JP4801772B2 - ブラシレスモータ制御装置、およびブラシレスモータ制御方法 - Google Patents
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Description
本願は、2007年3月30日に、日本に出願された特願2007−95451号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
上記構成のブラシレスモータ制御装置では、モータが停止している場合、モータが低回転で回っている場合、およびモータが高回転で回っている場合のそれぞれの場合において、ロータ位置の検出、およびブラシレスモーの制御方法を切り換える。モータが停止している場合は、U,V,Wの各相コイルの内の2相のコイル間に正および負の直流電圧を印加し、電流の立ち上がり特性からロータ停止位置を検出する。モータが低回転で回っている場合は、120度通電を行う。120度通電を行う場合は、U,V,Wの各相コイルにおいて非通電相が生じるので、この非通電相に誘起される電圧のゼロクロス点の信号を基にロータ位置を検出する。また、モータが高回転で回っている場合は、180度通電を行うと共に、U,V,W相のいずれか1相に設けたサブコイルに誘起される電圧に同期した三角波信号を生成し、この三角波信号によりロータ位置を検出する。また、この三角波信号のピーク値を3分割したときの、1/3電圧、2/3電圧。3/3電圧を、ステージ(U,V,Wの各相コイルに印加する60度ごとの相電圧のステージ)の切り替わり点とする。このようにして、ロータ位置を検出しながらステージの切り替えを行う。
これにより、ブラシレスモータにおいて、U,V,Wの各相にホール素子を実装したり、ロータとは別に位置検出用の磁石等を実装することなく、モータが停止している場合の起動、モータが低回転で回っている場合の120度通電、モータが高回転で回っている場合の180度通電を行えるようになる。このため、安価なブラシレスモータ制御装置を供給することができ、また、センサレスモータ(ブラシレスモータ)の部品点数の減少、小型軽量化が図れる。
上記構成のブラシレスモータ制御装置では、エンジンから回転数の情報(例えば、エンジンのパルサ信号)を取得し、エンジン回転数を算出する。このエンジン回転数を基に、モータ起動後から所定の回転数までは120度通電を選択し、この120度通電時には第1のロータ位置情報(ゼロクロス信号により生成したロータ位置情報)を使用してブラシレスモータを制御する。また、所定の回転数以上では、180度通電を選択し、この180度通電時には第2のロータ位置情報(三角波信号にり生成したロータ位置情報)を使用して前記ブラシレスモータを制御する。
これにより、ブラシレスモータにおいて、U,V,Wの各相にホール素子を実装したり、ロータとは別に位置検出用の磁石等を実装することなく、エンジン回転数が所定回転数以下で回っている場合にはブラシレスモータに120度通電し、エンジンが所定回転数以上で回っている場合はブラシレスモータに180度通電を行えるようになる。このため、安価なブラシレスモータ制御装置を供給することができ、また、センサレスモータ(ブラシレスモータ)の部品点数の減少、小型軽量化が図れる。
上記構成のブラシレスモータ制御装置では、180度通電時に三角波信号によるロータ位置検知を行う他、120度通電時には、ゼロクロス信号によるロータ位置検知と、三角波信号によるロータ位置検知の両方を行う。
これにより、120度通電時において、ゼロクロス信号によるロータ位置と、三角波信号によるロータ位置の両方を比較して、その妥当性を検証できる。また、120度通電時から180度通電に移行する場合、または180度通電から120度通電に移行する場合(ロータ位置検出方法を切り替える場合)には、ゼロクロス信号によるロータ位置と、三角波信号によるロータ位置の両方を比較し、ロータ位置の切り替えの妥当性を検証することができる。
上記構成のブラシレスモータ制御装置では、エンジン回転数が所定回転数を超えようとする場合、または、エンジン回転数が前記所定回転数以下に下降しようとすることを検知し、ロータ位置情報(第1のロータ位置情報または第2のロータ位置情報)の切り替えを判定する。ロータ位置情報を切り替える場合には、第1のロータ位置情報(ゼロクロス信号によるロータ位置)と、第2のロータ位置情報(三角波信号によるロータ位置)との整合性を所定の基準により比較する。例えば、ゼロクロス検知によるロータ位置(60度ごとの0〜5までの6区分)と、三角波信号によるロータ位置検知(60度ごとの0〜5までの6区分)とが、同じであれば整合性があると判定する。そして、第1のロータ位置情報と第2のロータ位置情報とに整合性があると判定された場合に、第1のロータ位置情報と第2のロータ位置情報を切り替えてモータ制御部に出力する。
これにより、所定回転数を境界にしてロータ位置の検知方法を切り替える場合に、その整合性を判定できる。
上記構成のブラシレスモータ制御装置では、モータが停止している場合、モータが低回転で回っている場合、およびモータが高回転で回っている場合のそれぞれの場合において、ロータ位置の検出、およびブラシレスモーの制御方法を切り換える。モータが停止している場合は、U,V,Wの各相コイルの内の2相のコイル間に正および負の直流電圧を印加し、電流の立ち上がり特性からロータ停止位置を検出する。モータが低回転で回っている場合は、120度通電を行う。120度通電を行う場合は、U,V,Wの各相コイルにおいて非通電相が生じるので、この非通電相に誘起される電圧のゼロクロス点の信号を基にロータ位置を検出する。また、モータが高回転で回っている場合は、180度通電を行うと共に、U,V,W相のいずれか1相に設けたサブコイルに誘起される電圧(サブコイルの出力電圧)のゼロクロスを検出すると共に、検出した前記出力電圧の隣接するゼロクロス間の時間を計測し、計測した隣接するゼロクロス間の時間から割り出したタイミングに基づいて前記ブラシレスモータのロータ位置を検出する。また、この隣接するゼロクロス間の時間Tを3分割したときの、1/3T、2/3T、3/3Tを、ステージ(U,V,Wの各相コイルに印加する60度ごとの相電圧のステージ)の切り替わり点とする。このようにして、ロータ位置を検出しながらステージの切り替えを行う。
これにより、ブラシレスモータにおいて、U,V,Wの各相にホール素子を実装したり、ロータとは別に位置検出用の磁石等を実装することなく、モータが停止している場合の起動、モータが低回転で回っている場合の120度通電、モータが高回転で回っている場合の180度通電を行えるようになる。このため、安価なブラシレスモータ制御装置を供給することができ、また、センサレスモータ(ブラシレスモータ)の部品点数の減少、小型軽量化が図れる。
上記手順を含むブラシレスモータ制御方法では、モータが停止している場合、モータが低回転で回っている場合、およびモータが高回転で回っている場合のそれぞれの場合において、ロータ位置の検出、およびブラシレスモーの制御方法を切り換える。モータが停止している場合は、U,V,Wの各相コイルの内の2相のコイル間に正および負の直流電圧を印加し、電流の立ち上がり特性から、停止中のロータ位置を検出する。モータが低回転で回っている場合は、120度通電を行う。120度通電を行う場合は、U,V,Wの各相コイルにおいて非通電相が生じるので、この非通電相に誘起される電圧のゼロクロス点の信号を基にロータ位置を検出する。また、モータが高回転で回っている場合は、180度通電を行うと共に、U,V,W相のうちのいずれか1相に設けたサブコイルに誘起される電圧に同期した三角波信号を生成し、この三角波信号によりロータ位置を検出する。また、この三角波信号のピーク値を3分割したときの、1/3電圧、2/3電圧。3/3電圧を、ステージ(U,V,Wの各相コイルに印加する60度ごとの相電圧のステージ)の切り替わり点とする。このようにして、ロータ位置を検出しながらU,V,Wの各相コイルに印加する電圧のステージの切り替えを行う。
これにより、ブラシレスモータにおいて、U,V,Wの各相にホール素子を実装したり、ロータとは別に位置検出用の磁石等を実装することなく、モータが停止している場合の起動、モータが低回転で回っている場合の120度通電、モータが高回転で回っている場合の180度通電を適確に行えることができる。このため、安価なブラシレスモータ制御装置を供給することができ、また、センサレスモータ(ブラシレスモータ)の部品点数の減少、小型軽量化が図れる。
上記手順を含むブラシレスモータ制御方法では、モータが停止している場合、モータが低回転で回っている場合、およびモータが高回転で回っている場合のそれぞれの場合において、ロータ位置の検出、およびブラシレスモーの制御方法を切り換える。モータが停止している場合は、U,V,Wの各相コイルの内の2相のコイル間に正および負の直流電圧を印加し、電流の立ち上がり特性から、停止中のロータ位置を検出する。モータが低回転で回っている場合は、120度通電を行う。120度通電を行う場合は、U,V,Wの各相コイルにおいて非通電相が生じるので、この非通電相に誘起される電圧のゼロクロス点の信号を基にロータ位置を検出する。また、モータが高回転で回っている場合は、180度通電を行うと共に、U,V,W相のうちのいずれか1相に設けたサブコイルに誘起される電圧(サブコイルの出力電圧)のゼロクロスを検出すると共に、検出した前記サブコイルの出力電圧の隣接するゼロクロス間の時間を計測し、計測した隣接するゼロクロス間の時間から割り出したタイミングに基づいて前記ブラシレスモータのロータ位置を検出する。また、この隣接するゼロクロス間の時間Tを3分割したときの、1/3T、2/3T、3/3Tを、ステージ(U,V,Wの各相コイルに印加する60度ごとの相電圧のステージ)の切り替わり点とする。このようにして、ロータ位置を検出しながらステージの切り替えを行う。
これにより、ブラシレスモータにおいて、U,V,Wの各相にホール素子を実装したり、ロータとは別に位置検出用の磁石等を実装することなく、モータが停止している場合の起動、モータが低回転で回っている場合の120度通電、モータが高回転で回っている場合の180度通電を行えるようになる。このため、安価なブラシレスモータ制御装置を供給することができ、また、センサレスモータ(ブラシレスモータ)の部品点数の減少、小型軽量化が図れる。
2 ステータ
3 サブコイル
4 ロータ
10 ブラシレスモータ制御装置
11 FETドライバ回路
12 電流立ち上がり検出回路
13 ゼロクロス検出回路
14 三角波生成回路
20 制御部
21 ロータ停止位置検知部
22 ゼロクロス信号によるロータ位置検知部
23 三角波信号によるロータ位置検知部
24 エンジン回転数算出部
25 モータ制御部
30 ロータ位置情報選択部
31 ロータ位置情報切替判定部
32 ロータ位置情報整合部
33 ロータ位置情報切替部
本発明のブラシレスモータ制御装置では、モータが停止している場合、モータが低回転で回っている場合、モータが高回転で回っている場合のそれぞれの場合において、ロータ位置の検出、およびブラシレスモーの制御方法を切り換えている。
このようにして、三角波信号によりロータ位置を検出しながらステージの切り替えを行う。
[本発明によるブラシレスモータ制御装置の構成の説明]
図1は、本発明の実施の形態に係わるブラシレスモータ制御装置の構成を示す。図1において、ブラシレスモータ制御システムは、ブラシレスモータ1とブラシレスモータ制御装置10とを有している。図1に示すように、ブラシレスモータ制御装置10は、3相のブラシレスモータ1を駆動する制御装置である。ブラシレスモータ1は、内燃機関のスタータ用モータであり、U,V,Wの各相コイル(鉄心に巻かれているコイル)および該コイルの中性線を有するステータ2と、4極の永久磁石(2対のN、S極)からなるロータ4とで構成されている。
また、U相コイルには、該U相コイルに誘起される電圧(ロータの永久磁石により誘起される正弦波の電圧)を検出するためのサブコイル(Su)3を備えている。なお、サブコイル3は、他の相(V相またはW相)に設けるようにしても構わない。
スイッチング素子Q1は、直流電源となるバッテリ(図示せず)の+側の電圧Vbatとブラシレスモータ1のU相コイルと間に接続され、スイッチング素子Q2は、バッテリの+側の電圧VbatとV相コイルと間に接続され、スイッチング素子Q3は、バッテリの+側の電圧VbatとW相コイルと間に接続されている。
これらのスイッチング素子Q1〜Q6は、FETドライバ回路11から出力されるゲート駆動信号により駆動される。このゲート信号は、FETドライバ回路11において、制御部(CPU等で構成される制御部)20から出力されるFET駆動信号を基にして生成される。
ゼロクロス検出回路13は、ブラシレスモータ1が低回転で回っている場合に、ブラシレスモータ1のU,V,Wの各相コイルに誘起される電圧(非通電相の電圧)からゼロクロス点を検出するための回路であり、検出されたゼロクロス点の情報はゼロクロス信号として制御部20に送信される。
図2は、制御部20の構成を示す。この制御部20はCPU(マイクロコンピュータやマイクロコントローラ)、ROM、RAM、A/D変換器、D/A変換器等のハードウェアを含んで構成されている。
ロータ位置情報選択部30は、ロータ位置情報切替判定部31、ロータ位置情報整合部32、ロータ位置情報切替部33から構成されている。
ここで、電流立ち上がり検出回路12およびロータ停止位置検知部21により行われる、モータが停止している場合のロータ停止位置の検出方法について説明する。なお、この方法自体は、よく知られた一般的な方法である。
図5A〜Cは、電流パターンによるロータ停止位置検出制御方法(1)を示す。電流パターンによりロータ停止位置を検出するためには、図5Aに示すように、(P1)〜(P6)に示す順番に、モータが動作しないような短時間だけ直流電圧を印加して通電を行い、U,V,Wの各相コイルに流れる電流のパターンにより、ロータ停止位置を検出する。
図6Aに示すロータ停止位置の状態において、P1〜P6のパターンで電流を流すと、図6Bに示す電流パターンが得られる。この例では、パターンP1(U,V相間に、U相が+電位になるように電圧を印加)において最も大きな電流が流れ、パターンP2(V,U相間に、V相が+電位になるように電圧を印加)において最も少ない電流が流れる。このように、U,V,Wの各相コイルに流れる電流パターンP1〜P6により、ロータ停止位置が図6Aの状態であることが判定できる。
図7Aに示すロータ停止位置の状態において、P1〜P6のパターンで電流を流すと、図7Bに示す電流パターンが得られる。この例では、パターンP6(U,W相間に、U相が+電位になるように電圧を印加)において最も大きな電流が流れ、パターンP5(W,U相間に、W相が+電位になるように電圧を印加)において最も少ない電流が流れる。このように、U,V,Wの各相コイルに流れる電流パターンP1〜P6により、ロータ停止位置が図7Aの状態であることが判定できる。
図8Aに示すロータ停止位置の状態において、P1〜P6のパターンで電流を流すと、図8Bに示す電流パターンが得られる。この例では、パターンP3(V,W相間に、V相が+電位になるように電圧を印加)において最も大きな電流が流れ、パターンP4(W,V相間に、W相が+電位になるように電圧を印加)において最も少ない電流が流れる。このように、U,V,Wの各相コイルに流れる電流パターンP1〜P6により、ロータ停止位置が図8Aの状態であることが判定できる。
図9Aに示すロータ停止位置の状態において、P1〜P6のパターンで電流を流すと、図9Bに示す電流パターンが得られる。この例では、パターンP2(V,U相間に、V相が+電位になるように電圧を印加)において最も大きな電流が流れ、パターンP1(U,V相間に、U相が+電位になるように電圧を印加)において最も少ない電流が流れる。このように、U,V,Wの各相コイルに流れる電流パターンP1〜P6により、ロータ停止位置が図9Aの状態であることが判定できる。
図10Aに示すロータ停止位置の状態において、P1〜P6のパターンで電流を流すと、図10Bに示す電流パターンが得られる。この例では、パターンP5(W、U間に、W相が+電位になるように電圧を印加)において最も大きな電流が流れ、パターンP6(W,U相間に、U相が+電位になるように電圧を印加)において最も少ない電流が流れる。このように、U,V,Wの各相コイルに流れる電流パターンP1〜P6により、ロータ停止位置が図10Aの状態であることが判定できる。
次に、モータが低回転で回っている場合のロータ位置の検出方法について説明する。なお、この方法自体は、よく知られた一般的な方法であり、以下、簡単にだけ説明しておく。
モータが低回転で回っている場合は、120度通電法方式によりモータを駆動する。この120度通電方式においては、図11のU,V,Wの相電圧波形に示すように、180度の全期間中、120度の期間だけコイルに通電が行われる。従って、U,V,Wの各相には非通電相が生じ、この非通電相のゼロクロス点a,b,cを検出することにより、ロータ位置を検出することができる。
モータが高回転で回っている場合は、モータパワーを十分に引き出すために180度通電が行われる。このため、120度通電の場合のように非通電相のゼロクロス点を検出することができなくなくなる。このため、U,V,W相のいずれか1相にサブコイルを付設する。
一般にはブラシレスモータの回転数は急激に変化しないので、サブコイルの誘起電圧は、1サイクル前の波形と現在のサイクルの波形はほとんど同じと考えることができる。例えば、図12に示すように、波形WF2が現在のサイクルの波形だとすれば、波形WF2の半周期T2と、その1サイクル前の波形1の半周期T1とはほとんど同じである。
(手順1) 図12に示すように、波形WF1のサイクルにおいて、サブコイルに誘起される交流電圧VAから矩形波Sを生成する。この波形WF1に対応する矩形波Sの半周期は、波形WF1のサイクルにおける交流電圧VAの半周期T1と一致する。
(手順2) 続いて、矩形波Sの半周期T1の時間をカウントする。
(手順3) 続いて、図13に示すように、半周期T1の時間のカウント数を所定の分解能nで除算して、時間t1(=T1/n)を得る。ここで、分解能nは、三角波電圧VBのスロープの滑らかさを規定する量であり、分解能nが高い程、三角波電圧VBのスロープが滑らかになる。
(手順4) 続いて、三角波電圧VBのピーク電圧Vpを所定の分解能nで除算して、電圧v1(=Vp/n)を得る。
(手順5) 続いて、次のサイクルの波形WF2の立ち上がりタイミング(T2をカウントし始めるタイミング)で、上記電圧v1だけ三角波電圧VBを上昇させ、この三角波電圧VBを上記時間t1の間だけ維持する。
(手順6) 同じ波形WF2のサイクルにおいて、上記時間t1が経過したタイミングで上記電圧v1だけ三角波電圧VBを更に上昇させ、これを全部でn回繰り返すと、図13に示すような階段状の波形が得られ、波形WF2のサイクルに対応する三角波電圧のスロープ部分に相当する階段状の波形が得られる。分解能nの値を大きくすれば、階段状の波形が滑らかになり、一層良好な三角波を得ることができる。
この三角波(e)は矩形波Ruに同期しており、位相幅が180°(0°〜180°)である。また、この三角波(e)は矩形波Ruのパルス幅の大きさに無関係に高さ(三角波のピーク電圧Vp)が等しくなるような三角波である(図12、および図13を参照)。
(手順5) そして、パルスa1の立ち上がりエッジで“H”となり、パルスb1の立ち上がりエッジで“L”に戻る矩形波Rvを生成し、これをV相に同期した矩形波とする。
(手順6) 次に、点X1から点X3まで“H”となるパルスc1を生成し、また、点Y1から点Y3まで”H”となるパルスd1を生成する。
上述した手順により、U相に対して120°位相が遅れたV相の矩形波Rv、U相に対して240°位相が遅れたW相の矩形波Rwを生成することができる。
次に、本発明のブラシレスモータ制御装置におけるセンサレス制御の処理のフローについて説明する。
図3は、センサレス制御処理の流れを示すフローチャートである。以下、図3のフローチャートを参照して、その処理の流れについて説明する。
そして、これらの2手法によるロータ位置検知結果の整合性が比較され(ステップS14)、その整合結果が判定される(ステップS15)。ステップS15の整合結果の判定において、整合性があると判定された場合は、ロータ位置検知方法を変更する(ステップS16)。ステップS15の整合性の判定において、整合性がない判定された場合は、現在使用しているロータ位置検知方法をそのまま使用する(ステップS17)。
上述した処理手順により、モータが停止している場合の起動、モータが低回転で回っている場合の120度通電、およびモータが高回転で回っている場合の180度通電に応じて(言い換えればエンジン回転数に応じて)、ロータ位置の検出方法を選択して、モータの制御が行えるようになる。
すなわち、本発明に係るブラシレスモータ制御装置は、別の実施形態として、以下のように構成にしてもよい。別の実施形態のブラシレスモータ制御装置は、ステータにU,V,Wの3相コイルと中性線を含み、さらにU,V,Wのいずれか1相に当該1相のコイルに誘起される電圧を検知するためのサブコイルを設けたブラシレスモータを駆動すると共に、前記ブラシレスモータの所定の回転数以下では前記ブラシレスモータの各相コイルに対して120度通電を行い、所定回転数以上では180度通電を行う通電制御機能を有し、前記ブラシレスモータが停止している場合に、前記U,V,Wの各相コイルの内から2相のコイルを順次に選択し該選択した2相のコイル間に正および負の所定の直流電圧を印加すると共に、前記選択した2相のコイルに流れる電流値を検出する電流立ち上がり検出回路と、前記電流立ち上がり検出回路により検出された各相のコイルに流れる電流値の情報を基に、前記ブラシレスモータのロータ停止位置を判定するロータ停止位置検知部と、前記ブラシレスモータの120度通電時に、前記U,V,Wの各相コイルのゼロクロス点を検出し、ゼロクロス信号を生成するゼロクロス検出回路と、前記ゼロクロス検出回路により生成された前記U,V,Wの各相コイルのゼロクロス信号を基に前記ブラシレスモータのロータ位置を判定し、第1のロータ位置情報として出力するゼロクロス信号によるロータ位置検知部と、前記ブラシレスモータの180度通電時に、前記サブコイルの出力電圧を検出し、かつ該出力電圧のゼロクロスを検出すると共に、検出した前記出力電圧の隣接するゼロクロス間の時間を計測し、計測した隣接するゼロクロス間の時間から割り出したタイミングに基づいて前記ブラシレスモータのロータ位置を判定し、第2のロータ位置情報として出力するゼロクロス間の時間計測によるロータ位置検知部と、前記ブラシレスモータの起動時には前記ロータ停止位置の情報を基に前記ブラシレスモータを制御し、前記120度通電時には前記第1のロータ位置情報を基に前記ブラシレスモータを制御し、前記180度通電時には前記第2のロータ位置情報を基に前記ブラシレスモータを制御するモータ制御部とを含む。
上記構成からなる本発明の別の実施形態のブラシレスモータ制御装置では、モータが停止している場合、モータが低回転で回っている場合、およびモータが高回転で回っている場合のそれぞれの場合において、ロータ位置の検出、およびブラシレスモーの制御方法を切り換える。モータが停止している場合は、U,V,Wの各相コイルの内の2相のコイル間に正および負の直流電圧を印加し、電流の立ち上がり特性からロータ停止位置を検出する。モータが低回転で回っている場合は、120度通電を行う。120度通電を行う場合は、U,V,Wの各相コイルにおいて非通電相が生じるので、この非通電相に誘起される電圧のゼロクロス点の信号を基にロータ位置を検出する。また、モータが高回転で回っている場合は、180度通電を行うと共に、U,V,W相のいずれか1相に設けたサブコイルに誘起される電圧(サブコイルの出力電圧)のゼロクロスを検出すると共に、検出した前記出力電圧の隣接するゼロクロス間の時間を計測し、計測した隣接するゼロクロス間の時間から割り出したタイミングに基づいて前記ブラシレスモータのロータ位置を検出する。また、この隣接するゼロクロス間の時間Tを3分割したときの、1/3T、2/3T、3/3Tを、ステージ(U,V,Wの各相コイルに印加する60度ごとの相電圧のステージ)の切り替わり点とする。このようにして、ロータ位置を検出しながらステージの切り替えを行う。
これにより、ブラシレスモータにおいて、U,V,Wの各相にホール素子を実装したり、ロータとは別に位置検出用の磁石等を実装することなく、モータが停止している場合の起動、モータが低回転で回っている場合の120度通電、モータが高回転で回っている場合の180度通電を行えるようになる。このため、安価なブラシレスモータ制御装置を供給することができ、また、センサレスモータ(ブラシレスモータ)の部品点数の減少、小型軽量化が図れる。
Claims (7)
- ステータにU,V,Wの3相コイルと中性線を含み、さらにU,V,Wのいずれか1相に当該1相のコイルに誘起される電圧を検知するためのサブコイルを設けたブラシレスモータを駆動すると共に、前記ブラシレスモータの所定の回転数以下では前記ブラシレスモータの各相コイルに対して120度通電を行い、所定回転数以上では180度通電を行う通電制御機能を有するブラシレスモータ制御装置であって、
前記ブラシレスモータが停止している場合に、前記U,V,Wの各相コイルの内から2相のコイルを順次に選択し該選択した2相のコイル間に正および負の所定の直流電圧を印加すると共に、前記選択した2相のコイルに流れる電流値を検出する電流立ち上がり検出回路と、
前記電流立ち上がり検出回路により検出された各相のコイルに流れる電流値の情報を基に、前記ブラシレスモータのロータ停止位置を判定するロータ停止位置検知部と、
前記ブラシレスモータの120度通電時に、前記U,V,Wの各相コイルのゼロクロス点を検出し、ゼロクロス信号を生成するゼロクロス検出回路と、
前記ゼロクロス検出回路により生成された前記U,V,Wの各相コイルのゼロクロス信号を基に前記ブラシレスモータのロータ位置を判定し、第1のロータ位置情報として出力するゼロクロス信号によるロータ位置検知部と、
前記ブラシレスモータの180度通電時に、前記サブコイルの出力電圧を検出し、この出力電圧に同期した三角波信号を生成する三角波生成回路と、
前記三角波生成回路により生成された三角波信号を基に前記ブラシレスモータのロータ位置を判定し、第2のロータ位置情報として出力する三角波信号によるロータ位置検知部と、
前記ブラシレスモータの起動時には前記ロータ停止位置の情報を基に前記ブラシレスモータを制御し、前記120度通電時には前記第1のロータ位置情報を基に前記ブラシレスモータを制御し、前記180度通電時には前記第2のロータ位置情報を基に前記ブラシレスモータを制御するモータ制御部と、
を含むブラシレスモータ制御装置。 - 前記エンジンの回転数を算出するエンジン回転数算出部を含み、
前記モータ制御部は、前記エンジン回転数算出部により算出されたエンジン回転数の情報を基に、モータ起動から所定の回転数までは前記120度通電を選択し、前記所定回転数以上では前記180度通電を選択すると共に、
前記120度通電には前記第1のロータ位置情報を選択し、180度通電時には前記第2のロータ位置情報を選択して前記ブラシレスモータを制御する
請求項1に記載のブラシレスモータ制御装置。 - 前記三角波生成回路は、前記三角波信号の生成を、前記120度通電および180度通電の両方の場合において行うと共に、
前記三角波信号によるロータ位置検知部は、前記120度通電および180度通電の両方の場合において、前記三角波生成回路により生成された三角波を基に、ロータ位置を判定する
請求項1に記載のブラシレスモータ制御装置。 - 前記エンジン回転数算出部により算出されたエンジン回転数を所定の回転数と比較し、前記第1のロータ位置情報と第2のロータ位置情報の切り替えを行うかどうかを判定すると共に、切り替えを行うと判定した場合に切替信号を出力するロータ位置情報切替判定部と、
前記ロータ位置情報切替判定部から出力される切替信号を基に、前記第1のロータ位置情報と第2のロータ位置情報との整合性を所定の基準により判定するロータ位置情報整合部と、
前記ロータ位置情報整合部により整合性があると判定された場合に、前記第1のロータ位置情報と第2のロータ位置情報とを切り替えて前記モータ制御部に出力するロータ位置情報切替部と、
を含む請求項3に記載のブラシレスモータ制御装置。 - ステータにU,V,Wの3相コイルと中性線を含み、さらにU,V,Wのいずれか1相に当該1相のコイルに誘起される電圧を検知するためのサブコイルを設けたブラシレスモータを駆動すると共に、前記ブラシレスモータの所定の回転数以下では前記ブラシレスモータの各相コイルに対して120度通電を行い、所定回転数以上では180度通電を行う通電制御機能を有するブラシレスモータ制御装置であって、
前記ブラシレスモータが停止している場合に、前記U,V,Wの各相コイルの内から2相のコイルを順次に選択し該選択した2相のコイル間に正および負の所定の直流電圧を印加すると共に、前記選択した2相のコイルに流れる電流値を検出する電流立ち上がり検出回路と、
前記電流立ち上がり検出回路により検出された各相のコイルに流れる電流値の情報を基に、前記ブラシレスモータのロータ停止位置を判定するロータ停止位置検知部と、
前記ブラシレスモータの120度通電時に、前記U,V,Wの各相コイルのゼロクロス点を検出し、ゼロクロス信号を生成するゼロクロス検出回路と、
前記ゼロクロス検出回路により生成された前記U,V,Wの各相コイルのゼロクロス信号を基に前記ブラシレスモータのロータ位置を判定し、第1のロータ位置情報として出力するゼロクロス信号によるロータ位置検知部と、
前記ブラシレスモータの180度通電時に、前記サブコイルの出力電圧を検出し、かつ該出力電圧のゼロクロスを検出すると共に、検出した前記出力電圧の隣接するゼロクロス間の時間を計測し、計測した隣接するゼロクロス間の時間から割り出したタイミングに基づいて前記ブラシレスモータのロータ位置を判定し、第2のロータ位置情報として出力するゼロクロス間の時間計測によるロータ位置検知部と、
前記ブラシレスモータの起動時には前記ロータ停止位置の情報を基に前記ブラシレスモータを制御し、前記120度通電時には前記第1のロータ位置情報を基に前記ブラシレスモータを制御し、前記180度通電時には前記第2のロータ位置情報を基に前記ブラシレスモータを制御するモータ制御部と、
を含むブラシレスモータ制御装置。 - エンジンのスタータモータとして使用され、ステータにU,V,Wの3相コイルと中性線を含み、さらにU,V,Wのいずれか1相に当該1相のコイルに誘起される電圧を検知するためのサブコイルを設けたブラシレスモータを駆動すると共に、前記ブラシレスモータの所定の回転数以下では前記ブラシレスモータの各相コイルに対して120度通電を行い、所定回転数以上では180度通電を行う通電制御機能を有するブラシレスモータ制御装置におけるブラシレスモータ制御方法であって、
前記ブラシレスモータが停止している場合に、前記U,V,Wの各相コイルの内から2相のコイルを順次に選択し該選択した2相のコイル間に正および負の所定の直流電圧を印加すると共に、前記選択した2相のコイルに流れる電流値を検出する電流立ち上がり検出手順と、
前記電流立ち上がり検出手順により検出された各相のコイルに流れる電流値の情報を基に、前記ブラシレスモータのロータ停止位置を判定するロータ停止位置検知手順と、
前記ブラシレスモータの120度通電時に、前記U,V,Wの各相コイルのゼロクロス点を検出し、ゼロクロス信号を生成するゼロクロス検出手順と、
前記ゼロクロス検出手順により生成された前記U,V,Wの各相コイルのゼロクロス信号を基に前記ブラシレスモータのロータ位置を判定し、第1のロータ位置情報として出力するゼロクロス信号によるロータ位置検知手順と、
前記ブラシレスモータの180度通電時に、前記サブコイルの出力電圧を検出し、この出力電圧に同期した三角波信号を生成する三角波生成手順と、
前記三角波生成手順により生成された三角波信号を基に前記ブラシレスモータのロータ位置を判定し、第2のロータ位置情報として出力する三角波信号によるロータ位置検知手順と、
前記ブラシレスモータの起動時には前記ロータ停止位置の情報を基に前記ブラシレスモータを制御し、前記120度通電時には前記第1のロータ位置情報を基に前記ブラシレスモータを制御し、前記180度通電時には前記第2のロータ位置情報を基に前記ブラシレスモータを制御するモータ制御手順と、
を含むブラシレスモータ制御方法。 - エンジンのスタータモータとして使用され、ステータにU,V,Wの3相コイルと中性線を含み、さらにU,V,Wのいずれか1相に当該1相のコイルに誘起される電圧を検知するためのサブコイルを設けたブラシレスモータを駆動すると共に、前記ブラシレスモータの所定の回転数以下では前記ブラシレスモータの各相コイルに対して120度通電を行い、所定回転数以上では180度通電を行う通電制御機能を有するブラシレスモータ制御装置におけるブラシレスモータ制御方法であって、
前記ブラシレスモータが停止している場合に、前記U,V,Wの各相コイルの内から2相のコイルを順次に選択し該選択した2相のコイル間に正および負の所定の直流電圧を印加すると共に、前記選択した2相のコイルに流れる電流値を検出する電流立ち上がり検出手順と、
前記電流立ち上がり検出手順により検出された各相のコイルに流れる電流値の情報を基に、前記ブラシレスモータのロータ停止位置を判定するロータ停止位置検知手順と、
前記ブラシレスモータの120度通電時に、前記U,V,Wの各相コイルのゼロクロス点を検出し、ゼロクロス信号を生成するゼロクロス検出手順と、
前記ゼロクロス検出手順により生成された前記U,V,Wの各相コイルのゼロクロス信号を基に前記ブラシレスモータのロータ位置を判定し、第1のロータ位置情報として出力するゼロクロス信号によるロータ位置検知手順と、
前記ブラシレスモータの180度通電時に、前記サブコイルの出力電圧を検出し、かつ該出力電圧のゼロクロスを検出すると共に、検出した前記出力電圧の隣接するゼロクロス間の時間を計測し、計測した隣接するゼロクロス間の時間から割り出したタイミングに基づいて前記ブラシレスモータのロータ位置を判定し、第2のロータ位置情報として出力するゼロクロス間の時間計測によるロータ位置検知手順と、
前記ブラシレスモータの起動時には前記ロータ停止位置の情報を基に前記ブラシレスモータを制御し、前記120度通電時には前記第1のロータ位置情報を基に前記ブラシレスモータを制御し、前記180度通電時には前記第2のロータ位置情報を基に前記ブラシレスモータを制御するモータ制御手順と、
を含むブラシレスモータ制御方法。
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