JPH0898580A - ブラシレスｄｃモータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 起動時に同期運転から位置検出運転に確実に
切り替えできるブラシレスＤＣモータを提供する。 【構成】 起動時のインバータ出力の電圧,周波数を増
加させる同期運転状態において、電位差信号レベル判定
部４１で電位差信号が所定のレベルでないと判定する
か、またはモード比較部４３の比較結果が位置信号とイ
ンバータモードが一定の関係を有しない場合、Ｖ／Ｆパ
ターン設定部４４は、インバータ出力電圧を下げるよう
にＰＷＭ部５４に対して電圧指令信号を出力する。一
方、上記電位差信号レベル判定部４１からの判定信号と
モード比較部４３からの比較結果を表わす信号を受け
て、電位差信号レベル判定部４１で電位差信号が所定の
レベルであると判定し、かつ位置信号とインバータモー
ドが一定の関係を有する場合、位置検出運転切替部４２
は運転切替スイッチＳＷを同期運転側から位置検出運転
側に切り替える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、起動時に、強制的に
回転子に回転磁界を与えて、回転子を回転させた後、電
機子コイルに誘起された誘起電圧に基づいて、電機子コ
イルの電圧パターンの切り換えを行うブラシレスＤＣモ
ータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ブラシレスＤＣモータとしては、
特公平５−７２１９７号に記載のものがある。このブラ
シレスＤＣモータは、図３５に示すように、複数極の永
久磁石を有する回転子７０と、３相Ｙ結線された電機子
コイル７１a,７１b,７１cを有する固定子７１と、上記
電機子コイル７１a,７１b,７１cに並列状態で３相Ｙ結
線された抵抗７２a,７２b,７２cからなる抵抗回路７２
と、上記電機子コイル７１a,７１b,７１cに対する回転
子７０の相対的な回転位置を検出する回転位置検出器７
３と、上記回転位置検出器７３からの回転子７０の回転
位置を表わす位置信号を受けて、電機子コイル７１a,７
１b,７１cに対する電圧パターンを切り換えるスイッチ
ング信号を出力するマイクロコンピュータ(以下、マイ
コンという)７４と、上記マイコン７４からのスイッチ
ング信号を受けて、電機子コイル７１a,７１b,７１cの
電圧パターンを切り換え制御する転流制御信号を出力す
るベース駆動回路７５と、上記ベース駆動回路７５から
の転流制御信号を受けて、電機子コイル７１a,７１b,７
１cの電圧パターンを切り換えるインバータ部８０とを
備えている。

【０００３】上記インバータ部８０は、直流電源７６の
正極側にスイッチ７７を介して夫々接続された３つのト
ランジスタ８０a,８０b,８０cと、直流電源７６の負極
側に夫々接続された３つのトランジスタ８０d,８０e,８
０fとから構成されている。上記トランジスタ８０aとト
ランジスタ８０dのコレクタを互いに接続し、トランジ
スタ８０bとトランジスタ８０eのコレクタを互いに接続
し、トランジスタ８０cとトランジスタ８０fのコレクタ
を互いに接続している。上記トランジスタ８０a,８０d
の互いに接続された部分にＵ相の電機子コイル７１aを
接続し、トランジスタ８０b,８０eの互いに接続された
部分にＶ相の電機子コイル７１bを接続し、トランジス
タ８０c,８０fの互いに接続された部分にＷ相の電機子
コイル７１cを接続している。そして、上記ベース駆動
回路７５からの転流制御信号をインバータ部８０の各ト
ランジスタ８０a〜８０fのベースに夫々入力している。

【０００４】また、上記回転位置検出器７３は、上記抵
抗回路７２の中性点の電圧Ｖ_Mと電機子コイル７１a,７
１b,７１cの中性点の電圧Ｖ_Nとが入力され、抵抗回路７
２の中性点と電機子コイル７１a,７１b,７１cの中性点
との電位差を表わす電位差信号Ｖ_MNを出力する差動増幅
器８１と、上記差動増幅器８１からの電位差信号Ｖ_MNを
受けて、その電位差信号Ｖ_MNを積分する積分器８２と、
上記積分器８２からの電位差信号Ｖ_MNを積分した積分信
号を受けて、位置信号を出力する零クロスコンパレータ
８３とを備えている。また、コンパレータ８４は、上記
電機子コイル７１cの両端が入力端子に夫々接続され、
誘起電圧Ｅ_Wの極性を表わす信号をマイコン７４に出力
する。

【０００５】上記構成のブラシレスＤＣモータにおい
て、インバータ部８０からの各Ｕ相,Ｖ相,Ｗ相のモータ
端子電圧をＶ_U,Ｖ_V,Ｖ_W、電機子コイル７１a,７１b,７
１cの各Ｕ相,Ｖ相,Ｗ相の誘起電圧をＥ_U,Ｅ_V,Ｅ_Wとする
と、抵抗回路７２の中性点の電圧Ｖ_Mと電機子コイル７
１a,７１b,７１cの中性点の電圧Ｖ_Nは、 Ｖ_M ＝ (１／３)(Ｖ_U＋Ｖ_V＋Ｖ_W) Ｖ_N ＝ (１／３){(Ｖ_U−Ｅ_U)＋(Ｖ_V−Ｅ_V)＋(Ｖ_W−Ｅ
_W)} となる。したがって、上記抵抗回路７２の中性点と電機
子コイル７１a,７１b,７１cの中性点との電位差信号Ｖ
_MNは、 Ｖ_MN ＝ Ｖ_M−Ｖ_N ＝ (１／３)(Ｅ_U＋Ｅ_V＋Ｅ_W) となり、電機子コイル７１a,７１b,７１cの誘起電圧
Ｅ_U,Ｅ_V,Ｅ_Wの和に比例する。

【０００６】上記電機子コイル７１ａ，７１b,７１cの
誘起電圧Ｅ_U,Ｅ_V,Ｅ_Wは、１８０deg毎に位相の異なる台
形状の波形となり、電位差信号Ｖ_MNは、誘起電圧Ｅ_U,Ｅ
_V,Ｅ_Wに対して３倍の基本波周波数成分を有する略三角
波となる。この電位差信号Ｖ_MNの三角波のピーク点が電
圧パターンの切り換え点となる。上記積分器８２は、差
動増幅器８１からの電位差信号Ｖ_MNを積分して、略正弦
波状の積分信号∫Ｖ_MNdtを出力する。そして、上記零ク
ロスコンパレータ８３は、積分信号∫Ｖ_MNdtのゼロクロ
ス点を検出して、位置信号をマイコン７４に出力する。
すなわち、この電位差信号Ｖ_MNのピーク点は、回転速度
によって振幅が変動するため、電位差信号Ｖ_MNを積分し
て、ゼロクロス点を検出するようにしているのである。
上記位置信号は、上記固定子７１の電機子コイル７１a,
７１b,７１cに対する回転子７０の相対的な位置を示す
ものである。次に、上記マイコン７４は、零クロスコン
パレータ８３からの位置信号を受けて、ベース駆動回路
７５にスイッチング信号を出力する。上記ベース駆動回
路７５は、マイコン７４からのスイッチング信号を受け
て、インバータ部８０の各トランジスタ８０a〜８０fの
ベースに転流制御信号を出力する。そして、上記インバ
ータ部８０の各トランジスタ８０a〜８０fは、順次オン
オフして、電機子コイル７１a,７１b,７１cに対する電
圧パターンを切り換える。

【０００７】こうして、上記ブラシレスＤＣモータは、
電機子コイル７１a,７１b,７１cの誘起電圧Ｅ_U,Ｅ_V,Ｅ_W
より回転子７０の回転位置を表わす位置信号を検出し
て、インバータ部８０は、その位置信号によって電機子
コイル７１a,７１b,７１cの電圧パターンの切り換えを
行う。

【０００８】また、このブラシレスＤＣモータの起動時
は、電機子コイル７１a,７１b,７１cの特定相に対して
励磁電流を所定時間供給して、回転子７０の永久磁石と
固定子７１との間に働く吸引力により、回転子７０が安
定点に収束しようとして、安定点を中心とした減衰振動
を起こす。このとき、振動している回転子７０が回転さ
せたい方向と同じ方向の速度をもっていれば、回転位置
検出器７３の位置信号に基づいて、電機子コイル７１a,
７１b,７１cの電圧パターンを切り換えて回転子７０を
回転させる位置検出運転を行う。

【０００９】ところが、空気調和機等を駆動する場合
は、モータ巻線が最大２００Ｖとなるため、コンパレー
タ８４に入力する電機子コイル７１cの誘起電圧Ｅ_Wを抵
抗等により分圧して小さくする必要がある。このため、
起動時における低速回転領域では、誘起電圧Ｅ_Wのレベ
ルが小さいので、コンパレータ８４で誘起電圧Ｅ_Wの極
性を判別することが困難となる。しかも、負荷が圧縮機
等では起動時に残差圧や軸の摩擦のために負荷トルクが
存在したり、冷媒液,潤滑油による粘性抵抗があるた
め、回転子７０が減衰振動を起こさない可能性が高く、
起動できない場合があり、制御信頼性の面で非常に問題
が大きい。

【００１０】そこで、もう一つのブラシレスＤＣモータ
として、図３６に示すように、位置検出運転が可能とな
るまで、誘起電圧が大きくなるように起動時にインバー
タ出力電圧と出力周波数を所定のパターンで増加する同
期運転を行っており、図３７に示すように、圧縮機の差
圧や電源電圧の変動によっても、十分な回転トルクが得
られ安定に加速できるようにインバータ出力の電圧を十
分高くして加速し、位置検出運転に切り換える必要があ
る(特公平１−５４９６０号公報参照)。

【００１１】しかし、上記技術は、上記特公平１−５４
９６０号公報に記載している位置検出手段でのみ有効
で、今回の新技術で使用した位置検出手段では、以下に
示す課題があった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】図３８は上記インバー
タ出力電圧と出力周波数を所定のパターンで増加させ
て、同期運転を行うブラシレスＤＣモータにおいて、イ
ンバータ出力の周波数が１２Ｈzで無負荷のときのイン
バータ出力電圧に対する回転位置検出器７３の積分器８
２の積分信号の特性を示し、図３９はインバータ出力の
周波数が２０Ｈzで無負荷のときのインバータ出力電圧
に対する積分信号の特性を示している。上記積分器８２
の積分信号は、インバータ出力電圧が高くなるに従って
小さくなり、インバータ出力電圧の範囲Ｂ₁,Ｂ₂におい
て、電位差信号を積分した積分信号のレベルの安定な範
囲、すなわちその電位差信号に基づいて位置検出運転が
可能な範囲はＡとなる。なお、図３８,２６の積分信号
の電圧はピーク点からゼロ点までの電圧を示す。また、
上記位置検出運転が可能な範囲Ｂ₁,Ｂ₂の夫々の下限よ
りインバータ出力電圧が低い場合は、トルク不足により
脱調する。

【００１３】また、図４０は図３８におけるインバータ
出力電圧１０Ｖのときのモータ電流と安定な積分信号の
波形を示し、図４１は図３８におけるインバータ出力電
圧２０Ｖのときのモータ電流と不安定な積分信号の波形
を示している。また、図４２は図３９におけるインバー
タ出力電圧１５Ｖのときのモータ電流と安定な積分信号
の波形を示し、図４３は図３９におけるインバータ出力
電圧２７Ｖのときのモータ電流と不安定な積分信号の波
形を示している。なお、図４０,図４１,図４２,図４３
の横軸(時間軸)は２０msec／目盛である。このように、
上記ブラシレスＤＣモータは、起動時に回転トルクを大
きくし、安定に加速しようとして、インバータ出力の電
圧を大きくすると、電機子コイル７１a,７１b,７１cと
抵抗回路７２の中性点の電位差信号が小さく不安定な状
態になり、同期運転から位置検出運転への切り替えが失
敗するという欠点がある。

【００１４】また、図４４に示すように、負荷が小から
大に変動すると、インバータ出力電圧に対する積分信号
の特性を表わす略直線は、矢印Ｒの方向に略平行移動す
る。したがって、電位差信号を積分した積分信号のレベ
ルの安定な範囲、すなわちその電位差信号に基づいて位
置検出運転が可能な範囲はＡとなるインバータ出力電圧
の範囲は、Ｂ₃より全体にインバータ出力電圧の高い側
のＢ₄に変化すると共に、トルク不足の範囲は、Ｎ₁より
上限のインバータ出力電圧が広いＮ₂となる。

【００１５】また、図４５に示すように、負荷が一定で
電源電圧が変動した場合に、所定のインバータ出力電圧
を得るためには、転流制御信号をＰＷＭ(パルス幅変調)
信号とし、そのデューティ比を変えなければならない。
すなわち、電源電圧が標準のときに比べて大きくなる
と、デューティ比を小さくして、インバータ出力電圧が
上昇しないようにする一方、電源電圧が標準のときに比
べて小さくなると、デューティ比を大きくして、インバ
ータ出力電圧が下降しないようにする必要がある。しか
しながら、電源電圧に応じてインバータ出力電圧を変え
るための手段を備えていない場合、電源電圧の変動によ
りインバータ出力電圧が変動するため、積分信号の特性
が変動することになる。

【００１６】このように、負荷トルク,電源電圧変動に
より電位差信号が変動するので、その変動に応じてイン
バータ出力電圧を設定しなければならず、予めインバー
タ出力電圧を電位差信号が安定な状態になるように設定
しておくことができないという問題がある。

【００１７】そこで、この発明の目的は、負荷トルク,
電源電圧の変動によらず、起動時の同期運転から位置検
出運転への切り替えが確実にできるブラシレスＤＣモー
タを提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１のブラシレスＤＣモータは、複数極の磁石
を有する回転子と、３相Ｙ結線された電機子コイルを有
する固定子と、上記電機子コイルに対して並列状態で３
相Ｙ結線された抵抗回路と、上記電機子コイルの中性点
と上記抵抗回路の中性点との電位差に基づいて、上記回
転子と上記固定子との相対的な回転位置を検出して、位
置信号を出力する回転位置検出手段と、上記回転位置検
出手段からの上記位置信号に基づいて、上記電機子コイ
ルの電圧パターンを切り替えるインバータ部とを備えた
ブラシレスＤＣモータにおいて、起動時に上記インバー
タ部のインバータ出力の電圧および周波数を所定のパタ
ーンに基づいて出力する同期運転制御手段と、上記回転
位置検出手段からの上記位置信号に基づいて、上記イン
バータ部のインバータ出力を制御する位置検出運転制御
手段と、上記同期運転制御手段により上記インバータ部
が同期運転状態のとき、上記回転位置検出手段からの上
記位置信号を使用する位置検出運転が可能か否かを判別
する判別手段と、上記判別手段が上記位置検出運転が可
能であると判別すると、上記インバータ部の制御を上記
同期運転制御手段から上記位置検出運転制御手段に切り
替える運転切替手段とを備えたことを特徴としている。

【００１９】また、請求項２のブラシレスＤＣモータ
は、請求項１のブラシレスＤＣモータにおいて、上記同
期運転制御手段により上記インバータ部のインバータ出
力の電圧および周波数を上記所定のパターンに基づいて
出力して、上記所定のパターン出力後、上記判別手段が
上記位置検出運転が可能でないと判別すると、上記同期
運転制御手段は、上記判別手段が上記位置信号に基づく
位置検出運転が可能であると判別するまで、上記インバ
ータ部のインバータ出力の電圧Ｖと周波数Ｆの比Ｖ／Ｆ
を下げるようにしたことを特徴としている。

【００２０】また、請求項３のブラシレスＤＣモータ
は、請求項１または２のブラシレスＤＣモータにおい
て、上記判別手段は、上記電機子コイルの中性点と上記
抵抗回路の中性点との上記電位差が所定値以上か否かを
判定するレベル判定手段を備えて、上記レベル判定手段
が上記電位差が上記所定値以上であると判定すると、上
記位置検出運転が可能であると判別することを特徴とし
ている。

【００２１】また、請求項４のブラシレスＤＣモータ
は、請求項３のブラシレスＤＣモータにおいて、上記レ
ベル判定手段は、上記電機子コイルの中性点と上記抵抗
回路の中性点との電位差を表わす信号を整流する整流手
段と、上記整流手段からの整流された信号を平滑にする
平滑手段と、上記平滑手段からの平滑にされた信号と所
定の基準値とを比較する平滑信号比較手段とを備えて、
上記平滑信号比較手段が上記平滑手段からの平滑にされ
た信号と上記基準値とを比較して、上記平滑にされた信
号が上記基準値を越えると、上記電位差が上記所定値以
上であると判定することを特徴としている。

【００２２】また、請求項５のブラシレスＤＣモータ
は、請求項３のブラシレスＤＣモータにおいて、上記レ
ベル判定手段は、上記電機子コイルの中性点と上記抵抗
回路の中性点との上記電位差を表わす信号と所定の基準
値とを比較する電位差信号比較手段を備えて、上記電位
差信号比較手段が上記電位差信号と上記基準値とを比較
して得られる上記電位差信号比較手段の出力信号が所定
のパターンであるとき、上記電位差が上記所定値以上で
あると判定することを特徴としている。

【００２３】また、請求項６のブラシレスＤＣモータ
は、請求項３のブラシレスＤＣモータにおいて、上記レ
ベル判定手段は、上記電機子コイルの中性点と上記抵抗
回路の中性点との上記電位差を表わす信号とヒステリシ
スコンパレータのヒステリシス特性に基づく所定の基準
値とを比較して得られる上記ヒステリシスコンパレータ
の出力信号が所定のパターンであるとき、上記電位差が
上記所定値以上であると判定することを特徴としてい
る。

【００２４】また、請求項７のブラシレスＤＣモータ
は、請求項１または２のブラシレスＤＣモータにおい
て、上記判別手段は、上記回転位置検出手段からの位置
信号と上記インバータ部のインバータ出力が所定の関係
を有するか否かを比較する位置信号モード比較手段を備
えて、上記位置信号モード比較手段が上記位置信号と上
記インバータ出力を比較して、上記位置信号と上記イン
バータ出力が所定の関係を有するときに、上記位置検出
運転が可能であると判別することを特徴としている。

【００２５】また、請求項８のブラシレスＤＣモータ
は、請求項１または２のブラシレスＤＣモータにおい
て、上記判別手段は、上記位置信号の周期の値と上記イ
ンバータ出力の周波数に基づく位置信号の周期に相当す
る値との差の絶対値が所定値以下か否かを比較する位置
信号周期比較手段を備えて、上記位置信号周期比較手段
が上記位置信号の周期の値と上記インバータ出力の周波
数に基づく位置信号の周期に相当する値との差の絶対値
が上記所定値以下のとき、上記位置検出運転が可能であ
ると判別することを特徴としている。

【００２６】また、請求項９のブラシレスＤＣモータ
は、請求項８のブラシレスＤＣモータにおいて、上記回
転位置検出手段は、上記電機子コイルの中性点と上記抵
抗回路の中性点との電位差を検出して、電位差信号を出
力する電位差検出手段と、上記電位差検出手段からの上
記電位差信号を積分して、積分信号を出力する積分手段
と、ヒステリシス特性を有し、上記積分手段からの上記
積分信号と所定の基準値とを比較して、上記位置信号を
出力するヒステリシスコンパレータとを備えたことを特
徴としている。

【００２７】また、請求項１０のブラシレスＤＣモータ
は、請求項１または２のブラシレスＤＣモータにおい
て、上記判別手段は、請求項３乃至６に記載のいずれか
一つのレベル判定手段と、請求項７に記載の位置信号モ
ード比較手段と、請求項８または９に記載のいずれか一
つの位置信号周期比較手段とのうちの少なくとも二つを
備えたことを特徴としている。

【００２８】

【作用】上記請求項１のブラシレスＤＣモータによれ
ば、起動開始時、上記同期運転制御手段により上記イン
バータ部からのインバータ出力の電圧および周波数を所
定のパターンに基づいて出力し、上記所定のパターン出
力終了後、同期運転状態において、上記判別手段は、回
転位置検出手段からの位置信号に基づく位置検出運転が
可能か否かを判別する。例えば、上記電機子コイルの中
性点と上記抵抗回路の中性点との電位差を表わす電位差
信号が安定すると、その電位差信号に基づく位置信号も
安定とするので、上記電位差信号が安定しているか否か
を判別することによって、位置信号による位置検出運転
ができるか否かを判別するのである。そして、上記判別
手段が位置検出手段による位置検出運転が可能であると
判別すると、運転切替手段は、同期運転制御手段から位
置検出運転制御手段に切り換える。そして、上記位置検
出運転制御手段は、回転位置検出手段からの位置信号に
基づいて、インバータ部のインバータ出力を制御する。
したがって、起動時の同期運転から位置検出運転への切
り替えが確実にでき、上記電位差信号が不安定なことに
起因する脱調を防止できる。

【００２９】また、上記請求項２のブラシレスＤＣモー
タによれば、請求項１のブラシレスＤＣモータにおい
て、上記同期運転制御手段により上記インバータ部から
のインバータ出力の電圧および周波数を所定のパターン
に基づいて出力し、上記所定のパターン出力後、上記判
別手段が回転位置検出手段の位置信号に基づく位置検出
運転が可能でないと判別すると、上記同期運転制御手段
は、上記判別手段が上記位置信号に基づく位置検出運転
が可能であると判別するまで、インバータ部のインバー
タ出力の電圧Ｖと周波数Ｆの比Ｖ／Ｆを徐々に下げる。
そして、上記判別手段が位置信号に基づく位置検出運転
が可能であると判別すると、上記運転切替手段は、イン
バータ部の制御を同期運転制御手段から位置検出運転制
御手段に切り替える。したがって、起動時に上記同期運
転制御手段により所定のパターン出力後、回転位置検出
手段からの位置信号に基づく位置検出運転が可能となる
まで、同期運転制御手段は、インバータ出力の電圧Ｖと
周波数Ｆの比Ｖ／Ｆを下げるので、起動時に負荷の大小
や電源電圧の変動により電位差信号が安定する範囲が変
動しても、同期運転から位置検出運転に確実に切り替え
ることができる。

【００３０】また、上記請求項３のブラシレスＤＣモー
タによれば、請求項１または２のブラシレスＤＣモータ
において、上記判別手段のレベル判定手段は、上記電機
子コイルの中性点と上記抵抗回路の中性点との電位差が
所定値以上か否かを判定して、上記レベル判定手段が上
記電位差が所定値以上であると判定すると、判別手段
は、上記位置検出運転が可能であると判別する。したが
って、上記電機子コイルの中性点と上記抵抗回路の中性
点との電位差信号が安定する値に上記所定値を設定し
て、上記電位差が上記所定値以上のとき、上記電位差信
号が安定し、電位差信号に基づく上記回転位置検出手段
からの位置信号も安定していると判別できるようにする
ことによって、上記位置信号に基づく位置検出運転が可
能であると判別できる。

【００３１】また、上記請求項４のブラシレスＤＣモー
タによれば、請求項３のブラシレスＤＣモータにおい
て、レベル判定手段の整流手段は、上記電機子コイルの
中性点と上記抵抗回路の中性点との電位差を表わす信号
を整流し、上記平滑手段は、整流手段からの整流された
信号を平滑にする。なお、上記整流手段は、上記電位差
を表わす信号を全波整流してもよく、半波整流してもよ
い。そして、上記平滑手段からの平滑にされた信号と所
定の基準値とを平滑信号比較手段は比較して、上記平滑
にされた信号が上記基準値を越えると、上記判別手段
は、電位差が上記所定値以上であると判定する。したが
って、上記レベル判定手段の整流手段,平滑手段および
平滑信号比較手段によって、上記電位差を表わす信号が
整流され平滑にされた信号が上記基準値を越えたとき、
上記電位差が所定値以上であると判定でき、電位差信号
に基づく位置信号が安定していると判断できる。

【００３２】また、上記請求項５のブラシレスＤＣモー
タによれば、請求項３のブラシレスＤＣモータにおい
て、上記レベル判定手段の電位差信号比較手段は、上記
電機子コイルの中性点と上記抵抗回路の中性点との上記
電位差と上記所定の基準値とを比較する。そして、上記
レベル判定手段は、上記電位差信号比較手段の出力信号
が所定のパターンであるとき、上記電位差が上記所定値
以上であると判定する。例えば、上記電位差信号比較手
段の出力信号のパルスが所定の間隔で所定パルス数以上
連続する場合、レベル判定手段は、上記電位差が上記所
定値以上であると判定する。したがって、上記電位差が
上記所定値以上であると判定でき、電位差信号に基づく
位置信号が安定していると判断できる。

【００３３】また、上記請求項６のブラシレスＤＣモー
タによれば、請求項３のブラシレスＤＣモータにおける
上記レベル判定手段であるヒステリシスコンパレータ
は、上記電機子コイルの中性点と上記抵抗回路の中性点
との上記電位差とヒステリシスコンパレータのヒステリ
シス特性に基づく所定の基準値とを比較する。このと
き、上記ヒステリシスコンパレータのヒステリシス特性
に基づく基準値を上記電位差を判定する上記所定値に相
当する値にすることによって、上記レベル判定手段は、
上記ヒステリシスコンパレータの出力信号が所定のパタ
ーンであるとき、上記電位差が上記所定値以上であると
判定できる。したがって、上記ヒステリシスコンパレー
タによって、全波整流回路や複数のコンパレータを用い
ることなく、簡単にレベル判定手段を構成することがで
きる。

【００３４】また、上記請求項７のブラシレスＤＣモー
タによれば、請求項１または２のブラシレスＤＣモータ
において、上記判別手段の位置信号モード比較手段は、
上記回転位置検出手段からの位置信号と上記インバータ
部のインバータ出力が所定の関係を有するか否かを比較
する。例えば、上記インバータ出力の電圧パターンの切
り換わり点と位置信号のＨレベル,Ｌレベルの対応が複
数回連続して一致するかどうか比較し、または上記イン
バータ出力の電圧パターンの切り換わり点と位置信号の
切り換わり点の位相が所定の範囲内であるか比較する。
そして、上記位置信号比較手段が上記位置信号と上記イ
ンバータ出力を比較して、上記位置信号とインバータ出
力が所定の関係を有するとき、判別手段は、位置信号に
よる位置検出運転が可能であると判別する。したがっ
て、上記位置信号モード比較手段によって、位置信号と
上記インバータ出力が所定の関係を有するとき、上記回
転位置検出手段からの位置信号が安定して、位置検出運
転が可能であると判別できる。

【００３５】また、上記請求項８のブラシレスＤＣモー
タによれば、請求項１または２のブラシレスＤＣモータ
において、上記判別手段の位置信号周期比較手段は、上
記位置信号の周期の値と上記インバータ出力の周波数に
基づく位置信号の周期に相当する値との差の絶対値が所
定値以下か否かを比較する。そして、上記判別手段は、
位置信号の周期の値とインバータ出力の周波数に基づく
位置信号の周期に相当する値との差の絶対値が所定値以
下のとき、位置検出運転が可能であると判別する一方、
位置信号の周期の値とインバータ出力の周波数に基づく
位置信号の周期に相当する値との差の絶対値が所定値よ
り大きいとき、位置検出運転ができないと判別する。し
たがって、上記位置信号周期比較手段によって、上記電
位差信号に基づく位置信号が安定しているかどうかを判
断できる。

【００３６】また、上記請求項９のブラシレスＤＣモー
タによれば、請求項８のブラシレスＤＣモータにおい
て、上記回転位置検出手段の上記電位差検出手段は、上
記電機子コイルの中性点と上記抵抗回路の中性点との電
位差を検出して電位差信号を出力し、上記回転位置検出
手段の積分手段は、電位差検出手段からの電位差信号を
積分して積分信号を出力すると共に、上記回転位置検出
手段のヒステリシス特性を有するヒステリシスコンパレ
ータは、積分手段からの積分信号と所定の基準値とを比
較して、上記位置信号を出力する。したがって、上記回
転位置検出手段は、位置信号を検出すると共に、ヒステ
リシスコンパレータによって、上記電位差が所定値以上
であると判定でき、電位差信号に基づく位置信号が安定
していると判断できる。したがって、上記回転位置検出
手段に電位差が所定値以上か否かを比較する手段を備え
ることができるので、コストを低減できる。

【００３７】また、上記請求項１０のブラシレスＤＣモ
ータによれば、請求項１または２のブラシレスＤＣモー
タにおいて、上記判別手段は、請求項３乃至６のいずれ
か一つに記載のレベル判定手段と、請求項７に記載の位
置信号モード比較手段と、請求項８または９のいずれか
一つに記載の位置信号周期比較手段のうちの少なくとも
二つを備える。そして、上記判別手段のレベル判定手段
における上記電機子コイルの中性点と上記抵抗回路の中
性点との電位差が所定値以上であるという条件と、上記
判別手段の位置信号モード比較手段における上記回転位
置検出手段からの位置信号と上記インバータ部のインバ
ータ出力が所定の関係を有するという条件と、上記判別
手段の位置信号周期比較手段における上記位置信号の周
期の値とインバータ出力の周波数に基づく位置信号の周
期に相当する値との差の絶対値が所定値以下であるとい
う条件のうちの少なくとも二つの条件を満足するとき、
上記判別手段は、位置信号による位置検出運転が可能で
あると判別する。したがって、負荷変動や電源電圧変動
がある場合も、上記電位差を表わす信号の変動に応じ
て、上記位置検出運転が可能であると判別でき、同期運
転から位置検出運転に確実に切り替えることができる。

【００３８】

【実施例】以下、この発明のブラシレスＤＣモータを実
施例により詳細に説明する。

【００３９】（第１実施例）図１はこの発明の第１実施
例のブラシレスＤＣモータの構成を示しており、１は電
機子コイル１a,１b,１cがＹ結線され、複数の永久磁石
を有する回転子１０を回転磁界により回転させる固定
子、２は上記電機子コイル１a,１b,１cに並列状態に接
続され、抵抗２a,２b,２cをＹ結線した抵抗回路、３は
上記抵抗回路２の中性点の電圧Ｖ_Mと電機子コイル１a,
１b,１cの中性点の電圧Ｖ_Nに基づいて、回転子１０の相
対的な位置を検出して、位置信号を出力する回転位置検
出手段としての回転位置検出器、４は上記回転位置検出
器３からの位置信号を受けて、スイッチング信号を出力
するマイコン、５は上記マイコン４からのスイッチング
信号を受けて、転流制御信号を出力するベース駆動回路
である。上記ベース駆動回路５からの転流制御信号をイ
ンバータ部２０に夫々接続している。なお、上記固定子
１と回転子１０でモータ部１１を構成している。

【００４０】上記回転位置検出器３は、増幅器ＩＣ1の
非反転入力端子に抵抗回路２の中性点の電圧Ｖ_Mを入力
すると共に、増幅器ＩＣ1の反転入力端子に抵抗Ｒ₁を介
してグランドＧＮＤを接続し、増幅器ＩＣ1の出力と反
転入力端子との間に抵抗Ｒ₂を接続した差動増幅器３１
と、上記差動増幅器３１の出力に一端が接続された抵抗
Ｒ₃とその抵抗Ｒ₃の他端とグランドＧＮＤとの間に接続
されたコンデンサＣ1とからなる積分器３２と、上記積
分器３２の抵抗Ｒ₃の他端と非反転入力端子が接続さ
れ、反転入力端子にグランドＧＮＤが接続された増幅器
ＩＣ2からなる零クロスコンパレータ３３とを備えてい
る。そして、上記電機子コイル１a,１b,１cの中性点
は、グランドＧＮＤと抵抗Ｒ₁を介して差動増幅器３１
の反転入力端子に接続されているので、差動増幅器３１
は、抵抗回路２の中性点の電圧Ｖ_Mと電機子コイル１a,
１b,１cの中性点の電圧Ｖ_Nとの電位差信号Ｖ_MNを検出す
る。また、上記ブラシレスＤＣモータは、回転位置検出
器３の積分器３２からの積分信号を受けて、レベル検出
信号をマイコン４に出力するレベル検出器３４を備えて
いる。

【００４１】また、上記インバータ部２０は、直流電源
９の正極側に夫々接続された３つのトランジスタ２０a,
２０b,２０cと、直流電源９の負極側に夫々接続された
３つのトランジスタ２０d,２０e,２０fとから構成され
ている。上記トランジスタ２０aのエミッタとトランジ
スタ２０dのコレクタを互いに接続し、トランジスタ２
０bのエミッタとトランジスタ２０eのコレクタを互いに
接続し、トランジスタ２０cのエミッタとトランジスタ
２０fのコレクタを互いに接続している。また、上記ト
ランジスタ２０a,２０dの互いに接続された部分にＵ相
の電機子コイル１aを接続し、トランジスタ２０b,２０e
の互いに接続された部分にＶ相の電機子コイル１bを接
続し、トランジスタ２０c,２０fの互いに接続された部
分にＷ相の電機子コイル１cを接続している。そして、
上記各トランジスタ２０a〜２０fのコレクタとエミッタ
との間にダイオードを夫々逆並列接続している。

【００４２】また、上記マイコン４は、図２に示すよう
に、レベル検出器３４(図１に示す)からのレベル検出信
号を受けて、電位差信号Ｖ_MNのレベルが所定値以上か否
かを判定する電位差信号レベル判定部４１と、回転位置
検出器３(図１に示す)からの位置信号が接続され、位置
信号と後述するインバータモードとを比較する位置信号
モード比較手段としてのモード比較部４２と、上記電位
差信号レベル判定部４１からの判定結果とモード比較部
４２からの比較結果に基づいて、位置検出運転切替信号
を出力する運転切替手段としての位置検出運転切替部４
３と、上記電位差信号レベル判定部４１からの判定結果
とモード比較部４２からの比較結果に基づいて、外部か
らの運転信号が入力されると、起動のための電圧指令信
号と周波数指令信号を出力するＶ／Ｆパターン設定部４
４と、上記Ｖ／Ｆパターン設定部４４からの周波数指令
信号を受けて、割込信号ＩＲＱ1を出力する波形タイマ
Ｔ1とを備え、電位差信号レベル判定部４１,モード比較
部４２,位置検出運転切替部４３,Ｖ／Ｆパターン設定部
４４および波形タイマＴ1で同期運転制御手段としての
同期運転制御部５１を構成している。また、上記電位差
信号レベル判定部４１とレベル検出器３４でレベル判定
手段を構成している。また、上記モード比較部４２は、
計数部４２aと計数判別部４２bとを備えている。

【００４３】また、上記マイコン４は、上記回転位置検
出器３(図１に示す)からの位置信号が外部割込端子を介
して接続され、その位置信号によりスタートする位相補
正タイマＴ2と、上記位置信号を受けて、電機子コイル
１a,１b,１cの電圧パターンの周期を測定する周期測定
タイマＴ3と、上記周期測定タイマＴ2からの測定された
タイマ値を受けて、そのタイマ値から電機子コイル１a,
１b,１cの電圧パターンの周期を演算して、周期を表わ
す周期信号を出力する位置信号周期演算部４５と、上記
位置信号周期演算部４５からの周期信号と外部からの位
相量指令信号とを受けて、その周期から位相量に相当す
るタイマ値を演算して、位相補正タイマＴ2にタイマ値
設定信号を出力するタイマ値演算部４６と、上記位置信
号周期演算部４５からの周期信号を受けて、回転速度を
演算して現在速度信号を出力する速度演算部４７と、上
記速度演算部４７からの現在速度信号と外部からの速度
指令信号とを受けて、電圧指令信号を出力する速度制御
部４８とを備え、位相補正タイマＴ2,周期測定タイマＴ
3,位置信号周期演算部４５,タイマ値演算部４６,速度演
算部４７および速度制御部４８で位置検出運転制御手段
としての位置検出運転制御部５２を構成している。

【００４４】さらに、上記マイコン４は、波形タイマＴ
1からの割込信号ＩＲＱ1を運転切替スイッチＳＷを介し
て受けて、電圧パターン信号を出力するインバータモー
ド選択部５３と、上記インバータモード選択部５３から
の電圧パターン信号を受けると共に、Ｖ／Ｆパターン設
定部４４からの電圧指令信号を運転切替スイッチＳＷを
介して受けて、スイッチング信号を出力するＰＷＭ部５
４とを備えている。

【００４５】図３は上記レベル検出器３４の回路図を示
しており、増幅器ＩＣ3の反転入力端子に回転位置検出
器３の積分器３２からの積分信号を抵抗Ｒ₄を介して接
続すると共に、増幅器ＩＣ3の非反転入力端子にグラン
ドＧＮＤを接続している。そして、上記増幅器ＩＣ3の
出力端子と反転入力端子との間に、アノードを出力端子
側にしてダイオードＤ₁を接続すると共に、増幅器ＩＣ3
の反転入力端子側から直列接続された抵抗Ｒ₅とダイオ
ードＤ₂を接続している。なお、上記ダイオードＤ₂のカ
ソード側は増幅器ＩＣ3の出力端子に接続されている。
上記直列接続された抵抗Ｒ₅とダイオードＤ₂との接続点
を増幅器ＩＣ4の反転入力端子に抵抗Ｒ₆を介して接続し
ている。そして、上記抵抗Ｒ₄の増幅器ＩＣ3と反対側の
一端と増幅器ＩＣ4の反転入力端子との間に抵抗Ｒ₇を接
続している。上記増幅器ＩＣ4の非反転入力端子にグラ
ンドＧＮＤを接続すると共に、反転入力端子と出力端子
との間に抵抗Ｒ₈を接続している。上記増幅器ＩＣ4の出
力端子をコンパレータＩＣ5の反転入力端子に抵抗Ｒ₉を
介して接続し、その抵抗Ｒ₉のコンパレータＩＣ5側の一
端とグランドＧＮＤとの間にコンデンサＣ2を接続して
いる。そして、上記コンパレータＩＣ5の非反転入力端
子に抵抗Ｒ₁₀を介してグランドＧＮＤを接続すると共
に、その非反転入力端子に抵抗Ｒ₁₁を介して電源＋Ｖ_CC
を接続している。

【００４６】上記抵抗Ｒ₄〜Ｒ₈,ダイオードＤ₁,Ｄ₂およ
び増幅器ＩＣ3,ＩＣ4で整流手段の一例としての全波整
流回路１５を構成し、抵抗Ｒ₉とコンデンサＣ2で平滑手
段の一例としての平滑回路１６を構成すると共に、抵抗
Ｒ₁₀,Ｒ₁₁およびコンパレータＩＣ5で平滑信号比較手段
の一例としての比較回路１７を構成している。

【００４７】上記構成のブラシレスＤＣモータにおい
て、運転切替スイッチＳＷが位置検出運転側に選択さ
れ、モータが位置信号に従って駆動されているとき、電
機子コイル１a,１b,１cの各Ｕ相,Ｖ相,Ｗ相の誘起電圧
Ｅ_U,Ｅ_V,Ｅ_Wは、図４(A)〜(C)に示すように、１２０deg
毎に位相の異なる台形状の波形となる。そして、図１に
示す回転位置検出器３の差動増幅器３１は、増幅器ＩＣ
1の非反転入力端子に入力された抵抗回路２の中性点の
電圧Ｖ_Mと、増幅器ＩＣ1の反転入力端子に抵抗Ｒ₁を介
して入力された電機子コイル１a,１b,１cの中性点の電
圧Ｖ_Nとの電位差信号Ｖ_MNを検出する。そして、上記差
動増幅器３１からの電位差信号Ｖ_MNを受けて、積分器３
２は、この電位差信号Ｖ_MNを積分して、積分信号∫Ｖ_MN
dt(図４(D)に示す)を出力する。上記積分信号∫Ｖ_MNdt
は、回転周波数の３倍の周波数の略正弦波形となる。そ
して、上記零クロスコンパレータ３３は、非反転入力端
子に入力された積分信号∫Ｖ_MNdtと反転入力端子に接続
されたグランドＧＮＤの基準電圧とを比較して、位置信
号(図４(E)に示す)を出力する。

【００４８】一方、上記積分信号∫Ｖ_MNdtは、レベル検
出器３４の増幅器ＩＣ3の反転入力端子に抵抗Ｒ₄を介し
て入力され、レベル検出器３４の全波整流回路１５によ
って全波整流された後、増幅器ＩＣ4の出力端子から全
波整流波形を表わす信号(図４(G)に示す)を出力する。
そして、上記全波整流波形を表わす信号は、抵抗Ｒ₉と
コンデンサＣ2からなる平滑回路１６により平滑にさ
れ、その平滑波形を表わす平滑信号(図４(H)に示す)を
コンパレータＩＣ5の反転入力端子に入力する。そし
て、上記抵抗Ｒ₁₀,Ｒ₁₁で設定された基準電圧Ｅ₀と比較
して、上記平滑信号が基準電圧Ｅ₀よりも高いとき、コ
ンパレータＩＣ5の出力すなわちレベル検出信号(図４
(J)に示す)はＬレベルとなるのである。

【００４９】次に、上記零クロスコンパレータ３３から
の位置信号は、周期測定タイマＴ3に入力され、周期測
定タイマＴ3は、位置信号のリーディングエッジからト
レイリングエッジまでの期間とトレイリングエッジから
リーディングエッジまでの期間とを測定して、測定され
たタイマ値を出力する。上記周期測定タイマＴ3からの
タイマ値を表わす信号を受けて、位置信号周期演算部４
５は、位置信号の周期を求める。すなわち、上記位置信
号のトレイリングエッジからリーディングエッジまでの
期間とリーディングエッジからトレイリングエッジまで
の期間は、６０deg毎に繰り返され、測定された各期間
のタイマ値を６倍することによって、上記電圧パターン
の一周期分のタイマ値を求めるのである。

【００５０】そして、上記位置信号周期演算部４５から
の周期を表わす周期信号と外部からの位相量指令信号と
を受けて、タイマ値演算部４６はタイマ値設定信号を出
力する。上記タイマ値演算部４６からのタイマ値設定信
号を受けて、位相補正タイマＴ2は、位置信号から電圧
パターンを切り換えるまでの時間を計時する。すなわ
ち、上記位相補正タイマＴ2は、カウントが終了すると
インバータモード選択部５３に割込信号ＩＲＱ2を出力
し、インバータモード選択部５３は、位相補正された電
圧パターン信号(図４(K)〜(Q)に示す)をＰＷＭ部５４に
出力するのである。そして、上記ＰＷＭ部５４は、スイ
ッチング信号を図１に示すベース駆動回路５に出力し
て、ベース駆動回路５はインバータ部２０に転流制御信
号を出力すると、インバータ部２０の各トランジスタ２
０a〜２０fは、夫々オンオフする。なお、図４(F)の位
置信号番号は、説明を容易にするために位置信号の一周
期分に対して０〜５の番号を割り当てたものである。ま
た、図４(R)に示すインバータモードは、図４(K)〜(Q)
に示す電圧パターン信号に対応するように０〜５の番号
を割り当てたものである。

【００５１】次に、上記ブラシレスＤＣモータの始動時
は、運転切替スイッチＳＷが同期運転側に選択され、同
期運転制御部５１によりインバータ出力の電圧と周波数
を所定のパターンで増加する。そして、上記レベル検出
器３４,電位差信号レベル判定部４１およびモード比較
部４２によって、回転位置検出器３の積分器３２からの
積分信号が所定値以上で、かつ回転位置検出器３の位置
信号とインバータモード選択部５３のインバータモード
が所定の関係を有するとき、位置検出運転切替部４３
は、運転切替スイッチＳＷを同期運転側から位置検出運
転側に切り替える。

【００５２】以下、上記マイコン４の同期運転制御部５
１の同期運転から位置検出運転への切替動作を図５,図
６,図７に従って説明する。なお、図５は、上記レベル
検出器３４からのレベル検出信号に基づいて、電位差信
号レベル判定部４１によって同期運転から位置検出運転
に切り替えた場合の各部の信号を示しており、図６は、
上記回転位置検出器３からの位置信号とインバータモー
ド選択部５３のインバータモードに基づいて、モード比
較部４２によって同期運転から位置検出運転に切り替え
た場合の各部の信号を示している。そして、図７は、上
記レベル検出器３４からのレベル検出信号と回転位置検
出器３からの位置信号に基づいて、電位差信号レベル判
定部４１とモード比較部４２によって同期運転から位置
検出運転に切り替えた場合の各部の信号を示している。

【００５３】図５では、上記位置信号番号(図５(A)に示
す)が５の点でレベル検出信号(図５(B)に示す)がＨレベ
ルからＬレベルに変化し、次の位置信号番号の５から０
の切り換わり点で位置検出運転に切り替える。つまり、
上記位置検出運転切替部４３により運転切替スイッチＳ
Ｗを位置検出運転側に切り替え、その後、位置信号番号
の切り換わり点毎に位相補正タイマＴ2をスタートさせ
るのである(図５(C)に示す)。そして、上記位相補正タ
イマＴ2のカウントが終了する毎に割込信号ＩＲＱ2を出
力して、インバータモード選択部５３のインバータモー
ド(図５(D)に示す)を１ステップ進める。

【００５４】また、図６では、上記インバータモード選
択部５３で選択されたインバータモード(図６(C)に示
す)が［２］から［３］に切り換わる点で位置信号番号
(図６(A)に示す)２における位置信号がＨレベルとする
と、次のインバータモードが［３］から［４］に切り換
わる点で位置信号番号３における位置信号がＬレベルと
なる。こうして、インバータモードが奇数のとき、位置
信号がＨレベルであるという条件と、インバータモード
が偶数のとき位置信号がＬレベルであるという条件が連
続して４回続くと、切り替え条件が成立したものとし
て、次の位置信号番号５から０の切り換わり点で、上記
位置検出運転切替部４３により運転切替スイッチＳＷを
位置検出運転側に切り替え、位置信号番号の切り換わり
点毎に位相補正タイマＴ2をスタートさせるのである(図
６(B)に示す)。つまり、上記位置信号とインバータモー
ドが所定の関係を有し、安定した位置信号に基づいて、
位置検出運転が可能であるものとして、同期運転から位
置検出運転に切り替えるのである。そして、上記位相補
正タイマＴ2のカウントが終了する毎に割込信号ＩＲＱ2
を出力して、インバータモード選択部５３のインバータ
モード(図６(C)に示す)を１ステップ進める。

【００５５】また、図７では、上記位置信号番号(図７
(A)に示す)が１の時点でレベル検出信号(図７(B)に示
す)がＨレベルからＬレベルに変化したことを電位差信
号レベル判定部４１で判別する。次に、上記モード比較
部４２は、インバータモード選択部５３で選択されたイ
ンバータモード(図７(D)に示す)が［２］から［３］に
切り換わる点で位置信号番号(図７(A)に示す)２におけ
る位置信号がＨレベルとすると、次のインバータモード
が［３］から［４］に切り換わる点で位置信号番号３に
おける位置信号がＬレベルとなる。こうして、インバー
タモードが奇数のとき、位置信号がＨレベルであるとい
う条件と、インバータモードが偶数のとき位置信号がＬ
レベルであるという条件が連続して４回続くと、切り替
え条件が成立したとして、次の位置信号番号５から０の
切り換わり点で、上記位置検出運転切替部４３は、運転
切替スイッチＳＷを位置検出運転側に切り替えた後、位
置信号番号の切り換わり点毎に位相補正タイマＴ2をス
タートさせる(図７(C)に示す)。そして、上記位相補正
タイマＴ2のカウントが終了する毎に割込信号ＩＲＱ2を
出力して、インバータモード選択部５３のインバータモ
ード(図７(D)に示す)を１ステップ進める。なお、図６,
図７において、インバータモードの奇数,偶数の切り換
わり点において位置信号のＨ,Ｌレベルの条件が連続し
て４回続くと、切り替え条件が成立したとしたが、連続
回数はこれに限らないのは勿論である。

【００５６】以下、図７に示すこのブラシレスＤＣモー
タの起動時のマイコン４の動作を図８,図９,図１０のフ
ローチャートに従って説明する。なお、起動前の運転切
替スイッチＳＷは、波形タイマＴ1の割込信号ＩＲＱ1を
インバータモード選択部５３に接続すると共に、Ｖ／Ｆ
パターン設定部４４の電圧指令信号をＰＷＭ部５４に接
続する同期運転側に選択されている。

【００５７】まず、上記マイコン４のＶ／Ｆパターン設
定部４４に外部から運転信号が入力されると、Ｖ／Ｆパ
ターン設定部４４から周波数指令信号が出力されて、波
形タイマＴ1がスタートする。そして、その波形タイマ
Ｔ1のカウントが終了すると、波形タイマＴ1から割込信
号ＩＲＱ1が出力され、この波形タイマＴ1の割込信号Ｉ
ＲＱ1の発生間隔毎に割込処理１を行う。

【００５８】そして、図８において、ステップＳ101で
インバータ出力の周波数が一定値まで加速済みか否かを
判別して、周波数が一定値まで加速済みと判別すると、
ステップＳ111に進む一方、周波数が一定値まで加速し
ていないと判別すると、ステップＳ113に進む。そし
て、ステップＳ113で予めテーブルに格納されたＶ／Ｆ
パターンのデータ(電圧指令信号用と周波数指令信号用)
を読み込み、ステップＳ102に進む。次に、ステップＳ1
11で外部割込が未許可か否かを判別して、外部割込が未
許可と判別すると、ステップＳ114に進み、ステップＳ1
14で外部割込を許可して、ステップＳ112に進む。一
方、ステップＳ111で外部割込が許可されている場合、
ステップＳ112に進む。なお、ステップＳ114で外部割込
が許可されると、位置信号の立ち上がりおよび立ち下が
り毎に後述する割込処理２を行う。

【００５９】次に、ステップＳ112でレベル検出器３４
からのレベル検出信号がＬレベルか否かを判別する。す
なわち、上記回転位置検出器３の位置信号が安定してい
るか否かを判別するのである。そして、ステップＳ112
でレベル検出信号がＬレベルと判別すると、ステップＳ
115に進む一方、レベル検出信号がＬレベルでないと判
別すると、ステップＳ116に進む。そして、ステップＳ1
16で電圧指令を変更し、インバータ出力電圧を下げて、
ステップＳ102に進む。

【００６０】次に、ステップＳ115で位置信号とインバ
ータモードが一定の関係にあるか否かを判別する。すな
わち、図７に示すように、インバータモードの奇数(例
えば２から３,４から５)に切り替わる点で位置信号がＨ
レベルか、またはインバータモードの偶数(例えば３か
ら４,５から０)に切り替わる点で位置信号がＬレベルで
あるか否かを判別する。そして、ステップＳ115で位置
信号とインバータモードが一定の関係にある場合、ステ
ップＳ117に進む一方、位置信号とインバータモードが
一定の関係にない場合、ステップＳ118に進む。そし
て、ステップＳ118で電圧指令を変更し、インバータ出
力電圧を下げて、ステップＳ102に進む。

【００６１】次に、ステップＳ117で、上記インバータ
モードと位置信号のＨ,Ｌレベルの対応が連続して繰り
返される回数をモード比較部４２の計数部４２aでカウ
ントし、モード比較部４２の計数判別部４２bで一定回
数をカウントしたか否かを判別する。すなわち、図７に
示すように、インバータモードの奇数(例えば２から３
と４から５)に切り替わる点で位置信号がＨレベルで、
かつインバータモードの偶数(例えば３から４,５から
０)に切り替わる点で位置信号がＬレベルであるという
条件が連続して一定回数(図７では４回)をカウントした
か否かを判別するのである。そして、ステップＳ117で
一定回数をカウントしたと判別した場合、ステップＳ11
9に進み、位置検出運転切替を要求して、ステップＳ102
に進む。一方、ステップＳ117で一定回数をカウントし
ていないと判別した場合、ステップＳ102に進む。

【００６２】次に、ステップＳ102で電圧指令に基づき
電圧指令信号を出力する。次に、ステップＳ103に進
み、Ｖ／Ｆパターン設定部４４で設定された周波数指令
すなわち予めテーブルに格納された周波数データにより
波形タイマＴ1用のタイマ値を演算する。そして、ステ
ップＳ104に進み、波形タイマＴ1にステップＳ103で求
めたタイマ値をセットしてスタートし、この割込処理１
を終了する。

【００６３】そして、上記割込処理１のステップＳ119
の位置信号運転切り換え要求により運転切替スイッチＳ
Ｗが位置検出運転側に切り替わり、マイコン４の外部割
込端子に入力される位置信号の立ち上がりおよび立ち下
がり毎に図９に示す割込処理２を行う。

【００６４】まず、図９において、ステップＳ121で位
置検出運転切替要求の有無を判別して、位置検出運転切
替要求が有ると、ステップＳ131に進む一方、位置検出
運転切替要求が無いと、ステップＳ122に進む。そし
て、ステップＳ131で外部からの位相量指令信号に基づ
いて、位相補正タイマＴ2用の位相補正タイマ値をタイ
マ値演算部４６で演算する。次に、ステップＳ132に進
み、位相補正タイマＴ2にステップＳ131で求めたタイマ
値をセットする。そして、ステップＳ133で位相補正タ
イマＴ2をスタートして、ステップＳ134に進み、同期運
転制御部５１の波形タイマＴ1を停止する。

【００６５】次に、ステップＳ122で周期測定タイマＴ3
をストップして、ステップＳ123に進み、周期測定タイ
マＴ3のタイマ値を読み込む。次に、ステップＳ124に進
み、周期測定タイマＴ3をスタートさせる。そして、ス
テップＳ125で位置信号周期演算部４５は、周期測定タ
イマＴ3のタイマ値から位置信号の周期を演算する。次
に、ステップＳ126で速度演算部４７は、ステップＳ125
で求めた位置信号の周期に基づいて、モータの回転速度
を演算する。

【００６６】次に、ステップＳ127に進み、位置検出運
転切替要求の有無を判別して、位置検出運転切替要求が
有る場合、ステップＳ128に進み、外部からの速度指令
信号に基づいて速度制御を行って、電圧指令信号を出力
し、割込処理２を終了する。一方、ステップＳ127で位
置検出運転切替要求がない場合、割込処理２を終了す
る。

【００６７】そして、上記割込処理２でスタートされた
位相補正タイマＴ2のカウントが終了すると、位相補正
タイマＴ2は割込信号ＩＲＱ2を出力して、この割込信号
ＩＲＱ2の発生間隔毎に図１０に示す割込処理３を行
う。

【００６８】つまり、上記位相補正タイマＴ2のカウン
トが終了して割込信号ＩＲＱ2を出力すると、割込処理
３がスタートして、ステップＳ141でインバータモード
選択部５３はインバータモードを１ステップ進め、ステ
ップＳ142で電圧パターンを出力して、割込処理３を終
了する。

【００６９】このように、起動時における同期運転にお
いて、図１１に示すように、予めテーブルに格納された
電圧,周波数データに基づく所定の略直線パターンに沿
って、インバータ出力電圧とインバータ周波数を徐々に
増加して、回転子１０を加速する。そして、上記回転子
１０が所定の回転数に加速した後、レベル検出器３４,
電位差信号レベル判定部４１およびモード比較部４２に
よって、電位差信号が安定しているか否かを検出して、
電位差信号が安定している場合、位置検出運転切替部４
３は、同期運転から位置検出運転に切り替える。

【００７０】また、図１２に示すように、起動時におけ
る同期運転において、上記回転子１０が所定の回転数に
加速した後、レベル検出器３４,電位差信号レベル判定
部４１およびモード比較部４２によって、電位差信号が
安定しているか否かを検出して、電位差信号が不安定な
場合、Ｖ／Ｆパターン設定部４４は、電位差信号が安定
するまで、インバータ出力電圧を徐々に下げる。そし
て、上記電位差信号が安定すると、位置検出運転切替部
４３は、同期運転から位置検出運転に切り替える。な
お、図１２では、加速停止後のインバータ出力は一定の
周波数としているが、増加または減少させてもよい。

【００７１】したがって、起動時に上記同期運転制御部
５１により回転子１０が加速された後、回転位置検出器
３からの位置信号による位置検出運転が可能となるま
で、同期運転制御部５１は、インバータ出力の電圧を下
げるので、起動時に負荷の大小や電源電圧の変動により
電位差信号が安定する範囲が変動しても、同期運転から
位置検出運転に確実に切り替えることができる。

【００７２】また、上記電位差信号レベル判定部４１が
電機子コイル１a,１b,１cの中性点と抵抗回路２の中性
点との電位差が所定値以上であると判別し、かつ、モー
ド比較部４２が位置信号とインバータ出力が所定の関係
を有すると判別するまで、Ｖ／Ｆパターン設定部４４
は、インバータ出力電圧を下げて、回転位置検出器３か
らの位置信号が安定すると、位置検出運転切替部４３
は、位置検出運転が可能であると判別して、同期運転か
ら位置検出運転に確実に切り替える。したがって、負荷
変動や電源電圧変動で上記電位差信号の特性が変化する
場合でも、同期運転から位置検出運転に確実に切り替え
ることができる。

【００７３】さらに、上記レベル検出器３４の全波整流
回路１５,平滑回路１６および比較回路１７によって、
回転位置検出器３の積分器３２からの積分信号の平均値
が上記所定値に相当する基準値Ｅ₀を越えたとき、電位
差信号レベル判定部４１は、上記電位差が所定値以上で
あると判定でき、電位差信号に基づく位置信号が安定し
ていると判断できる。

【００７４】（第２実施例）図１３はこの発明の第２実
施例のブラシレスＤＣモータの構成を示しており、レベ
ル検出器３５とマイコン１４以外は第１実施例と同一の
構成をしており説明を省略する。

【００７５】また、図１４は上記マイコン１４の構成を
示しており、回転位置検出器３(図１３に示す)からの位
置信号と、レベル検出器３５(図１３に示す)からのレベ
ル検出信号とを受けて、リセット信号を出力するレベル
検出器制御部６０と、上記レベル検出器制御部６０から
レベル判定フラグを表わす信号を受けて、電位差信号Ｖ
_MNのレベルが所定値以上か否かを判定する電位差信号レ
ベル判定部６１と、上記位置信号が接続され、その位置
信号とインバータモードとを比較する位置信号モード比
較手段としてのモード比較部６２と、上記電位差信号レ
ベル判定部６１からの判定結果とモード比較部６２から
の比較結果に基づいて、位置検出運転切替信号を出力す
る運転切替手段としての位置検出運転切替部６３と、上
記電位差信号レベル判定部６１からの判定結果とモード
比較部６２からの比較結果に基づいて、外部からの運転
信号が入力されると、起動のための電圧指令信号と周波
数指令信号を出力するＶ／Ｆパターン設定部６４と、上
記Ｖ／Ｆパターン設定部６４からの周波数指令信号を受
けて、割込信号ＩＲＱ3を出力する波形タイマＴ4とを備
え、レベル検出器制御部６０,電位差信号レベル判定部
６１,モード比較部６２,位置検出運転切替部６３,Ｖ／
Ｆパターン設定部６４および波形タイマＴ4で同期運転
制御手段としての同期運転制御部５５を構成している。
また、上記レベル検出器制御部６０と電位差レベル判定
部６１とレベル検出器３５でレベル判定手段を構成して
いる。また、上記電位差信号レベル判定部６１には、計
数手段として計数部６１aと計数判別手段としての計数
判別部６１bを備えると共に、上記モード比較部６２に
は、計数部６２aと計数判別部６２bを備えている。な
お、上記同期運転制御部５５を除いてマイコン１４は、
第１実施例のマイコン４と同一の構成をしており、同一
構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。

【００７６】図１５は図１３のレベル検出器３５の回路
図を示しており、回転位置検出器３の積分器３２からの
積分信号∫Ｖ_MNdtをコンパレータＩＣ11の非反転入力端
子に抵抗Ｒ₂₁を介して接続すると共に、コンパレータＩ
Ｃ11の反転入力端子に電源−Ｖ_CCを抵抗Ｒ₂₂を介して接
続し、コンパレータＩＣ11の反転入力端子に電源＋Ｖ_CC
を抵抗Ｒ₂₃を介して接続している。一方、上記回転位置
検出器３の積分器３２からの積分信号∫Ｖ_MNdtをコンパ
レータＩＣ12の反転入力端子に抵抗Ｒ₂₄を介して接続す
ると共に、コンパレータＩＣ12の非反転入力端子に電源
−Ｖ_CCを抵抗Ｒ₂₅を介して接続し、コンパレータＩＣ12
の非反転入力端子に電源＋Ｖ_CCを抵抗Ｒ₂₆を介して接続
している。そして、上記コンパレータＩＣ11,ＩＣ12の
各出力端子を論理和回路ＯＲ1の入力端子に夫々接続
し、論理和回路ＯＲ1の出力端子をＤフリップフロップ
ＦＦ1のクロック入力端子ＣＬＫに接続している。上記
論理和回路ＯＲ1の入力端子Ｄと入力端子ＰＲには電源
Ｖ_DDを接続し、出力端子Ｑからレベル検出信号を出力す
る。また、上記ＤフリップフロップＦＦ1の入力端子Ｒ
には、図１３に示すマイコン１４からのリセット信号を
接続している。なお、上記抵抗Ｒ₂₁〜Ｒ₂₆とコンパレー
タＩＣ11,ＩＣ12で電位差信号比較手段の一例としての
比較回路１８を構成している。

【００７７】上記ブラシレスＤＣモータが位置検出に従
って駆動されているとき、図１６に示すように、上記回
転位置検出器３の積分器３２からの積分信号∫Ｖ_MNdt
(図１６(A)に示す)は、レベル検出器３５のコンパレー
タＩＣ11の非反転入力端子に抵抗Ｒ₂₁を介して入力され
ると共に、レベル検出器３５のコンパレータＩＣ12の反
転入力端子に抵抗Ｒ₂₄を介して入力される。そして、上
記コンパレータＩＣ11は、抵抗Ｒ₂₂,Ｒ₂₃により設定さ
れた基準値Ｅ₁と比較して、積分信号∫Ｖ_MNdtが基準値
Ｅ₁より大きいとき、出力がＨレベルとなる一方、積分
信号∫Ｖ_MNdtが基準値Ｅ₁より小さいとき、出力がＬレ
ベルとなる。また、上記コンパレータＩＣ12は、抵抗Ｒ
₂₅,Ｒ₂₆により設定された基準値Ｅ₂と比較して、積分信
号∫Ｖ_MNdtが基準値Ｅ₂より小さいとき、出力がＨレベ
ルとなる一方、積分信号∫Ｖ_MNdtが基準値Ｅ₂より大き
いとき、出力がＬレベルとなる。そして、上記コンパレ
ータＩＣ11,ＩＣ12のいずれか一方の出力がＨレベルと
なると、論理和回路ＯＲ1の出力(図１６(C)に示す)がＨ
レベルとなる。上記論理和回路ＯＲ1の出力がＨレベル
となると、ＤフリップフロップＦＦ1のクロック入力端
子ＣＬＫにＨレベルが入力され、そのＬレベルからＨレ
ベルへの立ち上がりによってＤフリップフロップＦＦ1
はセットされ、出力端子Ｑからのレベル検出信号(図１
６(D)に示す)は、ＬレベルからＨレベルになる。

【００７８】次に、上記マイコン１４のレベル検出器制
御部６０は、レベル検出器３５からのＨレベルのレベル
検出信号を受けて、次の位置信号(図１６(B)に示す)の
立ち上がりまたは立ち下がりに基づいて、リセット信号
(Ｌレベル)を出力する。そして、上記レベル検出器制御
部６０からのリセット信号を受けて、Ｄフリップフロッ
プＦＦ1はリセットされて、ＤフリップフロップＦＦ1の
出力端子Ｑから出力されるレベル検出信号(図１６(D)に
示す)はＬレベルとなる。

【００７９】このように、上記レベル検出器３５は、回
転位置検出器３の積分器３２からの積分信号∫Ｖ_MNdtを
その半波毎に所定の基準値Ｅ₁,Ｅ₂と比較して、レベル
検出信号を出力する。

【００８０】以下、起動時のマイコン１４の動作を図１
７,図１８,図１９のフローチャートに従って説明する。
なお、起動前の運転切替スイッチＳＷは、波形タイマＴ
4の割込信号ＩＲＱ3をインバータモード選択部５３に接
続すると共に、Ｖ／Ｆパターン設定部６４の電圧指令信
号をＰＷＭ部５４に接続する同期運転側に選択する。

【００８１】まず、上記マイコン１４に外部から運転信
号が入力されると、Ｖ／Ｆパターン設定部６４から周波
数指令信号が出力されて、波形タイマＴ4がスタートす
る。そして、その波形タイマＴ4のカウントが終了する
と、波形タイマＴ4から割込信号ＩＲＱ3が出力され、こ
の割込信号ＩＲＱ3の発生間隔毎に割込処理１１を行
う。

【００８２】図１７において、ステップＳ201で周波数
が一定値まで加速済みか否かを判別して、周波数が一定
値まで加速済みと判別すると、ステップＳ211に進む一
方、周波数が一定値まで加速済みでないと判別すると、
ステップＳ213に進む。そして、ステップＳ213で予めテ
ーブルに格納されたＶ／Ｆパターンのデータ(電圧指令
信号用と周波数指令信号用)を読み込み、ステップＳ202
に進む。次に、ステップＳ211で外部割込が未許可か否
かを判別して、外部割込が未許可と判別すると、ステッ
プＳ214に進み、外部割込を許可する。一方、ステップ
Ｓ211で外部割込が許可されている場合、ステップＳ212
に進む。なお、ステップＳ214で外部割込が許可される
と、位置信号の立ち上がりおよび立ち下がり毎に後述す
る割込処理１２を行う。

【００８３】次に、ステップＳ212でレベル判定フラグ
のセット回数が一定回数以上か否かを判別する。すなわ
ち、上記電位差レベル判定部６１の計数部６１aは、レ
ベル検出器制御部６０においてレベル判定フラグが連続
してセットされた回数をカウントし、計数判定部６１b
で一定回数をカウントしたか否かを判別するのである。
そして、ステップＳ212でレベル判定フラグのセット回
数が一定回数以上の場合、ステップＳ215に進む一方、
レベル判定フラグのセット回数が一定回数未満の場合、
ステップＳ216に進む。そして、ステップＳ216で電圧指
令を変更し、インバータ出力電圧を下げて、ステップＳ
202に進む。

【００８４】次に、ステップＳ215で位置信号とインバ
ータモードが一定の関係にあるか否かを判別する。すな
わち、上記第１実施例の図７に示すように、インバータ
モードの奇数に切り替わる点で位置信号がＨレベルで、
かつインバータモードの偶数に切り替わる点で位置信号
がＬレベルであるか否かを判別するのである。そして、
ステップＳ215で位置信号とインバータモードが一定の
関係にある場合、ステップＳ217に進む一方、位置信号
とインバータモードが一定の関係にない場合、ステップ
Ｓ218に進む。

【００８５】次に、ステップＳ217で、上記インバータ
モードと位置信号のＨ,Ｌレベルの対応が連続して繰り
返される回数をモード比較部６２の計数部６２aでカウ
ントし、モード比較部６２の計数判別部６２bで一定回
数をカウントしたか否かを判別する。すなわち、第１実
施例の図７に示すように、インバータモードの奇数(例
えば２から３と４から５)に切り替わる点で位置信号が
Ｈレベルで、かつインバータモードの偶数(例えば３か
ら４,５から０)に切り替わる点で位置信号がＬレベルで
あるという条件が連続して一定回数(図７では４回)をカ
ウントしたか否かを判別するのである。そして、ステッ
プＳ217で一定回数をカウントしたと判別した場合、ス
テップＳ219に進み、位置検出運転切替を要求して、ス
テップＳ202に進む。一方、ステップＳ217で一定回数を
カウントしていないと判別した場合、ステップＳ202に
進む。

【００８６】次に、ステップＳ202で電圧指令に基づき
電圧指令信号を出力する。次に、ステップＳ203に進
み、Ｖ／Ｆパターン設定部６４で設定された周波数指令
すなわち予めテーブルに格納された周波数データにより
波形タイマＴ4用のタイマ値を演算する。そして、ステ
ップＳ204に進み、波形タイマＴ4にステップＳ203で求
めたタイマ値をセットしてスタートし、この割込処理１
１を終了する。

【００８７】そして、上記割込処理１１のステップＳ21
9の位置検出運転切替要求により運転切替スイッチＳＷ
が位置検出運転側に切り替わり、上記マイコン１４の外
部割込端子に入力される位置信号の立ち上がりおよび立
ち下がり毎に図１８に示す割込処理１２を行う。

【００８８】まず、図１８において、ステップＳ221で
位置検出切替要求の有無を判別して、位置検出切替要求
がない場合、ステップＳ231に進み、レベル検出器制御
部６０は、レベル検出器３５からのレベル検出信号の論
理を判定する。そして、ステップＳ231でレベル検出信
号がＨレベルならステップＳ241に進み、レベル判定フ
ラグをセットして、ステップＳ232に進む。一方、ステ
ップＳ231でレベル検出信号がＨレベルでないならステ
ップＳ242に進み、レベル判定フラグをリセットして、
ステップＳ232に進む。なお、上記電位差信号レベル判
定部６１の計数部６１aは、レベル検出器制御部６０の
レベル判定フラグが連続してセットされる回数を計数す
る。また、上記レベル判定フラグの初期状態はリセット
している。

【００８９】次に、ステップＳ232でレベル検出器制御
部６０からリセット信号を出力する。そして、上記レベ
ル検出器３５のＤフリップフロップＦＦ1の入力端子Ｒ
にＬレベルのリセット信号を入力すると、Ｄフリップフ
ロップＦＦ1をリセットして、出力端子Ｑからのレベル
検出信号をＬレベルにする。

【００９０】次に、ステップＳ222で位置検出運転切替
要求の有無を判別して、位置検出運転切替要求が有ると
判別すると、ステップＳ233に進む一方、位置検出運転
切替要求が無いと判別すると、ステップＳ223に進む。
そして、ステップＳ233で外部からの位相量指令に基づ
いて、位相補正タイマＴ2用の位相補正タイマ値をタイ
マ値演算部４６で演算する。次に、ステップＳ234に進
み、位相補正タイマＴ2にステップＳ233で求めた位相補
正タイマ値をセットする。そして、ステップＳ235で位
相補正タイマＴ2をスタートして、ステップＳ236に進
み、波形タイマＴ4を停止した後、ステップＳ223に進
む。

【００９１】次に、ステップＳ223で周期測定タイマＴ3
をストップして、ステップＳ224に進み、周期測定タイ
マＴ3のタイマ値を読み込む。次に、ステップＳ225に進
み、周期測定タイマＴ3をスタートさせる。そして、ス
テップＳ226で位置信号周期演算部４５は、周期測定タ
イマＴ3のタイマ値から位置信号の周期を演算する。次
に、ステップＳ227で速度演算部４７は、ステップＳ226
で求めた位置信号の周期に基づいて、モータの回転速度
を演算する。

【００９２】次に、ステップＳ228に進み、位置検出運
転切替要求の有無を判別して、位置検出運転切替要求が
有ると判別すると、ステップＳ237に進み、速度指令信
号に基づいて速度制御を行って、電圧指令信号を出力し
て、割込処理１２を終了する。一方、ステップＳ228で
位置検出運転切替要求がないと判別すると、割込処理１
２を終了する。

【００９３】そして、上記割込処理１２でスタートされ
た位相補正タイマＴ2のカウントが終了すると、位相補
正タイマＴ2は割込信号ＩＲＱ2を出力して、この割込信
号ＩＲＱ2の発生間隔毎に図１９に示す割込処理１３が
行われる。

【００９４】つまり、上記位相補正タイマＴ2のカウン
トが終了して割込信号ＩＲＱ2を出力すると、割込処理
１３がスタートして、ステップＳ251でインバータモー
ド選択部５３はインバータモードを１ステップ進め、ス
テップＳ252で電圧パターンを出力して、割込処理１３
を終了する。

【００９５】このように、起動時における同期運転にお
いて、上記レベル検出器３５のレベル検出信号に基づい
て、レベル検出器制御部６０と電位差信号レベル判定部
６１は、上記電位差が所定値以上であるか否かを判定し
て、電位差信号に基づく位置信号が安定しているかどう
かを判断することができる。したがって、このブラシレ
スＤＣモータは、起動時に位置信号による位置検出運転
が可能であるか否かを判別でき、起動時の同期運転から
位置検出運転への切り替えを確実に行うことができる。
また、上記回転位置検出器３の積分器３２からの積分信
号の半波毎に判定するので、同期運転から位置検出運転
への切り替えの応答時間を早くすることができる。

【００９６】（第３実施例）図２０はこの発明の第３実
施例のブラシレスＤＣモータのレベル検出器の回路図を
示しており、このレベル検出器以外は第２実施例のブラ
シレスＤＣモータと同一の構成をしており説明を省略す
る。

【００９７】図２０に示すように、回転位置検出器３の
積分器３２からの積分信号∫Ｖ_MNdtを増幅器ＩＣ13の反
転入力端子に抵抗Ｒ₃₁を介して接続すると共に、増幅器
ＩＣ13の非反転入力端子にグランドＧＮＤを接続してい
る。そして、上記増幅器ＩＣ13の出力端子と反転入力端
子との間に、アノードを出力端子側にしてダイオードＤ
₃を接続すると共に、増幅器ＩＣ13の反転入力端子側か
ら直列接続された抵抗Ｒ₃₂とダイオードＤ₄を接続して
いる。なお、上記ダイオードＤ₄のカソード側は増幅器
ＩＣ13の出力端子に接続している。上記直列接続された
抵抗Ｒ₃₂とダイオードＤ₄との接続点を増幅器ＩＣ14の
反転入力端子に抵抗Ｒ₃₃を介して接続している。そし
て、上記抵抗Ｒ₃₁の増幅器ＩＣ13と反対側の一端と増幅
器ＩＣ14の反転入力端子との間に抵抗Ｒ₃₄を接続してい
る。上記増幅器ＩＣ14の非反転入力端子にグランドＧＮ
Ｄを接続すると共に、反転入力端子と出力端子との間に
抵抗Ｒ₃₅を接続している。そして、上記増幅器ＩＣ14の
出力端子をコンパレータＩＣ15の非反転入力端子に抵抗
Ｒ₃₆を介して接続している。上記コンパレータＩＣ15の
反転入力端子に抵抗Ｒ₃₇を介してグランドＧＮＤを接続
すると共に、電源＋Ｖ_CCを抵抗Ｒ₃₈を介して接続してい
る。上記コンパレータＩＣ15の出力端子をＤフリップフ
ロップＦＦ2のクロック入力端子ＣＬＫに接続してい
る。上記ＤフリップフロップＦＦ2の入力端子Ｄと入力
端子ＰＲには電源Ｖ_DDを接続し、出力端子Ｑからレベル
検出信号を出力する。また、上記ＤフリップフロップＦ
Ｆ2の入力端子Ｒには、図１３に示すマイコン１４のレ
ベル検出器制御部６０からのリセット信号を接続してい
る。なお、上記抵抗Ｒ₃₇,Ｒ₃₈とコンパレータＩＣ15で電
位差信号比較手段の一例としての比較回路１９を構成し
ている。

【００９８】上記ブラシレスＤＣモータが位置信号に従
って駆動されているとき、図２１に示すように、上記回
転位置検出器３の積分器３２からの積分信号∫Ｖ_MNdt
(図２１(A)に示す)は、レベル検出器３６の増幅器ＩＣ1
3の反転入力端子に抵抗Ｒ₃₁を介して入力される。そし
て、上記積分信号∫Ｖ_MNdtは、抵抗Ｒ₃₁〜Ｒ₃₅,ダイオ
ードＤ₃,Ｄ₄および増幅器ＩＣ13,ＩＣ14で構成された全
波整流回路によって全波整流されて、全波整流波形(図
２１(C)に示す)となる。その後、上記コンパレータＩＣ
15は、その全波整流波形を抵抗Ｒ₃₇,Ｒ₃₈により設定さ
れた基準値Ｅ₃と比較して、全波整流波形が基準値Ｅ₃よ
り大きいとき、コンパレータＩＣ15の出力がＨレベルと
なる一方、全波整流波形が基準値Ｅ₃より小さいとき、
コンパレータＩＣ15の出力がＬレベルとなる。そして、
上記コンパレータＩＣ15の出力信号(図２１(D)に示す)
がＨレベルとなると、ＤフリップフロップＦＦ2のクロ
ック入力端子ＣＬＫにＨレベルが入力され、そのＬレベ
ルからＨレベルへの立ち上がりによってＤフリップフロ
ップＦＦ2はセットされ、出力端子ＱからＨレベルのレ
ベル検出信号(図２１(E)に示す)を出力する。

【００９９】次に、図１４に示すマイコン１４のレベル
検出器制御部６０は、レベル検出器３６からのＨレベル
のレベル検出信号を受けて、次の位置信号(図２１(B)に
示す)の立ち上がりまたは立ち下がりに基づいて、リセ
ット信号(Ｌレベル)を出力する。そして、上記レベル検
出器制御部６０からのリセット信号を受けて、Ｄフリッ
プフロップＦＦ2は、リセットされて、出力端子Ｑから
出力されるレベル検出信号(図２１(E)に示す)はＬレベ
ルとなる。こうして、上記レベル検出器３６は、図１３
に示す回転位置検出器３の積分器３２からの積分信号∫
Ｖ_MNdtをその半波毎に所定の基準値Ｅ₃と比較して、レ
ベル検出信号を出力する。

【０１００】このように、起動時における同期運転にお
いて、上記レベル検出器３６のレベル検出信号に基づい
て、レベル検出器制御部６０と電位差信号レベル判定部
６１は、上記電位差が所定値以上であるか否かを判定し
て、電位差信号による位置信号が安定しているかどうか
を判断することができる。したがって、このブラシレス
ＤＣモータは、起動時に回転位置検出器３の積分器３２
からの位置信号に基づく位置検出運転が可能であるかど
うかを判別でき、同期運転から位置検出運転への切り替
えを確実に行うことができる。また、上記積分信号の半
波毎に判定するので、同期運転から位置検出運転への切
り替えの応答時間を早くすることができる。

【０１０１】（第４実施例）図２２はこの発明の第４実
施例のブラシレスＤＣモータのレベル検出器の回路図を
示しており、このレベル検出器と後述するマイコン以外
は、第１実施例のブラシレスＤＣモータと同一の構成を
しており説明を省略する。

【０１０２】図２２に示すように、回転位置検出器３の
積分器３２からの積分信号∫Ｖ_MNdtを増幅器ＩＣ16の反
転入力端子に接続すると共に、増幅器ＩＣ16の非反転入
力端子をグランドＧＮＤに抵抗Ｒ₄₁を介して接続してい
る。そして、上記増幅器ＩＣ16の出力端子と非反転入力
端子を抵抗Ｒ₄₂を介して接続している。上記抵抗Ｒ₄₁,
Ｒ₄₂と増幅器ＩＣ16でヒステリシス特性を備えたヒステ
リシスコンパレータであるレベル検出器３７を構成して
いる。

【０１０３】また、図２３はマイコン２４の構成を示し
ており、回転位置検出器３からの位置信号とレベル検出
器３７(図２２に示す)からのレベル検出信号とを受ける
レベル判定フラグ設定部１００と、上記レベル判定フラ
グ設定部１００からレベル判定フラグを表わす信号を受
けて、電位差信号Ｖ_MNのレベルが所定値以上か否かを判
定する電位差信号レベル判定部１０１と、上記位置信号
が接続され、その位置信号とインバータモードとを比較
する位置信号モード比較手段としてのモード比較部１０
２と、位置信号周期演算部４５からの位置信号の周期を
表わす周期信号を受けて、位置信号の周期の値とインバ
ータ出力の周波数に基づく位置信号の周期に相当する値
とを比較する位置信号周期比較手段としての周期比較部
１０３と、上記電位差信号レベル判定部１０１からの判
定結果とモード比較部１０２からの比較結果と周期比較
部１０３からの比較結果に基づいて、位置検出運転切替
信号を出力する運転切替手段としての位置検出運転切替
部１０４と、上記電位差信号レベル判定部１０１からの
判定結果とモード比較部１０２からの比較結果と周期比
較部１０３からの比較結果に基づいて、外部からの運転
信号が入力されると、起動のための電圧指令信号と周波
数指令信号を出力するＶ／Ｆパターン設定部１０５と、
上記Ｖ／Ｆパターン設定部１０５からの周波数指令信号
を受けて、割込信号ＩＲＱ3を出力する波形タイマＴ4と
を備えている。上記レベル判定フラグ設定部１００,電
位差信号レベル判定部１０１,モード比較部１０２,周期
比較部１０３,位置検出運転切替部１０４,Ｖ／Ｆパター
ン設定部１０５および波形タイマＴ4で同期運転制御手
段としての同期運転制御部５６を構成している。また、
上記レベル検出器３７とレベル判定フラグ設定部１００
と電位差信号レベル判定部１０１でレベル判定手段を構
成している。また、上記電位差信号レベル判定部１０１
には、計数部１０１aと計数判別部１０１bとを備えると
共に、上記モード比較部１０２には、計数部１０２aと
計数判別部１０２bとを備えている。

【０１０４】なお、上記Ｖ／Ｆパターン設定部１０５か
らの周波数指令信号を周期比較部１０３に接続してい
る。この周波数指令信号は、波形タイマＴ4に設定する
タイマ値を表わす信号であって、インバータ出力の周波
数に基づく位置信号の周期に相当する値を求めることが
できる。つまり、上記波形タイマＴ4に設定するタイマ
値は、インバータ出力の周波数の６倍の周波数に相当す
る値であって、そのタイマ値に基づいて位置信号の周期
に相当する値を求めることができるのである。なお、上
記波形タイマＴ4に設定するタイマ値から位置信号の周
期に相当する値を求めたが、Ｖ／Ｆパターン設定部１０
５のインバータ出力の周波数に基づいて求めてもよい。

【０１０５】上記ブラシレスＤＣモータが位置信号に従
って駆動され、図２４に示すように、回転位置検出器３
の積分器３２からの積分信号∫Ｖ_MNdt(図２４(A)に示
す)が安定している場合、レベル検出器３７の増幅器Ｉ
Ｃ16の反転入力端子に入力された積分信号∫Ｖ_MNdtが基
準値Ｅ₄を越えると、増幅器ＩＣ16の出力端子はＬレベ
ルとなり、基準値Ｅ₅未満になると、増幅器ＩＣ16の出
力端子はＨレベルとなる。すなわち、上記レベル検出器
３７のレベル検出信号(図２４(C)に示す)は、位置信号
(図２４(B)に示す)と位相の異なる同一周期の信号とな
る。これに対して、上記積分信号∫Ｖ_MNが図２４(D)に
示すように不安定な場合、積分信号∫Ｖ_MNが基準値Ｅ₄
を越えなかったり、基準値Ｅ₅未満にならなかったりす
ると、レベル検出信号(図２４(F)に示す)は、位置信号
(図２４(E)に示す)に比べて周波数が低くなり、デュー
ティ比が異なる。すなわち、上記積分信号の不安定な状
態がレベル検出信号の周波数とデューティ比の変化とし
て現れ、この変化によって、積分信号に基づく位置信号
の安定／不安定を検出することができる。

【０１０６】また、図２５に示すように、回転位置検出
器３の積分器３２からの積分信号∫Ｖ_MNdt(図２５(A)に
示す)が安定している場合、周期測定タイマＴ3(図２５
(C)に示す)のタイマ値と波形タイマＴ4(図２５(D)に示
す)のタイマ値との差の絶対値が所定値以下となると、
位置信号(図２５(B)に示す)に基づいて位置検出運転を
行うことが可能である。これに対して、上記積分信号∫
Ｖ_MNが図２５(E)に示すように不安定な場合、周期測定
タイマＴ3(図２５(G)に示す)のタイマ値と波形タイマＴ
4(図２５(H)に示す)のタイマ値との差の絶対値が所定値
を越えると、位置信号(図２５(F)に示す)に基づいて位
置検出運転を行うことができない。なお、上記周期測定
タイマＴ3のタイマ値は、位置信号周期演算部４５から
の位置信号の周期を表わす周期信号で表わされ、波形タ
イマＴ4のタイマ値は、Ｖ／Ｆパターン設定部１０５か
らの周波数指令信号で表わされる。そして、上記周期比
較部１０３は、その周期信号と周波数指令信号に基づい
て、周期測定タイマＴ3のタイマ値と波形タイマＴ4のタ
イマ値との差の絶対値が所定値以下か否かを判別する。

【０１０７】以下、起動時のマイコン２４の動作を図２
６,図２７,図２８のフローチャートに従って説明する。
なお、起動前の運転切替スイッチＳＷは、波形タイマＴ
4の割込信号ＩＲＱ3をインバータモード選択部５３に接
続すると共に、Ｖ／Ｆパターン設定部１０５の電圧指令
信号をＰＷＭ部５４に接続する同期運転側に選択する。

【０１０８】まず、上記マイコン２４に外部から運転信
号が入力されると、Ｖ／Ｆパターン設定部１０５から周
波数指令信号が出力されて、波形タイマＴ4がスタート
する。そして、上記波形タイマＴ4のカウントが終了す
ると、波形タイマＴ4から割込信号ＩＲＱ3が出力され、
この割込信号ＩＲＱ3の発生間隔毎に割込処理２１を行
う。

【０１０９】図２６において、ステップＳ301で周波数
が一定値まで加速済みか否かを判別して、周波数が一定
値まで加速済みと判別すると、ステップＳ311に進む一
方、周波数が一定値まで加速済みでないと判別すると、
ステップＳ313に進む。そして、ステップＳ313で予めテ
ーブルに格納されたＶ／Ｆパターンのデータ(電圧指令
信号用と周波数指令信号用)を読み込み、ステップＳ302
に進む。

【０１１０】次に、ステップＳ311で外部割込が未許可
か否かを判別して、外部割込が未許可と判別すると、ス
テップＳ314に進み、外部割込を許可した後、ステップ
Ｓ312に進む。一方、ステップＳ311で外部割込が許可さ
れている場合、ステップＳ312に進む。なお、ステップ
Ｓ314で外部割込が許可されると、位置信号の立ち上が
りおよび立ち下がり毎に後述する割込処理２２を行う。

【０１１１】次に、ステップＳ312で波形タイマＴ4にセ
ットされる波形タイマ値と位置信号の周期の差の絶対値
が所定値以下か否かを判別する。つまり、上記同期比較
部１０３において、Ｖ／Ｆパターン設定部１０５からの
周波数指令信号であってインバータ出力の周波数に基づ
く位置信号の周期に相当する波形タイマ値と、位置信号
周期演算部４５からの周期信号に基づく位置信号の周期
の値との差の絶対値が所定値以下か否かを判別するので
ある。そして、上記波形タイマ値と位置信号の周期の差
が所定値以下と判別すると、ステップＳ315に進む一
方、波形タイマ値と位置信号の周期の差が所定値を越え
ていると判別すると、ステップＳ316に進み、電圧指令
を変更し、インバータ出力電圧を下げて、ステップＳ30
2に進む。

【０１１２】次に、ステップＳ315でレベル判定フラグ
のセット回数が一定回数以上か否かを判別する。すなわ
ち、上記電位差レベル判定部１０１の計数部１０１a
は、レベル判定フラグ設定部１００においてレベル判定
フラグが連続してセットされる回数をカウントし、計数
判定部１０１bで一定回数をカウントしたか否かを判別
するのである。そして、レベル判定フラグのセット回数
が一定回数以上セットされた場合、上記レベル検出信号
が所定のパターンであるとして、ステップＳ317に進む
一方、レベル判定フラグのセット回数が一定回数未満の
場合、ステップＳ318に進む。そして、ステップＳ318で
電圧指令を変更し、インバータ出力電圧を下げて、ステ
ップＳ302に進む。

【０１１３】次に、ステップＳ317で位置信号とインバ
ータモードが一定の関係にあるか否かを判別する。すな
わち、上記第１実施例の図７に示すように、インバータ
モードの奇数に切り替わる点で位置信号がＨレベルで、
かつインバータモードの偶数に切り替わる点で位置信号
がＬレベルであるか否かを判別するのである。そして、
ステップＳ317で位置信号とインバータモードが一定の
関係にある場合、ステップＳ319に進む一方、位置信号
とインバータモードが一定の関係にない場合、ステップ
Ｓ320に進む。そして、ステップＳ320で電圧指令を変更
し、インバータ出力電圧を下げて、ステップＳ302に進
む。

【０１１４】次に、ステップＳ319で、上記インバータ
モードと位置信号のＨ,Ｌレベルの対応が連続して繰り
返される回数をモード比較部１０２の計数部１０２aで
カウントし、モード比較部１０２の計数判別部１０２b
で一定回数をカウントしたか否かを判別する。すなわ
ち、第１実施例の図７に示すように、インバータモード
の奇数(例えば２から３と４から５)に切り替わる点で位
置信号がＨレベルで、かつインバータモードの偶数(例
えば３から４,５から０)に切り替わる点で位置信号がＬ
レベルであるという条件が連続して一定回数をカウント
したか否かを判別するのである。そして、ステップＳ31
9で一定回数をカウントしたと判別した場合、ステップ
Ｓ321に進み、位置検出運転切替を要求して、ステップ
Ｓ302に進む。一方、ステップＳ319で一定回数をカウン
トしていないと判別した場合、ステップＳ302に進む。

【０１１５】次に、ステップＳ302で電圧指令に基づき
電圧指令信号を出力する。次に、ステップＳ303に進
み、Ｖ／Ｆパターン設定部１０５で設定された周波数指
令すなわち予めテーブルに格納された周波数データによ
り波形タイマＴ4用のタイマ値を演算する。そして、ス
テップＳ304に進み、波形タイマＴ4にステップＳ303で
求めたタイマ値をセットしてスタートし、この割込処理
２１を終了する。

【０１１６】そして、上記割込処理２１のステップＳ32
1の位置検出運転切替要求により運転切替スイッチＳＷ
が位置検出運転側に切り替わり、上記マイコン２４の外
部割込端子に入力される位置信号の立ち上がりおよび立
ち下がり毎に図２７に示す割込処理２２を行う。

【０１１７】まず、図２７において、ステップＳ331で
位置検出切替要求の有無を判別して、位置検出切替要求
がない場合、ステップＳ341に進み、レベル判定フラグ
設定部１００は、回転位置検出器３からの位置信号が立
ち上がりか否かを判定する。そして、ステップＳ341で
位置信号が立ち上がりであると判別すると、ステップＳ
351に進む一方、位置信号が立ち上がりでないと判別す
ると、ステップＳ352に進む。そして、ステップＳ351で
レベル判定フラグ設定部１００は、レベル検出器３７か
らのレベル検出信号がＨレベルか否かを判別して、レベ
ル検出信号がＨレベルと判別すると、ステップＳ353に
進み、レベル判定フラグをセットする。一方、ステップ
Ｓ351でレベル検出信号がＨレベルでないと判別する
と、ステップＳ354に進み、レベル判定フラグをリセッ
トする。

【０１１８】また、ステップＳ352に進むと、レベル判
定フラグ設定部１００は、レベル検出器３７からのレベ
ル検出信号がＬレベルか否かを判別して、レベル検出信
号がＬレベルと判別すると、ステップＳ355に進み、レ
ベル判定フラグをセットする。一方、ステップＳ352で
レベル検出信号がＬレベルでないと判別すると、ステッ
プＳ356に進み、レベル判定フラグをリセットする。な
お、上記電位差信号レベル判定部１０１の計数部１０１
aは、レベル判定フラグ設定部１００においてレベル判
定フラグが連続してセットされる回数を計数する。ま
た、上記レベル判定フラグの初期状態はリセットしてい
る。

【０１１９】次に、ステップＳ332で位置検出運転切替
要求の有無を判別して、位置検出運転切替要求が有ると
判別すると、ステップＳ342に進む一方、位置検出運転
切替要求が無いと判別すると、ステップＳ333に進む。
そして、ステップＳ342で外部からの位相量指令に基づ
いて、位相補正タイマＴ2用の位相補正タイマ値をタイ
マ値演算部４６で演算する。次に、ステップＳ343に進
み、位相補正タイマＴ2にステップＳ342で求めた位相補
正タイマ値をセットする。そして、ステップＳ344で位
相補正タイマＴ2をスタートして、ステップＳ345に進
み、波形タイマＴ4を停止した後、ステップＳ333に進
む。

【０１２０】次に、ステップＳ333で周期測定タイマＴ3
をストップして、ステップＳ334に進み、周期測定タイ
マＴ3のタイマ値を読み込む。次に、ステップＳ335に進
み、周期測定タイマＴ3をスタートさせる。そして、ス
テップＳ336で位置信号周期演算部４５は、周期測定タ
イマＴ3のタイマ値から位置信号の周期を演算する。次
に、ステップＳ337で速度演算部４７は、ステップＳ336
で求めた位置信号の周期に基づいて、モータの回転速度
を演算する。

【０１２１】次に、ステップＳ338に進み、位置検出運
転切替要求の有無を判別して、位置検出運転切替要求が
有ると判別すると、ステップＳ346に進み、速度指令信
号に基づいて速度制御を行って、電圧指令信号を出力し
て、割込処理２２を終了する。一方、ステップＳ338で
位置検出運転切替要求がないと判別すると、割込処理２
２を終了する。

【０１２２】そして、上記割込処理２２でスタートされ
た位相補正タイマＴ2のカウントが終了すると、位相補
正タイマＴ2は割込信号ＩＲＱ2を出力して、この割込信
号ＩＲＱ2の発生間隔毎に図２８に示す割込処理２３が
行われる。

【０１２３】つまり、上記位相補正タイマＴ2のカウン
トが終了して割込信号ＩＲＱ2を出力すると、割込処理
２３がスタートして、ステップＳ361でインバータモー
ド選択部５３はインバータモードを１ステップ進め、ス
テップＳ362で電圧パターンを出力して、割込処理２３
を終了する。

【０１２４】このように、上記電位差信号レベル判定部
１０１とモード比較部１０２と周期比較部１０３によっ
て、起動時に負荷変動や電源電圧変動で電位差信号の特
性が変化しても、回転位置検出器３からの位置信号によ
る位置検出運転が可能か否かを判別することができ、同
期運転から位置検出運転に確実に切り替えることができ
る。

【０１２５】また、上記レベル検出器３７によって、上
記回転位置検出器３の積分器３２からの積分信号∫Ｖ_MN
dtとヒステリシス特性に基づく基準値Ｅ₄,Ｅ₅とを比較
して得られたレベル検出信号が所定のパターンであると
き、上記電位差が上記所定値以上であると判定すること
ができる。したがって、上記レベル検出器３７によっ
て、全波整流回路や複数のコンパレータを用いることな
く、簡単にレベル判定手段を構成することができる。

【０１２６】（第５実施例）図２９はこの発明の第５実
施例のブラシレスＤＣモータの回転位置検出器の回路図
を示しており、この回転位置検出器と後述するマイコン
以外は、第１実施例のレベル検出器のないブラシレスＤ
Ｃモータと同一の構成をしており説明を省略する。

【０１２７】図２９に示すように、回転位置検出器１１
０は、図１に示す第１実施例の回転位置検出器３の電位
差検出手段としての差動増幅器３１,積分手段としての
積分器３２と、ヒステリシスコンパレータ３８で構成さ
れている。上記ヒステリシスコンパレータ３８は、積分
器３２からの積分信号∫Ｖ_MNdtを反転入力端子に接続さ
れた増幅器ＩＣ17と、その増幅器ＩＣ17の非反転入力端
子をグランドＧＮＤに接続する抵抗Ｒ₄₄と、増幅器ＩＣ
17の出力端子と非反転入力端子を接続する抵抗Ｒ₄₅とか
らなり、ヒステリシス特性を有している。

【０１２８】また、図３０は上記マイコン１２０の構成
を示しており、上記回転位置検出器１１０からの“位置
信号＋レベル検出信号”が接続され、その“位置信号＋
レベル検出信号”とインバータモードとを比較する位置
信号モード比較手段としてのモード比較部１１１と、位
置信号周期演算部４５からの位置信号の周期を表わす周
期信号を受けて、位置信号の周期の値とインバータ出力
の周波数に基づく位置信号の周期に相当する値とを比較
する位置信号周期比較手段としての周期比較部１１２
と、上記モード比較部１１１からの比較結果と周期比較
部１１２からの比較結果に基づいて、位置検出運転切替
信号を出力する位置検出運転切替部１１３と、上記モー
ド比較部１１１からの比較結果と周期比較部１１２から
の比較結果に基づいて、外部からの運転信号が入力され
ると、起動のための電圧指令信号と周波数指令信号を出
力するＶ／Ｆパターン設定部１１４と、上記Ｖ／Ｆパタ
ーン設定部１１４からの周波数指令信号を受けて、割込
信号ＩＲＱ3を出力する波形タイマＴ4とを備えている。
上記モード比較部１１１,周期比較部１１２,位置検出運
転切替部１１３,Ｖ／Ｆパターン設定部１１４および波
形タイマＴ4で同期運転制御手段としての同期運転制御
部５７を構成している。また、上記モード比較部１１１
には、計数部１１１aと計数判別部１１１bを備えてい
る。

【０１２９】なお、上記Ｖ／Ｆパターン設定部１１４か
らの周波数指令信号を周期比較部１１２に接続してい
る。この周波数指令信号は、波形タイマＴ4に設定する
タイマ値を表わす信号であって、インバータ出力の周波
数に基づく位置信号の周期に相当する値を求めることが
できる。

【０１３０】上記ブラシレスＤＣモータが位置信号に従
って駆動され、図３１に示すように、上記回転位置検出
器１１０の積分器３２からの積分信号∫Ｖ_MNdt(図３１
(A)に示す)が安定している場合、ヒステリシスコンパレ
ータ３８の増幅器ＩＣ17の反転入力端子に入力され、基
準値Ｅ₆を越えると、増幅器ＩＣ17の出力端子はＬレベ
ルとなり、基準値Ｅ₇未満になると、増幅器ＩＣ17の出
力端子はＨレベルとなる。そして、上記回転位置検出器
１１０は、基準値Ｅ₆,Ｅ₇に基づいて、“位置信号＋レ
ベル検出信号”(図３１(B)に示す)を出力する。これに
対して、上記積分信号∫Ｖ_MNが図３１(C)に示すように
不安定で、基準値Ｅ₆を越えなかったり、基準値Ｅ₇未満
にならなかったりすると、“位置信号＋レベル検出信
号”(図３１(D)に示す)は、図３１(B)に比べて周波数が
低くなり、デューティ比が異なる。すなわち、上記積分
信号の不安定な状態がこの“位置信号＋レベル検出信
号”の周波数とデューティ比の変化として現れ、この変
化によって、積分信号に基づく位置信号の安定／不安定
を検出することができる。

【０１３１】以下、起動時のマイコン１２０の動作を図
３２,図３３,図３４のフローチャートに従って説明す
る。なお、起動前の運転切替スイッチＳＷは、波形タイ
マＴ4の割込信号ＩＲＱ3をインバータモード選択部５３
に接続すると共に、Ｖ／Ｆパターン設定部１１４の電圧
指令信号をＰＷＭ部５４に接続する同期運転側に選択す
る。

【０１３２】まず、上記マイコン１２０に外部から運転
信号が入力されると、Ｖ／Ｆパターン設定部１１４から
周波数指令信号が出力されて、波形タイマＴ4がスター
トする。そして、その波形タイマＴ4のカウントが終了
すると、波形タイマＴ4から割込信号ＩＲＱ3が出力さ
れ、この割込信号ＩＲＱ3の発生間隔毎に割込処理３１
を行う。

【０１３３】図３２において、ステップＳ401で周波数
が一定値まで加速済みか否かを判別して、周波数が一定
値まで加速済みと判別すると、ステップＳ411に進む一
方、周波数が一定値まで加速済みでないと判別すると、
ステップＳ413に進む。そして、ステップＳ413で予めテ
ーブルに格納されたＶ／Ｆパターンのデータ(電圧指令
信号用と周波数指令信号用)を読み込み、ステップＳ402
に進む。次に、ステップＳ411で外部割込が未許可か否
かを判別して、外部割込が未許可と判別すると、ステッ
プＳ414に進み、外部割込を許可した後、ステップＳ412
に進む。一方、ステップＳ411で外部割込が許可されて
いる場合、ステップＳ412に進む。なお、ステップＳ414
で外部割込が許可されると、位置信号の立ち上がりおよ
び立ち下がり毎に後述する割込処理３２を行う。

【０１３４】次に、ステップＳ412で波形タイマ値と位
置信号の周期の差が所定値以下か否かを判別する。つま
り、上記周期比較部１１２において、Ｖ／Ｆパターン設
定部１１４からの周波数指令信号であってインバータ出
力の周波数に基づく位置信号の周期に相当するタイマ値
と、位置信号周期演算部４５からの周期信号に基づく位
置信号の周期の値との差の絶対値が所定値以下か否かを
判別するのである。そして、波形タイマ値と位置信号の
周期の差が所定値以下と判別すると、ステップＳ416に
進む一方、波形タイマ値と位置信号の周期の差が所定値
以下でないと判別すると、ステップＳ415に進み、電圧
指令を変更し、インバータ出力電圧を下げて、ステップ
Ｓ402に進む。

【０１３５】次に、ステップＳ416で位置信号とインバ
ータモードが一定の関係にあるか否かを判別する。すな
わち、上記第１実施例の図７に示すように、インバータ
モードの奇数に切り替わる点で位置信号がＨレベルで、
かつインバータモードの偶数に切り替わる点で位置信号
がＬレベルであるか否かを判別するのである。そして、
ステップＳ416で位置信号とインバータモードが一定の
関係にある場合、ステップＳ417に進む一方、位置信号
とインバータモードが一定の関係にない場合、ステップ
Ｓ418に進み、電圧指令を変更し、インバータ出力電圧
を下げて、ステップＳ402に進む。

【０１３６】次に、ステップＳ417で、上記インバータ
モードと位置信号のＨ,Ｌレベルの対応が連続して繰り
返される回数をモード比較部１１１の計数部１１１aで
カウントし、モード比較部１１１の計数判別部１１１b
で一定回数をカウントしたか否かを判別する。すなわ
ち、第１実施例の図７に示すように、インバータモード
の奇数(例えば２から３と４から５)に切り替わる点で位
置信号がＨレベルで、かつインバータモードの偶数(例
えば３から４,５から０)に切り替わる点で位置信号がＬ
レベルであるという条件が連続して一定回数をカウント
したか否かを判別するのである。そして、ステップＳ41
7で一定回数をカウントしたと判別した場合、ステップ
Ｓ419に進み、位置検出運転切替を要求して、ステップ
Ｓ402に進む。一方、ステップＳ417で一定回数をカウン
トしていないと判別した場合、ステップＳ402に進む。

【０１３７】次に、ステップＳ402で電圧指令に基づき
電圧指令信号を出力する。次に、ステップＳ403に進
み、Ｖ／Ｆパターン設定部１１４で設定された周波数指
令すなわち予めテーブルに格納された周波数データによ
り波形タイマＴ4用のタイマ値を演算する。そして、ス
テップＳ404に進み、波形タイマＴ4にステップＳ403で
求めたタイマ値をセットしてスタートし、この割込処理
３１を終了する。

【０１３８】そして、上記割込処理３１のステップＳ41
9の位置検出運転切替要求により運転切替スイッチＳＷ
が位置検出運転側に切り替わり、上記マイコン１２０の
外部割込端子に入力される位置信号の立ち上がりおよび
立ち下がり毎に図３３に示す割込処理３２を行う。

【０１３９】まず、図３３において、ステップＳ421で
位置検出運転切替要求の有無を判別して、位置検出運転
切替要求が有ると判別すると、ステップＳ431に進む一
方、位置検出運転切替要求が無いと判別すると、ステッ
プＳ422に進む。そして、ステップＳ431で外部からの位
相量指令に基づいて、位相補正タイマＴ2用の位相補正
タイマ値をタイマ値演算部４６で演算する。次に、ステ
ップＳ432に進み、位相補正タイマＴ2にステップＳ431
で求めた位相補正タイマ値をセットする。そして、ステ
ップＳ433で位相補正タイマＴ2をスタートして、ステッ
プＳ434に進み、波形タイマＴ4を停止した後、ステップ
Ｓ422に進む。

【０１４０】次に、ステップＳ422で周期測定タイマＴ3
をストップして、ステップＳ423に進み、周期測定タイ
マＴ3のタイマ値を読み込む。次に、ステップＳ424に進
み、周期測定タイマＴ3をスタートさせる。そして、ス
テップＳ425で位置信号周期演算部４５は、周期測定タ
イマＴ3のタイマ値から位置信号の周期を演算する。次
に、ステップＳ426で速度演算部４７は、ステップＳ425
で求めた位置信号の周期に基づいて、モータの回転速度
を演算する。

【０１４１】次に、ステップＳ427に進み、位置検出運
転切替要求の有無を判別して、位置検出運転切替要求が
有ると判別すると、ステップＳ435に進み、速度指令信
号に基づいて速度制御を行って、電圧指令信号を出力し
て、割込処理３２を終了する。一方、ステップＳ427で
位置検出運転切替要求がないと判別すると、割込処理３
２を終了する。

【０１４２】そして、上記割込処理３２でスタートされ
た位相補正タイマＴ2のカウントが終了すると、位相補
正タイマＴ2は割込信号ＩＲＱ2を出力して、この割込信
号ＩＲＱ2の発生間隔毎に図３４に示す割込処理３３が
行われる。

【０１４３】つまり、上記位相補正タイマＴ2のカウン
トが終了して割込信号ＩＲＱ2を出力すると、割込処理
３３がスタートして、ステップＳ441でインバータモー
ド選択部５３はインバータモードを１ステップ進めて、
ステップＳ442で電圧パターンを出力して、割込処理３
３を終了する。

【０１４４】このように、上記回転位置検出器１１０の
ヒステリシスコンパレータ３８によって、位置信号を検
出すると共に、積分器３２からの積分信号∫Ｖ_MNdtとヒ
ステリシスコンパレータ３８のヒステリシス特性に基づ
く基準値Ｅ₆,Ｅ₇とを比較して、“位置信号＋レベル検
出信号”を出力する。そして、“位置信号＋レベル検出
信号”の周期の値(位置信号周期演算部４５からの周期
信号に基づく値)とインバータ出力の周波数に基づく位
置信号の周期に相当する値(波形タイマＴ4に設定するタ
イマ値)との差の絶対値が所定値以下のとき、上記電位
差信号Ｖ_MNが所定値以上であると判定することができ、
電位差信号Ｖ_MNに基づく位置信号が安定していると判断
できる。また、上記回転位置検出器１１０は、上記第
１,２,３,４実施例のレベル検出器の機能を有するヒス
テリシスコンパレータ３８を備えているので、別にレベ
ル検出器を備える必要がなく、コストを低減することが
できる。

【０１４５】上記第１,２,３,４,５実施例では、上記電
機子コイル１a,１b,１cの電圧パターンの切り換え方式
を１８０度通電としたが、電圧パターンの切り換え方式
は１８０度に限らず、１２０度通電方式等にしてもよ
い。

【０１４６】また、上記位置信号の周期を測定する手段
として周期測定タイマＴ3と位置信号周期演算部４５を
用い、位置信号のリーディングエッジからトレイリング
エッジまたはトレイリングエッジからリーディングエッ
ジまでの時間(位相角にして６０deg)をカウントして、
そのタイマ値から電圧パターンの周期を測定したが、こ
れに限らず、位置信号のリーディングエッジから次のリ
ーディングエッジまたはトレイリングエッジから次のト
レイリングエッジまでの時間(位相角にして１２０deg)
をカウントして、電圧パターンの周期を測定してもよ
い。

【０１４７】また、上記マイコン４,１４,２４,１２０
を用いたが、マイコンの代りに論理回路等により構成し
てもよい。

【０１４８】また、起動時の上記インバータ部２０のイ
ンバータ出力の電圧,周波数を増加させる同期運転は、
図１１,図１２に示すように直線のパターンを用いて、
行ったが、曲線のパターンを用いて、インバータ出力の
電圧,周波数を増加させてもよい。また、インバータ出
力の電圧,周波数が一定であってもよい。さらに、イン
バータ出力の電圧,周波数のうち、どちらか一方を増加
させ、他方を一定としてもよい。

【０１４９】また、上記Ｖ／Ｆパターン設定部４４,６
４,１０５,１１４は、予めテーブルに格納されたＶ／Ｆ
パターンのデータを用いたが、演算式を用いて、その都
度Ｖ／Ｆパターンのデータを演算してもよい。

【０１５０】また、電位差信号が安定と判定するまで、
インバータ電圧を下げたが、インバータ出力の電圧Ｖと
周波数Ｆの比Ｖ／Ｆが下がるように、すなわちインバー
タ電圧一定で周波数を増加させてもよい。また、電圧を
下げて、周波数を上げてもよい。

【０１５１】また、上記レベル検出器３４,３５,３６
は、回転位置検出器３の積分器３２からの積分信号を受
けて、レベル検出信号を出力したが、レベル判定手段
は、電機子コイルの中性点と抵抗回路の中性点との電位
差が所定値以上であるか否かを判定してもよい。

【０１５２】また、上記第１,第２実施例では、上記同
期運転制御手段としての同期運転制御部５１,５５に電
位差信号レベル判定部４１,６１とモード比較部４２,６
２とを設け、第３実施例では、同期運転制御部５６に電
位差信号レベル判定部１０１とモード比較部１０２と周
期比較部１０３とを設け、第４実施例では、同期運転制
御部５７にモード比較部１１１と周期比較部１１２とを
設けたが、判別手段は同期運転制御手段とは別に設けて
もよい。

【０１５３】また、上記第１実施例では、上記回転位置
検出器３の位置信号とインバータモード選択部５３のイ
ンバータモードを比較する位置信号モード比較手段とし
てのモード比較部４２において、インバータモードの切
り換わり点と位置信号のＨ,Ｌレベルの対応が連続して
一致するか比較したが、位置信号比較手段としてはこれ
に限らず、インバータモードの切り換わり点と位置信号
の切り換わり点との位相が所定の範囲内であるかを比較
してもよい。

【０１５４】また、上記第１実施例では、整流手段とし
ての全波整流回路１５を用いたが、整流手段はこれに限
らず、半波整流回路を用いてもよい。

【０１５５】また、整流手段としての全波整流回路１５
と、平滑手段としての平滑回路１６と、平滑信号比較手
段としての比較回路１７とを用いたが、これに限らず、
整流手段,平滑手段および平滑信号比較手段をデジタル
回路で構成して、上記積分信号をＡ／Ｄ変換した後、デ
ジタル演算によりレベル検出信号を求めてもよい。

【０１５６】また、上記第２,第３実施例では、回転位
置検出器３からの積分信号∫Ｖ_MNdtの半波毎に基準値Ｅ
₁,Ｅ₂またはＥ₃を越えているか否かを判別したが、積分
信号を半波整流して、その半波整流された積分信号の半
波のみが基準値Ｅ₃を越えているか否かを判別してもよ
い。また、基準値Ｅ₁あるいはＥ₂のどちらか一方のみを
設けて、積分信号∫Ｖ_MNdtが基準値Ｅ₁あるいはＥ₂のど
ちらかを越えているか否かを判別してもよい。

【０１５７】また、上記第２,第３実施例では、電位差
信号比較手段としての比較回路１８,１９のレベル検出
信号に基づいてレベル検出器制御部６０でレベル判定フ
ラグを設定して、電位差信号レベル判定部６１の計数部
６１aは、レベル判定フラグが連続してセットされる回
数をカウントしたが、これに限らず、レベル判定手段
は、電位差信号比較手段の出力信号のパルス幅または周
波数等が所定のパターンのとき、上記電位差が所定値以
上であると判定してもよい。また、積分器３２はコンデ
ンサと抵抗とによる積分器としたが、演算増幅器を使用
して一次遅れ回路を構成した積分器を使用し、積分信号
を増幅しても良く、この場合、積分信号が充分増幅され
ているため、ノイズに対する耐量が向上し、さらに良
い。また、回転位置検出器３は初段に差動増幅器３１を
配し、次段に積分器３２を配したが、構成はこれに限ら
ず、初段に積分器３２、次段に増幅器３１を配しても良
いし、初段の積分器３２に演算増幅器を用いれば次段の
増幅器３１は配しなくともよい。また、差動増幅器３１
は回路の簡素化のため、非反転増幅回路を使用し、電機
子コイル１a,１b,１cの中性点をグランドＧＮＤとし
て、３相Ｙ結線された抵抗回路２の中性点の電位をＩＣ
1の非反転入力端子に入力したが、インバータ部２０の
トランジスタ２０d,２０e,２０fのエミッタ側をグラン
ドＧＮＤとして、電機子コイル１a,１b,１cの中性点電
位Ｖ_N及び３相Ｙ結線された抵抗回路２の中性点電位Ｖ_M
を差動入力減算回路の入力部にそれぞれ入れても良い。

【０１５８】

【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１の発
明のブラシレスＤＣモータは、複数極の磁石を有する回
転子と、３相Ｙ結線された電機子コイルを有する固定子
と、上記電機子コイルに対して並列状態で３相Ｙ結線さ
れた抵抗回路と、上記電機子コイルの中性点と抵抗回路
の中性点との電位差に基づいて、上記回転子と固定子と
の相対的な回転位置を検出して、位置信号を出力する回
転位置検出手段と、回転位置検出手段からの位置信号に
基づいて、電機子コイルの電圧パターンを切り替えるイ
ンバータ部とを備えたブラシレスＤＣモータにおいて、
同期運転制御手段は、起動時にインバータ部のインバー
タ出力の電圧および周波数を所定のパターンに基づいて
出力し、同期運転制御手段によりインバータ部が同期運
転状態のとき、判別手段が回転位置検出手段の位置信号
を使用する位置検出運転が可能か否かを判別して、位置
検出運転が可能であると判別すると、運転切替手段は、
インバータ部の制御を同期運転制御手段から位置検出運
転制御手段に切り替え、位置検出運転制御手段は、回転
位置検出手段の位置信号に基づいて、インバータ部のイ
ンバータ出力を制御するものである。

【０１５９】したがって、請求項１の発明のブラシレス
ＤＣモータによれば、例えば、上記電位差を表わす電位
差信号が安定し、電位差信号に基づく位置信号が安定な
とき、上記判別手段は位置検出手段による位置検出運転
が可能であると判別して、上記運転切替手段は、運転制
御手段から位置検出運転制御手段に切り換えることがで
きる。したがって、起動時の同期運転から位置検出運転
への切り替えが確実にでき、上記電位差信号が不安定な
ことに起因する脱調を防止することができる。

【０１６０】また、請求項２の発明のブラシレスＤＣモ
ータは、請求項１のブラシレスＤＣモータにおいて、上
記同期運転制御手段により上記インバータ部のインバー
タ出力の電圧および周波数を上記所定のパターンに基づ
いて出力して、上記所定パターン出力後、上記判別手段
が位置検出運転が可能でないと判別すると、同期運転制
御手段は、上記判別手段が位置検出運転が可能であると
判別するまで、インバータ部のインバータ出力の電圧Ｖ
と周波数Ｆの比Ｖ／Ｆを下げるようにしたものである。

【０１６１】したがって、請求項２の発明のブラシレス
ＤＣモータによれば、起動時に負荷の大小や電源電圧の
変動により電位差信号が安定する範囲が変動しても、位
置検出運転が可能になるまで、上記インバータ出力の電
圧Ｖと周波数Ｆの比Ｖ／Ｆを下げるので、同期運転から
位置検出運転に確実に切り替えることができる。

【０１６２】また、請求項３の発明のブラシレスＤＣモ
ータは、請求項１または２のブラシレスＤＣモータにお
いて、上記判別手段は、上記電機子コイルの中性点と上
記抵抗回路の中性点との電位差が所定値以上か否かを判
定するレベル判定手段を備えて、上記レベル判定手段が
電位差が所定値以上であると判定すると、上記位置検出
運転が可能であると判別するものである。

【０１６３】したがって、請求項３の発明のブラシレス
ＤＣモータによれば、上記電機子コイルの中性点と上記
抵抗回路の中性点との電位差を表わす信号が安定する値
に上記所定値を設定して、上記電位差が上記所定値以上
のとき、上記電位差を表わす信号が安定し、電位差信号
に基づく上記回転位置検出手段からの位置信号も安定し
ていると判別できるようにすることによって、上記位置
検出運転が可能であると判別することができる。

【０１６４】また、請求項４の発明のブラシレスＤＣモ
ータは、請求項３のブラシレスＤＣモータにおいて、上
記レベル判定手段は、上記電機子コイルの中性点と上記
抵抗回路の中性点との電位差を表わす信号を整流する整
流手段と、その整流手段からの整流された信号を平滑に
する平滑手段と、平滑手段からの平滑にされた信号と所
定の基準値とを比較する平滑信号比較手段とを備えて、
平滑信号比較手段が平滑手段からの平滑にされた信号と
上記基準値とを比較して、平滑にされた信号が上記基準
値を越えると、電位差が上記所定値以上であると判定す
るものである。

【０１６５】したがって、請求項４の発明のブラシレス
ＤＣモータによれば、上記電位差が所定値以上であると
判定できように上記基準値を設定することによって、上
記電位差を表わす信号が整流され、その後、平滑にされ
た信号が上記基準値を越えたとき、上記電位差を表わす
信号に基づいて検出された位置信号が安定していると判
断することができる。

【０１６６】また、請求項５の発明のブラシレスＤＣモ
ータは、請求項３のブラシレスＤＣモータにおいて、上
記レベル判定手段の電位差信号比較手段は、上記電機子
コイルの中性点と上記抵抗回路の中性点との電位差を表
わす信号と所定の基準値とを比較し、上記比較手段が電
位差と基準値とを比較して得られる電位差信号比較手段
の出力信号が所定のパターンであるとき、上記電位差が
上記所定値以上であると判定するものである。

【０１６７】したがって、請求項５の発明のブラシレス
ＤＣモータによれば、上記レベル判定手段は、上記電位
差信号比較手段によって、上記電位差を表わす信号に基
づいて検出された位置信号が安定しているかどうかを判
断することができる。

【０１６８】また、請求項６の発明のブラシレスＤＣモ
ータは、請求項３のブラシレスＤＣモータにおいて、上
記レベル判定手段は、上記電機子コイルの中性点と上記
抵抗回路の中性点との上記電位差を表わす信号とヒステ
リシスコンパレータのヒステリシス特性に基づく所定の
基準値とを比較して得られるヒステリシスコンパレータ
の出力信号が所定のパターンであるとき、上記電位差が
上記所定値以上であると判定するものである。

【０１６９】したがって、請求項６の発明のブラシレス
ＤＣモータによれば、上記ヒステリシスコンパレータの
ヒステリシス特性に基づく基準値を上記電位差を判定す
る上記所定値に相当する値にすることによって、レベル
判定手段は、上記ヒステリシスコンパレータの出力信号
が所定のパターンであるとき、上記電位差が上記所定値
以上であると判定することができる。また、上記ヒステ
リシスコンパレータによって、全波整流回路や複数のコ
ンパレータを用いることなく、簡単にレベル判定手段を
構成することができる。

【０１７０】また、請求項７の発明のブラシレスＤＣモ
ータは、請求項１または２のブラシレスＤＣモータにお
いて、上記判別手段は、上記回転位置検出手段からの位
置信号と上記インバータ部のインバータ出力が所定の関
係を有するか否かを比較する位置信号モード比較手段を
備えて、上記位置信号モード比較手段が上記位置信号と
上記インバータ出力を比較して、位置信号とインバータ
出力が所定の関係を有するときに、上記位置検出運転が
可能であると判別するものである。

【０１７１】したがって、請求項７の発明のブラシレス
ＤＣモータによれば、上記判別手段の位置信号モード比
較手段は、上記回転位置検出手段からの位置信号とイン
バータ部のインバータ出力が所定の関係を有するか否か
を比較する。例えば、上記インバータ出力の電圧パター
ンの切り換わり点と位置信号のＨレベル,Ｌレベルの対
応が複数回連続して一致するか比較し、または上記イン
バータ出力の電圧パターンの切り換わり点と位置信号の
切り換わり点の位相が所定の範囲内であるか比較する。
したがって、上記位置信号と上記インバータ出力が所定
の関係を有するとき、上記回転位置検出手段からの位置
信号が安定しているので、上記判別手段は、上記位置検
出運転が可能であると判別することができる。

【０１７２】また、請求項８の発明のブラシレスＤＣモ
ータは、請求項１または２のブラシレスＤＣモータにお
いて、上記判別手段の位置信号周期比較手段は、上記位
置信号の周期の値と上記インバータ出力の周波数に基づ
く位置信号の周期に相当する値との差の絶対値が所定値
以下か否かを比較して、上記位置信号周期比較手段が上
記位置信号の周期の値と上記インバータ出力の周波数に
基づく位置信号の周期に相当する値との差の絶対値が上
記所定値以下のとき、上記判別手段は、上記位置検出運
転が可能であると判別するものである。

【０１７３】したがって、請求項８の発明のブラシレス
ＤＣモータによれば、上記位置信号周期比較手段によっ
て、電位差信号に基づく位置信号が安定しているかどう
かを判断することができる。

【０１７４】また、請求項９の発明のブラシレスＤＣモ
ータは、請求項８のブラシレスＤＣモータにおいて、上
記回転位置検出手段の電位差検出手段は、上記電機子コ
イルの中性点と上記抵抗回路の中性点との電位差を検出
して、電位差信号を出力し、上記回転位置検出手段の積
分手段は、電位差検出手段からの上記電位差信号を積分
して、積分信号を出力し、上記回転位置検出手段のヒス
テリシス特性を有するヒステリシスコンパレータは、上
記積分手段からの上記積分信号と所定の基準値とを比較
して、上記位置信号を出力するものである。

【０１７５】したがって、請求項９の発明のブラシレス
ＤＣモータによれば、上記回転位置検出手段は、位置信
号を検出すると共に、ヒステリシスコンパレータによっ
て、上記電位差が所定値以上であると判定でき、電位差
信号に基づく位置信号が安定していると判断できる。し
たがって、上記回転位置検出手段に上記電位差が所定値
以上か否かを判定するための手段を備えて、別に電位差
信号のレベルを判定する手段を必要としないため、コス
トを低減することができる。

【０１７６】また、請求項１０の発明のブラシレスＤＣ
モータは、請求項１または２のブラシレスＤＣモータに
おいて、上記判別手段は、請求項３乃至６に記載のいず
れか一つのレベル判定手段と、請求項７に記載の位置信
号モード比較手段と、請求項８または９に記載のいずれ
か一つの位置信号周期比較手段のうちの少なくとも二つ
を備えたものである。

【０１７７】したがって、請求項１０の発明のブラシレ
スＤＣモータによれば、上記判別手段のレベル判定手段
の上記電機子コイルの中性点と上記抵抗回路の中性点と
の電位差が所定値以上であるという条件と、上記判別手
段の位置信号モード比較手段の上記回転位置検出手段か
らの位置信号と上記インバータ部のインバータ出力が所
定の関係を有するという条件と、上記判別手段の位置信
号周期比較手段の上記位置信号の周期とインバータ出力
の周期との差の絶対値が所定値以下であるという条件の
うちの少なくとも二つの条件を満足するとき、上記判別
手段は、位置信号を使用する位置検出運転が可能である
と判別することができる。したがって、負荷変動や電源
電圧変動がある場合も、上記電位差を表わす信号に変動
に応じて、上記位置検出運転が可能であると判別でき、
同期運転から位置検出運転にさらに確実に切り替えるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１はこの発明の第１実施例のブラシレスＤ
Ｃモータの構成図である。

【図２】 図２は上記ブラシレスＤＣモータのマイコン
の構成図である。

【図３】 図３は上記ブラシレスＤＣモータのレベル検
出器の回路図である。

【図４】 図４は上記ブラシレスＤＣモータの各部の信
号を示す図である。

【図５】 図５は上記ブラシレスＤＣモータのレベル判
定のみによる位置検出運転切り替えを示す図である。

【図６】 図６は上記ブラシレスＤＣモータのモード比
較のみによる位置検出運転切り替えを示す図である。

【図７】 図７は上記ブラシレスＤＣモータのレベル判
定とモード比較による位置検出運転切り替えを示す図で
ある。

【図８】 図８は上記マイコンの同期運転の割込処理を
示すフローチャートである。

【図９】 図９は上記マイコンの位置検出運転の割込処
理を示すフローチャートである。

【図１０】 図１０は上記マイコンの位相補正タイマの
タイマ割り込みによる割込処理を示すフローチャートで
ある。

【図１１】 図１１は上記ブラシレスＤＣモータの起動
時におけるインバータ出力電圧,インバータ周波数の変
化を示す図である。

【図１２】 図１２は上記ブラシレスＤＣモータの起動
時において、加速停止後にインバータ出力電圧を低下さ
せた場合のインバータ出力電圧,インバータ周波数の変
化を示す図である。

【図１３】 図１３はこの発明の第２実施例のブラシレ
スＤＣモータの構成図である。

【図１４】 図１４はブラシレスＤＣモータのマイコン
の構成図である。

【図１５】 図１５はブラシレスＤＣモータのレベル判
定器の回路図である。

【図１６】 図１６は図１５のレベル判定器を用いた場
合の各部の信号を示す図である。

【図１７】 図１７は上記マイコンの同期運転の割込処
理を示すフローチャートである。

【図１８】 図１８は上記マイコンの位置検出運転の割
込処理を示すフローチャートである。

【図１９】 図１９は上記マイコンの位相補正タイマの
割り込みによる割込処理を示すフローチャートである。

【図２０】 図２０はこの発明の第３実施例のブラシレ
スＤＣモータのレベル検出器の回路図である。

【図２１】 図２１は図２０のレベル判定器を用いた場
合の各部の信号を示す図である。

【図２２】 図２２はこの発明の第４実施例のブラシレ
スＤＣモータのレベル検出器の回路図である。

【図２３】 図２３は上記ブラシレスＤＣモータのマイ
コンの構成図である。

【図２４】 図２４は上記ブラシレスＤＣモータのレベ
ル検出器の各部の信号を示す図である。

【図２５】 図２５は上記ブラシレスＤＣモータの周期
比較部による位置信号の周期と波形タイマの周期との比
較を表わす図である。

【図２６】 図２６は上記マイコンの同期運転の割込処
理を示すフローチャートである。

【図２７】 図２７は上記マイコンの位置検出運転の割
込処理を示すフローチャートである。

【図２８】 図２８は上記マイコンの位相補正タイマの
割り込みによるの割込処理を示すフローチャートであ
る。

【図２９】 図２９はこの発明の第５実施例のブラシレ
スＤＣモータの位置検出回路の回路図である。

【図３０】 図３０は上記ブラシレスＤＣモータのマイ
コンの構成図である。

【図３１】 図３１は上記位置検出回路の各部の信号を
示す図である。

【図３２】 図３２は上記マイコンの同期運転の割込処
理を示すフローチャートである。

【図３３】 図３３は上記マイコンの位置検出運転の割
込処理を示すフローチャートである。

【図３４】 図３４は上記マイコンの位相補正タイマの
割り込みによる割込処理を示すフローチャートである。

【図３５】 図３５は従来のブラシレスＤＣモータの構
成図である。

【図３６】 図３６は上記ブラシレスＤＣモータの起動
時のインバータ周波数とインバータ出力電圧との関係を
示す図である。

【図３７】 図３７は上記ブラシレスＤＣモータの起動
時におけるインバータ出力電圧,インバータ周波数の変
化を示す図である。

【図３８】 図３８は上記ブラシレスＤＣモータにおい
て、インバータ周波数１２Ｈzで無負荷のときのインバ
ータ出力電圧に対する積分信号の特性を示す図である。

【図３９】 図３９は上記ブラシレスＤＣモータにおい
て、インバータ周波数２０Ｈzで無負荷のときのインバ
ータ出力電圧に対する積分信号の特性を示す図である。

【図４０】 図４０は上記ブラシレスＤＣモータにおい
て、インバータ周波数１２Ｈzでインバータ出力電圧１
０Ｖのときのモータ電流,積分信号の波形を示す図であ
る。

【図４１】 図４１は上記ブラシレスＤＣモータにおい
て、インバータ周波数１２Ｈzでインバータ出力電圧２
０Ｖのときのモータ電流,積分信号の波形を示す図であ
る。

【図４２】 図４２は上記ブラシレスＤＣモータにおい
て、インバータ周波数２０Ｈzでインバータ出力電圧１
５Ｖのときのモータ電流,積分信号の波形を示す図であ
る。

【図４３】 図４３は上記ブラシレスＤＣモータにおい
て、インバータ周波数２０Ｈzでインバータ出力電圧２
７Ｖのときのモータ電流,積分信号の波形を示す図であ
る。

【図４４】 図４４は上記ブラシレスＤＣモータにおい
て、負荷の大小に応じてインバータ出力電圧に対する積
分信号の電圧特性の変化を示す図である。

【図４５】 図４５は上記ブラシレスＤＣモータにおい
て、インバータ出力電圧に対する積分信号の電圧特性
と、そのインバータ出力電圧に対応する電源電圧変動時
のスイッチング信号のＰＷＭのデューティ比を示す図で
ある。

【符号の説明】

１…固定子、１a,１b,１c…電機子コイル、２…抵抗回
路、３…回転位置検出器、４…マイコン、５…ベース駆
動回路、９…直流電源、１０…回転子、１１…モータ
部、２０…インバータ部、２０a〜２０f…トランジス
タ、３１…差動増幅器、３２…積分器、３３…零クロス
コンパレータ、３４…レベル検出器、４１…電位差信号
レベル判定部、４２…モード比較部、４３…位置検出運
転切替部、４４…Ｖ／Ｆパターン設定部、４５…位置信
号周期演算部、４６…タイマ値演算部、４７…速度演算
部、４８…速度制御部、５３…インバータモード選択
部、５４…ＰＷＭ部、Ｔ1…波形タイマ、Ｔ2…位相補正
タイマ、Ｔ3…周期測定タイマ、ＳＷ…運転切替スイッ
チ。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数極の磁石を有する回転子(１０)と、
   ３相Ｙ結線された電機子コイル(１a,１b,１c)を有する
   固定子(１)と、上記電機子コイル(１a,１b,１c)に対し
   て並列状態で３相Ｙ結線された抵抗回路(２)と、上記電
   機子コイル(１a,１b,１c)の中性点と上記抵抗回路(２)
   の中性点との電位差に基づいて、上記回転子(１０)と上
   記固定子(１)との相対的な回転位置を検出して、位置信
   号を出力する回転位置検出手段(３)と、上記回転位置検
   出手段(３)からの上記位置信号に基づいて、上記電機子
   コイル(１a,１b,１c)の電圧パターンを切り替えるイン
   バータ部(２０)とを備えたブラシレスＤＣモータにおい
   て、 起動時に上記インバータ部(２０)のインバータ出力の電
   圧および周波数を所定のパターンに基づいて出力する同
   期運転制御手段(５１,５５,５６,５７)と、 上記回転位置検出手段(３)からの上記位置信号に基づい
   て、上記インバータ部(２０)のインバータ出力を制御す
   る位置検出運転制御手段(５２)と、 上記同期運転制御手段(５１,５５,５６,５７)により上
   記インバータ部(２０)が同期運転状態のとき、上記回転
   位置検出手段(３)からの上記位置信号を使用する位置検
   出運転が可能か否かを判別する判別手段と、 上記判別手段が上記位置検出運転が可能であると判別す
   ると、上記インバータ部(２０)の制御を上記同期運転制
   御手段(５１,５５,５６,５７)から上記位置検出運転制
   御手段(５２)に切り替える運転切替手段(４３,６３,１
   ０４,１１３)とを備えたことを特徴とするブラシレスＤ
   Ｃモータ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のブラシレスＤＣモータ
   において、上記同期運転制御手段(５１,５５,５６,５
   ７)により上記インバータ部(２０)のインバータ出力の
   電圧および周波数を上記所定のパターンに基づいて出力
   して、上記所定のパターン出力後、上記判別手段が上記
   位置検出運転が可能でないと判別すると、上記同期運転
   制御手段(５１,５５,５６,５７)は、上記判別手段が上
   記位置信号に基づく位置検出運転が可能であると判別す
   るまで、上記インバータ部(２０)のインバータ出力の電
   圧Ｖと周波数Ｆの比Ｖ／Ｆを下げるようにしたことを特
   徴とするブラシレスＤＣモータ。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載のブラシレスＤ
   Ｃモータにおいて、上記判別手段は、上記電機子コイル
   (１a,１b,１c)の中性点と上記抵抗回路(２)の中性点と
   の上記電位差が所定値以上か否かを判定するレベル判定
   手段(３４,３５,３６,３７,４１,６０,６１,１００,１
   ０１）を備えて、上記レベル判定手段(３４,３５,３６,
   ３７,４１,６０,６１,１００,１０１）が上記電位差が
   上記所定値以上であると判定すると、上記位置検出運転
   が可能であると判別することを特徴とするブラシレスＤ
   Ｃモータ。
4. 【請求項４】 請求項３に記載のブラシレスＤＣモータ
   において、上記レベル判定手段(３４,４１）は、上記電
   機子コイル(１a,１b,１c)の中性点と上記抵抗回路(２)
   の中性点との電位差を表わす信号を整流する整流手段
   (１５)と、上記整流手段(１５)からの整流された信号を
   平滑にする平滑手段(１６)と、上記平滑手段(１６)から
   の平滑にされた信号と所定の基準値(Ｅ₀)とを比較する
   平滑信号比較手段(１７)とを備えて、上記平滑信号比較
   手段(１７)が上記平滑手段(１６)からの平滑にされた信
   号と上記基準値(Ｅ₀)とを比較して、上記平滑にされた
   信号が上記基準値(Ｅ₀)を越えると、上記電位差が上記
   所定値以上であると判定することを特徴とするブラシレ
   スＤＣモータ。
5. 【請求項５】 請求項３に記載のブラシレスＤＣモータ
   において、上記レベル判定手段(３５,３６,６０,６１）
   は、上記電機子コイル(１a,１b,１c)の中性点と上記抵
   抗回路(２)の中性点との上記電位差を表わす信号と所定
   の基準値(Ｅ₁,Ｅ₂,Ｅ₃)とを比較する電位差信号比較手
   段(１８,１９)を備えて、上記電位差信号比較手段(１
   ８,１９)が上記電位差信号と上記基準値(Ｅ₁,Ｅ₂,Ｅ₃)
   とを比較して得られる上記電位差信号比較手段(１８,１
   ９)の出力信号が所定のパターンであるとき、上記電位
   差が上記所定値以上であると判定することを特徴とする
   ブラシレスＤＣモータ。
6. 【請求項６】 請求項３に記載のブラシレスＤＣモータ
   において、上記レベル判定手段(３７,１００,１０１)
   は、上記電機子コイル(１a,１b,１c)の中性点と上記抵
   抗回路(２)の中性点との上記電位差を表わす信号とヒス
   テリシスコンパレータ(３７)のヒステリシス特性に基づ
   く所定の基準値(Ｅ₄,Ｅ₅)とを比較して得られる上記ヒ
   ステリシスコンパレータ(３７)の出力信号が所定のパタ
   ーンであるとき、上記電位差が上記所定値以上であると
   判定することを特徴とするブラシレスＤＣモータ。
7. 【請求項７】 請求項１または２に記載のブラシレスＤ
   Ｃモータにおいて、上記判別手段は、上記回転位置検出
   手段(３)からの位置信号と上記インバータ部(２０)のイ
   ンバータ出力が所定の関係を有するか否かを比較する位
   置信号モード比較手段(４２,６２,１０２,１１１)を備
   えて、上記位置信号モード比較手段(４２,６２,１０２,
   １１１)が上記位置信号と上記インバータ出力を比較し
   て、上記位置信号と上記インバータ出力が所定の関係を
   有するときに、上記位置検出運転が可能であると判別す
   ることを特徴とするブラシレスＤＣモータ。
8. 【請求項８】 請求項１または２に記載のブラシレスＤ
   Ｃモータにおいて、上記判別手段は、上記位置信号の周
   期の値と上記インバータ出力の周波数に基づく位置信号
   の周期に相当する値との差の絶対値が所定値以下か否か
   を比較する位置信号周期比較手段(１０３,１１２)を備
   えて、上記位置信号周期比較手段(１０３,１１２)が上
   記位置信号の周期の値と上記インバータ出力の周波数に
   基づく位置信号の周期に相当する値との差の絶対値が上
   記所定値以下のとき、上記位置検出運転が可能であると
   判別することを特徴とするブラシレスＤＣモータ。
9. 【請求項９】 請求項８に記載のブラシレスＤＣモータ
   において、上記回転位置検出手段(１１０)は、上記電機
   子コイル(１a,１b,１c)の中性点と上記抵抗回路(２)の
   中性点との電位差を検出して、電位差信号を出力する電
   位差検出手段(３１)と、上記電位差検出手段(３１)から
   の上記電位差信号を積分して、積分信号を出力する積分
   手段(３２)と、ヒステリシス特性を有し、上記積分手段
   (３２)からの上記積分信号と所定の基準値(Ｅ₆,Ｅ₇)と
   を比較して、上記位置信号を出力するヒステリシスコン
   パレータ(３８)とを備えたことを特徴とするブラシレス
   ＤＣモータ。
10. 【請求項１０】 請求項１または２に記載のブラシレス
    ＤＣモータにおいて、上記判別手段は、請求項３乃至６
    に記載のいずれか一つのレベル判定手段(３４,３５,３
    ６,３７,４１,６０,６１,１００,１０１）と、請求項７
    に記載の位置信号モード比較手段(４２,６２,１０２,１
    １１)と、請求項８または９に記載のいずれか一つの位
    置信号周期比較手段(１０３,１１２)とのうちの少なく
    とも二つを備えたことを特徴とするブラシレスＤＣモー
    タ。