WO2012147194A1 - ブラシレスモータ制御装置、およびブラシレスモータ制御方法 - Google Patents

ブラシレスモータ制御装置、およびブラシレスモータ制御方法 Download PDF

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WO2012147194A1
WO2012147194A1 PCT/JP2011/060410 JP2011060410W WO2012147194A1 WO 2012147194 A1 WO2012147194 A1 WO 2012147194A1 JP 2011060410 W JP2011060410 W JP 2011060410W WO 2012147194 A1 WO2012147194 A1 WO 2012147194A1
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zero
cross point
brushless motor
voltage
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PCT/JP2011/060410
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智生 原田
Original Assignee
新電元工業株式会社
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Priority to US14/111,953 priority patent/US20140035501A1/en
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/14—Electronic commutators
    • H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
    • H02P6/18—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements
    • H02P6/182—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements using back-emf in windings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/04—Starting of engines by means of electric motors the motors being associated with current generators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/14—Electronic commutators
    • H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position

Definitions

  • the present invention relates to a brushless motor control apparatus and a brushless motor control method for controlling a three-phase brushless motor used as a starter motor and an AC generator for an internal combustion engine (engine).
  • a drive control system for a brushless motor used for a starter of an internal combustion engine (engine) a plurality of hall elements for detecting the position of the rotor (permanent magnet side) in the brushless motor are mounted around the rotor.
  • a sensor-type drive control circuit is known (see Non-Patent Document 1).
  • this sensor type drive control circuit it is necessary to provide a plurality of Hall elements in the motor, and if necessary, a magnet for detecting the rotor position must be mounted separately from the rotor. This is an obstacle to downsizing and cost reduction.
  • the position detection accuracy varies depending on how the Hall elements are attached. Therefore, realization of a sensorless drive control circuit that detects the rotor position without using a sensor such as a Hall element is strongly desired.
  • a sensorless type drive control circuit for example, 120 ° energization for detecting the rotor position by detecting the zero cross point of the phase voltage of the non-energized phase (energization is performed for a period of 120 ° out of 180 ° of the total phase period).
  • a drive control system based on the system) is known.
  • a subcoil Su (for example, refer to the subcoil Su in the three-phase brushless motor 1 in FIG. 1) for detecting any one phase voltage of the three-phase brushless motor is provided, and the one-phase induced in the subcoil Su is provided.
  • a brushless motor control device that detects phase voltage (sine wave voltage) and performs 180 ° energization control (see Patent Document 1).
  • the brushless motor control device disclosed in Patent Document 1 generates a rectangular wave synchronized with the phase voltage of one phase detected by the subcoil Su, and generates a triangular wave synchronized with the phase of 0 ° to 180 ° of the rectangular wave. To do. Further, a triangular wave synchronized with the phase of the rectangular wave from 180 ° to 360 ° is generated. Then, based on these triangular waves, a rectangular wave (rotor position detection waveform) synchronized with the other two phases is generated, the rotor position is estimated by these rectangular waves, and the three-phase brushless motor is energized by 180 °. Drive control is performed.
  • phase of one phase induced in the sub-coil Su of the three-phase brushless motor (brushless motor operating as a three-phase AC generator)
  • the phase of the other two-phase phase voltages can be determined.
  • the rotation speed of the three-phase brushless motor that is, the frequency of the U-phase voltage (AC voltage) Vsu output from the subcoil Su does not change abruptly, so the waveform of the previous cycle is almost the same as the waveform of the current cycle.
  • the waveform of the previous cycle is almost the same as the waveform of the current cycle.
  • the half period T2 of the waveform 2 is almost the same as the half period T1 of the waveform 1 one cycle before.
  • Step 1 As shown in FIG. 10A, in the cycle of waveform 1, a rectangular wave Ru is generated from the AC voltage Vsu output by the subcoil Su.
  • the half cycle of the rectangular wave Ru corresponding to the waveform 1 coincides with the half cycle T1 of the AC voltage Vsu in the cycle of the waveform 1.
  • Step 2 Subsequently, the time of the half cycle T1 of the rectangular wave Ru is counted.
  • the resolution n is an amount that defines the smoothness of the slope of the triangular wave voltage VB.
  • Step 5 Subsequently, as shown in FIG. 10B, the triangular wave voltage VB is increased by the voltage v1 at the rising timing of the waveform 2 of the next cycle (timing to start counting T2). Maintain only for time t1.
  • Step 6 In the same waveform 2 cycle, the triangular wave voltage VB is further increased by the voltage v1 at the timing when the time t1 has elapsed, and when this is repeated n times in total, a stepped waveform as shown in FIG. 10B is obtained. And a step-like waveform corresponding to the slope portion of the triangular wave voltage corresponding to the cycle of waveform 2 is obtained. If the value of the resolution n is increased, the stepped waveform becomes smooth and a better triangular wave can be obtained.
  • a triangular wave having a constant peak voltage Vp which is a triangular wave voltage corresponding to each cycle of the AC voltage Vsu, can be generated using the waveform of the AC voltage Vsu one cycle before.
  • the first triangular wave S1 is generated in synchronization with the phase of the U-phase rectangular wave Ru from 0 ° to 180 °, and the first triangular wave S1 is synchronized with the phase of 180 ° to 360 °.
  • Two triangular waves S2 are generated.
  • a voltage detection circuit (comparison circuit) (not shown) inverts the level at a voltage point X2 that is 2/3 of the peak voltage Vp of the first triangular wave S1, and 2/3 of the peak voltage Vp of the second triangular wave S2.
  • a V-phase rectangular wave Rv whose level is inverted at the voltage point Y2 is generated, the level is inverted at the voltage point X1 that is 1/3 of the peak voltage Vp of the first triangular wave S1, and the peak voltage Vp of the second triangular wave S2 is 1
  • a W-phase rectangular wave Rw whose level is inverted at a voltage point Y1 of / 3 is generated.
  • the rectangular waves Rv and Rw synchronized with the other two phases can be generated with reference to the rectangular wave Ru synchronized with the U-phase AC output voltage Vsu.
  • the brushless motor control device estimates the rotor position from these rectangular waves Ru, Rv, and Rw, and performs 180 ° energization control on the brushless motor.
  • the motor drive device described in Patent Document 3 is intended to provide a motor drive device and a rotor position detection method capable of accurately detecting rotor position information used for motor drive without using a rotation position sensor. .
  • the brushless motor control device described in Patent Document 1 described above requires a triangular wave generation circuit for generating a triangular wave and a voltage detection circuit for detecting the voltage of the triangular wave. For this reason, the cost increase by providing the triangular wave generation circuit and the voltage detection circuit occurs. In addition, there is a problem that detection accuracy deteriorates due to variations in the characteristics of components used in the voltage detection circuit. This situation also applies to the battery charger described in Patent Document 2.
  • the brushless motor control device is a brushless motor control device that drives and controls a three-phase brushless motor, and a phase voltage detection unit that detects any one phase voltage of the three-phase brushless motor;
  • a zero-cross point detection circuit that detects a zero-cross point of the phase voltage of one phase detected by the phase voltage detection unit, and an interval time T between the zero-cross points detected by the zero-cross point detection circuit, Based on the interval time T, a zero cross point estimator that calculates the time T / 3 and 2T / 3 and estimates the zero cross point of the other two phases, and the zero cross point of the phase voltage of the one phase and the estimated other
  • An energization control unit that estimates the rotational position of the rotor based on the two-phase zero-crossing point and controls energization of each phase winding of the three-phase brushless motor.
  • the phase voltage of any one of the three-phase brushless motors is detected, the interval time T between the zero cross points is measured, and T / The time of 3 and 2T / 3 is calculated, and the zero cross point of the other two phases is estimated. Based on the estimated zero-cross point, the phase of the other two-phase voltages (and the rotor position based on the phase voltage of each phase) is estimated to control the energization of each phase winding. .
  • the triangular wave generation circuit and the voltage detection circuit are not used based on the phase voltage of only one phase of the three-phase brushless motor.
  • the phase of the other two phase voltages (and the rotor position based on the phase voltage phase of each phase) can be estimated. For this reason, it is possible to estimate the rotor position based on the phase voltage of only one phase of the three-phase brushless motor and to control the energization to each phase winding of the three-phase brushless motor.
  • the zero-cross point estimation unit is configured such that the zero-cross point is generated before the zero-cross point interval time T elapses after the zero-cross point is generated in the one-phase phase voltage.
  • the next zero-cross point occurs in the phase voltage of
  • the other two-phase zero-cross points are re-estimated based on the next zero-cross point.
  • the phase voltage of any one of the three-phase brushless motors is detected, the interval time T between the zero cross points is measured, and T / The time of 3 and 2T / 3 is calculated, and the zero cross point of the other two phases is estimated.
  • the other two-phase zero-cross points are re-estimated.
  • the other two-phase phases are changed based on the phase voltage of only one phase of the three-phase brushless motor according to the fluctuation of the motor rotation speed.
  • the phase of the voltage can be estimated.
  • the zero cross point estimation unit is configured such that the next zero cross point is generated in the phase voltage of the one phase before the estimated other two phase zero cross points. Based on the next zero-cross point, the other two-phase zero-cross points are re-estimated.
  • the phase voltage of any one of the three-phase brushless motors is detected, the interval time T between the zero cross points is measured, and T / The time of 3 and 2T / 3 is calculated, and the zero cross point of the other two phases is estimated.
  • next zero-cross point occurs in the one-phase phase voltage before the estimated other two-phase zero-cross point
  • the other two-phase zero-cross points are again determined based on the next zero-cross point.
  • the other two phases are changed based on the phase voltage of only one phase of the three-phase brushless motor according to the fluctuation of the motor rotation speed.
  • the phase of the phase voltage can be estimated.
  • the energization control unit when the energization control unit operates as a three-phase AC generator that charges the battery, the zero-cross point of the phase voltage of the one phase. And the estimated other two-phase zero-cross points, the phase of the other two-phase phase voltage is estimated, and the AC output voltage of each phase output from the three-phase brushless motor is rectified and phased.
  • a phase control regulator unit that controls and charges the battery is provided.
  • the zero-cross point estimation unit calculates the phase voltage of the one phase.
  • the phase control regulator unit in the energization control unit includes the one-phase phase voltage zero-cross point and the estimated other two-phase zero-cross point. Based on this, the phase of the other two-phase phase voltage is estimated, the AC output voltage of each phase output from the three-phase brushless motor (three-phase AC generator) is rectified and phase controlled, and the battery is charged. .
  • the three-phase brushless motor operates as a three-phase AC generator, based on the phase voltage of only one phase of the three-phase brushless motor, without using the triangular wave generation circuit and the voltage detection circuit, The phase of the two-phase phase voltage is estimated, and the battery can be charged by rectifying and phase controlling the AC output voltage of each phase output from the three-phase brushless motor (three-phase AC generator).
  • the three-phase brushless motor is configured such that each of the U, V, and W phase coils on the stator side includes a plurality of poles, and the U, V, and W A phase voltage of one phase of the three-phase brushless motor is detected by a coil in which one pole of one of the phases is in a floating state.
  • a three-phase brushless motor having a plurality of poles on the stator side is used, and a one-pole coil in any one of the phases is floated to form a subcoil.
  • the phase time of the phase is detected, and at the same time, the interval time T between the zero cross points is measured, and the time of T / 3 and 2T / 3 is calculated to estimate the zero cross points of the other two phases To do.
  • the decrease in the output of the three-phase brushless motor can be suppressed to one pole of one phase, and the subcoil can be formed without increasing the cost of the product.
  • the three-phase brushless motor operates as a starter motor for starting the internal combustion engine and operates as a three-phase AC generator that is rotationally driven by the internal combustion engine. It is a motor.
  • the three-phase brushless motor operates as a starter motor when the internal combustion engine is started, and is rotated by the internal combustion engine after the internal combustion engine is started.
  • a rotational position sensorless three-phase brushless motor is operated as a starter motor and when it is operated as a three-phase AC generator, a triangular wave is generated based on the phase voltage of only one phase of the three-phase brushless motor. Without using the circuit and the voltage detection circuit, the phase of the other two-phase phase voltage (and the rotor position based on the phase voltage of each phase) can be estimated.
  • the brushless motor control method is a brushless motor control method for driving and controlling a three-phase brushless motor, and a phase voltage detection procedure for detecting any one phase voltage of the three-phase brushless motor.
  • a zero-cross point detection procedure for detecting a zero-cross point of the phase voltage of one phase detected by the phase voltage detection procedure, and an interval time T between the zero-cross points detected by the zero-cross point detection procedure. Based on the interval time T between the points, the time of T / 3 and 2T / 3 is calculated to estimate the zero cross point of the other two phases, and the zero cross point of the phase voltage of the one phase is estimated.
  • Energization control for estimating the rotational position of the rotor based on the other two-phase zero-cross points and controlling the energization of each phase winding of the three-phase brushless motor Including a forward, a.
  • the phase voltage of any one phase of the three-phase brushless motor is detected, the interval time T between the zero cross points is measured, and the interval time T between the zero cross points is measured. / 3 and 2T / 3 times are calculated and the other two-phase zero-cross points are estimated.
  • the phase of the other two-phase voltages (and the rotor position based on the phase voltage of each phase) is estimated to control the energization of each phase winding.
  • the triangular wave generation circuit and the voltage detection circuit are not used based on the phase voltage of only one phase of the three-phase brushless motor.
  • the phase of the other two phase voltages (and the rotor position based on the phase voltage phase of each phase) can be estimated. For this reason, it is possible to estimate the rotor position based on the phase voltage of only one phase of the three-phase brushless motor and to control the energization to each phase winding of the three-phase brushless motor.
  • the phase voltage of any one phase of the three-phase brushless motor is detected, the interval time T between the zero cross points is measured, and on the basis of the interval time T between the zero cross points, T / 3 and 2T / 3 times are calculated and the other two-phase zero-cross points are estimated. Based on the estimated zero-cross point, the phase of the other two-phase voltages (and the rotor position based on the phase voltage of each phase) is estimated to control the energization of each phase winding. .
  • FIG. 3A It is a figure which shows the structure of the brushless motor control apparatus concerning embodiment of this invention. It is a figure which shows the example of 1 structure of a subcoil. It is a figure which shows the other structural example of a subcoil. It is a figure for demonstrating operation
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a brushless motor control apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • a brushless motor control device 10 shown in FIG. 1 is a control device that drives a three-phase brushless motor 1 by using a battery 4 as a DC power source and converting a DC voltage of the battery 4 into an AC voltage.
  • a three-phase brushless motor (hereinafter also simply referred to as “motor”) 1 is a motor for a starter of the engine 5 and also a three-phase AC generator that is rotationally driven by the engine 5.
  • the three-phase brushless motor 1 includes a stator 2 having U, V, and W phase coils (coils wound around an iron core) and a neutral wire N of the coils, and a four-pole permanent magnet (two pairs of N , S pole).
  • Three-phase (U, V, W) windings (coils) are wound around the stator 2 in order in the circumferential direction.
  • the U-phase coil of the stator 2 is provided with a sub-coil (Su) 2a in parallel.
  • the sub-coil Su induces a voltage induced in the U-phase (more precisely, induced in the sub-coil Su by the permanent magnet of the rotor 3). Sine wave AC voltage) Vsu.
  • the subcoil Su may be provided in another phase (V phase or W phase).
  • a three-phase bridge circuit including switching elements Q1 to Q6 of an Nch type FET (Field Effect Transistor) is provided.
  • the drain terminals of the switching elements Q1 to Q3 on the upper arm side are commonly connected to the + side terminal of the battery 4 serving as a DC power source.
  • the source terminals of the switching elements Q4 to Q6 on the lower arm side are commonly connected to the negative terminal of the battery 4 serving as a DC power source.
  • the source terminal of the switching element Q1 on the upper arm side and the drain terminal of the switching element Q4 on the lower arm side are connected, and the connection point between the switching elements Q1 and Q4 is the U-phase coil terminal of the three-phase brushless motor 1 It is connected to the.
  • the source terminal of the switching element Q2 on the upper arm side and the drain terminal of the switching element Q5 on the lower arm side are connected, and the connection point of the switching elements Q2 and Q5 is the V-phase coil terminal of the three-phase brushless motor 1 It is connected to the.
  • the source terminal of the switching element Q3 on the upper arm side and the drain terminal of the switching element Q6 on the lower arm side are connected, and the connection point between the switching elements Q3 and Q6 is the W-phase coil terminal of the three-phase brushless motor 1 It is connected to the.
  • a flywheel diode Dx is connected in parallel to each of the switching elements Q1 to Q6 so that the cathode is in the positive terminal direction of the battery 4 and the anode is in the negative terminal direction of the battery 4 as shown in the figure.
  • the switching elements Q1 to Q6 may be IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) or bipolar transistors.
  • the brushless motor control apparatus 10 includes a Hi (high) pre-driver circuit 11 that drives the upper arm side switching elements (FETs) Q1 to Q3 on / off, and a lower arm side switching element (FET).
  • FET) Q4 to Q6 have a Lo (low) side pre-driver circuit 12, a zero-cross point detection circuit 13, and a control unit 20.
  • the switching elements Q1 to Q6 are driven by gate drive signals output from the Hi-side predriver circuit 11 and the Lo-side predriver circuit 12. This gate drive signal is generated in the pre-driver circuits 11 and 12 based on the FET drive signal output from the control unit (control unit configured by a CPU or the like) 20.
  • the zero-cross point detection circuit 13 is provided for each phase coil (U-phase coil, V-phase coil, W-phase coil). ) To detect the zero cross points of the voltages Vu, Vv, Vw induced.
  • the zero-cross point detection circuit is induced in the subcoil Su attached to the U-phase coil of the three-phase brushless motor 1 when the three-phase brushless motor 1 is rotating at high speed (when 180 ° energization described later is performed).
  • the zero cross point is detected from the applied voltage (U-phase voltage) Vsu.
  • the zero cross point generated in the AC voltage induced in each phase coil (U-phase coil, V-phase coil, W-phase coil) at 120 ° energization and the zero cross point generated in the AC voltage induced in the subcoil Su are: This occurs when the midpoint (boundary point between N and S poles) of the magnetic pole of the rotor 3 coincides with the position of the coil.
  • the control unit 20 includes a zero cross point estimation unit 21 and an energization control unit 22.
  • the energization control unit 22 includes a 120 ° energization control unit 23 that energizes the three-phase brushless motor 1 by 120 ° and a 180 ° energization control unit 24 that energizes the three-phase brushless motor 1 by 180 °. Have.
  • the 120 ° energization control unit 22 controls the three-phase brushless motor 1 to be driven by 120 ° energization (energization of two phases among the three phases).
  • the 180 ° energization control unit 22 controls the three-phase brushless motor 1 to be driven by 180 ° energization (all-phase energization) when the three-phase brushless motor 1 rotates at a high speed.
  • the zero cross point estimation unit 21 in the control unit 20 receives information on the zero cross point of the voltage Vsu induced in the subcoil Su from the zero cross point detection circuit 13 when energizing the three-phase brushless motor 1 by 180 °. . Then, the zero cross point estimation unit 21 measures an interval time T between zero cross points (adjacent zero cross points) of the voltage Vsu induced in the subcoil Su. For example, the interval time T between the zero cross points is measured by counting the time from when the zero cross point occurs in the output voltage Vsu of the subcoil Su until the next time the zero cross point occurs in the output voltage Vsu by a timer or the like. .
  • the zero cross point estimation unit 21 calculates the time of “T / 3” and “2T / 3” based on the interval time T between the zero cross points, and zero cross points of the other two phases (V phase and W phase). (Phase) is estimated. Then, the zero-cross point estimation unit 21 obtains information on the zero-cross point (U-phase zero-cross point) of the voltage Vsu induced in the subcoil Su and information on the estimated zero-cross points of the other two phases (V and W phases). To the energization control unit 22. The details of the other two-phase (V-phase, W-phase) zero-cross point estimation operations in the zero-cross point estimation unit 21 will be described later.
  • the subcoil Su may be provided in either the V phase or the W phase instead of the U phase.
  • the zero-cross point estimation unit 21 estimates another two-phase zero-cross point where the sub-coil Su is not provided, based on the voltage Vsu induced in the sub-coil Su.
  • a microcomputer (or a microcontroller) is mounted in the brushless motor control device 10, and the control unit 20, the zero cross point estimation unit 21, the energization control unit 22, and other components in the brushless motor control device 10 are provided.
  • a circuit that can realize its processing function by executing a software program may be realized by software processing. Of course, it may be configured by hardware.
  • the sub-coil Su provided in the three-phase brushless motor 1 is provided with a sub-coil Su in parallel to the U-phase coil of the stator, and this sub-coil Su induces a U-phase induced voltage (induced to the sub-coil Su by rotor rotation).
  • the subcoil Su can also be configured by the method shown in FIG.
  • a three-phase brushless motor having a plurality of poles (six poles in the example in the figure) on the stator side is used, and the one-pole coil 6 in any one of the phases (U phase in the example in the figure) is used.
  • the subcoil Su is formed by floating. That is, one of the six U-phase coils 6 is removed (floating), and the terminals SUB1 and SUB2 are pulled out from the removed coil 6, and the U-phase voltage is applied to the terminals SUB1 and SUB2. (AC voltage induced in the coil 6 by the rotor 3) Vsu is obtained.
  • the zero cross point estimation unit 21 receives information on the zero cross point of the voltage Vsu induced in the floating coil 6 from the zero cross detection circuit 13. Then, the zero cross point estimation unit 21 detects the phase of the voltage Vsu induced in the subcoil Su, and at the same time, measures the time T between adjacent zero cross points, and zero cross points of the other two phases (V and W phases). Is estimated.
  • FIG. 3A shows an example in which the one-pole coil 6 of the U-phase coil is separated from the other windings to be in a floating state, and the coil 6 in this floating state is used as a subcoil Su. It is the same figure as the figure shown.
  • FIG. 3B shows the time t in the horizontal direction, the voltage (U phase voltage) Vsu induced in the subcoil Su, the zero cross point of this voltage Vsu, and the estimated zero cross points of the V and W phase voltages. And V and W phase waveforms (virtual V and W phase induced voltage waveforms that are not actually detected) having this estimated zero-cross point.
  • the zero-cross point estimation unit 21 divides this interval time T into three (divided at a phase of 60 °) based on the interval time T (phase of 180 °) between the adjacent zero-cross points a1 and a2.
  • the time of 1 / 3T and 2 / 3T is calculated.
  • the time “1 / 3T” calculated by the zero cross point estimator 21 is the time when the zero-cross point b1 of the W-phase voltage is generated from the time t1 when the zero-cross point a2 of the V-phase is generated. This corresponds to the time until t2.
  • the time “2 / 3T” calculated by the zero cross point estimation unit 21 is the time from time t1 when the V phase zero cross point a2 occurs to time t3 when the V phase zero cross point c1 occurs. Equivalent to.
  • the zero-cross point estimation unit 21 can estimate the W-phase and V-phase zero-cross points to be generated next based on the interval time T between adjacent zero-cross points of the output voltage Vsu of the subcoil Su. This zero cross point is generated when the position of each phase coil coincides with the midpoint of the rotor magnetic pole (boundary point between N and S poles), and the rotor position can be estimated by estimating this zero cross point. become.
  • the energization control unit 22 can energize each phase winding of the three-phase brushless motor 1 by selecting an energization pattern and energization timing according to the rotor position.
  • the zero-cross point estimation unit 21 measures the interval time T ′ between the adjacent zero-cross points a2 and a3. Based on the interval time T ′, the times “1 / 3T ′” and “2 / 3T ′” are calculated again.
  • the time “1 / 3T ′” calculated by the zero cross point estimation unit 21 corresponds to the time when the W phase zero cross point b2 occurs at time t5, as shown in FIG. 3B.
  • the time “2 / 3T ′” calculated by the zero cross point estimation unit 21 corresponds to the time at which the V-phase zero cross point c2 occurs at time t6.
  • the zero cross point estimating unit 21 repeats the measurement of the interval time T between the zero cross points of the output voltage of the subcoil Su and the estimation process of the W and V phase zero cross points by calculating the times of 1 / 3T and 2 / 3T.
  • the brushless motor control device 10 performs positive and negative operations between the two-phase coils of the U, V, and W phase coils by, for example, the method described in Patent Document 1 described above.
  • the rotor stop position can be detected from the rising characteristics of the current.
  • the energization control unit 22 starts the motor by selecting the energization phase of the motor winding that can generate the maximum torque at the rotor stop position.
  • the energization control unit 22 detects the zero cross point of the voltage Vsu induced in the subcoil Su and the zero cross point of the W and V phases estimated by the zero cross point estimation unit 21. Based on the above, energization to each phase winding of the three-phase brushless motor 1 is controlled. The control of the three-phase brushless motor 1 based on the zero cross point estimation is performed by the 180 ° energization control unit 22 in the energization control unit 22. When the three-phase brushless motor 1 is driven at a low speed, 120 ° energization can be performed instead of 180 ° energization. This 120 ° energization will be described later.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the control operation of the three-phase brushless motor based on the zero cross point estimation.
  • FIG. 4 takes time t in the horizontal direction, and has the output voltage Vsu of the subcoil Su, the zero cross point of the voltage Vsu, the estimated zero cross point of the V and W phases, and the estimated zero cross point. It is the figure which showed V, W phase waveform (virtual V, W phase induced voltage waveform which is not actually detected).
  • FIG. 4 shows a waveform (rotor) in which a rectangular wave Ru synchronized with the U phase generated based on the zero cross point, a rectangular wave Rw synchronized with the W phase, and a rectangular wave Rv synchronized with the V phase are arranged side by side. (Position detection waveform).
  • the rectangular wave Ru is a waveform whose level is inverted at each zero-cross point (for example, a2, a3, a4) of the U-phase voltage waveform (more precisely, the output voltage waveform of the subcoil Su). .
  • the rectangular wave Ru changes from the H level (high level) to the L level (low level) at the zero cross point a2, changes from the L level to the H level at the zero cross point a3, and from the H level at the zero cross point a4. Changes to L level.
  • the W-phase rectangular wave Rw is a waveform whose level is inverted at each zero-cross point (for example, b1, b2, b3) of the W-phase voltage waveform (virtual voltage waveform that is not actually detected).
  • the W-phase rectangular wave Rw changes from the L level to the H level at the zero cross point b1, changes from the H level to the L level at the zero cross point b2, and changes from the L level to the H level at the zero cross point b3.
  • the V-phase rectangular wave Rv is a waveform whose level is inverted at each zero-cross point (for example, c1, c2, c3) of the V-phase voltage waveform (virtual voltage waveform that is not actually detected).
  • the V-phase rectangular wave Rv changes from the H level to the L level at the zero cross point c1, changes from the L level to the H level at the zero cross point c2, and changes from the H level to the L level at the zero cross point c3. .
  • each rectangular waveform Ru shown in FIG. 4 synchronized with the W, U, and V phases.
  • Rv, and Rw can be detected at the H level and L level to detect rotor position information by zero-cross point detection. For example, as shown in FIG. 4, it is possible to detect 6 sections from 0 to 5 every 60 degrees. For example, in one rotation cycle from time t1 to time t7 (U phase 360 ° period), the 0th stage ST0 from time t1 to t2, the first stage ST1 from time t2 to t3, and the second stage from time t3 to t4.
  • stage ST2 The rotor position is detected every 60 ° by six sections: stage ST2, third stage ST3 from time t4 to t5, fourth stage ST4 from time t5 to t6, and fifth stage ST5 from time t6 to t7.
  • the switching point of the stage (the stage of the phase voltage every 60 degrees applied to the U, V, and W phase coils) can be used.
  • the brushless motor control device 10 detects the zero cross point of the voltage Vsu induced only in one subcoil Su, and based on the zero cross point of the voltage Vsu, the zero cross point of the other two phases (V and W phases). Is estimated (rotor position is estimated). Then, the energization control unit 22 switches the stage based on the zero-cross point of the output voltage (U-phase voltage) Vsu of the subcoil Su and the estimated zero-cross point of the other two phases (V and W phases). Thus, switching of energized phases and energization timing for the U, V, and W phase coils can be controlled.
  • the zero cross point is estimated by the zero cross point estimation unit 21, thereby selecting the energization pattern and the energization timing according to the rotor position and energizing the motor windings. it can.
  • the voltage (U-phase voltage) Vsu induced in the subcoil Su is detected and the zero cross point is estimated.
  • the 180-degree energization is performed, but when the motor is rotating at a low rotation, the motor may be driven by the 120-degree energization method.
  • the 120 ° energization method itself is a well-known general method, and the 120 ° energization will be briefly described below.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining 120 ° energization. This 120 ° energization is performed by a 120 ° energization control unit 23 in the energization control unit 22.
  • the coil is energized only during the period of 120 degrees during the entire period of 180 degrees. Therefore, a non-energized phase is generated in each of the U, V, and W phases, and the rotor position can be detected by detecting the zero cross points a, b, and c of the non-energized phase.
  • the U-phase coil becomes a non-energized phase from time t0 to t1 (between phases 60 °) and becomes a conducting phase from time t1 to t2 (between phases 120 °).
  • an induced voltage is generated by the rotor magnetic pole in the U-phase coil, and the rotor position is detected by detecting the zero cross point a. be able to.
  • the rotor position can be detected by detecting the zero-cross point b in the section where the non-energized phase is set.
  • the rotor position can be detected by detecting the zero-cross point c in the section where the non-energized phase is set.
  • the rotor position (rotor magnetic pole switching point) can be detected every 60 °, and the energization phase and energization timing for the U, V, and W phase coils are determined according to the rotor position, and the three-phase brushless The motor 1 can be driven.
  • the zero cross point detection by the voltage (U phase voltage) Vsu induced in the sub-coil Su and the other two phases by the zero cross point estimation unit 21 (instead of the 120-degree energization)
  • the three-phase brushless motor 1 can be controlled by 180 ° energization.
  • the ON / OFF duty ratio can be controlled during the ON period of each of the switching elements Q1 to Q6.
  • the on / off duty ratio can be changed.
  • the voltage applied to the motor winding can be changed according to the rotation speed of the three-phase brushless motor 1.
  • the voltage applied to the motor winding can be changed by controlling the on / off duty ratio in the same manner.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example in which the rotation speed of the three-phase brushless motor varies.
  • the waveforms (W2) of the voltage Vsu induced in the subcoil Su are shown side by side.
  • the motor rotation speed fluctuates, and the position of the originally expected zero cross point a3 (position at time t2) at time t2 ′. If the next zero cross point a3 ′ occurs in the output voltage Vsu of the subcoil Su earlier than the other, the other two-phase zero cross points are estimated again based on the next zero cross point a3 ′.
  • the zero-cross point estimation unit 21 determines the interval between the zero-cross points a1 and a2 based on the zero-cross point a1 at the time t0 and the zero-cross point a2 at the time t1 of the output voltage Vsu of the subcoil Su.
  • Calculate the time of “T / 3” and “2T / 3” when the interval time T between the adjacent zero cross points is divided into three (divided at 60 ° phase), and the other two phases (V, W phase) Estimate the zero-cross point of.
  • the zero cross point estimation unit 21 updates the interval time T of the zero cross points. That is, the zero cross point estimation unit 21 at this time (time t2 ′), based on the zero cross point a3 ′ at the time t2 ′ and the zero cross point a2 at the time t1, is the interval time T ′ (t2 ′) of the zero cross points. -T1) is calculated again and updated.
  • the zero-cross point estimation unit 21 calculates “T ′ / 3” and “2T ′ / 3” based on the updated interval time T ′ of the zero-cross points, and calculates the other two phases (V, W phase). ) Re-estimate the zero-crossing point. Then, the energization control unit 22 controls energization to the three-phase brushless motor 1 based on the information of the other two-phase (V, W phase) zero-cross points re-estimated by the zero-cross point estimation unit 21.
  • the energization control unit 22 controls energization to the three-phase brushless motor 1 based on the information of the other two-phase (V, W phase) zero-cross points re-estimated by the zero-cross point estimation unit 21.
  • the zero cross point estimation unit 21 performs zero crossing based on the zero cross point a5 at time t4 and the zero cross point a4 at time t3.
  • the energization control unit 22 controls energization to the three-phase brushless motor 1 based on the information of the other two-phase (V, W phase) zero-cross points re-estimated by the zero-cross point estimation unit 21.
  • the motor rotation speed fluctuates, and the zero cross point occurs earlier in the voltage (U-phase voltage) Vsu induced in the subcoil Su than the originally expected time of the zero cross point.
  • the interval time T between the zero cross points is updated based on the zero cross point detected at that time and the previously detected zero cross point.
  • the zero cross point estimation unit 21 calculates “T / 3” and “2T / 3” based on the updated interval time T of the zero cross points, and zero crosses of the other two phases (W and V phases). Reestimate the points.
  • the energization control unit 22 controls energization to the three-phase brushless motor 1 based on the re-estimated zero cross point of the other two phases (W and V phases). Thereby, even when the motor rotation speed fluctuates, it is possible to appropriately control the energization of the three-phase brushless motor 1.
  • the zero cross point a3 ′ is reached at the time t2 ′ earlier than the time t2 of the originally expected zero cross point a3.
  • the next zero cross point is generated in the voltage Vsu induced in the subcoil Su before, for example, “2T / 3” time elapses before the other two-phase zero cross points estimated by the zero cross point estimation unit 21.
  • the other two-phase zero-cross points can be estimated again based on the next zero-cross point.
  • the three-phase brushless motor 1 is driven as a motor (for example, when driven as a starter motor) has been described above.
  • the three-phase brushless motor 1 is rotationally driven by the engine 5 and three-phase AC power generation is performed.
  • An example in the case of operating as a machine will be described. (Description of the case where the three-phase brushless motor 1 operates as a three-phase AC generator)
  • the three-phase brushless motor 1 becomes a three-phase AC generator.
  • the brushless motor control device converts (forward-converts) the three-phase AC output voltage output from the three-phase brushless motor 1 into a DC voltage. It operates so that the charging current flows through the battery 4 by the voltage.
  • the brushless motor control device performs advance / retard control for controlling the power generation amount of the three-phase brushless motor 1 in order to charge the battery 4 efficiently. Since the advance / retard angle control method itself is not directly related to the present invention, the advance / retard angle control will be briefly described below (see Patent Document 2 for details). reference).
  • the advance angle / retard angle control is performed by setting the energization timing of the switching elements Q1 to Q6 constituting the rectifier in the brushless motor control device with respect to the phase of the AC output voltage of the three-phase brushless motor 1.
  • the power generation amount of the three-phase brushless motor 1 is controlled by moving to the advance side or the retard side.
  • this advance / retard control when the voltage of the battery 4 is lower than the reference voltage and needs to be charged, the brushless motor control device is retarded to enter the battery charge state, and the voltage of the battery 4 is set to the reference voltage. If charging is not required higher than that, the brushless motor control device can be advanced so that energy is discharged from the battery to the three-phase brushless motor 1.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example when the brushless motor control device is operated as a battery charging device, and is a configuration example when the brushless motor control device 10a operates as a battery charging device and a motor driving device.
  • the brushless motor control device 10a shown in FIG. 9 includes a phase control regulator unit 25 (an advance / retard angle control unit 25a) in the energization control unit 22a. ) Is added.
  • a resistance voltage dividing circuit (a circuit constituted by resistors R1 and R2) for detecting the battery voltage Vbat in the control unit 20a, a reference voltage circuit 31 for generating the reference voltage Vref, the battery voltage Vbat and the reference voltage
  • an error amplifier (amplifier) 32 for comparing Vref is newly added.
  • Other configurations are the same as those of the brushless motor control apparatus 10 shown in FIG. For this reason, the same code
  • the error amplifier 32 compares the feedback signal Vfb from the actual battery voltage Vbat and the set value (target value) Vref of the battery charging voltage, amplifies the difference signal, and outputs it as an error amplifier output Vc.
  • the error amplifier output Vc is “Vc> 0” when the battery voltage Vbat is low and “Vfb ⁇ Vref”, and “Vc ⁇ 0” when the battery voltage Vbat is high and “Vfb> Vref”. It becomes.
  • Vc> 0 the battery 4 is charged (retard angle control), and when “Vc ⁇ 0”, the battery 4 is discharged (advance angle control).
  • the advance / retard angle control unit 25a in the phase control regulator unit 25 receives a signal of the error amplifier output Vc from the error amplifier output Vc, determines an advance angle / retard angle amount, and according to the advance angle / retard angle amount. On / off signals of the switching elements Q1 to Q6 are generated and output to the Hi-side predriver circuit 11 and the Lo-side predriver circuit 12.
  • the zero-cross point detection circuit 13 detects the zero-cross point of the output voltage Vsu of any one phase of the three-phase AC generator, for example, the U-phase sub-coil Su described above. . Then, the zero cross point estimator 21 estimates the other two-phase (V, W phase) zero cross points. Then, a three-phase brushless motor includes a zero-cross point of the voltage (U-phase voltage) Vsu induced in the subcoil Su and the other two-phase (V-phase and W-phase) zero-cross points estimated by the zero-cross point estimation unit 21. The phase of the AC output voltage of each phase of 1 is estimated.
  • the phase control regulator unit 25 determines the advance / retard amount based on the output voltage Vc of the error amplifier 32 with respect to the estimated phase of the AC output voltage of the three-phase brushless motor 1, and
  • the advance / retard angle control unit 25a controls the energization timing of the switching elements Q1 to Q6 to the advance side or the retard side.
  • the brushless motor control device 10a does not include a rotor position detection sensor in each phase of the three-phase brushless motor (three-phase AC generator) 1, and the above-described triangular wave generation circuit or Without providing a voltage detection circuit, advance / retard control can be performed on the AC output voltage of the three-phase brushless motor 1 to control charging of the battery 4.
  • a sub-coil for detecting an AC output voltage
  • any one of the three-phase AC generators including the U, V, and W phases.
  • Auxiliary winding is provided, and the zero-cross point of the AC output voltage of the one-phase sub-coil is detected to estimate the other two-phase zero-cross point (phase).
  • the three-phase brushless motor 1 can be controlled without providing the above-described triangular wave generation circuit and voltage detection circuit. For this reason, the configuration of the brushless motor control devices 10 and 10a can be simplified, and the cost can be reduced.
  • the embodiment of the present invention can be applied to a control device for a three-phase brushless motor and a control method for a three-phase brushless motor.
  • this brushless motor control device and brushless motor control method when a three-phase brushless motor without a rotational position sensor is controlled by 180 ° energization, the phase voltage of only one phase of the three-phase brushless motor is detected, When estimating the phase of the other two-phase phase voltages from this one-phase phase voltage, the phases of the other two-phase phase voltages can be estimated without using the triangular wave generation circuit and the voltage detection circuit.

Abstract

　ブラシレスモータ制御装置および制御方法においては、３相ブラシレスモータのいずれか１相の相電圧Ｖｓｕをサブコイル（Ｓｕ）（６）により検出し、その隣接するゼロクロス点ａ１、ａ２の間隔時間Ｔを計測し、このゼロクロス点の間隔時間Ｔを基に、Ｔ／３と２Ｔ／３の時間を算出する。そして、Ｔ／３と２Ｔ／３の時間により、他の２相のゼロクロス点ｂ１、ｃ１の位相を推定する。そして、この推定されたゼロクロス点ｂ１、ｃ１を基に他の２相の相電圧の位相を推定することにより、３相ブラシレスモータの各相巻線への通電を制御する。

Description

ブラシレスモータ制御装置、およびブラシレスモータ制御方法
　本発明は、内燃機関（エンジン）のスタータ用モータ及び交流発電機として使用される３相ブラシレスモータを制御するブラシレスモータ制御装置、およびブラシレスモータ制御方法に関する。
　一般に、内燃機関（エンジン）のスタータに使用されるブラシレスモータの駆動制御方式として、ブラシレスモータ内のロータ（永久磁石側）の位置を検出するための複数個のホール素子をロータの周辺に実装したセンサ型駆動制御回路が知られている（非特許文献１を参照）。しかし、このセンサ型駆動制御回路では、モータ内に複数個のホール素子を設ける必要があり、また、必要に応じてロータとは別にロータ位置検出用の磁石等を実装しなければならないため、モータの小型化や低コスト化の障害となっている。また、ホール素子の取り付け具合による位置検出精度にばらつきが発生する。このため、ホール素子等のセンサを用いずにロータ位置を検出するセンサレス型駆動制御回路の実現が強く望まれている。
　このようなセンサレス型駆動制御回路として、例えば、非通電相の相電圧のゼロクロス点を検出することによりロータ位置を検出する１２０°通電（全相期間１８０°のうちの１２０°の期間だけ通電する方式）による駆動制御方式が知られている。また、３相ブラシレスモータのいずれか１相の相電圧を検出するサブコイルＳｕ（例えば、図１の３相ブラシレスモータ１内のサブコイルＳｕを参照）を設け、このサブコイルＳｕに誘起される１相の相電圧（正弦波電圧）を検出して１８０°通電制御を行うブラシレスモータ制御装置がある（特許文献１を参照）。
　この特許文献１に記載のブラシレスモータ制御装置では、サブコイルＳｕにより検出された１相の相電圧に同期した矩形波を生成し、この矩形波の０°～１８０°の位相に同期した三角波を生成する。また、矩形波の１８０°～３６０°の位相に同期した三角波を生成する。そして、これらの三角波を基に、他の２相に同期する矩形波（ロータ位置検出波形）を生成し、これらの矩形波によりロータ位置を推定し、３相ブラシレスモータに対して１８０°通電による駆動制御を行う。また、同様にして、３相ブラシレスモータ（３相交流発電機として動作するブラシレスモータ）のサブコイルＳｕに誘起される１相の相電圧を検出することにより、他の２相の相電圧の位相を推定し、３相ブラシレスモータの交流出力電圧を整流してバッテリへの充電を行うバッテリ充電装置がある（特許文献２を参照）。
　上記の特許文献１に記載のブラシレスモータ制御装置においては、Ｕ相に同期した矩形波から三角波を生成することにより、他の２相（Ｖ、Ｗ相）に同期した矩形波を生成する。この場合に、ブラシレスモータ制御装置では、Ｕ相の矩形波のパルス幅の大きさに無関係な高さ（三角波のピーク電圧）が一定の三角波を生成する。ここで、図１０Ａ及び図１０Ｂを参照して、Ｕ相の矩形波に同期したピーク電圧一定の三角波の発生メカニズムの一例について説明する。
　一般には、３相ブラシレスモータの回転数、すなわち、サブコイルＳｕから出力されるＵ相電圧（交流電圧）Ｖｓｕの周波数は急激に変化しないので、１サイクル前の波形と現在のサイクルの波形はほとんど同じと考えることができる。例えば、図１０Ａにおいて、波形２が現在のサイクルの波形だとすれば、波形２の半周期Ｔ２と、その１サイクル前の波形１の半周期Ｔ１とはほとんど同じである。上述の特性を利用して、次の工程により三角波電圧ＶＢを生成する。
　（工程１） 図１０Ａに示すように、波形１のサイクルにおいて、サブコイルＳｕが出力する交流電圧Ｖｓｕから矩形波Ｒｕを生成する。この波形１に対応する矩形波Ｒｕの半周期は、波形１のサイクルにおける交流電圧Ｖｓｕの半周期Ｔ１と一致する。
  （工程２） 続いて、矩形波Ｒｕの半周期Ｔ１の時間をカウントする。
  （工程３） 続いて、半周期Ｔ１の時間のカウント数を所定の分解能ｎで除算して、時間ｔ１（＝Ｔ１／ｎ）を得る。ここで、分解能ｎは、三角波電圧ＶＢのスロープの滑らかさを規定する量であり、分解能ｎが高い程、三角波電圧ＶＢのスロープが滑らかになる。
  （工程４） 続いて、三角波電圧ＶＢのピーク電圧Ｖｐを所定の分解能ｎで除算して、電圧ｖ１（＝Ｖｐ／ｎ）を得る。
  （工程５） 続いて、図１０Ｂに示すように、次のサイクルの波形２の立ち上がりタイミング（Ｔ２をカウントし始めるタイミング）で、上記電圧ｖ１だけ三角波電圧ＶＢを上昇させ、この三角波電圧ＶＢを上記時間ｔ１の間だけ維持する。
  （工程６） 同じ波形２のサイクルにおいて、上記時間ｔ１が経過したタイミングで上記電圧ｖ１だけ三角波電圧ＶＢを更に上昇させ、これを全部でｎ回繰り返すと、図１０Ｂに示すような階段状の波形が得られ、波形２のサイクルに対応する三角波電圧のスロープ部分に相当する階段状の波形が得られる。分解能ｎの値を大きくすれば、階段状の波形が滑らかになり、一層良好な三角波を得ることができる。以上の工程により、１サイクル前の交流電圧Ｖｓｕの波形を用いて、交流電圧Ｖｓｕの各周期に対応した三角波電圧であって、ピーク電圧Ｖｐが一定の三角波を生成することができる。
　そして、図１１に示すように、Ｕ相の矩形波Ｒｕの０°から１８０°の位相に同期して第１の三角波Ｓ１を発生させ、また、１８０°から３６０°の位相に同期して第２の三角波Ｓ２を発生させる。そして、図示しない電圧検出回路（比較回路）により、第１の三角波Ｓ１のピーク電圧Ｖｐの２／３の電圧点Ｘ２でレベル反転すると共に、第２の三角波Ｓ２のピーク電圧Ｖｐの２／３の電圧点Ｙ２でレベル反転するＶ相矩形波Ｒｖを生成し、第１の三角波Ｓ１のピーク電圧Ｖｐの１／３の電圧点Ｘ１でレベル反転すると共に、第２の三角波Ｓ２のピーク電圧Ｖｐの１／３の電圧点Ｙ１でレベル反転するＷ相矩形波Ｒｗを生成する。
　上述した手順により、Ｕ相の交流出力電圧Ｖｓｕに同期する矩形波Ｒｕを基準にして、他の２相に同期する矩形波Ｒｖ及びＲｗを生成することができる。そして、ブラシレスモータ制御装置では、これらの矩形波Ｒｕ、Ｒｖ、Ｒｗにより、ロータ位置を推定し、ブラシレスモータへの１８０°通電制御を行う。
　なお、関連するモータ駆動装置がある（特許文献３を参照）。この特許文献３に記載のモータ駆動装置は、モータ駆動に用いる回転子位置情報を回転位置センサを用いずに精度よく検出可能なモータ駆動装置及び回転子位置検出方法を提供することを目的としている。
ＷＯ２００８／１２０７３４号公報 ＷＯ２００７／１１４２７２号公報 特開２００３－１６４１９０号公報
近藤 俊一「ブラシレスＤＣモータ制御回路の設計」、トランジスタ技術、ＣＱ出版株式会社、２０００年２月号、ｐ．２１２～２２０
　上述した特許文献１に記載のブラシレスモータ制御装置では、三角波を生成するための三角波生成回路と、三角波の電圧を検出するための電圧検出回路とを必要とする。このため、三角波生成回路および電圧検出回路を設けることによるコストアップが発生する。また、電圧検出回路に使用する部品特性のばらつきにより検出精度が悪くなってしまうという問題がある。この事情は、特許文献２に記載のバッテリ充電装置についても同様である。
　本発明の目的は、ブラシレスモータ制御装置、及びブラシレスモータ制御方法を提供することにある。
さらに、本発明の態様の目的は、回転位置センサレスの３相ブラシレスモータを１８０°通電により駆動制御する場合に、３相ブラシレスモータのいずれか１相だけの相電圧を検出し、この１相の相電圧から他の２相の相電圧の位相を推定する際に、上記の三角波生成回路および電圧検出回路を用いることなく、いずれか１相のみの相電圧の検出により、他の２相の相電圧の位相（及び各相の相電圧の位相に基づくロータ位置）を推定することができる、ブラシレスモータ制御装置、及びブラシレスモータ制御方法を提供することにある。
　本発明の一態様におけるブラシレスモータ制御装置は、３相ブラシレスモータを駆動制御するブラシレスモータ制御装置であって、前記３相ブラシレスモータのいずれか１相の相電圧を検出する相電圧検出部と、前記相電圧検出部により検出された１相の相電圧のゼロクロス点を検出するゼロクロス点検出回路と、前記ゼロクロス点検出回路により検出されたゼロクロス点の間隔時間Ｔを計測するとともに、前記ゼロクロス点の間隔時間Ｔを基に、Ｔ／３と２Ｔ／３の時間を算出し他の２相のゼロクロス点を推定するゼロクロス点推定部と、前記１相の相電圧のゼロクロス点と前記推定された他の２相のゼロクロス点とを基に、前記ロータの回転位置を推定し、前記３相ブラシレスモータの各相巻線への通電を制御する通電制御部と、を備える。
  上記構成のブラシレスモータ制御装置では、３相ブラシレスモータのいずれか１相の相電圧を検出し、そのゼロクロス点の間隔時間Ｔを計測するとともに、このゼロクロス点の間隔時間Ｔを基に、Ｔ／３と２Ｔ／３の時間を算出し他の２相のゼロクロス点を推定する。そして、この推定されたゼロクロス点を基に他の２相の相電圧の位相（及び各相の相電圧の位相に基づくロータ位置）を推定することにより、各相巻線への通電を制御する。
  これにより、回転位置センサレスの３相ブラシレスモータを１８０°通電により駆動制御する場合に、３相ブラシレスモータのいずれか１相だけの相電圧を基に、三角波生成回路および電圧検出回路を用いることなく、他の２相の相電圧の位相（及び各相の相電圧の位相に基づくロータ位置）を推定することができる。このため、３相ブラシレスモータのいずれか１相だけの相電圧を基に、ロータ位置を推定して、３相ブラシレスモータの各相巻線への通電を制御することができる。
　また、本発明の一態様におけるブラシレスモータ制御装置は、前記ゼロクロス点推定部は、前記１相の相電圧おいてゼロクロス点が発生した後、前記ゼロクロス点の間隔時間Ｔの経過前に前記１相の相電圧に次のゼロクロス点が発生した場合は、当該次のゼロクロス点を基に前記他の２相のゼロクロス点を再推定する。
  上記構成のブラシレスモータ制御装置では、３相ブラシレスモータのいずれか１相の相電圧を検出し、そのゼロクロス点の間隔時間Ｔを計測するとともに、このゼロクロス点の間隔時間Ｔを基に、Ｔ／３と２Ｔ／３の時間を算出し他の２相のゼロクロス点を推定する。そして、上記１相の相電圧おいてゼロクロス点が発生した後、上記ゼロクロス点の間隔時間Ｔの経過前に、当該１相の相電圧に次のゼロクロス点が発生した場合は、当該次のゼロクロス点を基に、他の２相のゼロクロス点を再推定する。
  これにより、３相ブラシレスモータの回転数が変動する場合においても、このモータ回転数の変動に応じて、３相ブラシレスモータのいずれか１相だけの相電圧を基に、他の２相の相電圧の位相を推定することができる。
　また、本発明の一態様におけるブラシレスモータ制御装置は、前記ゼロクロス点推定部は、前記推定した他の２相のゼロクロス点より前に前記１相の相電圧に次のゼロクロス点が発生した場合は、当該次のゼロクロス点を基に前記他の２相のゼロクロス点を再推定する。
  上記構成のブラシレスモータ制御装置では、３相ブラシレスモータのいずれか１相の相電圧を検出し、そのゼロクロス点の間隔時間Ｔを計測するとともに、このゼロクロス点の間隔時間Ｔを基に、Ｔ／３と２Ｔ／３の時間を算出し他の２相のゼロクロス点を推定する。そして、上記推定した他の２相のゼロクロス点より前に、上記１相の相電圧に次のゼロクロス点が発生した場合は、当該次のゼロクロス点を基に他の２相のゼロクロス点を再度推定する。
  これにより、３相ブラシレスモータの回転数が急激に変動する場合においても、このモータ回転数の変動に応じて、３相ブラシレスモータのいずれか１相だけの相電圧を基に、他の２相の相電圧の位相を推定することができる。
　また、本発明の一態様におけるブラシレスモータ制御装置は、前記通電制御部は、前記３相ブラシレスモータがバッテリを充電する３相交流発電機として動作する場合に、前記１相の相電圧のゼロクロス点と前記推定された他の２相のゼロクロス点とを基に、前記他の２相の相電圧の位相を推定し、前記３相ブラシレスモータから出力される各相の交流出力電圧を整流及び位相制御して、前記バッテリを充電する位相制御レギュレータ部を備える。
  このような構成のブラシレスモータ制御装置では、３相ブラシレスモータが内燃機関（エンジン）により回転駆動される３相交流発電機として動作する場合に、ゼロクロス点推定部は、上記１相の相電圧のゼロクロス点を基に、他の２相のゼロクロス点を推定し、通電制御部内の位相制御レギュレータ部は、上記１相の相電圧のゼロクロス点と、上記推定された他の２相のゼロクロス点とを基に、他の２相の相電圧の位相を推定し、３相ブラシレスモータ（３相交流発電機）から出力される各相の交流出力電圧を整流及び位相制御して、バッテリを充電する。
  これにより、３相ブラシレスモータが３相交流発電機として動作する場合に、３相ブラシレスモータのいずれか１相だけの相電圧を基に、三角波生成回路および電圧検出回路を用いることなく、他の２相の相電圧の位相を推定し、３相ブラシレスモータ（３相交流発電機）から出力される各相の交流出力電圧を整流及び位相制御して、バッテリを充電することができる。
　また、本発明の一態様におけるブラシレスモータ制御装置は、前記３相ブラシレスモータは、ステータ側のＵ、Ｖ、Ｗ相のそれぞれのコイルが複数の極により構成されると共に、前記Ｕ、Ｖ、Ｗ相のいずれか１相における１極のコイルをフロ－ティング状態にしたコイルにより、前記３相ブラシレスモータの１相の相電圧を検出する。
  上記構成のブラシレスモータ制御装置では、ステータ側に複数の極を有する３相ブラシレスモータを用い、そのいずれかの相における１極のコイルをフロ－ティングさせてサブコイルとし、このフロ－ティングにしたサブコイルから相電圧を得ることにより、その相の位相を検出すると同時に、ゼロクロス点の間隔時間Ｔを測定し、Ｔ／３と、２Ｔ／３の時間を算出して他の２相のゼロクロス点を推定する。
  これにより、３相ブラシレスモータの出力の減少を１相の１極分にだけ抑え、製品のコストアップなしに、サブコイルを形成することができる。
　また、本発明の一態様におけるブラシレスモータ制御装置は、前記３相ブラシレスモータは、内燃機関の始動用のスタータモータとして動作するとともに、前記内燃機関により回転駆動される３相交流発電機として動作するモータである。
  上記構成のブラシレスモータ制御装置では、３相ブラシレスモータは、内燃機関の始動の際には、スタータモータとして動作し、内燃機関の始動後は、この内燃機関により回転駆動される３相交流発電機として動作する。
  これにより、回転位置センサレスの３相ブラシレスモータをスタータモータとして動作させる場合、及び３相交流発電機として動作させる場合において、３相ブラシレスモータのいずれか１相だけの相電圧を基に、三角波生成回路および電圧検出回路を用いることなく、他の２相の相電圧の位相（及び各相の相電圧の位相に基づくロータ位置）を推定することができる。
　また、本発明の一態様におけるブラシレスモータ制御方法は、３相ブラシレスモータを駆動制御するブラシレスモータ制御方法であって、前記３相ブラシレスモータのいずれか１相の相電圧を検出する相電圧検出手順と、前記相電圧検出手順により検出された１相の相電圧のゼロクロス点を検出するゼロクロス点検出手順と、前記ゼロクロス点検出手順により検出されたゼロクロス点の間隔時間Ｔを計測するとともに、前記ゼロクロス点の間隔時間Ｔを基に、Ｔ／３と２Ｔ／３の時間を算出し他の２相のゼロクロス点を推定するゼロクロス点推定手順と、前記１相の相電圧のゼロクロス点と前記推定された他の２相のゼロクロス点とを基に、前記ロータの回転位置を推定し、前記３相ブラシレスモータの各相巻線への通電を制御する通電制御手順と、を含む。
  上記手順を含むブラシレスモータ制御方法では、３相ブラシレスモータのいずれか１相の相電圧を検出し、そのゼロクロス点の間隔時間Ｔを計測するとともに、このゼロクロス点の間隔時間Ｔを基に、Ｔ／３と２Ｔ／３の時間を算出し他の２相のゼロクロス点を推定する。そして、この推定されたゼロクロス点を基に他の２相の相電圧の位相（及び各相の相電圧の位相に基づくロータ位置）を推定することにより、各相巻線への通電を制御する。
  これにより、回転位置センサレスの３相ブラシレスモータを１８０°通電により駆動制御する場合に、３相ブラシレスモータのいずれか１相だけの相電圧を基に、三角波生成回路および電圧検出回路を用いることなく、他の２相の相電圧の位相（及び各相の相電圧の位相に基づくロータ位置）を推定することができる。このため、３相ブラシレスモータのいずれか１相だけの相電圧を基に、ロータ位置を推定して、３相ブラシレスモータの各相巻線への通電を制御することができる。
　本発明のブラシレスモータ制御装置においては、３相ブラシレスモータのいずれか１相の相電圧を検出し、そのゼロクロス点の間隔時間Ｔを計測するとともに、このゼロクロス点の間隔時間Ｔを基に、Ｔ／３と２Ｔ／３の時間を算出し他の２相のゼロクロス点を推定する。そして、この推定されたゼロクロス点を基に他の２相の相電圧の位相（及び各相の相電圧の位相に基づくロータ位置）を推定することにより、各相巻線への通電を制御する。
  これにより、位置センサレスの３相ブラシレスモータを１８０°通電により駆動制御する場合に、３相ブラシレスモータのいずれか１相だけの相電圧を基に、三角波生成回路および電圧検出回路を用いることなく、他の２相の相電圧の位相（及び各相の相電圧の位相に基づくロータ位置）を推定することができる。このため、３相ブラシレスモータのいずれか１相だけの相電圧を基に、ロータ位置を推定して、３相ブラシレスモータの各相巻線への通電を制御することができる。
本発明の実施形態に係わるブラシレスモータ制御装置の構成を示す図である。 サブコイルの一構成例を示す図である。 サブコイルの他の構成例を示す図である。 図３Ａに示すサブコイルのゼロクロス点推定部２１の動作を説明するための図である。 ゼロクロス点推定による３相ブラシレスモータの制御動作について説明するための図である。 １２０°通電について説明するための図である。 デューティ比の制御について説明するための図である。 回転数変動時におけるゼロクロス点の推定動作について説明するための図である。 進角／遅角制御について説明するための図である。 ブラシレスモータ制御装置をバッテリ充電装置として動作させる場合の構成例を示す図である。 ピーク電圧一定の三角波の発生メカニズムの一例を示す図である。 ピーク電圧一定の三角波の発生メカニズムの一例を示す図である。 Ｖ相矩形波及びＷ相矩形波の生成方法について説明するための図である。
　以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
　（ブラシレスモータ制御装置の全体構成についての説明）
  図１は、本発明の実施の形態に係わるブラシレスモータ制御装置の構成を示す図である。図１に示すブラシレスモータ制御装置１０は、バッテリ４を直流電源とし、このバッテリ４の直流電圧を交流電圧に変換して３相ブラシレスモータ１を駆動する制御装置である。
　図１において、３相のブラシレスモータ（以下、単に「モータ」とも呼ぶ）１は、エンジン５のスタータ用モータであると共に、エンジン５により回転駆動される３相交流発電機ともなるモータである。この３相ブラシレスモータ１は、Ｕ、Ｖ、Ｗの各相コイル（鉄心に巻かれているコイル）および該コイルの中性線Ｎを有するステータ２と、４極の永久磁石（２対のＮ、Ｓ極）からなるロータ３とで構成されている。ステータ２には３相（Ｕ、Ｖ、Ｗ）の巻線（コイル）が周方向に順番に巻装されている。
　また、ステータ２のＵ相コイルには、サブコイル（Ｓｕ）２ａが並列に設けられ、このサブコイルＳｕにより、Ｕ相に誘起される電圧（より正確にはロータ３の永久磁石によりサブコイルＳｕに誘起される正弦波交流電圧）Ｖｓｕを検出する。なお、サブコイルＳｕは、他の相（Ｖ相またはＷ相）に設けるようにしても構わない。
　ブラシレスモータ制御装置１０内には、Ｎｃｈ型のＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ　Ｅｆｆｅｃｔ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）のスイッチング素子Ｑ１～Ｑ６で構成される３相ブリッジ回路が設けられている。この３相ブリッジ回路において、上アーム側のスイッチング素子Ｑ１～Ｑ３のそれぞれのドレイン端子は、直流電源となるバッテリ４の＋側端子に共通に接続されている。また、下アーム側のスイッチング素子Ｑ４～Ｑ６のそれぞれのソース端子は、直流電源となるバッテリ４の－側端子に共通に接続されている。
　そして、上アーム側のスイッチング素子Ｑ１のソース端子と、下アーム側のスイッチング素子Ｑ４のドレイン端子とが接続され、このスイッチング素子Ｑ１とＱ４の接続点が、３相ブラシレスモータ１のＵ相コイル端子に接続されている。また、上アーム側のスイッチング素子Ｑ２のソース端子と、下アーム側のスイッチング素子Ｑ５のドレイン端子とが接続され、このスイッチング素子Ｑ２とＱ５の接続点が、３相ブラシレスモータ１のＶ相コイル端子に接続されている。
　また、上アーム側のスイッチング素子Ｑ３のソース端子と、下アーム側のスイッチング素子Ｑ６のドレイン端子とが接続され、このスイッチング素子Ｑ３とＱ６の接続点が、３相ブラシレスモータ１のＷ相コイル端子に接続されている。なお、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６のそれぞれには、フライホイールダイオードＤｘが、図に示すようにカソードがバッテリ４の＋側端子方向に、アノードがバッテリ４の－側端子方向となるように並列に接続されている。なお、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６は、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ　Ｇａｔｅ　Ｂｉｐｏｌａｒ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、または、バイポーラトランジスタであってもよい。
　また、ブラシレスモータ制御装置１０は、上アーム側のスイッチング素子（ＦＥＴ）Ｑ１～Ｑ３をオン／オフ（ＯＮ／ＯＦＦ）駆動するＨｉ（ハイ）側プリドライバ回路１１と、下アーム側のスイッチング素子（ＦＥＴ）Ｑ４～Ｑ６をオン／オフ駆動するＬｏ（ロー）側プリドライバ回路１２と、ゼロクロス点検出回路１３と、制御部２０と、を有している。上記のスイッチング素子Ｑ１～Ｑ６は、Ｈｉ側プリドライバ回路１１及びＬｏ側プリドライバ回路１２から出力されるゲート駆動信号により駆動される。このゲート駆動信号は、プリドライバ回路１１及び１２において、制御部（ＣＰＵ等で構成される制御部）２０から出力されるＦＥＴ駆動信号を基にして生成される。
　ゼロクロス点検出回路１３は、３相ブラシレスモータ１が低速回転している場合に（後述する１２０°通電を行う場合に）、ステータ２の各相コイル（Ｕ相コイル、Ｖ相コイル、Ｗ相コイル）に誘起される電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗのゼロクロス点を検出する。また、ゼロクロス点検出回路は、３相ブラシレスモータ１が高速回転している場合に（後述する１８０°通電を行う場合に）、３相ブラシレスモータ１のＵ相コイルに付設されたサブコイルＳｕに誘起される電圧（Ｕ相電圧）Ｖｓｕからゼロクロス点を検出する。このゼロクロス点検出回路１３により検出されたゼロクロス点の情報はゼロクロス信号として制御部２０に送信される。なお、１２０°通電時における各相コイル（Ｕ相コイル、Ｖ相コイル、Ｗ相コイル）に誘起される交流電圧に発生するゼロクロス点と、サブコイルＳｕに誘起される交流電圧において発生するゼロクロス点は、当該コイルの位置に、ロータ３の磁極の中点（Ｎ、Ｓ極の境界点）が一致したときに発生するものである。
　制御部２０は、ゼロクロス点推定部２１と、通電制御部２２とを有して構成される。また、通電制御部２２は、３相ブラシレスモータ１に対して１２０°通電を行う１２０°通電制御部２３と、３相ブラシレスモータ１に対して１８０°通電を行う１８０°通電制御部２４とを有している。１２０°通電制御部２２は、３相ブラシレスモータ１が低速で回転する場合に、３相ブラシレスモータ１を１２０°通電（３相中の２相に通電）により駆動するように制御する。また、１８０°通電制御部２２は、３相ブラシレスモータ１が高速で回転する場合に、３相ブラシレスモータ１を１８０°通電（全相通電）により駆動するように制御する。
　制御部２０内のゼロクロス点推定部２１は、３相ブラシレスモータ１に対して１８０°通電を行う場合に、サブコイルＳｕに誘起される電圧Ｖｓｕのゼロクロス点の情報をゼロクロス点検出回路１３から受信する。そして、ゼロクロス点推定部２１は、サブコイルＳｕに誘起される電圧Ｖｓｕのゼロクロス点（隣接するゼロクロス点）の間隔時間Ｔを計測する。例えば、サブコイルＳｕの出力電圧Ｖｓｕにゼロクロス点が発生した時間から、次に出力電圧Ｖｓｕにゼロクロス点が発生するまでの時間を、タイマ等によりカウントすることにより、ゼロクロス点の間隔時間Ｔを計測する。
　また、ゼロクロス点推定部２１は、ゼロクロス点の間隔時間Ｔを基に、「Ｔ／３」と「２Ｔ／３」の時間を算出し、他の２相（Ｖ相、Ｗ相）のゼロクロス点（位相）を推定する。そして、ゼロクロス点推定部２１は、サブコイルＳｕに誘起される電圧Ｖｓｕのゼロクロス点（Ｕ相のゼロクロス点）の情報と、推定した他の２相（Ｖ、Ｗ相）のゼロクロス点の情報とを、通電制御部２２に送信する。このゼロクロス点推定部２１における他の２相（Ｖ相、Ｗ相）のゼロクロス点の推定動作の詳細については、後述する。また、サブコイルＳuは、U相ではなくV相あるいはW相のいずれかに設ける構成としても良い。この場合、ゼロクロス点推定部２１は、サブコイルＳｕに誘起される電圧Ｖｓｕにより、サブコイルＳｕが設けられていない他の２相のゼロクロス点を推定する。
　なお、ブラシレスモータ制御装置１０内にはマイクロコンピュータ（又はマイクロコントローラ）が搭載されており、ブラシレスモータ制御装置１０内の制御部２０や、ゼロクロス点推定部２１や、通電制御部２２や、その他の回路について、ソフトウェアプログラムを実行することにより、その処理機能を実現することができるものについては、ソフトウェア処理により実現するようにしてもよい。勿論、ハードウェアにより構成するようにしてもよい。
　また、３相ブラシレスモータ１に設けるサブコイルＳｕは、図１に示すように、ステータのＵ相コイルにサブコイルＳｕを並列に設け、このサブコイルＳｕによりＵ相の誘起電圧（ロータ回転によりサブコイルＳｕに誘起される正弦波電圧）Ｖｓｕを検出することができる他、図２に示す方法により、サブコイルＳｕを構成することもできる。
　図２に示す例では、ステータ側に複数の極（図の例では６極）を有する３相ブラシレスモータを用い、そのいずれかの相（図の例ではＵ相）における１極のコイル６をフロ－ティングさせることにより、サブコイルＳｕを形成する。すなわち、Ｕ相の全６極の内の１極のコイル６を除去し（フロ－ティング状態にし）、この除去したコイル６から端子ＳＵＢ１及びＳＵＢ２を引き出し、この端子ＳＵＢ１とＳＵＢ２とによりＵ相電圧（ロータ３によりコイル６に誘起される交流電圧）Ｖｓｕを得る。ゼロクロス点推定部２１は、このフロ－ティングにしたコイル６に誘起される電圧Ｖｓｕのゼロクロス点の情報を、ゼロクロス検出回路１３から受信する。そして、ゼロクロス点推定部２１は、このサブコイルＳｕに誘起される電圧Ｖｓｕの位相を検出すると同時に、隣接するゼロクロス点間の時間Ｔを測定し、他の２相（Ｖ、Ｗ相）のゼロクロス点を推定する。
　（ゼロクロス点推定部２１の動作についての説明）
  図３Ａおよび図３Ｂは、ゼロクロス点推定部２１の動作を説明するための図である。図３Ａは、Ｕ相コイルの１極のコイル６を他の巻線から切り離してフロ－ティング状態にし、このフロ－ティング状態にしたコイル６をサブコイルＳｕとした例を示しており、図２に示した図と同じ図である。
　また、図３Ｂは、横方向に時間ｔの経過をとり、サブコイルＳｕに誘起される電圧（Ｕ相電圧）Ｖｓｕと、この電圧Ｖｓｕのゼロクロス点と、推定されたＶ、Ｗ相電圧のゼロクロス点と、この推定されたゼロクロス点を有するＶ、Ｗ相波形（実際には検出されない仮想のＶ、Ｗ相の誘起電圧波形）と、を示した図である。
　ゼロクロス点推定部２１は、ゼロクロス点検出回路１３により検出されたサブコイルＳｕの出力電圧Ｖｓｕのゼロクロス点の検出信号を基に、このＵ相における相電圧の位相（サブコイルＳｕに誘起される電圧Ｖｓｕの位相）を検出するとともに、隣接するゼロクロス点間の間隔時間Ｔを算出する。より具体的には、図３Ｂに示すように、サブコイルＳｕに誘起される電圧Ｖｓｕの時刻ｔ０におけるゼロクロス点ａ１と、時刻ｔ１におけるゼロクロス点ａ２とを基に、ゼロクロス点間の間隔時間Ｔ（＝ｔ１－ｔ０）を算出する。
　そして、ゼロクロス点推定部２１は、隣接するゼロクロス点ａ１とａ２との間隔時間Ｔ（位相１８０°の期間）を基に、この間隔時間Ｔを３分割（位相６０°で分割）したときの、１／３Ｔ、２／３Ｔの時間を算出する。このゼロクロス点推定部２１により算出された「１／３Ｔ」の時間は、図３Ｂに示すように、Ｖ相のゼロクロス点ａ２が発生した時刻ｔ１から、Ｗ相電圧のゼロクロス点ｂ１が発生する時刻ｔ２までの時間に相当する。同じく、このゼロクロス点推定部２１により算出された「２／３Ｔ」の時間は、Ｖ相のゼロクロス点ａ２が発生した時刻ｔ１から、Ｖ相電圧のゼロクロス点ｃ１が発生する時刻ｔ３までの時間に相当する。
　すなわち、一般的には３相ブラシレスモータ１の回転速度は急激には変化しないので、サブコイルＳｕの出力電圧（交流電圧）Ｖｓｕは、１サイクル前の波形と現在のサイクルの波形は類似すると考えることができる。このため、ゼロクロス点推定部２１では、サブコイルＳｕの出力電圧Ｖｓｕの隣接するゼロクロス点の間隔時間Ｔを基に、次に発生するＷ相及びＶ相のゼロクロス点を推定することができる。このゼロクロス点は、ロータの磁極の中点（Ｎ、Ｓ極の境界点）に各相コイルの位置が一致した時に発生するものであり、このゼロクロス点を推定することにより、ロータ位置を推定できることになる。これにより、通電制御部２２は、ロータ位置に応じた通電パターンと通電タイミングとを選択して、３相ブラシレスモータ１の各相巻線への通電を行うことができる。
　その後、時刻ｔ４に至り、サブコイルＳｕの出力電圧Ｖｓｕにおいて再度、ゼロクロス点ａ３が発生すると、ゼロクロス点推定部２１は、隣接するゼロクロス点ａ２とａ３との間の間隔時間Ｔ’を計測し、この間隔時間Ｔ’を基に、再度、「１／３Ｔ’」、「２／３Ｔ’」の時間を算出する。このゼロクロス点推定部２１により算出された「１／３Ｔ’」の時間は、図３Ｂに示すように、時刻ｔ５におけるＷ相のゼロクロス点ｂ２が発生する時間に相当する。同じく、このゼロクロス点推定部２１により算出された「２／３Ｔ’」の時間は、時刻ｔ６におけるＶ相のゼロクロス点ｃ２が発生する時間に相当する。以後、ゼロクロス点推定部２１では、サブコイルＳｕの出力電圧のゼロクロス点の間隔時間Ｔの計測と、１／３Ｔ、２／３Ｔの時間の算出によるＷ、Ｖ相のゼロクロス点の推定処理を繰り返す。
　（ゼロクロス点推定による３相ブラシレスモータの制御方法についての説明）
  ブラシレスモータ制御装置１０は、モータが停止している場合は、例えば、前述の特許献１に記載された方法により、Ｕ、Ｖ、Ｗの各相コイルの内の２相のコイル間に正および負の直流電圧を印加し、電流の立ち上がり特性からロータ停止位置を検出することができる。そして、通電制御部２２では、ロータ停止位置において最大トルクを発生可能なモータ巻線の通電相を選択することにより、モータを始動する。
　その後、３相ブラシレスモータ１が始動し回転し始めると、通電制御部２２は、サブコイルＳｕに誘起される電圧Ｖｓｕのゼロクロス点と、ゼロクロス点推定部２１により推定されたＷ、Ｖ相のゼロクロス点とを基に、３相ブラシレスモータ１の各相巻線への通電を制御する。このゼロクロス点推定による３相ブラシレスモータ１の制御は、通電制御部２２内の１８０°通電制御部２２により行われる。なお、３相ブラシレスモータ１を低速回転で駆動する場合は、１８０°通電ではなく、１２０°通電を行うこともできる。この１２０°通電については後述する。
　図４は、ゼロクロス点推定による３相ブラシレスモータの制御動作について説明するための図である。図４は、横方向に時間ｔの経過をとり、サブコイルＳｕの出力電圧Ｖｓｕと、この電圧Ｖｓｕのゼロクロス点と、推定されたＶ、Ｗ相のゼロクロス点と、この推定されたゼロクロス点を有するＶ、Ｗ相波形（実際には検出されない仮想のＶ、Ｗ相の誘起電圧波形）とを示した図である。また、図４は、ゼロクロス点を基に生成されるＵ相に同期した矩形波Ｒｕと、Ｗ相に同期した矩形波Ｒｗと、Ｖ相に同期した矩形波Ｒｖとを並べて示した波形（ロータ位置検出波形）である。
　この図４に示すように、矩形波Ｒｕは、Ｕ相電圧波形（より正確にはサブコイルＳｕの出力電圧波形）のゼロクロス点（例えば、ａ２、ａ３、ａ４）ごとにレベルが反転する波形である。この矩形波Ｒｕは、ゼロクロス点ａ２において、Ｈレベル（ハイレベル）からＬレベル（ローレベル）に変化し、ゼロクロス点ａ３において、ＬレベルからＨレベルに変化し、ゼロクロス点ａ４において、ＨレベルからＬレベルに変化する。
　また、Ｗ相の矩形波Ｒｗは、Ｗ相電圧波形（実際には検出されない仮想の電圧波形）のゼロクロス点（例えば、ｂ１、ｂ２、ｂ３）ごとにレベルが反転する波形である。このＷ相の矩形波Ｒｗは、ゼロクロス点ｂ１において、ＬレベルからＨレベルに変化し、ゼロクロス点ｂ２において、ＨレベルからＬレベルに変化し、ゼロクロス点ｂ３において、ＬレベルからＨレベルに変化する。また、Ｖ相の矩形波Ｒｖは、Ｖ相電圧波形（実際には検出されない仮想の電圧波形）のゼロクロス点（例えば、ｃ１、ｃ２、ｃ３）ごとにレベルが反転する波形である。このＶ相の矩形波Ｒｖは、ゼロクロス点ｃ１において、ＨレベルからＬレベルに変化し、ゼロクロス点ｃ２において、ＬレベルからＨレベルに変化し、ゼロクロス点ｃ３において、ＨレベルからＬレベルに変化する。
　従って、各相におけるゼロクロス点は、ロータ磁極の中点（Ｎ、Ｓ極の境界点）が通過する点であることから、図４に示す、Ｗ、Ｕ、Ｖ相に同期する各矩形波形Ｒｕ、Ｒｖ、ＲｗのＨレベル及びＬレベルの状態により、ゼロクロス点検知によるロータ位置情報を検出することができる。例えば、図４に示すように、６０度ごとの０～５までの６区分を検出することができる。例えば、時刻ｔ１～時刻ｔ７の１回転周期（Ｕ相の３６０°期間）において、時刻ｔ１～ｔ２の第０ステージＳＴ０と、時刻ｔ２～ｔ３の第１ステージＳＴ１と、時刻ｔ３～ｔ４の第２ステージＳＴ２と、時刻ｔ４～ｔ５の第３ステージＳＴ３と、時刻ｔ５～ｔ６の第４ステージＳＴ４と、時刻ｔ６～ｔ７の第５ステージＳＴ５と、の６区分により、６０°ごとのロータ位置を検出し、ステージ（Ｕ、Ｖ、Ｗ相コイルに印加する６０度ごとの相電圧のステージ）の切り替わり点とすることができる。
　このように、ブラシレスモータ制御装置１０は、１つのサブコイルＳｕのみに誘起する電圧Ｖｓｕのゼロクロス点を検出し、この電圧Ｖｓｕのゼロクロス点を基に他の２相（Ｖ、Ｗ相）のゼロクロス点を推定（ロータ位置を推定）する。そして、通電制御部２２が、サブコイルＳｕの出力電圧（Ｕ相電圧）Ｖｓｕのゼロクロス点と、他の２相（Ｖ、Ｗ相）の推定されたゼロクロス点とを基に、ステージの切り替えを行うことにより、Ｕ、Ｖ、Ｗ相コイルに対する通電相の切り替えと通電タイミングを制御することができる。すなわち、ブラシレスモータ制御装置１０においては、ゼロクロス点推定部２１によりゼロクロス点を推定することにより、ロータ位置に応じた通電パターンと通電タイミングとを選択して、モータ巻線への通電を行うことができる。
　なお、モータが高回転で回っている場合は、モータパワーを十分に引き出すために、上述したように、サブコイルＳｕに誘起する電圧（Ｕ相電圧）Ｖｓｕの検出と、ゼロクロス点の推定を行うことにより、１８０度通電が行われるが、モータが低回転で回っている場合は、１２０度通電方式によりモータを駆動するようにしてもよい。この１２０°通電方式自体は、よく知られた一般的な方法であり、以下、この１２０°通電については簡単に説明する。
　図５は、１２０°通電について説明するための図である。この１２０°通電は、通電制御部２２内の１２０°通電制御部２３により行われる。この１２０度通電方式においては、図５のＵ、Ｖ、Ｗの相電圧波形に示すように、１８０度の全期間中、１２０度の期間だけコイルに通電が行われる。従って、Ｕ、Ｖ、Ｗの各相には非通電相が生じ、この非通電相のゼロクロス点ａ、ｂ、ｃを検出することにより、ロータ位置を検出することができる。
　例えば、Ｕ相コイルは、時刻ｔ０～ｔ１（位相６０°の間）において非通電相となり、時刻ｔ１～ｔ２（位相１２０°の間）において通電相となる。この時刻ｔ０～ｔ１（位相６０°の間）の非通電相となる区間において、Ｕ相コイルにはロータ磁極による誘起電圧が発生し、そのゼロクロス点ａを検出することにより、ロータ位置を検出することができる。同様にして、Ｖ相についても、非通電相となる区間において、そのゼロクロス点ｂを検出することにより、ロータ位置を検出することができる。
　同様にして、Ｗ相についても、非通電相となる区間において、そのゼロクロス点ｃを検出することにより、ロータ位置を検出することができる。これにより、６０°ごとにロータ位置（ロータ磁極の切り替わり点）を検出できるとともに、このロータ位置に応じて、Ｕ、Ｖ、Ｗ相コイルに対する通電相と通電タイミングとを決定して、３相ブラシレスモータ１を駆動することができる。
  なお、モータ低速回転時においても、上記の１２０度通電に替えて、上述したサブコイルＳｕに誘起される電圧（Ｕ相電圧）Ｖｓｕによるゼロクロス点検出と、ゼロクロス点推定部２１による他の２相（Ｖ、Ｗ相）のゼロクロス点推定とを行うことにより、１８０°通電により３相ブラシレスモータ１を制御することができる。
　また、上述した１８０°通電制御部２４により１８０°通電を行う場合、および、１２０°通電制御部２３により１２０°通電を行う場合において、３相ブラシレスモータ１に印加する電圧を調整するために、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６のそれぞれのオン期間中において、オン／オフのデューティ比を制御することができる。例えば、図６の１２０°通電のＵ相コイルの電圧波形に示すように、オン／オフのデューティ比を変化させることができる。これにより、３相ブラシレスモータ１の回転数に応じて、モータ巻線に印加する電圧を変化させることができる。また、１８０°通電時においても、同様にしてオン／オフのデューティ比を制御して、モータ巻線に印加する電圧を変化させることができる。
　また、図７は、３相ブラシレスモータの回転数が変動する場合の例を示す図である。この図７に示す例は、横軸に時間ｔの経過をとり、縦方向に、モータ回転数一定時のサブコイルＳｕに誘起される電圧Ｖｓｕの波形（Ｗ1）と、モータ回転数が変動する場合のサブコイルＳｕに誘起される電圧Ｖｓｕの波形（Ｗ2）と、を並べて示したものである。
　図７に示すように、サブコイルＳｕの出力電圧Ｖｓｕにゼロクロス点ａ２が発生した後、モータ回転数が変動し、時刻ｔ２’において、本来の予想されるゼロクロス点ａ３の位置（時刻ｔ２の位置）よりも早くサブコイルＳｕの出力電圧Ｖｓｕに次のゼロクロス点ａ３’が発生した場合は、当該次のゼロクロス点ａ３’を基に他の２相のゼロクロス点を再度推定する。
　例えば、図７に示すように、ゼロクロス点推定部２１は、サブコイルＳｕの出力電圧Ｖｓｕの時刻ｔ０におけるゼロクロス点ａ１と、時刻ｔ１におけるゼロクロス点ａ２とを基に、ゼロクロス点ａ１及びａ２間の間隔時間Ｔ（＝ｔ１－ｔ０）を算出する。この隣接するゼロクロス点の間隔時間Ｔを３分割（位相６０°で分割）したときの、「Ｔ／３」、「２Ｔ／３」の時間を算出し、他の２相（Ｖ、Ｗ相）のゼロクロス点を推定する。
　そして、モータ回転数が速くなり、サブコイルＳｕに誘起される電圧（Ｕ相電圧）Ｖｓｕにおいて、本来の予想されるゼロクロス点ａ３の時刻ｔ２よりも早く、時刻ｔ２’においてゼロクロス点ａ３’が発生した場合、ゼロクロス点推定部２１は、ゼロクロス点の間隔時間Ｔの更新を行う。すなわち、ゼロクロス点推定部２１は、この時点（時刻ｔ２’）において、この時刻ｔ２’におけるゼロクロス点ａ３’と、時刻ｔ１におけるゼロクロス点ａ２とを基に、ゼロクロス点の間隔時間Ｔ’（ｔ２’－ｔ１）を再度計算して更新する。
　続いて、ゼロクロス点推定部２１は、この更新したゼロクロス点の間隔時間Ｔ’を基に、「Ｔ’／３」と「２Ｔ’／３」を算出し、他の２相（Ｖ、Ｗ相）のゼロクロス点を再推定する。そして、通電制御部２２では、ゼロクロス点推定部２１により再推定された他の２相（Ｖ、Ｗ相）のゼロクロス点の情報を基に、３相ブラシレスモータ１への通電を制御する。
　その後、時刻ｔ３において、サブコイルＳｕの出力電圧Ｖｓｕにゼロクロス点ａ４が発生すると、この時点（時刻ｔ３）において、この時刻ｔ３におけるゼロクロス点ａ４と、時刻ｔ２’におけるゼロクロス点ａ３’とを基に、ゼロクロス点の間隔時間Ｔ’’（ｔ３－ｔ２’）を再度計算して更新する。ゼロクロス点推定部２１は、この更新したゼロクロス点の間隔時間Ｔ’’を基に、「Ｔ’’／３」と「２Ｔ’’／３」とを算出し、他の２相（Ｗ、Ｖ相）のゼロクロス点を推定する。そして、通電制御部２２では、ゼロクロス点推定部２１により再推定された他の２相（Ｖ、Ｗ相）のゼロクロス点の情報を基に、３相ブラシレスモータ１への通電を制御する。
　同様にして、時刻ｔ４において、サブコイルＳｕの出力電圧Ｖｓｕにゼロクロス点ａ５が発生すると、ゼロクロス点推定部２１は、この時刻ｔ４におけるゼロクロス点ａ５と、時刻ｔ３におけるゼロクロス点ａ４とを基に、ゼロクロス点間の間隔時間Ｔ’’’（＝ｔ４－ｔ３）を算出する。そして、通電制御部２２では、ゼロクロス点推定部２１により再推定された他の２相（Ｖ、Ｗ相）のゼロクロス点の情報を基に、３相ブラシレスモータ１への通電を制御する。
　このように、ブラシレスモータ制御装置１０では、モータ回転数が変動し、サブコイルＳｕに誘起される電圧（Ｕ相電圧）Ｖｓｕにおいて、本来の予想されるゼロクロス点の時刻よりも早くゼロクロス点が発生した場合は、その時点で検出されたゼロクロス点と前回検出されたゼロクロス点とを基に、ゼロクロス点の間隔時間Ｔを更新する。そして、ゼロクロス点推定部２１では、更新されたゼロクロス点の間隔時間Ｔを基に、「Ｔ／３」と「２Ｔ／３」を算出して、他の２相（Ｗ、Ｖ相）のゼロクロス点を再推定する。通電制御部２２では、再推定された他の２相（Ｗ、Ｖ相）のゼロクロス点に基づいて、３相ブラシレスモータ１への通電を制御する。これにより、モータ回転数が変動する場合においても、３相ブラシレスモータ１への通電の制御を適切に実施することができる。
　なお、図７に示す例では、サブコイルＳｕに誘起される電圧Ｖｓｕおいてゼロクロス点ａ２が発生した後、本来の予想されるゼロクロス点ａ３の時刻ｔ２よりも早く、時刻ｔ２’においてゼロクロス点ａ３’が発生した場合の例を示したが、これに限定されない。例えば、ゼロクロス点推定部２１により推定した他の２相のゼロクロス点より前に、例えば、「２Ｔ／３」時間の経過前に、サブコイルＳｕに誘起される電圧Ｖｓｕに次のゼロクロス点が発生した場合においても、当該次のゼロクロス点を基に他の２相のゼロクロス点を再度推定することができる。これにより、３相ブラシレスモータ１の回転数が急激に変動する場合においても、このモータ回転数の変動に応じて、他の２相の相電圧の位相（ロータ位置）を再推定することができる。
　以上、３相ブラシレスモータ１をモータとして駆動する場合（例えば、スタータモータとして駆動する場合）の動作について説明したが、以下では、３相ブラシレスモータ１がエンジン５により回転駆動され、３相交流発電機として動作する場合の例について説明する。
  （３相ブラシレスモータ１が３相交流発電機として動作する場合についての説明）
  ３相ブラシレスモータ１がエンジン５側から回転駆動される場合、３相ブラシレスモータ１は３相交流発電機となる。この３相ブラシレスモータ１が３相交流発電機となる場合に、ブラシレスモータ制御装置は、３相ブラシレスモータ１から出力される３相交流出力電圧を直流電圧に変換（順変換）し、この直流電圧によりバッテリ４に充電電流を流すように動作する。この場合において、ブラシレスモータ制御装置は、バッテリ４への充電を効率良く行うために、３相ブラシレスモータ１の発電量を制御する進角／遅角制御を行う。なお、進角／遅角制御の制御方法自体については、本発明とは直接には関係しないため、以下、この進角／遅角制御については、簡単に説明する（詳細については特許文献２を参照）。
　進角／遅角制御は、図８に示すように、３相ブラシレスモータ１の交流出力電圧の位相に対して、ブラシレスモータ制御装置内の整流部を構成するスイッチング素子Ｑ１～Ｑ６の通電タイミングを進角側、または遅角側に移動させることにより、３相ブラシレスモータ１の発電量を制御するものである。この進角／遅角制御では、バッテリ４の電圧が基準電圧よりも低くバッテリ充電を必要とする場合は、ブラシレスモータ制御装置を遅角制御してバッテリ充電状態とし、バッテリ４の電圧が基準電圧よりも高く充電を必要としない場合には、ブラシレスモータ制御装置を進角制御してバッテリから３相ブラシレスモータ１へエネルギーを放電する状態とすることができる。
　図９は、ブラシレスモータ制御装置をバッテリ充電装置として動作させる場合の構成例を示す図であり、ブラシレスモータ制御装置１０ａがバッテリ充電装置及びモータ駆動装置として作動する場合の構成例である。図９に示すブラシレスモータ制御装置１０ａは、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すブラシレスモータ制御装置１０と比較して、通電制御部２２ａ内に位相制御レギュレータ部２５（進角／遅角制御部２５ａを含む）を追加した点が異なる。また、制御部２０ａ内にバッテリ電圧Ｖｂａｔを検出するための抵抗分圧回路（抵抗Ｒ１及びＲ２で構成される回路）と、基準電圧Ｖｒｅｆを生成する基準電圧回路３１と、バッテリ電圧Ｖｂａｔと基準電圧Ｖｒｅｆとを比較する誤差アンプ（増幅器）３２と、を新たに追加した点が異なる。他の構成は、図１に示すブラシレスモータ制御装置１０と同様である。このため、同一の構成部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
　誤差アンプ３２は、実際のバッテリ電圧Ｖｂａｔからのフィードバック信号Ｖｆｂと、バッテリ充電電圧の設定値（目標値）Ｖｒｅｆとを比較して、その差の信号を増幅し誤差アンプ出力Ｖｃとして出力する。なお、誤差アンプ出力Ｖｃは、バッテリ電圧Ｖｂａｔが低く、「Ｖｆｂ＜Ｖｒｅｆ」の場合に、「Ｖｃ＞０」となり、バッテリ電圧Ｖｂａｔが高く、「Ｖｆｂ＞Ｖｒｅｆ」の場合に、「Ｖｃ＜０」となる。「Ｖｃ＞０」の場合には、バッテリ４への充電（遅角制御）が行われ、「Ｖｃ＜０」の場合には、バッテリ４からの放電（進角制御）が行われる。
　位相制御レギュレータ部２５中の進角／遅角制御部２５ａは、誤差アンプ出力Ｖｃから誤差アンプ出力Ｖｃの信号を受け取り、進角／遅角量を決定し、この進角／遅角量に応じたスイッチング素子Ｑ１～Ｑ６のオン／オフ信号を生成し、Ｈｉ側プリドライバ回路１１およびＬｏ側プリドライバ回路１２に出力する。
　このような構成のブラシレスモータ制御装置１０ａにおいては、ゼロクロス点検出回路１３により、３相交流発電機のいずれか１相、例えば、上述したＵ相のサブコイルＳｕの出力電圧Ｖｓｕのゼロクロス点を検出する。そして、ゼロクロス点推定部２１により、ゼロクロス点推定部２１により、他の２相（Ｖ、Ｗ相）のゼロクロス点を推定する。そして、サブコイルＳｕに誘起される電圧（Ｕ相電圧）Ｖｓｕのゼロクロス点と、ゼロクロス点推定部２１により推定された他の２相（Ｖ相、Ｗ相）のゼロクロス点とにより、３相ブラシレスモータ１の各相の交流出力電圧の位相を推定する。
　そして、位相制御レギュレータ部２５では、この推定された３相ブラシレスモータ１の交流出力電圧の位相に対して、誤差アンプ３２の出力電圧Ｖｃを基に進角／遅角量を決定し、上記の進角／遅角制御部２５ａによりスイッチング素子Ｑ１～Ｑ６の通電タイミングを進角側、または遅角側に制御する。
　これにより、本発明の一実施形態のブラシレスモータ制御装置１０ａは、３相ブラシレスモータ（３相交流発電機）１の各相にロータ位置検出センサを設けることなく、また、前述した三角波生成回路や電圧検出回路を設けることなく、３相ブラシレスモータ１の交流出力電圧に対して進角／遅角制御を行い、バッテリ４への充電を制御することができる。
　以上、説明したように、本発明の一実施形態のブラシレスモータ制御装置１０及び１０ａにおいては、Ｕ、Ｖ、Ｗ相からなる３相交流発電機のいずれか１相にサブコイル（交流出力電圧検出用の補助巻線）を設け、この１相のサブコイルの交流出力電圧のゼロクロス点を検出することにより、他の２相のゼロクロ点（位相）を推定する。これにより、前述した三角波生成回路や電圧検出回路を設けることなく、３相ブラシレスモータ１の制御が行えるようになる。このため、ブラシレスモータ制御装置１０及び１０ａの構成を簡略化でき、コストの低減を図ることができる。
　以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明のブラシレスモータ制御装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
　本発明の実施形態は、３相ブラシレスモータの制御装置、および３相ブラシレスモータの制御方法に適用できる。このブラシレスモータ制御装置、およびブラシレスモータ制御方法によれば、回転位置センサレスの３相ブラシレスモータを１８０°通電により制御する場合に、３相ブラシレスモータのいずれか１相だけの相電圧を検出し、この１相の相電圧から他の２相の相電圧の位相を推定する際に、三角波生成回路および電圧検出回路を用いることなく、他の２相の相電圧の位相を推定することができる。
１…３相ブラシレスモータ
２…ステータ
２ａ…サブコイルＳｕ
３…ロータ
４…バッテリ
５…エンジン
６…サブコイル
１０，１０ａ…ブラシレスモータ制御装置
１１…Ｈｉ側プリドライバ回路
１２…Ｌｏ側プリドライバ回路
１３…ゼロクロス点検出回路
２０，２０ａ…制御部
２１…ゼロクロス点推定部
２２，２２ａ…通電制御部
２３…１２０°通電制御部
２４…１８０°通電制御部
２５…位相制御レギュレータ部
２５ａ…進角／遅角制御部
３１…基準電圧回路
３２…誤差アンプ
Ｑ１～Ｑ６…スイッチング素子
Ｓｕ…サブコイル

Claims (7)

  1. 　３相ブラシレスモータを駆動制御するブラシレスモータ制御装置であって、
    　前記３相ブラシレスモータのいずれか１相の相電圧を検出する相電圧検出部と、
    　前記相電圧検出部により検出された１相の相電圧のゼロクロス点を検出するゼロクロス点検出回路と、
    　前記ゼロクロス点検出回路により検出されたゼロクロス点の間隔時間Ｔを計測するとともに、前記ゼロクロス点の間隔時間Ｔを基に、Ｔ／３と２Ｔ／３の時間を算出し他の２相のゼロクロス点を推定するゼロクロス点推定部と、
    　前記１相の相電圧のゼロクロス点と前記推定された他の２相のゼロクロス点とを基に、前記ロータの回転位置を推定し、前記３相ブラシレスモータの各相巻線への通電を制御する通電制御部と、
    　を備えるブラシレスモータ制御装置。
  2. 　前記ゼロクロス点推定部は、
    　前記１相の相電圧おいてゼロクロス点が発生した後、前記ゼロクロス点の間隔時間Ｔの経過前に前記１相の相電圧に次のゼロクロス点が発生した場合は、当該次のゼロクロス点を基に前記他の２相のゼロクロス点を再推定する
    　請求項１に記載のブラシレスモータ制御装置。
  3. 　前記ゼロクロス点推定部は、
    　前記推定した他の２相のゼロクロス点より前に前記１相の相電圧に次のゼロクロス点が発生した場合は、当該次のゼロクロス点を基に前記他の２相のゼロクロス点を再推定する
    　請求項１または請求項２に記載のブラシレスモータ制御装置。
  4. 　前記通電制御部は、
    　前記３相ブラシレスモータがバッテリを充電する３相交流発電機として動作する場合に、
    　前記１相の相電圧のゼロクロス点と前記推定された他の２相のゼロクロス点とを基に、前記他の２相の相電圧の位相を推定し、前記３相ブラシレスモータから出力される各相の交流出力電圧を整流及び位相制御して、前記バッテリを充電する位相制御レギュレータ部を備える
    　請求項１から３のいずれか１項に記載のブラシレスモータ制御装置。
  5. 　前記３相ブラシレスモータは、ステータ側のＵ、Ｖ、Ｗ相のそれぞれのコイルが複数の極により構成されると共に、前記Ｕ、Ｖ、Ｗ相のいずれか１相における１極のコイルをフロ－ティング状態にしたコイルにより、前記３相ブラシレスモータの１相の相電圧を検出する
    　請求項１から４のいずれか１項に記載のブラシレスモータ制御装置。
  6. 　前記３相ブラシレスモータは、内燃機関の始動用のスタータモータとして動作するとともに、前記内燃機関により回転駆動される３相交流発電機として動作するモータである
    　請求項１から５のいずれか１項に記載のブラシレスモータ制御装置。
  7. 　３相ブラシレスモータを駆動制御するブラシレスモータ制御方法であって、
    　前記３相ブラシレスモータのいずれか１相の相電圧を検出する相電圧検出手順と、
    　前記相電圧検出手順により検出された１相の相電圧のゼロクロス点を検出するゼロクロス点検出手順と、
    　前記ゼロクロス点検出手順により検出されたゼロクロス点の間隔時間Ｔを計測するとともに、前記ゼロクロス点の間隔時間Ｔを基に、Ｔ／３と２Ｔ／３の時間を算出し他の２相のゼロクロス点を推定するゼロクロス点推定手順と、
    　前記１相の相電圧のゼロクロス点と前記推定された他の２相のゼロクロス点とを基に、前記ロータの回転位置を推定し、前記３相ブラシレスモータの各相巻線への通電を制御する通電制御手順と、
    　を含むブラシレスモータ制御方法。
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