JPH0787783A - ブラシレスモータの制御方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ブラシレスモータの同期モード運転から位置
検出モード運転への移行時間を短縮する。 【構成】 ブラシレスモータ１の起動時に同期モード運
転とし、しかる後同ブラシレスモータ１の回転子の位置
検出による位置検出モード運転に移行する際、同期モー
ド運転のための駆動信号と位置検出モード運転のための
駆動信号との位相を比較回路８で比較し、その位相差が
ほぼ零になったときに運転モードを移行するブラシレス
モータの制御装置において、同期モード運転とするマイ
クロコンピュータ９の制御部９ａに位置検出回路３から
の位置検出信号の情報をフィードバックしており、同同
期モード運転時に制御部９ａからの駆動信号（相切替信
号）に同位置検出信号の情報を加味し、この駆動信号と
位置検出モード運転のための駆動信号（相切替信号）と
の位相差を比較回路８で比較し、その位相差（位相ず
れ）が小さくなるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は空気調和機の圧縮機等
のモータに用いるブラシレスモータ（センサレスＤＣブ
ラシレスモータ）の制御技術に係り、特に詳しくは同ブ
ラシレスモータの同期モード運転から位置検出モード運
転への運転モード移行時間を短縮し、運転効率の向上を
図るブラシレスモータの制御方法およびその装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】このセンサレスＤＣブラシレスモータ
（以下ブラシレスモータと記す）の運転には例えば図２
や図３に示すような制御装置が用いられている。

【０００３】図２に示す制御装置は、ブラシレスモータ
１を駆動する駆動回路２と、ブラシレスモータ１の電機
子巻線に発生する逆起電力により同ブラシレスモータ１
の回転子の位置を検出する位置検出回路３と、ブラシレ
スモータ１を同期モード運転とするための駆動信号を出
力し、かつその検出した回転子の位置（位置検出信号）
によりブラシレスモータ１を位置検出モード運転とする
ための駆動信号（ブラシレスモータ１の相切替信号）を
出力するマイクロコンピュータ４、その同期モード運転
とするための駆動信号と位置検出モード運転とする駆動
とを切り替えて駆動回路２に出力する切替部５と、この
切替部５の切り替え信号を出力するタイマ部６とを備え
ている。

【０００４】なお、マイクロコンピュータ４は、同期モ
ード運転とするための駆動信号を出力する制御部４ａ
と、位置検出信号に基づいて位置検出モード運転とする
ための駆動信号を出力する演算部４ｂとを有している。

【０００５】また、駆動回路２は、切替部５で切り替え
られた駆動信号（相切替信号）に基づいてブラシレスモ
ータ１の電機子巻線の特定相を順に励磁し、同ブラシレ
スモータ１を回転駆動する。

【０００６】上記構成の制御装置によると、ブラシレス
モータ１の起動にあたっては、同ブラシレスモータ１の
回転子の位置が分からないことから、同期モード運転を
行う。一方、上記タイマ部６のタイマ時間は数秒に設定
されており、同タイマ部６はタイムアップにより切替部
５の切替信号を出力する。なお、同期モード運転時にお
いて、切替部５は端子５ａ側に切り替えられている。

【０００７】上記タイマ部６がタイムアップすると、切
替部５が端子５ｂ側に切り替えられるため、ブラシレス
モータ１はマイクロコンピュータ４の演算部４ｂからの
駆動信号により位置検出モード運転で回転駆動される。

【０００８】この場合、同期モード運転から位置検出モ
ード運転へ確実に移行することができるように、タイマ
部６のタイマ時間を十分に長くとっているため、その移
行時間が長くなってしまうという欠点がある。

【０００９】なお、同期モード運転については既に公知
であるが、簡単に説明すると、ブラスレスモータ１の電
機子巻線の特定相を励磁した後、同電機子巻線の特定相
を順に励磁して同ブラシレスモータ１の回転子を回転す
るとともに、徐々に駆動信号（相切替信号）の周波数お
よびデューティ比を変えて同回転子の回転数を上げる。
また、位置検出モード運転については、位置検出回路３
からの位置検出信号のタイミングで得た駆動信号（相切
替信号）によりブラシレスモータ１の回転子を回転する
とともに、徐々に駆動信号（相切替信号）の周波数およ
びデューティ比を変えて同回転子の回転数を目標設定回
転数に上げる。

【００１０】そこで、図３に示すように、図２に示すタ
イマ部５に代えて比較回路７を用いた制御装置が提案さ
れており、この制御装置の比較回路７は同期モード運転
とするための駆動信号と位置検出モード運転とするため
の駆動信号との位相を比較し、所定位相差となったとき
に切替部５の切替信号を出力する。なお、図中、図２と
同一部分には同一符号を付し重複説明を省略する。

【００１１】上記構成の制御装置によると、ブラシレス
モータ１の起動時には図２に示す制御装置と同じく、同
期モード運転を行う。なお、この同期モード運転時、切
替部５は端子５ａに切り替えられている。

【００１２】また、上記同期モード運転時、位置検出回
路３はブラシレスモータ１の回転子の位置を検出し、こ
の位置検出信号をマイクロコンピュータ４に出力してお
り、同マイクロコンピュータ４の演算部４ｂはその位置
検出信号に基づいて駆動信号を出力する。

【００１３】このとき、上記比較回路７は同期モード運
転を行うための駆動信号および位置検出信号に基づいた
駆動信号を入力し、それら駆動信号の位相を比較し、こ
の位相差が所定値以下になったときに、例えばその位相
差（位相ずれ）がほぼ零となったときに切替部５の切替
信号を出力する。これにより、切替部５が端子５ｂ側に
切り替えられ、ブラシレスモータ１の運転は同期モード
運転から位置検出モード運転に移行される。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記図３に
示す制御装置の場合、同期モード運転を行うための駆動
信号と位置検出信号に基づいた駆動信号（位置検出モー
ド運転のための駆動信号）との位相差（位相ずれ）がほ
ぼ零になったときに、同期モード運転から位置検出モー
ド運転へ移行を行うため、上記図２に示す制御装置の場
合より運転モード移行に時間がかからない。

【００１５】しかし、上記同期モード運転時においては
ブラシレスモータ１の回転数を上げるために、駆動信号
の周波数を変えることから、上記位相差がほぼ零になる
まで時間がかかり、つまり位置検出モード運転への移行
時間がかかるという欠点があった。

【００１６】この発明は上記課題に鑑みなされたもので
あり、その目的はブラシレスモータの回転制御時に同期
モード運転から位置検出モード運転への移行時間を短縮
することができ、ひいては運転効率の向上を図ることが
できるようにしたブラシレスモータの制御方法およびそ
の装置を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明のブラシレスモータの制御方法およびその
装置は、ブラシレスモータの同期モード運転から位置検
出モード運転に移行する際、同同期モード運転時に、同
同期モード運転のための駆動信号と位置検出モード運転
のための駆動信号との位相差により同同期モード運転の
ための駆動信号を補正しており、前記同期モード運転の
ための駆動信号と位置検出モード運転のための駆動信号
との位相ずれを小さくし、前記位相差が所定値となった
ときに前記同期モード運転から位置検出モード運転に移
行するようにしたことを要旨とする。

【００１８】

【作用】上記手段としたので、ブラシレスモータの起動
時には同期モード運転とされるが、このときブラシレス
モータの回転子の位置検出信号に基づいて位置検出モー
ド運転のための駆動信号（相切替信号）が得られる。そ
して、その同期モード運転のための駆動信号（相切替信
号）と位置検出モード運転のための駆動信号とが比較さ
れ、この位相差（位相ずれ）が同同期モード運転のため
の駆動信号に加味される。

【００１９】すなわち、同期モード運転時において、同
同期モード運転のための駆動信号が補正され、同駆動信
号と位置検出モード運転のための駆動信号との位相ずれ
が小さくされる。また、同期モード運転時に駆動信号の
周波数を変えて、ブラシレスモータの回転数を上げる
が、同周波数を変えた駆動信号と上記位置検出モード運
転のための駆動信号との位相ずれが余り大きくならな
い。

【００２０】したがって、同期モード運転時にあって
は、同期モード運転のための駆動信号と位置検出モード
運転のための駆動信号との位相ずれが小さくなるため、
同期モード運転から位置検出モード運転への移行が短時
間で行われるようになる。

【００２１】

【実施例】この発明のブラシレスモータの制御方法およ
びその装置は、ブラシレスモータを同期モード運転で制
御する制御手段に同ブラシレスモータの回転子の位置情
報をフィードバックしており、同同期モード運転のため
の駆動信号（相切替信号）と位置検出モード運転時に用
いる駆動信号（相切替信号）との位相ずれを小さくし、
同期モード運転から位置検出モード運転への移行時間を
短縮する。

【００２２】そのため、このブラシレスモータの制御装
置は図１に示す構成になっている。なお、図中、図３と
同一部分には同一符号を付し重複説明を省略する。

【００２３】図１において、この制御装置は、図３に示
す比較回路７の機能の他に、２つの入力駆動信号の位相
差に応じた信号を出力する比較回路８と、図３に示すマ
イクロコンピュータ４の機能の他に、比較回路８からの
位相差に応じた信号により同期モード運転のための駆動
信号（相切替信号）を補正して出力する制御部９ａを有
するマイクロコンピュータ９とを備えている。なお、マ
イクロコンピュータ９の演算部９ｂは図３に示すマイク
ロコンピュータ４の演算部４ｂと同じ機能を有してい
る。

【００２４】次に、上記構成の制御装置に適用されるブ
ラシレスモータの制御方法の作用を詳しく説明すると、
まずブラシレスモータ１の起動時、マイクロコンピュー
タ９の制御部９ａは同期モード運転のための駆動信号を
出力し、ブラシレスモータ１を同期モード運転で回転駆
動する。このとき、切替部５の切り替えは端子５ａ側に
なっている。

【００２５】この同期モード運転時、位置検出回路３は
ブラシレスモータ１の電機子巻線に発生する逆起電力に
より回転子の位置検出信号を出力し、マイクロコンピュ
ータ９の演算部９ｂは同位置検出信号に基づいて位置検
出モード運転とする駆動信号（相切替信号）を出力す
る。

【００２６】比較回路８は、制御部９ａからの駆動信号
および演算部９ｂからの駆動信号を入力してその位相を
比較するとともに、この位相差の信号（換言すれば位置
検出信号の情報）を同制御部９ａにフィードバックす
る。制御部９ａは、フィードバックされた位相差の信号
を加味して同位相差を小さくするように出力駆動信号を
補正する。

【００２７】また、制御部９ａはブラシレスモータ１の
回転数を上げるために出力駆動信号の周波数（およびデ
ューティ比）を変えるが、上記位相差（位相ずれ）が余
り大きくならなように出力駆動信号を補正する。

【００２８】これにより、比較回路８に入力している２
つの駆動信号の位相差が短時間でほぼ零となり、同比較
回路８からは切替部５を端子５ｂ側に切り替える切替信
号が出力され、同期モード運転から位置検出モード運転
に移行される。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、この発明のブラシ
レスモータの制御方法およびその装置によれば、ブラシ
レスモータを同期モード運転で制御する制御手段に同ブ
ラシレスモータの回転子の位置情報をフィードバック
し、同同期モード運転時に、ブラシレスモータの駆動信
号（相切替信号）に回転子の位置情報を加味し、この駆
動信号と位置検出モード運転のための駆動信号（相切替
信号）との位相ずれを小さくするようにしたので、同期
モード運転から位置検出モード運転への移行時間を短縮
することができ、また同期モード運転時に駆動信号の周
波数を変えるが、同駆動信号と位置検出モード運転のた
めの駆動信号との位相ずれが大きくならず、同期モード
運転から位置検出モード運転への移行時間が長くなら
ず、ひいては運転効率の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示すブラシレスモータの
制御装置の概略的ブロック線図である。

【図２】従来のブラシレスモータの制御装置の概略的ブ
ロック線図である。

【図３】従来のブラシレスモータの制御装置の概略的ブ
ロック線図である。

【符号の説明】

１ ブラシレスモータ（センサレスＤＣブラシレスモー
タ） ２ 駆動回路 ３ 位置検出回路 ５ 切替部 ８ 比較回路 ９ マイクロコンピュータ ９ａ 制御部 ９ｂ 演算部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブラシレスモータの同期モード運転から
   位置検出モード運転に移行する際、同同期モード運転時
   に、同同期モード運転のための駆動信号と位置検出モー
   ド運転のための駆動信号との位相差により同同期モード
   運転のための駆動信号を補正しており、前記同期モード
   運転のための駆動信号と位置検出モード運転のための駆
   動信号との位相ずれを小さくし、前記位相差が所定値と
   なったときに前記同期モード運転から位置検出モード運
   転に移行するようにしたことを特徴とするブラシレスモ
   ータの制御方法。
2. 【請求項２】 ブラシレスモータの起動時に同期モード
   運転とし、しかる後位置検出モード運転に移行する際、
   前記同期モード運転のための駆動信号と前記位置検出モ
   ード運転のための駆動信号との位相を比較し、所定位相
   差となったときに前記同期モード運転から位置検出モー
   ド運転に移行するブラシレスモータの制御方法におい
   て、 前記同期モード運転のための駆動信号と前記位置検出モ
   ード運転のための駆動信号との位相差を前記ブラシレス
   モータを同期モード運転で駆動する制御手段にをフィー
   ドバックしており、前記同期モード運転時に、同同期モ
   ード運転のための駆動信号と前記位置検出モード運転の
   ための駆動信号との位相ずれを小さくするようにしたこ
   とを特徴とするブラシレスモータの制御方法。
3. 【請求項３】 ブラシレスモータの起動時に同期モード
   運転とし、しかる後位置検出モード運転に移行する際、
   前記同期モード運転のための同ブラシレスモータの駆動
   信号と前記位置検出モード運転のための同ブラシレスモ
   ータの駆動信号との位相を比較し、所定位相差となった
   ときに前記同期モード運転から位置検出モード運転に移
   行するブラシレスモータの制御装置において、 前記同期モード運転のための駆動信号と位置検出モード
   運転のための駆動信号とを比較し、該比較結果の位相差
   に応じた信号を出力し、かつ同位相差が所定値となった
   ときに前記同期モード運転から位置検出モード運転へ切
   り替える切替信号を出力する比較手段と、 前記ブラシレスモータを同期モード運転で制御するとと
   もに、前記比較手段からの位相差の信号を加味して同同
   期モード運転のための駆動信号を出力する制御手段とを
   備え、 前記制御手段からの駆動信号により前記ブラシレスモー
   タを同期モード運転で制御し、かつ同駆動信号と前記位
   置検出モード運転のための駆動信号との位相ずれを小さ
   くし、前記比較手段からの切替信号により位置検出モー
   ド運転のための駆動信号に切り替えて同ブラシレスモー
   タの制御を同期モード運転から位置検出モード運転へ移
   行するようにしたことを特徴とするブラシレスモータの
   制御装置。