JPH1132498A - 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】 （修正有） 【課題】 ブラシレスモータの起動時や低回転数時の位
置検出を確実にし、低騒音や低振動化を図る。 【解決手段】 交流電源１をコンバータ１０で倍電圧整
流し、この倍電圧整流電圧をインバータ回路３でスイッ
チングしてブラシレスモータ４に印加する一方、インバ
ータ回路３のスイッチング素子をＰＷＭチョッピング駆
動してブラシレスモータ４を回転制御する。このとき、
制御回路１１は位置検出回路５からの位置検出信号によ
り回転数を回転数算出部１１ａで算出し、モード判定部
１１ｂでその算出回転数数と所定値とを比較して前記コ
ンバータを倍電圧モードなしあるいは倍電圧モードに切
り替える判定を行う。この判定によりモード切替部１１
ｃではコンバータに設けたモード切替回路１０ａのリレ
ースイッチをオフ（あるいはオン）する制御信号を出力
し、前記ＰＷＭチョッピングのデューティを所定に変え
指示を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は空気調和機の圧縮
機等に用いるセンサレス直流ブラシレスモータ（以下ブ
ラシレスモータと記す）の回転制御技術に係り、特に詳
しくは起動時や低回転数時の位置検出の精度向上を図
り、低騒音、低振動を実現す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】ブラシレスモータの回転制御では、回転
子の位置を検出する手段としてホール素子を使用せず
に、例えばブラシレスモータの電機子巻線に誘起される
電圧を利用する方法がある。この誘起電圧を利用して回
転子の位置を検出し、この位置検出をもとにしてブラシ
レスモータの電機子巻線電流の通電を切り替える場合、
例えば図４に示す制御装置を必要とする。

【０００３】図４において、この制御装置は、交流電源
（商用１００Ｖ）１をコンバータ２で倍電圧整流、平滑
化し、この倍電圧整流、平滑化された直流電源（約１２
８Ｖ）をインバータ回路３でスイッチングして三相のブ
ラシレスモータ４の電機子巻線に印加する。コンバータ
２は既に公知の全波整流回路２ａ、倍電圧回路２ｂおよ
び平滑用コンデンサ２ｃからなる。この場合、２個のコ
ンデンサＣ１，Ｃ２が常に同一方向に充電されるため、
このコンデンサＣ１，Ｃ２の充電電圧が加わり合って、
例えば交流入力電圧の最大値の約２倍の電圧（ＤＣ２８
０Ｖ）がインバータ回路３に供給される。したがって、
大きいパワーのブラシレスモータ４を回転制御すること
ができ、例えば大能力型の空気調和機に利用することが
できる。

【０００４】ブラシレスモータ４の電機子巻線Ｕ，Ｖ，
Ｗの端子電圧（例えば１２０度位相の異なる電圧；誘起
電圧を含む）を位置検出回路５に入力し、各端子電圧と
基準電圧（例えばインバータ回路３の直流電源の１／
２）とを比較し、これら比較結果を位置検出信号として
制御回路（マイクロコンピュータ）６に出力する。した
がって、位置検出回路５は基準電圧を発生する回路およ
び電機子巻線Ｕ，Ｖ，Ｗの端子電圧と基準電圧とを比較
する比較回路を備えている。

【０００５】前記構成の制御装置の動作を説明すると、
位置検出回路５からの位置検出信号をもとにして電機子
巻線Ｕ，Ｖ，Ｗの通電を切り替える。また、ＰＷＭ制御
（ＰＷＭチョッピング駆動）方式にあっては、制御回路
６はインバータ回路３のスイッチング素子（トランジス
タ）Ｕａ，Ｖａ，Ｗａ，Ｘ，Ｙ，Ｚをオン、オフ駆動す
る信号にＰＷＭチョッピング駆動のデューティを所定と
したチョッピング信号を重畳した駆動信号を駆動回路７
に出力する。

【０００６】なお、ブラシレスモータ４の起動時におい
ては予め決めた駆動信号（所定デューティを含む）を出
力し、しかる後に位置検出運転を行う。この位置検出運
転を具体的に説明すると、位置検出信号をもとにして回
転子の位置を検出し、この位置検出から３０度後に通電
相を切り替える。なお、３０度後とは例えば位置検出の
間隔時間×３０／３６０で算出して予測した時刻であ
る。

【０００７】例えば、電機子巻線Ｕの端子電圧（誘起電
圧）と基準電圧との交点を検出すると、３０度後にＷａ
相（トランジスタＷａ）の通電からＵａ相（トランジス
タＵａ）の通電に切り替える。電機子巻線Ｗの端子電圧
（誘起電圧）と基準電圧との交点を検出すると、３０度
後にＹ相（トランジスタＹ）の通電からＺ相（トランジ
スタＺ）の通電に切り替える。電機子巻線Ｖの端子電圧
（誘起電圧）と基準電圧との交点を検出すると、３０度
後にＵａ相（トランジスタＵａ）の通電からＹａ相（ト
ランジスタＹａ）の通電に切り替える。以下、同様にし
て位置検出をもとにしてブラシレスモータ４の通電切り
替えを繰り返すことにより、ブラシレスモータ４を回転
制御することができる。

【０００８】また、各トランジスタＵａ，Ｖａ，Ｗａ，
Ｘ，Ｙ，ＺをＰＷＭチョッピング駆動するためのデュー
ティ（オン時間の幅）を可変すれば、ブラシレスモータ
４の印加電圧が変わる。したがって、制御回路６は位置
検出間隔によりブラシレスモータ４の回転数を検出し、
この検出回転数が目標回転数となるように、ＰＷＭチョ
ッピングのデューティを可変し、ブラシレスモータ４を
目標とする所定回転数に制御することができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記ブ
ラシレスモータの制御方法にあっては、ＰＷＭチョッピ
ングのオン時間幅が短いと（つまりインバータ回路３の
トランジスタをオンするためのパルス幅が短いと）、位
置検出ができず、ひいては誤位置検出を生じるという欠
点があった。すなわち、ＰＷＭチョッピングの立ち上が
り時間により誘起電圧波形（チョッピング波形）が崩れ
ることもあるからである。また、ＰＷＭチョッピングの
オン時間幅が長いほど、トルクが安定し、ブラシレスモ
ータ４の低騒音、低振動になる。したがって、位置検
出、低騒音および低振動の観点からすると、ＰＷＭチョ
ッピングのオン時間を短くすることは好ましくない。し
かし、コンバータ２の出力電圧が倍電圧であるために、
起動時や低回転数時にはそのオン時間幅がどうしても短
くなってしまう。

【００１０】この発明は前記課題に鑑みなされたもので
あり、その目的は起動時や低回転数時の位置検出を確実
に行うことができ、また低騒音や低振動化を図ることが
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
の制御装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明は交流電源を整流手段および倍電圧手段で
倍電圧整流し、該倍電圧整流した直流電圧をインバータ
手段でスイッチングしてブラシレスモータに印加する一
方、前記インバータ手段のスイッチング素子をＰＷＭチ
ョッピング駆動して前記ブラシレスモータを回転制御す
るブラシレスモータの制御方法であって、前記倍電圧手
段を倍電圧なしに切り替え可能としており、少なくとも
前記ブラシレスモータの起動および低回転数時には前記
倍電圧手段を倍電圧なしに切り替え、前記整流手段で整
流した直流電圧を前記インバータ手段の電源として供給
する一方、前記ＰＷＭチョッピングのデューティを所定
に変えるようにしたことを特徴としている。

【００１２】この発明は交流電源を整流手段および倍電
圧手段で倍電圧整流するコンバータを有し、該コンバー
タの出力電圧をインバータ手段でスイッチングしてブラ
シレスモータに印加する一方、前記インバータ手段のス
イッチング素子をＰＷＭチョッピング駆動して前記ブラ
シレスモータを回転制御するブラシレスモータの制御装
置であって、前記コンバータを倍電圧モードなしあるい
は倍電圧モードに切り替えるための切替手段と、前記ブ
ラシレスモータの回転数を検出する回転数検出手段と、
該検出回転数に応じて倍電圧なしモードあるいは倍電圧
モードの判定を行うモード判定手段と、該モード判定に
したがって前記切替手段を制御するとともに、前記ＰＷ
Ｍチョッピングのデューティを所定に変えるデューティ
設定手段を制御するモード切替手段とを備え、前記ブラ
シレスモータの回転数状態に応じて前記コンバータを倍
電圧モードあるいは倍電圧なしモードに切り替え、かつ
該モードの切り替えにしたがって前記ＰＷＭチョッピン
グのデューティのオン時間幅を変えるようにしたことを
特徴としている。

【００１３】この場合、前記ブラシレスモータの回転数
が所定値より小さいときには前記コンバータを倍電圧な
しモードに切り替え、かつ前記ＰＷＭチョッピングのデ
ューティのオン時間幅を長くし、前記ブラシレスモータ
の回転数が所定値より大きいときには前記コンバータを
倍電圧モードに切り替え、かつ前記ＰＷＭチョッピング
のデューティのオン時間幅を所定に短くし、前記ブラシ
レスモータの回転数が所定値であるときにはコンバータ
の現モードを維持するとよい。また、前記倍電圧モード
あるいは倍電圧なしモードの切り替え後所定時間を計測
するタイマを有し、該タイマの所定時間の間は倍電圧モ
ードあるいは倍電圧なしモードの切り替えを禁止すると
よい。

【００１４】前記所定値は前記ブラシレスモータの起動
時と、前記倍電圧なしモードから倍電圧モード切り替え
た後と、前記倍電圧モードから倍電圧なしモードに切り
替えた後とで異なり、前記倍電圧なしモードから倍電圧
モードに切り替えたときには前記所定値を低めに変更、
設定すると好ましい。前記所定値は前記ブラシレスモー
タの起動時と、前記倍電圧なしモードから倍電圧モード
切り替えた後と、前記倍電圧モードから倍電圧なしモー
ドに切り替えた後とで異なり、前記倍電圧モードから倍
電圧なしモードに切り替えたときには前記所定値を高め
に変更、設定すると好ましい。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
１ないし図３を参照して詳しく説明する。なお、図中、
図４と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略す
る。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、コンバータの倍電圧回路を不動作にしても（全
波整流した電圧を出力しても）、ＰＷＭチョッピングの
デューティのオン幅を２倍にすれば、ブラシレスモータ
の印加電圧が変わらないことに着目し、起動時や低回転
数数時にはコンバータを倍電圧なしモードに切り替え、
かつＰＷＭチョッピングのデューティのオン幅を変え
る。

【００１６】そのため、図１に示すように、このブラシ
レスモータの制御方法を適用した制御装置は、全波整流
回路２ａと倍電圧回路２ｂとの間で倍電圧動作を不動作
状態とするモード切替回路１０ａ有するコンバータ１０
と、位置検出回路５からの位置検出信号によりブラシレ
スモータ４の回転数を算出する回転数算出部１１ａ、こ
の回転数をもとにして前記倍電圧回路２ｂの倍電圧なし
モードに切り替えるか否かを判定するモード判定部１１
ｂ、このモード判定にしたがって前記モード切替回路を
制御する一方、ＰＷＭチョッピングのデューティの可変
指示を出すモード切替部１１ｃ、一定時間の間そのモー
ド切り替え等を禁止するためのタイマ１１ｄ、そのデュ
ーティの可変指示にしたがってＰＷＭチョッピングのオ
ン時間幅を変更するデューティ設定部１１ｅおよびチョ
ッピングを通電タイミングに重畳した駆動信号を生成す
る波形生成部１１ｆを有する制御回路（マイクロコンピ
ュータ）１１と、この制御回路１１からの制御信号によ
りモード切替回路１０を駆動するドライバ１２とを備え
ている。

【００１７】図１から明らかなように、倍電圧回路２ｂ
は、コンデンサＣ１，Ｃ２を直列に接続したもので、こ
れらコンデンサＣ１，Ｃ２の接続点をＡＣラインに接続
して倍電圧を出力することから、そのＡＣラインを遮断
状態とすればコンデンサＣ１，Ｃ２は単に平滑コンデン
サとして動作する。そこで、モード切替回路１０ａとし
ては、そのＡＣラインを遮断するリレー回路を用いてい
る。なお、モード切替回路１０ａはリレー回路に限ら
ず、他のスイッチ手段であってもよい。また、制御回路
１１は図４に示す制御回路６の機能も有している。

【００１８】次に、前記制御装置の動作を図２のフロー
チャート図を参照して詳細に説明すると、まず従来同様
にブラシレスモータ４を回転制御し、かつＰＷＭチョッ
ピングのデューティを変えて目標回転数とする。このと
き、制御回路１１は、ブラシレスモータ４を起動し、ま
た位置検出運転を実行することになるが、位置検出信号
により回転子の位置を検出すると（ステップＳＴ１）、
この位置検出の間隔により回転数を算出し（ステップＳ
Ｔ２）、この算出回転数によりコンバータ１０のモード
（倍電圧モードあるいは倍電圧なしモード）の判定を実
行する（ステップＳＴ３）。

【００１９】前記コンバータ１０のモード判定は、前記
算出した現回転数と所定値とを比較し、この比較結果に
よりモード切り替えを判定する。なお、後述するが、所
定値は前記倍電圧なしモードから倍電圧モード切り替え
た後と、前記倍電圧モードから倍電圧なしモードに切り
替えた後とで異なる。まず、モード判定部１１ａにおい
て、現算出回転数と予め決めた所定値（例えば５０Ｈ
ｚ）と現算出回転数とを比較し、この比較結果により倍
電圧モードに切り替えるか否かを判定する。例えば、現
算出回転数が所定値より小さいときには倍電圧なしモー
ドに切り替える判定を行い、現回転数が所定値より大き
いときには倍電圧モードに切り替える判定を行う。

【００２０】したがって、ブラシレスモータ４の起動時
や低回転数（５０Ｈｚより低い回転数）時には、ステッ
プＳＴ３からＳＴ４に進み、倍電圧しないモードを設定
し、コンバータ１０のモード切り替えが必要であるか否
かを判断する（ステップＳＴ５）。コンバータ１０のモ
ードが倍電圧モードであるときには、コンバータ１０の
モードを切り替える必要があることから、倍電圧なしモ
ードに切り替える（ステップＳＴ６）。すなわち、モー
ド切替部１０ｃはモード切替回路１０ａのリレースイッ
チをオフとする制御信号を発生する。これにより、倍電
圧回路２ｂの出力は全波整流された直流電圧となる。な
お、コンバータ１０のモードが既に倍電圧なしモードに
なっているときには、コンバータ１０のモードを切り替
える必要がないることから、現倍電圧なしモードを維持
する（ステップＳＴ７）。

【００２１】続いて、所定値を変えるが、コンバータ１
０が倍電圧なしモードに切り替わったことから、所定値
を設定された初期値より高めの値（例えば５０Ｈｚより
高い値）に変更、設定する（ステップＳＴ８）。また、
コンバータ１０のモードを倍電圧なしモードに切り替え
る際、モード切替部１１ｃにおいてＰＷＭチョッピング
のオン時間幅を２倍とする指示を出し、ＰＷＭチョッピ
ングのオン時間幅を２倍に変える（ステップＳＴ９）。
そして、波形生成部１１ｆにおいて、前記デューティの
チョッピングを通電切り替えタイミングに重畳した駆動
信号を発生する（ステップＳＴ１０）。すると、インバ
ータ回路３の各トランジスタＵａ，Ｖａ，Ｗａ，Ｘ，
Ｙ，Ｚがオン、オフ駆動され、かつＰＷＭチョッピング
駆動されるため、ブラシレスモータ４の通電が切り替え
られるととともに、ブラシレスモータ４には所定電圧が
印加される。

【００２２】このように、コンバータ１０の出力電圧を
倍電圧の１／２にしても、ＰＷＭチョッピングのオン時
間幅を２倍にしていることから、ブラシレスモータ４の
印加電圧は従来の場合と変わらず、ブラシレスモータ４
の回転制御には何等支障を来すこともない。また、この
ようなブラシレスモータ４の起動時、低回転数時にあっ
て、ＰＷＭチョッピングのオン時間幅が長くなるため
に、位置検出を確実に行うことができ、またトルク脈動
を抑え、低騒音、低振動化を実現することができる。

【００２３】一方、コンバータ１０のモード切り替え毎
にタイマ１１ｄをスタートし、このタイムアップを待っ
て、つまり当該システムの安定を待って、再度ブラシレ
スモータ４の現算出回転数が所定値（前述した５０Ｈｚ
より高い値）である否かを判断する。現算出回転数が所
定値より小さいときには前述した処理を繰り返し、現算
出回転数が所定値より大きいときには、ステップＳＴ３
からＳＴ１１に進み、コンバータ１０のモードを倍電圧
モードに設定する。

【００２４】したがって、ブラシレスモータ４の回転数
がある程度高くなると、倍電圧モードを設定し、コンバ
ータ１０のモード切り替えが必要であるか否かを判断す
る（ステップＳＴ１２）。コンバータ１０のモードが倍
電圧なしモードになっているときには、コンバータ１０
のモードを切り替える必要があることから、倍電圧モー
ドに切り替える（ステップＳＴ１３）。すなわち、モー
ド切替部１１ｃはモード切替回路１０ａのリレースイッ
チをオンとする制御信号を発生する。これにより、倍電
圧回路２ｂの出力は倍電圧整流された直流電圧となる。
なお、コンバータ１０のモードが倍電圧モードになって
いるときには、コンバータ１０のモードを切り替える必
要がないることから、現モードを維持する（ステップＳ
Ｔ１４）。

【００２５】続いて、所定値を変えるが、コンバータ１
０が倍電圧モードに切り替わったことから、所定値を低
めの値（例えば５０Ｈｚより低い値）に変更、設定する
（ステップＳＴ８）。また、コンバータ１０のモードを
倍電圧モードに切り替える際、モード切替部１１ｃにお
いてＰＷＭチョッピングのオン時間幅を１／２とする指
示（本来のオン時間幅に戻す指示）を出し、ＰＷＭチョ
ッピングのオン時間幅を１／２に変える（ステップＳＴ
９）。そして、波形生成部１１ｆにおいて、前記デュー
ティのチョッピングを通電切り替えタイミングに重畳し
た駆動信号を発生する（ステップＳＴ１０）。すると、
インバータ回路３の各トランジスタＵａ，Ｖａ，Ｗａ，
Ｘ，Ｙ，Ｚがオン、オフ駆動され、かつＰＷＭチョッピ
ング駆動されるため、ブラシレスモータ４の通電が切り
替えられるととともに、ブラシレスモータ４には所定電
圧が印加される。

【００２６】このように、コンバータ１０の出力電圧を
もとの倍電圧に戻し、ＰＷＭチョッピングのオン時間幅
を１／２に変更することから（つまり本来のオン時間幅
になることから）、ブラシレスモータ４の印加電圧は変
わらず、ブラシレスモータ４の回転制御には何等支障を
来すこともない。また、コンバータ１０のモードを切り
替えるための判定基準の所定値を変え、例えば倍電圧な
しモードから倍電圧モードに切り替えた後はその所定値
を低めに変更、設定し、倍電圧モードの領域を大きく
し、倍電圧モードから倍電圧なしモードに切り替えた後
はその所定値を高めに変更、設定し、倍電圧なしモード
の領域を大きくしている。したがって、そのモード切り
替え後の回転数変動や回転数のオーバーシュート等によ
る頻繁なモード切り替えを防止することができ、つまり
モード切り替えにヒステリシスをもたせることになり、
当該制御の安定化を図ることができる。さらに、全波整
流回路２ａと倍電圧回路２ｂとの間のＡＣラインにリレ
ー回路を設け、このリレー回路を駆動すればよいことか
ら、ハードウェア的にはリレー回路やドライバを追加す
るだけでよく、低コストで済む。

【００２７】図３はこの発明の変形実施の形態を説明す
る概略的フローチャート図である。なお、図３は図２の
フローチャートに代わるものであり、したがって制御回
路１１が当該フローチャートの処理を実行する。また、
制御装置のブロック線図については図１を参照された
い。

【００２８】この変形実施の例では、前実施の形態のう
ち、図２に示すステップＳＴ３ないしＳＴ７およびＳＴ
１２ないしＳＴ１４に代えて、ステップＳＴ２３，ＳＴ
２４，ＳＴ２８，ＳＴ２９，ＳＴ３０の処理を実行す
る。

【００２９】まず、制御回路１１が前実施の形態と同様
に、位置検出信号によりブラシレスモータ４の回転子の
位置を検出し（ステップＳＴ２０）、この位置検出の間
隔により回転数を算出する（ステップＳＴ２１）。続い
て、前記算出回転数によりコンバータ１０のモード判定
処理を実行する。このモード判定処理では、予め決めた
所定値（しきい値の回転数）と現算出回転数とを比較
し、この比較結果により倍電圧モードに切り替えるか否
かを判定する。例えば、現回転数が所定値より小さいと
判断したときには倍電圧なしモードに切り替える判定を
行い、現回転数が所定値と同じであると判断したときに
は現モード維持の判定を行い、現回転数が所定値より大
きいときには倍電圧モードに切り替える判定を行う。

【００３０】したがって、ブラシレスモータ４の起動時
や低回転数時には、ステップＳＴ２２からＳＴ２３に進
み、倍電圧なしモードを設定し、コンバータ１０のモー
ド切替回路１０ａのリレースイッチをオフとする制御信
号を発生する（ステップＳＴ２４）。続いて、所定値を
変えるが、コンバータ１０が倍電圧なしモードに切り替
わったことから、所定値を高めに変更、設定する（ステ
ップＳＴ２５）。またコンバータ１０のモードを倍電圧
なしモードに切り替える際、モード切替部１１ｃにおい
てＰＷＭチョッピングのオン時間幅を２倍とする指示を
出し、ＰＷＭチョッピングのオン時間幅を２倍に変える
（ステップＳＴ２６）。

【００３１】そして、波形生成部１１ｆにおいて前記デ
ューティのチョッピングを通電切り替えタイミングに重
畳した駆動信号を発生することから（ステップＳＴ２
７）、インバータ回路３の各トランジスタＵａ，Ｖａ，
Ｗａ，Ｘ，Ｙ，Ｚがオン、オフ駆動され、かつＰＷＭチ
ョッピング駆動される。したがって、前実施の形態と同
じく、ブラシレスモータ４の通電が切り替えられるとと
もに、ブラシレスモータ４には所定電圧が印加される。

【００３２】したがって、前実施の形態同様に、ブラシ
レスモータ４の印加電圧は従来の場合と変わらず、ブラ
シレスモータ４の回転制御には何等支障を来すこともな
く、また、位置検出を確実に行うことができ、またトル
ク脈動を抑え、低騒音、低振動を実現することができ
る。

【００３３】一方、タイマ１１ｃのタイムアップを待っ
て、つまり当該システムの安定を待って、再度コンバー
タ１０のモードを切り替える必要があるか否かを判定す
る。前述したブラシレスモータ４の回転制御により、回
転数が所定値（前述した高めの値）と同じなると、ステ
ップＳＴ２２からＳＴ２８に進み、現倍電圧モードを維
持する。この場合、倍電圧なしモード状態であることか
ら、コンバータ１０のモードは倍電圧なしモードのまま
とされる。続いて、前述した処理同様の処理を実行し
（ステップＳＴ２５ないしＳＴ２７）、ブラシレスモー
タ４の回転数をさらに目標値に近づける。

【００３４】また、タイマ１１ｃのタイムアップを待っ
て、再度コンバータ１０のモードを切り替える必要があ
るか否かを判定する。前述したブラシレスモータ４の回
転制御により、回転数が所定値より大きくなると、ステ
ップＳＴ２２からＳＴ２９に進み、コンバータ１０のモ
ードを倍電圧モードに設定し、コンバータ１０のモード
切替回路１０ａのリレースイッチをオンとする制御信号
を発生する（ステップＳＴ３０）。

【００３５】続いて、所定値を変えるが、コンバータ１
０が倍電圧モードに切り替わったことから、所定値を低
めに変更、設定する（ステップＳＴ２５）。また、コン
バータ１０のモードを倍電圧モードに切り替える際、モ
ード切替部１１ｃにおいてＰＷＭチョッピングのオン時
間幅を１／２とする指示を出し、ＰＷＭチョッピングの
オン時間幅を１／２に変える（ステップＳＴ２６）。そ
して、波形生成部１１ｆにおいて前記デューティのチョ
ッピングを通電切り替えタイミングに重畳した駆動信号
を発生することから（ステップＳＴ２７）、インバータ
回路３の各トランジスタＵａ，Ｖａ，Ｗａ，Ｘ，Ｙ，Ｚ
がオン、オフ駆動され、かつＰＷＭチョッピング駆動さ
れる。これにより、前実施の形態と同じく、ブラシレス
モータ４の通電が切り替えられるととともに、ブラシレ
スモータ４には所定電圧が印加される。

【００３６】したがって、前実施の形態同様に、ブラシ
レスモータ４の印加電圧は従来と変わらず、ブラシレス
モータ４の回転制御には何等支障を来すこともなく、前
実施の形態と同じ効果を得ることができる。また、この
変形実施の形態は前実施の形態と比べてステップ数が少
ないため、つまり実行処理の時間が短くて済み、例えば
空気調和機の他の処理を行うことができ、ひいては空気
調和機の機能アップが望める。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、このブラシレスモ
ータの制御方法およびその装置の請求項１記載の発明に
よると、交流電源を整流手段および倍電圧手段で倍電圧
整流し、この倍電圧整流した直流電圧をインバータ手段
に出力するコンバータを倍電圧なしに切り替え可能とし
ており、少なくともブラシレスモータの起動および低回
転数時にはコンバータを倍電圧なしに切り替え、前記整
流手段で整流した直流電圧をインバータ手段の電源とし
て供給する一方、インバータ手段を駆動するＰＷＭチョ
ッピングのデューティを所定に変えるようにしたので、
倍電圧なしモードのコンバータの出力が全波整流した直
流電圧になるが、ＰＷＭチョッピングのデューティのオ
ン時間幅を長くすることにより、ブラシレスモータの印
加電圧が倍電圧モード時と変わることなく、起動時や低
回転数時にそのオン時間幅が長くなることから、位置検
出を確実に行うことができ、またトルク変動を抑え、低
騒音や低振動化が図れるという効果がある。

【００３８】請求項２記載の発明によると、交流電源を
整流手段および倍電圧手段で倍電圧整流するコンバータ
を倍電圧モードなしあるいは倍電圧モードに切り替える
ための切替手段を備え、ブラシレスモータの回転数に応
じて倍電圧なしモードあるいは倍電圧モードの判定を
し、このモード判定にしたがって前記切替手段を制御す
るとともに、当該ＰＷＭチョッピングのデューティを所
定に変えるようにしたので、倍電圧なしモードのコンバ
ータの出力が全波整流した直流電圧になるが、ＰＷＭチ
ョッピングのデューティのオン時間幅を長くすることに
より、ブラシレスモータの印加電圧が倍電圧モード時と
変わることなく、起動時や低回転数時にそのオン時間幅
が長くなることから、位置検出を確実に行うことがで
き、またトルク変動を抑え、低騒音や低振動化が図れる
という効果があり、また切替手段（リレー回路）を付加
し、当該ブラシレスモータの制御手段（マイクロコンピ
ュータ）によってそのリレー回路を制御すればよいこと
から、低コストで済ませることができる。

【００３９】請求項３記載の発明によると、請求項２に
おいて前記ブラシレスモータの回転数が所定値より小さ
いときには前記コンバータを倍電圧なしモードに切り替
え、かつ前記ＰＷＭチョッピングのデューティのオン時
間幅を長くし、前記ブラシレスモータの回転数が所定値
より大きいときには前記コンバータを倍電圧モードに切
り替え、かつ前記ＰＷＭチョッピングのデューティのオ
ン時間幅を所定に短くし、前記ブラシレスモータの回転
数が所定値であるときにはコンバータの現モードを維持
するようにしたので、請求項２の効果に加え、コンバー
タを倍電圧モードから倍電圧なしモードに切り替え、あ
るいは倍電圧なしモードから倍電圧モードに切り替えた
際、ＰＷＭチョッピングのデューティのオン時間幅を変
えてブラシレスモータの印加電圧を保持することがで
き、つまり回転変動が生じないという効果がある。

【００４０】請求項４記載の発明によると、請求項２に
おいて前記倍電圧モードあるいは倍電圧なしモードの切
り替え後所定時間を計測するタイマを有し、このタイマ
の所定時間の間は倍電圧モードあるいは倍電圧なしモー
ドへの切り替えを禁止するようにしたので、請求項２の
効果に加え、当該システムの安定性の向上が図れ、つま
りモード切り替え、ＰＷＭチョッピングのデューティの
オン時間幅の可変を安定して行うことができる。

【００４１】請求項５記載の発明による、請求項３にお
ける所定値は前記ブラシレスモータの起動時と、前記倍
電圧なしモードから倍電圧モード切り替えた後と、前記
倍電圧モードから倍電圧なしモードに切り替えた後とで
異なり、前記倍電圧なしモードから倍電圧モードに切り
替えたときには前記所定値を低めに変更、設定するよう
にしたので、請求項３の効果に加え、コンバータを倍電
圧なしモードから倍電圧モードに切り替えた後の回転数
変動や回転数のオーバーシュート等による頻繁なモード
切り替えを防止することができるという効果がある。

【００４２】請求項６記載の発明によると、請求項３に
おける所定値は前記ブラシレスモータの起動時と、前記
倍電圧なしモードから倍電圧モード切り替えた後と、前
記倍電圧モードから倍電圧なしモードに切り替えた後と
で異なり、前記倍電圧モードから倍電圧なしモードに切
り替えたときには前記所定値を高めに変更、設定するよ
うにした請求項３の効果に加え、コンバータを倍電モー
ドから倍電圧なしモードに切り替えた後の回転数変動や
回転数のオーバーシュート等による頻繁なモード切り替
えを防止することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施の形態を示し、ブラシレスモ
ータの制御方法が適用される制御装置の概略的ブロック
線図。

【図２】図１に示す制御装置の動作を説明するための概
略的フローチャート図。

【図３】この発明の変形実施の形態を説明するための概
略的フローチャート図。

【図４】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。

【符号の説明】

１ 交流電源 ２，１０ コンバータ ２ａ 全波整流回路 ２ｂ 倍電圧回路 ２ｃ 平滑コンデンサ ３ インバータ回路 ４ ブラシレスモータ（センサレス直流ブラシレスモー
タ） ５ 位置検出回路 ６，１１ 制御回路（マイクロコンピュータ） １０ａ モード切替回路（リレー回路） １２ ドライバ Ｃ１，Ｃ２，コンデンサ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流電源を整流手段および倍電圧手段で
   倍電圧整流し、該倍電圧整流した直流電圧をインバータ
   手段でスイッチングしてブラシレスモータに印加する一
   方、前記インバータ手段のスイッチング素子をＰＷＭチ
   ョッピング駆動して前記ブラシレスモータを回転制御す
   るブラシレスモータの制御方法であって、前記倍電圧手
   段を倍電圧なしに切り替え可能としており、少なくとも
   前記ブラシレスモータの起動および低回転数時には前記
   倍電圧手段を倍電圧なしに切り替え、前記整流手段で整
   流した直流電圧を前記インバータ手段の電源として供給
   する一方、前記ＰＷＭチョッピングのデューティを所定
   に変え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】 交流電源を整流手段および倍電圧手段で
   倍電圧整流するコンバータを有し、該コンバータの出力
   電圧をインバータ手段でスイッチングしてブラシレスモ
   ータに印加する一方、前記インバータ手段のスイッチン
   グ素子をＰＷＭチョッピング駆動して前記ブラシレスモ
   ータを回転制御するブラシレスモータの制御装置であっ
   て、前記コンバータを倍電圧モードなしあるいは倍電圧
   モードに切り替えるための切替手段と、前記ブラシレス
   モータの回転数を検出する回転数検出手段と、該検出回
   転数に応じて倍電圧なしモードあるいは倍電圧モードの
   判定を行うモード判定手段と、該モード判定にしたがっ
   て前記切替手段を制御するとともに、前記ＰＷＭチョッ
   ピングのデューティを所定に変えるデューティ設定手段
   を制御するモード切替手段とを備え、前記ブラシレスモ
   ータの回転数状態に応じて前記コンバータを倍電圧モー
   ドあるいは倍電圧なしモードに切り替え、かつ該モード
   の切り替えにしたがって前記ＰＷＭチョッピングのデュ
   ーティのオン時間幅を変え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。
3. 【請求項３】 前記ブラシレスモータの回転数が所定値
   より小さいときには前記コンバータを倍電圧なしモード
   に切り替え、かつ前記ＰＷＭチョッピングのデューティ
   のオン時間幅を長くし、前記ブラシレスモータの回転数
   が所定値より大きいときには前記コンバータを倍電圧モ
   ードに切り替え、かつ前記ＰＷＭチョッピングのデュー
   ティのオン時間幅を所定に短くし、前記ブラシレスモー
   タの回転数が所定値であるときにはコンバータの現モー
   ドを維持するようにした請求項２記載のブラシレスモー
   タの制御装置。
4. 【請求項４】 前記倍電圧モードあるいは倍電圧なしモ
   ードの切り替え後所定時間を計測するタイマを有し、該
   タイマの所定時間の間は倍電圧モードあるいは倍電圧な
   しモードの切り替えを禁止するようにした請求項２記載
   のブラシレスモータの制御装置。
5. 【請求項５】 前記所定値は前記ブラシレスモータの起
   動時と、前記倍電圧なしモードから倍電圧モード切り替
   えた後と、前記倍電圧モードから倍電圧なしモードに切
   り替えた後とで異なり、前記倍電圧なしモードから倍電
   圧モードに切り替えたときには前記所定値を低めに変
   更、設定するようにした請求項３記載のブラシレスモー
   タの制御装置。
6. 【請求項６】 前記所定値は前記ブラシレスモータの起
   動時と、前記倍電圧なしモードから倍電圧モード切り替
   えた後と、前記倍電圧モードから倍電圧なしモードに切
   り替えた後とで異なり、前記倍電圧モードから倍電圧な
   しモードに切り替えたときには前記所定値を高めに変
   更、設定するようにした請求項３記載のブラシレスモー
   タの制御装置。