JPH1169866A - センサレスｄｃブラシレスモータの制御駆動装置および制御駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 差圧起動時のような大きな起動トルクを要す
る状態でも確実にＤＣブラシレスモータの起動を可能と
するＤＣブラシレスモータの駆動装置を提供する。 【解決手段】 センサレスＤＣブラシレスモータ７を、
起動時には固定子巻線８の誘起電圧に無関係に固定子巻
線８への転流を制御する同期運転モードで運転し、定常
運転時には固定子巻線８の誘起電圧から回転子９の位置
を検出し、その位置に基づいて固定子巻線８への転流を
制御する通常運転モードで運転し、モータ７への転流お
よび印加電圧を制御する制御部１３を有したＤＣブラシ
レスモータの制御駆動装置において、同期運転モードか
ら通常運転モードへ移行する直前から所定時間の間、モ
ータ７への印加電圧を上昇させるために、印加電圧のデ
ューティ比を増加させる高速電圧デューティ制御部２５
ａを制御部１３内に設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、センサレスＤＣブ
ラシレスモータを用いたエアコン用の圧縮機の制御駆動
装置であって、特に、自動車用エアコンのように吐出圧
力と吸入圧力との差が大きい状態で起動することが可能
な制御駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１０に従来のセンサレスＤＣブラシレ
スモータの制御駆動装置の概略ブロック図を示す。図に
おいて、ＤＣブラシレスモータ（以下、「モータ」とい
う。）の制御駆動装置（以下、「インバータ」とい
う。）は、直流電源Ｖ_DCからの直流電圧を三相疑似交流
電圧に変換するスイッチング回路１１と、スイッチング
回路１１の動作を制御する制御部１３と、モータ７に流
れる過電流を検出する過電流保護回路１５とからなる。

【０００３】このように構成されたインバータは、起動
時には所定の低周波電圧をモータ７に印加し、回転子９
を同期運転する（このような運転モードを「同期運転モ
ード」という。）。その後、所定周波数まで加速し、固
定子巻線８に誘起電圧が充分に発生するようになった時
点で、この誘起電圧を検出し、誘起電圧に基づいて回転
子９位置を制御する（このような運転モードを「通常運
転モード」という。）。

【０００４】両運転モードにおいて、転流制御部２３お
よび電圧デューティ制御部２５ｃからの制御信号に基づ
きスイッチング回路１１のスイッチング素子４１ａ〜４
３ｂのオン・オフが制御されることにより、直流電源Ｖ
_DCからの直流電圧が疑似交流電圧に変換され、モータ７
に印加される。このとき、モータ７に印加される疑似交
流電圧の大きさはＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制
御されており、これは、スイッチング素子４１ａ〜４３
ｂのベースに印加される電圧のデューティ比が電圧デュ
ーティ制御部２５ｃにより制御されることにより行われ
る。

【０００５】図１１に同期運転モードから通常運転モー
ドへ移行する前後の電圧デューティ制御部２５ｃによる
電圧デューティ比の変化を示す。この図に示すように電
圧デューティ比は、起動直後から所定の同期周波数に達
するまではａ部に示すように緩やかに上昇し、同期運転
モードから通常運転モードへ移行後、外部より入力され
た設定回転数に達するまではｃ部に示すように緩やかに
上昇させている。しかし、運転モードの移行直前直後の
ｂ部では電圧デューティ比は一定に制御されている。こ
のとき、一般に電圧デューティ比は数％から１０％程度
の値である。このように、運転モードの移行直前直後に
おいて一定のデューティ比で制御した場合、起動時の負
荷が大きいとき等の大きなトルクを要する場合に起動が
失敗することがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】例えば、エアコンの停
止直後に再起動する場合に発生する、圧縮機の冷媒を吐
出する吐出口と冷媒を吸入する吸入口とにおける圧力差
（以下、「差圧」という。）がある状態で起動する場
合、モータを起動するために大きなトルクが必要とされ
る。このため、同期運転モードから通常運転モードへ移
行するときにトルク不足のためモータ７の回転が停止
し、起動が失敗することがある。

【０００７】従来のガソリンエンジン自動車におけるエ
アコンにおいては、エンジンとコンプレッサの圧縮部分
とがベルトで機械的に連結されており、エンジンの駆動
によりコンプレッサの圧縮部分が駆動されるため、大き
なトルクが得られ、このような差圧があるときでも問題
なく起動できる。

【０００８】他方、ルームエアコンの場合は、空調空間
が比較的広範囲であるため、差圧がなくなるまで２〜３
分経過しても温度変化が少なく、差圧がなくなってから
電動コンプレッサを起動しても、使用者はそれほど不快
感を感じない。また、ルームエアコンの場合、一旦コン
プレッサを作動させると、外部から強制的に停止させら
れることは殆どなく、このため差圧起動の頻度も少なく
なる。したがって、ルームエアコンにおいて、このよう
な差圧起動については、考慮する必要がなかった。

【０００９】しかし、電気自動車用エアコンの場合、乗
員の乗降にともないエアコンの電源のオン／オフも頻繁
に行われ、また、空調空間が狭く、ルームエアコンのよ
うに差圧がなくなるまで起動を待っては、使用者は不快
感を感じる。このため、差圧があっても電動コンプレッ
サを駆動して空調可能な電気自動車用エアコンが要望さ
れている。

【００１０】本発明は、上記問題を解決すべくなされた
ものであり、その目的とするところは、差圧起動時のよ
うな大きな起動トルクを要する状態でも確実にＤＣブラ
シレスモータの起動を可能とするＤＣブラシレスモータ
の駆動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】本発明に係るＤＣブラシ
レスモータの制御駆動装置は、永久磁石からなる回転子
と固定子巻線とを有するＤＣブラシレスモータを、起動
時には前記固定子巻線の誘起電圧に無関係に前記固定子
巻線への転流を制御する第１の運転モードで運転し、前
記転流を制御する複数の転流パターンのうちの１つを最
終転流パターンとし、該最終転流パターン出力後に第１
の運転モードを終了し、該第１の運転モード終了後、前
記固定子巻線の誘起電圧から前記回転子の位置を検出
し、該位置に基づいて前記固定子巻線への転流を制御す
る第２の運転モードで運転するＤＣブラシレスモータの
制御駆動装置において、前記モータの固定子巻線への転
流および印加電圧を制御する制御部を備え、該制御部
に、前記第１の運転モードから前記第２の運転モードへ
移行する直前から所定時間の間、前記固定子巻線に対す
る前記印加電圧を上昇させる電圧制御部を設けた。この
電圧制御部により第１の運転モードから第２の運転モー
ドへ移行する直前から所定時間の間、印加電圧を上昇さ
せることにより、この間のモータトルクを大きくする。

【００１２】また、前記ＤＣブラシレスモータの制御駆
動装置において、前記第１の運転モードにおける前記最
終転流パターン出力時点から前記固定子巻線に対する印
加電圧を上昇させてもよい。

【００１３】また、前記ＤＣブラシレスモータの制御駆
動装置において、前記電圧制御部は、第２の運転モード
移行後、所定数の転流が終了するまでの間、前記固定子
巻線への印加電圧を上昇させてもよい。

【００１４】また、前記ＤＣブラシレスモータの制御駆
動装置において、前記電圧制御部は、第２の運転モード
移行後、前記モータが所定回転数に到達するまでの間、
前記固定子巻線への印加電圧を上昇させてもよい。

【００１５】また、前記ＤＣブラシレスモータの制御駆
動装置において、前記第１の運転モード開始前におい
て、前記固定子巻線の所定の相に固定通電することによ
り前記回転子を前記固定子巻線に対して、前記最終転流
パターン出力時にモータのトルクが最大となるような所
定位置に固定した後、前記モータの起動を開始するよう
にしてもよい。このとき、前記所定位置は、そのときの
最終転流パターンにおいてモータトルクが最大となるよ
うな位置に決定される。

【００１６】また、前記ＤＣブラシレスモータの制御駆
動装置において、前記制御部は、モータ起動失敗後、再
度モータを起動する場合に、前記失敗時の最終転流パタ
ーンとは異なる転流パターンを新たに最終転流パターン
に設定し、新たに設定された該最終転流パターン出力後
に第１の運転モードから第２の運転モードに切り換える
ようにしてもよい。このように最終転流パターンを変更
して再起動を行うことにより確実に起動が行える。

【００１７】本発明に係るＤＣブラシレスモータの制御
駆動方法は、永久磁石からなる回転子と固定子巻線とを
有するＤＣブラシレスモータを、起動時において前記固
定子巻線の誘起電圧に無関係に前記固定子巻線への転流
を制御する第１の運転モードで運転し、転流を制御する
複数の転流パターンのうちの１つを最終転流パターンと
し、該最終転流パターン出力後に第１の運転モードを終
了し、該第１の運転モード終了後、前記固定子巻線の誘
起電圧から前記回転子の位置を検出し、該位置に基づい
て前記固定子巻線への転流を制御する第２の運転モード
で運転するＤＣブラシレスモータの制御駆動方法におい
て、前記第１の運転モードから前記第１の運転モードへ
の移行直前から所定時間の間、前記固定子巻線に対する
前記印加電圧を上昇させる。

【００１８】前記ＤＣブラシレスモータの制御駆動方法
は、前記第１の運転モード開始前において、前記固定子
巻線の所定の相に固定通電することにより前記回転子を
前記固定子巻線に対して、前記最終転流パターン出力時
にモータのトルクが最大となるような所定位置に固定し
た後、前記モータの起動を開始してもよい。このとき、
前記所定位置は、そのときの最終転流パターンにおいて
モータトルクが最大となるような位置に決定される。

【００１９】前記ＤＣブラシレスモータの制御駆動方法
は、所定の転流パターンである最終転流パターン出力後
に第１の運転モードから第２の運転モードへ切り換える
制御駆動方法であって、モータ起動失敗後、再度モータ
を起動する場合に、前記失敗時の最終転流パターンとは
異なる転流パターンを新たに最終転流パターンに設定
し、新たに設定された該最終転流パターン出力後に第１
の運転モードから第２の運転モードに切り換えてもよ
い。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面を用いて本発明
に係るＤＣブラシレスモータの制御駆動装置の実施の形
態を説明する。

【００２１】図１は、ＤＣブラシレスモータの制御駆動
装置の実施形態の概略ブロック図である。図において、
ＤＣブラシレスモータ（以下、「モータ」という。）の
制御駆動装置（以下、「インバータ」という。）は、直
流電源Ｖ_DCからの直流電圧を三相疑似交流電圧に変換す
るスイッチング回路１１と、スイッチング回路１１の動
作を制御する制御部１３と、モータ７に流れる過電流を
検出する過電流保護回路１５とからなる。

【００２２】スイッチング回路１１は、スイッチング素
子４１ａ，４１ｂ、スイッチング素子４２ａ，４２ｂ、
スイッチング素子４３ａ，４３ｂがそれぞれ対をなして
構成される。スイッチング回路１１の各スイッチング素
子対の中点（対を構成するスイッチング素子間の接続
点）はＤＣブラシレスモータ７（以下、「モータ」とい
う。）のＵ，Ｖ，Ｗの各相の固定子巻線８にそれぞれ接
続されている。

【００２３】制御部１３は、固定子巻線８への転流を制
御する転流制御部２３と、ＰＷＭ電圧制御されるモータ
印加電圧のデューティ比を制御する電圧デューティ制御
部２５と、起動時の運転モードである同期運転モードに
おいて固定子巻線８の通電相を決定する第１の運転モー
ド制御部２７と、定常運転時の運転モードである通常運
転モードにおいて固定子巻線８の通電相を決定する第２
の運転モード制御部２９と、第１の運転モード制御部２
７と第２の運転モード制御部２９とを切り換えるスイッ
チ３０とから構成される。また、電圧デューティ制御部
２５は高速デューティ制御部２５ａを有し、第１の運転
モード制御部２７は再起動制御部２７ａと位置決め制御
部２７ｂとを有する。

【００２４】このように構成されたインバータについて
以下にその動作を説明する。スイッチング回路１１にお
いて、高圧側に接続されたスイッチング素子４１ａ〜４
３ａのベースには、ＡＮＤゲート３１〜３３を介して、
転流制御部２３からの制御信号Ａ，Ｂ，Ｃおよび電圧デ
ューティ制御部２５からの制御信号の論理積をとった制
御信号Ａ'，Ｂ'，Ｃ'が入力される。以下、スイッチン
グ素子４１ａ〜４３ｂのベースに入力される信号を「ベ
ース信号」という。このように、ＡＮＤゲート３１〜３
３を介して、転流制御部２３および電圧デューティ制御
部２５から制御信号が入力されるため、双方の制御信号
がオンのときのみベース信号Ａ'，Ｂ'，Ｃ'はオンとな
る。低圧側に接続されたスイッチング素子４１ｂ，４２
ｂ，４３ｂには転流制御部２３からベース信号Ｄ，Ｅ，
Ｆが入力される。このときのスイッチング素子４１ａ〜
４３ｂのベースに入力されるベース信号の波形を図２に
示す。各スイッチング素子４１ａ〜４３ｂがベース信号
に基づいてオン・オフされることにより、直流電源Ｖ_DC
からの直流電圧が所望の疑似交流電圧に変換され、モー
タ７に印加される。各スイッチング素子４１ａ〜４３ｂ
はベース信号が「Ｈｉｇｈ」レベルのときにオンし、
「Ｌｏｗ」レベルのときにオフする。また、図２に示す
ようにベース信号はデューティ制御されている。

【００２５】転流制御部２３は、スイッチング回路１１
におけるスイッチング素子のオン・オフを制御すること
により固定子巻線８の通電相を制御する。図４に転流制
御部２３の出力を示す。転流制御部２３の出力は、パタ
ーン０からパターン５までの６種類の転流パターンを有
している。例えば、パターン０では転流出力Ａ，Ｅがオ
ンしており、スイッチング素子４１ａ，４２ｂがオン
し、Ｕ相とＶ相が通電相となる。また、モータ７に印加
される疑似交流電圧は、ベース信号がＰＷＭ（Pulse Wi
dth Modulation）制御されることにより制御され、この
ときのデューティ比は電圧デューティ制御部２５により
制御される。電圧デューティ制御部２５の出力を図３に
示す。図３に示すように電圧デューティ制御部２５はデ
ューティ比を実線から破線のように変化させることによ
り、モータ７に印加される疑似交流電圧の大きさを制御
する。

【００２６】また、過電流保護回路１５はスイッチング
回路１１に流れる電流すなわち固定子巻線８に流れる電
流の電流値を検出し、過電流が流れたときに過電流検出
信号を転流制御部２３に出力する。転流制御部２３はこ
の過電流検出信号を受けてスイッチング素子４１ａ，４
２ａ，４３ａをオフすることにより過電流からインバー
タおよびモータ７を保護する。また、過電流保護回路１
５はスイッチング回路１１に過電流が流れたときに、第
１の運転モード制御部２７における再起動制御部２７ａ
に対しても、過電流検出信号を出力する。再起動制御部
２７ａはこの過電流検出信号によりモータの起動失敗を
判断する。

【００２７】起動モードでは、スイッチ３０により第１
の運転モード制御部２９が選択され、第１の運転モード
制御部２７の指令に基づき転流制御部２３によりモータ
７の回転子９の位置に無関係にスイッチング回路１１の
転流が制御される。すなわち、第１の運転モード制御部
２７は、位置信号出力に関係なく所定の時間間隔で通電
相を切り換えるように指示を出し、転流制御部２３はこ
の指示に基づいて図４の（ａ）に示すようなベース信号
を出力する。また、このとき、第１の運転モード制御部
２７によりデューティ比の指示がなされ、電圧デューテ
ィ制御部２５はこの指示に基づいて図４の（ｃ）に示す
ように低い値にデューティ比を制御する。

【００２８】通常運転モードでは、スイッチ３０により
第２の運転モード制御部２９が選択され、第２の運転モ
ード制御部２９によりモータ７の固定子巻線８に発生す
る誘起電圧に基づいて回転子９の位置が検出され、この
回転子９の位置情報に基づいて転流制御部２３及び電圧
デューティ制御部２５によりスイッチング回路１１の転
流が制御される。具体的には、第２の運転モード制御部
２９によりモータ７の固定子巻線８に発生する誘起電圧
に基づいて図４の（ｂ）に示すような回転子９の位置を
示す位置信号へ変換され、この位置信号をトリガーとし
て通電相が切り換えられる。すなわち、各位置信号の立
ち上がり、立ち下がりエッジをトリガーとして通電相が
切り換えられる。

【００２９】また、同期運転モードから通常運転モード
への切り換えは、モータ起動後に、モータ７の回転周波
数が所定の周波数に達し、誘起電圧が充分に発生するよ
うになった状態において、所定の転流パターンが出力さ
れた後に行われる。この運転モード切り換え時の転流パ
ターンを最終転流パターンという。図４では、パターン
５が最終転流パターンであり、同期運転モードにおいて
パターン５出力後に、Ｕ相位置信号の立ち上がりエッジ
が検出された時点で運転モードの切り換えが行われる。

【００３０】図４の（ｃ）は、電圧デューティ制御部２
５により制御される電圧デューティ比の変化を示したも
のである。図に示すように電圧デューティ制御部２５
は、同期運転モードから通常運転モードへ移行直前の最
終転流パターン（パターン５）出力時点から、所定数の
パターンが終了するまでの所定時間の間、デューティ比
を急激に上昇させている。例えば、図中、実線で示され
る場合では最終転流パターン出力時点から１つのパター
ンが終了するまで、破線で示される場合では最終転流パ
ターン出力時点から２つのパターンが終了するまで、一
点鎖線で示される場合では最終転流パターン出力時点か
ら３つのパターンが終了するまで、デューティ比を急激
に上昇させている。この制御は電圧デューティ制御部２
５内の高速デューティ制御部２５ａにより行われる。こ
のように、運転モードの切り換え直前にデューティ比を
急激に上昇させることにより、切り換え時の前後におい
て起動電圧が増加され、モータ７のトルクを増大させる
ことができる。これにより、モータ７の負荷が大きく、
大きなトルクが必要とされる場合においても、モータを
起動することができる。また、図４の（ｃ）では、最終
転流パターン出力時点から所定数の転流パターンが終了
するまでの間、デューティ比を上昇させるているが、最
終転流パターン出力時点からモータ７が所定回転数に到
達するまでの間、デューティ比を上昇させるようにして
もよい。

【００３１】また、前述の方法によってもモータの起動
に失敗したときは、本実施形態のインバータは、モード
切り換え時のベース信号パターンまたは起動開始時の回
転子位置を変えて再起動を行う。以下に、この再起動の
それぞれの制御について説明する。

【００３２】最初に、モード切り換え時のベース信号パ
ターンを変えて再起動を行う第１の起動制御について説
明する。前述の説明においては最終転流パターンをパタ
ーン５に設定していたが、本制御では、起動失敗時にお
いてこの最終転流パターンを別のパターンに新たに設定
して再度起動を行う。以下に、この第１の再起動制御に
ついて図５のフローチャートを用いて説明する。なお、
以下の説明においては、パターン１、パターン３、パタ
ーン５を最終転流パターン群として設定し、起動失敗時
において、パターン５→パターン１→パターン３の順で
最終転流パターンを変更していくものとする。

【００３３】第１の運転モード制御部２７は、最終転流
パターンを最初の最終転流パターンであるパターン５に
設定する（Ｓ１１）。次に、第１の運転モード制御部２
７は、転流制御部２３及び電圧デューティ比制御部２５
に対して同期運転モードでの運転を指示し、モータを起
動する（Ｓ１２）。モータ７の回転数が増加し、所定回
転数に達した後、ベース信号がステップＳ１１で設定さ
れた最終転流パターンになると、高速デューティ制御部
２５ａによりデューティ比が増加される（Ｓ１３）。そ
の後、起動が成功したか否かが判断される（Ｓ１４）。
このとき、起動が成功したか否かの判断は、第１の運転
モード制御部２７の再起動制御部２７ａにおいて過電流
保護回路１５からの過電流検出信号に基づいて判断され
る。すなわち、起動が失敗したときは過電流が流れるた
め、この過電流検出により起動が成功したか否かを検出
できる。起動が成功した場合はこの制御処理を終了す
る。起動が失敗した場合は、再起動制御部２７ａにより
最終転流パターンが次の最終転流パターンであるパター
ン２に設定される（Ｓ１５）。その後、ステップＳ１２
に戻り、モータ７を再起動する。以降、起動が成功する
まで、順次最終転流パターンを変更し起動を繰り返す。
すなわち、パターン５の最終転流パターンを用いて再起
動が失敗したときは、最終転流パターンをパターン１に
変更する。ここで、パターン１、パターン３、パターン
５は固定子巻線８において１２０°ずつ異なる方向の回
転磁界を発生するものであり、この中のいずれかのパタ
ーンで切り換えることにより必ず起動できることが実験
的に確認されている。また、最終転流パターン群とし
て、パターン０、パターン２、パターン４を組み合わせ
て用いてもよい。

【００３４】図６は、第１の起動制御による再起動時の
固定子巻線８および回転子９の位置関係の一例を示した
ものである。ここで、同期運転モード時において、回転
子が回転していないのは、差圧が大きいために回転子が
ロック条件になっているからである。図６の（ａ）〜
（ｆ）は、最初の起動において失敗したときの様子を示
したものである。このとき、最終転流パターンはパター
ン５に設定されており、パータン５で同期運転モードか
ら通常運転モードへ切り換わっているが、回転子９は回
転せず、起動は失敗している。図６の（ａ）〜（ｆ）で
示す失敗の後、図６の（ｇ）〜（ｊ）では、最終転流パ
ターンをパターン１に切り換えて、再起動を行なうこと
により、起動が成功したときの様子を示している。

【００３５】次に、起動開始時の回転子９の位置を変え
て再起動を行う第２の起動制御について説明する。第２
の起動制御では、起動に失敗した時に、回転子９の位置
を所定の起動開始位置に移動した後、再起動を行う。起
動開始時の回転子９の位置は、最終転流パターンでの回
転子９と固定子巻線８の位置関係が最大トルクを発生す
る位置関係になるように設定される。ここで、最大トル
クを発生する回転子９と固定子巻線８の位置関係は図７
の（ａ）で示される。また、図７の（ｂ）は発生するト
ルクがゼロとなる位置関係を示している。

【００３６】以下に、第２の起動制御について図８のフ
ローチャートを用いて説明する。第１の運転モード制御
部２７は、転流制御部２３及び電圧デューティ比制御部
２５に対して同期運転モードでの運転を指示することに
より、モータ７を起動する（Ｓ２１）。モータ７の回転
数が増加し、所定回転数に達した後、ベース信号が所定
の最終転流パターンになると、高速デューティ制御部２
５ａによりデューティ比が増加される（Ｓ２２）。その
後、第１の起動制御の場合と同様に、過電流検出信号に
より、再起動制御部２７ａにおいて起動が成功したか否
かが判断される（Ｓ２３）。起動が成功した場合はこの
起動制御を終了する。起動が失敗した場合は、第１の運
転モード制御部２７の位置決め制御部２７ｂからの指令
に基づいて、転流制御部２３により固定子巻線８の所定
の相に固定通電され、回転子９の位置が所定の再起動開
始位置に設定される（Ｓ２４）。この再起動開始位置
は、前述のように、最終転流パターン出力時での回転子
９と固定子巻線８との位置関係が最大トルクを発生する
位置関係になるように設定される。その後、ステップＳ
２１に戻り、モータ７を再起動する。以降、起動が成功
するまで、回転子９の起動開始位置を所定値に設定し起
動を繰り返す。

【００３７】図９は、第２の再起動制御による再起動時
の固定子巻線８および回転子９の位置関係の一例を示し
たものである。図９において、最初の起動失敗後、回転
子９は（ａ）に示す位置で停止している。その後、位置
決め制御部２７ｂにより、回転子９の位置が（ｂ）に示
す所定の位置に設定された後、起動される。このように
再起動開始位置が設定されることにより、最終転流パタ
ーンであるパターン５において、回転子９は固定子巻線
８に対してトルクが最大となる位置（図９の（ａ）で示
す位置関係）になり、運転モード移行時において大きな
トルクが得られるため確実に再起動することができる。

【００３８】以上のようにして、本実施形態のインバー
タでは、モータ起動時において、同期運転モードから通
常運転モードへ切り換える際に、デューティ比を急激に
上昇させることにより起動トルクを増大させる。これに
より、差圧起動時のようなモータに対する負荷が大きい
場合の起動時においても起動が可能となる。また、起動
が失敗した場合においても、運転モード切り換え時の最
終転流パターン、または、起動開始時の固定子巻線８に
対する回転子９の位置を変更することにより再起動時に
おいて、モータ７を確実に起動することができる。

【００３９】

【発明の効果】本発明に係るＤＣブラシレスモータの制
御駆動装置によれば、電圧制御部により第１の運転モー
ドから第２の運転モードへ移行する直前から所定時間の
間、モータに対する印加電圧を上昇させることにより、
この間のモータトルクを大きくすることができるため、
差圧起動時のような大きな起動トルクを要する起動時に
おいても起動することができる。

【００４０】また、本発明に係るＤＣブラシレスモータ
の制御駆動装置によれば、起動失敗時に、モータの回転
子を前記固定子巻線に対して、最終転流パターンにおい
てモータトルクが最大となるように所定位置に固定した
後、モータの起動を開始するため、これによりモータを
確実に起動することができる。

【００４１】また、本発明に係るＤＣブラシレスモータ
の制御駆動装置によれば、モータ起動失敗時に、最終転
流パターンを変更した後で再起動を行うためモータを確
実に起動することができる。

【００４２】本発明に係るＤＣブラシレスモータの制御
駆動方法によれば、第１の運転モードから第２の運転モ
ードへ移行する直前から所定時間の間、モータに対する
印加電圧を上昇させることにより、この間のモータトル
クを大きくすることができるため、差圧起動時のような
大きな起動トルクを要する起動時においても起動するこ
とができる。

【００４３】また、本発明に係るＤＣブラシレスモータ
の制御駆動方法によれば、最終転流パターンにおいてモ
ータトルクが最大となるように所定位置に固定した後、
モータの起動を開始するため、これによりモータを確実
に起動することができる。

【００４４】また、本発明に係るＤＣブラシレスモータ
の制御駆動方法によれば、モータ起動失敗時に、最終転
流パターンを変更した後で再起動を行うためモータを確
実に起動することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るＤＣブラシレスモータの制御駆
動装置の実施形態の概略ブロック図。

【図２】 スイッチング素子のベース電圧波形を示す
図。

【図３】 本実施形態の電圧デューティ制御部の出力を
示す図。

【図４】 （ａ）転流出力、（ｂ）位置信号出力および
（ｃ）電圧デューティ比を示す図。

【図５】 第１の再起動制御のフローチャート。

【図６】 第１の再起動制御で再起動した場合のモータ
の回転子と固定子巻線の位置関係の一例を示す図。

【図７】 （ａ）出力トルクが最大および（ｂ）最小と
なる場合のモータの回転子と固定子巻線の位置関係を示
す図。

【図８】 第２の再起動制御のフローチャート。

【図９】 第２の再起動制御で再起動した場合のモータ
の回転子と固定子巻

【図１０】 従来のＤＣブラシレスモータの制御駆動装
置の概略ブロック図。

【図１１】 従来の電圧デューティ制御部の出力を示す
図。

【符号の説明】

７…ＤＣブラシレスモータ、 ８…固定子巻線、 ９…
回転子、 １１…スイッチング回路、 １３…制御部、
１５…過電流保護回路、 ２３…転流制御部、 ２５
…電圧デューティ制御部、 ２５ａ…高速デューティ制
御部、 ２７…第１の運転モード制御部、 ２７ａ…再
起動制御部、 ２７ｂ…位置決め制御部、 ２９…第２
の運転モード制御部、 ３０…スイッチ、 ４１ａ〜４
３ｂ…スイッチング素子、 Ｖ_DC…直流電源。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 永久磁石からなる回転子と固定子巻線と
   を有するＤＣブラシレスモータを、起動時には前記固定
   子巻線の誘起電圧に無関係に前記固定子巻線への転流を
   制御する第１の運転モードで運転し、前記転流を制御す
   る複数の転流パターンのうちの１つを最終転流パターン
   とし、該最終転流パターン出力後に第１の運転モードを
   終了し、該第１の運転モード終了後、前記固定子巻線の
   誘起電圧から前記回転子の位置を検出し、該位置に基づ
   いて前記固定子巻線への転流を制御する第２の運転モー
   ドで運転するＤＣブラシレスモータの制御駆動装置にお
   いて、 前記モータの固定子巻線への転流および印加電圧を制御
   する制御部を備え、 該制御部に、前記第１の運転モードから前記第２の運転
   モードへ移行する直前から所定時間の間、前記固定子巻
   線に対する前記印加電圧を上昇させる電圧制御部を設け
   たことを特徴とするＤＣブラシレスモータの制御駆動装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のＤＣブラシレスモータ
   の制御駆動装置において、前記第１の運転モードにおけ
   る前記最終転流パターン出力時点から前記固定子巻線に
   対する印加電圧を上昇させることを特徴とするＤＣブラ
   シレスモータの制御駆動装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のＤＣブラシレスモータ
   の制御駆動装置において、前記電圧制御部は、第２の運
   転モード移行後、所定数の転流パターンが終了するまで
   の間、前記固定子巻線への印加電圧を上昇させることを
   特徴とするＤＣブラシレスモータの制御駆動装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載のＤＣブラシレスモータ
   の制御駆動装置において、前記電圧制御部は、第２の運
   転モード移行後、前記モータが所定回転数に到達するま
   での間、前記固定子巻線への印加電圧を上昇させること
   を特徴とするＤＣブラシレスモータの制御駆動装置。
5. 【請求項５】 請求項１に記載のＤＣブラシレスモータ
   の制御駆動装置において、前記第１の運転モード開始前
   において、前記固定子巻線の所定の相に固定通電するこ
   とにより前記回転子を前記固定子巻線に対して、前記最
   終転流パターン出力時にモータのトルクが最大となるよ
   うな所定位置に固定した後、前記モータの起動を開始す
   ることを特徴とするＤＣブラシレスモータの制御駆動装
   置。
6. 【請求項６】 請求項１に記載のＤＣブラシレスモータ
   の制御駆動装置において、前記制御部は、モータ起動失
   敗後、再度モータを起動する場合に、前記失敗時の最終
   転流パターンとは異なる転流パターンを新たに最終転流
   パターンに設定し、新たに設定された該最終転流パター
   ン出力後に第１の運転モードから第２の運転モードに切
   り換えることを特徴とするＤＣブラシレスモータの制御
   駆動装置。
7. 【請求項７】 永久磁石からなる回転子と固定子巻線と
   を有するＤＣブラシレスモータを、起動時において前記
   固定子巻線の誘起電圧に無関係に前記固定子巻線への転
   流を制御する第１の運転モードで運転し、転流を制御す
   る複数の転流パターンのうちの１つを最終転流パターン
   とし、該最終転流パターン出力後に第１の運転モードを
   終了し、該第１の運転モード終了後、前記固定子巻線の
   誘起電圧から前記回転子の位置を検出し、該位置に基づ
   いて前記固定子巻線への転流を制御する第２の運転モー
   ドで運転するＤＣブラシレスモータの制御駆動方法にお
   いて、 前記第１の運転モードから前記第１の運転モードへの移
   行直前から所定時間の間、前記固定子巻線に対する前記
   印加電圧を上昇させることを特徴とするＤＣブラシレス
   モータの制御駆動方法。
8. 【請求項８】 請求項７に記載のＤＣブラシレスモータ
   の制御駆動方法において、前記第１の運転モード開始前
   において、前記固定子巻線の所定の相に固定通電するこ
   とにより前記回転子を前記固定子巻線に対して、前記最
   終転流パターン出力時にモータのトルクが最大となるよ
   うな所定位置に固定した後、前記モータの起動を開始す
   ることを特徴とするＤＣブラシレスモータの制御駆動方
   法。
9. 【請求項９】 請求項７に記載のＤＣブラシレスモータ
   の制御駆動方法において、モータ起動失敗後、再度モー
   タを起動する場合に、前記失敗時の最終転流パターンと
   は異なる転流パターンを新たに最終転流パターンに設定
   し、新たに設定された該最終転流パターン出力後に第１
   の運転モードから第２の運転モードに切り換えることを
   特徴とするＤＣブラシレスモータの制御駆動方法。