１位置検出部
５３内の第１積分部７１は電流検出部５１から出力され
たＡ相の相電流を積分し、第２積分部７２は電圧検出部
５２から出力されたＡ相の仮想中性点に対する電圧を積
分し、混合部７３は第２積分部７２から出力された信
号、第１積分部７１から出力された信号と比例係数Ｒと
を演算した信号、及び上記の相電流に比例係数Ｌを演算
した信号を混合した後その結果の信号を出力し、比較器
７４は混合部７３から出力された信号と予め定められた
信号とを比較してその結果の信号を出力する。
【００１０】第２位置検出部５４は電流検出部５１で検
出されたＢ相の電流及び電圧検出部５２で検出されたＢ
相の電圧に基づいて回転子の位置を検出する。すなわ
ち、第２位置検出部５４内の第１積分部７１は電流検出
部５１から出力されたＢ相の電流を積分し、第２積分部
７２は電圧検出部５２から出力されたＢ相の電圧を積分
し、混合部７３は第２積分部７２から出力された信号、
第１積分部７１から出力された信号と比例係数Ｒとを演
算した信号、及び上記の相電流に比例係数Ｌを演算した
信号を混合した後その結果の信号を出力し、比較器７４
は混合部７３から出力された信号と予め定められた信号
とを比較してその結果の信号を出力する。
出されたＢ相の電流及び電圧検出部５２で検出されたＢ
相の電圧に基づいて回転子の位置を検出する。すなわ
ち、第２位置検出部５４内の第１積分部７１は電流検出
部５１から出力されたＢ相の電流を積分し、第２積分部
７２は電圧検出部５２から出力されたＢ相の電圧を積分
し、混合部７３は第２積分部７２から出力された信号、
第１積分部７１から出力された信号と比例係数Ｒとを演
算した信号、及び上記の相電流に比例係数Ｌを演算した
信号を混合した後その結果の信号を出力し、比較器７４
は混合部７３から出力された信号と予め定められた信号
とを比較してその結果の信号を出力する。
【００１１】第３位置検出部５５は電流検出部５１で検
出されたＣ相の電流及び電圧検出部５２で検出されたＣ
相の電圧に基づいて回転子の位置を検出する。すなわ
ち、第３位置検出部５５内の第１積分部７１は電流検出
部５１から出力されたＣ相の電流を積分し、第２積分部
７２は電圧検出部５２から出力されたＣ相の電圧を積分
し、混合部７３は前記第２積分部７２から出力された信
号、第１積分部７１から出力された信号と比例係数Ｒと
を演算した信号、及び上記の相電流に比例係数Ｌを演算
した信号を混合した後その結果の信号を出力し、比較器
７４は混合部７３から出力された信号と予め定められた
信号とを比較してその結果の信号を出力する。
出されたＣ相の電流及び電圧検出部５２で検出されたＣ
相の電圧に基づいて回転子の位置を検出する。すなわ
ち、第３位置検出部５５内の第１積分部７１は電流検出
部５１から出力されたＣ相の電流を積分し、第２積分部
７２は電圧検出部５２から出力されたＣ相の電圧を積分
し、混合部７３は前記第２積分部７２から出力された信
号、第１積分部７１から出力された信号と比例係数Ｒと
を演算した信号、及び上記の相電流に比例係数Ｌを演算
した信号を混合した後その結果の信号を出力し、比較器
７４は混合部７３から出力された信号と予め定められた
信号とを比較してその結果の信号を出力する。
【００１２】以下、上述した回転子位置検出の原理を前
記のブラシレス直流モータを数式でモデリングして説明
する。まず、ブラシレス直流モータをモデリングすると
数式１の通りである。
記のブラシレス直流モータを数式でモデリングして説明
する。まず、ブラシレス直流モータをモデリングすると
数式１の通りである。
【数１】 ここで、Ｖabc は仮想中性点に対するＡ、Ｂ、Ｃの３相
の各々の相電圧を示し、ｉabc はＡ、Ｂ、Ｃの３相の各
々の相電流、ＲはＡ、Ｂ、Ｃの３相に対する相抵抗行
列、ＬはＡ、Ｂ、Ｃの３相に対する相インダクタンス行
列、ｅabc は各相に誘起される誘起電圧である。
の各々の相電圧を示し、ｉabc はＡ、Ｂ、Ｃの３相の各
々の相電流、ＲはＡ、Ｂ、Ｃの３相に対する相抵抗行
列、ＬはＡ、Ｂ、Ｃの３相に対する相インダクタンス行
列、ｅabc は各相に誘起される誘起電圧である。
【００１３】そして、永久磁石が回転子のコアに取り付
けられている永久磁石表面取付型のブラシレス直流モー
タの場合には回転子の位置に対するリラクタンスの変化
がないので、Ｌａ＝Ｌｂ＝Ｌｃである。従って、上記数
式１における相誘起電圧ｅab c は下記の数式２のように
モータの速度に比例し回転子の位置に応じて正弦波に変
換する関数で図４の通りである。
けられている永久磁石表面取付型のブラシレス直流モー
タの場合には回転子の位置に対するリラクタンスの変化
がないので、Ｌａ＝Ｌｂ＝Ｌｃである。従って、上記数
式１における相誘起電圧ｅab c は下記の数式２のように
モータの速度に比例し回転子の位置に応じて正弦波に変
換する関数で図４の通りである。
【数２】 前記の誘起電圧ｅabc は回転子位置情報を含んでいるの
で、誘起電圧の情報から回転子の位置を検出することが
できる。
で、誘起電圧の情報から回転子の位置を検出することが
できる。
【００１４】しかし、モータの電流を正弦波に制御する
場合、誘起電圧ｅabc は測定不能であって数式１から類
推すべきなので、数式１における誘起電圧ｅabc は下記
の数式３によって表わすことができる。しかし、数式３
には電流の微分項があって回路やアルゴリズム上で具現
し難いため、下記の数式４のように両辺を積分して求め
る。
場合、誘起電圧ｅabc は測定不能であって数式１から類
推すべきなので、数式１における誘起電圧ｅabc は下記
の数式３によって表わすことができる。しかし、数式３
には電流の微分項があって回路やアルゴリズム上で具現
し難いため、下記の数式４のように両辺を積分して求め
る。
【数３】
【数４】
【００１５】ここで、誘起電圧の積分値は上記の数式２
から下記の数式５のように表わすことができるので、上
記の数式４で求めた誘起電圧の積分値から回転子の位置
を検出することができる。
から下記の数式５のように表わすことができるので、上
記の数式４で求めた誘起電圧の積分値から回転子の位置
を検出することができる。
【数５】 このように、回転子位置検出部２は前記のＡ、Ｂ、Ｃの
３相の各相毎に積分して得られた誘起電圧の信号がゼロ
となる点を検出して回転子の位置を検出することができ
る。
３相の各相毎に積分して得られた誘起電圧の信号がゼロ
となる点を検出して回転子の位置を検出することができ
る。
【００１６】しかし、従来の技術に係るブラシレス直流
モータの回転子位置検出装置は次のような問題点があっ
た。第１に、回転子の位置を検出するためにＡ、Ｂ、Ｃ
の３相の電圧及び電流をすべて検出する必要があるの
で、相電圧／相電流測定用の抵抗及び絶縁部を必要とし
て製品コストの上昇をもたらす。第２に、Ａ、Ｂ、Ｃの
３相の電圧及び電流信号の各々に対して誘起電圧の積分
値を得るための積分回路、比較器等の素子を多く必要と
するため、コストの上昇は勿論、回路の占める面積が増
加する。
モータの回転子位置検出装置は次のような問題点があっ
た。第１に、回転子の位置を検出するためにＡ、Ｂ、Ｃ
の３相の電圧及び電流をすべて検出する必要があるの
で、相電圧／相電流測定用の抵抗及び絶縁部を必要とし
て製品コストの上昇をもたらす。第２に、Ａ、Ｂ、Ｃの
３相の電圧及び電流信号の各々に対して誘起電圧の積分
値を得るための積分回路、比較器等の素子を多く必要と
するため、コストの上昇は勿論、回路の占める面積が増
加する。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題点
を解決するためになされたものであり、その目的は、モ
ータの仮想中性点に対する電圧及び１相の電流だけで回
転子の位置を検出することにより位置検出に必要な回路
部の部品数を低減させて材料費を低減し、且つ位置検出
回路部の占める面積を減らすためのブラシレス直流モー
タの回転子位置検出装置を提供することにある。
を解決するためになされたものであり、その目的は、モ
ータの仮想中性点に対する電圧及び１相の電流だけで回
転子の位置を検出することにより位置検出に必要な回路
部の部品数を低減させて材料費を低減し、且つ位置検出
回路部の占める面積を減らすためのブラシレス直流モー
タの回転子位置検出装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達するための
本発明のブラシレス直流モータの回転子位置検出装置の
特徴は、ブラシレス直流モータの回転子位置検出装置で
あって、ブラシレス直流モータに接続される３相の電源
ラインの仮想中性点を介して入力される信号を積分して
出力する第１積分部と、ブラシレス直流モータに接続さ
れる３相の電源ラインのうちの１相の電源ラインから入
力される信号を積分して出力する第２積分部と、第１積
分部から出力された信号、第２積分部から出力された信
号と比例係数Ｒとを演算した信号、及び上記１相の電流
に比例係数Ｌを演算した信号を混合して上記１相の信号
として出力する演算部と、演算部から出力された１相の
信号と予め定められた第１基準値とを比較する第１比較
部と、演算部から出力された１相の信号と予め定められ
た第２、第３基準値とをそれぞれ比較する第２比較部
と、第１及び第２比較部から出力された信号を演算して
位置信号を計算する位置信号計算部とを備えることにあ
る。
本発明のブラシレス直流モータの回転子位置検出装置の
特徴は、ブラシレス直流モータの回転子位置検出装置で
あって、ブラシレス直流モータに接続される３相の電源
ラインの仮想中性点を介して入力される信号を積分して
出力する第１積分部と、ブラシレス直流モータに接続さ
れる３相の電源ラインのうちの１相の電源ラインから入
力される信号を積分して出力する第２積分部と、第１積
分部から出力された信号、第２積分部から出力された信
号と比例係数Ｒとを演算した信号、及び上記１相の電流
に比例係数Ｌを演算した信号を混合して上記１相の信号
として出力する演算部と、演算部から出力された１相の
信号と予め定められた第１基準値とを比較する第１比較
部と、演算部から出力された１相の信号と予め定められ
た第２、第３基準値とをそれぞれ比較する第２比較部
と、第１及び第２比較部から出力された信号を演算して
位置信号を計算する位置信号計算部とを備えることにあ
る。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明によるブラシレス直
流モータの回転子位置検出装置の好適な実施例を詳しく
説明する。 （第１実施例）本発明によるブラシレス直流モータの回
転子位置検出装置の第１実施例は、図５に示すように、
３相の電源ラインの仮想中性点に対する１相の電圧をそ
の仮想中性点を介して入力される信号として積分する第
１積分部２１０と、上記３相の電源ラインのうちの対応
する１相の電流をその１相の電源ラインから入力される
信号として積分する第２積分部２２０と、第１積分部２
１０から出力された信号、第２積分部２２０から出力さ
れた信号と比例係数Ｒとを演算した信号、及び上記１相
の電流に比例係数Ｌを演算した信号を混合して上記１相
の信号として出力する演算部２３０と、演算部２３０か
ら出力された１相の信号と予め定められた第１基準値と
を比較する第１比較部２４０と、演算部２３０から出力
された１相の信号と予め定められた第２、第３基準値と
をそれぞれ比較する第２比較部２５０と、第１、第２比
較部２４０、２５０から出力された信号を演算して位置
信号を計算する位置信号計算部２６０とを備える。
流モータの回転子位置検出装置の好適な実施例を詳しく
説明する。 （第１実施例）本発明によるブラシレス直流モータの回
転子位置検出装置の第１実施例は、図５に示すように、
３相の電源ラインの仮想中性点に対する１相の電圧をそ
の仮想中性点を介して入力される信号として積分する第
１積分部２１０と、上記３相の電源ラインのうちの対応
する１相の電流をその１相の電源ラインから入力される
信号として積分する第２積分部２２０と、第１積分部２
１０から出力された信号、第２積分部２２０から出力さ
れた信号と比例係数Ｒとを演算した信号、及び上記１相
の電流に比例係数Ｌを演算した信号を混合して上記１相
の信号として出力する演算部２３０と、演算部２３０か
ら出力された１相の信号と予め定められた第１基準値と
を比較する第１比較部２４０と、演算部２３０から出力
された１相の信号と予め定められた第２、第３基準値と
をそれぞれ比較する第２比較部２５０と、第１、第２比
較部２４０、２５０から出力された信号を演算して位置
信号を計算する位置信号計算部２６０とを備える。
【００２０】この際、第１比較部２４０は、図６ａに示
すように、演算部２３０から出力された１相の信号と予
め定められた第１基準値とを比較する第１比較器２４１
から構成される。そして、第２比較部２５０は、図６ｂ
に示すように、演算部２３０から出力された１相の信号
と予め定められた第２基準値とを比較する第２比較器２
５１と、演算部２３０から出力された１相の信号と予め
定められた第３基準値とを比較する第３比較器２５２と
から構成される。そして、位置信号計算部２６０は、図
６ｃに示すように、第１比較器２４１から出力された信
号と第２比較器２５１から出力された信号との論理積を
とる第１ＡＮＤゲート２６１と、第１ＡＮＤゲート２６
１で論理積をとった信号と第３比較器２５２から出力さ
れた信号との論理和をとる第１ＯＲゲート２６２とから
構成される。
すように、演算部２３０から出力された１相の信号と予
め定められた第１基準値とを比較する第１比較器２４１
から構成される。そして、第２比較部２５０は、図６ｂ
に示すように、演算部２３０から出力された１相の信号
と予め定められた第２基準値とを比較する第２比較器２
５１と、演算部２３０から出力された１相の信号と予め
定められた第３基準値とを比較する第３比較器２５２と
から構成される。そして、位置信号計算部２６０は、図
６ｃに示すように、第１比較器２４１から出力された信
号と第２比較器２５１から出力された信号との論理積を
とる第１ＡＮＤゲート２６１と、第１ＡＮＤゲート２６
１で論理積をとった信号と第３比較器２５２から出力さ
れた信号との論理和をとる第１ＯＲゲート２６２とから
構成される。
【００２１】このように構成された本発明はＡ、Ｂ、Ｃ
の３相のうち何れか１相の誘起電圧だけで回転子の位置
情報を検出するものであり、例えば上記Ａ、Ｂ、Ｃの３
相のうちＡ相に対する電圧のモデル式は下記の数式６の
通りである。数式６から下記の数式７のように誘起電圧
を積分すると、速度にかかわらずに位置に応じて変わる
Ａ相の情報を得ることができる。
の３相のうち何れか１相の誘起電圧だけで回転子の位置
情報を検出するものであり、例えば上記Ａ、Ｂ、Ｃの３
相のうちＡ相に対する電圧のモデル式は下記の数式６の
通りである。数式６から下記の数式７のように誘起電圧
を積分すると、速度にかかわらずに位置に応じて変わる
Ａ相の情報を得ることができる。
【数６】
【数７】
【００２２】まず、第１積分部２１０は仮想中性点に対
する電圧を積分してその結果の信号を出力する。そし
て、第２積分部２２０は１相の電流を積分してその結果
の信号を出力する。次いで、演算部２３０は第１積分部
２１０から出力された信号、第２積分部２２０から出力
された信号と比例係数Ｒとを演算した信号、及び上記１
相の電流に比例係数Ｌを演算した信号を混合した後、上
記１相の信号として図７に示すように誘起電圧の積分値
（ｘa （ｔ））のｋe ｓｉｎ（θｒ）を出力する。これ
により、第１比較部２４０は演算部２３０から出力され
た１相の信号と予め定められた第１基準値とを比較して
その結果の信号Ｓ１を出力する。すなわち、第１比較部
２４０内の第１比較器２４１は、図６ａに示すように、
演算部２３０から出力された１相の信号とプルアップ抵
抗によって予め設定されたゼロ電位の第１基準値とを比
較した後、その結果の図７に示すような信号Ｓ１を出力
する。第２比較部２５０は演算部２３０から出力された
１相の信号と予め定められた第２、第３基準値とをそれ
ぞれ比較した後、それらの結果の図７に示すような信号
Ｓ２、Ｓ３を出力する。すなわち、第２比較部２５０内
の第２比較器２５１は、演算部２３０から出力された１
相の信号と抵抗Ｒ1 、Ｒ2 による電圧分配によって予め
設定された第２基準値とを比較してその結果の信号Ｓ２
を出力すると共に、第２比較部２５０内の第３比較器２
５２は演算部２３０から出力された１相の信号と抵抗Ｒ
3 、Ｒ4 による電圧分配によって予め設定された第３基
準値とを比較してその結果の信号Ｓ３を出力する。
する電圧を積分してその結果の信号を出力する。そし
て、第２積分部２２０は１相の電流を積分してその結果
の信号を出力する。次いで、演算部２３０は第１積分部
２１０から出力された信号、第２積分部２２０から出力
された信号と比例係数Ｒとを演算した信号、及び上記１
相の電流に比例係数Ｌを演算した信号を混合した後、上
記１相の信号として図７に示すように誘起電圧の積分値
（ｘa （ｔ））のｋe ｓｉｎ（θｒ）を出力する。これ
により、第１比較部２４０は演算部２３０から出力され
た１相の信号と予め定められた第１基準値とを比較して
その結果の信号Ｓ１を出力する。すなわち、第１比較部
２４０内の第１比較器２４１は、図６ａに示すように、
演算部２３０から出力された１相の信号とプルアップ抵
抗によって予め設定されたゼロ電位の第１基準値とを比
較した後、その結果の図７に示すような信号Ｓ１を出力
する。第２比較部２５０は演算部２３０から出力された
１相の信号と予め定められた第２、第３基準値とをそれ
ぞれ比較した後、それらの結果の図７に示すような信号
Ｓ２、Ｓ３を出力する。すなわち、第２比較部２５０内
の第２比較器２５１は、演算部２３０から出力された１
相の信号と抵抗Ｒ1 、Ｒ2 による電圧分配によって予め
設定された第２基準値とを比較してその結果の信号Ｓ２
を出力すると共に、第２比較部２５０内の第３比較器２
５２は演算部２３０から出力された１相の信号と抵抗Ｒ
3 、Ｒ4 による電圧分配によって予め設定された第３基
準値とを比較してその結果の信号Ｓ３を出力する。
【００２３】上記第２、第３基準値がＶr1、−Ｖr2であ
れば交叉角α1 、α2 が下記の数式８のようであり、基
準電圧Ｖr1、−Ｖr2の大きさは誘起電圧定数ｋe よりも
小さな値でなければならない。
れば交叉角α1 、α2 が下記の数式８のようであり、基
準電圧Ｖr1、−Ｖr2の大きさは誘起電圧定数ｋe よりも
小さな値でなければならない。
【数８】 ここで、第２比較部２５０の基準電圧を任意の電圧
Ｖr1、−Ｖr2とする場合、電気的に一周期（電気角３６
０゜）に６つの位置情報を得ることができる。すなわ
ち、第１比較部２４０の出力の０゜と１８０゜のＳ１信
号、第２比較部２５０の出力のα1 と１８０−α1 のＳ
２信号、１８０＋α2 と３６０−α2 のＳ３信号を使用
可能であり、α1 、α2 を任意の角度として選定するこ
とにより種々のＰＷＭ(Pulse Width Modulation)方法に
よりブラシレス直流モータ１４の速度を制御することが
できる。
Ｖr1、−Ｖr2とする場合、電気的に一周期（電気角３６
０゜）に６つの位置情報を得ることができる。すなわ
ち、第１比較部２４０の出力の０゜と１８０゜のＳ１信
号、第２比較部２５０の出力のα1 と１８０−α1 のＳ
２信号、１８０＋α2 と３６０−α2 のＳ３信号を使用
可能であり、α1 、α2 を任意の角度として選定するこ
とにより種々のＰＷＭ(Pulse Width Modulation)方法に
よりブラシレス直流モータ１４の速度を制御することが
できる。
【００２４】一方、実適用上で回転子の位置変化に応じ
た均一の位置情報検出及びその回転子位置に基づくＰＷ
Ｍ制御アルゴリズムの具現を容易にするためには第２比
較部２５０の基準電圧を調節する必要がある。すなわ
ち、Ｖr1＝Ｖr2＝Ｖr ＝√３ｋ e ／２とすると、誘起電
圧の積分値（ｘa （ｔ））と第２比較部２５０の基準電
圧Ｖr1、−Ｖr2との交叉角αは下記の数式９の通りであ
る。
た均一の位置情報検出及びその回転子位置に基づくＰＷ
Ｍ制御アルゴリズムの具現を容易にするためには第２比
較部２５０の基準電圧を調節する必要がある。すなわ
ち、Ｖr1＝Ｖr2＝Ｖr ＝√３ｋ e ／２とすると、誘起電
圧の積分値（ｘa （ｔ））と第２比較部２５０の基準電
圧Ｖr1、−Ｖr2との交叉角αは下記の数式９の通りであ
る。
【数９】
【００２５】この場合、位置信号計算部２６０は、第
１、第２比較部２４０、２５０から出力された信号を演
算し位置信号を計算してその結果の信号Ｓ４を出力す
る。すなわち、位置信号計算部２６０内の第１論理ゲー
ト２６１は第１比較部２４０から出力された信号と第２
比較部２５０から出力された信号Ｓ２との論理積をとり
その結果の信号を出力する。また、位置信号計算部２６
０内の第１ＯＲゲート２６２は第１論理ゲート２６１で
論理積をとった信号と第２比較部２５０から出力された
信号Ｓ３との論理和をとった結果の信号Ｓ４を出力す
る。
１、第２比較部２４０、２５０から出力された信号を演
算し位置信号を計算してその結果の信号Ｓ４を出力す
る。すなわち、位置信号計算部２６０内の第１論理ゲー
ト２６１は第１比較部２４０から出力された信号と第２
比較部２５０から出力された信号Ｓ２との論理積をとり
その結果の信号を出力する。また、位置信号計算部２６
０内の第１ＯＲゲート２６２は第１論理ゲート２６１で
論理積をとった信号と第２比較部２５０から出力された
信号Ｓ３との論理和をとった結果の信号Ｓ４を出力す
る。
【００２６】また図８に示すように、位置信号計算部２
６０はブラシレス直流モータ１４に与えられる回転子位
置信号を６０゜単位で検出することができる。６０゜単
位で検出された回転子位置情報でブラシレス直流モータ
の相電流を正弦波に駆動するためのＰＷＭ方法はいろい
ろあるが、その一例として図９に示すような方法を使用
することができる。すなわち、Ａ相の電流を正弦波に制
御するために一周期（３６０゜）間のＡ相の基準電圧と
三角波とを比較してＡ相に該当するインバータ７のトラ
ンジスタのオン／オフ信号を回転子の位置に依存して予
め計算してルックアップテーブル(look-up-table)に格
納するか、或いは基準トルクに対する回転子位置に依存
したＰＷＭ信号の計算式でトランジスタのオン／オフ信
号を直接計算してＰＷＭ信号を発生させることができ
る。
６０はブラシレス直流モータ１４に与えられる回転子位
置信号を６０゜単位で検出することができる。６０゜単
位で検出された回転子位置情報でブラシレス直流モータ
の相電流を正弦波に駆動するためのＰＷＭ方法はいろい
ろあるが、その一例として図９に示すような方法を使用
することができる。すなわち、Ａ相の電流を正弦波に制
御するために一周期（３６０゜）間のＡ相の基準電圧と
三角波とを比較してＡ相に該当するインバータ７のトラ
ンジスタのオン／オフ信号を回転子の位置に依存して予
め計算してルックアップテーブル(look-up-table)に格
納するか、或いは基準トルクに対する回転子位置に依存
したＰＷＭ信号の計算式でトランジスタのオン／オフ信
号を直接計算してＰＷＭ信号を発生させることができ
る。
【００２７】しかし、位置信号計算部２６０は６０゜単
位で回転子位置情報を検出できるものの、６０゜単位以
内の位置情報は検出できない。すなわち、位置信号計算
部２６０は、回転子が基準位置から０゜と６０゜の位置
にある場合には回転子位置情報を検出することができる
が、２０゜、３５゜等の０゜と６０゜との間の位置情報
は検出することができない。しかし、実際にＰＷＭ信号
を発生するためには図９に示すように０゜と６０゜との
間の任意の位置角に対する情報も必要なので、位置信号
計算部２６０は０゜と６０゜との間の任意の位置角を回
転子の運転速度より近似的に計算する。
位で回転子位置情報を検出できるものの、６０゜単位以
内の位置情報は検出できない。すなわち、位置信号計算
部２６０は、回転子が基準位置から０゜と６０゜の位置
にある場合には回転子位置情報を検出することができる
が、２０゜、３５゜等の０゜と６０゜との間の位置情報
は検出することができない。しかし、実際にＰＷＭ信号
を発生するためには図９に示すように０゜と６０゜との
間の任意の位置角に対する情報も必要なので、位置信号
計算部２６０は０゜と６０゜との間の任意の位置角を回
転子の運転速度より近似的に計算する。
【００２８】すなわち、位置信号計算部２６０は０゜以
前の一定時間の間の回転子の速度ω r（ｔ0）を計算し、
０゜から６０゜まで一定に回転すると仮定して、下記の
数式１０のように回転子の位置を計算する。
前の一定時間の間の回転子の速度ω r（ｔ0）を計算し、
０゜から６０゜まで一定に回転すると仮定して、下記の
数式１０のように回転子の位置を計算する。
【数１０】 上記回転子の位置が６０゜になると、位置信号計算部２
６０は回転子位置情報を検出するようになるので、回転
子の速度から計算された位置を検出された位置情報に修
正して同様な方法で６０゜から１２０゜までの細密な位
置を計算する。
６０は回転子位置情報を検出するようになるので、回転
子の速度から計算された位置を検出された位置情報に修
正して同様な方法で６０゜から１２０゜までの細密な位
置を計算する。
【００２９】（第２実施例）本発明によるブラシレス直
流モータの回転子位置検出装置の第２実施例は、図１０
に示すように、３相の仮想中性点に対する１相の電圧を
積分する第１積分部３１０と、上記１相の電流を積分す
る第２積分部３２０と、第１積分部３１０から出力され
た信号、第２積分部３２０から出力された信号と比例係
数Ｒとを演算した信号、及び上記１相の電流に比例係数
Ｌを演算した信号を混合して上記１相の信号として出力
する演算部３３０と、演算部３３０から出力された１相
の信号と予め定められた第１基準値とを比較する第１比
較部３４０と、演算部３３０から出力された１相の信号
を整流する整流部３５０と、整流部３５０で整流された
１相の信号と予め定められた第２基準値とを比較する第
２比較部３６０と、第１、第２比較部３４０、３６０か
ら出力された信号を演算して位置信号を計算する位置信
号計算部３７０とを備える。
流モータの回転子位置検出装置の第２実施例は、図１０
に示すように、３相の仮想中性点に対する１相の電圧を
積分する第１積分部３１０と、上記１相の電流を積分す
る第２積分部３２０と、第１積分部３１０から出力され
た信号、第２積分部３２０から出力された信号と比例係
数Ｒとを演算した信号、及び上記１相の電流に比例係数
Ｌを演算した信号を混合して上記１相の信号として出力
する演算部３３０と、演算部３３０から出力された１相
の信号と予め定められた第１基準値とを比較する第１比
較部３４０と、演算部３３０から出力された１相の信号
を整流する整流部３５０と、整流部３５０で整流された
１相の信号と予め定められた第２基準値とを比較する第
２比較部３６０と、第１、第２比較部３４０、３６０か
ら出力された信号を演算して位置信号を計算する位置信
号計算部３７０とを備える。
【００３０】第１比較部３４０は、図１１（ａ）に示す
ように、演算部３３０から出力された１相の信号と予め
定められた第１基準値とを比較する第１比較器３４１か
ら構成される。そして、第２比較部３６０は、図１１
（ｂ）に示すように整流部３５０で整流された１相の信
号と予め定められた第２基準値とを比較する第２比較器
３６１から構成される。そして、位置信号計算部３７０
は、図１１（ｃ）に示すように、第１比較部３４０から
出力された信号を反転させる第１インバータ３７１と、
第１インバータ３７１で反転された信号と第２比較部３
６０から出力された信号との論理積をとる第１ＡＮＤゲ
ート３７２と、第２比較部３６０から出力された信号を
反転させる第２インバータ３７３と、第１比較部３４０
から出力された信号と第２インバータ３７３で反転され
た信号との論理積をとる第２ＡＮＤゲート３７４と、第
１、第２ＡＮＤゲート３７２、３７４で論理積をとった
信号の論理和をとるＯＲゲート３７５とから構成され
る。
ように、演算部３３０から出力された１相の信号と予め
定められた第１基準値とを比較する第１比較器３４１か
ら構成される。そして、第２比較部３６０は、図１１
（ｂ）に示すように整流部３５０で整流された１相の信
号と予め定められた第２基準値とを比較する第２比較器
３６１から構成される。そして、位置信号計算部３７０
は、図１１（ｃ）に示すように、第１比較部３４０から
出力された信号を反転させる第１インバータ３７１と、
第１インバータ３７１で反転された信号と第２比較部３
６０から出力された信号との論理積をとる第１ＡＮＤゲ
ート３７２と、第２比較部３６０から出力された信号を
反転させる第２インバータ３７３と、第１比較部３４０
から出力された信号と第２インバータ３７３で反転され
た信号との論理積をとる第２ＡＮＤゲート３７４と、第
１、第２ＡＮＤゲート３７２、３７４で論理積をとった
信号の論理和をとるＯＲゲート３７５とから構成され
る。
【００３１】このように構成された本発明はＡ、Ｂ、Ｃ
の３相のうち何れか１相の誘起電圧だけで回転子の位置
情報を検出するものであり、例えば上記Ａ、Ｂ、Ｃの３
相のうちＡ相に対する電圧のモデル式は前記の数式６の
通りである。数式６から数式７のように誘起電圧を積分
すると、速度にかかわらずに位置に応じて変わるＡ相の
情報を得ることができる。
の３相のうち何れか１相の誘起電圧だけで回転子の位置
情報を検出するものであり、例えば上記Ａ、Ｂ、Ｃの３
相のうちＡ相に対する電圧のモデル式は前記の数式６の
通りである。数式６から数式７のように誘起電圧を積分
すると、速度にかかわらずに位置に応じて変わるＡ相の
情報を得ることができる。
【００３２】まず、第１積分部３１０は仮想中性点に対
する任意の１相の電圧を積分してその結果の信号を出力
する。そして、第２積分部３２０は上記１相の電流を積
分してその結果の信号を出力する。次いで、演算部３３
０は第１積分部３１０から出力された信号、第２積分部
３２０から出力された信号と比例係数Ｒとを演算した信
号、及び上記１相の電流に比例係数Ｌを演算した信号を
混合した後、上記１相の信号として図１３に示すような
任意の角度での誘起電圧の積分値（ｘa （ｔ））のｋe
ｓｉｎ（θｒ）を出力する。そして、第１比較部３４０
は演算部３３０から出力された１相の信号と予め定めら
れた第１基準値とを比較した後、その結果の図１２に示
すような信号Ｓ１を出力する。すなわち、第１比較部３
４０内の第１比較器３４１は、演算部３３０から出力さ
れた１相の信号とプルアップ抵抗によって予め設定され
たゼロ電位の第１基準値とを比較してその結果の信号Ｓ
１を出力する。整流部３５０は演算部３３０から出力さ
れた１相の信号を整流する。第２比較部３６０は整流部
３５０で整流された１相の信号と予め定められた第２基
準値とを比較した後、その結果の図１２に示すような任
意の角での信号Ｓ２を出力する。すなわち、第２比較部
３６０内の第２比較器３６１は、演算部３３０から出力
された１相の信号と抵抗Ｒ1 、Ｒ2 による電圧分配によ
って予め設定された第２基準値とを比較してその結果の
信号Ｓ２を出力する。
する任意の１相の電圧を積分してその結果の信号を出力
する。そして、第２積分部３２０は上記１相の電流を積
分してその結果の信号を出力する。次いで、演算部３３
０は第１積分部３１０から出力された信号、第２積分部
３２０から出力された信号と比例係数Ｒとを演算した信
号、及び上記１相の電流に比例係数Ｌを演算した信号を
混合した後、上記１相の信号として図１３に示すような
任意の角度での誘起電圧の積分値（ｘa （ｔ））のｋe
ｓｉｎ（θｒ）を出力する。そして、第１比較部３４０
は演算部３３０から出力された１相の信号と予め定めら
れた第１基準値とを比較した後、その結果の図１２に示
すような信号Ｓ１を出力する。すなわち、第１比較部３
４０内の第１比較器３４１は、演算部３３０から出力さ
れた１相の信号とプルアップ抵抗によって予め設定され
たゼロ電位の第１基準値とを比較してその結果の信号Ｓ
１を出力する。整流部３５０は演算部３３０から出力さ
れた１相の信号を整流する。第２比較部３６０は整流部
３５０で整流された１相の信号と予め定められた第２基
準値とを比較した後、その結果の図１２に示すような任
意の角での信号Ｓ２を出力する。すなわち、第２比較部
３６０内の第２比較器３６１は、演算部３３０から出力
された１相の信号と抵抗Ｒ1 、Ｒ2 による電圧分配によ
って予め設定された第２基準値とを比較してその結果の
信号Ｓ２を出力する。
【００３３】上記第２基準値がＶr1であれば交叉角α1
が下記の数式１１のようであり、基準電圧Ｖr1の大きさ
は誘起電圧定数ｋe よりも小さな値でなければならな
い。
が下記の数式１１のようであり、基準電圧Ｖr1の大きさ
は誘起電圧定数ｋe よりも小さな値でなければならな
い。
【数１１】 ここで、第２比較部３６０の基準電圧を任意の電圧Ｖr1
とする場合、電気的に一周期（電気角３６０゜）に６つ
の位置情報を得ることができる。すなわち、第１比較部
３４０の出力の０゜と１８０゜のＳ１信号、第２比較部
３６０の出力のα1 、１８０−α1 、１８０＋α1 、３
６０−α1 のＳ２信号を使用可能であり、α1 を任意の
角として選定することにより種々のＰＷＭ方法によりブ
ラシレス直流モータ１４の速度を制御することができ
る。
とする場合、電気的に一周期（電気角３６０゜）に６つ
の位置情報を得ることができる。すなわち、第１比較部
３４０の出力の０゜と１８０゜のＳ１信号、第２比較部
３６０の出力のα1 、１８０−α1 、１８０＋α1 、３
６０−α1 のＳ２信号を使用可能であり、α1 を任意の
角として選定することにより種々のＰＷＭ方法によりブ
ラシレス直流モータ１４の速度を制御することができ
る。
【００３４】一方、実適用上で回転子の位置変化に応じ
た均一の位置情報検出及びその回転子位置に基づくＰＷ
Ｍ制御アルゴリズムの具現を容易にするためには第２比
較部３６０の基準電圧を調節する必要がある。すなわ
ち、Ｖr1＝Ｖr ＝√３ｋe ／２とすると、誘起電圧の積
分値（ｘa （ｔ））と第２比較部３６０の基準電圧Ｖr1
との交叉角αは前記の数式９の通りである。
た均一の位置情報検出及びその回転子位置に基づくＰＷ
Ｍ制御アルゴリズムの具現を容易にするためには第２比
較部３６０の基準電圧を調節する必要がある。すなわ
ち、Ｖr1＝Ｖr ＝√３ｋe ／２とすると、誘起電圧の積
分値（ｘa （ｔ））と第２比較部３６０の基準電圧Ｖr1
との交叉角αは前記の数式９の通りである。
【００３５】この場合、位置信号計算部３７０は、第
１、第２比較部３４０、３６０から出力された信号を演
算して位置信号を計算してその結果の信号Ｓ３を出力す
る。すなわち、位置信号計算部３７０内の第１インバー
タ３７１は第１比較部３４０から出力された信号を反転
させる。第１ＡＮＤゲート３７２は第１インバータ３７
１で反転された信号と第２比較部３６０から出力された
信号との論理積をとりその結果の信号を出力する。第２
インバータ３７３は第２比較部３６０から出力された信
号を反転させる。第２ＡＮＤゲート３７４は第１比較部
３４０から出力された信号と第２インバータ３７３で反
転された信号との論理積をとりその結果の信号を出力す
る。これにより、ＯＲゲート３７５は第１、第２ＡＮＤ
ゲート３７２、３７４でそれぞれ論理積をとった信号の
論理和をとった後、図１３に示すような結果の信号Ｓ３
を出力する。
１、第２比較部３４０、３６０から出力された信号を演
算して位置信号を計算してその結果の信号Ｓ３を出力す
る。すなわち、位置信号計算部３７０内の第１インバー
タ３７１は第１比較部３４０から出力された信号を反転
させる。第１ＡＮＤゲート３７２は第１インバータ３７
１で反転された信号と第２比較部３６０から出力された
信号との論理積をとりその結果の信号を出力する。第２
インバータ３７３は第２比較部３６０から出力された信
号を反転させる。第２ＡＮＤゲート３７４は第１比較部
３４０から出力された信号と第２インバータ３７３で反
転された信号との論理積をとりその結果の信号を出力す
る。これにより、ＯＲゲート３７５は第１、第２ＡＮＤ
ゲート３７２、３７４でそれぞれ論理積をとった信号の
論理和をとった後、図１３に示すような結果の信号Ｓ３
を出力する。
【００３６】位置信号計算部３７０は、ブラシレス直流
モータ１４の回転子位置信号を６０゜単位で検出するこ
とができる。６０゜単位で検出された回転子位置情報で
ブラシレス直流モータの相電流を正弦波に駆動するため
のＰＷＭ方法は前記の第１実施例の図９に示すような方
法を使用することができる。一方、演算部３３０の出力
信号を整流して第１、第２比較部３４０、３６０に出力
するように整流部３５０を構成しても良い。
モータ１４の回転子位置信号を６０゜単位で検出するこ
とができる。６０゜単位で検出された回転子位置情報で
ブラシレス直流モータの相電流を正弦波に駆動するため
のＰＷＭ方法は前記の第１実施例の図９に示すような方
法を使用することができる。一方、演算部３３０の出力
信号を整流して第１、第２比較部３４０、３６０に出力
するように整流部３５０を構成しても良い。
【００３７】（第３実施例）本発明によるブラシレス直
流モータの回転子位置検出装置の第３実施例は、図１４
に示すように、仮想中性点に対する１相の電圧を積分す
る第１積分部４１０と、上記１相の電流を積分する第２
積分部４２０と、第１積分部４１０から出力された信
号、第２積分部４２０から出力された信号と比例係数Ｒ
とを演算した信号、及び上記１相の電流に比例係数Ｌを
演算した信号を混合して上記１相の信号として出力する
演算部４３０と、演算部４３０から出力された１相の信
号と予め定められた第１基準値とを比較する第１比較部
４４０と、演算部４３０から出力された１相の信号を積
分する第３積分部４５０と、第３積分部４５０で積分さ
れた１相の信号と予め定められた第２基準値とを比較す
る第２比較部４６０と、第１、第２比較部４４０、４６
０から出力された信号を演算して位置信号を計算する位
置信号計算部４７０とを備える。
流モータの回転子位置検出装置の第３実施例は、図１４
に示すように、仮想中性点に対する１相の電圧を積分す
る第１積分部４１０と、上記１相の電流を積分する第２
積分部４２０と、第１積分部４１０から出力された信
号、第２積分部４２０から出力された信号と比例係数Ｒ
とを演算した信号、及び上記１相の電流に比例係数Ｌを
演算した信号を混合して上記１相の信号として出力する
演算部４３０と、演算部４３０から出力された１相の信
号と予め定められた第１基準値とを比較する第１比較部
４４０と、演算部４３０から出力された１相の信号を積
分する第３積分部４５０と、第３積分部４５０で積分さ
れた１相の信号と予め定められた第２基準値とを比較す
る第２比較部４６０と、第１、第２比較部４４０、４６
０から出力された信号を演算して位置信号を計算する位
置信号計算部４７０とを備える。
【００３８】第１比較部４４０は、図１５（ａ）に示す
ように、演算部４３０から出力された前記の１相の信号
と予め定められた第１基準値とを比較する第１比較器４
４１から構成される。そして、第２比較部４６０は、図
１５（ｂ）に示すように、第３積分部４５０で積分され
た前記１相の信号と予め定められた第２基準値とを比較
する第２比較器４６１から構成される。そして、位置信
号計算部４７０は、図１５（ｃ）に示すように、第１比
較部４４０から出力された信号を反転させる第１インバ
ータ４７１と、第１インバータ４７１で反転された信号
と第２比較部４６０から出力された信号との論理積をと
る第１ＡＮＤゲート４７２と、第２比較部４６０から出
力された信号を反転させる第２インバータ４７３と、第
１比較部４４０から出力された信号と第２インバータ４
７３で反転された信号との論理積をとる第２ＡＮＤゲー
ト４７４と、第１、第２ＡＮＤゲート４７２、４７４で
それぞれ論理積をとった信号の論理和をとるＯＲゲート
４７５とから構成される。
ように、演算部４３０から出力された前記の１相の信号
と予め定められた第１基準値とを比較する第１比較器４
４１から構成される。そして、第２比較部４６０は、図
１５（ｂ）に示すように、第３積分部４５０で積分され
た前記１相の信号と予め定められた第２基準値とを比較
する第２比較器４６１から構成される。そして、位置信
号計算部４７０は、図１５（ｃ）に示すように、第１比
較部４４０から出力された信号を反転させる第１インバ
ータ４７１と、第１インバータ４７１で反転された信号
と第２比較部４６０から出力された信号との論理積をと
る第１ＡＮＤゲート４７２と、第２比較部４６０から出
力された信号を反転させる第２インバータ４７３と、第
１比較部４４０から出力された信号と第２インバータ４
７３で反転された信号との論理積をとる第２ＡＮＤゲー
ト４７４と、第１、第２ＡＮＤゲート４７２、４７４で
それぞれ論理積をとった信号の論理和をとるＯＲゲート
４７５とから構成される。
【００３９】このように構成された本発明はＡ、Ｂ、Ｃ
の３相のうち何れか１相の誘起電圧だけで回転子の位置
情報を検出するものであり、例えば上記Ａ、Ｂ、Ｃの３
相のうちＡ相に対する電圧のモデル式は前記の数式６の
通りである。数式６から数式７のように誘起電圧を積分
すると、速度にかかわらずに位置に応じて変わるＡ相の
情報を得ることができる。
の３相のうち何れか１相の誘起電圧だけで回転子の位置
情報を検出するものであり、例えば上記Ａ、Ｂ、Ｃの３
相のうちＡ相に対する電圧のモデル式は前記の数式６の
通りである。数式６から数式７のように誘起電圧を積分
すると、速度にかかわらずに位置に応じて変わるＡ相の
情報を得ることができる。
【００４０】まず、第１積分４１０は図１４に示すよう
に仮想中性点に対する電圧を積分してその結果の信号を
出力する。そして、第２積分部４２０は１相の電流を積
分してその結果の信号を出力する。次いで、演算部４３
０は第１積分部４１０から出力された信号、第２積分部
４２０から出力された信号と比例係数Ｒとを演算した信
号、及び上記１相の電流に比例係数Ｌを演算した信号を
混合した後、上記１相の信号として図１６に示すように
誘起電圧の積分値（ｘa （ｔ））のｋe ｓｉｎ（θｒ）
を出力する。これにより、第１比較部４４０は演算部４
３０から出力された１相の信号と予め定められた第１基
準値とを比較した後、その結果の図１６に示すような信
号Ｓ１を出力する。すなわち、第１比較部４４０内の第
１比較器４４１は、演算部４３０から出力された１相の
信号とプルアップ抵抗によって予め設定されたゼロ電位
の第１基準値とを比較してその結果の信号Ｓ１を出力す
る。上記信号Ｓ１は０゜、１８０゜、３６０゜等の１８
０゜間隙の位置情報である。第３積分部４５０は、演算
部４３０から出力された１相の信号を積分する。第２比
較部４６０は積分部４５０で積分された１相の信号と予
め定められた第２基準値とを比較した後、その結果の図
１６に示すような信号Ｓ２を出力する。すなわち、第２
比較部４６０内の第２比較器４６１は、演算部４３０か
ら出力された１相の信号と抵抗Ｒ1 、Ｒ2 による電圧分
配によって予め設定された第２基準値とを比較してその
結果の信号Ｓ２を出力する。この信号Ｓ２は９０゜、２
７０゜の回転子位置情報である。
に仮想中性点に対する電圧を積分してその結果の信号を
出力する。そして、第２積分部４２０は１相の電流を積
分してその結果の信号を出力する。次いで、演算部４３
０は第１積分部４１０から出力された信号、第２積分部
４２０から出力された信号と比例係数Ｒとを演算した信
号、及び上記１相の電流に比例係数Ｌを演算した信号を
混合した後、上記１相の信号として図１６に示すように
誘起電圧の積分値（ｘa （ｔ））のｋe ｓｉｎ（θｒ）
を出力する。これにより、第１比較部４４０は演算部４
３０から出力された１相の信号と予め定められた第１基
準値とを比較した後、その結果の図１６に示すような信
号Ｓ１を出力する。すなわち、第１比較部４４０内の第
１比較器４４１は、演算部４３０から出力された１相の
信号とプルアップ抵抗によって予め設定されたゼロ電位
の第１基準値とを比較してその結果の信号Ｓ１を出力す
る。上記信号Ｓ１は０゜、１８０゜、３６０゜等の１８
０゜間隙の位置情報である。第３積分部４５０は、演算
部４３０から出力された１相の信号を積分する。第２比
較部４６０は積分部４５０で積分された１相の信号と予
め定められた第２基準値とを比較した後、その結果の図
１６に示すような信号Ｓ２を出力する。すなわち、第２
比較部４６０内の第２比較器４６１は、演算部４３０か
ら出力された１相の信号と抵抗Ｒ1 、Ｒ2 による電圧分
配によって予め設定された第２基準値とを比較してその
結果の信号Ｓ２を出力する。この信号Ｓ２は９０゜、２
７０゜の回転子位置情報である。
【００４１】ここで、前記の数式７のｘa （ｔ）を積分
すると、下記の数式１２のように積分値ｘai（ｔ）はｘ
a （ｔ）に電気角で９０゜の遅れた波形を示すので、電
気角９０゜及び２７０゜の情報を得ることができる。
すると、下記の数式１２のように積分値ｘai（ｔ）はｘ
a （ｔ）に電気角で９０゜の遅れた波形を示すので、電
気角９０゜及び２７０゜の情報を得ることができる。
【数１２】 ここで、ｘai（ｔ）はブラシレス直流モータ１４の速度
ωr の関数なので、ブラシレス直流モータ１４の速度が
任意の基準速度よりも低い場合には積分せず、モータの
速度がある基準速度よりも高い場合にのみ積分して安定
性を増大させなければならない。
ωr の関数なので、ブラシレス直流モータ１４の速度が
任意の基準速度よりも低い場合には積分せず、モータの
速度がある基準速度よりも高い場合にのみ積分して安定
性を増大させなければならない。
【００４２】ここで、第２比較部４６０の基準電圧を電
圧Ｖr1とする場合、電気的に一周期（電気角３６０゜）
に４つの位置情報を得ることができる。すなわち、第１
比較部４４０の出力の０゜と１８０゜のＳ１信号、第２
比較部４６０の出力の９０゜と２７０゜のＳ２信号を使
用可能であり、回転子位置情報を９０゜毎に修正／補完
するので適当なＰＷＭ方法により正弦波電流駆動方式で
ブラシレス直流モータ１４の速度を制御することができ
る。
圧Ｖr1とする場合、電気的に一周期（電気角３６０゜）
に４つの位置情報を得ることができる。すなわち、第１
比較部４４０の出力の０゜と１８０゜のＳ１信号、第２
比較部４６０の出力の９０゜と２７０゜のＳ２信号を使
用可能であり、回転子位置情報を９０゜毎に修正／補完
するので適当なＰＷＭ方法により正弦波電流駆動方式で
ブラシレス直流モータ１４の速度を制御することができ
る。
【００４３】この場合、位置信号計算部４７０は、第
１、第２比較部４４０、４６０から出力された信号を演
算して位置信号を計算してその結果の信号Ｓ３を出力す
る。すなわち、位置信号計算部４７０内の第１インバー
タ４７１は第１比較部４４０から出力された信号を反転
させる。第１ＡＮＤゲート４７２は第１インバータ４７
１で反転された信号と第２比較部４６０から出力された
信号との論理積をとりその結果の信号を出力する。第２
インバータ４７３は第２比較部４６０から出力された信
号を反転させる。第２ＡＮＤゲート４７４は第１比較部
４４０から出力された信号と第２インバータ４７３で反
転された信号とを論理積をとりその結果の信号を出力す
る。これにより、ＯＲゲート４７５は第１、第２ＡＮＤ
ゲート４７２、４７４でそれぞれ論理積をとられた信号
の論理和をとった後、その結果の図１６に示すような信
号Ｓ３を出力する。
１、第２比較部４４０、４６０から出力された信号を演
算して位置信号を計算してその結果の信号Ｓ３を出力す
る。すなわち、位置信号計算部４７０内の第１インバー
タ４７１は第１比較部４４０から出力された信号を反転
させる。第１ＡＮＤゲート４７２は第１インバータ４７
１で反転された信号と第２比較部４６０から出力された
信号との論理積をとりその結果の信号を出力する。第２
インバータ４７３は第２比較部４６０から出力された信
号を反転させる。第２ＡＮＤゲート４７４は第１比較部
４４０から出力された信号と第２インバータ４７３で反
転された信号とを論理積をとりその結果の信号を出力す
る。これにより、ＯＲゲート４７５は第１、第２ＡＮＤ
ゲート４７２、４７４でそれぞれ論理積をとられた信号
の論理和をとった後、その結果の図１６に示すような信
号Ｓ３を出力する。
【００４４】すなわち、Ａ相の電流を正弦波に制御する
ために一周期（３６０゜）間のＡ相の基準電圧と三角波
とを比較してＡ相に該当するインバータ７のトランジス
タのオン／オフ信号を回転子の位置に依存して予め計算
してルックアップテーブル(look-up-table)に格納する
か、或いは基準トルクに対する回転子位置に依存したＰ
ＷＭ信号の簡単な計算式でトランジスタのオン／オフ信
号を直接計算してＰＷＭ信号を発生させることができ
る。
ために一周期（３６０゜）間のＡ相の基準電圧と三角波
とを比較してＡ相に該当するインバータ７のトランジス
タのオン／オフ信号を回転子の位置に依存して予め計算
してルックアップテーブル(look-up-table)に格納する
か、或いは基準トルクに対する回転子位置に依存したＰ
ＷＭ信号の簡単な計算式でトランジスタのオン／オフ信
号を直接計算してＰＷＭ信号を発生させることができ
る。
【００４５】しかし、図１６に示すように、位置信号計
算部４７０は９０゜単位で回転子位置情報を検出できる
ものの、９０゜単位以内の位置情報は検出できない。し
かし、実際にＰＷＭ信号を発生するためには図９に示す
ように０゜と９０゜との間の任意の位置角に対する情報
も必要なので、位置信号計算部４７０は０゜と９０゜と
の間の任意の位置角を回転子の運転速度より近似的に計
算する。
算部４７０は９０゜単位で回転子位置情報を検出できる
ものの、９０゜単位以内の位置情報は検出できない。し
かし、実際にＰＷＭ信号を発生するためには図９に示す
ように０゜と９０゜との間の任意の位置角に対する情報
も必要なので、位置信号計算部４７０は０゜と９０゜と
の間の任意の位置角を回転子の運転速度より近似的に計
算する。
【００４６】すなわち、位置信号計算部４７０は０゜以
前の一定時間の間の回転子の速度ω r（ｔ0）を計算し、
０゜から９０゜まで一定に回転すると仮定して、下記の
数式１３のように回転子の位置を計算する。
前の一定時間の間の回転子の速度ω r（ｔ0）を計算し、
０゜から９０゜まで一定に回転すると仮定して、下記の
数式１３のように回転子の位置を計算する。
【数１３】 回転子の位置が９０゜になると、位置信号計算部４７０
は回転子位置情報を検出するので、回転子の速度から計
算された位置を検出された位置情報に修正して同様な方
法で９０゜から１８０゜までの細密な位置を計算する。
は回転子位置情報を検出するので、回転子の速度から計
算された位置を検出された位置情報に修正して同様な方
法で９０゜から１８０゜までの細密な位置を計算する。
【００４７】
【発明の効果】上述したように、本発明によるブラシレ
ス直流モータの回転子位置検出装置は次のような効果が
ある。第１に、モータの仮想中性点の電圧及び１相の電
流だけで回転子の位置を検出することにより、位置検出
に必要な回路部の部品数を低減させて材料費を低減させ
ることができる。第２に、位置検出回路部の占める面積
を減らしてコンパクトな回路部を構成することができ
る。
ス直流モータの回転子位置検出装置は次のような効果が
ある。第１に、モータの仮想中性点の電圧及び１相の電
流だけで回転子の位置を検出することにより、位置検出
に必要な回路部の部品数を低減させて材料費を低減させ
ることができる。第２に、位置検出回路部の占める面積
を減らしてコンパクトな回路部を構成することができ
る。
【図１】従来の技術によるブラシレス直流モータの回転
子位置検出装置を示す図である。
子位置検出装置を示す図である。
【図２】図１の正弦波電流駆動時の電圧、電流波形を示
す図である。
す図である。
【図３】図１の回転子位置検出部の詳細構成を示す図で
ある。
ある。
【図４】図３の各部の波形を示す図である。
【図５】本発明によるブラシレス直流モータの回転子位
置検出装置の第１実施例を示す図である。
置検出装置の第１実施例を示す図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ図５の第
１、第２比較部、位置信号計算部の詳細構成を示す図で
ある。
１、第２比較部、位置信号計算部の詳細構成を示す図で
ある。
【図７】図５の任意の角度での位置検出波形を示す図で
ある。
ある。
【図８】図５の６０゜単位での位置検出波形を示す図で
ある。
ある。
【図９】図５の回転子位置に依存するＰＷＭ信号の波形
を示す図である。
を示す図である。
【図１０】本発明によるブラシレス直流モータの回転子
位置検出装置の第２実施例を示す図である。
位置検出装置の第２実施例を示す図である。
【図１１】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ図１０の
第１、第２比較部、位置信号計算部の詳細構成を示す図
である。
第１、第２比較部、位置信号計算部の詳細構成を示す図
である。
【図１２】図１０の任意の角度での位置検出波形を示す
図である。
図である。
【図１３】図１０の６０゜単位での位置検出波形を示す
図である。
図である。
【図１４】本発明によるブラシレス直流モータの回転子
位置検出装置の第３実施例を示す図である。
位置検出装置の第３実施例を示す図である。
【図１５】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ図１４の
第１、第２比較部、位置信号計算部の詳細構成を示す図
である。
第１、第２比較部、位置信号計算部の詳細構成を示す図
である。
【図１６】図１４の位置検出波形を示す図である。
１４…ブラシレス直流モータ ２１０…第１積分部 ２２０…第２積分部 ２３０…演算部 ２４０…第１比較部 ２５０…第２比較部 ２６０…位置信号計算部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−262287（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02P 6/16
Claims (24)
- 【請求項１】 ブラシレス直流モータの回転子位置検出
装置であって、 前記ブラシレス直流モータに接続される３相の電源ライ
ンの仮想中性点を介して入力される信号を積分して出力
する第１積分部と、 前記ブラシレス直流モータに接続される前記３相の電源
ラインのうちの１相の電源ラインから入力される信号を
積分して出力する第２積分部と、 前記第１積分部から出力された信号、前記第２積分部か
ら出力された信号と比例係数Ｒとを演算した信号、及び
前記１相の電流に比例係数Ｌを演算した信号を混合して
前記１相の信号として出力する演算部と、 前記演算部から出力された前記１相の信号と予め定めら
れた第１基準値とを比較する第１比較部と、 前記演算部から出力された前記１相の信号と予め定めら
れた第２、第３基準値とをそれぞれ比較する第２比較部
と、 前記第１及び第２比較部から出力された信号を演算して
位置信号を計算する位置信号計算部とを備えることを特
徴とするブラシレス直流モータの回転子位置検出装置。 - 【請求項２】 前記第１比較部は、前記演算部から出力
された前記１相の信号と予め定められた前記第１基準値
とを比較する第１比較器から構成されることを特徴とす
る請求項１記載のブラシレス直流モータの回転子位置検
出装置。 - 【請求項３】 前記第１基準値はプルダウン抵抗によっ
て設定されるゼロ電位であることを特徴とする請求項２
記載のブラシレス直流モータの回転子位置検出装置。 - 【請求項４】 前記第２比較部は、前記演算部から出力
された前記１相の信号と予め定められた前記第２基準値
とを比較する第２比較器と、前記演算部から出力された
前記１相の信号と予め定められた前記第３基準値とを比
較する第３比較器とから構成されることを特徴とする請
求項１記載のブラシレス直流モータの回転子位置検出装
置。 - 【請求項５】 前記第２、第３基準値の各々は電圧分配
によって設定される値であることを特徴とする請求項４
記載のブラシレス直流モータの回転子位置検出装置。 - 【請求項６】 前記位置信号計算部は、前記第１比較部
から出力された信号と前記第２比較部から出力された信
号との論理積をとるＡＮＤゲートと、前記ＡＮＤゲート
で論理積をとった信号と前記第２比較部から出力された
信号との論理和をとるＯＲゲートとから構成されること
を特徴とする請求項１記載のブラシレス直流モータの回
転子位置検出装置。 - 【請求項７】 ブラシレス直流モータの回転子位置検出
装置であって、 前記ブラシレス直流モータに接続される３相の電源ライ
ンの仮想中性点を介して入力される信号を積分して出力
する第１積分部と、 前記ブラシレス直流モータに接続される前記３相の電源
ラインのうちの１相の電源ラインから入力される信号を
積分して出力する第２積分部と、 前記第１積分部から出力された信号、前記第２積分部か
ら出力された信号と比例係数Ｒとを演算した信号、及び
前記１相の電流に比例係数Ｌを演算した信号を混合して
前記１相の信号として出力する演算部と、 前記演算部から出力された前記１相の信号と予め定めら
れた第１基準値とを比較する第１比較部と、 前記演算部から出力された前記１相の信号を整流する整
流部と、 前記整流部で整流された前記１相の信号と予め定められ
た第２基準値とを比較する第２比較部と、 前記第１及び第２比較部から出力された信号を演算して
位置信号を計算する位置信号計算部とを備えることを特
徴とするブラシレス直流モータの回転子位置検出装置。 - 【請求項８】 前記第１比較部は、前記演算部から出力
された前記１相の信号と予め定められた前記第１基準値
とを比較する第１比較器から構成されることを特徴とす
る請求項７記載のブラシレス直流モータの回転子位置検
出装置。 - 【請求項９】 前記第１基準値はプルダウン抵抗によっ
て設定されるゼロ電位であることを特徴とする請求項８
記載のブラシレス直流モータの回転子位置検出装置。 - 【請求項１０】 前記第２比較部は、前記整流部で整流
された前記１相の信号と予め定められた前記第２基準値
とを比較する第２比較器から構成されることを特徴とす
る請求項７記載のブラシレス直流モータの回転子位置検
出装置。 - 【請求項１１】 前記第２基準値は電圧分配によって設
定される値であることを特徴とする請求項１０記載のブ
ラシレス直流モータの回転子位置検出装置。 - 【請求項１２】 前記位置信号計算部は、前記第１比較
部から出力された信号を反転させる第１インバータと、
該第１インバータで反転された信号と前記第２比較部か
ら出力された信号との論理積をとる第１ＡＮＤゲート
と、前記第２比較部から出力された信号を反転させる第
２インバータと、前記第１比較部から出力された信号と
該第２インバータで反転された信号との論理積をとる第
２ＡＮＤゲートと、前記第１及び第２ＡＮＤゲートで論
理積をとった信号の論理和をとるＯＲゲートとから構成
されることを特徴とする請求項７記載のブラシレス直流
モータの回転子位置検出装置。 - 【請求項１３】 ブラシレス直流モータの回転子位置検
出装置であって、 前記ブラシレス直流モータに接続される３相の電源ライ
ンの仮想中性点を介して入力される信号を積分して出力
する第１積分部と、 前記ブラシレス直流モータに接続される前記３相の電源
ラインのうちの１相の電源ラインから入力される信号を
積分して出力する第２積分部と、 前記第１積分部から出力された信号、前記第２積分部か
ら出力された信号と比例係数Ｒとを演算した信号、及び
前記１相の電流に比例係数Ｌを演算した信号を混合して
前記１相の信号として出力する演算部と、 前記演算部から出力された前記１相の信号を整流する整
流部と、 前記整流部から出力された信号と予め定められた第１基
準値とを比較する第１比較部と、 前記整流部で整流された前記１相の信号と予め定められ
た第２基準値とを比較する第２比較部と、 前記第１及び第２比較部から出力された信号を演算して
位置信号を計算する位置信号計算部とを備えることを特
徴とするブラシレス直流モータの回転子位置検出装置。 - 【請求項１４】 前記第１比較部は、前記演算部から出
力された前記１相の信号と予め定められた前記第１基準
値とを比較する第１比較器から構成されることを特徴と
する請求項１３記載のブラシレス直流モータの回転子位
置検出装置。 - 【請求項１５】 前記第１基準値はプルダウン抵抗によ
って設定されるゼロ電位であることを特徴とする請求項
１４記載のブラシレス直流モータの回転子位置検出装
置。 - 【請求項１６】 前記第２比較部は、前記整流部で整流
された前記１相の信号と予め定められた前記第２基準値
とを比較する第２比較器から構成されることを特徴とす
る請求項１３記載のブラシレス直流モータの回転子位置
検出装置。 - 【請求項１７】 前記第２基準値は電圧分配によって設
定される値であることを特徴とする請求項１６記載のブ
ラシレス直流モータの回転子位置検出装置。 - 【請求項１８】 前記位置信号計算部は、前記第１比較
部から出力された信号を反転させる第１インバータと、
該第１インバータで反転された信号と前記第２比較部か
ら出力された信号との論理積をとる第１ＡＮＤゲート
と、前記第２比較部から出力された信号を反転させる第
２インバータと、前記第１比較部から出力された信号と
前記第２インバータで反転された信号との論理積をとる
第２ＡＮＤゲートと、前記第１及び第２ＡＮＤゲートで
論理積をとった信号の論理和をとるＯＲゲートとから構
成されることを特徴とする請求項１３記載のブラシレス
直流モータの回転子位置検出装置。 - 【請求項１９】 ブラシレス直流モータの回転子位置検
出装置であって、 前記ブラシレス直流モータに接続される３相の電源ライ
ンの仮想中性点を介して入力される信号を積分して出力
する第１積分部と、 前記ブラシレス直流モータに接続される前記３相の電源
ラインのうちの１相の電源ラインから入力される信号を
積分して出力する第２積分部と、 前記第１積分部から出力された信号、前記第２積分部か
ら出力された信号と比例係数Ｒとを演算した信号、及び
前記１相の電流に比例係数Ｌを演算した信号を混合して
前記１相の信号として出力する演算部と、 前記演算部から出力された前記１相の信号と予め定めら
れた第１基準値とを比較する第１比較部と、 前記演算部から出力された前記１相の信号を積分する第
３積分部と、 前記第３積分部で積分された前記１相の信号と予め定め
られた第２基準値とを比較する第２比較部と、 前記第１及び第２比較部から出力された信号を演算して
位置信号を計算する位置信号計算部とを備えることを特
徴とするブラシレス直流モータの回転子位置検出装置。 - 【請求項２０】 前記第１比較部は、前記演算部から出
力された前記１相の信号と予め定められた前記第１基準
値とを比較する第１比較器から構成されることを特徴と
する請求項１９記載のブラシレス直流モータの回転子位
置検出装置。 - 【請求項２１】 前記第１基準値はプルダウン抵抗によ
って設定されるゼロ電位であることを特徴とする請求項
２０記載のブラシレス直流モータの回転子位置検出装
置。 - 【請求項２２】 前記第２比較部は、前記第３積分部で
積分された前記１相の信号と予め定められた前記第２基
準値とを比較する第２比較器から構成されることを特徴
とする請求項１９記載のブラシレス直流モータの回転子
位置検出装置。 - 【請求項２３】 前記第２基準値は電圧分配によって設
定される値であることを特徴とする請求項２２記載のブ
ラシレス直流モータの回転子位置検出装置。 - 【請求項２４】 前記位置信号計算部は、前記第１比較
部から出力された信号を反転させる第１インバータと、
前記第１インバータで反転された信号と前記第２比較部
から出力された信号との論理積をとる第１ＡＮＤゲート
と、前記第２比較部から出力された信号を反転させる第
２インバータと、前記第１比較部から出力された信号と
前記第２インバータで反転された信号との論理積をとる
第２ＡＮＤゲートと、前記第１及び第２ＡＮＤゲートで
論理積をとった信号の論理和をとるＯＲゲートとから構
成されることを特徴とする請求項１９記載のブラシレス
直流モータの回転子位置検出装置。
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