KR100955755B1 - 3상 브러시레스 모터의 제어 장치 - Google Patents

3상 브러시레스 모터의 제어 장치 Download PDF

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토시유키 오니시
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Abstract

본 발명은, 복잡한 조정을 필요로 하지 않고, 위치 센서의 부착 위치의 오차, 로터의 착자 위치의 오차에 수반하는 통전 전환 타이밍의 어긋남을 저감할 수 있는 3상 브러시레스 모터의 제어 장치에 관한 것으로서,
이를 위한 수단으로, 제어 회로는 시간 간격 연산 수단을 가지며, 상기 시간 간격 연산 수단에는, 적어도 하나의 시간 간격 연산 모드가 주어지고, 이 하나의 시간 간격 연산 모드에서는, 순차로 발생하는 위치 검출 신호중에서, 연속하는 2 이상의 Q개의 상기 구간을 더하여 합친 가산 구간의 양단에 위치하는 2개의 상기 위치 검출 신호에 의거하여 상기 가산 구간에 상당하는 복수의 시간 간격을 연산하고, 상기 제어 회로는, 상기 복수의 시간 간격에 의거하여, 복수의 통전 전환 타이밍을 결정한다.
Figure R1020070116434
3상 브러시레스 모터, 로터, 스테이터, 스테이터 코일

Description

3상 브러시레스 모터의 제어 장치{CONTROL DEVICE FOR THREE-PHASE BRUSHLESS MOTOR}
본 발명은, 3상 브러시레스 모터의 제어 장치에 관한 것이다.
3상 브러시레스 모터는, 영구자석으로 구성된 로터의 주위에, 복수의 스테이터 코일을 배치한다. 스테이터 코일의 수(N)는, 각 스테이터 코일의 상호간의 슬롯 수와 동등하고, 슬롯 수라고도 불린다. N개의 스테이터 코일에는, 통전을 전환하는 스위치 회로가 접속된다. 스위치 회로는, 로터의 회전에 응하여, 각 스테이터 코일에 대한 통전을 전환한다. 스위치 회로는, 위치 검출 신호 발생 장치가 발생하는 위치 검출 신호에 의거하여, N개의 스테이터 코일에 대한 통전 전환 타이밍을 전환한다. 위치 검출 신호 발생 장치는, 3개의 위치 센서를 포함하고, 이 3개의 위치 센서에 의해, 로터의 회전 위치에 대응하여 순차로 위치 검출 신호를 발생한다.
3개의 위치 센서의 부착 위치에 오차가 발생한 경우에는, 위치 검출 신호에 위치 어긋남이 발생한다. 또한, 로터 또는 위치 검출용 로터에 착자 위치에 오차가 발생한 경우에도 마찬가지로, 위치 검출 신호에 위치 어긋남이 발생한다. 이 위치 검출 신호의 위치 어긋남은, 스위치 회로에 의한 스테이터 코일의 통전 전환 타이밍에 어긋남을 주고, 3상 브러시레스 모터에 불필요한 회전수 변동을 발생시키고, 또한, 로터에 불필요한 감자(減磁)를 준다.
하기 특허 문헌 1에는, 3상 브러시레스 모터의 제어 장치에 EEPR0M을 마련하고, 이 EEPR0M에, 위치 센서의 부착 위치의 오차에 대응하여, 스위치 회로의 스위치 타이밍을 규제하는 타이밍 데이터를 기억하는 종래 기술이 개시되어 있다. 이 종래 기술에서는, EEPR0M에 기억된 타이밍 데이터를 조정함에 의해, 스테이터 코일의 통전 전환 타이밍을 조정하고, 위치 센서의 부착 위치의 오차를 배제한다.
특허 문헌 1 일본 특개 2002-199775호 공보
그러나, 특허 문헌 1에 개시된 선행 기술에서는, EEPR0M에 기록된 타이밍 데이터의 조정에는, 복잡한 조정을 필요로 하여, 생산성이 저하된다. 또한, 타이밍 데이터가, 위치 센서의 부착 위치의 오차에 대응하기 때문에, 로터 또는 위치 검출용 로터의 착자 위치에 오차가 발생한 경우에 대응할 수 없다.
본 발명은, 위치 검출 신호의 위치 어긋남에 수반하는 스테이터 코일의 통전 전환 타이밍의 어긋남을, 복잡한 조정을 필요로 하지 않고, 저감할 수 있는 3상 브러시레스 모터의 제어 장치를 제안하는 것이다.
본 발명에 의한 3상 브러시레스 모터의 제어 장치는, 로터의 주위에 복수의 스테이터 코일을 배치한 3상 브러시레스 모터와, 상기 각 스테이터 코일에 대한 통전을 전환하는 스위치 회로와, 3개의 위치 센서를 포함하고 상기 로터의 회전 위치에 대응하여 순차로 위치 검출 신호를 발생하는 위치 검출 신호 발생 장치와, 상기 위치 검출 신호를 받아서 상기 각 스테이터 코일에 대한 복수의 통전 전환 타이밍을 연산하고 상기 스위치 회로를 제어하는 제어 회로를 구비한 3상 브러시레스 모터의 제어 장치로서,
상기 위치 검출 신호는, 인접하는 각 위치 검출 신호 사이에 각각 구간을 두면서 순차로 발생되고, 상기 제어 회로는 시간 간격 연산 수단을 가지며, 상기 시간 간격 연산 수단에는, 적어도 하나의 시간 간격 연산 모드가 주어지고, 이 하나의 시간 간격 연산 모드에서는, 상기 순차로 발생하는 위치 검출 신호 중에서, 연속하는 2개 이상의 상기 구간을 더하여 합친 가산 구간의 양단에 위치하는 2개의 상기 위치 검출 신호에 의거하여, 복수의 시간 간격을 연산하고, 상기 제어회로는, 상기 복수의 시간 간격에 의거하여, 상기 복수의 통전 전환 타이밍을 결정한다.
본 발명에 의한 3상 브러시레스 모터의 제어 장치에서는, 제어 회로는 시간 간격 연산 수단을 가지며, 상기 시간 간격 연산 수단에는, 적어도 하나의 시간 간격 연산 모드가 주어지고, 이 하나의 시간 간격 연산 모드에서는, 순차로 발생하는 위치 검출 신호 중에서, 연속하는 2개 이상의 상기 구간을 더하여 합친 가산 구간의 양단에 위치하는 2개의 상기 위치 검출 신호에 의거하여, 복수의 시간 간격을 연산하고, 상기 제어 회로는, 상기 복수의 시간 간격에 의거하여, 복수의 통전 전환 타이밍을 결정하기 때문에, 복잡한 조정을 하는 일 없이, 위치 센서의 부착 위치의 오차 및 로터의 착자 위치의 오차에 의거한, 통전 전환 타이밍의 어긋남을 저감할 수 있다.
본 발명의 상기 이외의 목적, 특징, 관점 및 효과는, 도면을 참조한 이하의 설명에 의해 더욱 명확해진다.
본 발명에 의한 3상 브러시레스 모터의 제어 장치는, 예를 들면 유압식 파워 스티어링 제어 장치 등의 각종 3상 브러시레스 모터의 제어 장치에 응용할 수 있다.
이하 본 발명의 여러가지 실시 형태에 관해, 도면을 참조하여 설명한다.
(실시 형태 1)
도 1은, 본 발명에 의한 3상 브러시레스 모터의 제어 장치의 실시 형태 1에서의 3상 브러시레스 모터의 구성 설명도이다. 도 2는, 실시 형태 1의 3상 브러시레스 모터에서의 위치 검출 신호 발생 장치의 구성 설명도이다. 도 3은, 실시 형태 1의 3상 브러시레스 모터의 제어 장치를 도시하는 전기 회로도이다. 도 4는, 실시 형태 1의 3상 브러시레스 모터의 제어 장치에서의 연산 처리 회로의 내부 구성을 나타내는 블록도이다. 도 5는, 실시 형태 1의 동작 설명용 타이밍도이다.
실시 형태 1의 3상 브러시레스 모터의 제어 장치는, 3상 브러시레스 모터(10)와, 그 제어 회로(100)를 포함한다. 3상 브러시레스 모터(10)는, 예를 들면, 차량용 파워 스티어링 제어 장치에 이용된다. 구체적으로는, 3상 브러시레스 모터(10)에 의해 유압을 발생하고, 그 유압에 의거하여 차량용의 스티어링 휠에 대한 어시스트 토오크를 발생한다.
3상 브러시레스 모터(10)는 주지이지만, 도 1, 도 2를 참조하여, 그 개요를 설명한다. 3상 브러시레스 모터(10)는, M극 N슬롯의 3상 브러시레스 모터이고, 구체적으로는, M=6. N=9의 6극 9슬롯의 3상 브러시레스 모터이다. 이 3상 브러시레스 모터(10)는, 로터(20)와 위치 검출 신호 발생 장치(40)를 포함한다.
로터(20)는, 도 1의 화살표(R) 방향으로 회전하는 것으로 한다. 이 로터(20)는, 6개의 영구자석(M1 내지 M6)을, 3상 브러시레스 모터(10)의 중심축(O)을 중심으로 하는 동일 원주상에 등간격으로 배치한 것이다. 이들의 영구자석(M1 내지 M6)의 배치에, 오차가 발생하는 경우가 있고, 그 경우에는, 착자 위치에 오차가 생긴다. 영구자석(M1 내지 M6)은, 각각 60도의 각도 범위를 가지고 원호형상으로 구성되고, 원주상에 서로 인접하여 배치된다. 영구자석(M1 내지 M6)은, 각각 로터(20)의 지름 방향으로 착자된다. 3개의 영구자석(M1, M3, M5)은, 외주가 S극, 내주가 N극이 되도록 착자되지만, 나머지 3개의 영구자석(M2, M4, M6)은, 영구자석(M1, M3, M5)과는 역극성으로 착자되고, 외주가 N극, 내주가 S극이 되도록 착자된다.
영구자석(M1 내지 M6)의 상호간에는, 6개의 에지(Ea 내지 Ef)가 형성된다. 에지(Ea)는, 인접하는 2개의 영구자석(M1, M2) 사이에 형성된다. 마찬가지로, 에지(Eb 내지 Ef)는, 각각 인접하는 2개의 영구자석(M2, M3) 사이, 영구자석(M3, M4) 사이, 영구자석(M4, M5) 사이, 영구자석(M5, M6) 사이 및 영구자석(M6, M1) 사이에 형성된다.
스테이터(30)는, 로터(20)의 외주에 배치된다. 스테이터(30)는, 9개의 스테이터 폴(31 내지 39)과, 9개의 스테이터 코일(U1 내지 U3, V1 내지 V3, W1 내지 W3)을 포함한다. 스테이터 코일(U1 내지 U3)은, 서로 병렬 접속되고, U상 코일(CU)을 구성한다. 스테이터 코일( V1 내지 V3)은, 서로 병렬 접속되고, V상 코일(CV)을 구성한다. 스테이터 코일(W1 내지 W3)은, 서로 병렬 접속되고, W상 코일(CW)을 구성한다. U상 코일(CU), V상 코일(CV), W상 코일(CW)은 각각 U단자, V단자, W단자에 접속된다.
스테이터 코일(U1 내지 U3, V1 내지 V3, W1 내지 W3)에는, 주지하는 바와 같이, 각각 통전 전류가 공급된다. 스테이터(30)는, 이 스테이터 코일(U1 내지 U3, VI 내지 V3, W1 내지 W3)에 공급되는 통전 전류에 의해 구동 자계를 발생하고, 로터(20)에 화살표(R) 방향의 구동력을 준다. 스테이터 코일(U1 내지 U3, V1 내지 V3, W1 내지 W3)에 공급되는 통전 전류는, 각각 제어 회로(100)에 의해 전환되고, 로터(20)에, 그 회전 위치에 대응한 구동력을 준다. 스테이터 코일(U1 내지 U3, V1 내지 V3, W1 내지 W3)에 공급되는 통전 전류는, 제어 회로(100)에 의해, 각각 지정된 통전 전환 타이밍에서 정부의 양 극성으로 전환 제어된다.
스테이터 코일(U1 내지 U3, V1 내지 V3, W1 내지 W3)은, 중심축(O)을 중심으 로 하는 동일 원주상에, 서로 동등한 각도 간격(θ)으로 배치된다. 스테이터 폴(31 내지 39)도, 서로와 동등한 각도 간격(θ)으로 배치된다. 스테이터 코일(U1 내지 U3)은, 각각 스테이터 폴(31, 34, 37)에 권회(卷回)된다. 스테이터 코일(U1 내지 U3)은, 서로 120도의 각도 간격으로 배치된다. 스테이터 코일(V1 내지 V3)은 각각 스테이터 폴(39, 33, 36)에 권회되고, 또한, 스테이터 코일(W1 내지 W3)은, 각각 스테이터 폴(32, 35, 38)에 권회된다. 스테이터 코일(V1 내지 V3) 및 스테이터 코일(W1 내지 W3)도, 각각 서로 120도의 각도 간격으로 배치된다.
3상 브러시레스 모터(10)는 9슬롯이기 때문에 각도 간격(θ)은 40도이지만, 로터(20)가 6극이기 때문에, 스테이터 코일(U1 내지 U3, V1 내지 V3, W1 내지 W3)은, 로터(20)가 각도(θe)=20도 회전할 때마다, 통전을 전환할 필요가 있다.
3상 브러시레스 모터(10)에는, 위치 검출 신호 발생 장치(40)가 조립된다. 이 위치 검출 신호 발생 장치(40)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 위치 검출용 로터(41)와, 3개의 위치 센서(PA, PB, PC)와, 위치 검출 신호 발생기(42)를 포함한다. 위치 검출용 로터(41)는, 3상 브러시레스 모터(10)의 로터(20)에 직결되고, 이 로터(20)와 같은 회전 속도로, 로터(20)와 같은 방향으로 구동된다. 위치 검출용 로터(41)는 고리형상의 자석판으로서 구성되고, 중심축(O)을 중심으로 하여, 이 중심축(O)의 주위에 배치된다. 이 위치 검출용 로터(41)는, 도 2의 지면(紙面)에 수직한 방향으로 대향하는 한 쌍의 자극면을 가지며, 그 한쪽의 자극면이 부호 41s로 표시된다. 위치 검출용 로터(41)는, 중심축(O)의 주위의 동일 원주상에, 6개의 영구자석(m1 내지 m6)을 서로 등간격으로 배치한 것이다. 이들의 영구자석(m1 내지 m6)의 배치에도 오차가 생기는 경우가 있고, 이 경우에 착자 위치에 오차가 생긴다. 영구자석(m1 내지 m6)은, 각각 60도의 각도 범위를 가지고 원호형상으로 구성되고, 원주상에 서로 인접하여 배치된다. 위치 검출 신호 발생기(40)의 영구자석(m1 내지 m6)은, 각각 위치 검출용 로터(41)의 중심축(O)에 평행한 방향으로 착자된다. 3개의 영구자석(m1, m3, m5)은, 자극면(41s)이 S극, 자극면(41s)과 대향하는 다른 자극면이 N극이 되도록 착자되지만, 나머지 3개의 영구자석(m2, m4, m6)은, 영구자석(m1, m3, m5)과는 역극성으로 착자되고, 자극면(41s)이 N극, 자극면(41s)과 대향하는 다른 자극면이 S극이 되도록 착자된다.
영구자석(m1 내지 m6)의 상호간에는, 6개의 에지(ea 내지 ef)가 형성된다. 에지(ea)는, 인접하는 2개의 영구자석(m1, m2) 사이에 형성된다. 마찬가지로, 에지(eb 내지 ef)는, 각각 인접하는 2개의 영구자석(m2, m3) 사이, 영구자석(m3, m4) 사이, 영구자석(m4, m5) 사이, 영구자석(m5, m6) 사이 및 영구자석(m6, m1) 사이에 형성된다.
에지(ea 내지 ef)는, 중심축(O)의 주위에, 각각에 에지(Ea 내지 Ef)와 같은 각도 위치에 형성된다. 에지(ea)는, 에지(Ea)를 중심축(O)과 평행하게 연장한 연장면상에 형성된다. 마찬가지로, 에지(eb 내지 ef)도, 각각 에지(Eb 내지 Ef)를 중심축(O)과 평행하게 연장한 연장면상에 형성된다.
위치 센서(PA, PB, PC)는, 위치 검출용 로터(41)의 자극면(41s)에 미소한 공극을 통하여 대향한다. 이들의 위치 센서(PA, PB, PC)는, 공통의 회로 기판상에 배치된다. 위치 센서(PA)는, 중심축(O)으로부터 지름 방향으로 늘어나는 연장선(La) 상에 배치된다. 마찬가지로, 위치 센서(PB, PC)는, 각각 중심축(O)으로부터 지름 방향으로 늘어나는 연장선(Lb, Lc)상에 배치된다. 연장선(La, Lb) 사이의 각도를 θab로 하고, 연장선(Lb, Lc) 사이의 각도를 θbc로 하고, 연장선(Lc, La)의 각도를 θca로 한다. 각도(θab, θbc)는, 각각 각도(θ)와 동등하게 되도록 설계되고, 또한, 각도(θca)는, 240+θ이고, 등가적으로 도(θ)와 동등하게 되도록 설계된다. 그러나, 위치 센서(PA, PB, PC)의 설치 위치의 오차 때문에, 각도(θ)와 조금 빗나가는 사태가 발생하는 경우가 있다.
위치 센서(PA, PB, PC)는, 각각 예를 들면, 홀 소자를 이용하여 구성된다. 이들의 위치 센서(PA, PB, PC)는, 위치 검출용 로터(41)의 회전에 수반하여, 각각 위치 검출용 로터(41)의 각 영구자석(m1 내지 m6)으로부터의 자속의 변화에 대응하여, 센서 출력(pA, pB, pC)을 발생한다. 위치 검출 신호 발생기(42)는, 센서 출력(pA, pB, pC)을 받아서, 위치 센서(PA)에 대응하는 출력 신호(SA), 위치 센서(PB)에 대응하는 출력 신호(SB) 및 위치 센서(PC)에 대응하는 출력 신호(SC)를 발생한다. 위치 센서(PA)에 대응하는 출력 신호(SA)는, 에지(ea 내지 ef)의 각각에 대응하는 복수의 위치 검출 신호(p1, p2)를 포함한다. 마찬가지로, 위치 센서(PB)에 대응하는 출력 신호(SB)는, 에지(ea 내지 ef)의 각각에 대응하는 복수의 위치 검출 신호(p3, p4)를 포함한다. 또한, 위치 센서(PC)에 대응하는 출력 신호(SC)는, 에지(ea 내지 ef)의 각각에 대응하는 위치 검출 신호(p5, p6)를 포함한다. 위치 센서(PA, PB, PC)는, 서로 40도의 각도 간격으로 배치되고, 영구자석(m1 내지 m6)이 서로 60도의 각도 간격으로 배치되는 결과, 위치 검출 신호(p1 내지 p6)는, 서로 0e=20도의 간격으로 발생한다. 위치 센서(PA, PB, PC)의 부착 위치의 오차 및 위치 검출용 로터(41)의 영구자석(m1 내지 m6)의 착자 위치의 오차는 이들의 위치 검출 신호(p1 내지 p6)의 발생 타이밍에 어긋남을 발생시킨다.
또한, 위치 검출용 로터(41)를 특별하게 마련하지 않고, 로터(20)의 일부분을 위치 검출용 로터(41)에 겸용할 수도 있다. 이 경우, 위치 센서(PA, PB, PC)는, 각각 로터(20)의 외주면에 미소한 공극을 통하여 대향하도록 배치되고, 위치 검출 신호 발생기(42)는, 로터(20)의 회전에 대응하여, 출력 신호(SA, SB, SC)를 발생한다.
도 5(a)는 위치 센서(PA)에 대응하는 출력 신호(SA)를, 도 5(b)는 위치 센서(PB)에 대응하는 출력 신호(SB)를, 또한, 도 5(c)는 위치 센서(PC)에 대응하는 출력 신호(SC)를 각각 도시한다. 도 5의 최상부에 도시하는 타이밍축(횡축)은, 로터(20)가 도 1의 화살표(R) 방향으로 1회전할 때의 회전 위치(P1 내지 P18)를 나타낸다. 도 5에 도시하는 기간(Tn)은, 로터(20)의 1회전에 상당하고, 기간(Tn-1, Tn+1)은, 각각 기간(Tn)의 전, 후의 기간에 상당한다. 로터(20)의 1회전의 기간(Tn)에, 출력 신호(SA)는, 3개의 위치 검출 신호(p1)와, 3개의 위치 검출 신호(p2)를 포함한다. 회전 위치(P1)는, 에지(ea)가 위치 센서(PA)에 대향한 위치이고, 이 회전 위치(P1)에서는, 위치 검출 신호(p1)가 발생한다. 회전 위치(P4)는, 에지(eb)가 위치 센서(PA)에 대응하는 위치이고, 이 회전 위치(P4)에서는, 위치 검출 신호(p2)가 발생한다. 마찬가지로, 회전 위치(P7, P13)는, 각각에 에지(ec, ee)가 위치 센서(PA)에 대향한 위치이고, 이들의 회전 위치(P7, P13)에서는, 위치 검 출 신호(p1)가 각각 발생한다. 또한, 회전 위치(P10, P16)는, 각각 에지(ed, ef)가 위치 센서(PA)에 대향한 위치이고, 이들의 회전 위치(P10, P16)에서는, 위치 검출 신호(p2)가 각각 발생한다.
로터(20)의 1회전의 기간(Tn)에서 출력 신호(SB)는, 3개의 위치 검출 신호(p3)와, 3개의 위치 검출 신호(p4)를 포함한다. 회전 위치(P3)는, 에지(ea)가 위치 센서(PB)에 대향한 위치이고, 이 회전 위치(P3)에서는, 위치 검출 신호(p3)가 발생한다. 회전 위치(P6)는, 에지(eb)가 위치 센서(PB)에 대응하는 위치이고, 이 회전 위치(P6)에서는, 위치 검출 신호(p4)가 발생한다. 마찬가지로, 회전 위치(P9, P15)는, 각각 에지(ec, ee)가 위치 센서(PB)에 대향한 위치이고, 이들의 회전 위치(P9, P15)에서는, 위치 검출 신호(p3)가 각각 발생한다. 또한, 회전 위치(P12, P18)는, 각각 에지(ed, ef)가 위치 센서(PB)에 대향한 위치이고, 이들의 회전 위치(P12, P18)에서는, 위치 검출 신호(p4)가 각각 발생한다.
로터(20)의 1회전의 기간(Tn)에서 출력 신호(SC)는, 3개의 위치 검출 신호(p5)와, 3개의 위치 검출 신호(p6)를 포함한다. 회전 위치(P5)는, 에지(ea)가 위치 센서(PC)에 대향한 위치이고, 이 회전 위치(P5)에서는, 위치 검출 신호(p5)가 발생한다. 회전 위치(P8)는, 에지(eb)가 위치 센서(PC)에 대응하는 위치이고, 이 회전 위치(P8)에서는, 위치 검출 신호(p6)가 발생한다. 마찬가지로, 회전 위치(P11, P17)는, 각각 에지(ec, ee)가 위치 센서(PC)에 대향한 위치이고, 이들의 회전 위치(P11, P17)에서는, 위치 검출 신호(p5)가 각각 발생한다. 또한, 회전 위치(P14, P2)는, 각각 에지(ed, ef)가 위치 센서(PC)에 대향한 위치이고, 이들의 회 전 위치(P14, P2)에서는, 위치 검출 신호(p6)가 각각 발생한다.
3개의 위치 검출 신호(p1)는, 화살표(R)로 도시하는 회전 방향에 대해, 각각 S극으로부터 N극으로 변화하는 에지(ea, ec, ee)가, 위치 센서(PA)와 대향한 회전 위치(P1, P7, P13)에서 각각 발생한다. 3개의 위치 검출 신호(p2)는, 화살표(R)로 도시하는 회전 방향에 대해, 각각 N극으로부터 S극으로 변화하는 에지(eb, ed, ef)가 위치 센서(PA)에 대향한 회전 위치(P4, P10, P16)에서 각각 발생한다. 3개의 위치 검출 신호(p3)는, 화살표(R)로 도시하는 회전 방향에 대해, 각각 S극으로부터 N극으로 변화하는 에지(ea, ec, ee)가, 위치 센서(PB)와 대향한 회전 위치(P3, P9, P15)에서 각각 발생한다. 3개의 위치 검출 신호(p4)는, 화살표(R)로 도시하는 회전 방향에 대해, 각각 N극으로부터 S극으로 변화하는 에지(eb, ed, ef)가 위치 센서(PB)에 대향한 회전 위치(P6, P12, P18)에서 각각 발생한다. 3개의 위치 검출 신호(p5)는, 화살표(R)로 도시하는 회전 방향에 대해, 각각 S극으로부터 N극으로 변화하는 에지(ea, ec, ee)가, 위치 센서(PC)와 대향한 회전 위치(P5, P11, P17)에서 각각 발생한다. 3개의 위치 검출 신호(p6)는, 화살표(R)로 도시하는 회전 방향에 대해, 각각 N극으로부터 S극으로 변화하는 에지(eb, ed, ef)가 위치 센서(PC)에 대향한 회전 위치(P8, P14, P2)에서 각각 발생한다.
회전 위치(P1 내지 P18)에 관해, 인접하는 2개의 회전 위치 사이의 각도 간격은, 각도(θe)에 대응하고 있고, 회전 위치(P1 내지 P18)는, 각도(θe)의 간격을 두고, 순차로 위치결정된다. 실시 형태 1은, 위치 센서(PA, PB, PC)가 40도의 간격으로 배치되기 때문에, 출력 신호(SA, SB, SC)는, 각각 기간(Tn)중에서 서로 40도 만큼 어긋나고, 3개의 연속하는 사이클을 반복한다. 회전 위치(P1 내지 P7) 사이에서는, 위치 검출 신호(p1, p6, p3, p2, p5, p4)가, 이 순번으로 각도(θe)의 간격을 두고 순차로 발생한다. 회전 위치(P7 내지 P13) 사이 및 회전 위치(P13)와 다음의 기간(Tn+1)의 회전 위치(1) 사이에서도, 각각 위치 검출 신호(p1, p6, p3, p2, p5)가, 이 순번으로 각도(θe)의 간격을 두고 순차로 발생한다. 인접하는 2개의 위치 검출 신호 사이에는, 각각 구간(q)이 존재한다. 이 구간(q)의 길이는, 각도(θe)에 대응한 동일 길이로 설계되지만, 위치 센서(PA, PB, PC)의 부착 위치의 오차, 또는 영구자석(m1 내지 m6, M1 내지 M6)의 착자 위치의 오차에 의해 각각의 구간(q)의 길이에 어긋남이 생긴다.
다음에, 실시 형태 1에서의 제어 회로(100)에 관해, 도 3, 도 4를 참조하여 설명한다. 제어 회로(100)는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 스위치 회로(110)와, PWM 제어 회로(120)와, 연산 처리 회로(130)를 포함한다.
스위치 회로(110)는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 직류 전원 단자(D1, D2) 사이에, 부하 전류 검출 저항(DR)과 직렬로 접속된다. 직류 전원 단자(D1)는, 정극측 전원 단자이고, 직류 전원 단자(D2)는, 음극측 전원 단자이다. 직류 전원 단자(D2)는, 그라운드 접속된다. 직류 전원 단자(D1, D2) 사이에는, 직류 전원 단자(D1)를 정극성으로 하는 직류 전원 전압(V)이 공급된다. 직류 전원 단자(D1, D2) 사이에는, 평활용 커패시터(SC)가 접속된다.
스위치 회로(110)는, 3상 브러시레스 모터(10)의 스테이터(30)의 U단자, V단자, W단자에 접속된다. 스위치 회로(110)는, 스테이터(30)의 U단자에 접속되는 U상 스위치 전로(111U)와, 스테이터(30)의 V단자에 접속되는 V상 스위치 전로(111V)와, 스테이터(30)의 W단자에 접속되는 W상 스위치 전로(111W)를 포함한다. 이들의 각 스위치 전로(111U, 111V, 111W)는, 직류 전원 단자(D1)와 부하 전류 검출 저항(DR) 사이에, 서로 병렬로 접속된다. 스테이터(30)의 U단자, V단자, W단자는, 각각 U상 코일(CU), V상 코일(CV), W상 코일(CW)의 일단에 접속된다. U상 코일(CU), V상 코일(CV, ), W상 코일(CW)의 각 타단은, 모두 중성점에 접속된다. 결과로서, U상 코일(CU), V상 코일(CV), W상 코일(CW)은, 삼상성형(三相星形) 접속된다.
U상 스위치 전로(111U)에는, 고압측의 U상 스위치 소자(UH)와 저압측의 U상 스위치 소자(UL)가 직력로 접속된다. 스위치 소자(UH, UL)의 중간 접점이, 스테이터(30)의 U단자에 접속된다. V상 스위치 전로(111V)에는, 고압측의 V상 스위치 소자(VH)와 저압측의 V상 스위치 소자(VL)가 직렬로 접속된다. 스위치 소자(VH, VL)의 중간 접속점이, 스테이터(30)의 V단자에 접속된다. W상 스위치 전로(111W)에는, 고압측의 W상 스위치 소자(WH)와 저압측의 W상 스위치 소자(WL)가 직렬로 접속된다. 스위치 소자(WH, WL)의 중간 접속점이, 스테이터(30)의 W단자에 접속된다.
각 스위치 소자(UH, UL, VH, VL, WH, WL)는, 한 쌍의 주단자와 제어 단자를 갖는 반도체 스위치로 구성된다. 이들의 각 스위치 소자(UH, UL, VH, VL, WH, WL)는. 한 쌍의 주단자 사이에, 어느 방향으로도 통전 전류가 흐르고, 그 통전 전류를 제어 단자에 의해, 온, 오프 제어하는 능력을 갖는다. 이와 같은 스위치 소자는, 예를 들면 파워 M0SFET을 이용하여 구성할 수 있다.
PWM 제어 회로(120)는, 스위치 구동 신호(SUH, SUL, SVH, SVL, SWH, SWL)를 발생하고, 이들의 스위치 구동 신호를 스위치 회로(110)의 스위치 소자(UH, UL, VH, VL, WH, WL)의 각각의 제어 단자에 공급한다, 스위치 소자(UH, UL, VH, VL, WH, WL)는, 각각 대응하는 스위치 구동 신호가, 하이레벨로 된 상태에서 온으로 되고, 또한, 대응하는 스위치 구동 신호가 로우레벨에서 오프 기간이 된다. 스위치 소자(UH, UL. VH, VL, WH, WL)는, 각각의 온 기간 및 오프 기간에서 PWM 제어된 펄스 반복 주파수로 온, 오프 동작을 반복한다.
스위치 구동 신호(SUH, SUL)는, 각각 U상 스위치 소자(UH, UL)의 각 제어 단자에 공급된다. 스위치 구동 신호(SVH, SVL)는, 각각 V상 스위치 소자(VH, VL)의 각 제어 단자에 공급된다. 스위치 구동 신호(SWH, SWL)는, 각각 W상 스위치 소자(WH, WL)의 각 제어 단자에 공급된다.
고압측의 스위치 소자(UH, VH, WH)에 대한 스위치 구동 신호(SUH, SVH, SWH)가, 도 5(d), (e), (f)에 각각 도시된다. 또한, 저압측의 스위치 소자(UL, VL, WL)에 대한 스위치 구동 신호(SUL, SVL, SWL)가, 도 5(g), (h), (i)에 각각 도시된다. 이들의 스위치 구동 신호(SUH, SUL, SVH, SVL, SWH, SWL)는, 대응하는 각 스위치 소자의. 온 기간 및 오프 기간에서는, 실제는 각각의 펄스가, 그 단위시간당의 펄스 듀티가 변화하도록 PWM 변조되지만, 도면을 간단화하기 위해, 그 PWM 제어를 생략하여 도시하고 있다.
도 5(d)에 도시하는 스위치 구동 신호(SUH)는, 도 5(j)에 도시하는 복수의 통전 전환 타이밍(tu1)에서, 각각 로우레벨로부터 하이레벨로 전환되고, 또한 복수의 통전 전환 타이밍(tu2)에서, 각각 하이레벨로부터 로우레벨로 전환된다. 통전 전환 타이밍(tu1)은, 회전 위치(P6, P7)의 중간, 회전 위치(P12, P13)의 중간 및 회전 위치(P16)와 다음의 기간(Tn+1)의 회전 위치(P1)의 중간에, 각각 설정된다. 앞의 기간(Tn-1)의 회전 위치(P18)와 회전 위치(P1)의 중간에도 통전 전환 타이밍(tu1)이 설정된다. 통전 전환 타이밍(tu2)은, 회전 위치(P3, P4)의 중간, 회전 위치(P9, P10)의 중간 및 회전 위치(P15, P16)의 중간에 각각 설정된다.
도 5(e)에 도시하는 스위치 구동 신호(SVH)는, 도 5(j)에 도시하는 복수의 통전 전환 타이밍(tv1)에서, 각각 로우레벨로부터 하이레벨로 전환되고, 또한 복수의 통전 전환 타이밍(tv2)에서, 각각 하이레벨로부터 로우레벨로 전환된다. 통전 전환 타이밍(tv1)은, 회전 위치(P2, P3)의 중간, 회전 위치(P8, P9)의 중간 및 회전 위치(P14, P15)의 중간에, 각각 설정된다. 통전 전환 타이밍(tv2)은, 회전 위치(P5, P6)의 중간, 회전 위치(P11, P12)의 중간 및 회전 위치(P17, P18)의 중간에 각각 설정된다.
도 5(f)에 도시하는 스위치 구동 신호(SWH)는, 도 5(j)에 도시하는 복수의 통전 전환 타이밍(tw1)에서, 각각 로우레벨로부터 하이레벨로 전환되고, 또한 복수의 통전 전환 타이밍(tw2)에서, 각각 하이레벨로부터 로우레벨로 전환된다. 통전 전환 타이밍(tw1)은, 회전 위치(P1, P2)의 중간, 회전 위치(P7, P8)의 중간 및 회전 위치(P13, P14)의 중간에, 각각 설정된다. 통전 전환 타이밍(tw2)은, 회전 위치(P4, P5)의 중간, 회전 위치(P10, P11)의 중간 및 회전 위치(P16, P17)의 중간에 각각 설정된다.
스위치 구동 신호(SUL)는, 도 5(g)에 도시하는 바와 같이, 복수의 통전 전환 타이밍(tu1)에서, 각각 하이레벨로부터 로우레벨로 전환되고, 또한 복수의 통전 전환 타이밍(tu2)에서, 각각 로우레벨로부터 하이레벨로 전환된다. 이 스위치 구동 신호(SUL)는, 스위치 구동 신호(SUH)의 반전 신호이다. 스위치 구동 신호(SVL)는, 도 5(h)에 도시하는 바와 같이, 복수의 통전 전환 타이밍(tv1)에서, 각각 하이레벨로부터 로우레벨로 전환되고, 또한 복수의 통전 전환 타이밍(tv2)에서, 각각 로우레벨로부터 하이레벨로 전환된다. 이 스위치 구동 신호(SVL)는, 스위치 구동 신호(SVH)의 반전 신호이다. 스위치 구동 신호(SWL)는, 도 5(i)에 도시하는 바와 같이, 복수의 통전 전환 타이밍(tw1)에서, 각각 하이레벨로부터 로우레벨로 전환되고, 또한 복수의 통전 전환 타이밍(tw2)에서, 각각 로우레벨로부터 하이레벨로 전환된다. 이 스위치 구동 신호(SWL)는, 스위치 구동 신호(SWH)의 반전 신호이다.
스위치 소자(UH, UL, VH, VL, WH, WL)의 각각의 온, 오프 동작에 의거하여, U상 코일(CU), V상 코일(CV), W상 코일(CW)에 대한 통전 상태가, 전환된다. U상 코일(CU), V상 코일(CV), W상 코일(CW)에 대한 통전 전류가, 전환되는 결과, 3상 브러시레스 모터(10)는, 로터(20)의 회전 위치에 응하여 구동력을 발생한다. 이 3상 브러시레스 모터(10)에 주어지는 구동력은, 주지이기 때문에, 상세한 설명은 생략한다.
PWM 제어 회로(120)는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 연산 처리 회로(130)로부터 통전 전환 타이밍 신호(TUH, TUL, TVH, TVL, TWH, TWL)와, 회전 속도 지령(RI)을 받고, 또한, 부하 전류 검출 저항(DR)으로부터 부하 전류 검출 신호(IL)를 받아, 스위치 구동 신호(SUH, SUL, SVH, SVL, SWH, SWL)를 발생한다. 통전 전환 타이밍 신호(TUH, TUL, TVH, TVL, TWH, TWL)는, 복수의 통전 전환 타이밍(tu1, tv1, tw1, tu2, tv2, tw2)을 결정한다. 회전 속도 지령(RI)과 부하 전류 검출 신호(IL)는, 스위치 소자(UH, UL, VH, VL, WH, WL) 각각의 온 기간 및 오프 기간에서, 스위치 구동 신호(SUH, SUL, SVH, SVL, SWH, SWL)의 단위시간당의 펄스 듀티를 PWM 제어하기 위해 이용된다.
연산 처리 회로(130)는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 통전 전환 타이밍 연산 수단(131)과, 시간 간격 연산 수단(133)과, 시간 간격 연산 모드 설정 수단(135)과, 회전 속도 지령 연산 수단(137)을 갖는다. 회전 속도 지령 연산 수단(137)은, 3상 브러시레스 모터(10)에 대한 회전 속도 지령(RI)을 출력한다. 실시 형태 1에서는, 3상 브러시레스 모터(10)는, 유압을 제어하여, 차량의 스티어링 휠에 대한 어시스트 토오크를 주는데 사용되기 때문에, 회전 속도 지령 연산 수단(137)에는, 차량의 차속을 나타내는 차속 신호(SV)와, 스티어링 휠의 조타각을 나타내는 조타각 신호(Sθ)가 주어진다. 회전 속도 지령 연산 수단(137)은, 차속 신호(SV)와 조타각 신호(Sθ)에 의거하여, 3상 브러시레스 모터(10)에 대한 회전 속도 지령(RI)을 연산하고, 이 회전 속도 지령(RI)을 출력한다. 이 회전 속도 지령(RI)은, 부하 전류 검출 신호(IL)와 함께 PWM 제어 회로(120)에 공급된다.
실시 형태 1에서는, 본 발명의 특징으로서, 연산 처리 회로(130)가, 통전 전환 타이밍 연산 수단(131)과, 시간 간격 연산 수단(133)과, 시간 간격 연산 모드 설정 수단(135)을 가지며, 통전 전환 타이밍 연산 수단(131)은, 위치 신호 발생 장치(40)의 출력 신호(SA, SB, SC)와, 시간 간격 연산 수단(133)으로부터의 시간 간 격 신호(St)에 의거하여, 통전 전환 타이밍 신호(TUH, TUL, TVH, TVL, TWH, TWL)를 발생한다. 시간 간격 연산 모드 설정 수단(135)은, 시간 간격 연산 모드 지령(TQ)을 발생하고, 이 시간 간격 연산 모드 지령(TQ)을 시간 간격 연산 수단(133)에 공급한다. 시간 간격 연산 수단(133)에는, 시간 간격 연산 모드 지령(TQ)과, 위치 신호 발생 장치(40)의 출력 신호(SA, SB, SC)가 공급된다.
전술한 바와 같이, 위치 검출 신호(p1, p6, p3, p2, p5, p4)는, 이 순번대로 순차로 발생하고, 인접하는 각 2개의 위치 검출 신호 사이에는, 각각 구간(q)이 존재한다. 시간 간격 연산 수단(133)은, p1, p6, p3, p2, p5, p4의 순번으로 순차로 발생하는 위치 검출 신호중에서, 연속하는 Q개의 구간을 더하여 합친 가산 구간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(px, py)를 순차로 선택하고, 이들의 선택된 2개의 위치 검출 신호(px, py) 사이의 시간 간격(t)을 연산한다. 시간 간격 연산 모드 지령(TQ)은, 선택된 2개의 위치 검출 신호(px, py) 사이의 가산 구간(Aq)에 포함되는 구간(q)의 수(Q)를 설정한다.
시간 간격 연산 모드 설정 수단(135)은, 외부 지령(TO), 회전 속도 지령(RI), 부하 전류 검출 신호(IL)의 어느것을 받아들이고, 시간 간격 연산 모드 지령(TQ)을 출력한다. 시간 간격 연산 모드 설정 수단(135)은, 위치 검출 신호 발생 장치(40)의 출력 신호(SA, SB, SC)를 받아들이는 것이 가능하게 구성된다.
실시 형태 1에서는, 시간 간격 연산 모드 설정 수단(135)이, 외부 지령(TO)을 받아들이고, 이 외부 지령(TO)에 의거하여, 시간 간격 연산 모드 지령(TQ)을 발생한다. 구체적으로는, 실시 형태 1에서는, 시간 간격 연산 모드 설정 수단(135) 은, 외부 지령(TO)에 의거하여, 시간 간격 연산 모드 지령(TQ)의 구간 수(Q)를 2, 즉, Q=2로 설정한다. 환언하면, 2개의 위치 검출 신호(px, py) 사이의 가산 구간(Aq)에 포함되는 구간(q)의 개수(Q)를 2로 설정한다. 이 실시 형태 1에서는, 시간 간격 연산 수단(133)은, 시간 간격 연산 모드 지령(TQ)에 의거하여, Q=2개의 구간(q)을 포함하는 가산 구간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(px, py)를 순차로 선택하고, 그들의 위치 검출 신호(px, py) 사이의 시간 간격(t)을 순차로 연산하여, 시간 간격 신호(St)를 출력한다.
시간 간격 연산 수단(133)은, 구체적으로는, 복수의 시간 간격(t21 내지 t26)을, 로터(20)의 1회전의 기간(Tn-1, Tn, Tn+1)의 각각에서, 반복하여 18회에 걸쳐서 연산하고, 이들의 시간 간격(t21 내지 t26)을 시간 간격 신호(St)로서, 통전 전환 타이밍 연산 수단(131)에 출력한다. 이들의 시간 간격(t21 내지 t26)에 관해 구체적으로 설명한다.
우선 시간 간격(t21)은, 도 5(a)에 부기된 바와 같이, 회전 위치(P1)에서의 위치 검출 신호(p1)와 회전 위치(P3)에서의 위치 검출 신호(p3) 사이, 회전 위치(P7)에서의 위치 검출 신호(p1)와 회전 위치(P9)에서의 위치 검출 신호(p3) 사이 및 회전 위치(P13)에서의 위치 검출 신호(p1)와 회전 위치(P15)에서의 위치 검출 신호(p3) 사이에서 각각 연산된다. 이들의 각 시간 간격(t21)은, 각각 Q=2, 위치 검출 신호(px=p1, py=p3)로 설정하고, 연속하는 2개의 구간(q)을 더하여 합친 가산 구간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(p1, p3)를 선택하고, 그들 사이의 시간 간격을 연산함에 의해 얻어진다.
시간 간격(t22)은, 회전 위치(P4)에서의 위치 검출 신호(p2)와 회전 위치(P6)에서의 위치 검출 신호(p4) 사이, 회전 위치(P10)에서의 위치 검출 신호(p2)와 회전 위치(P12)에서의 위치 검출 신호(p4) 사이 및 회전 위치(P16)에서의 위치 검출 신호(p2)와 회전 위치(P18)에서의 위치 검출 신호(p4) 사이에서 각각 연산된다. 이들의 각 시간 간격(t22)은, 각각 Q=2, 위치 검출 신호(px=p2, py=p4)로 설정하고, 연속하는 2개의 구간(q)을 더하여 합친 가산 구간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(p2, p4)를 선택하고, 그들 사이의 시간 간격을 연산함에 의해 얻어진다.
시간 간격(t23)은, 도 5(b)에 부기된 바와 같이, 회전 위치(P3)에서의 위치 검출 신호(p3)와 회전 위치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5) 사이, 회전 위치(P9)에서 위치 검출 신호(p3)와 회전 위치(P11)에서의 위치 검출 신호(p5) 사이 및 회전 위치(P15)에서의 위치 검출 신호(p3)와 회전 위치(P17)에서의 위치 검출 신호(p5) 사이에서 각각 연산된다. 이들의 각 시간 간격(t23)은, 각각 Q=2, 위치 검출 신호(px=p3, py=p5)로 설정하고, 연속하는 2개의 구간(q)을 더하여 합친 가산 구간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(p3, p5)를 선택하고, 그들 사이의 시간 간격을 연산함에 의해 얻어진다.
시간 간격(t24)은, 기간(Tn-1)의 회전 위치(P18)에서의 위치 검출 신호(p4)와 회전 위치(P2)에서의 위치 검출 신호(p6) 사이, 회전 위치(P6)에서의 위치 검출 신호(p4)와 회전 위치(P8)에서의 위치 검출 신호(p6) 사이 및 회전 위치(P12)에서의 위치 검출 신호(p4)와 회전 위치(P14)에서의 위치 검출 신호(p6) 사이에서 각각 연산된다. 이들의 각 시간 간격(t24)은, 각각 Q=2, 위치 검출 신호(px=p4, py=p6)로 설정하고, 연속하는 2개의 구간(q)을 더하여 합친 가산 구간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(p4, p6)를 선택하고, 그들 사이의 시간 간격을 연산함에 의해 얻어진다.
시간 간격(t25)은, 도 5(c)에 부기된 바와 같이, 회전 위치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5)와 회전 위치(P7)에서의 위치 검출 신호(p1) 사이, 회전 위치(P11)에서의 위치 검출 신호(p5)와 회전 위치(P13)에서의 위치 검출 신호(p1) 사이 및 회전 위치(P17)에서의 위치 검출 신호(p5)와 다음의 기간(Tn+1)의 회전 위치(P1)에서의 위치 검출 신호(p1) 사이에서 각각 연산된다. 이들의 각 시간 간격(t25)은, 각각 Q=2, 위치 검출 신호(px=p5, py=p1)로 설정하고, 연속하는 2개의 구간(q)을 더하여 합친 가산 구간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(p5, p1)를 선택하고, 그들 사이의 시간 간격을 연산함에 의해 얻어진다.
시간 간격(t26)은, 회전 위치(P2)에서의 위치 검출 신호(p6)와 회전 위치(P4)에서의 위치 검출 신호(p2) 사이, 회전 위치(P8)에서의 위치 검출 신호(p6)와 회전 위치(P10)에서의 위치 검출 신호(p2) 사이 및 회전 위치(P14)에서의 위치 검출 신호(p6)와 회전 위치(P16)에서의 위치 검출 신호(p2) 사이에서 각각 연산된다. 이들의 각 시간 간격(t26)은, 각각 Q=2, 위치 검출 신호 신호(px=p6, py=p2)로 설정하고, 연속하는 2개의 구간(q)을 더하여 합친 가산 구간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(p6, p2)를 선택하고, 그들 사이의 시간 간격을 연산함에 의해 얻어진다.
복수의 시간 간격(t21)은, 각각 위치 검출 신호(p1)와 위치 검출 신호(p3) 사이의 시간 간격이고, 이들의 각 시간 간격(t21)은, 위치 센서(PA, PB) 사이의 각도(θab)에 의존한다. 복수의 시간 간격(t22)은, 각각 위치 검출 신호(p2)와 위치 검출 신호(p4) 사이의 시간 간격이고, 이들의 각 시간 간격(t22)도, 위치 센서(PA, PB) 사이의 각도(θab)에 의존한다. 복수의 시간 간격(t23)은, 각각 위치 검출 신호(p3)와 위치 검출 신호(p5) 사이의 시간 간격이고, 이들의 각 시간 간격(t23)은, 위치 센서(PB, PC) 사이의 각도(θbc)에 의존한다. 복수의 시간 간격(t24)은, 각각 위치 검출 신호(p4)와 위치 검출 신호(p6) 사이의 시간 간격이고, 이들의 각 시간 간격(t24)도, 위치 센서(PB, PC) 사이의 각도(θbc)에 의존한다. 복수의 시간 간격(t25)은, 각각 위치 검출 신호(p5)와 위치 검출 신호(p1) 사이의 시간 간격이고, 이들의 각 시간 간격(t25)은, 위치 센서(PC, PA) 사이의 각도(θca)에 의존한다. 복수의 시간 간격(t26)은, 각각 위치 검출 신호(p6)와 위치 검출 신호(p2) 사이의 시간 간격이고, 이들의 시간 간격(t26)도, 위치 센서(PC, PA) 사이의 각도(θca)에 의존한다.
통전 전환 타이밍 연산 수단(131)은, 복수의 시간 간격(t21 내지 t26)과, 복수의 위치 검출 신호(p1 내지 p6)에 의거하여, 복수의 통전 전환 타이밍(tu2, tw2, tv2, tu1, tw1, tv1)을 각각 결정한다. 구체적으로는, 회전 위치(P3, P4)의 중간에서의 통전 전환 타이밍(tu2)은, 회전 위치(P2)에서의 위치 검출 신호(p6)를 기준으로 하여, 이 위치 검출 신호(p6)로부터 경과 시간{(t24/2)+(t21/4)}만큼 지연된 타이밍으로 설정된다. 상기 시간(t24/2)은, 기간(Tn-1)의 회전 위치(P18)에서의 위치 검출 신호(p4)와 회전 위치(P2)에서의 위치 검출 신호(p6) 사이의 시간 간격(t24)에 1/2을 승산함에 의해 얻어진다. 또한, 상기 시간(t21/4)은, 회전 위치(P1)에서의 위치 검출 신호(p1)와 회전 위치(P3)에서의 위치 검출 신호(p3) 사이의 시간 간격(t21)에 1/4을 승산함에 의해 얻어진다. 회전 위치(P9, P10)의 중간 및 회전 위치(P15, P16)의 중간에서의 각 통전 전환 타이밍(tu2)도 마찬가지로, 각각, 직전의 시간 간격(t24)과 직전의 시간 간격(t21)을 이용하여, 경과 시간{(t24/2)+(t21/4)}을 연산하고, 직전의 위치 검출 신호(p6)로부터, 이 경과 시간만큼 지연된 타이밍이 된다.
회전 위치(P4, P5)의 중간에서 통전 전환 타이밍(tw2)은, 회전 위치(P3)에서의 위치 검출 신호(p3)를 기준으로 하여, 이 위치 검출 신호(p3)로부터 경과 시간{(t21/2)+(t26/4)}만큼 경과한 타이밍으로 설정된다. 상기 시간(t21/2)은, 회전 위치(P1)에서의 위치 검출 신호(p1)와 회전 위치(P3)에서의 위치 검출 신호(p3) 사이의 시간 간격(t21)에 1/2을 승산함에 의해 얻어진다. 또한, 상기 시간(t26/4)은, 회전 위치(P2)에서의 위치 검출 신호(p6)와 회전 위치(P4)에서의 위치 검출 신호(p2) 사이의 시간 간격(t26)에 1/4을 승산함에 의해 얻어진다. 회전 위치(P10, P11)의 중간 및 회전 위치(P16, P17)의 중간에서의 각 통전 전환 타이밍(tw2)도 마찬가지로, 각각, 직전의 시간 간격(t21)과 직전의 시간 간격(t26)을 이용하여, 경과 시간{(t21/2)+(t26/4)}을 연산하고, 직전의 위치 검출 신호(p3)로부터, 이 경과 시간만큼 지연된 타이밍이 된다.
회전 위치(P5, P6)의 중간에서의 통전 전환 타이밍(tv2)은, 회전 위치(P4)에 서의 위치 검출 신호(p2)를 기준으로 하여, 이 위치 검출 신호(p2)로부터 경과 시간{(t26/2)+(t23/4)}만큼 지연된 타이밍이 된다. 상기 시간(t26/2)은, 회전 위치(P2)에서의 위치 검출 신호(p6)와 회전 위치(P4)에서의 위치 검출 신호(p2) 사이의 시간 간격(t26)에 1/2을 승산함에 의해 얻어진다. 또한, 상기 시간(t23/4)은, 회전 위치(P3)에서의 위치 검출 신호(p3)와 회전 위치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5) 사이의 시간 간격(t23)에 1/4을 승산함에 의해 얻어진다. 회전 위치(P11, P12)의 중간 및 회전 위치(P17, P18) 중간에서의 각 통전 전환 타이밍(tv2)도 마찬가지로, 각각, 직전의 시간 간격(t26)과 직전의 시간 간격(t23)을 이용하여, 경과 시간{(t26/2)+(t23/4)}을 연산하고, 직전의 위치 검출 신호(p2)로부터, 이 경과 시간만큼 지연된 타이밍 된다.
회전 위치(P6, P7)의 중간에서의 통전 전환 타이밍(tu1)은, 회전 위치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5)를 기준으로 하여, 이 위치 검출 신호(p5)로부터 경과 시간{(t23/2)+(t22/4)}만큼 지연된 타이밍이 된다. 상기 시간(t23/2)은, 회전 위치(P3)에서의 위치 검출 신호(p3)와 회전 위치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5) 사이의 시간 간격(t23)에 1/2을 승산함에 의해 얻어진다. 또한, 상기 시간(t22/4)은, 회전 위치(P4)에서의 위치 검출 신호(p2)와 회전 위치(P6)에서의 위치 검출 신호(p4) 사이의 시간 간격(t22)에 1/4을 승산함에 의해 얻어진다. 회전 위치(P12, P13)의 중간 및 회전 위치(P18)와 다음의 기간(Tn+1)의 회전 위치(P1)의 중간에서의 통전 전환 타이밍(tu1)도 마찬가지로, 각각, 직전의 시간 간격(t23)과 직전의 시간 간격(t22)을 이용하여, 경과 시간{(t23/2)+(t22/4)}을 연산하고, 직전의 위치 검출 신호(p5)로부터, 이 경과 시간만큼 지연된 타이밍이 된다.
회전 위치(P7, P8)의 중간에서의 통전 전환 타이밍(tw1)은, 회전 위치(P6)에서의 위치 검출 신호(p4)를 기준으로 하여, 이 위치 검출 신호(p4)로부터 경과 시간{(t22/2)+(t25/4)}만큼 지연된 타이밍이 된다. 상기 시간(t22/2)은, 회전 위치(P4)에서의 위치 검출 신호(p2)와 회전 위치(P6)에서의 위치 검출 신호(p4) 사이의 시간 간격(t22)에 1/2을 승산함에 의해 얻어진다. 또한, 상기 시간(t25/4)은, 회전 위치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5)와 회전 위치(P7)에서의 위치 검출 신호(p1) 사이의 시간 간격(t25)에 1/4을 승산함에 의해 얻어진다. 회전 위치(P13, P14)의 중간 및 회전 위치(P1, P2)의 중간에서의 각 통전 전환 타이밍(tw1)도 마찬가지로, 각각, 직전의 시간 간격(t22)과 직전의 시간 간격(t25)을 이용하여, 경과 시간{(t22/2)+(t25/4)}을 연산하고, 직전의 위치 검출 신호(p4)로부터, 이 경과 시간만큼 지연된 타이밍이 된다.
회전 위치(P8, P9)의 중간에서의 통전 전환 타이밍(tv1)은, 회전 위치(P7)에서의 위치 검출 신호(p1)를 기준으로 하여, 이 위치 검출 신호(p1)로부터 경과 시간{(t25/2)+(t24/4)}만큼 지연된 타이밍이 된다. 상기 시간(t25/2)은, 회전 위치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5)와 회전 위치(P7)에서의 위치 검출 신호(p1) 사이의 시간 간격(t25)에 1/2을 승산함에 의해 얻어진다. 또한, 상기 시간(t24/4)은, 회전 위치(P6)에서의 위치 검출 신호(p4)와 회전 위치(P8)에서의 위치 검출 신호(p6) 사이의 시간 간격(t24)에 1/4을 승산함에 의해 얻어진다. 회전 위치(P14, p15)의 중간 및 회전 위치(P2, P3)의 중간에서의 각 통전 전환 타이밍(tv1)도 마찬 가지로, 각각, 직전의 시간 간격(t25)과 직전의 시간 간격(t24)을 이용하여, 경과 시간{(t25/2)+(t24/4)}을 연산하고, 직전의 위치 검출 신호(p1)로부터, 이 경과 시간만큼 지연된 타이밍이 된다.
종래의 3상 브러시레스 모터의 제어 장치에서는, 회전 위치(P1 내지 P18)의 각각에서 순차로 발생하는 위치 검출 신호중에서, 서로 인접하는 2개의 위치 검출 신호 사이의 시간 간격(t0)을 연산하고, 이 시간 간격(t0)을 이용하여, 통전 전환 타이밍을 결정한다. 환언하면, 단지 하나의 구간(q)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호를 순차로 선택하고, 그들 사이의 시간 간격(t0)을 연산하는 것이고, 선택되는 2개의 위치 검출 신호(px, py) 사이에 존재하는 구간 수(Q)는 1이다. 이 시간 간격(t0)에 의거하여 복수의 통전 전환 타이밍을 결정하는 종래 기술에서는, 위치 센서(PA, PB, PC)의 설치 위치의 오차가, 복수의 통전 전환 타이밍에 크게 영향을 준다.
이에 대해, 실시 형태 1에서는, 복수의 시간 간격(t21 내지 t26)이, 각각, 연속하는 2개의 구간(q)을 더하여 합친 가산 구간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(px, py) 사이의 시간 간격이 되고, 이들의 복수의 시간 간격(t21 내지 t26)과, 복수의 위치 검출 신호(p1 내지 p6)에 의거하여, 복수의 통전 전환 타이밍(tu2, tw2, tv2, tu1, tw1, tv1)이 각각 결정된다. 복수의 시간 간격(t21 내지 t26)은, 각각 시간 간격(t0)을 실질적으로 2배한 시간 간격을 갖는다. 이 시간 간격(t0)을 실질적으로 2배한 시간 간격(t21 내지 t26)에 1/2, 1/4을 승산한 값을 이용하여, 복수의 통전 전환 타이밍을 결정함에 의해, 위치 센서(PA, PB, PC)의 부착 위치에 오차가 생긴 경우에도그 오차가 평균화되기 때문에, 그 영향이 저감된다. 또한, 위치 검출용 로터(41)의 영구자석(m1 내지 m6)의 배치 오차에 수반하는 착자 위치의 오차에 대해서도, 마찬가지로, 그 영향을 저감할 수 있다. 위치 검출용 로터(41)에 대신하여, 로터(20)를 겸용하는 것에서도, 마찬가지로, 영구자석(M1 내지 M6)의 배치 오차에 수반하는 착자 위치의 오차의 영향을 저감할 수 있다.
도 6은, 3상 브러시레스 모터(10)에서, 위치 센서(PA, PB, PC)중의 하나의 위치 센서의 부착 위치에, 2도의 각도 오차가 생긴 경우에 있어서의 통전 전환 타이밍의 변화를 실측한 그래프이다. 3상 브러시레스 모터(10)는, 실시 형태 1과 같은 6극 9승롯의 3상 브러시레스 모터로 하고 있다. 도 6의 횡축은 회전 위치(P1 내지 P18)를 나타내고, 종축은 통전 전환 타이밍의 전기각(電氣角)을 나타낸다. 6극 9슬롯의 3상 브러시레스 모터(10)에서는, 회전 위치(P1 내지 p18)에 대응하는 통전 전환 타이밍 사이의 전기각은, 20도로 유지되는 것이 이상이지만, 하나의 위치 센서의 부착 위치에 2도의 각도 오차가 생긴 결과, 회전 위치(P1 내지 P18)에 대응하는 복수의 통전 전환 타이밍이, θe=20을 중심으로 변동하고 있다.
도 6에서, 기호 ◇로 도시하는 특성(C1)은, 실시 형태 1에 대응하는 특성이고, 기호 △로 도시하는 특성(C0)은, 종래 제어에 대응하는 특성이다. 종래 제어에서는, 복수의 시간 간격(t0)과 복수의 위치 검출 신호를 이용하여, 복수의 통전 전환 타이밍을 결정하고 있고, 특성(C0)에 도시하는 바와 같이, 통전 전환 타이밍의 변동폭은, 16도부터 23도의 범위로 되어 있다. 이에 대해, 실시 형태 1의 제어에서는, 시간 간격(t0)의 실질적으로 2배에 상당하는 시간 간격(t21 내지 t26)과, 위치 검출 신호(p1 내지 p6)에 의거하여, 복수의 통전 전환 타이밍을 결정하고 있고, 특성(C1)에 도시하는 바와 같이, 통전 전환 타이밍의 변동폭은, 약 18도부터 23도의 범위로 억제된다.
도 7은, 2개의 위치 검출 신호(px, py) 사이에서의 구간 수(Q)와, 그것에 대응한 통전 전환 타이밍의 전기각 변동폭의 관계를 실측한 그래프이다. 도 7의 그래프에서도, 3상 브러시레스 모터(10)는, 실시 형태 1과 같은 6극 9슬럿의 3상 브러시레스 모터로 하고 있다. 도 7의 횡축은 구간 수(Q)를 나타내고, 종축은 통전 전환 타이밍의 전기각 변동폭을 나타낸다. 특성(D1)은, 위치 센서(PA, PB, PC)중의 하나의 위치 센서의 부착 위치에 1도의 각도 오차가 생긴 경우의 특성, 특성(D2)은, 하나의 위치 센서의 부착 위치에 2도의 각도 오차가 생긴 경우의 특성, 또한 특성(D3)은, 하나의 위치 센서의 부착 위치에 3도의 각도 오차가 생긴 경우의 특성이다.
특성(D1)에 관해, Q=1에 상당하는 종래 기술에서는, 통전 전환 타이밍의 전기각 변동폭은, 약 10.5도로 됨에 대해, Q=2로 한 실시 형태 1에서는, 통전 전환 타이밍의 전기각 변동폭은, 약 8.0도로 억제된다. 특성(D2)에 관해, Q=1에 상당하는 종래 기술에서는, 통전 전환 타이밍의 전기각 변동폭은, 약 7도로 됨에 대해, Q=2로 한 실시 형태 1에서는, 통전 전환 타이밍의 전기각 변동폭은, 약 5.5도로 억제된다. 특성(D3)에 관해, Q=1에 대응하는 종래 기술에서는, 통전 전환 타이밍의 전기각 변동폭은, 약 3.5도로 됨에 대해, Q=2로 한 실시 형태 1에서는, 통전 전환 타이밍의 전기각 변동폭은 약 3.0도로 억제된다.
도 6, 도 7은, 모두 위치 센서의 부착 위치에 오차가 생긴 경우의 그래프이지만, 위치 검출용 로터(41)의 영구자석(m1 내지 m6)의 배치의 오차가 생긴 경우, 또는 로터(20)를 겸용하여 위치 검출을 행하는 것에 있어서, 로터(20)의 영구자석(M1 내지 M6)의 배치에 오차가 생긴 경우에도마찬가지 특성을 얻을 수 있고, 실시 형태 1에서는, 오차에 의한 통전 전환 타이밍의 변동을 억제할 수 있다.
실시 형태 1에서는, 구간 수(Q)가 2이고, 이 구간 수(Q)가 짝수이다. 구간 수(Q)가, 짝수이기 때문에, 복수의 각 시간 간격(t21, t23, t25)을 결정하는 2개의 위치 검출 신호(px, py)는, 위치 검출 신호(p1, p3, p5)중에서 선택된다. 위치 검출 신호(p1, p3, p5)는, 모두, 로터(20)의 회전에 수반하여, 같은 극성의 자속밀도의 변화를 주는 에지, 즉 S극으로부터 N극으로 변화하는 에지(ea, ec, ee)가, 위치 센서(PA, PB, PC)와 대향한 때에 발생하기 때문에, 각 시간 간격(t21, t23, t25)을, 보다 정확하게 연산할 수 있다. 또한 복수의 시간 간격(t22, t24, t26)을 결정하는 2개의 위치 검출 신호(px, py)는, 위치 검출 신호(p2, p4, p6)중에서 선택된다. 위치 검출 신호(p2, p4, p6)는, 모두, 로터(20)의 회전에 수반하여, 같은 극성의 자속밀도의 변화를 주는 에지, 즉 N극으로부터 S극으로 변화하는 에지(eb, ed, ef)가, 위치 센서(PA, PB, PC)와 대향한 때에 발생하기 때문에, 각 시간 간격(t22, t24, t26)도, 보다 정확하게 연산할 수 있다.
도 8(a)는, 위치 센서(PA)에 대응한 출력 신호(SA)와, 그것에 대응하는 자속밀도의 변화를 예시한다. 다른 위치 센서(SB, SC)에 대해서도, 마찬가지이다. 위치 센서(SA)의 센서 출력(pA)은, 도 8(a)에 도시하는 자속밀도의 변화와 거의 같은 변 화를 나타낸다. 도 8(b)은, 위치 센서(PA)에 대응하는 위치 검출 신호 발생기(42)의 출력 신호(SA)에 포함되는 위치 검출 신호(p1, p2)를 나타낸다. 도 8(a)에 도시하는 자속밀도의 변화에 있어서, 에지(ea, ec, ee)에 대응하는 위치에서는, 상승 구배(su)를 갖고 자속밀도가 N극측으로 상승하고, 에지(eb, ed, ef)에 대응하는 위치에서는, 역으로, 하강 경사(sd)를 갖고서 자속밀도가 S극측으로 저하한다. 위치 검출 신호 발생기(42)는, 검출 레벨(a, b)을 가지며, 자속밀도가 N극측으로 상승하는 경우에는, 상승 구배(su)의 도중에서 자속밀도가 레벨(a)까지 상승한 때에 위치 검출 신호(p1)를 발생하고, 또한 자속밀도가 S극측으로 저하되는 경우에는, 하강 경사(sd)의 도중에 자속밀도가 레벨(b)까지 저하된 때에, 위치 검출 신호(p2)를 발생한다. 자속밀도의 변화가 상승 구배(su)와, 하강 경사(sd)를 가지며, 또한 위치 검출 신호 발생기(42)가 검출 레벨(a, b)을 갖기 때문에, 결과로서, 위치 검출 신호(p1)와 다음의 위치 검출 신호(p2) 사이에서의 시간 간격(ta)과, 위치 검출 신호(p2)와 다음의 위치 검출 신호(p1) 사이에서의 시간 간격(tb)이 서로 어긋나 tb>ta의 관계가 된다.
종래 기술은, 구간 수(Q)가 1이고, 상승 구배(su)에서 얻어진 위치 검출 신호와 하강 경사(sd)에서 얻어진 위치 검출 신호와의 사이에서 시간 간격(t0)이 연산되는 상태와, 상승 구배(su)에서 얻어진 2개의 위치 검출 신호 사이에서 시간 간격(t0)이 연산되는 상태와, 하강 경사(sd)에서 얻어진 2개의 위치 검출 신호 사이에서 시간 간격(t0)이 연산된 상태의 3개의 상태가 혼재하고, 그 결과, 시간 간격(t0)에, 자속밀도의 변화의 구배에 수반하는 편차가 생긴다. 이에 대해, 실시 형 태 1에서는, 구간 수(Q)가 2이고, 복수의 각 시간 간격(t21, t23, t25)은, 모두, 상승 구배(su)에서 얻어진 위치 검출 신호(p1, p3, p5)중의 2개의 위치 검출 신호 사이에서 연산되고, 또한, 복수의 각 시간 간격(t22, t24, t26)은, 모두 하강 경사(sd)에서 얻어진 위치 검출 신호(p2, p4, p6)중의 2개의 위치 검출 신호 사이에서 연산되기 때문에, 시간 간격(t21 내지 t26)에는, 자속밀도의 변화의 구배에 수반하는 편차가 적어지고, 통전 전환 타이밍의 변동을 보다 작게 억제할 수 있다.
(실시 형태 2)
실시 형태 1은, 시간 간격 연산 모드 설정 수단(135)이, 외부 지령(TO)에 의거하여, Q=2의 시간 간격 연산 모드 지령(TQ)을 시간 간격 연산 수단(133)에 주고, 시간 간격 연산 수단(133)이, 연속하는 2개의 구간(q)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(px, py) 사이에서, 각각 시간 간격(t21 내지 t26)을 연산하도록 하였지만, 실시 형태 2는, 시간 간격 연산 모드 설정 수단(135)이, 외부 지령(TO)에 의거하여, Q=3의 시간 간격 연산 모드 지령(TQ)을 시간 간격 연산 수단(133)에 주고, 시간 간격 연산 수단(133)이, 연속하는 3개의 구간(q)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(px, py) 사이에서 각각 시간 간격(31 내지 t36)을 연산한다. 그 밖은, 실시 형태 1과 마찬가지로 구성된다.
도 9는, 실시 형태 2의 동작 설명용 타이밍도이다. 이 도 9의 횡축의 회전 위치(P1 내지 P18)는, 도 5와 같고, 또한 도 9(a) 내지 (j)에 도시된 각 신호 파형도 도 5와 같다. 실시 형태 2에서는, 시간 간격 연산 수단(133)은, 도 9(a), (b), (c)에 부기된 각 시간 간격(31 내지 t36)을 순차로 연산한다. 이들의 각 시간 간 격(t31 내지 t36)에 관해 구체적으로 설명한다.
우선 시간 간격(t31)은, 회전 위치(P1)에서의 위치 검출 신호(p1)와 회전 위치(P4)에서의 위치 검출 신호(p2) 사이, 회전 위치(P7)에서의 위치 검출 신호(p1)와 회전 위치(P10)에서의 위치 검출 신호(p2) 사이 및 회전 위치(P13)에서의 위치 검출 신호(p1)와 회전 위치(P16)에서의 위치 검출 신호(p2) 사이에서 각각 연산된다. 이들의 각 시간 간격(t31)은, Q=3, 위치 검출 신호(px=p1, py=p2)로 설정하고, 연속하는 3개의 구간(q)을 더하여 합친 가산 구간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(p1, p2)를 선택하고, 그들 사이의 시간 간격을 연산함에 의해 얻어진다.
시간 간격(t32)은, 회전 위치(P4)에서의 위치 검출 신호(p2)와 회전 위치(P7)에서의 위치 검출 신호(p1) 사이, 회전 위치(P10)에서의 위치 검출 신호(p2)와 회전 위치(P13)에서의 위치 검출 신호(p1) 사이 및 회전 위치(P16)에서의 위치 검출 신호(p2)와 다음의 기간(Tn+1)의 회전 위치(P1)에서의 위치 검출 신호(p1) 사이에서 각각 연산된다. 이들의 각 시간 간격(t32)은, 각각 Q=3, 위치 검출 신호(px=p2, py=p1)로 설정하고, 연속하는 3개의 구간(q)을 더하여 합친 가산 구간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(p2, p1)를 선택하고, 그들 사이의 시간 간격을 연산함에 의해 얻어진다.
시간 간격(t33)은, 회전 위치(P3)에서의 위치 검출 신호(p3)와 회전 위치(P6)에서의 위치 검출 신호(p4) 사이, 회전 위치(P9)에서의 위치 검출 신호(p3)와 회전 위치(P12)에서의 위치 검출 신호(p4) 사이 및 회전 위치(P15)에서의 위치 검출 신호(p3)와 회전 위치(P18)에서의 위치 검출 신호(p4) 사이에서 각각 연산된다. 이들의 각 시간 간격(t33)은, 각각 Q=3, 위치 검출 신호(px=p3, py=p4)로 설정하고, 연속하는 3개의 구간(q)을 더하여 합친 가산 구간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(p3, p4)를 선택하고, 그들 사이의 시간 간격을 연산함에 의해 얻어진다.
시간 간격(t34)은, 앞의 기간(Tn-1)의 회전 위치(P18)에서의 위치 검출 신호(p4)와 회전 위치(P3)에서의 위치 검출 신호(p3) 사이, 회전 위치(P6)에서의 위치 검출 신호(p4)와 회전 위치(P9)에서의 위치 검출 신호(p3) 사이. 및 회전 위치(P12)에서의 위치 검출 신호(p4)와 회전 위치(P15)에서의 위치 검출 신호(p3) 사이에서 각각 연산된다. 이들의 각 시간 간격(t34)은, 각각 Q=3, 위치 검출 신호 (px=p4, py=p3)로 설정하고, 연속하는 3개의 구간(q)을 더하여 합친 가산 구간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(p4, p3)를 선택하고, 그들 사이의 시간 간격을 연산함에 의해 얻어진다.
시간 간격(t35)은, 회전 위치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5)와 회전 위치(P8)에서의 위치 검출 신호(p6) 사이, 회전 위치(P11)에서의 위치 검출 신호(p5)와 회전 위치(P14)에서의 위치 검출 신호(p6) 사이, 회전 위치(P17)에서의 위치 검출 신호(p5)와 다음 기간(Tn+1)의 최초의 위치 검출 신호(p6) 사이 및 앞의 기간(Tn-1)의 최후의 위치 검출 신호(p5)와 회전 위치(P2)에서의 위치 검출 신호(p6) 사이에서 각각 연산된다. 이들의 각 시간 간격(t35)은, 각각 Q=3, 위치 검출 신호(px=p5, py=p6)로 설정하고, 연속하는 3개의 구간(q)을 더하여 합친 가산 구 간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(p5, p6)를 선택하고, 그들 사이의 시간 간격을 연산함에 의해 얻어진다.
시간 간격(t36)은, 회전 위치(P2)에서의 위치 검출 신호(p6)와 회전 위치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5) 사이, 회전 위치(P8)에서의 위치 검출 신호(p6)와 회전 위치(P11)에서의 위치 검출 신호(p5) 사이 및 회전 위치(P14)에서의 위치 검출 신호(p6)와 회전 위치(P17)에서의 위치 검출 신호(p5) 사이에서 각각 연산된다. 이들의 각 시간 간격(t36)은, 각각 Q=3, 위치 검출 신호 신호(px=p6, py=p5)로 설정하고, 연속하는 3개의 구간(q)을 더하여 합친 가산 구간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(p6, p5)를 선택하고, 그들 사이의 시간 간격을 연산함에 의해 얻어진다.
위치 센서(PA, PB, PC)의 부착 위치에 각도 오차가 생긴 경우, 또는 위치 검출용 로터(41)의 영구자석(m1 내지 m6), 로터(20)를 위치 검출에 겸용하는 것에서는, 영구자석(M1 내지 M6)에 착자 위치에 오차가 생긴 경우에는, 위치 검출 신호(p1 내지 p16)가 발생하는 타이밍이 어긋나기 때문에, 통전 전환 타이밍(tu1, tu2, tv1, tv2, tw1, tw2)에도어긋남이 발생한다. 그러나, 실시 형태 2에서는, 시간 간격(t31, t32)은, 각각 위치 검출 신호(p1)와 위치 검출 신호(p2) 사이의 시간 간격이고, 이들의 시간 간격(t31, t32)은, 위치 센서(PA)의 부착 위치에 오차가 생겨도, 또한 영구자석(m1 내지 m6, M1 내지 M6)에 착자 위치의 오차가 생겨도, 그 오차에 영향받지 않는다. 시간 간격(t33, t34)은, 각각 위치 검출 신호(p3)와 위치 검출 신호(p4) 사이의 시간 간격이고, 또한, 시간 간격(t35, t36)은, 각각 위치 검 출 신호(p5)와 위치 검출 신호(p6) 사이의 시간 간격이고, 이들의 각 시간 간격(t33, t34, t35, t36)은, 위치 센서(PB, PC)의 부착 위치에 오차가 생겨도, 또한 영구자석(m1 내지 m6, M1 내지 M6)에 착자 위치의 오차가 생겨도, 그 오차에 영향받지 않는다.
통전 전환 타이밍 연산 수단(131)은, 위치 검출 신호 발생 장치(40)의 출력 신호(SA, SB, SC)에 포함되는 복수의 위치 검출 신호(p1 내지 p6)와, 복수의 시간 간격(t31 내지 t36)에 의거하여, 복수의 통전 전환 타이밍(tw2, tv2, tu1, tw1, tv1, tu2)을 각각 결정한다. 구체적으로는, 회전 위치(P4, P5)의 중간에서의 통전 전환 타이밍(tw2)은, 회전 위치(P3)에서의 위치 검출 신호(p3)를 기준으로 하여, 이 위치 검출 신호(p3)로부터 경과 시간{(t34/3)+(t31/6)}만큼 지연된 타이밍으로 설정된다. 상기 시간(t34/3)은, 앞의 기간(Tn-1)의 회전 위치(P18)에서의 위치 검출 신호(p4)와 회전 위치(P3)에서의 위치 검출 신호(p3) 사이의 시간 간격(t34)에 1/3을 승산함에 의해 얻어진다. 또한, 상기 시간(t31/6)은, 회전 위치(P1)에서의 위치 검출 신호(p1)와 회전 위치(P4)에서의 위치 검출 신호(p2) 사이의 시간 간격(t31)에 1/6을 승산함에 의해 얻어진다. 회전 위치(P10, P11)의 중간 및 회전 위치(P16, P17)의 중간에서의 각 통전 전환 타이밍(tw2)도 마찬가지로, 각각 직전의 시간 간격(t34)과 직전의 시간 간격(t31)을 이용하여, 경과 시간{(t34/3)+(t31/6)}을 연산하고, 직전의 위치 검출 신호(p3)로부터, 이 경과 시간만큼 지연된 타이밍이 된다.
회전 위치(P5, P6)의 중간에서의 통전 전환 타이밍(tv2)은, 회전 위치(P4)에 서의 위치 검출 신호(p2)를 기준으로 하여, 이 위치 검출 신호(p2)로부터 경과 시간{(t31/3)+(t36/6)}만큼 지연된 타이밍으로 설정된다. 상기 시간(t31/3)은, 회전 위치(P1)에서의 위치 검출 신호(p1)와 회전 위치(P4)에서의 위치 검출 신호(p2) 사이의 시간 간격(t31)에 1/3을 승산함에 의해 얻어진다. 또한, 상기 시간(t36/6)은, 회전 위치(P2)에서의 위치 검출 신호(p6)와 회전 위치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5) 사이의 시간 간격(t36)에 1/6을 승산함에 의해 얻어진다. 회전 위치(P11, P12)의 중간 및 회전 위치(P17, P18)의 중간에서의 각 통전 전환 타이밍(tv2)도 마찬가지로, 각각, 직전의 시간 간격(t31)과 직전의 시간 간격(t36)을 이용하여, 경과 시간{(t31/3)+(t36/6)}을 연산하고, 직전의 위치 검출 신호(p2)로부터, 이 경과 시간만큼 지연된 타이밍이 된다.
회전 위치(P6, P7)의 중간에서의 통전 전환 타이밍(tu1)은, 회전 위치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5)를 기준으로 하여, 이 위치 검출 신호(p5)로부터 경과 시간{(t36/3)+(t33/6)}만큼 지연된 타이밍이 된다. 상기 시간(t36/3)은, 회전 위치(P2)에서의 위치 검출 신호(p6)와 회전 위치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5) 사이의 시간 간격(t36)에 1/3을 승산함에 의해 얻어진다. 또한, 상기 시간(t33/6)은, 회전 위치(P3)에서의 위치 검출 신호(p3)와 회전 위치(P6)에서의 위치 검출 신호(p4) 사이의 시간 간격(t33)에 1/6을 승산함에 의해 얻어진다. 회전 위치(P12, P13)의 중간 및 회전 위치(P18)와 다음의 기간(Tn+1)의 회전 위치(P1)의 중간에서의 각 통전 전환 타이밍(tu1)도 마찬가지로, 각각, 직전의 시간 간격(t36)과 직전의 시간 간격(t33)을 이용하여, 경과 시간(t36/3)+(t33/6)}을 연산하고, 직전의 위 치 검출 신호(p5)로부터, 이 경과 시간만큼 지연된 타이밍 된다.
회전 위치(P7, P8)의 중간에서의 통전 전환 타이밍(tw1)은, 회전 위치(P6)에서의 위치 검출 신호(p4)를 기준으로 하여, 이 위치 검출 신호(p4)로부터 경과 시간{(t33/3)+(t32/6)}만큼 지연된 타이밍이 된다. 상기 시간(t33/3)은, 회전 위치(P3)에서의 위치 검출 신호(p3)와 회전 위치(P6)에서의 위치 검출 신호(p4) 사이의 시간 간격(t33)에 1/3을 승산함에 의해 얻어진다. 또한, 상기 시간(t32/6)은, 회전 위치(P4)에서의 위치 검출 신호(p2)와 회전 위치(P7)에서의 위치 검출 신호(p1) 사이의 시간 간격(t32)에 1/6을 승산함에 의해 얻어진다. 회전 위치(P13, P14)의 중간 및 회전 위치(P1)와 회전 위치(P2)의 중간에서의 각 통전 전환 타이밍(tw1)도 마찬가지로, 각각, 직전의 시간 간격(t33)과 직전의 시간 간격(t32)을 이용하여, 경과 시간{(t33/3)+(t32/6)}을 연산하고, 직전의 위치 검출 신호(p4)로부터, 이 경과 시간만큼 지연된 타이밍이 된다.
회전 위치(P8, P9)의 중간에서의 통전 전환 타이밍(tv1)은, 회전 위치(P7)에서의 위치 검출 신호(p1)를 기준으로 하여, 이 위치 검출 신호(p1)로부터 경과 시간{(t32/3)+(t35/6)}만큼 지연된 타이밍이 된다. 상기 시간(t32/3)은, 회전 위치(P4)에서의 위치 검출 신호(p2)와 회전 위치(P7)에서의 위치 검출 신호(p1) 사이의 시간 간격(t32)에 1/3을 승산함에 의해 얻어진다. 또한, 상기 시간(t35/6)은, 회전 위치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5)와 회전 위치(P8)에서의 위치 검출 신호(p6) 사이의 시간 간격(t35)에 1/6을 승산함에 의해 얻어진다. 회전 위치(P14, p15)의 중간 및 회전 위치(P2, P3)의 중간에 있어서의 각 통전 전환 타이밍(tv1)도 마찬가지로, 각각, 직전의 시간 간격(t32)과 직전의 시간 간격(t35)을 이용하여, 경과 시간{(t32/3)+(t35/6)}을 연산하고, 직전의 위치 검출 신호(p1)로부터, 이 경과 시간만큼 지연된 타이밍이 된다.
회전 위치(P9, P10)의 중간에서의 통전 전환 타이밍(tu2)은, 회전 위치(P8)에서의 위치 검출 신호(p6)를 기준으로 하여, 이 위치 검출 신호(p6)로부터 경과 시간{(t35/3)+(t34/6)}만큼 지연된 타이밍이 된다. 상기 시간(t35/3)은, 회전 위치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5)와 회전 위치(P8)에서의 위치 검출 신호(p6) 사이의 시간 간격(t35)에 1/3을 승산함에 의해 얻어진다. 또한, 상기 시간(t34/6)은, 회전 위치(P6)에서의 위치 검출 신호(p4)와 회전 위치(P9)에서의 위치 검출 신호(p3) 사이의 시간 간격(t34)에 1/6을 승산함에 의해 얻어진다. 회전 위치(P15, P16)의 중간 및 회전 위치(P3, P4)의 중간에서의 각 통전 전환 타이밍(tu2)도 마찬가지로, 각각, 직전의 시간 간격(t35)과 직전의 시간 간격(t34)을 이용하여, 경과 시간{(t35/3)+(t34/6)}을 연산하고, 직전의 위치 검출 신호(p6)로부터, 이 경과 시간만큼 지연된 타이밍이 된다.
실시 형태 2는, 연속하는 3개의 구간(q)을 더하여 합친 가산 기간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(px, py)를 선택하고, 그들 사이에서 각각 복수의 시간 간격(t31 내지 t36)을 연산하고, 이들의 복수의 시간 간격(31 내지 t36)과, 복수의 위치 검출 신호(p1 내지 p6)에 의거하여, 복수의 통전 전환 타이밍을 결정한다. 시간 간격(t31 내지 t36)은, 위치 센서(PA, PB, PC)의 부착 위치의 각도 오차의 영향을 받지 않기 때문에, 복수의 각 통전 전환 타이밍은, 위치 센서(PA, PB)PC의 부착 위치의 각도 오차와, 영구자석(M1 내지 M6) 또는 영구자석(M1 내지 M6)의 착자 위치의 오차만에 의존하여 변동하는 결과로 되고, 통전 전환 타이밍의 변동을 보다 작게 억제할 수 있다.
도 6의 기호 ○로 표시하는 특성(C2) 및 도 7의 Q=3은, 실시 형태 2에 대응한다. 도 6의 특성(C2)에서는, 각 통전 전환 타이밍 사이의 전기각은, 18도와 22도 사이에서 변동하는 결과로 되고, 종래 기술의 특성(C0)에 비하여, 각 통전 전환 타이밍의 전기각의 변동이 작아진다. 도 7의 Q=3에서는, 특성(D1)에서의 통전 전환 타이밍의 전기각 변동폭이 6도, 특성(D2)에서의 통전 전환 타이밍의 전기각 변동폭이 4도, 특성(D3)에서의 통전 전환 타이밍의 전기각 변동폭이 2도로, 각각 억제된다.
(실시 형태 3)
이 실시 형태 3에서는, 시간 간격 연산 모드 설정 수단(135)이, 외부 지령(TO)에 의거하여, Q=4의 시간 간격 연산 모드 지령(TQ)을 시간 간격 연산 수단(133)에 주고, 시간 간격 연산 수단(133)이, 연속하는 4개의 구간(q)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(px, py) 사이에서 각각 시간 간격(t41 내지 t46)을 연산한다. 그 밖은, 실시 형태 1과 마찬가지로 구성된다.
도 10은, 실시 형태 3의 동작 설명용 타이밍도이다. 이 도 10의 횡축의 회전 위치(P1 내지 P18)는, 도 5와 같고, 또한 도 10(a) 내지 (j)에 도시된 신호 파형도 도 5와 같다. 시간 간격 연산 수단(133)은, 도 10(a), (b), (c)에 부기된 각 시간 간격(t41 내지 t46)을 순차로 연산한다. 이들의 시간 간격(t41 내지 t46)에 관해 구체적으로 설명한다.
우선 시간 간격(t41)은, 회전 위치(P1)에서의 위치 검출 신호(p1)와 회전 위치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5) 사이, 회전 위치(P7)에서의 위치 검출 신호(p1)와 회전 위치(P11)에서의 위치 검출 신호(p5) 사이 및 회전 위치(P13)에서의 위치 검출 신호(p1)와 회전 위치(P17)에서의 위치 검출 신호(p5) 사이에서 각각 연산된다. 이들의 각 시간 간격(t41)은, 각각 Q=4, 위치 검출 신호(px=p1, py=p5)로 설정하고, 연속하는 4개의 구간(q)을 더하여 합친 가산 구간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(p1, p5)를 선택하고, 그들 사이의 시간 간격을 연산함에 의해 얻어진다.
시간 간격(t42)은, 회전 위치(P4)에서의 위치 검출 신호(p2)와 회전 위치(P8)에서의 위치 검출 신호(p6) 사이, 회전 위치(P10)에서의 위치 검출 신호(p2)와 회전 위치(P14)에서의 위치 검출 신호(p6) 사이, 회전 위치(P16)에서의 위치 검출 신호(p2)와 다음의 기간(Tn+1)의 최초의 위치 검출 신호(p6) 사이 및 앞의 기간(Tn-1)의 최후의 위치 검출 신호(p2)와 회전 위치(P2)에서의 위치 검출 신호(p6) 사이에서 각각 연산된다. 이들의 각 시간 간격(t42)은, 각각 Q=4, 위치 검출 신호(px=p2, py=p6)로 설정하고, 연속하는 4개의 구간(q)을 더하여 합친 가산 구간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(p2, p6)를 선택하고, 그들 사이의 시간 간격을 연산함에 의해 얻어진다.
시간 간격(t43)은, 회전 위치(P3)에서의 위치 검출 신호(p3)와 회전 위치(P7)에서의 위치 검출 신호(p1) 사이, 회전 위치(P9)에서의 위치 검출 신호(p3) 와 회전 위치(P13)에서의 위치 검출 신호(p1) 사이, 회전 위치(P15)에서의 위치 검출 신호(p3)와 다음의 기간(Tn+1)의 회전 위치(P1)에서의 위치 검출 신호(p1) 사이 및 앞의 기간(Tn-1)의 최후의 위치 검출 신호(p3)와 회전 위치(P1)에서의 위치 검출 신호(p1) 사이에서 각각 연산된다. 이들의 시간 간격(t43)은, 각각 Q=4, 위치 검출 신호(px=p3, py=p1)로 설정하고, 연속하는 4개의 구간(q)을 더하여 합친 가산 구간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(p3, p1)를 선택하고, 그들 사이의 시간 간격을 연산함에 의해 얻어진다.
시간 간격(t44)은, 기간(Tn-1)의 회전 위치(P18)에서의 위치 검출 신호(p4)와 회전 위치(P4)에서의 위치 검출 신호(p2) 사이, 회전 위치(P6)에서의 위치 검출 신호(p4)와 회전 위치(P10)에서의 위치 검출 신호(p2) 사이 및 회전 위치(P12)에서의 위치 검출 신호(p4)와 회전 위치(P16)에서의 위치 검출 신호(p2) 사이에서 각각 연산된다. 이들의 각 시간 간격(t44)은, 각각 Q=4, 위치 검출 신호 신호(px=p4, py=p2)로 설정하고, 연속하는 4개의 구간(q)을 더하여 합친 가산 구간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(p4, p2)를 선택하고, 그들 사이의 시간 간격을 연산함에 의해 얻어진다.
시간 간격(t45)은, 앞의 기간(Tn-1)의 최후의 위치 검출 신호(p5)와 회전 위치(P3)에서의 위치 검출 신호(p3) 사이, 회전 위치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5)와 회전 위치(P9)에서의 위치 검출 신호(p3) 사이 및 회전 위치(P11)에서의 위치 검출 신호(p5)와 회전 위치(P15)에서의 위치 검출 신호(p3) 사이에서 각각 연산된다. 이들의 각 시간 간격(t45)은, 각각 Q=4, 위치 검출 신호(px=p5, py=p3)로 설정 하고, 연속하는 4개의 구간(q)을 더하여 합친 가산 구간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(p5, p3)를 선택하고, 그들 사이의 시간 간격을 연산함에 의해 얻어진다.
시간 간격(t46)은, 회전 위치(P2)에서의 위치 검출 신호(p6)와 회전 위치(P6)에서의 위치 검출 신호(p4) 사이, 회전 위치(P8)에서의 위치 검출 신호(p6)와 회전 위치(P12)에서의 위치 검출 신호(p4) 사이 및 회전 위치(P14)에서의 위치 검출 신호(p6)와 회전 위치(P18)에서의 위치 검출 신호(p4) 사이에서 각각 연산된다. 이들의 각 시간 간격(t46)은, 각각 Q=4, 위치 검출 신호 신호(px=p6, py=p4)로 설정하고, 연속하는 4개의 구간(q)을 더하여 합친 가산 구간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(p6, p4)를 선택하고, 그들 사이의 시간 간격을 연산함에 의해 얻어진다.
위치 센서(PA, PB, PC)의 부착 위치에 각도 오차가 생긴 경우, 또는 위치 검출용 로터(41)의 영구자석(m1 내지 m6), 로터(20)를 위치 검출에 겸용하는 것에서는, 영구자석(M1 내지 M6)에 착자 위치의 오차가 생긴 경우에는, 각 위치 검출 신호(p1 내지 p6)가 발생하는 타이밍이 어긋나기 때문에, 각 통전 전환 타이밍(tu1, tu2, tv1, tv2, tw1, tw2)에도어긋남이 발생한다. 또한, 복수의 시간 간격(t41)은, 각각 위치 검출 신호(p1)와 위치 검출 신호(p5) 사이의 시간 간격이고, 이들의 각 시간 간격(t41)은, 위치 센서(PC, PA) 사이의 각도(θca)에 의존한다. 복수의 시간 간격(t42)은, 각각 위치 검출 신호(p2)와 위치 검출 신호(p6) 사이의 시간 간격이고, 이들의 각 시간 간격(t42)도, 위치 센서(PC, PA) 사이의 각도(θca)에 의존한 다. 복수의 시간 간격(t43)은, 각각 위치 검출 신호(p3)와 위치 검출 신호(p1) 사이의 시간 간격이고, 이들의 각 시간 간격(t43)은, 위치 센서(PA, PB) 사이의 각도(θab)에 의존한다. 복수의 시간 간격(t44)은, 각각 위치 검출 신호(p4)와 위치 검출 신호(p2) 사이의 시간 간격이고, 이들의 각 시간 간격(t44)도, 위치 센서(PA, PB) 사이의 각도(θab)에 의존한다. 복수의 시간 간격(t45)은, 각각 위치 검출 신호(p5)와 위치 검출 신호(p3) 사이의 시간 간격이고, 이들의 각 시간 간격(t45)은, 위치 센서(PB, PC) 사이의 각도(θbc)에 의존한다. 복수의 시간 간격(t46)은, 각각 위치 검출 신호(p6)와 위치 검출 신호(p4) 사이의 시간 간격이고, 이들의 각 시간 간격(t46)도, 위치 센서(PB, PC) 사이의 각도(θbc)에 의존한다.
통전 전환 타이밍 연산 수단(131)은, 위치 검출 신호 발생 장치(40)의 출력 신호(SA, SB, SC)에 포함되는 복수의 위치 검출 신호(p1 내지 p6)와, 복수의 시간 간격(t41 내지 t46)에 의거하여, 복수의 통전 전환 타이밍(tu1, tw1, tv1, tu2, tw2, tv2)을 각각 결정한다. 구체적으로는, 회전 위치(P6, P7)의 중간에서의 통전 전환 타이밍(tu1)은, 회전 위치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5)를 기준으로 하여, 이 위치 검출 신호(p5)로부터 경과 시간{(t41/4)+(t46/8)}만큼 지연된 타이밍으로 설정된다. 상기 시간(t41/4)은, 회전 위치(P1)에서의 위치 검출 신호(p1)와 회전 위치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5) 사이의 시간 간격(t41)에 1/4을 승산함에 의해 얻어진다. 또한, 상기 시간(t46/8)은, 회전 위치(P2)에서의 위치 검출 신호(p6)와 회전 위치(P6)에서의 위치 검출 신호(p4) 사이의 시간 간격(t46)에 1/8을 승산함에 의해 얻어진다. 회전 위치(P12, P13)의 중간 및 회전 위치(P18)와 다음의 기 간(Tn+1)의 회전 위치(P1)의 중간에서의 각 통전 전환 타이밍(tu1)도 마찬가지로, 각각, 직전의 시간 간격(t41)과 직전의 시간 간격(t46)을 이용하여, 경과 시간{(t41/4)+(t46/8)}을 연산하고, 직전의 위치 검출 신호(p5)로부터, 이 경과 시간만큼 지연된 타이밍이 된다.
회전 위치(P7, P8)의 중간에서의 통전 전환 타이밍(tw1)은, 회전 위치(P6)에서의 위치 검출 신호(p4)를 기준으로 하여, 이 위치 검출 신호(p4)로부터 경과 시간{(t46/4)+(t43/8)}만큼 지연된 타이밍으로 설정된다. 상기 시간(t46/4)은, 회전 위치(P2)에서의 위치 검출 신호(p6)와 회전 위치(P6)에서의 위치 검출 신호(p4) 사이의 시간 간격(t46)에 1/4을 승산함에 의해 얻어진다. 또한, 상기 시간(t43/8)은, 회전 위치(P3)에서의 위치 검출 신호(p3)와 회전 위치(P7)에서의 위치 검출 신호(p1) 사이의 시간 간격(t43)에 1/8을 승산함에 의해 얻어진다. 회전 위치(P13, P14)의 중간 및 회전 위치(P1, P2)의 중간에서의 각 통전 전환 타이밍(tw1)도 마찬가지로, 각각, 직전의 시간 간격(t46)과 직전의 시간 간격(t43)을 이용하여, 경과 시간{(t46/4)+(t43/8)}을 연산하고, 직전의 위치 검출 신호(p4)로부터, 이 경과 시간만큼 지연된 타이밍이 된다.
회전 위치(P8, P9)의 중간에서의 통전 전환 타이밍(tv1)은, 회전 위치(P7)에서의 위치 검출 신호(p1)를 기준으로 하여, 이 위치 검출 신호(p1)로부터 경과 시간{(t43/4)+(t42/8)}만큼 지연된 타이밍이 된다. 상기 시간(t43/4)은, 회전 위치(P3)에서의 위치 검출 신호(p3)와 회전 위치(P7)에서의 위치 검출 신호(p1) 사이의 시간 간격(t43)에 1/4을 승산함에 의해 얻어진다. 또한, 상기 시간(t42/8)은, 회전 위치(P4)에서의 위치 검출 신호(p2)와 회전 위치(P8)에서의 위치 검출 신호(p6) 사이의 시간 간격(t42)에 1/8을 승산함에 의해 얻어진다. 회전 위치(P14, p15)의 중간 및 회전 위치(P2, P3)의 중간에서의 각 통전 전환 타이밍(tv1)도 마찬가지로, 각각, 직전의 시간 간격(t43)과 직전의 시간 간격(t42)을 이용하여, 경과 시간{(t43/4)+(t42/8)}을 연산하고, 직전의 위치 검출 신호(p1)로부터, 이 경과 시간만큼 지연된 타이밍이 된다.
회전 위치(P9, P10)의 중간에서의 통전 전환 타이밍(tu2)은, 회전 위치(P8)에서의 위치 검출 신호(p6)를 기준으로 하여, 이 위치 검출 신호(p6)로부터 경과 시간{(t42/4)+(t45/8)}만큼 지연된 타이밍이 된다. 상기 시간(t42/4)은, 회전 위치(P4)에서의 위치 검출 신호(p2)와 회전 위치(P8)에서의 위치 검출 신호(p6) 사이의 시간 간격(t42)에 1/4을 승산함에 의해 얻어진다. 또한, 상기 시간(t45/8)은, 회전 위치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5)와 회전 위치(P9)에서의 위치 검출 신호(p3) 사이의 시간 간격(t45)에 1/8을 승산함에 의해 얻어진다. 회전 위치(P15, P16)의 중간 및 회전 위치(P3, P4)의 중간에서의 각 통전 전환 타이밍(tu2)도 마찬가지로, 각각, 직전의 시간 간격(t42)과 직전의 시간 간격(t45)을 이용하여, 경과 시간{(t42/4)+(t45/8)}을 연산하고, 직전의 위치 검출 신호(p6)로부터, 이 경과 시간만큼 지연된 타이밍이 된다.
회전 위치(P10, P11)의 중간에서의 통전 전환 타이밍(tw2)은, 회전 위치(P9)에서의 위치 검출 신호(p3)를 기준으로 하여, 이 위치 검출 신호(p3)로부터 경과 시간{(t45/4)+(t44/8)}만큼 지연된 타이밍이 된다. 상기 시간(t45/4)은, 회전 위 치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5)와 회전 위치(P9)에서의 위치 검출 신호(p3) 사이의 시간 간격(t45)에 1/4을 승산함에 의해 얻어진다. 또한, 상기 시간(t44/8)은, 회전 위치(P6)에서의 위치 검출 신호(p4)와 회전 위치(P10)에서의 위치 검출 신호(p2) 사이의 시간 간격(t44)에 1/8을 승산함에 의해 얻어진다. 회전 위치(P16, P17)의 중간 및 회전 위치(P4, P5)의 중간에서의 각 통전 전환 타이밍(tw2)도 마찬가지로, 각각, 직전의 시간 간격(t45)과 직전의 시간 간격(t44)을 이용하여, 경과 시간{(t45/4)+(t44/8)}을 연산하고, 직전의 위치 검출 신호(p3)로부터, 이 경과 시간만큼 지연된 타이밍이 된다.
회전 위치(P11, P12)의 중간에서의 통전 전환 타이밍(tv2)은, 회전 위치(P10)에서의 위치 검출 신호(p2)를 기준으로 하여, 이 위치 검출 신호(p2)로부터 경과 시간{(t44/4)+(t41/8)}만큼 지연된 타이밍이 된다. 상기 시간(t44/4)은, 회전 위치(P6)에서의 위치 검출 신호(p4)와 회전 위치(P10)에서의 위치 검출 신호(p2) 사이의 시간 간격(t44)에 1/4을 승산함에 의해 얻어진다. 또한, 상기 시간(t41/8)은, 회전 위치(P7)에서의 위치 검출 신호(p1)와 회전 위치(P11)에서의 위치 검출 신호(p5) 사이의 시간 간격(t41)에 1/8을 승산함에 의해 얻어진다. 회전 위치(P17, P18)의 중간 및 회전 위치(P5, P6)의 중간에서의 각 통전 전환 타이밍(tv2)도 마찬가지로, 각각, 직전의 시간 간격(t44)과 직전의 시간 간격(t41)을 이용하여, 경과 시간{(t44/4)+(t41/8)}을 연산하고, 직전의 위치 검출 신호(p2)로부터, 이 경과 시간만큼 지연된 타이밍이 된다.
실시 형태 3에서는, 복수의 시간 간격(t41 내지 t46)이, 각각 연속하는 4개 의 구간(q)을 더하여 합친 가산 구간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(px, py) 사이의 시간 간격이 되고, 이들의 복수의 시간 간격(t41 내지 t46)과, 복수의 위치 검출 신호(p1 내지 p6)에 의거하여, 복수의 통전 전환 타이밍(tu2, tw2, tv2, tu1, tw1, tv1)이 각각 결정된다. 시간 간격(t41 내지 t46)은, 각각 시간 간격(t0)을 실질적으로 4배로 한 시간 간격을 갖는다. 이 시간 간격(t0)을 실질적으로 4배로 한 시간 간격(t41 내지 t46)에, 각각 1/4, 1/8을 승산한 값을 이용하여, 복수의 통전 전환 타이밍을 결정함에 의해, 위치 센서(PA, PB, PC)의 부착 위치에 오차가 생긴 경우에도그 오차가 평균화되기 때문에, 그 영향이 저감된다. 또한, 위치 검출용 로터(41)의 영구자석(m1 내지 m6)의 배치 오차에 수반하는 착자 위치의 오차에 대해서도, 마찬가지로, 그 영향을 저감할 수 있다. 위치 검출용 로터(41)에 대신하여, 로터(20)를 겸용한 것에서도, 마찬가지로, 영구자석(M1 내지 M6)의 배치 오차에 수반하는 착자 위치의 오차의 영향을 저감할 수 있다.
실시 형태 3에서는, 구간 수(Q)가 4이고, 이 구간 수(Q)가 실시 형태 1과 마찬가지로 짝수이다. 구간 수(Q)가 짝수이기 때문에, 각 시간 간격(t41, t43, t45)을 결정하는 2개의 위치 검출 신호(px, py)는, 위치 검출 신호(p1, p3, p5)중에서 선택된다. 복수의 위치 검출 신호(p1, p3, p5)는, 모두, 로터(20)의 회전에 수반하여, 같은 극성의 자속밀도의 변화를 주는 에지, 즉 S극으로부터 N극으로 변화하는 에지(ea, ec, ee)가, 각각 위치 센서(PA, PB, PC)와 대향한 때에 발생하기 때문에, 시간 간격(t41, t43, t45)을, 보다 정확하게 연산할 수 있다. 또한 복수의 시간 간격(t42, t44, t26)을 결정하는 2개의 위치 검출 신호(px, py)는, 위치 검출 신 호(p2, p4, p6)중에서 선택된다. 복수의 위치 검출 신호(p2, p4, p6)는 모두 로터(20)의 회전에 수반하여, 같은 극성의 자속밀도의 변화를 주는 에지, 즉 N극으로부터 S극으로 변화하는 에지(eb, ed, ef)가, 각각 위치 센서(PA, PB, PC)와 대향한 때에 발생하기 때문에, 시간 간격(t42, t44, t46)도 더욱 정확하게 연산할 수 있다.
(실시 형태 4)
이 실시 형태 4에서는, 시간 간격 연산 모드 설정 수단(135)이, 외부 지령(TO)에 의거하여, Q=5의 시간 간격 연산 모드 지령(TQ)을 시간 간격 연산 수단(133)에 주고, 시간 간격 연산 수단(133)이, 연속하는 5개의 구간(q)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(px, py) 사이에서 각각 시간 간격(t51 내지 t56)을 연산한다. 그 밖은, 실시 형태 1과 마찬가지로 구성된다.
도 11은, 실시 형태 4의 동작 설명용 타이밍도이다. 이 도 11의 횡축의 회전 위치(P1 내지 p18)는, 도 5와 같고, 또한 도 11(a) 내지 (j)에 도시된 파형도 도 5와 같다. 시간 간격 연산 수단(133)은, 도 11(a), (b), (c)에 부기된 시간 간격(t51 내지 t56)을 순차로 연산한다. 이들의 시간 간격(t51 내지 t56)에 관해 구체적으로 설명한다.
우선 시간 간격(t51)은, 회전 위치(P1)에서의 위치 검출 신호(p1)와 회전 위치(P6)에서의 위치 검출 신호(p4) 사이, 회전 위치(P7)에서의 위치 검출 신호(p1)와 회전 위치(P12)에서의 위치 검출 신호(p4) 사이 및 회전 위치(P13)에서의 위치 검출 신호(p1)와 회전 위치(P18)에서의 위치 검출 신호(p4) 사이에서 각각 연산된 다. 이들의 각 시간 간격(t51)은, 각각 Q=5, 위치 검출 신호(px=p1, py=p4)로 설정하고, 연속하는 5개의 구간(q)을 더하여 합친 가산 구간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(p1, p4)를 선택하고, 그들 사이의 시간 간격을 연산함에 의해 얻어진다.
시간 간격(t52)은, 회전 위치(P4)에서의 위치 검출 신호(p2)와 회전 위치(P9)에서의 위치 검출 신호(p3) 사이, 회전 위치(P10)에서의 위치 검출 신호(p2)와 회전 위치(P15)에서의 위치 검출 신호(p3) 사이, 앞의 기간(Tn-1)의 최후의 위치 검출 신호(p2)와 회전 위치(P3)에서의 위치 검출 신호(p3) 사이 및 회전 위치(P16)에서의 위치 검출 신호(p2)와 다음의 기간(Tn+1)의 최초의 위치 검출 신호(p3) 사이에서 각각 연산된다. 이들의 각 시간 간격(t52)은, 각각 Q=5, 위치 검출 신호(px=p2, py=p3)로 설정하고, 연속하는 5개의 구간(q)을 더하여 합친 가산 구간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(p2, p3)를 선택하고, 그들 사이의 시간 간격을 연산함에 의해 얻어진다.
시간 간격(t53)은, 회전 위치(P3)에서의 위치 검출 신호(p3)와 회전 위치(P8)에서의 위치 검출 신호(p6) 사이, 회전 위치(P9)에서의 위치 검출 신호(p3)와 회전 위치(P14)에서의 위치 검출 신호(p6) 사이, 앞의 기간(Tn-1)의 최후의 위치 검출 신호(p3)와 회전 위치(P2)에서의 위치 검출 신호(p6) 사이 및 회전 위치(P15)에서의 위치 검출 신호(p3)와 다음의 기간(Tn+1)의 최초의 위치 검출 신호(p6) 사이에서 각각 연산된다. 이들의 각 시간 간격(t53)은, 각각 Q=5, 위치 검출 신호(px=p3, py=p6)로 설정하고, 연속하는 5개의 구간(q)을 더하여 합친 가산 구간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(p3, p6)를 선택하고, 그들 사이의 시간 간격을 연산함에 의해 얻어진다.
시간 간격(t54)은, 회전 위치(P6)에서의 위치 검출 신호(p4)와 회전 위치(P11)에서의 위치 검출 신호(p5) 사이, 회전 위치(P12)에서의 위치 검출 신호(p4)와 회전 위치(P17)에서의 위치 검출 신호(p5) 사이 및 앞의 기간(Tn-1)의 회전 위치(P18)에서의 위치 검출 신호(p4)와 회전 위치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5) 사이에서 각각 연산된다. 이들의 각 시간 간격(t54)은, 각각 Q=5, 위치 검출 신호(px=p4, py=p5)로 설정하고, 연속하는 5개의 구간(q)을 더하여 합친 가산 구간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(p4, p5)를 선택하고, 그들 사이의 시간 간격을 연산함에 의해 얻어진다.
시간 간격(t55)은, 회전 위치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5)와 회전 위치(P10)에서의 위치 검출 신호(p2) 사이, 회전 위치(P11)에서의 위치 검출 신호(p5)와 회전 위치(P16)에서의 위치 검출 신호(p2) 사이, 앞의 기간(Tn-1)의 최후의 위치 검출 신호(p5)와 회전 위치(P4)에서의 위치 검출 신호(p2) 사이 및 회전 위치(P17)에서의 위치 검출 신호(p5)와 다음의 기간(Tn+1)의 최초의 위치 검출 신호(p2) 사이에서 각각 연산된다. 이들의 각 시간 간격(t55)은, 각각 Q=5, 위치 검출 신호(px=p5, py=p2)로 설정하고, 연속하는 5개의 구간(q)을 더하여 합친 가산 구간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(p5, p2)를 선택하고, 그들 사이의 시간 간격을 연산함에 의해 얻어진다.
시간 간격(t56)은, 회전 위치(P2)에서의 위치 검출 신호(p6)와 회전 위 치(P7)에서의 위치 검출 신호(p1) 사이, 회전 위치(P8)에서의 위치 검출 신호(p6)와 회전 위치(P13)에서의 위치 검출 신호(p1) 사이, 앞의 기간(Tn-1)의 최후의 위치 검출 신호(p6)와 회전 위치(P1)에서의 위치 검출 신호(p1) 사이 및 회전 위치(P14)에서의 위치 검출 신호(p6)와 다음의 기간(Tn+1)의 회전 위치(P1)에서의 위치 검출 신호(p1) 사이에서 각각 연산된다. 이들의 각 시간 간격(t56)은, 각각 Q=5, 위치 검출 신호(px=p6, py=p1)로 설정하고, 연속하는 5개의 구간(q)을 더하여 합친 가산 구간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(p6, p1)를 선택하고, 그들 사이의 시간 간격을 연산함에 의해 얻어진다.
위치 센서(PA, PB, PC)의 부착 위치에 각도 오차가 생긴 경우, 또는 위치 검출용 로터(41)의 영구자석(m1 내지 m6), 로터(20)를 위치 검출에 겸용하는 것에서는, 영구자석(M1 내지 M6)에 착자 위치의 오차가 생긴 경우에는, 복수의 위치 검출 신호(p1 내지 p6)가 발생하는 타이밍이 어긋나기 때문에, 복수의 통전 전환 타이밍(tu1, tu2, tv1, tv2, tw1, tw2)에도 어긋남이 발생한다. 또한, 복수의 시간 간격(t51)은, 각각 위치 검출 신호(p1)와 위치 검출 신호(p4) 사이의 시간 간격이고, 이들의 각 시간 간격(t51)은 각각 위치 센서(PA, PB) 사이의 각도(θab)에 의존한다. 복수의 시간 간격(t52)은, 각각 위치 검출 신호(p2)와 위치 검출 신호(p3) 사이의 시간 간격이고, 이들의 각 시간 간격(t52)도, 각각 위치 센서(PA, PB) 사이의 각도(θab)에 의존한다. 복수의 시간 간격(t53)은, 각각 위치 검출 신호(p3)와 위치 검출 신호(p6) 사이의 시간 간격이고, 이들의 각 시간 간격(t53)은, 각각 위치 센서(PB, PC) 사이의 각도(θbc)에 의존한다. 복수의 시간 간격(t54)은, 각각 위치 검출 신호(p4)와 위치 검출 신호(p5) 사이의 시간 간격이고, 이들의 각 시간 간격(t54)도, 각각 위치 센서(PB, PC) 사이의 각도(θbc)에 의존한다. 복수의 시간 간격(t55)은 각각 위치 검출 신호(p5)와 위치 검출 신호(p2) 사이의 시간 간격이고, 이들의 각 시간 간격(t55)은, 각각 위치 센서(PC, PA) 사이의 각도(θca)에 의존한다. 복수의 시간 간격(t56)은, 각각 위치 검출 신호(p6)와 위치 검출 신호(p1) 사이의 시간 간격이고, 이들의 각 시간 간격(t56)도, 각각 위치 센서(PC, PA) 사이의 각도(θca)에 의존한다.
통전 전환 타이밍 연산 수단(131)은, 위치 검출 신호 발생 장치(40)의 출력 신호(SA, SB, SC)에 포함되는 복수의 위치 검출 신호(p1 내지 p6)와, 복수의 시간 간격(t51 내지 t56)에 의거하여, 통전 전환 타이밍(tw1, tv1, tu2, Tw2, tv2, tu1)을 각각 결정한다. 구체적으로는, 회전 위치(P7, P8)의 중간에서의 통전 전환 타이밍(tw1)은, 회전 위치(P6)에서의 위치 검출 신호(p4)를 기준으로 하여, 이 위치 검출 신호(p4)로부터 경과 시간{(t51/5)+(t56/10)}만큼 지연된 타이밍으로 설정된다. 상기 시간(t51/5)은, 회전 위치(P1)에서의 위치 검출 신호(p1)와 회전 위치(P6)에서의 위치 검출 신호(p4) 사이의 시간 간격(t51)에 1/5을 승산함에 의해 얻어진다. 또한, 상기 시간(t56/10)은, 회전 위치(P2)에서의 위치 검출 신호(p6)와 회전 위치(P7)에서의 위치 검출 신호(p1) 사이의 시간 간격(t56)에 1/10을 승산함에 의해 얻어진다. 회전 위치(P13, p14)의 중간 및 회전 위치(P1, p2)의 중간에서의 각 통전 전환 타이밍(tw1)도 마찬가지로, 각각, 직전의 시간 간격(t51)과 직전의 시간 간격(t56)을 이용하여, 경과 시간{(t51/5)+(t56/10)}을 연산하고, 직전의 위치 검 출 신호(p4)로부터, 이 경과 시간만큼 지연된 타이밍이 된다.
회전 위치(P8, P9)의 중간에서의 통전 전환 타이밍(tv1)은, 회전 위치(P7)에서의 위치 검출 신호(p1)를 기준으로 하여, 이 위치 검출 신호(p1)로부터 경과 시간{(t56/5)+(t53/10)}만큼 지연된 타이밍으로 설정된다. 상기 시간(t56/5)은, 회전 위치(P2)에서의 위치 검출 신호(p6)와 회전 위치(P7)에서의 위치 검출 신호(p1) 사이의 시간 간격(t56)에 1/5을 승산함에 의해 얻어진다. 또한, 상기 시간(t53/10)은, 회전 위치(P3)에서의 위치 검출 신호(p3)와 회전 위치(P8)에서의 위치 검출 신호(p6) 사이의 시간 간격(t53)에 1/10을 승산함에 의해 얻어진다. 회전 위치(P14, p15)의 중간 및 회전 위치(P2, P3)의 중간에서의 각 통전 전환 타이밍(tv1)도 마찬가지로, 각각, 직전. 시간 간격(t56)과 직전의 시간 간격(t53)을 이용하여, 경과 시간{(t56/5)+(t53/10)}을 연산하고, 직전의 위치 검출 신호(p1)로부터, 이 경과 시간만큼 지연된 타이밍이 된다.
회전 위치(P9, P10)의 중간에서의 통전 전환 타이밍(tu2)은, 회전 위치(P8)에서의 위치 검출 신호(p6)를 기준으로 하여, 이 위치 검출 신호(p6)로부터 경과 시간{(t53/5)+(t52/10)}만큼 지연된 타이밍이 된다. 상기 시간(t53/5)은, 회전 위치(P3)에서의 위치 검출 신호(p3)와 회전 위치(P8)에서의 위치 검출 신호(p6) 사이의 시간 간격(t53)에 1/5을 승산함에 의해 얻어진다. 또한, 상기 시간(t52/10)은, 회전 위치(P4)에서의 위치 검출 신호(p2)와 회전 위치(P9)에서의 위치 검출 신호(p3) 사이의 시간 간격(t52)에 1/10을 승산함에 의해 얻어진다. 회전 위치(P15, P16)의 중간 및 회전 위치(P3, P4)의 중간에서의 각 통전 전환 타이밍(tu2)도 마찬 가지로, 각각, 직전의 시간 간격(t53)과 직전의 시간 간격(t52)을 이용하여, 경과 시간{(t53/5)+(t52/10)}을 연산하고, 직전의 위치 검출 신호(p6)로부터, 이 경과 시간만큼 지연된 타이밍이 된다.
회전 위치(P10, P11)의 중간에서의 통전 전환 타이밍(tw2)은, 회전 위치(P9)에서의 위치 검출 신호(p3)를 기준으로 하여, 이 위치 검출 신호(p3)로부터 경과 시간{(t52/5)+(t55/10)}만큼 지연된 타이밍이 된다. 상기 시간(t52/5)은, 회전 위치(P4)에서의 위치 검출 신호(p2)와 회전 위치(P9)에서의 위치 검출 신호(p3) 사이의 시간 간격(t52)에 1/5을 승산함에 의해 얻어진다. 또한, 상기 시간(t55/10)은, 회전 위치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5)와 회전 위치(P10)에서의 위치 검출 신호(p2) 사이의 시간 간격(t55)에 1/10을 승산함에 의해 얻어진다. 회전 위치(P16, P17)의 중간 및 회전 위치(P4, P5)의 중간에서의 각 통전 전환 타이밍(tw2)도 마찬가지로, 각각, 직전의 시간 간격(t52)과 직전의 시간 간격(t55)을 이용하여, 경과 시간{(t52/5)+(t55/10)}을 연산하고, 직전의 위치 검출 신호(p3)로부터, 이 경과 시간만큼 지연된 타이밍이 된다.
회전 위치(P11, P12)의 중간에서의 통전 전환 타이밍(tv2)은, 회전 위치(P10)에서의 위치 검출 신호(p2)를 기준으로 하여, 이 위치 검출 신호(p2)로부터 경과 시간{(t55/5)+(t54/10)}만큼 지연된 타이밍이 된다. 상기 시간(t55/5)은, 회전 위치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5)와 회전 위치(P10)에서의 위치 검출 신호(p2) 사이의 시간 간격(t55)에 1/5을 승산함에 의해 얻어진다. 또한, 상기 시간(t54/10)은, 회전 위치(P6)에서의 위치 검출 신호(p4)와 회전 위치(P11)에서의 위치 검출 신호(p5) 사이의 시간 간격(t54)에 1/10을 승산함에 의해 얻어진다. 회전 위치(P17, P18)의 중간 및 회전 위치(P5, P6)의 중간에서의 각 통전 전환 타이밍(tv2)도 마찬가지로, 각각, 직전의 시간 간격(t55)과 직전의 시간 간격(t54)을 이용하여, 경과 시간{(t55/5)+(t54/10)}을 연산하고, 직전의 위치 검출 신호(p2)로부터, 이 경과 시간만큼 지연된 타이밍이 된다.
회전 위치(P12, P13)의 중간에서의 통전 전환 타이밍(tu1)은, 회전 위치(P11)에서의 위치 검출 신호(p5)를 기준으로 하여, 이 위치 검출 신호(p5)로부터 경과 시간{(t54/5)+(t51/10)}만큼 지연된 타이밍이 된다. 상기 시간(t54/5)은, 회전 위치(P6)에서의 위치 검출 신호(p4)와 회전 위치(P11)에서의 위치 검출 신호(p5) 사이의 시간 간격(t54)에 1/5을 승산함에 의해 얻어진다. 또한, 상기 시간(t51/10)은, 회전 위치(P7)에서의 위치 검출 신호(p1)와 회전 위치(P12)에서의 위치 검출 신호(p4) 사이의 시간 간격(t51)에 1/10을 승산함에 의해 얻어진다. 회전 위치(P17)와 다음의 기간(Tn+1)의 회전 위치(P1)의 중간 및 회전 위치(P6, P7)의 중간에서의 각 통전 전환 타이밍(tu1)도 마찬가지로, 각각, 직전의 시간 간격(t54)과 직전의 시간 간격(t51)을 이용하여, 경과 시간{(t54/5)+(t51/10)}을 연산하고, 직전의 위치 검출 신호(p5)로부터, 이 경과 시간만큼 지연된 타이밍이 된다.
실시 형태 4에서는, 복수의 시간 간격(t51 내지 t56)이, 각각, 연속하는 5개의 구간(q)을 더하여 합친 가산 구간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(px, py) 사이의 시간 간격이 되고, 이들의 복수의 시간 간격(t51 내지 t56)과, 복수의 위치 검출 신호(p1 내지 p6)에 의거하여, 복수의 통전 전환 타이밍(tw1, tv1, tu2, tw2, tv2, tu1)이 각각 결정된다. 복수의 시간 간격(t51 내지 t56)은, 각각 시간 간격(t0)을 실질적으로 5배로 한 시간 간격을 갖는다. 이 시간 간격(t0)을 실질적으로 5배한 복수의 시간 간격(t51 내지 t56)에, 각각 1/5, 1/10을 승산한 값을 이용하여, 복수의 통전 전환 타이밍을 결정함에 의해, 위치 센서(PA, PB, PC)의 부착 위치에 오차가 생긴 경우에도그 오차가 평균화되기 때문에, 그 영향이 저감된다. 또한, 위치 검출용 로터(41)의 영구자석(m1 내지 m6)의 배치 오차에 수반하는 착자 위치의 오차에 대해서도, 마찬가지로, 그 영향을 저감할 수 있다. 위치 검출용 로터(41)에 대신하여, 로터(20)를 겸용하는 것에서도, 마찬가지로, 영구자석(M1 내지 M6)의 배치 오차에 수반하는 착자 위치의 오차의 영향을 저감할 수 있다.
(실시 형태 5)
이 실시 형태 5에서는, 시간 간격 연산 모드 설정 수단(135)이, 외부 지령(TO)에 의거하여, Q=6의 시간 간격 연산 모드 지령(TQ)을 시간 간격 연산 수단(133)에 주고, 시간 간격 연산 수단(133)이, 연속하는 6개의 구간(q)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(px, py) 사이에서 각각 시간 간격(t61 내지 t66)을 연산한다. 그 밖은, 실시 형태 1과 마찬가지로 구성된다.
도 12는, 실시 형태 5의 동작 설명용 타이밍도이다. 이 도 12의 횡축의 회전 위치(P1 내지 P18)는, 도 5와 같고, 또한 도 12(a) 내지 (j)에 도시된 각 신호 파형도 도 5와 같다. 실시 형태 5에서는, 시간 간격 연산 수단(133)은, 도 12(a), (b), (c)에 부기된 복수의 시간 간격(t61 내지 t66)을 순차로 연산한다. 이들의 시간 간격(t61 내지 t66)에 관해 구체적으로 설명한다.
우선 시간 간격(t61)은, 회전 위치(P1)에서의 위치 검출 신호(p1)와 회전 위치(P7)에서의 위치 검출 신호(p1) 사이, 회전 위치(P7)에서의 위치 검출 신호(p1)와 회전 위치(P13)에서의 위치 검출 신호(p1) 사이 및 회전 위치(P13)에서의 위치 검출 신호(p1)와 다음의 기간(Tn+1)의 회전 위치(P1)에서의 위치 검출 신호(p1) 사이에서 각각 연산된다. 이들의 각 시간 간격(t61)은, 각각 구간 수(Q)=6, 위치 검출 신호(px=p1, py=p1)로 설정하고, 연속하는 6개의 구간(q)을 더하여 합친 가산 구간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(p1, p1)를 선택하고, 그들 사이의 시간 간격을 연산함에 의해 얻어진다.
시간 간격(t62)은, 회전 위치(P4)에서의 위치 검출 신호(p2)와 회전 위치(P10)에서의 위치 검출 신호(p2) 사이, 회전 위치(P10)에서의 위치 검출 신호(p2)와 회전 위치(P16)에서의 위치 검출 신호(p2) 사이, 앞의 기간(Tn-1)의 최후의 위치 검출 신호(p2)와 회전 위치(P4)에서의 위치 검출 신호(p1) 사이 및 회전 위치(P16)에서의 위치 검출 신호(p2)와 다음의 기간(Tn+1)의 최초의 위치 검출 신호(p2) 사이에서 각각 연산된다. 이들의 각 시간 간격(t62)은, 각각 구간 수(Q)=6, 위치 검출 신호(px=p2, py=p2)로 설정하고, 연속하는 6개의 구간(q)을 더하여 합친 가산 구간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(p2, p2)를 선택하고, 그들 사이의 시간 간격을 연산함에 의해 얻어진다.
시간 간격(t63)은, 회전 위치(P3)에서의 위치 검출 신호(p3)와 회전 위 치(P9)에서의 위치 검출 신호(p3) 사이, 회전 위치(P9)에서의 위치 검출 신호(p3)와 회전 위치(P15)에서의 위치 검출 신호(p3) 사이, 앞의 기간(Tn-1)의 최후의 위치 검출 신호(p3)와 회전 위치(P3)에서의 위치 검출 신호(p3) 사이 및 회전 위치(P15)에서의 위치 검출 신호(p3)와 다음의 기간(Tn+1)의 최초의 위치 검출 신호(p3) 사이에서 각각 연산된다. 이들의 각 시간 간격(t63)은, 각각 구간 수(Q)=6, 위치 검출 신호(px=p3, py=p3)로 설정하고, 연속하는 6개의 구간(q)을 더하여 합친 가산 구간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(p3, p3)를 선택하고, 그들 사이의 시간 간격을 연산함에 의해 얻어진다.
시간 간격(t64)은, 앞의 기간(Tn-1)의 회전 위치(P18)에서의 위치 검출 신호(p4)와 회전 위치(P6)에서의 위치 검출 신호(p4) 사이, 회전 위치(P6)에서의 위치 검출 신호(p4)와 회전 위치(P12)에서의 위치 검출 신호(p4) 사이 및 회전 위치(P12)에서의 위치 검출 신호(p4)와 회전 위치(P18)에서의 위치 검출 신호(p4) 사이에서 각각 연산된다. 이들의 각 시간 간격(t64)은, 각각 구간 수(Q)=6, 위치 검출 신호 신호(px=p4, py=p4)로 설정하고, 연속하는 6개의 구간(q)을 더하여 합친 가산 구간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(p4, p4)를 선택하고, 그들 사이의 시간 간격을 연산함에 의해 얻어진다.
시간 간격(t65)은, 회전 위치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5)와 회전 위치(P11)에서의 위치 검출 신호(p5) 사이, 회전 위치(P11)에서의 위치 검출 신호(p5)와 회전 위치(P17)에서의 위치 검출 신호(p5) 사이 및 앞의 기간(Tn-1)의 최후의 위치 검출 신호(p5)와 회전 위치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5) 사이에서 각 각 연산된다. 이들의 각 시간 간격(t65)은, 각각 구간 수(Q)=6, 위치 검출 신호(px=p5, py=p5)로 설정하고, 연속하는 6개의 구간(q)을 더하여 합친 가산 구간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(p5, p5)를 선택하고, 그들 사이의 시간 간격을 연산함에 의해 얻어진다.
시간 간격(t66)은, 회전 위치(P2)에서의 위치 검출 신호(p6)와 회전 위치(P8)에서의 위치 검출 신호(p6) 사이, 회전 위치(P8)에서의 위치 검출 신호(p6)와 회전 위치(P14)에서의 위치 검출 신호(p6) 사이, 앞의 기간(Tn-1)의 최후의 위치 검출 신호(p6)와 회전 위치(P2)에서의 위치 검출 신호(p6) 사이 및 회전 위치(P14)에서의 위치 검출 신호(p6)와 다음의 기간(Tn+1)의 최초의 위치 검출 신호(p6) 사이에서 각각 연산된다. 이들의 각 시간 간격(t66)은, 각각 구간 수(Q)=6, 위치 검출 신호(px=p6, py=p6)로 설정하고, 연속하는 6개의 구간(q)을 더하여 합친 가산 구간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(p6, p6)를 선택하고, 그들 사이의 시간 간격을 연산함에 의해 얻어진다.
위치 센서(PA, PB, PC)의 부착 위치에 각도 오차가 생긴 경우, 또는 위치 검출용 로터(41)의 영구자석(m1 내지 m6), 로터(20)를 위치 검출에 겸용하는 것에서는, 영구자석(M1 내지 M6)에 착자 위치의 오차가 생긴 경우에는, 복수의 위치 검출 신호(p1 내지 p6)가 발생하는 타이밍이 어긋나기 때문에, 복수의 통전 전환 타이밍(tu1, tu2, tv1, tv2, tw1, tw2)에도어긋남이 발생한다. 그러나, 실시 형태 5에서는, 복수의 시간 간격(t61, t62)은, 각각 위치 검출 신호(p1) 사이 및 위치 검출 신호(p2) 사이의 시간 간격이고, 이들의 각 시간 간격(t61, t62)은 각각 위치 센 서(PA)의 부착 위치에 오차가 생겨도, 또한 영구자석(m1 내지 m6, M1 내지 M6)에 착자 위치의 오차가 생겨도, 그 오차에 영향받지 않는다. 복수의 시간 간격(t63, t64)은, 각각 위치 검출 신호(p3) 사이 및 위치 검출 신호(P4) 사이의 시간 간격이다. 또한, 복수의 시간 간격(t65, t66)은, 각각 위치 검출 신호(P5) 사이 및 위치 검출 신호(P6) 사이의 시간 간격이고, 이들의 시간 간격(t63, t64, t65, t66)은, 위치 센서(PB, PC)의 부착 위치에 오차가 생겨도, 또한 영구자석(m1 내지 m6, M1 내지 M6)에 착자 위치의 오차가 생겨도, 그 오차에 영향받지 않는다.
통전 전환 타이밍 연산 수단(131)은, 위치 검출 신호 발생 장치(40)의 출력 신호(SA, SB, SC)에 포함되는 복수의 위치 검출 신호(p1 내지 p6)와, 복수의 시간 간격(t61 내지 t66)에 의거하여, 복수의 통전 전환 타이밍(tv1, tu2, tw2, tv2, tu1, tw1)을 각각 결정한다. 구체적으로는, 회전 위치(P8, P9)의 중간에서의 통전 전환 타이밍(tv1)은, 회전 위치(P7)에서의 위치 검출 신호(p1)를 기준으로 하여, 이 위치 검출 신호(p1)로부터 경과 시간{(t61/6)+(t66/12)}만큼 지연된 타이밍으로 설정된다. 상기 시간(t61/6)은, 회전 위치(P1)에서의 위치 검출 신호(p1)와 회전 위치(P7)에서의 위치 검출 신호(p1) 사이의 시간 간격(t61)에 1/6을 승산함에 의해 얻어진다. 또한, 상기 시간(t66/12)은, 회전 위치(P2)에서의 위치 검출 신호(p6)와 회전 위치(P8)에서의 위치 검출 신호(p6) 사이의 시간 간격(t66)에 1/12을 승산함에 의해 얻어진다. 회전 위치(P14, p15)의 중간 및 회전 위치(P2, P3)의 중간에서의 각 통전 전환 타이밍(tv1)도 마찬가지로, 각각, 직전의 시간 간격(t61)과 직전의 시간 간격(t66)을 이용하여, 경과 시간{(t61/6)+(t66/12)}을 연산하고, 직전의 위치 검출 신호(p1)로부터, 이 경과 시간만큼 지연된 타이밍이 된다.
회전 위치(P9, P10)의 중간에서의 통전 전환 타이밍(tu2)은, 회전 위치(P8)에서의 위치 검출 신호(p6)를 기준으로 하여, 이 위치 검출 신호(p6)로부터 경과 시간{(t66/6)+(t63/12)}만큼 지연된 타이밍으로 설정된다. 상기 시간(t66/6)은, 회전 위치(P2)에서의 위치 검출 신호(p6)와 회전 위치(P8)에서의 위치 검출 신호(p6) 사이의 시간 간격(t66)에 1/6을 승산함에 의해 얻어진다. 또한, 상기 시간(t63/12)은, 회전 위치(P3)에서의 위치 검출 신호(p3)와 회전 위치(P9)에서의 위치 검출 신호(p3) 사이의 시간 간격(t63)에 1/12을 승산함에 의해 얻어진다. 회전 위치(P15, P16)의 중간 및 회전 위치(P3, P4)의 중간에서의 각 통전 전환 타이밍(tu2)도 마찬가지로, 각각, 직전의 시간 간격(t66)과 직전의 시간 간격(t63)을 이용하여, 경과 시간{(t66/6)+(t63/12)}을 연산하고, 직전의 위치 검출 신호(p6)로부터, 이 경과 시간만큼 지연된 타이밍이 된다.
회전 위치(P10, P11)의 중간에서의 통전 전환 타이밍(tw2)은, 회전 위치(P9)에서의 위치 검출 신호(p3)를 기준으로 하여, 이 위치 검출 신호(p3)로부터 경과 시간{(t63/6)+(t62/12)}만큼 지연된 타이밍이 된다. 상기 시간(t63/6)은, 회전 위치(P3)에서의 위치 검출 신호(p3)와 회전 위치(P9)에서의 위치 검출 신호(p3) 사이의 시간 간격(t63)에 1/6을 승산함에 의해 얻어진다. 또한, 상기 시간(t62/12)은, 회전 위치(P4)에서의 위치 검출 신호(p2)와 회전 위치(P10)에서의 위치 검출 신호(p2) 사이의 시간 간격(t62)에 1/12을 승산함에 의해 얻어진다. 회전 위치(P16, P17)의 중간 및 회전 위치(P4, P5)의 중간에서의 각 통전 전환 타이밍(tw2)도 마찬 가지로, 각각, 직전의 시간 간격(t63)과 직전의 시간 간격(t62)을 이용하여, 경과 시간{(t63/6)+(t62/12)}을 연산하고, 직전의 위치 검출 신호(p3)로부터, 이 경과 시간만큼 지연된 타이밍이 된다.
회전 위치(P11, P12)의 중간에서의 통전 전환 타이밍(tv2)은, 회전 위치(P10)에서의 위치 검출 신호(p2)를 기준으로 하여, 이 위치 검출 신호(p2)로부터 경과 시간{(t62/6)+(t65/12)}만큼 지연된 타이밍이 된다. 상기 시간(t62/6)은, 회전 위치(P4)에서의 위치 검출 신호(p2)와 회전 위치(P10)에서의 위치 검출 신호(p2) 사이의 시간 간격(t62)에 1/6을 승산함에 의해 얻어진다. 또한, 상기 시간(t65/12)은, 회전 위치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5)와 회전 위치(11)에서의 위치 검출 신호(p5) 사이의 시간 간격(t65)에 1/12을 승산함에 의해 얻어진다. 회전 위치(P17, P18)의 중간 및 회전 위치(P5, P6)의 중간에서의 각 통전 전환 타이밍(tv2)도 마찬가지로, 각각, 직전의 시간 간격(t62)과 직전의 시간 간격(t65)을 이용하여, 경과 시간{(t62/6)+(t65/12)}을 연산하고, 직전의 위치 검출 신호(p2)로부터, 이 경과 시간만큼 지연된 타이밍이 된다.
회전 위치(P12, P13)의 중간에서의 통전 전환 타이밍(tu1)은, 회전 위치(P11)에서의 위치 검출 신호(p5)를 기준으로 하여, 이 위치 검출 신호(p5)로부터 경과 시간{(t65/6)+(t64/12)}만큼 지연된 타이밍이 된다. 상기 시간(t65/6)은, 회전 위치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5)와 회전 위치(P11)에서의 위치 검출 신호(p5) 사이의 시간 간격(t65)에 1/6을 승산함에 의해 얻어진다. 또한, 상기 시간(t64/12)은, 회전 위치(P6)에서의 위치 검출 신호(p4)와 회전 위치(P12)에서의 위치 검출 신호(p4) 사이의 시간 간격(t64)에 1/12을 승산함에 의해 얻어진다. 회전 위치(P18)와 다음의 기간(Tn+1)의 회전 위치(P1)의 중간 및 회전 위치(P6, P7)의 중간에서의 각 통전 전환 타이밍(tu1)도 마찬가지로, 각각, 직전의 시간 간격(t65)과 직전의 시간 간격(t64)을 이용하여, 경과 시간{(t65/6)+(t64/12)}을 연산하고, 직전의 위치 검출 신호(p5)로부터, 이 경과 시간만큼 지연된 타이밍이 된다.
회전 위치(P13, P14)의 중간에서의 통전 전환 타이밍(tw1)은, 회전 위치(P12)에서의 위치 검출 신호(p4)를 기준으로 하여, 이 위치 검출 신호(p4)로부터 경과 시간{(t64/6)+(t61/12)}만큼 지연된 타이밍이 된다. 상기 시간(t64/6)은, 회전 위치(P6)에서의 위치 검출 신호(p4)와 회전 위치(P12)에서의 위치 검출 신호(p4) 사이의 시간 간격(t64)에 1/6을 승산함에 의해 얻어진다. 또한, 상기 시간(t61/12)은, 회전 위치(P7)에서의 위치 검출 신호(p1)와 회전 위치(P13)에서의 위치 검출 신호(p1) 사이의 시간 간격(t61)에 1/12을 승산함에 의해 얻어진다. 회전 위치(P1, P2)의 중간 및 회전 위치(P7, P8)의 중간에서의 각 통전 전환 타이밍(tw1)도 마찬가지로, 각각, 직전의 시간 간격(t64)과 직전의 시간 간격(t61)을 이용하여, 경과 시간{(t64/6)+(t61/12)}을 연산하고, 직전의 위치 검출 신호(p4)로부터, 이 경과 시간만큼 지연된 타이밍이 된다.
실시 형태 5는, 연속하는 6개의 구간(q)을 더하여 합친 가산 기간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(px, py)를 선택하고, 그들 사이에서, 각각 복수의 시간 간격(t61 내지 t66)을 연산하고, 이 복수의 시간 간격(t61 내지 t66)과, 복수의 위치 검출 신호(p1 내지 p6)에 의거하여, 복수의 통전 전환 타이밍을 결정한다. 복수의 시간 간격(t61 내지 t66)은, 위치 센서(PA, PB, PC)의 부착 위치의 각도 오차의 영향을 받지 않기 때문에, 복수의 통전 전환 타이밍은, 위치 센서(PA, PB, PC)의 부착 위치의 각도 오차와, 영구자석(m1 내지 m6) 또는 영구자석(M1 내지 M6)의 착자 위치의 오차만큼 의존하여 변동하는 결과로 되고, 통전 전환 타이밍의 변동을 보다, 작게 억제할 수 있다.
실시 형태 5에서는, 구간 수(Q)가 6이고, 이 구간 수(Q)가 실시 형태 1과 마찬가지로 짝수이다. 구간 수(Q)가, 짝수이기 때문에, 복수의 시간 간격(t61, t63, t65)을 결정하는 2개의 위치 검출 신호(px, py)는, 각각 위치 검출 신호(p1, p3, p5)중에서 선택된다. 복수의 위치 검출 신호(p1, p3, p5)는, 모두, 로터(20)의 회전에 수반하여, 같은 극성의 자속밀도의 변화를 주는 에지, 즉 S극으로부터 N극으로 변화하는 에지(ea, ec, ee)가, 위치 센서(PA, PB, PC)와 대향한 때에 발생하기 때문에, 각 시간 간격(t61, t63, t65)을, 더욱 정확하게 연산할 수 있다. 또한 복수의 시간 간격(t62, t64, t66)을 결정하는 2개의 위치 검출 신호(px, py)는, 각각 위치 검출 신호(p2, p4, p6)중에서 선택된다. 복수의 위치 검출 신호(p2, p4, p6)는, 모두, 로터(20)의 회전에 수반하여, 같은 극성의 자속밀도의 변화를 주는 에지, 즉 N극으로부터 S극으로 변화한 에지(eb, ed, ef)가, 위치 센서(PA, PB, PC)와 대향한 때에 발생하기 때문에, 각 시간 간격(t62, t64, t66)도, 더욱 정확하게 연산할 수 있다.
실시 형태 1부터 5는, 각각 6극 9슬롯의 3상 브러시레스 모터(10)의 제어 장 치이고, 로터(20)의 1회전에 관해, 합계 18회의 통전 전환 타이밍(tu1, tu2, tv1, tv2, tw1, tw2)을 결정하고, 스위치 소자(UH, UL, VH, VL, WH, WL)에 대한 통전을 전환한다. 이 1회전당 합계 18회의 통전 전환을 행한 것에 있어서, 실시 형태 1부터 5에서는, 가산 구간(Aq)에 포함되는 연속한 구간 수(Q)를, Q=2 내지 6의 어느 하나로 설정하였다. 이 구간 수(Q)를 더욱 증대하는 경우에, 1회전당의 통전 전환 회수를 초과하여 구간 수(Q)를 증대하여도 비현실적이고, 이 구간 수(Q)은, 1회전당의 통전 전환 회수 18과 동등한 Q=18까지의 범위에서 증대하는 것이 유효하다.
(실시 형태 6)
이 실시 형태 6에서는, 시간 간격 연산 모드 설정 수단(135)이, 외부 지령(TO)에 의거하여, Q=17의 시간 간격 연산 모드 지령(TQ)을 시간 간격 연산 수단(133)에 주고, 시간 간격 연산 수단(133)이, 연속하는 17개의 구간(q)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(px, py) 사이에서, 각각 시간 간격(t171 내지 t176)을 연산한다. 그 밖은, 실시 형태 1과 마찬가지로 구성된다
도 13은, 실시 형태 6의 동작 설명용 타이밍도이다. 이 도 13의 횡축의 회전 위치(P1 내지 P18)는, 도 5의 횡축과 기본적으로 같지만, Q=17로 되는 것에 관련아여, 로터(20)의 1회전에 대응하는 기간(Tn)과, 이것에 연속한 다음의 기간(Tn+1)의 각각에 관해 회전 위치(P1 내지 P18)가 나타난다. 또한 도 13(a) 내지 (j)에 도시된 파형도 도 5와 기본적으로 같지만, 각 기간(Tn, Tn+1)에 걸쳐서, 각 신호 파형이 나타난다. 시간 간격 연산 수단(133)은, 도 13(a), (b), (c)에 부기된 복수의 시간 간격(t171 내지 t176)을 순차로 연산한다. 이들의 시간 간격(t171 내지 t176) 에 관해 구체적으로 설명한다.
우선 시간 간격(t171)은, 기간(Tn)의 회전 위치(P1)에서의 위치 검출 신호(p1)와 기간(Tn)의 회전 위치(P18)에서의 위치 검출 신호(p4) 사이, 기간(Tn)의 회전 위치(P7)에서의 위치 검출 신호(p1)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P6)에서의 위치 검출 신호(p4) 사이 및 기간(Tn)의 회전 위치(P13)에서의 위치 검출 신호(p1)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P12)에서의 위치 검출 신호(p4) 사이에서 각각 연산된다. 기간(Tn+1)의 회전 위치(P1)에서의 위치 회전 신호(p1)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P18)에서의 위치 검출 신호(p4) 사이, 앞의 기간(Tn-1)의 회전 위치(P7)에서의 위치 검출 신호(p1)와 기간(Tn)의 회전 위치(P6)에서의 위치 검출 신호(p4) 사이 및 앞의 기간(Tn-1)의 최후의 위치 검출 신호(p1)와 기간(Tn)의 회전 위치(P12)에서의 위치 검출 신호(p4) 사이에서도, 시간 간격(t171)이 각각 연산된다. 이들의 각 시간 간격(t171)은, 각각 Q=17, 위치 검출 신호(px=p1, py=p4)로 설정하고, 연속하는 17개의 구간(q)을 더하여 합친 가산 구간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(p1, p4)를 선택하고, 그들 사이의 시간 간격을 연산함에 의해 얻어진다.
시간 간격(t172)은, 기간(Tn)의 회전 위치(P4)에서의 위치 검출 신호(p2)와 다음의 기간(Tn+1)의 회전 위치(P3)에서의 위치 검출 신호(p3) 사이, 기간(Tn)의 회전 위치(P10)에서의 위치 검출 신호(p2)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P9)에서의 위치 검출 신호(p3) 사이 및 기간(Tn)의 회전 위치(P16)에서의 위치 검출 신호(p2)와 다음의 기간(Tn+1)의 회전 위치(P15)에서의 위치 검출 신호(p3) 사이에서 각각 연 산된다. 기간(Tn+1)의 회전 위치(P4)에서의 위치 회전 신호(p2)와 다음의 기간(Tn+2)의 회전 위치(P3)에서의 위치 검출 신호(p3) 사이, 앞의 기간(Tn-1)의 회전 위치(P10)에서의 위치 검출 신호(p2)와 기간(Tn)의 회전 위치(P9)에서의 위치 검출 신호(p3) 사이 및 앞의 기간(Tn-1)의 회전 위치(16)에서의 위치 검출 신호(p1)와 기간(Tn)의 회전 위치(P15)에서의 위치 검출 신호(p3) 사이에서도, 각각 시간 간격(t172)이 연산된다. 이들의 각 시간 간격(t172)은, 각각 Q=17, 위치 검출 신호(px=p2, py=p3)로 설정하고, 연속하는 17개의 구간(q)을 더하여 합친 가산 구간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(p2, p3)를 선택하고, 그들 사이의 시간 간격을 연산함에 의해 얻어진다.
시간 간격(t173)은, 기간(Tn)의 회전 위치(P3)에서의 위치 검출 신호(p3)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P2)에서의 위치 검출 신호(p6) 사이, 기간(Tn)의 회전 위치(P9)에서의 위치 검출 신호(p3)와 다음의 기간(Tn+1)의 회전 위치(P8)에서의 위치 검출 신호(p6) 사이 및 기간(Tn)의 회전 위치(P15)에서의 위치 검출 신호(p3)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P14)에서의 위치 검출 신호(p6) 사이에서 각각 연산된다. 기간(Tn+1)의 회전 위치(P3)에서의 위치 회전 신호(p3)와 다음의 기간(Tn+2)의 회전 위치(P2)에서의 위치 검출 신호(p6) 사이, 앞의 기간(Tn-1)의 회전 위치(P9)에서의 위치 검출 신호(p3)와 기간(Tn)의 회전 위치(P8)에서의 위치 검출 신호(p6) 사이 및 앞의 기간(Tn-1)의 회전 위치(15)에서의 위치 검출 신호(p3)와 기간(Tn)의 회전 위치(P14)에서의 위치 검출 신호(p6) 사이에서도, 각각 시간 간격(t173)이 연산된다. 이들의 각 시간 간격(t173)은, 각각 Q=17, 위치 검출 신호(px=p3, py=p6) 로 설정하고, 연속하는 17개의 구간(q)을 더하여 합친 가산 구간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(p3, p6)를 선택하고, 그들 사이의 시간 간격을 연산함에 의해 얻어진다.
시간 간격(t174)은, 기간(Tn)의 회전 위치(P6)에서의 위치 검출 신호(p4)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5) 사이, 기간(Tn)의 회전 위치(P12)에서의 위치 검출 신호(p4)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P11)에서의 위치 검출 신호(p5) 사이 및 기간(Tn)의 회전 위치(P18)에서의 위치 검출 신호(p4)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P17)에서의 위치 검출 신호(p5) 사이에서 각각 연산된다. 기간(Tn+1)의 회전 위치(P6)에서의 위치 회전 신호(p4)와 다음의 기간(Tn+2)의 회전 위치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5) 사이, 앞의 기간(Tn-1)의 회전 위치(P12)에서의 위치 검출 신호(p4)와 기간(Tn)의 회전 위치(P11)에서의 위치 검출 신호(p5) 사이 및 앞의 기간(Tn-1)의 회전 위치(18)에서의 위치 검출 신호(p4)와 기간(Tn)의 회전 위치(P17)에서의 위치 검출 신호(p5) 사이에서도, 각각 시간 간격(t174)이 연산된다. 이들의 각 시간 간격(t174)은, 각각 Q=17, 위치 검출 신호 신호(Px=p4, Py=p5)로 설정하고, 연속하는 17개의 구간(q)을 더하여 합친 가산 구간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(p4, p5)를 선택하고, 그들 사이의 시간 간격을 연산함에 의해 얻어진다.
시간 간격(t175)은, 기간(Tn)의 회전 위치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P4)에서의 위치 검출 신호(p2) 사이, 기간(Tn)의 회전 위치(P11)에서의 위치 검출 신호(p5)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P10)에서의 위치 검 출 신호(p2) 사이 및 기간(Tn)의 회전 위치(P17)에서의 위치 검출 신호(p5)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P16)에서의 위치 검출 신호(p2) 사이에서 각각 연산된다. 기간(Tn+1)의 회전 위치(P5)에서의 위치 회전 신호(p5)와 다음의 기간(Tn+2)의 회전 위치(P4)에서의 위치 검출 신호(p2) 사이, 앞의 기간(Tn-1)의 회전 위치(P11)에서의 위치 검출 신호(p5)와 기간(Tn)의 회전 위치(P10)에서의 위치 검출 신호(p2) 사이 및 앞의 기간(Tn-1)의 회전 위치(17)에서의 위치 검출 신호(p5)와 기간(Tn)의 회전 위치(P16)에서의 위치 검출 신호(p2) 사이에서도, 각각 시간 간격(t175)이 연산된다. 이들의 각 시간 간격(t175)은, 각각 Q=17, 위치 검출 신호(x=p5, py=p2) 설정하고, 연속하는 17개의 구간(q)을 더하여 합친 가산 구간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(p5, p2)를 선택하고, 그들 사이의 시간 간격을 연산함에 의해 얻어진다.
시간 간격(t176)은, 기간(Tn)의 회전 위치(P8)에서의 위치 검출 신호(p6)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P7)에서의 위치 검출 신호(p1) 사이, 기간(Tn)의 회전 위치(P14)에서의 위치 검출 신호(p6)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P13)에서의 위치 검출 신호(p1) 사이 및 기간(Tn)의 회전 위치(P2)에서의 위치 검출 신호(p6)와 기간(Tn+2)의 회전 위치(P1)에서의 위치 검출 신호(p1) 사이에서 각각 연산된다. 기간(Tn+1)의 회전 위치(P8)에서의 위치 회전 신호(p6)와 다음의 기간(Tn+2)의 회전 위치(P7)에서의 위치 검출 신호(p1) 사이, 앞의 기간(Tn-1)의 회전 위치(P14)에서의 위치 검출 신호(p6)와 기간(Tn)의 회전 위치(P13)에서의 위치 검출 신호(p1) 사이 및 기간(Tn+1)의 회전 위치(2)에서의 위치 검출 신호(p6)와 다음의 기간(Tn+2) 의 회전 위치(P1)에서의 위치 검출 신호(p1) 사이에서도, 각각 시간 간격(t176)이 연산된다. 이들의 각 시간 간격(t176)은, 각각 Q=17, 위치 검출 신호(px=p6, py=p1)로 설정하고, 연속하는 17개의 구간(q)을 더하여 합친 가산 구간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(p6, p1)를 선택하고, 그들 사이의 시간 간격을 연산함에 의해 얻어진다.
위치 센서(PA, PB, PC)의 부착 위치에 각도 오차가 생긴 경우, 또는 위치 검출용 로터(41)의 영구자석(m1 내지 m6), 로터(20)를 위치 검출에 겸용하는 것에서는. 영구자석(M1 내지 M6)에 착자 위치의 오차가 생긴 경우에는, 복수의 위치 검출 신호(p1 내지 p6)가 발생하는 타이밍이 어긋나기 때문에, 복수의 통전 전환 타이밍(tu1, tu2, tv1, tv2, tw1, tw2)에도어긋남이 발생한다. 또한, 복수의 시간 간격(t171)은, 각각 위치 검출 신호(p1)와 위치 검출 신호(p4) 사이의 시간 간격이고, 이들의 각 시간 간격(t171)은, 위치 센서(PA, PB) 사이의 각도(θab)에 의존한다. 복수의 시간 간격(t172)은, 각각 위치 검출 신호(p2)와 위치 검출 신호(p3) 사이의 시간 간격이고, 이들의 각 시간 간격(t172)도, 각각 위치 센서(PA, PB) 사이의 각도(θab)에 의존한다. 복수의 시간 간격(t173)은, 각각 위치 검출 신호(p3)와 위치 검출 신호(p6) 사이의 시간 간격이고, 이들의 각 시간 간격(t173)은, 각각 위치 센서(PB, PC) 사이의 각도(θbc)에 의존한다. 복수의 시간 간격(t174)은, 각각 위치 검출 신호(p4)와 위치 검출 신호(p5) 사이의 시간 간격이고, 이들의 각 시간 간격(t174)도, 각각 위치 센서(PB, PC) 사이의 각도(θbc)에 의존한다. 복수의 시간 간격(t175)은, 각각 위치 검출 신호(p5)와 위치 검출 신호(p2) 사이의 시간 간 격이고, 이들의 각 시간 간격(t175)은, 각각 위치 센서(PC, PA) 사이의 각도(θca)에 의존한다. 복수의 시간 간격(t176)은, 각각 위치 검출 신호(p6)와 위치 검출 신호(p1) 사이의 시간 간격이고, 이들의 각 시간 간격(t176)도, 각각 위치 센서(PC, PA) 사이의 각도(θca)에 의존한다.
통전 전환 타이밍 연산 수단(131)은, 위치 검출 신호 발생 장치(40)의 출력 신호(SA, SB, SC)에 포함되는 복수의 위치 검출 신호(p1 내지 p6)와, 복수의 시간 간격(t171 내지 t176)에 의거하여, 복수의 통전 전환 타이밍(tw1, tv1, tu2, Tw2, tv2, tu1)을 각각 결정한다. 구체적으로는, 기간(Tn+1)의 회전 위치(P1, P2)의 중간에서의 통전 전환 타이밍(twi)은, 기간(Tn)의 회전 위치(P17)에서의 위치 검출 신호(p4)를 기준으로 하여, 이 위치 검출 신호(p4)로부터 경과 시간{(t171/34)+(t176/68)}만큼 지연된 타이밍으로 설정된다. 상기 시간(t171/34)은, 기간(Tn)의 회전 위치(P1)에서의 위치 검출 신호(p1)와 기간(Tn)의 회전 위치(P18)에서의 위치 검출 신호(p4) 사이의 시간 간격(t171)에 1/34을 승산함에 의해 얻어진다. 또한, 상기 시간(t176/68)은 기간(Tn)의 회전 위치(P2)에서의 위치 검출 신호(p6)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P1)에서의 위치 검출 신호(p1) 사이의 시간 간격(t176)에 1/68을 승산함에 의해 얻어진다. 기간(Tn)의 회전 위치(P7, P8)의 중간, 기간(Tn)의 회전 위치(P13, P14)의 중간, 기간(Tn+1)의 회전 위치(P7, P8)의 중간 및 기간(Tn+1)의 회전 위치(P13, P14)의 중간에서의 각 통전 전환 타이밍(tw1)도 마찬가지로, 각각, 직전의 시간 간격(t171)과 직전의 시간 간격(t176)을 이용하여, 경과 시간{(t171/34)+(t176/68)}을 연산하고, 직전의 위치 검출 신 호(p4)로부터, 이 경과 시간만큼 지연된 타이밍이 된다.
기간(Tn+1)의 회전 위치(P2, P3)의 중간에서의 통전 전환 타이밍(tv1)은, 기간(Tn+1)의 회전 위치(P1)에서의 위치 검출 신호(p1)를 기준으로 하여, 이 위치 검출 신호(p1)로부터 경과 시간{(t176/34)+(t173/68)}만큼 지연된 타이밍으로 설정된다. 상기 시간(t176/34)은, 기간(Tn)의 회전 위치(P2)에서의 위치 검출 신호(p6)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P1)에서의 위치 검출 신호(p1) 사이의 시간 간격(t176)에 1/34을 승산함에 의해 얻어진다. 또한, 상기 시간(t173/68)은, 기간(Tn)의 회전 위치(P3)에서의 위치 검출 신호(p3)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P2)에서의 위치 검출 신호(p6) 사이의 시간 간격(t173)에 1/68을 승산 함에 의해 얻어진다. 기간(Tn)의 회전 위치(P2, P3)의 중간, 기간(Tn)의 회전 위치(P8, P9)의 중간, 기간(Tn)의 회전 위치(P14, p15)의 중간, 기간(Tn+1)의 회전 위치(P8, P9)의 중간 및 기간(Tn+1)의 회전 위치(P14, p15)의 중간에서의 각 통전 전환 타이밍(tv1)도 마찬가지로, 각각, 직전의 시간 간격(t176)과 직전의 시간 간격(t173)을 이용하여, 경과 시간{(t176/34)+(t173/68)}을 연산하고, 직전의 위치 검출 신호(p1)로부터, 이 경과 시간만큼 지연된 타이밍이 된다.
기간(Tn+1)의 회전 위치(P3, P4)의 중간에서의 통전 전환 타이밍(tu2)은, 기간(Tn+1)의 회전 위치(P2)에서의 위치 검출 신호(p6)를 기준으로 하여, 이 위치 검출 신호(p6)로부터 경과 시간{(t173/34)+(t172/68)}만큼 지연된 타이밍이 된다. 상기 시간(t173/34)은, 기간(Tn)의 회전 위치(P3)에서의 위치 검출 신호(p3)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P2)에서의 위치 검출 신호(p6) 사이의 시간 간격(t173)에 1/34을 승산함에 의해 얻어진다. 또한, 상기 시간(t172/68)은, 기간(Tn)의 회전 위치(P4)에서의 위치 검출 신호(p2)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P3)에서의 위치 검출 신호(p3) 사이의 시간 간격(t172)에 1/68을 승산함에 의해 얻어진다. 기간(Tn)의 회전 위치(P3, P4)의 중간, 기간(Tn)의 회전 위치(P9, P10)의 중간, 기간(Tn)의 회전 위치(P15, P16)의 중간, 기간(Tn+1)의 회전 위치(P9, P10)의 중간 및 기간(Tn+1)의 회전 위치(P15, P16)의 중간에서의 각 통전 전환 타이밍(tu2)도 마찬가지로, 각각, 직전의 시간 간격(t173)과 직전의 시간 간격(t172)을 이용하여, 경과 시간{(t173/34)+(t172/68)}을 연산하고, 직전의 위치 검출 신호(p6)로부터, 이 경과 시간만 지연된 타이밍이 된다.
기간(Tn+1)의 회전 위치(P4, P5)의 중간에 있어서 통전 전환 타이밍(tw2)은, 기간(Tn+1)의 회전 위치(P3)에서의 위치 검출 신호(p3)를 기준으로 하여, 이 위치 검출 신호(p3)로부터 경과 시간{(t172/34)+(t175/68)}만큼 지연된 타이밍이 된다. 상기 시간(t172/34)은, 기간(Tn)의 회전 위치(P4)에서의 위치 검출 신호(p2)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P3)에서의 위치 검출 신호(p3) 사이의 시간 간격(t172)에 1/34을 승산함에 의해 얻어진다. 또한, 상기 시간(t175/68)은, 기간(Tn)의 회전 위치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P4)에서의 위치 검출 신호(p2) 사이의 시간 간격(t175)에 1/68을 승산함에 의해 얻어진다. 기간(Tn)의 회전 위치(P4, P5) 사이, 기간(Tn)의 회전 위치(P10, P11)의 중간, 기간(Tn)의 회전 위치(P16, P17)의 중간, 기간(Tn+1)의 회전 위치(P10, P11)의 중간 및 기간(Tn+1)의 회전 위치(P16, P17)의 중간에서의 각 통전 전환 타이밍(tw2)도 마찬가 지로, 각각, 직전의 시간 간격(t172)과 직전의 시간 간격(t175)을 이용하여, 경과 시간{(t172/34)+(t175/68)}을 연산하고, 직전의 위치 검출 신호(p3)로부터, 이 경과 시간만큼 지연된 타이밍이 된다.
기간(Tn+1)의 회전 위치(P5, P6)의 중간에서의 통전 전환 타이밍(tv2)은, 기간(Tn+1)의 회전 위치(P4)에서의 위치 검출 신호(p2)를 기준으로 하여, 이 위치 검출 신호(p2)로부터 경과 시간{(t175/34)+(t174/68)}만큼 지연된 타이밍이 된다. 상기 시간(t175/34)은, 기간(Tn)의 회전 위치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P4)에서의 위치 검출 신호(p2) 사이의 시간 간격(t175)에 1/34을 승산함에 의해 얻어진다. 또한, 상기 시간(t174/68)은, 기간(Tn)의 회전 위치(P6)에서의 위치 검출 신호(p4)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5) 사이의 시간 간격(t174)에 1/68을 승산함에 의해 얻어진다. 기간(Tn)의 회전 위치(P5, P6)의 중간, 기간(Tn)의 회전 위치(P11, P12)의 중간, 기간(Tn)의 회전 위치(P17, P18)의 중간, 기간(Tn+1)의 회전 위치(P11, P12)의 중간 및 기간(Tn+1)의 회전 위치(P17, P18)의 중간에서의 각 통전 전환 타이밍(tv2)도 마찬가지로, 각각, 직전의 시간 간격(t175)과 직전의 시간 간격(t174)을 이용하여, 경과 시간{(t175/34)+(t174/68)}을 연산하고, 직전의 위치 검출 신호(p2)로부터, 이 경과 시간만큼 지연된 타이밍이 된다.
기간(Tn+1)의 회전 위치(P6, P7)의 중간에서의 통전 전환 타이밍(tu1)은, 기간(Tn+1)의 회전 위치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5)를 기준으로 하여, 이 위치 검출 신호(p5)로부터 경과 시간{(t174/34)+(t171/68)}만큼 지연된 타이밍이 된다. 상 기 시간(t174/34)은, 기간(Tn)의 회전 위치(P6)에서의 위치 검출 신호(p4)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5) 사이의 시간 간격(t174)에 1/34을 승산함에 의해 얻어진다. 또한, 상기 시간(t171/68)은, 기간(Tn)의 회전 위치(P7)에서의 위치 검출 신호(p1)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P6)에서의 위치 검출 신호(p4) 사이의 시간 간격(t171)에 1/68을 승산함에 의해 얻어진다. 기간(Tn)의 회전 위치(P6, P7)의 중간, 기간(Tn)의 회전 위치(P12, P13)의 중간, 기간(Tn)의 회전 위치(P18)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P1)의 중간 및 기간(Tn+1)의 회전 위치(P12, P13)의 중간에서의 각 통전 전환 타이밍(tu1)도 마찬가지로, 각각, 직전의 시간 간격(t174)과 직전의 시간 간격(t171)을 이용하여, 경과 시간{(t174/34)+(t171/68)}을 연산하고, 직전의 위치 검출 신호(p5)로부터, 이 경과 시간만큼 지연된 타이밍이 된다.
실시 형태 6에서는, 복수의 시간 간격(t171 내지 t176)이, 각각, 연속하는 17개의 구간(q)을 더하여 합친 가산 구간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(px, py) 사이의 시간 간격이 되고, 이들의 복수의 시간 간격(t171 내지 t176)과, 복수의 위치 검출 신호(p1 내지 p6)에 의거하여, 복수의 통전 전환 타이밍(tw1, tv1, tu2, tw2, tv2, tu1)이 각각 결정된다. 복수의 시간 간격(t171 내지 t176)은, 각각 시간 간격(t0)을 실질적으로 17배로 한 시간 간격을 갖는다. 이 시간 간격(t0)을 실질적으로 17배한 각 시간 간격(t171 내지 t176)에, 각각 1/34, 1/68을 승산한 값을 이용하여, 복수의 통전 전환 타이밍을 결정함에 의해, 위치 센서(PA, PB, PC)의 부착 위치에 오차가 생긴 경우에도그 오차가 평균화되기 때문에, 그 영향이 저감된다. 또한, 위치 검출용 로터(41)의 영구자석(m1 내지 m6)의 배치 오차에 수반하는 착자 위치의 오차에 대해서도, 마찬가지로, 그 영향을 저감할 수 있다. 위치 검출용 로터(41)에 대신하여, 로터(20)를 겸용하는 것에서도, 마찬가지로, 영구자석(M1 내지 M6)의 배치 오차에 수반하는 착자 위치의 오차의 영향을 저감할 수 있다.
(실시 형태 7)
이 실시 형태 7에서는, 시간 간격 연산 모드 설정 수단(135)이, 외부 지령(TO)에 의거하여, Q=18의 시간 간격 연산 모드 지령(TQ)을 시간 간격 연산 수단(133)에 주고, 시간 간격 연산 수단(133)이, 연속하는 18개의 구간(q)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(px, py) 사이에서, 각각 복수의 시간 간격(t181 내지 t186)을 연산한다. 그 밖은, 실시 형태 1과 마찬가지로 구성된다.
도 14는, 실시 형태 7의 동작 설명용 타이밍도이다. 이 도 14의 횡축의 회전 위치(P1 내지 P18)는, 도 5의 횡축과 기본적으로 같지만, Q=18이 되는 것에 관련하여, 로터(20)의 1회전에 대응하는 기간(Tn)과, 이것에 연속하는 다음의 기간(Tn+1)에 관해, 각각 회전 위치(P1 내지 P18)가 나타난다. 또한 도 14(a) 내지 (j)에 도시된 파형도 도 5와 기본적으로 같지만, 각 기간(Tn, Tn+1)에 걸쳐서 각 신호 파형이 나타난다. 시간 간격 연산 수단(133)은, 도 14(a), (b), (c)에 부기된 복수의 시간 간격(t181 내지 t186)을 순차로 연산한다. 이들의 시간 간격(t181 내지 t186)에 관해 구체적으로 설명한다.
우선 시간 간격(t181)은, 기간(Tn)의 회전 위치(P1)에서의 위치 검출 신 호(p1)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P1)에서의 위치 검출 신호(p1) 사이, 기간(Tn)의 회전 위치(P7)에서의 위치 검출 신호(p1)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P7)에서의 위치 검출 신호(p1) 사이 및 기간(Tn)의 회전 위치(P13)에서의 위치 검출 신호(p1)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P13)에서의 위치 검출 신호(p1) 사이에서 각각 연산된다. 기간(Tn+1)의 회전 위치(P1)에서의 위치 회전 신호(p1)와 다음의 기간(Tn+2)의 회전 위치(P1)에서의 위치 검출 신호(p1) 사이, 앞의 기간(Tn-1)의 회전 위치(P13)에서의 위치 검출 신호(p1)와 기간(Tn)의 회전 위치(P7)에서의 위치 검출 신호(p1) 사이 및 앞의 기간(Tn-1)의 회전 위치(13)에서의 위치 검출 신호(p1)와 기간(Tn)의 회전 위치(P13)에서의 위치 검출 신호(p1) 사이에서도, 각각 시간 간격(t181)이 연산된다. 이들의 각 시간 간격(t181)은, 각각 Q=18, 위치 검출 신호(x=p1, =p1)로 설정하고, 연속하는 18개의 구간(q)을 더하여 합친 가산 구간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(p1, p1)를 선택하고, 그들 사이의 시간 간격을 연산함에 의해 얻어진다.
시간 간격(t182)은, 기간(Tn)의 회전 위치(P4)에서의 위치 검출 신호(p2)와 다음의 기간(Tn+1)의 회전 위치(P4)에서의 위치 검출 신호(p2) 사이, 기간(Tn)의 회전 위치(P10)에서의 위치 검출 신호(p2)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P10)에서의 위치 검출 신호(p2) 사이 및 기간(Tn)의 회전 위치(P16)에서의 위치 검출 신호(p2)와 다음의 기간(Tn+1)의 회전 위치(P16)에서의 위치 검출 신호(p2) 사이에서 각각 연산된다. 기간(Tn+1)의 회전 위치(P4)에서의 위치 회전 신호(p2)와 다음의 기간(Tn+2)의 회전 위치(P4)에서의 위치 검출 신호(p2) 사이, 앞의 기간(Tn-1)의 회 전 위치(P10)에서의 위치 검출 신호(p2)와 기간(Tn)의 회전 위치(P10)에서의 위치 검출 신호(p2) 사이 및 앞의 기간(Tn-1)의 회전 위치(16)에서의 위치 검출 신호(p2)와 기간(Tn)의 회전 위치(P16)에서의 위치 검출 신호(p2) 사이에서도, 각각 시간 간격(t182)이 연산된다. 이들의 각 시간 간격(t182)은, 각각 Q=18, 위치 검출 신호(px=p2, py=p2)로 설정하고, 연속하는 18개의 구간(q)을 더하여 합친 가산 구간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(p2, p2)를 선택하고, 그들 사이의 시간 간격을 연산함에 의해 얻어진다.
시간 간격(t183)은, 기간(Tn)의 회전 위치(P3)에서의 위치 검출 신호(p3)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P3)에서의 위치 검출 신호(p3) 사이, 기간(Tn)의 회전 위치(P9)에서의 위치 검출 신호(p3)와 다음의 기간(Tn+1)의 회전 위치(P9)에서의 위치 검출 신호(p3) 사이 및 기간(Tn)의 회전 위치(P15)에서의 위치 검출 신호(p3)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P15)에서의 위치 검출 신호(p3) 사이에서 각각 연산된다. 기간(Tn+1)의 회전 위치(P3)에서의 위치 회전 신호(p3)와 다음의 기간(Tn+2)의 회전 위치(P3)에서의 위치 검출 신호(p3) 사이, 앞의 기간(Tn-1)의 회전 위치(P9)에서의 위치 검출 신호(p3)와 기간(Tn)의 회전 위치(P9)에서의 위치 검출 신호(p3) 사이 및 앞의 기간(Tn-1)의 회전 위치(15)에서의 위치 검출 신호(p3)와 기간(Tn)의 회전 위치(P15)에서의 위치 검출 신호(p3) 사이에서도, 각각 시간 간격(t183)이 연산된다. 이들의 각 시간 간격(t183)은, 각각 Q=18, 위치 검출 신호(x=p3, py=p3)로 설정하고, 연속하는 18개의 구간(q)을 더하여 합친 가산 구간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(p3, p3)를 선택하고, 그들 사이의 시간 간격을 연산함에 의해 얻어진다.
시간 간격(t184)은, 기간(Tn)의 회전 위치(P6)에서의 위치 검출 신호(p4)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P6)에서의 위치 검출 신호(p4) 사이, 기간(Tn)의 회전 위치(P12)에서의 위치 검출 신호(p4)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P12)에서의 위치 검출 신호(p4) 사이 및 기간(Tn)의 회전 위치(P18)에서의 위치 검출 신호(p4)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P18)에서의 위치 검출 신호(p4) 사이에서 각각 연산된다. 기간(Tn+1)의 회전 위치(P6)에서의 위치 회전 신호(p4)와 다음의 기간(Tn+2)의 회전 위치(P6)에서의 위치 검출 신호(p4) 사이, 앞의 기간(Tn-1)의 회전 위치(P12)에서의 위치 검출 신호(p4)와 기간(Tn)의 회전 위치(P12)에서의 위치 검출 신호(p4) 사이 및 앞의 기간(Tn-1)의 회전 위치(18)에서의 위치 검출 신호(p4)와 기간(Tn)의 회전 위치(P18)에서의 위치 검출 신호(p4) 사이에서도, 각각 시간 간격(t184)이 연산된다. 이 시간 간격(t184)은, Q=18, 위치 검출 신호(px=p4, py=p4)로 설정하고, 연속하는 18개의 구간(q)을 더하여 합친 가산 구간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(p4, p4)를 선택하고, 그들 사이의 시간 간격을 연산함에 의해 얻어진다.
시간 간격(t185)은, 기간(Tn)의 회전 위치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5) 사이, 기간(Tn)의 회전 위치(P11)에서의 위치 검출 신호(p5)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P11)에서의 위치 검출 신호(p5) 사이 및 기간(Tn)의 회전 위치(P17)에서의 위치 검출 신호(p5)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P17)에서의 위치 검출 신호(p5) 사이에서 각각 연산된다. 기 간(Tn+1)의 회전 위치(P5)에서의 위치 회전 신호(p5)와 다음의 기간(Tn+2)의 회전 위치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5) 사이, 앞의 기간(Tn-1)의 회전 위치(P11)에서의 위치 검출 신호(p5)와 기간(Tn)의 회전 위치(P11)에서의 위치 검출 신호(p5) 사이 및 앞의 기간(Tn-1)의 회전 위치(17)에서의 위치 검출 신호(p5)와 기간(Tn)의 회전 위치(P17)에서의 위치 검출 신호(p5) 사이에서도, 각각 시간 간격(t185)이 연산된다. 이들의 각 시간 간격(t185)은, 각각 Q=18, 위치 검출 신호(x=p5, py=p5)로 설정하고, 연속하는 18개의 구간(q)을 더하여 합친 가산 구간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(p5, p5)를 선택하고, 그들 사이의 시간 간격을 연산함에 의해 얻어진다.
시간 간격(t186)은, 기간(Tn)의 회전 위치(P8)에서의 위치 검출 신호(p6)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P8)에서의 위치 검출 신호(p6) 사이, 기간(Tn)의 회전 위치(P14)에서의 위치 검출 신호(p6)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P14)에서의 위치 검출 신호(p6) 사이 및 기간(Tn)의 회전 위치(P2)에서의 위치 검출 신호(p6)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P2)에서의 위치 검출 신호(p6) 사이에서 각각 연산된다. 기간(Tn+1)의 회전 위치(P8)에서의 위치 회전 신호(p6)와 다음의 기간(Tn+2)의 회전 위치(P8)에서의 위치 검출 신호(p6) 사이, 앞의 기간(Tn-1)의 회전 위치(P14)에서의 위치 검출 신호(p6)와 기간(Tn)의 회전 위치(P14)에서의 위치 검출 신호(p6) 사이 및 기간(Tn+1)의 회전 위치(2)에서의 위치 검출 신호(p6)와 다음의 기간(Tn+2)의 회전 위치(P2)에서의 위치 검출 신호(p2) 사이에서도, 각각 시간 간격(t186)이 연산된다. 이들의 각 시간 간격(t186)은, 각각 Q=18, 위치 검출 신호(px=p6, py=p6)로 설정하고, 연속하는 18개의 구간(q)을 더하여 합친 가산 구간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(p6, p6)를 선택하고, 그들 사이의 시간 간격을 연산함에 의해 얻어진다.
위치 센서(PA, PB, PC)의 부착 위치에 각도 오차가 생긴 경우, 또는 위치 검출용 로터(41)의 영구자석(m1 내지 m6), 로터(20)를 위치 검출에 겸용하는 것에서는, 영구자석(M1 내지 M6)에 착자 위치의 오차가 생긴 경우에는, 복수의 위치 검출 신호(p1 내지 p6)가 발생하는 타이밍이 어긋나기 때문에, 복수의 통전 전환 타이밍(tu1, tu2, tv1, tv2, tw1, tw2)에도어긋남이 발생한다. 그러나, 실시 형태 7에서는, 복수의 시간 간격(t181, t182)은, 각각 위치 검출 신호(p1)와 위치 검출 신호(p2) 사이의 시간 간격이고, 이들의 시간 간격(t181, t182)은, 모두, 위치 센서(PA)의 부착 위치에 오차가 생겨도, 또한 영구자석(m1 내지 m6, M1 내지 M6)에 착자 위치의 오차가 생겨도, 그 오차에 영향받지 않는다. 복수의 시간 간격(t183, t184)은, 각각 위치 검출 신호(p3)와 위치 검출 신호(p4) 사이의 시간 간격이고 또한, 복수의 시간 간격(t185, t186)은, 각각 위치 검출 신호(p5)와 위치 검출 신호(p6) 사이의 시간 간격이고, 이들의 시간 간격(t183, t184, t185, t186)은, 모두 위치 센서(PB, PC)의 부착 위치에 오차가 생겨도, 또한 영구자석(m1 내지 m6, M1 내지 M6)에 착자 위치의 오차가 생겨도, 그 오차에 영향받지 않는다.
통전 전환 타이밍 연산 수단(131)은, 위치 검출 신호 발생 장치(40)의 출력 신호(SA, SB, SC)에 포함되는 복수의 위치 검출 신호(p1 내지 p6)와,. 복수의 시간 간격(t181 내지 t186)에 의거하여, 복수의 통전 전환 타이밍(tv1, tu2, tw2, tv2, tu1, tw1)을 각각 결정한다. 구체적으로는, 기간(Tn+1)의 회전 위치(P2, P3)의 중간에서의 통전 전환 타이밍(tv1)은, 기간(Tn+1)의 회전 위치(P1)에서의 위치 검출 신호(p1)를 기준으로 하여, 이 위치 검출 신호(p1)로부터 경과 시간{(t181/36)+(t186/72)}만큼 지연된 타이밍으로 설정된다. 상기 시간(t181/36)은 기간(Tn)의 회전 위치(P1)에서의 위치 검출 신호(p1)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P1)에서의 위치 검출 신호(p1) 사이의 시간 간격(t181)에 1/36을 승산함에 의해 얻어진다. 또한, 상기 시간(t186/72)은, 기간(Tn)의 회전 위치(P2)에서의 위치 검출 신호(p6)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P2)에서의 위치 검출 신호(p6) 사이의 시간 간격(t186)에 1/72을 승산 함에 의해 얻어진다. 기간(Tn)의 회전 위치(P2, P3)의 중간, 기간(Tn)의 회전 위치(P8, P9)의 중간, 기간(Tn)의 회전 위치(P14, p15)의 중간, 기간(Tn+1)의 회전 위치(P8, P9)의 중간 및 기간(Tn+1)의 회전 위치(P14, p15)의 중간에서의 각 통전 전환 타이밍(tv1)도 마찬가지로, 각각 직전의 시간 간격(t181)과 직전의 시간 간격(t186)을 이용하여, 경과 시간{(t181/36)+(t186/72)}을 연산하고, 직전의 위치 검출 신호(p1)로부터 이 경과 시간만큼 지연된 타이밍이 된다.
기간(Tn+1)의 회전 위치(P3, P4)의 중간에서의 통전 전환 타이밍(tu2)은, 기간(Tn+1)의 회전 위치(P2)에서의 위치 검출 신호(p6)를 기준으로 하여, 이 위치 검출 신호(p6)로부터 경과 시간{(t186/36)+(t183/72)}만큼 지연된 타이밍으로 설정된다. 상기 시간(t186/36)은, 기간(Tn)의 회전 위치(P2)에서의 위치 검출 신호(p6)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P2)에서의 위치 검출 신호(p2) 사이의 시간 간격(t186)에 1/36을 승산함에 의해 얻어진다. 또한, 상기 시간(t183/72)은, 기간(Tn)의 회전 위치(P3)에서의 위치 검출 신호(p3)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P3)에서의 위치 검출 신호(p3) 사이의 시간 간격(t183)에 1/72을 승산함에 의해 얻어진다. 기간(Tn)의 회전 위치(P3, P4)의 중간, 기간(Tn)의 회전 위치(P9, P10)의 중간, 기간(Tn)의 회전 위치(P15, P16)의 중간, 기간(Tn+1)의 회전 위치(P9, P10)의 중간 및 기간(Tn+1)의 회전 위치(P15, P16)의 중간에서의 각 통전 전환 타이밍(tu2)도 마찬가지로, 각각, 직전의 시간 간격(t186)과 직전의 시간 간격(t183)을 이용하여, 경과 시간{(t186/36)+(t183/72)}을 연산하고, 직전의 위치 검출 신호(p6)로부터, 이 경과 시간만큼 지연된 타이밍이 된다.
기간(Tn+1)의 회전 위치(P4, P5)의 중간에서의 통전 전환 타이밍(tw2)은, 기간(Tn+1)의 회전 위치(P3)에서의 위치 검출 신호(p3)를 기준으로 하여, 이 위치 검출 신호(p3)로부터 경과 시간{(t183/36)+(t182/72)}만큼 지연된 타이밍이 된다. 상기 시간(t183/36)은, 기간(Tn)의 회전 위치(P3)에서의 위치 검출 신호(p3)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P3)에서의 위치 검출 신호(p3) 사이의 시간 간격(t183)에 1/36을 승산함에 의해 얻어진다. 또한, 상기 시간(t182/72)은, 기간(Tn)의 회전 위치(P4)에서의 위치 검출 신호(p2)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P4)에서의 위치 검출 신호(p2) 사이의 시간 간격(t182)에 1/72을 승산함에 의해 얻어진다. 기간(Tn)의 회전 위치(P4, P5)의 중간, 기간(Tn)의 회전 위치(P10, P11)의 중간, 기간(Tn)의 회전 위치(P16, P17)의 중간, 기간(Tn+1)의 회전 위치(P10, P11)의 중간 및 기간(Tn+1)의 회전 위치(P16, P17)의 중간에서의 각 통전 전환 타이밍(tw2)도 마찬가 지로, 각각 직전의 시간 간격(t183)과 직전의 시간 간격(t182)을 이용하여, 경과 시간{(t183/36)+(t182/72)}을 연산하고, 직전의 위치 검출 신호(p3)로부터, 이 경과 시간만큼 지연된 타이밍이 된다.
기간(Tn+1)의 회전 위치(P5, P6)의 중간에서의 통전 전환 타이밍(tv2)은, 기간(Tn+1)의 회전 위치(P4)에서의 위치 검출 신호(p2)를 기준으로 하여, 이 위치 검출 신호(p2)로부터 경과 시간{(t182/36)+(t185/72)}만큼 지연된 타이밍이 된다. 상기 시간(t182/36)은, 기간(Tn)의 회전 위치(P4)에서의 위치 검출 신호(p2)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P4)에서의 위치 검출 신호(p2) 사이의 시간 간격(t182)에 1/36을 승산함에 의해 얻어진다. 또한, 상기 시간(t185/72)은, 기간(Tn)의 회전 위치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5) 사이의 시간 간격(t185)에 1/72을 승산 함에 의해 얻어진다. 기간(Tn)의 회전 위치(P5, P6) 사이, 기간(Tn)의 회전 위치(P11, P12)의 중간, 기간(Tn)의 회전 위치(P17, P18)의 중간, 기간(Tn+1)의 회전 위치(P11, P12)의 중간 및 기간(Tn+1)의 회전 위치(P17, P18)의 중간에서의 각 통전 전환 타이밍(tv2)도 마찬가지로, 각각 직전의 시간 간격(t182)과 직전의 시간 간격(t185)을 이용하여, 경과 시간{(t182/36)+(t185/72)}을 연산하고, 직전의 위치 검출 신호(p2)로부터, 이 경과 시간만큼 지연된 타이밍이 된다.
기간(Tn+1)의 회전 위치(P6, P7)의 중간에서의 통전 전환 타이밍(tu1)은, 기간(Tn+1)의 회전 위치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5)를 기준으로 하여, 이 위치 검출 신호(p5)로부터 경과 시간{(t185/36)+(t184/72)}만큼 지연된 타이밍이 된다. 상 기 시간(t185/36)은, 기간(Tn)의 회전 위치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5) 사이의 시간 간격(t185)에 1/36을 승산함에 의해 얻어진다. 또한, 상기 시간(t184/72)은, 기간(Tn)의 회전 위치(P6)에서의 위치 검출 신호(p4)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P6)에서의 위치 검출 신호(p4) 사이의 시간 간격(t184)에 1/72을 승산함에 의해 얻어진다. 기간(Tn)의 회전 위치(P6, P7)의 중간, 기간(Tn)의 회전 위치(P12, P13)의 중간, 기간(Tn)의 회전 위치(P18)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P1)의 중간 및 기간(Tn+1)의 회전 위치(P12, P13)의 중간에서의 각 통전 전환 타이밍(tu1)도 마찬가지로, 각각 직전의 시간 간격(t185)과 직전의 시간 간격(t184)을 이용하여, 경과 시간{(t185/36)+(t184/72)}을 연산하고, 직전의 위치 검출 신호(p5)로부터, 이 경과 시간만큼 지연된 타이밍이 된다.
기간(Tn+1)의 회전 위치(P7, P8)의 중간에서의 통전 전환 타이밍(tw1)은, 기간(Tn+1)의 회전 위치(P6)에서의 위치 검출 신호(p4)를 기준으로 하여, 이 위치 검출 신호(p4)로부터 경과 시간{(t184/36)+(t181/72)}만큼 지연된 타이밍이 된다. 상기 시간(t184/36)은, 기간(Tn)의 회전 위치(P6)에서의 위치 검출 신호(p4)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P6)에서의 위치 검출 신호(p4) 사이의 시간 간격(t184)에 1/36을 승산함에 의해 얻어진다. 또한, 상기 시간(t181/72)은, 기간(Tn)의 회전 위치(P7)에서의 위치 검출 신호(p1)와 기간(Tn+1)의 회전 위치(P7)에서의 위치 검출 신호(p1) 사이의 시간 간격(t181)에 1/72을 승산함에 의해 얻어진다. 기간(Tn)의 회전 위치(P1, P2)의 중간, 기간(Tn)의 회전 위치(P7, P8)의 중간, 기간(Tn)의 회 전 위치(P13, P14)의 중간, 기간(Tn+1)의 회전 위치(P1, P2)의 중간 및 기간(Tn+1)의 회전 위치(P13, P14)의 중간에서의 각 통전 전환 타이밍(tw1)도 마찬가지로, 각각, 직전의 시간 간격(t184)과 직전의 시간 간격(t181)을 이용하여, 경과 시간{(t184/36)+(1181/72)}을 연산하고, 직전의 위치 검출 신호(p4)로부터, 이 경과 시간만큼 지연된 타이밍이 된다.
실시 형태 7은, 연속하는 18개의 구간(q)을 더하여 합친 가산 기간(Aq)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(px, py)를 선택하고, 그들 사이에서, 각각 복수의 시간 간격(t181 내지 t186)을 연산하고, 이들의 복수의 시간 간격(t181 내지 t186)과, 복수의 위치 검출 신호(p1 내지 p6)에 의거하여, 복수의 통전 전환 타이밍을 결정한다. 복수의 시간 간격(t181 내지 t186)은, 각각 위치 센서(PA, PB, PC)의 부착 위치의 각도 오차의 영향을 받지 않기 때문에, 통전 전환 타이밍은, 위치 센서(PA, PB, PC)의 마련 위치의 각도 오차와, 영구자석(m1 내지 m6) 또는 영구자석(M1 내지 M6)의 착자 위치의 오차만에 의존하여 변동하는 결과로 되고, 통전 전환 타이밍의 변동을 더욱, 작게 억제할 수 있다.
실시 형태 7에서는, 구간 수(Q)가 18이고, 이 구간 수(Q)가 실시 형태 1과 마찬가지로 짝수이다. 구간 수(Q)가 짝수이기 때문에, 복수의 시간 간격(t181, t183, t185)을 결정하는 2개의 위치 검출 신호(px, py)는 복수의 위치 검출 신호(p1, p3, p5)중에서 선택된다. 복수의 위치 검출 신호(p1, p3, p5)는, 모두 로터(20)의 회전에 수반하여, 같은 극성의 자속밀도의 변화를 주는 에지, 즉 S극으로부터 N극으로 변화하는 에지(ea, ec, ee)가, 위치 센서(PA, PB, PC)와 대향한 때에 발생하기 때문에, 시간 간격(t181, t183, t185)을 더욱 정확하게 연산할 수 있다. 또한 복수의 시간 간격(t182, t184, t186)을 결정하는 2개의 위치 검출 신호(px, py)는 복수의 위치 검출 신호(p2, p4, p6)중에서 선택된다. 복수의 위치 검출 신호(p2, p4, p6)는, 모두, 로터(20)의 회전에 수반하여, 같은 극성의 자속밀도의 변화를 주는 에지, 즉 N극으로부터 S극으로 변화하는 에지(eb, ed, ef)가 위치 센서(PA, PB, PC)와 대향한 때에 발생하기 때문에, 시간 간격(t182, t184, t186)도 더 정확하게 연산할 수 있다.
(실시 형태 8)
이 실시 형태 8은, 3상 브러시레스 모터(10)에 대한 회전 속도 지령(RI)의 변화량에의 변화에 의거하여, 시간 간격 연산 모드를 전환한다. 이 실시 형태 8에서는, 연산 처리 수단(130)의 시간 간격 연산 모드 설정 수단(135)이, 적어도 2개의 시간 간격 연산 모드(MT1, MT2)를 설정하도록 구성된다. 시간 간격 연산 모드(MT2)에서는, 시간 간격 연산 모드 지령(TQ)이, 구간 수(Q)를 2 내지 18의 범위에 어느 하나로 설정한다. 이 시간 간격 연산 모드(MT2)는, 실시 형태 1 내지 7과 같다. 또한, 시간 간격 연산 모드(MT1)에서는, 시간 간격 연산 모드 지령(TQ)이 구간 수(Q)를 1로 설정한다. 그 밖은, 실시 형태 1 내지 7과 마찬가지로 구성된다.
이 실시 형태 8에서, 회전 속도 지령 연산 수단(137)은, 소정 시간, 예를 들면 4㎳마다, 순차로 3상 브러시레스 모터(10)에 대한 회전 속도 지령(RI)을 출력한다. 이 회전 속도 지령(RI)은, PWM 제어 회로(120)에 공급되어, 스위치 소자(UH, UL, VH, VL, WH, WL)의 각각의 온 기간에서의 펄스 듀티를 제어하고, 3상 브러시레 스 모터(10)의 회전 속도를 제어한다. 회전 속도 지령(RI)이, RI(n)부터 RI(n+1)로 변화하는 경우를 상정한다.
도 15는, 이 실시 형태 8에서의 시간 간격 연산 모드 설정 수단(135)의 동작을 도시하는 플로우 차트이다. 실시 형태 8에서는, 시간 간격 연산 모드 설정 수단(135)은, 외부 지령(TO)에 의하지 않고, 도 15의 플로우 차트에 의거하여, 시간 간격 연산 모드(MT1, MT2)를 전환한다. 이 플로우 차트는, 스텝 S11 내지 S16의 6개의 스텝을 포함한다. 스텝 S11에서는, 회전 속도 지령(RI(n))을 판독하고, 기억한다. 다음의 스텝 S12에서는, 회전 속도 지령(RI(n+1))을 판독한다. 다음의 스텝 S13에서는, 회전 속도 지령(RI(n))과 회전 속도 지령(RI(n+1))의 변화량(△RI)을 연산한다. 이 변화량(△RI)은 다음의 식 (1)로 표현된다.
△RI=|RI(n)-RI(n+1)| (1)
다음의 스텝 S14에서는, 변화량(△RI)이 소정치, 예를 들면 0.05 이상인지의 여부를 판정한다. 스텝 S14의 판정 결과가 YES이면, 스텝 S15로 이행하고, 이 스텝 S15에서, 시간 간격 연산 모드(MT1)를 설정한다. 스텝 S15에서 시간 간격 연산 모드(MT1)를 설정한 후, 최초의 스텝 S11로 되돌아온다. 스텝 S14의 판정 결과가 NO이면, 스텝 S16으로 이행하고, 이 스텝 S16에서, 시간 간격 연산 모드(MT2)를 설정한다. 스텝 S16에서 시간 간격 연산 모드(MT2)를 설정한 후는, 스텝 S11로 되돌아온다.
시간 간격 연산 모드(MT2)를 설정한 경우, 통전 전환 타이밍의 변동을 억제할 수 있지만, 반면, 회전 속도 지령(RI)의 변화에 대한 응답성이 저하된다. 실시 형태 8에서는, 회전 속도 지령(RI)의 변화량(△RI)의 변화에 의거하여, 그 변화량(△RI)이 소정치를 초과하지 않으면, 시간 간격 연산 모드(MT2)를 설정하지만, 변화량(△RI)이 소정치 이상이 되면, 시간 간격 연산 모드(MT1)를 설정하여 종래 제어를 행한다.
이 실시 형태 8에서는, 회전 속도 지령(RI)의 변화량(△RI)에 응하여, 시간 간격 연산 모드(MT1, MT2)를 전환하기 때문에, 변화량(△RI)이 소정치를 초과하지 않으면, 시간 간격 연산 모드(MT2)에 의해, 통전 전환 타이밍의 변화를 억제하고, 또한 변화량(△RI)이 소정치 이상이 되면, 시간 간격 연산 모드(MT1)에 의해, 회전 속도 지령(RI)에 대한 응답성을 개선할 수 있다.
이 실시 형태 8에서는, 시간 간격 연산 모드 설정 수단(135)이 시간 간격 연산 수단(133)에 시간 간격 연산 모드(MT1)를 준 때는, 시간 간격 연산 수단(133)은, 구간 수(Q)를 Q=1로 설정하고, 각 구간(q)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(px, py) 사이의 시간 간격(t11 내지 t16)을 연산하고, 이들의 복수의 시간 간격(t11 내지 t16)과, 복수의 위치 검출 신호(p1 내지 p6)에 의거하여, 복수의 통전 전환 타이밍(tu1, tu2, tv1, tv2, tw1, tw2)을 결정한다. 이 제어는, 종래 제어이지만, 실시 형태 8, 9, 10에 있어서, 시간 간격 연산 모드(TM1)로 사용되기 때문에, 그들의 시간 간격(t11 내지 t16)과, 각 통전 전환 타이밍(tu1, tu2, tv1, tv2, tw1, tw2)의 결정에 관해, 도 16을 참조하여 설명한다. 도 16의 제어는, Q=1로 설정되는 이외는, 실시 형태 1과 같다.
도 16에서, 우선 시간 간격(t11)은, 회전 위치(P1)에서의 위치 검출 신 호(p1)와 회전 위치(P2)에서의 위치 검출 신호(p6) 사이, 회전 위치(P7)에서의 위치 검출 신호(p1)와 회전 위치(P8)에서의 위치 검출 신호(p6) 사이 및 회전 위치(P13)에서의 위치 검출 신호(p1)와 회전 위치(P14)에서의 위치 검출 신호(p6) 사이에서 각각 연산된다. 이들의 시간 간격(t11)은, 각각 Q=1, 위치 검출 신호(x=p1, py=p6)로 설정하고, 단지 하나의 구간(q)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(p1, p6)를 선택하고, 그들 사이의 시간 간격을 연산함에 의해 얻어진다.
시간 간격(t12)은, 회전 위치(P4)에서의 위치 검출 신호(p2)와 회전 위치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5) 사이, 회전 위치(P10)에서의 위치 검출 신호(p2)와 회전 위치(P11)에서의 위치 검출 신호(p5) 사이 및 회전 위치(P16)에서의 위치 검출 신호(p2)와 회전 위치(P17)에서의 위치 검출 신호(p5) 사이에서 각각 연산된다. 이들의 시간 간격(t12)은, 각각 Q=1, 위치 검출 신호(x=p2, py=p5)로 설정하고, 단지 하나의 구간(q)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(p2, p5)를 선택하고, 그들 사이의 시간 간격을 연산함에 의해 얻어진다.
시간 간격(t13)은, 회전 위치(P3)에서의 위치 검출 신호(p3)와 회전 위치(P4)에서의 위치 검출 신호(p2) 사이, 회전 위치(P9)에서의 위치 검출 신호(p3)와 회전 위치(P10)에서의 위치 검출 신호(p2) 사이 및 회전 위치(P15)에서의 위치 검출 신호(p3)와 회전 위치(P16)에서의 위치 검출 신호(p2) 사이에서 각각 연산된다. 이들의 시간 간격(t13)은, 각각 Q=1, 위치 검출 신호(x=p3, py=p2)로 설정하고, 단지 하나의 구간(q)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(p3, p2)를 선택하고, 그들 사이의 시간 간격을 연산함에 의해 얻어진다.
시간 간격(t14)은, 앞의 기간(Tn-1)의 회전 위치(P18)에서의 위치 검출 신호(p4)와 회전 위치(P1)에서의 위치 검출 신호(p1) 사이, 회전 위치(P6)에서의 위치 검출 신호(p4)와 회전 위치(P7)에서의 위치 검출 신호(p1) 사이, 회전 위치(P12)에서의 위치 검출 신호(p4)와 회전 위치(P13)에서의 위치 검출 신호(p1) 사이 및 회전 위치(P18)에서의 위치 검출 신호(p4)와 다음의 기간(Tn+1)의 회전 위치(P1)에서의 위치 검출 신호(p1) 사이에서 각각 연산된다. 이들의 시간 간격(t14)은, 각각 Q=1, 위치 검출 신호(x=p4, py=p1)로 설정하고, 단지 하나의 구간(q)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(p4, p1)를 선택하고, 그들 사이의 시간 간격을 연산함에 의해 얻어진다.
시간 간격(t15)은, 회전 위치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5)와 회전 위치(P6)에서의 위치 검출 신호(p4) 사이, 회전 위치(P11)에서의 위치 검출 신호(p5)와 회전 위치(P12)에서의 위치 검출 신호(p4) 사이 및 회전 위치(P17)에서의 위치 검출 신호(p5)와 회전 위치(P18)에서의 위치 검출 신호(p4) 사이에서 각각 연산된다. 이들의 시간 간격(t15)은, 각각 Q=1, 위치 검출 신호(x=p5, py=p4)로 설정하고, 단지 하나의 구간(q)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(p5, p4)를 선택하고, 그들 사이의 시간 간격을 연산함에 의해 얻어진다.
시간 간격(t16)은, 회전 위치(P2)에서의 위치 검출 신호(p6)와 회전 위치(P3)에서의 위치 검출 신호(p3) 사이, 회전 위치(P8)에서의 위치 검출 신호(p6)와 회전 위치(P9)에서의 위치 검출 신호(p3) 사이 및 회전 위치(P14)에서의 위치 검출 신호(p6)와 회전 위치(P15)에서의 위치 검출 신호(p3) 사이에서 각각 연산된 다. 이들의 시간 간격(t16)은, 각각 Q=1, 위치 검출 신호(x=p6, py=p3)로 설정하고, 단지 하나의 구간(q)의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호(p6, p3)를 선택하고, 그들 사이의 시간 간격을 연산함에 의해 얻어진다.
통전 전환 타이밍 연산 수단(131)은, 위치 검출 신호 발생 장치(40)의 출력 신호(SA, SB, SC)에 포함되는 복수의 위치 검출 신호(p1 내지 p6)와, 복수의 시간 간격(t11 내지 t16)에 의거하여, 복수의 통전 전환 타이밍(tu2, tw2, tv2, tu1, tw1, tv1)을 각각 결정한다. 구체적으로는, 회전 위치(P3, P4)의 중간에서의 통전 전환 타이밍(tu2)은, 회전 위치(P2)에서의 위치 검출 신호(p6)를 기준으로 하여, 이 위치 검출 신호(p6)로부터 경과 시간{t11+(t16/2)}만큼 지연된 타이밍으로 설정된다. 상기 시간(t11)은, 회전 위치(P1)에서의 위치 검출 신호(p1)와 회전 위치(P2)에서의 위치 검출 신호(p6) 사이의 시간 간격(t11)이다. 또한, 시간(t16/2)은 회전 위치(P2)에서의 위치 검출 신호(p6)와 회전 위치(P3)에서의 위치 검출 신호(p3) 사이의 시간 간격(t16)에 1/2을 승산함에 의해 얻어진다. 회전 위치(P9, P10)의 중간 및 회전 위치(P15, P16)의 중간에서의 각 통전 전환 타이밍(tu2)도 마찬가지로, 각각 직전의 시간 간격(t11)과 직전의 시간 간격(t16)을 이용하여, 경과 시간{t11+(t16/2)}을 연산하고, 직전의 위치 검출 신호(p6)로부터, 이 경과 시간만큼 지연된 타이밍이 된다.
회전 위치(P4, P5)의 중간에서의 통전 전환 타이밍(tw2)은, 회전 위치(P3)에서의 위치 검출 신호(p3)를 기준으로 하여, 이 위치 검출 신호(p3)로부터 경과 시간{t16+(t13/2)}만큼 지연된 타이밍으로 설정된다. 상기 시간(t16)은, 회전 위 치(P2)에서의 위치 검출 신호(p6)와 회전 위치(P3)에서의 위치 검출 신호(p3) 사이의 시간 간격이다. 또한, 상기 시간(t13/2)은, 회전 위치(P3)에서의 위치 검출 신호(p3)와 회전 위치(P4)에서의 위치 검출 신호(p2) 사이의 시간 간격(t13)에 1/2을 승산함에 의해 얻어진다. 회전 위치(P10, P11)의 중간 및 회전 위치(P16, P17)의 중간에서의 각 통전 전환 타이밍(tw2)도 마찬가지로, 각각 직전의 시간 간격(t16)과 직전의 시간 간격(t13)을 이용하여, 경과 시간{t16+(t13/2)}을 연산하고, 직전의 위치 검출 신호(p3)로부터, 이 경과 시간만큼 지연된 타이밍이 된다.
회전 위치(P5, P6)의 중간에서의 통전 전환 타이밍(tv2)은, 회전 위치(P4)에서의 위치 검출 신호(p2)를 기준으로 하여, 이 위치 검출 신호(p2)로부터 경과 시간{t13+(t12/2)}만큼 지연된 타이밍이 된다. 상기 시간(t13)은, 회전 위치(P3)에서의 위치 검출 신호(p3)와 회전 위치(P4)에서의 위치 검출 신호(p2) 사이의 시간 간격이다. 또한, 상기 시간(t12/2)은, 회전 위치(P4)에서의 위치 검출 신호(p2)와 회전 위치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5) 사이의 시간 간격(t12)에 1/2을 승산함에 의해 얻어진다. 회전 위치(P11, P12)의 중간 및 회전 위치(P17, P18)의 중간에서의 각 통전 전환 타이밍(tv2)도 마찬가지로, 각각 직전의 시간 간격(t13)과 직전의 시간(t12)을 이용하여, 경과 시간{t13+(t12/2)}을 연산하고, 직전의 위치 검출 신호(p2)로부터, 이 경과 시간만큼 지연된 타이밍이 된다.
회전 위치(P6, P7)의 중간에서의 통전 전환 타이밍(tu1)은, 회전 위치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5)를 기준으로 하여, 이 위치 검출 신호(p5)로부터 경과 시간{ti2+(t15/2)}만큼 지연된 타이밍이 된다. 상기 시간(t12)은, 회전 위치(P4)에서 의 위치 검출 신호(p2)와 회전 위치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5) 사이의 시간 간격이다. 또한, 상기 시간(t15/2)은, 회전 위치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5)와 회전 위치(P6)에서의 위치 검출 신호(p4) 사이의 시간 간격(t15)에 1/2을 승산함에 의해 얻어진다. 회전 위치(P12, P13)의 중간 및 회전 위치(P18)와 다음의 기간(Tn+1)의 회전 위치(P1)의 중간에서의 각 통전 전환 타이밍(tu1)도 마찬가지로, 각각, 직전의 시간 간격(t12)과 직전의 시간(t15)을 이용하여, 경과 시간{t12+(t15/2)}을 연산하고, 직전의 위치 검출 신호(p5)로부터, 이 경과 시간만큼 지연된 타이밍이 된다.
회전 위치(P7, P8)의 중간에서의 통전 전환 타이밍(tw1)은, 회전 위치(P6)에서의 위치 검출 신호(p4)를 기준으로 하여, 이 위치 검출 신호(p4)로부터 경과 시간{t15+(t14/2)}만큼 지연된 타이밍이 된다. 상기 시간(t15)은, 회전 위치(P5)에서의 위치 검출 신호(p5)와 회전 위치(P6)에서의 위치 검출 신호(p4) 사이의 시간 간격이다. 또한, 상기 시간(t14/2)은, 회전 위치(P6)에서의 위치 검출 신호(p4)와 회전 위치(P7)에서의 위치 검출 신호(p1) 사이의 시간 간격(t14)에 1/2을 승산함에 의해 얻어진다. 회전 위치(P1, P2)의 중간 및 회전 위치(P13, P14)의 중간에서의 각 통전 전환 타이밍(tw1)도 마찬가지로, 각각, 직전의 시간 간격(t15)과 직전의 시간 간격(t14)을 이용하여, 경과 시간{t15+(t14/2)}을 연산하고, 직전의 위치 검출 신호(p4)로부터, 이 경과 시간만큼 지연된 타이밍이 된다.
회전 위치(P8), P9의 중간에서의 통전 전환 타이밍(tv1)은, 회전 위치(P7)에서의 위치 검출 신호(p1)를 기준으로 하여, 이 위치 검출 신호(p1)로부터 경과 시 간{t14+(t11/2)}만큼 지연된 타이밍이 된다. 상기 시간(t14)은, 회전 위치(P6)에서의 위치 검출 신호(p4)와 회전 위치(P7)에서의 위치 검출 신호(p1) 사이의 시간 간격(t14)이다. 또한, 상기 시간(t11/2)은, 회전 위치(P7)에서의 위치 검출 신호(p1)와 회전 위치(P8)에서의 위치 검출 신호(p6) 사이의 시간 간격(t11)에 1/2을 승산함에 의해 얻어진다. 회전 위치(P2, P3)의 중간 및 회전 위치(P14, p15)의 중간에서의 각 통전 전환 타이밍(tv1)도 마찬가지로, 각각 직전의 시간 간격(t14)과 직전의 시간 간격(t11)을 이용하여, 경과 시간{t14+(ti1/2)}을 연산하고, 직전의 위치 검출 신호(p1)로부터, 이 경과 시간만큼 지연된 타이밍이 된다.
(실시 형태 9)
이 실시 형태 9는, 3상 브러시레스 모터(10)에 대한 회전 속도 지령(RI)과, 3상 브러시레스 모터(10)의 실(實)회전속도의 편차의 변화에 의거하여, 시간 간격 연산 모드를 전환한다. 이 실시 형태 9에서는, 연산 처리 수단(130)의 시간 간격 연산 모드 설정 수단(135)이, 적어도 2개의 시간 간격 연산 모드(MT1, MT2)를 설정하도록 구성된다. 시간 간격 연산 모드(MT2)에서는, 시간 간격 연산 모드 지령(TQ)이, 구간 수(Q)를 2 내지 18의 범위의 어느 하나로 설정한다. 이 시간 간격 연산 모드(MT2)는, 실시 형태 1 내지 7과 같다. 또한, 시간 간격 연산 모드(MT1)에서는, 시간 간격 연산 모드 지령(TQ)이, 구간 수(Q)를 1로 설정한다. 그 밖은, 실시 형태 1과 마찬가지로 구성된다.
이 실시 형태 9에서, 회전 속도 지령 연산 수단(137)은, 3상 브러시레스 모터(10)에 대해, 회전 속도 지령(RI)을 출력한다. 이 회전 속도 지령(RI)은, PWM 제 어 회로(120)에 공급되고, 스위치 소자(UH, UL, VH, VL, WH, WL)의 각각의 온 기간에 있어서 펄스 듀티를 제어하고, 3상 브러시레스 모터(10)의 회전 속도를 제어한다. 실시 형태 9에서는, 회전 속도 지령(RI)과 3상 브러시레스 모터(10)의 실회전 속도(Ra)라는 편차(△R)에 의거하여, 시간 간격 연산 모드(MT1, MT2)를 전환한다.
도 17은, 이 실시 형태 9에서의 시간 간격 연산 모드 설정 수단(135)의 동작을 도시하는 플로우 차트이다. 실시 형태 9에서는, 시간 간격 연산 모드 설정 수단(135)은, 외부 지령(TO)에 의하지 않고, 도 17의 플로우 차트에 의거하여, 시간 간격 연산 모드(MT1, MT2)를 전환한다. 이 플로우 차트, 스텝 S21 내지 S26의 6개의 스텝을 포함한다. 스텝 S21에서는, 회전 속도 지령(RI)을 판독하고, 기억한다. 다음의 스텝 S22에서는, 위치 검출 신호 발생 장치(40)의 출력 신호(SA, SB, SC)를 이용하여, 3상 브러시레스 모터(10)의 실회전 속도(Ra)를 연산한다. 다음의 스텝 S23에서는, 회전 속도 지령(RI)과 실회전 속도(Ra)의 편차(△R)를 연산한다. 이 편차(△R)는, 다음의 식 (2)로 표현된다.
△R=|RI-Ra| (2)
다음의 스텝 S24에서는, 편차(△R)에 대한 회전 속도 지령(RI)의 비, 즉 △R/RI가 소정치, 예를 들면 0.2 이상인지의 여부를 판정한다. 스텝 S24의 판정 결과가 YES이면, 스텝 S25로 이행하고, 이 스텝 S25에서, 시간 간격 연산 모드(MT1)를 설정한다. 스텝 S25에서 시간 간격 연산 모드(MT1)를 설정한 후, 최초의 스텝 S21로 되돌아온다. 스텝 S24의 판정 결과가 NO이면, 스텝 S26으로 이행하고, 이 스텝 S26에서, 시간 간격 연산 모드(MT2)를 설정한다. 스텝 S26에서 시간 간격 연산 모 드(MT2)를 설정한 후는, 스텝 S21로 되돌아온다.
시간 간격 연산 모드(MT2)를 설정한 경우, 통전 전환 타이밍의 변동을 억제할 수 있지만, 반면, 회전 속도 지령(RI)의 변화에 대한 응답성이 저하된다. 실시 형태 9에서는, 회전 속도 지령(RI)과 실회전 속도(Ra)의 편차(△R)에 의거하여, △R/RI가 소정치를 초과하지 않는다면, 시간 간격 연산 모드(MT2)를 설정하지만, △R/RI가 소정치 이상이면, 시간 간격 연산 모드(MT1)를 설정하고, 종래 제어를 행한다.
이 실시 형태 9에서는, 편차(△R)와 회전 속도 지령(RI)의 비(△R/RI)에 응하여, 시간 간격 연산 모드(MT1, MT2)를 전환하기 때문에, 그 비(△R/RI)가 소정치보다 작은 때에는, 시간 간격 연산 모드(MT2)에 의해, 통전 전환 타이밍의 변화를 억제하고, 또한 그 비(△R/RI)가 소정치 이상이 되면, 시간 간격 연산 모드(MT1)에 의해, 회전 속도 지령(RI)에 대한 응답성을 개선할 수 있다.
(실시 형태 10)
이 실시 형태 10은, 3상 브러시레스 모터(10)의 평균 부하 전류(Ia)의 변화에 의거하여, 시간 간격 연산 모드를 전환한다. 이 실시 형태 10에서는, 연산 처리 수단(130)의 시간 간격 연산 모드 설정 수단(135)이, 적어도 2개의 시간 간격 연산 모드(MT1, MT2)를 설정하도록 구성된다. 시간 간격 연산 모드(MT2)에서는, 시간 간격 연산 모드 지령(TQ)이, 구간 수(Q)를 2 내지 18에 범위에 어느 하나로 설정한다. 이 시간 간격 연산 모드(MT2)는, 실시 형태 1 내지 7과 같다. 또한, 시간 간격 연산 모드(MT1)에서는, 시간 간격 연산 모드 지령(TQ)이, 구간 수(Q)를 1로 설정한 다. 그 밖은, 실시 형태 1과 마찬가지로 구성된다.
이 실시 형태 10에서, 부하 전류 검출 저항(DR)은, 3상 브러시레스 모터(10)의 부하 전류(I)를 나타내는 부하 전류 검출 신호(IL)를 출력한다. 이 부하 전류 검출 신호(IL)는, PWM 제어 회로(120)에 공급되고, 스위치 소자(UH, UL, VH, VL, WH, WL)의 각각의 온 기간에서의 펄스 듀티를 제어하고, 3상 브러시레스 모터(10)의 부하 전류(I)를 제어한다. 실시 형태 10에서는, 3상 브러시레스 모터(10)의 평균 부하 전류(Ia)와 장격 전류(Im)의 비(Ia/Im)가, 소정치 이상이 된 상태에서, 시간 간격 연산 모드(MT2)를 설정하고, 그 비(Ia/Im)가 소정치를 초과하지 않는 상태에서는, 시간 간격 연산 모드(MT1)를 설정한다.
도 18은, 이 실시 형태 10에서의 시간 간격 연산 모드 설정 수단(135)의 동작을 도시하는 플로우 차트이다., 실시 형태 10에서는, 시간 간격 연산 모드 설정 수단(135)은, 외부 지령(TO)에 의하지 않고, 도 18의 플로우 차트에 의거하여, 시간 간격 연산 모드(MT1, MT2)를 전환한다. 이 플로우 차트는, 스텝 S31 내지 S35의 5개의 스텝을 포함한다. 스텝 S31에서는, 부하 전류 검출 신호(IL)를 순차로 판독하고, 기억한다. 다음의 스텝 S32에서는, 기억한 부하 전류 검출 신호(IL)에 의거하여, 단위 시간마다의 평균치, 즉 평균 부하 전류(Ia)를 순차로 연산한다. 평균 부하 전류(Ia)는, 부하 전류(I)의 실효 전류를 의미한다.
다음의 스텝 S33에서는, 평균 부하 전류(Ia)와 3상 브러시레스 모터(10)의 정격 전류(Im)의 비(Ia/Im)가, 소정치, 예를 들면 0.7 이하인지의 여부를 판정한다. 스텝 S33의 판정 결과가 YES이면, 스텝 S34로 이행하고, 이 스텝 S34에서, 시 간 간격 연산 모드(MT1)를 설정한다. 스텝 S34에서 시간 간격 연산 모드(MT1)를 설정한 후, 최초의 스텝 S31로 되돌아온다. 스텝 S33의 판정 결과가 NO이면, 스텝 S35로 이행하고, 이 스텝 S35에서, 시간 간격 연산 모드(MT2)를 설정한다. 스텝 S35에서 시간 간격 연산 모드(MT2)를 설정한 후는, 스텝 S31로 되돌아온다.
시간 간격 연산 모드(MT1)를 설정하고, Q=1로 종래 제어를 행하는 경우, 예를 들면 위치 센서(PA, PB, PC)의 부착 위치에 각도 오차가 있으면, 3상 브러시레스 모터(10)의 부하 전류(I)는, 도 19에 도시하는 바와 같이, 피크 값이 크게 변동하고, 로터(20)의 영구자석(M1 내지 M6)이 감자될 위험이 높다. 도 19는, 종래 제어에 의해, 복수의 통전 전환 타이밍(tu1, tw1, tv1, tu2, tv2, tw2)을 결정하고, 이들의 통전 전환 타이밍에서 스위치 소자(UH, UL, VH, VL, WH, WL)를 각각 전환 제어한 경우에 있어서의 부하 전류(I)의 변동을 나타낸다. 도 19의 횡축은 시간(sec)이고, 종축은 부하 전류(I)(A)이다. 도 19에서는, 위치 센서(PA)의 부착 위치에 각도 오차가 있고, 통전 전환 타이밍(tu1, tw1) 사이의 시간 간격이 좁고, 또한 통전 전환 타이밍(tv1, tu1) 사이의 시간 간격과, 통전 전환 타이밍(tw1, tv1) 사이의 시간 간격이 넓게 되어 있다. 일반적으로, 3상 브러시레스 모터(10)는, 로터(20)의 영구자석(M1 내지 M6)의 감자를 회피하기 위해, 부하 전류(I)의 최대 피크 값을 소정치 이하로 하도록 부하 전류 제어를 행하지만, 부하 전류(I)의 피크 값의 변동이 크면, 부하 전류(I)가 제한되기 때문에, 모터 특성을 충분히 인출할 수 없다.
실시 형태 10에서는, 부하 평균 전류(Ia)와 정격 전류(Im)의 비(Ia/Im)가, 소정치 0.7 이하인 경우에는, 로터(20)의 영구자석이 감자될 위험이 적기 때문에, 시간 간격 연산 모드 설정 수단(135)에 의해, 시간 간격 연산 모드(MT1)로 설정하고, 그 비(Ia/Im)가 소정치 0.7을 초과한 경우에는, 로터(20)의 영구자석이 감자될 위험이 높기 때문에, 시간 간격 연산 모드(MT2)로 전환한다. 시간 간격 연산 모드(MT2)에서는, 가산 구간(Aq)중에서 연속하는 구간 수(Q)가 2 내지 18의 어느 하나로 설정되기 때문에, 부하 전류(I)의 피크 전류치의 편차를 억제하고, 3상 브러시레스 모터(10)를 안정 구동할 수 있다. 또한, 시간 간격 연산 모드(MT2)를 설정한 경우, 3상 브러시레스 모터(10)의 응답성이 저하되지만, 3상 브러시레스 모터(10)로 유압을 제어하는 유압식 파워 스티어링 제어에서는, 부하 전류(I)가 큰 고부하 영역에서는, 높은 응답성은 필요하게 되지 않는다.
본 발명의 각종의 변경과 변형은, 본 발명의 관점과 정신으로부터 떨어지지 않는 범위에서, 숙련 기술자에 의해 가능하고, 또한 그것은, 전술한 도시한 각 실시 형태로는, 한정되지 않는 것을 이해하여야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 3상 브러시레스 모터의 제어 장치의 실시 형태 1에서의 3상 브러시레스 모터의 구성 설명도.
도 2는 실시 형태 1에서의 위치 검출 신호 발생 장치의 구성 설명도.
도 3은 실시 형태 1에서의 제어 회로를 도시하는 전기 회로도.
도 4는 실시 형태 1에서의 연산 처리 회로를 도시하는 블록도.
도 5는 실시 형태 1의 동작 설명용 타이밍도.
도 6은 실시 형태 1과 실시 형태 2에 관해 통전 전환 타이밍의 전기각의 변화를 도시하는 특성도.
도 7은 실시 형태 1과 실시 형태 2에 관해 통전 전환 타이밍의 전기각 변동폭을 도시하는 특성도.
도 8은 위치 검출 신호 발생 장치에서의 자속밀도 변화와 위치 검출 신호를 도시하는 설명도.
도 9는 본 발명에 의한 3상 브러시레스 모터의 제어 장치의 실시 형태 2의 동작 설명용 타이밍도.
도 10은 본 발명에 의한 3상 브러시레스 모터의 제어 장치의 실시 형태 3의 동작 설명용 타이밍도.
도 11은 본 발명에 의한 3상 브러시레스 모터의 제어 장치의 실시 형태 4의 동작 설명용 타이밍도.
도 12는 본 발명에 의한 3상 브러시레스 모터의 제어 장치의 실시 형태 5의 동작 설명용 타이밍도.
도 13은 본 발명에 의한 3상 브러시레스 모터의 제어 장치의 실시 형태 6의 동작 설명용 타이밍도.
도 14는 본 발명에 의한 3상 브러시레스 모터의 제어 장치의 실시 형태 7의 동작 설명용 타이밍도.
도 15는 본 발명에 의한 3상 브러시레스 모터의 제어 장치의 실시 형태 8에서의 시간 간격 연산 모드 설정 수단의 동작을 도시하는 플로우 차트.
도 16은 실시 형태 8에서 사용되는 시간 간격 연산 모드(TM1)에 의한 제어 동작 설명용 타이밍도.
도 17은 본 발명에 의한 3상 브러시레스 모터의 제어 장치의 실시 형태 9에서의 시간 간격 연산 모드 설정 수단의 동작을 도시하는 플로우 차트.
도 18은 본 발명에 의한 3상 브러시레스 모터의 제어 장치의 실시 형태 10에서의 시간 간격 연산 모드 설정 수단의 동작을 도시하는 플로우 차트.
도 19는 종래 제어에 의한 3상 브러시레스 모터의 부하 전류의 변화를 도시하는 특성도.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
10 : 3상 브러시레스 모터
20 : 로터
30 : 스테이터
U1 내지 U3, V1 내지 V3, W1 내지 W3 : 스테이터 코일
40 : 위치 검출 신호 발생 장치
41 : 위치 검출용 로터
PA, PB, PC : 위치 센서
p1 내지 p6 : 위치 검출 신호
110 : 제어 회로
120 : PWM 제어 회로
130 : 연산 처리 회로
131 : 통전 전환 타이밍 연산 수단
133 : 시간 간격 연산 수단
135 : 시간 간격 연산 모드 설정 수단
137 : 회전 속도 지령 연산 수단

Claims (8)

  1. 로터의 주위에 복수의 스테이터 코일을 배치한 3상 브러시레스 모터와,
    상기 각 스테이터 코일에 대한 통전을 전환하는 스위치 회로와,
    3개의 위치 센서를 포함하고, 이들 각 위치 센서로부터 상기 로터의 회전 위치에 대응하여 순차로 위치 검출 신호를 발생하는 위치 검출 신호 발생 장치와,
    상기 각 위치 검출 신호를 받아서 상기 각 스테이터 코일에 대한 복수의 통전 전환 타이밍을 연산하여 상기 스위치 회로를 제어하는 제어 회로를 구비한 3상 브러시레스 모터의 제어 장치에 있어서,
    상기 위치 검출 신호는, 인접하는 각 위치 검출 신호 사이에 각각 구간을 두면서 순차로 발생되고,
    상기 제어 회로는 시간 간격 연산 수단을 가지며, 상기 시간 간격 연산 수단에는, 적어도 하나의 시간 간격 연산 모드가 주어지고, 이 하나의 시간 간격 연산 모드에서는, 상기 시간 간격 연산수단은, 제 1 내지 제 6 시간 간격의 각각을 상기 순차로 발생하는 위치 검출 신호 중에서, 연속하는 2개 이상의 상기 구간을 더하여 합친 가산 구간의 양단에 위치하는 2개의 상기 위치 검출 신호를 사용하여 연산하고,
    상기 제어 회로는, 상기 제 1 내지 제 6 시간 간격에 의거하여, 제 1 내지 제 6의 경과 시간을 연산하며, 이들의 제 1 내지 제 6의 경과 시간에 근거하여, 상기 복수의 통전 전환 타이밍을 결정하도록 구성되며,
    상기 제 1 내지 제 6의 경과 시간은, 각각 제 1의 시간 요소와 제 2의 시간 요소를 가산하여 연산되며,
    상기 가산 구간에 포함되는 구간의 수를 Q로 한 때, 상기 제 1 내지 제 6의 경과 시간 중 각 제 1의 시간 요소의 각각은, 상기 제 1 내지 제 6 시간 간격의 각각을 Q로 나눈 시간 요소로서 연산되며, 또한, 상기 제 1 내지 제 6의 경과 시간 중 각 제 2의 시간 요소의 각각은, 상기 제 1 내지 제 6 시간 간격의 각각을 2Q로 나눈 시간 요소로서 연산되는 것을 특징으로 하는 3상 브러시레스 모터의 제어 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 3상 브러시레스 모터가, 상기 로터의 주위에 N개의 상기 스테이터 코일을 가지며, 상기 하나의 시간 간격 연산 모드에서는, 상기 시간 간격 연산 수단이, 연속하는 2 내지 2N개의 어느 하나의 구간을 더하여 합친 가산 구간의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호에 의거하여, 제 1 내지 제 6 시간 간격을 연산하는 것을 특징으로 하는 3상 브러시레스 모터의 제어 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 시간 간격 연산 수단이, 상기 하나의 시간 간격 연산 모드에서는, 상기 순차로 발생하는 위치 검출 신호 중에서, 서로 같은 극성의 자속 변화에 대한 2개의 위치 검출 신호에 의거하여, 상기 제 1 내지 제 6 시간 간격을 연산하는 것을 특징으로 하는 3상 브러시레스 모터의 제어 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 시간 간격 연산 수단이, 상기 하나의 시간 간격 연산 모드에서는, 상기 순차로 발생하는 위치 검출 신호 중에서, 동일한 상기 위치 센서로부터 얻어진 2개의 위치 검출 신호에 의거하여, 상기 제 1 내지 제 6 시간 간격을 연산하는 것을 특징으로 하는 3상 브러시레스 모터의 제어 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 시간 간격 연산 수단에는, 상기 하나의 시간 간격 연산 모드와 다른 별도의 시간 간격 연산 모드가 주어지고, 이 별도의 시간 간격 연산 모드에서는, 상기 시간 간격 연산 수단이, 순차로 발생하는 상기 위치 검출 신호 중에서, 상기 하나의 구간의 양단에 위치하는 2개의 위치 검출 신호에 의거하여, 상기 제 1 내지 제 6 시간 간격과 별도의 복수의 시간 간격을 연산하고, 상기 제어 회로는, 상기 별도의 복수의 시간 간격에 의거하여, 상기 복수의 통전 전환 타이밍을 결정하는 것을 특징으로 하는 3상 브러시레스 모터의 제어 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 3상 브러시레스 모터에 대한 회전 속도 지령의 변화량의 변화에 의거하여, 상기 시간 간격 연산 수단에 상기 하나의 시간 간격 연산 모드가 주어지는 상태와, 상기 시간 간격 연산 수단에 상기 별도의 시간 간격 연산 모드가 주어지는 상태가 전환되는 것을 특징으로 하는 3상 브러시레스 모터의 제어 장치.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 3상 브러시레스 모터에 대한 회전 속도 지령과 상기 3상 브러시레스 모터의 실회전 속도의 편차의 변화에 의거하여, 상기 시간 간격 연산 수단에 상기 하나의 시간 간격 연산 모드가 주어지는 상태와, 상기 상기 시간 간격 연산 수단에 상기 별도의 시간 간격 연산 모드가 주어지는 상태가 전환되는 것을 특징으로 하는 3상 브러시레스 모터의 제어 장치.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 3상 브러시레스 모터의 평균 부하 전류의 변화에 의거하여, 상기 시간 간격 연산 수단에 상기 하나의 시간 간격 연산 모드가 주어지는 상태와, 상기 시간 간격 연산 수단에 상기 별도의 시간 간격 연산 모드가 주어지는 상태가 전환되는 것을 특징으로 하는 3상 브러시레스 모터의 제어 장치.
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