(57)【要約】【課題】ブラシレスモータを確実に起動させると共に、起動時間の短縮を図ること。【解決手段】３相のコイル１４Ａから４Ｃを有するステータ１４と、ステータ１４に対応して設けられた４極のマグネットロータ１５とを備えた３相４極のセンサレスのブラシレスモータ１１の起動に際して、３相のコイル１４Ａから４Ｃのうち２相のコイルに対して所定の通電順序により通電を行い、残りの１相のコイルに生じる磁束を監視し、その監視される磁束が正側又は負側へ変化し、その変化が途中で逆方向へ変わる特定の場合に、その特定の場合に応じて２相のコイルに対する通電を切り替える。例えば、特定の場合が、１回目の通電により監視される磁束が負側へ変化し、その変化が途中で正側へ変わる場合であるとき、１回目の通電をすぐに止めて所定の通電順序を２回飛ばした４回目の通電へ切り替えるようにする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
３相のコイルを有するステータと、前記ステータに対応して設けられた４極のマグネットロータとを備えた３相４極のセンサレスのブラシレスモータを起動させる起動方法であって、
前記ブラシレスモータの起動に際して、前記３相のコイルのうち２相のコイルに対して所定の通電順序により通電を行い、残りの１相のコイルに生じる磁束を監視し、その監視される磁束が正側又は負側へ変化し、その変化が途中で逆方向へ変わる特定の場合に、その特定の場合に応じて前記２相のコイルに対する通電を切り替えることを特徴とするブラシレスモータの起動方法。
【請求項２】
前記特定の場合が、１回目の通電により前記監視される磁束が負側へ変化し、その変化が途中で正側へ変わる場合であるとき、前記１回目の通電をすぐに止めて前記所定の通電順序を４回飛ばした６回目の通電へ切り替えることを特徴とする請求項１に記載のブラシレスモータの起動方法。
【請求項３】
前記特定の場合が、１回目の通電により前記監視される磁束が正側へ変化し、その変化が途中で負側へ変わる場合であるとき、前記１回目の通電をすぐに止めて２回目の通電へ切り替えることを特徴とする請求項１に記載のブラシレスモータの起動方法。
【請求項４】
前記特定の場合が、１回目の通電により前記監視される磁束の変化がなく、２回目の通電により前記監視される磁束が負側へ変化し、その変化が途中で正側へ変わる場合であるとき、前記２回目の通電をすぐに止めて３回目の通電へ切り替えることを特徴とする請求項１に記載のブラシレスモータの起動方法。
【請求項５】
前記特定の場合が、１回目の通電により前記監視される磁束が負側へ変化し、２回目の通電により前記監視される磁束が負側へ変化し、その変化の途中で正側へ変わらない場合であるとき、前記所定の通電順序に従い３回目の通電へ切り替えることを特徴とする請求項１に記載のブラシレスモータの起動方法。
【請求項６】
各回の通電時に前記監視される磁束に変化がない場合は、前記監視される磁束に変化があるまで前記所定の通電順序による通電を続けることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一つに記載のブラシレスモータの起動方法。
【請求項７】
３相のコイルを有するステータと、前記ステータに対応して設けられた４極のマグネットロータとを備えた３相４極のセンサレスのブラシレスモータの制御装置であって、
前記ブラシレスモータの起動に際して、前記３相のコイルのうち２相のコイルに対して所定の通電順序により通電を行い、残りの１相のコイルに生じる磁束を監視し、その監視される磁束が正側又は負側へ変化し、その変化が途中で逆方向へ変わる特定の場合に、その特定の場合に応じて前記２相のコイルに対する通電を切り替える通電制御手段を備えたことを特徴とするブラシレスモータの制御装置。
【請求項８】
前記特定の場合が、１回目の通電により前記監視される磁束が負側へ変化し、その変化が途中で正側へ変わる場合であるとき、前記通電制御手段は、前記１回目の通電をすぐに止めて前記所定の通電順序を４回飛ばした６回目の通電へ切り替えることを特徴とする請求項７に記載のブラシレスモータの制御装置。
【請求項９】
前記特定の場合が、１回目の通電により前記監視される磁束が正側へ変化し、その変化が途中で負側へ変わる場合であるとき、前記通電制御手段は、前記１回目の通電をすぐに止めて２回目の通電へ切り替えることを特徴とする請求項７に記載のブラシレスモータの制御装置。
【請求項１０】
前記特定の場合が、１回目の通電により前記監視される磁束の変化がなく、２回目の通電により前記監視される磁束が負側へ変化し、その変化が途中で正側へ変わる場合であるとき、前記通電制御手段は、前記２回目の通電をすぐに止めて３回目の通電へ切り替えることを特徴とする請求項７に記載のブラシレスモータの制御装置。
【請求項１１】
前記特定の場合が、１回目の通電により前記監視される磁束が負側へ変化し、２回目の通電により前記監視される磁束が負側へ変化し、その変化が途中で正側へ変わらない場合であるとき、前記通電制御手段は、前記所定の通電順序に従い３回目の通電へ切り替えることを特徴とする請求項７に記載のブラシレスモータの制御装置。
【請求項１２】
各回の通電時に前記監視される磁束に変化がない場合は、前記通電制御手段は、前記監視される磁束に変化があるまで前記所定の通電順序により通電を続けることを特徴とする請求項７乃至１１の何れか一つに記載のブラシレスモータの制御装置。
【請求項１３】
複数相のコイルを有するステータと、前記ステータに対応して設けられたマグネットロータとを備えたブラシレスモータについて、前記各相のコイルに対する通電を順次切り換えて強制的に通電する強制駆動を行うことにより前記マグネットロータを回転させると共に、前記各相のコイルに生じる誘起電圧に基づいて前記マグネットロータの位置を検出し、その検出位置に基づいて前記各相のコイルに対する通電を制御する誘起駆動を行うブラシレスモータの制御装置であって、
前記ブラシレスモータの起動に際して、初めに前記強制駆動を開始し、その開始後所定時間内に前記誘起電圧に基づいて前記マグネットロータの位置が検出できた場合は前記誘起駆動を行い、前記強制駆動の開始後所定時間内に前記誘起電圧に基づいて前記マグネットロータの位置が検出できなかった場合は前記強制駆動を停止し、前記マグネットロータを起動し易い初期位置にセットするために前記各相のコイルに対する通電を制御する初期セットを行う通電制御手段を備えたことを特徴とするブラシレスモータの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、センサレスのブラシレスモータを起動させるためのブラシレスモータの起動方法及び制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ブラシレスモータとして、ステータに対するマグネットロータの磁極位置（ロータ位置）を検出するためにセンサを使わず、その代わりにマグネットロータが回転するときにステータのコイルに誘起される電圧（誘起電圧）を検出し、その検出信号に基づいてモータの通電信号を生成する、すなわち「誘起駆動」を行うセンサレス駆動方式を採用したものが知られている。しかし、ステータのコイルに電圧が誘起されるのは、マグネットロータが回転している場合だけである。これに対し、ブラシレスモータの停止時には、マグネットロータが回転せず、コイルに誘起電圧が発生しないことから、ロータ位置の情報が得られない。このため、ブラシレスモータの起動時には、例えば、マグネットロータを強制的に回転させる「強制駆動」を行うようになっている。
【０００３】
ここで、下記の特許文献１には、ブラシレスモータを、強制駆動することなく、逆回転させることなく、適正に起動させることができる制御方法が記載されている。この制御方法は、３相４極のブラシレスモータを起動させるに際し、２つのコイルに所定時間通電を行い、その後にその通電を行った一方のコイル及び通電を行っていないコイルの２つのコイルに所定時間通電を行ってブラシレスモータのロータを所定位置に固定するようにしている。つまり、この制御方法では、ブラシレスモータの起動に際して、通電切り替えを２回行うようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２０５５７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１に記載の制御方法では、ブラシレスモータの起動時に、２つのコイルに通電を行うことでロータを特定位置に移動させ、その後に通電を行った一方のコイル及び通電を行っていないコイルの２つのコイルに通電を行うことから、２回の通電が必要になる分だけ起動時間が長くなる傾向があった。
【０００６】
この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ブラシレスモータを確実に起動させると共に、起動時間の短縮を図ることを可能としたブラシレスモータの起動方法及び制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、３相のコイルを有するステータと、ステータに対応して設けられた４極のマグネットロータとを備えた３相４極のセンサレスのブラシレスモータを起動させる起動方法であって、ブラシレスモータの起動に際して、３相のコイルのうち２相のコイルに対して所定の通電順序により通電を行い、残りの１相のコイルに生じる磁束を監視し、その監視される磁束が正側又は負側へ変化し、その変化が途中で逆方向へ変わる特定の場合に、その特定の場合に応じて２相のコイルに対する通電を切り替えることを趣旨とする。
【０００８】
上記発明の構成によれば、ブラシレスモータの起動に際して、３相のコイルのうち２相のコイルに対して所定の通電順序により通電を行い、残りの１相のコイルに生じる磁束が正側又は負側へ変化し、その変化が途中で逆方向へ変わる特定の場合がある。この特定の場合は、マグネットロータがステータとの関係で回転し難い初期位置に停止し、通電相の変化にマグネットロータの回転が追従できず、ブラシレスモータの起動が難しい状態であることが確かめられている。また、３相４極のブラシレスモータの停止時には、マグネットロータの初期位置について６つのパターンが存在し、そのうちの３つのパターンでブラシレスモータの起動が難しい状態であることが確かめられている。従って、上記したような特定の場合に応じて２相のコイルに対する通電を切り替えることにより、通電相の変化に対してマグネットロータの回転の追従が容易となる。
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、特定の場合が、１回目の通電により監視される磁束が負側へ変化し、その変化が途中で正側へ変わる場合であるとき、１回目の通電をすぐに止めて所定の通電順序を４回飛ばした６回目の通電へ切り替えることを趣旨とする。
【００１０】
上記発明の構成によれば、ブラシレスモータの６つの初期位置のうち、起動が難しい２つの初期位置の１つに対応して、通電相の変化に合わせてマグネットロータの回転の追従が容易となる。
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、特定の場合が、１回目の通電により監視される磁束が正側へ変化し、その変化が途中で負側へ変わる場合であるとき、１回目の通電をすぐに止めて２回目の通電へ切り替えることを趣旨とする。
【００１２】
上記発明の構成によれば、ブラシレスモータの６つの初期位置のうち、起動が難しい２つの初期位置の１つに対応して、通電相の変化に合わせてマグネットロータの回転の追従が容易となる。
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、特定の場合が、１回目の通電により監視される磁束の変化がなく、２回目の通電により監視される磁束が負側へ変化し、その変化が途中で正側へ変わる場合であるとき、２回目の通電をすぐに止めて３回目の通電へ切り替えることを趣旨とする。
【００１４】
上記発明の構成によれば、ブラシレスモータの６つの初期位置のうち、起動が難しい３つの初期位置の１つに対応して、通電相の変化に合わせてマグネットロータの回転の追従が容易となる。
【００１５】
上記目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、特定の場合が、１回目の通電により監視される磁束が負側へ変化し、２回目の通電により監視される磁束が負側へ変化し、その変化の途中で正側へ変わらない場合であるとき、所定の通電順序に従い３回目の通電へ切り替えることを趣旨とする。
【００１６】
上記発明の構成によれば、ブラシレスモータの６つの初期位置のうち、起動が難しい２つの初期位置の１つに対応して、通電相の変化に合わせてマグネットロータの回転の追従が容易となる。
【００１７】
上記目的を達成するために、請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５の何れか一つに記載の発明において、各回の通電時に監視される磁束に変化がない場合は、監視される磁束に変化があるまで所定の通電順序による通電を続けることを趣旨とする。
【００１８】
上記発明の構成によれば、請求項１乃至５の何れか一つに記載の発明の作用に加え、ブラシレスモータの６つの初期位置のうち、起動が容易な４つの初期位置に対応して、通電相の変化に合わせてマグネットロータの回転の追従が可能となる。
【００１９】
上記目的を達成するために、請求項７に記載の発明は、３相のコイルを有するステータと、ステータに対応して設けられた４極のマグネットロータとを備えた３相４極のセンサレスのブラシレスモータの制御装置であって、ブラシレスモータの起動に際して、３相のコイルのうち２相のコイルに対して所定の通電順序により通電を行い、残りの１相のコイルに生じる磁束を監視し、その監視される磁束が正側又は負側へ変化し、その変化が途中で逆方向へ変わる特定の場合に、その特定の場合に応じて２相のコイルに対する通電を切り替える通電制御手段を備えたことを趣旨とする。
【００２０】
上記発明の構成によれば、ブラシレスモータの起動に際して、３相のコイルのうち２相のコイルに対して所定の通電順序により通電を行い、残りの１相のコイルに生じる磁束が正側又は負側へ変化し、その変化が途中で逆方向へ変わる特定の場合がある。この特定の場合は、マグネットロータがステータとの関係で回転し難い初期位置に停止して、通電相の変化にマグネットロータの回転が追従できず、ブラシレスモータの起動が難しい状態であることが確かめられている。また、３相４極のブラシレスモータの停止時には、マグネットロータの初期位置について６つのパターンが存在し、そのうちの３つのパターンでブラシレスモータの起動が難しい状態であることが確かめられている。従って、上記したような特定の場合に、通電制御手段により、２相のコイルに対する通電が切り替えられることにより、通電相の変化に対してマグネットロータの回転の追従が容易となる。
【００２１】
上記目的を達成するために、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、特定の場合が、１回目の通電により監視される磁束が負側へ変化し、その変化が途中で正側へ変わる場合であるとき、通電制御手段は、１回目の通電をすぐに止めて所定の通電順序を４回飛ばした６回目の通電へ切り替えることを趣旨とする。
【００２２】
上記発明の構成によれば、ブラシレスモータの６つの初期位置のうち、起動が難しい３つの初期位置の１つに対応して、通電相の変化に合わせてマグネットロータの回転の追従が容易となる。
【００２３】
上記目的を達成するために、請求項９に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、特定の場合が、１回目の通電により監視される磁束が正側へ変化し、その変化が途中で負側へ変わる場合であるとき、通電制御手段は、１回目の通電をすぐに止めて２回目の通電へ切り替えることを趣旨とする。
【００２４】
上記発明の構成によれば、ブラシレスモータの６つの初期位置のうち、起動が難しい２つの初期位置の１つに対応して、通電相の変化に合わせてマグネットロータの回転の追従が容易となる。
【００２５】
上記目的を達成するために、請求項１０に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、特定の場合が、１回目の通電により監視される磁束の変化がなく、２回目の通電により監視される磁束が負側へ変化し、その変化が途中で正側へ変わる場合であるとき、通電制御手段は、２回目の通電をすぐに止めて３回目の通電へ切り替えることを趣旨とする。
【００２６】
上記発明の構成によれば、ブラシレスモータの６つの初期位置のうち、起動が難しい２つの初期位置の１つに対応して、通電相の変化に合わせてマグネットロータの回転の追従
が容易となる。
【００２７】
上記目的を達成するために、請求項１１に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、特定の場合が、１回目の通電により監視される磁束が負側へ変化し、２回目の通電により監視される磁束が負側へ変化し、その変化が途中で正側へ変わらない場合であるとき、通電制御手段は、所定の通電順序に従い３回目の通電へ切り替えることを趣旨とする。
【００２８】
上記発明の構成によれば、ブラシレスモータの６つの初期位置のうち、起動が難しい３つの初期位置の１つに対応して、通電相の変化に合わせてマグネットロータの回転の追従が容易となる。
【００２９】
上記目的を達成するために、請求項１２に記載の発明は、請求項７乃至１１の何れか一つに記載の発明において、各回の通電時に監視される磁束に変化がない場合は、通電制御手段は、監視される磁束に変化があるまで所定の通電順序により通電を続けることを趣旨とする。
【００３０】
上記発明の構成によれば、請求項７乃至１１の何れか一つに記載の発明の作用に加え、ブラシレスモータの６つの初期位置のうち、起動が容易な３つの初期位置に対応して、通電相の変化に合わせてマグネットロータの回転の追従が可能となる。
【００３１】
上記目的を達成するために、請求項１３に記載の発明は、複数相のコイルを有するステータと、ステータに対応して設けられたマグネットロータとを備えたブラシレスモータについて、各相のコイルに対する通電を順次切り換えて強制的に通電する強制駆動を行うことによりマグネットロータを回転させると共に、各相のコイルに生じる誘起電圧に基づいてマグネットロータの位置を検出し、その検出位置に基づいて各相のコイルに対する通電を制御する誘起駆動を行うブラシレスモータの制御装置であって、ブラシレスモータの起動に際して、初めに強制駆動を開始し、その開始後所定時間内に誘起電圧に基づいてマグネットロータの位置が検出できた場合は誘起駆動を行い、強制駆動の開始後所定時間内に誘起電圧に基づいてマグネットロータの位置が検出できなかった場合は強制駆動を停止し、マグネットロータを起動し易い初期位置にセットするために各相のコイルに対する通電を制御する初期セットを行う通電制御手段を備えたことを趣旨とする。
【００３２】
ブラシレスモータの起動に際して、その起動を容易にするために、強制駆動及び誘起駆動を行う前に初期セットを行うことが考えられる。しかし、この初期セットを強制駆動及び誘起駆動を行う前に毎回行うと、もともとマグネットロータが起動が容易な初期位置にあった場合に、初期セットが不要となり、初期セットを行う分だけ起動時間が長引くことになる。これに対し、上記発明の構成によれば、通電制御手段は、ブラシレスモータの起動に際して、初めに強制駆動を開始し、その開始後所定時間内に誘起電圧に基づいてマグネットロータの位置が検出できた場合は誘起駆動を行い、強制駆動の開始後所定時間内に誘起電圧に基づいてマグネットロータの位置が検出できなかった場合は強制駆動を停止し、初期セットを行う。従って、ブラシレスモータの起動に際して、強制駆動のみにより誘起駆動を行うことができる場合は、初期セットを行う必要がなくなる。
【発明の効果】
【００３３】
請求項１乃至６の何れか一つに記載の発明によれば、ブラシレスモータを確実に起動させることができると共に、その起動時間を短縮することができる。
【００３４】
請求項７乃至１２の何れか一つに記載の発明によれば、ブラシレスモータを確実に起動させることができると共に、その起動時間を短縮することができる。
【００３５】
請求項１３に記載の発明によれば、ブラシレスモータを確実に起動させることができると共に、その起動時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】第１実施形態に係り、ブラシレスモータとそのコントローラの構成を示す電気回路図。
【図２】同じく、誘起駆動時の各相通電タイミングと各相コイル端子電圧変化を示すタイムチャート。
【図３】同じく、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の各コイルの端子電圧の変化を示すタイムチャート。
【図４】同じく、通電相の変化とロータ位置の変化を示す概念図。
【図５】同じく、通電相の変化とロータ位置の変化を示す概念図。
【図６】同じく、マグネットロータの初期位置に係る全てのパターンを示す概念図。
【図７】同じく、初期位置が「パターン１」の場合のロータ位置の変化を示す概念図。
【図８】同じく、初期位置が「パターン１」の場合にモニタ相で監視される磁束の変化を示すグラフ。
【図９】同じく、初期位置が「パターン１−１」の場合のロータ位置の変化を示す概念図。
【図１０】同じく、初期位置が「パターン１−１」の場合にモニタ相で監視される磁束の変化を示すグラフ。
【図１１】同じく、初期位置が「パターン２」の場合のロータ位置の変化を示す概念図。
【図１２】同じく、初期位置が「パターン２」の場合にモニタ相で監視される磁束の変化を示すグラフ。
【図１３】同じく、初期位置が「パターン３」の場合のロータ位置の変化を示す概念図。
【図１４】同じく、初期位置が「パターン３」の場合にモニタ相で監視される磁束の変化を示すグラフ。
【図１５】同じく、初期位置が「パターン４」の場合のロータ位置の変化を示す概念図。
【図１６】同じく、初期位置が「パターン４」の場合にモニタ相で監視される磁束の変化を示すグラフ。
【図１７】同じく、初期位置が「パターン５」の場合のロータ位置の変化を示す概念図。
【図１８】同じく、初期位置が「パターン５」の場合にモニタ相で監視される磁束の変化を示すグラフ。
【図１９】同じく、初期位置が「パターン６」の場合のロータ位置の変化を示す概念図。
【図２０】同じく、初期位置が「パターン６」の場合にモニタ相で監視される磁束の変化を示すグラフ。
【図２１】同じく、起動制御の制御ロジックを示すフローチャート。
【図２２】同じく、初期位置が「パターン１」の場合にモニタ相で監視される磁束の変化を示すグラフ。
【図２３】同じく、初期位置が「パターン１」の場合のロータ位置の変化を示す概念図。
【図２４】同じく、初期位置が「パターン６」の場合にモニタ相で監視される磁束の変化を示すグラフ。
【図２５】同じく、初期位置が「パターン６」の場合のロータ位置の変化を示す概念図。
【図２６】同じく、初期位置が「パターン１−１」の場合にモニタ相で監視される磁束の変化を示すグラフ。
【図２７】同じく、初期位置が「パターン１−１」の場合のロータ位置の変化を示す概念図。
【図２８】第２実施形態に係り、起動制御の制御ロジックを示すフローチャート。
【図２９】第３実施形態に係り、起動制御の制御ロジックを示すフローチャート。
【図３０】第４実施形態に係り、起動制御の制御ロジックを示すフローチャート。
【図３１】第５実施形態に係り、起動制御の制御ロジックを示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
［第１実施形態］
以下、本発明におけるブラシレスモータの起動方法及び制御装置を具体化した第１実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００３８】
この実施形態では、エンジンの冷却装置用ウォータポンプ又は燃料ポンプに使用されるブラシレスモータの起動方法及び制御装置について説明する。図１に、ウォータポンプ又は燃料ポンプで使用されるブラシレスモータ１１とそのコントローラ１０の構成を電気回路図により示す。コントローラ１０は、制御回路１２と駆動回路１３とを含む。この実施形態で、ブラシレスモータ１１は、３相４極のセンサレスタイプのものであり、駆動回路１３には３相全波駆動方式の回路が採用されている。ブラシレスモータ１１は、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のコイル１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃを含むステータ１４と、４極のマグネットロータ１５とを備える。ブラシレスモータ１１は、センサレスタイプであることから、ステータ１４に対するマグネットロータ１５の磁極位置（ロータ位置）を検出するために、ホール素子を使わずに、ステータ１４の各相のコイル１４Ａ〜１４Ｃで生じる誘起電圧を利用するようになっている。そして、マグネットロータ１５が回転するときに、各相のコイル１４Ａ〜１４Ｃで発生する誘起電圧に基づいてロータ位置を検出し、その検出されるロータ位置に基づいて通電対象となる各相のコイル１４Ａ〜１４Ｃを決定する「誘起駆動」を行うようになっている。
【００３９】
図１に示すように、駆動回路１３は、スイッチング素子としてのＰＮＰ形の第１、第３及び第５のトランジスタＴｒ１，Ｔｒ３，Ｔｒ５、並びに、ＮＰＮ形の第２、第４及び第６のトランジスタＴｒ２，Ｔｒ４，Ｔｒ６をそれぞれ３相ブリッジ接続して構成される。第１、第３及び第５のトランジスタＴｒ１，Ｔｒ３，Ｔｒ５のエミッタはそれぞれ電源（＋Ｂ）接続され、第２、第４及び第６のトランジスタＴｒ２，Ｔｒ４，Ｔｒ６のエミッタはそれぞれ接地される。ブラシレスモータ１１の各相のコイル１４Ａ〜１４Ｃの一端子は互いに共通接続点に接続され、各他端子は第１及び第２のトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２の共通接続点、第３及び第４のトランジスタＴｒ３，Ｔｒ４の共通接続点、並びに第５及び第６のトランジスタＴｒ５，Ｔｒ６の共通接続点にそれぞれ接続される。各トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６のベースは制御回路１２に接続される。制御回路１２の両端子は、それぞれ電源（＋Ｂ）に接続され、接地される。この実施形態で、制御回路１２はカスタムＩＣにより構成される。
【００４０】
この実施形態のブラシレスモータ１１は、センサレスタイプであることから、停止時には各相のコイル１４Ａ〜１４Ｃで誘起電圧は発生しない。そこで、この実施形態では、ブラシレスモータ１１の起動に際して、３相のコイル１４Ａ〜１４Ｃのうち２相のコイルに対して所定の通電順序により強制的に通電を行うことでマグネットロータ１５を回転させる「強制駆動」が行われる。しかしながら、起動時にロータ位置を無視して各相のコイル１４Ａ〜１４Ｃに所定の通電順序により強制的に通電を始めても、マグネットロータ１５が回転したり回転しなかったりすることがある。このため、ブラシレスモータ１１が起動できたり、起動できなかったり、あるいは、起動完了までに必要以上に時間がかかったりすることとなる。そこで、この実施形態では、ブラシレスモータ１１の起動に際して、所定の「起動制御」を実行して、各相のコイル１４Ａ〜１４Ｃに対する通電を切り替えることにより、ブラシレスモータ１１を起動させるようになっている。この「起動制御」により所期の誘起電圧が発生した後は、上記した「誘起駆動」に切り替えるようになっている。
【００４１】
ここで、「誘起駆動」について詳しく説明する。図２に、誘起駆動時に制御回路１２により実行される各相通電タイミングと各相コイル端子電圧変化をタイムチャートにより示す。制御回路１２は、駆動回路１３の各トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ６のベース（ゲート）に対する通電を制御することにより、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の各コイル１４Ａ〜１４Ｃに対する通電を制御する。図２において、「ＵＨ，ＶＨ，ＷＨ」はそれぞれＵ相、Ｖ相、Ｗ相をハイレベルとするＨｉ側ゲートを示し、「ＵＬ，ＶＬ，ＷＬ」はそれぞれＵ相、Ｖ相、Ｗ相をロウレベルとするＬｏｗ側ゲートを示す。図２に示すように、Ｈｉ側ゲート及びＬｏｗ側ゲートの通電を制御することにより、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の各コイル１４Ａ〜１４Ｃが通電され、各相にコイル端子電圧が生じることが分かる。
【００４２】
図３に、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相の各相のコイル１４Ａ〜１４Ｃの端子電圧の変化をタイムチャートにより示す。このチャートから分かるように、各相のコイル１４Ａ〜１４Ｃは、「１２０°通電」と「６０°非通電」を交互に受ける。図３において、時刻ｔ１で、非通電に切り替えられると、最初にパルス状電圧として正の逆起電力が生じ、その後に誘起電圧が増加する。次に、時刻ｔ２で、通電に切り替えられてから、時刻ｔ３で非通電に切り替えられるまでの間で、正の定電圧により推移する。そして、時刻ｔ３で、非通電に切り替えられると、パルス状電圧として負の逆起電力が生じ、その後に誘起電圧が減少する。そして、時刻ｔ４で、通電に切り替えられると、負の定電圧により推移する。制御回路１２は、逆起電圧の後に生じる誘起電圧を利用してロータ位置を検出するようになっている。制御回路１２は、上記のように検出されるロータ位置に基づいてＵ相、Ｖ相及びＷ相の各相のコイル１４Ａ〜１４Ｃに対する通電を制御する。つまり、制御回路１２は、各相のコイル１４Ａ〜１４Ｃに対する通電を順次切り替えることにより、マグネットロータ１５を回転させると共に、各相のコイル１４Ａ〜１４Ｃに生じる誘起電圧に基づいてロータ位置を検出する。そして、制御回路１２は、検出されたロータ位置に基づいて各相のコイル１４Ａ〜１４Ｃに対する通電を制御する。このようにして「誘起駆動」が行われる。
【００４３】
図４に、ステータ１４に対するマグネットロータ１５の停止位置（初期位置）が、ブラシレスモータ１１の起動に好都合な場合につき、通電相の変化と、ステータ１４に対するマグネットロータ１５の磁極位置（ロータ位置）の変化を概念図により示す。図５に、ステータ１４に対するマグネットロータ１５の停止位置（初期位置）が、ブラシレスモータ１１の起動に不都合な場合につき、通電相の変化と、ステータ１４に対するマグネットロータ１５の磁極位置（ロータ位置）の変化を概念図により示す。図４，５に示すように、この実施形態では、「Ｕ→Ｖ」、「Ｕ→Ｗ」、「Ｖ→Ｗ」、「Ｖ→Ｕ」、「Ｗ→Ｕ」及び「Ｗ→Ｖ」という所定の通電順序で通電相を切り替えることにより、ブラシレスモータ１１を駆動させるようになっている。ブラシレスモータ１１が停止状態にあるとき、ステータ１４に対してマグネットロータ１５が、図４（Ａ）に示すような初期位置にある場合は、同図４（Ｂ）〜（Ｇ）に示すように、通電相が上記通電順序により順次変化することで、マグネットロータ１５が正回転してブラシレスモータ１１が起動できる。これに対し、ブラシレスモータ１１が停止状態にあるとき、ステータ１４に対してマグネットロータ１５が、図５（Ａ）に示すような初期位置にある場合には、同図５（Ｂ）に示すように「Ｕ
→Ｖ」の通電相では、マグネットロータ１５が回りきる前に通電相が切り替わり、図５（Ｃ）に示すように「Ｕ→Ｗ」の通電相では、通電相の切り替わりによってマグネットロータ１５が逆回転方向へ引っ張られ、マグネットロータ１５は停止する。このため、その後は、同図５（Ｄ）〜（Ｇ）に示すように、通電相が上記通電順序により変化することで、マグネットロータ１５が正回転と逆回転を繰り返して、ブラシレスモータ１５は起動できない。ただし、マグネットロータ１５が、図５（Ａ）に示す初期位置にある場合でも、マグネットロータ１５の慣性モーメントが小さいか、起動トルクが小さいような場合には、同図５（Ｂ’）〜（Ｇ’）に示すように、通電相が上記通電順序により変わることで、マグネットロータ１５が正回転して、ブラシレスモータ１５が起動できる。このように、マグネットロータ１５の初期位置によっては、ブラシレスモータ１１が起動できたりできなかったりすることとなり、従来は、ブラシレスモータを確実に起動させることができなかった。
【００４４】
そこで、この実施形態では、マグネットロータ１５の初期位置の全てを確認し、全ての初期位置に対応して各相のコイル１４Ａ〜１４Ｃに対する通電を適宜制御することで、ブラシレスモータ１１を起動できるようにした。ここで、図６に、マグネットロータ１５の初期位置につき考えられる全てのパターン（「パターン１」〜「パターン６」）を概念図により示す。図６（Ａ）〜（Ｆ）に示すように、初期位置は「パターン１」〜「パターン６」の６つあることが分かる。これら全ての初期位置につき、ブラシレスモータ１１の起動が可能か否かを確認した。
【００４５】
図７（Ａ）,（Ｂ）に、初期位置が図６（Ａ）の「パターン１」の場合に、通電相を「Ｕ→Ｖ」から「Ｕ→Ｗ」へ切り替えたときのステータ１４に対するマグネットロータ１５の磁極位置、すなわちロータ位置の変化を概念図により示す。この場合、一つとして、図７（Ａ）に示すように、マグネットロータ１５が、１回目の通電時に「９０°」正回転し、２回目の通電時に「３０°」正回転する場合が想定される。このとき、１回目の通電時の回転角度（絶対値）が大きく、通電相の変化にマグネットロータ１５の回転が追従できず、ブラシレスモータ１１は起動できない。一方、二つとして、図７（Ｂ）に示すように、マグネットロータ１５が、１回目の通電時に「９０°」逆回転し、２回目の通電時に「３０°」正回転する場合が想定される。このとき、１回目の通電時の回転角度（絶対値）が大きく、通電相の変化にマグネットロータ１５の回転が追従できず、ブラシレスモータ１１は起動できない。
【００４６】
図８（Ａ）,（Ｂ）に、上記した「パターン１」の場合に、通電相でない残りの１相をモニタ相として、そのモニタ相で監視される磁束の変化をグラフに示す。図８（Ａ）は図７（Ａ）に対応し、図８（Ｂ）は図７（Ｂ）に対応する。図８（Ａ）,（Ｂ）に示すように、１回目の通電相（Ｕ→Ｖ）ではＷ相がモニタ相となり、２回目の通電相（Ｕ→Ｗ）ではＶ相がモニタ相となる。ここで、例えば、１回目の通電相（Ｕ→Ｖ）では、電流の流れないＷ相のコイル１４Ｃに、マグネットロータ１５の回転により磁束が生じ、その磁束変化により誘起電圧が発生する。この誘起電圧は、磁束変化の正負を電圧の正負で出力するので、マグネットロータ１５の回転の挙動（回転方向）を知ることができる。２回目の通電相（Ｕ→Ｗ）でも同様である。図８（Ａ）から、１回目の通電相（Ｕ→Ｖ）では、磁束がＳ側へ変化し、その変化が途中でＮ側へ変わり、２回目の通電相（Ｕ→Ｗ）では、磁束がＳ側へ向けて変化していることが分かる。図８（Ｂ）から、１回目の通電相（Ｕ→Ｖ）では、磁束がＮ側へ変化し、その変化が途中でＳ側へ変わり、２回目の通電相（Ｕ→Ｗ）では、磁束がＳ側へ向けて変化していることが分かる。このように１回の通電時に磁束の変化が途中で逆方向へ変わるので、マグネットロータ１５の回転が通電相の変化に追従できないものと考えられる。
【００４７】
図９に、初期位置が「パターン１−１」の場合に、通電相を「Ｕ→Ｖ」から「Ｕ→Ｗ」へ切り替えたときのロータ位置の変化を概念図により示す。この「パターン１−１」の初期位置は「パターン１」のそれと同じであるが、この場合はマグネットロータ１５の挙動の点で「パターン１」と異なる。この場合、マグネットロータ１５は、１回目の通電時に回転せず、２回目の通電時に「６０°」逆回転している。２回目の通電時の回転角度（絶対値）が大きく、通電相の変化にマグネットロータ１５の回転が追従できず、ブラシレスモータ１１は起動できない。
【００４８】
図１０に、上記した「パターン１−１」の場合に、モニタ相で監視される磁束の変化をグラフに示す。図１０から、１回目の通電相（Ｕ→Ｖ）では、磁束が変化しないが、２回目の通電相（Ｕ→Ｗ）では、磁束がＳ側へ向けて変化し、その変化が途中でＮ側へ変わることが分かる。このように２回目の通電時に磁束の変化が途中で逆方向へ変わるので、マグネットロータ１５の回転が通電相の変化に追従できないものと考えられる。
【００４９】
図１１に、初期位置が図６（Ｂ）の「パターン２」の場合に、通電相を「Ｕ→Ｖ」から「Ｕ→Ｗ」へ切り替えたときのロータ位置の変化を概念図により示す。この場合、マグネットロータ１５は、１回目の通電時に「６０°」正回転し、２回目の通電時に「３０°」正回転している。１回目の通電時の回転角度（絶対値）が「６０°」と大きく、通電相の変化にマグネットロータ１５の回転が追従できず、ブラシレスモータ１１は起動できない。
【００５０】
図１２に、上記した「パターン２」の場合に、モニタ相で監視される磁束の変化をグラフに示す。図１２から、１回目の通電相（Ｕ→Ｖ）では、磁束がＳ側へ変化し、その変化の途中で磁束がＮ側へ向けて変化し、２回目の通電相（Ｕ→Ｗ）では、磁束がＳ側へ向けて変化することが分かる。このように１回目の通電時に磁束の変化が途中で逆方向へ変わるので、マグネットロータ１５の回転が通電相の変化に追従できないものと考えられる。
【００５１】
図１３に、初期位置が図６（Ｃ）の「パターン３」の場合に、通電相を「Ｕ→Ｖ」から「Ｕ→Ｗ」へ切り替えたときのロータ位置の変化を概念図により示す。この場合、マグネットロータ１５は、１回目の通電時に「３０°」正回転し、２回目の通電時に更に「３０°」正回転している。１回目の通電時の回転角度（絶対値）と２回目の通電時の回転角度（絶対値）が「３０°」と小さく、通電相の変化にマグネットロータ１５の回転が追従でき、ブラシレスモータ１１は起動できる。
【００５２】
図１４に、上記した「パターン３」の場合に、モニタ相で監視される磁束の変化をグラフに示す。図１４から、１回目の通電相（Ｕ→Ｖ）では、磁束がＮ側へ向けて変化し、２回目の通電相（Ｕ→Ｗ）では、磁束がＳ側へ向けて変化することが分かる。このように２回の通電時とも磁束の変化が途中で逆方向へ変わることがないので、マグネットロータ１５の回転が通電相の変化に追従できるものと考えられる。
【００５３】
図１５に、初期位置が図６（Ｄ）の「パターン４」の場合に、通電相を「Ｕ→Ｖ」から「Ｕ→Ｗ」へ切り替えたときのロータ位置の変化を概念図により示す。この場合、マグネットロータ１５は、１回目の通電時に回転せず、２回目の通電時に「３０°」正回転している。１回目の通電時の回転角度（絶対値）と２回目の通電時の回転角度（絶対値）が「０°または３０°」と小さく、通電相の変化にマグネットロータ１５の回転が追従でき、ブラシレスモータ１１は起動できる。
【００５４】
図１６に、上記した「パターン４」の場合に、モニタ相で監視される磁束の変化をグラフに示す。図１６から、１回目の通電相（Ｕ→Ｖ）では、磁束が変化せず、２回目の通電相（Ｕ→Ｗ）では、磁束がＳ側へ向けて変化することが分かる。このように２回の通電時とも磁束の変化が途中で逆方向へ変わることがないので、マグネットロータ１５の回転が通電相の変化に追従できるものと考えられる。
【００５５】
図１７に、初期位置が図６（Ｅ）の「パターン５」の場合に、通電相を「Ｕ→Ｖ」から「Ｕ→Ｗ」へ切り替えたときのロータ位置の変化を概念図により示す。この場合、マグネットロータ１５は、１回目の通電時に「３０°」逆回転し、２回目の通電時に「３０°」正回転している。１回目の通電時の回転角度（絶対値）と２回目の通電時の回転角度（絶対値）が共に「３０°」と小さく、通電相の変化にマグネットロータ１５の回転が追従でき、ブラシレスモータ１１は起動できる。
【００５６】
図１８に、上記した「パターン５」の場合に、モニタ相で監視される磁束の変化をグラフに示す。図１８から、１回目の通電相（Ｕ→Ｖ）では、磁束がＳ側へ向けて変化し、２回目の通電相（Ｕ→Ｗ）でも、磁束がＳ側へ向けて変化することが分かる。このように２回の通電時とも磁束の変化が途中で逆方向へ変わることがないので、マグネットロータ１５の回転が通電相の変化に追従できるものと考えられる。
【００５７】
図１９に、初期位置が図６（Ｆ）の「パターン６」の場合に、通電相を「Ｕ→Ｖ」から「Ｕ→Ｗ」へ切り替えたときのロータ位置の変化を概念図により示す。この場合、一つとして、図１９に示すように、マグネットロータ１５は、１回目の通電時に「６０°」逆回転し、２回目の通電時に「３０°」正回転する場合が想定される。このとき、１回目の通電時の回転角度（絶対値）が大きく、通電相の変化にマグネットロータ１５の回転が追従できず、ブラシレスモータ１１は起動できない。
【００５８】
図２０に、上記した「パターン６」の場合に、モニタ相で監視される磁束の変化をグラフに示す。図２０は図１９に対応する。図２０から、１回目の通電相（Ｕ→Ｖ）では、磁束がＮ側へ向けて変化し、その変化が途中でＳ側へ向けて変わり、２回目の通電相（Ｕ→Ｗ）では、磁束がＳ側へ向けて変化することが分かる。このように１回目の通電時に磁束の変化が途中で逆方向へ変わるので、マグネットロータ１５の回転が通電相の変化に追従できないものと考えられる。
【００５９】
上記確認の結果、ブラシレスモータ１１が起動できないのは、初期位置につき「パターン１」、「パターン１−１」、「パターン２」及び「パターン６」の場合であって、それらに共通する原因が、１回目又は２回目の通電時に磁束の変化が途中で逆方向へ変わることにあることが分かる。そこで、この実施形態では、マグネットロータ１５の回転が通電相の変化に追従できない位置、すなわち、通電時に磁束の変化が途中で逆方向へ変わる位置を検知し、そのときに通電相を切り替えることにより、全ての初期位置からブラシレスモータ１１を起動させる「起動制御」を行うようになっている。
【００６０】
図２１には、制御回路１２が実行する「起動制御」の制御ロジックをフローチャートにより示す。制御回路１２は、本発明の通電制御手段に相当する。この制御ロジックでは、ステップ１００で、エンジンのイグニションスイッチがオンされることで起動信号が入力されると、制御回路１２は、ステップ１１０で、２相（Ｕ→Ｖ）のコイル１４Ａ，１４Ｂに１回目の通電を行う。
【００６１】
次に、ステップ１２０で、制御回路１２は、上記通電により磁束の変化があるか否かを判断する。この場合、Ｗ相をモニタ相として、Ｗ相のコイル１４Ｃに生じる磁束の変化を判断する。この判断結果が肯定となる場合、制御回路１２は、処理をステップ１３０へ移行し、この判断結果が否定となる場合、制御回路１２は、処理をステップ１６０へ移行する。
【００６２】
ステップ１２０から移行してステップ１３０では、制御回路１２は、磁束が正側（Ｎ側）へ変化したか否かを判断する。この判断結果が肯定となる場合、制御回路１２は、ステップ１４０へ移行し、この判断結果が否定となる場合、制御回路１２は、処理をステップ１９０へ移行する。
【００６３】
ステップ１３０から移行してステップ１４０では、制御回路１２は、磁束が途中で負側（Ｓ側）へ変化したか否かを判断する。この判断結果が肯定となる場合、制御回路１２は、ステップ１５０で、１回目の２相（Ｕ→Ｖ）に対する通電をすぐに止め、２回目の２相（Ｕ→Ｗ）へ通電を切り替える。その後、制御回路１２は、処理をステップ２１０へ移行する。一方、ステップ１４０の判断結果が否定となる場合、制御回路１２は、処理をステップ１６０へ移行する。
【００６４】
一方、ステップ１２０又はステップ１４０から移行してステップ１６０では、制御回路１２は、次の２相（Ｕ→Ｗ）へ通電を切り替える。その後、制御回路１２は、処理をステップ１７０へ移行する。
【００６５】
ステップ１７０では、制御回路１２は、磁束が負側（Ｓ側）へ変化し、その途中で正側（Ｎ側）へ変化したか否かを判断する。この判断結果が肯定となる場合、制御回路１２は、ステップ１８０で、２回目の２相（Ｕ→Ｗ）への通電をすぐに止め、次の３回目の２相（Ｖ→Ｗ）へ通電を切り替える。その後、制御回路１２は、処理をステップ２１０へ移行する。ステップ１７０の判断結果が否定となる場合、制御回路１２は、そのまま処理をステップ２１０へ移行する。
【００６６】
一方、ステップ１３０から移行してステップ１９０では、制御回路１２は、磁束が途中で正側（Ｎ側）へ変化したか否かを判断する。この判断結果が肯定となる場合、制御回路１２は、ステップ２００で、１回目の２相（Ｕ→Ｖ）に対する通電をすぐに止め、通電順序を４回飛ばした先の６回目の２相（Ｗ→Ｖ）へ通電を切り替える。その後、制御回路１２は、処理をステップ２１０へ移行する。ステップ１９０の判断結果が否定となる場合、制御回路１２は、処理をステップ１６０へ移行する。
【００６７】
ステップ１５０、ステップ１７０、ステップ１８０又はステップ２００から移行してステップ２１０では、制御回路１２は、誘起駆動を実行する。
【００６８】
上記したように、この実施形態では、ブラシレスモータ１１の起動に際して、３相のコイル１４Ａ〜１４Ｃのうち２相のコイルに通電して残りの１相のコイルに生じる磁束を監視し、その監視される磁束が正側又は負側へ変化し、その変化が途中で逆方向へ変わる特定の場合に、その特定の場合に応じて２相のコイルに対する通電を切り替えるようにしている。
【００６９】
ここで、上記した特定の場合として、１回目の通電により監視される磁束が負側（Ｓ側）へ変化し、その変化が途中で正側へ変わる場合であるときは、１回目の２相（Ｕ→Ｖ）のコイル１４Ａ，１４Ｂへの通電をすぐに止めて、２回目の通電として、所定の通電順序を４回飛ばした先の６回目の２相（Ｗ→Ｖ）のコイル１４Ｃ，１４Ｂへ通電を切り替えるようにしている。これは、マグネットロータ１５の初期位置が、従来はブラシレスモータを起動させることができなかった「パターン１」、「パターン２」である場合に対応した起動方法である。
【００７０】
また、上記した特定の場合として、１回目の通電により監視される磁束が正側（Ｎ側）へ変化し、その変化が途中で負側（Ｓ側）へ変わる場合であるときは、１回目の２相（Ｕ→Ｖ）のコイル１４Ａ，１４Ｂへの通電をすぐに止めて、２回目の通電として、次の通電順序の２相（Ｕ→Ｗ）のコイル１４Ａ，１４Ｃへ通電を切り替えるようにしている。これは、マグネットロータ１５の初期位置が、従来はブラシレスモータを起動させることができなかった「パターン６」である場合に対応した起動方法である。
【００７１】
また、上記した特定の場合として、１回目の通電により監視される磁束が変化せず、２回目の通電として、次の通電順序の２相（Ｕ→Ｗ）のコイル１４Ａ，１４Ｃへ通電して磁束が負側（Ｓ側）へ変化し、その変化が途中で正側（Ｎ側）へ変わる場合であるときは、２回目の通電をすぐに止めて３回目の通電として、次の通電順序の２相（Ｖ→Ｗ）のコイル１４Ｂ，１４Ｃへ通電を切り替えるようにしている。これは、マグネットロータ１５の初期位置が、従来はブラシレスモータを起動させることができなかった「パターン１−１」である場合に対応した起動方法である。
【００７２】
更に、この実施形態では、１回目の通電時に監視される磁束に変化がない場合又は途中で変化がない場合は、制御回路１２は、次の２相（Ｕ→Ｗ）へ通電を切り替えた後、誘起駆動へ移行するようにしている。これは、マグネットロータ１５の初期位置が、従来からブラシレスモータを起動させることができる「パターン３〜パターン５」である場合に対応した起動方法である。
【００７３】
以上説明したようにこの実施形態のブラシレスモータ１１の起動方法及び制御装置によれば、ブラシレスモータ１１の起動に際して、３相のコイル１４Ａ〜１４Ｃのうち２相のコイルに対して所定の通電順序により通電を行い、残りの１相のコイルに生じる磁束が正側又は負側へ変化し、その変化が途中で逆方向へ変わる特定の場合がある。この特定の場合は、マグネットロータ１５がステータ１４との関係で回転し難い初期位置に停止し、通電相の変化にマグネットロータ１５の回転が追従できず、ブラシレスモータ１１の起動が難しい状態であることが確かめられている。また、３相４極のブラシレスモータ１１の停止時には、マグネットロータ１５の初期位置について、図６（Ａ）〜（Ｆ）に示すように、「パターン１〜６」の６つのパターンが存在し、そのうちの２つのパターン、すなわち「パターン１，２，６」でブラシレスモータ１１の起動が難しい状態であることが確かめられている。従って、上記したような特定の場合に応じて２相のコイルに対する通電を切り替えることにより、通電相の変化に対してマグネットロータ１５の回転の追従が容易となる。このため、ブラシレスモータ１１を常に確実に起動させることができると共に、その起動時間を短縮することができる。
【００７４】
ここで、マグネットロータ１５の初期位置が「パターン１」の場合について上記起動方法の結果を具体的に説明する。図２２に、「パターン１」の場合に、モニタ相であるＷ相のコイル１４Ｃで監視される磁束の変化をグラフに示す。この実施形態では、１回目の２相（Ｕ→Ｖ）のコイル１４Ａ，１４Ｂに対する通電時に、モニタ相により監視される磁束が負側（Ｓ側）へ変化し、その変化が途中で正側（Ｎ側）へ変わるときに、１回目の２相（Ｕ→Ｖ）のコイル１４Ａ，１４Ｂへの通電をすぐに止めて、２回目の通電として、通電順序を４回飛ばした先の６回目の２相（Ｗ→Ｖ）のコイル１４Ｃ，１４Ｂへ通電を切り替えるようにしている。この２回目の通電では、磁束が負側（Ｓ側）へ変化することになる。
【００７５】
図２３に、マグネットロータ１５の初期位置が「パターン１」の場合に対応した起動方法の結果につき、ロータ位置の変化を概念図により示す。上記の場合、マグネットロータ１５は、１回目の２相（Ｕ→Ｖ）への通電時に「５０°」正回転し、２回目の２相（Ｗ→Ｖ）への通電時に「１０°」正回転する。１回目の通電時の回転角度（絶対値）と、２回目の通電時の回転角度（絶対値）との差が「４０°」と比較的小さくなり、通電相の変化にマグネットロータ１５の回転が追従できるようになり、ブラシレスモータ１１が起動できるようになった。
【００７６】
次に、マグネットロータ１５の初期位置が「パターン６」の場合について上記起動方法の結果を具体的に説明する。図２４に、「パターン６」の場合に、モニタ相であるＷ相のコイル１４ＣとＶ相のコイル１４Ｂで監視される磁束の変化をグラフに示す。この実施形態では、１回目の２相（Ｕ→Ｖ）のコイル１４Ａ，１４Ｂに対する通電時に、モニタ相により監視される磁束が正側（Ｎ側）へ変化し、その変化が途中で負側（Ｓ側）へ変わるとき、１回目の２相（Ｕ→Ｖ）への通電をすぐに止めて、２回目の通電として、次の通電順序の２相（Ｕ→Ｗ）のコイル１４Ａ，１４Ｃへ通電を切り替えるようにしている。この２回目の通電では、磁束の変化がない。
【００７７】
図２５に、マグネットロータ１５の初期位置が「パターン６」の場合に対応した起動方法の結果につき、ロータ位置の変化を概念図により示す。上記の場合、マグネットロータ１５は、１回目の２相（Ｕ→Ｖ）への通電時に「３０°」逆回転し、２回目の２相（Ｕ→Ｗ）への通電時に回転しない（０°）。１回目の通電時の回転角度（絶対値）と、２回目の通電時の回転角度（絶対値）との差が「３０°」と比較的小さくなり、通電相の変化にマグネットロータ１５の回転が追従できるようになり、ブラシレスモータ１１が起動できるようになった。
【００７８】
次に、マグネットロータ１５の初期位置が「パターン１−１」の場合について上記起動方法の結果を具体的に説明する。図２６に、「パターン１−１」の場合に、モニタ相である各相のコイル１４Ａ〜１４Ｃで監視される磁束の変化をグラフに示す。この実施形態では、１回目の２相（Ｕ→Ｖ）のコイル１４Ａ，１４Ｂに対する通電時に、モニタ相により監視される磁束は変化せず、２回目の通電として、次の通電順序の２相（Ｕ→Ｗ）のコイル１４Ａ，１４Ｃに通電して磁束が負側（Ｓ側）へ変化し、その変化が途中で正側（Ｎ側）へ変化するとき、２回目の通電をすぐに止め、３回目の通電として、次の通電順序の２相（Ｖ→Ｗ）のコイル１４Ｂ，１４Ｃへ通電を切り替える。その後、４回目の通電として、次の通電順序の２相（Ｖ→Ｕ）のコイル１４Ａ，１４Ｂへ通電を切り替えるようにしている。３回目の通電では、磁束に変化がなく、４回目の通電では、磁束がＳ側へ変化することになる。
【００７９】
図２７に、マグネットロータ１５の初期位置が「パターン１−１」の場合に対応した起動方法の結果につき、ロータ位置の変化を概念図により示す。上記の場合、マグネットロータ１５は、１回目の２相（Ｕ→Ｖ）への通電時に回転せず、２回目の２相（Ｕ→Ｗ）への通電時に「３０°」逆回転する。ここで、１回目の通電時の回転角度（絶対値）と、２回目の通電時の回転角度（絶対値）との差は「３０°」と比較的小さくなる。その後、マグネットロータ１５は、３回目の２相（Ｖ→Ｗ）への通電時に停止し、４回目の２相（Ｖ→Ｕ）への通電時に「３０°」正回転する。ここで、３回目の通電時の回転角度（絶対値）と、４回目の通電時の回転角度（絶対値）との差は「３０°」と比較的小さくなる。このように通電相の変化にマグネットロータ１５の回転が追従できるようになり、ブラシレスモータ１１が起動できるようになった。
【００８０】
この実施形態では、１回目の２相（Ｕ→Ｖ）への通電時に監視される磁束に変化がない場合は、次の２相（Ｕ→Ｗ）へ通電を切り替えた後、誘起駆動へ移行するようにしている。
従って、ブラシレスモータ１１の６つの初期位置のうち、起動が容易な「パターン２〜５」の４つの初期位置（図６（Ｂ）〜図６（Ｅ）参照）に対応して、通電相の変化に合わせてマグネットロータ１５の回転の追従が可能となる。このため、起動が容易な「パターン２〜５」の場合には、ブラシレスモータ１１を確実に起動させることができる。
【００８１】
［第２実施形態］
次に、本発明におけるブラシレスモータの制御装置を具体化した第２実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００８２】
なお、以下の説明において前記第１実施形態と同等の構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に説明する。
【００８３】
この実施形態では、制御回路１２が実行する「起動制御」の制御ロジックの内容の点で第１実施形態と構成が異なる。図２８に、その制御ロジックをフローチャートにより示す。制御回路１２は、本発明の通電制御手段に相当する。
【００８４】
この制御ロジックでは、第１実施形態と同様、ステップ１００で、エンジンのイグニションスイッチがオンされることで起動信号が入力されると、ステップ２００で、制御回路１２は「強制駆動」を実行する。すなわち、この実施形態では、「Ｕ→Ｖ」、「Ｕ→Ｗ」、「Ｖ→Ｗ」、「Ｖ→Ｕ」、「Ｗ→Ｕ」及び「Ｗ→Ｖ」の一連の通電順序で各相のコイル１４Ａ〜１４Ｃへ強制的に通電を行い、ブラシレスモータ１１を駆動させる。
【００８５】
次に、制御回路１２は、ステップ２１０で、各相のコイル１４Ａ〜１４Ｃに生じる誘起電圧をそれぞれモニタし、ステップ２２０で、モニタされた誘起電圧からマグネットロータ１５の磁極位置（ロータ位置）を検出したか否かを判断する。この判断結果が肯定となる場合、制御回路１２は、ステップ２３０で、「誘起駆動」を実行し、ステップ２１０〜ステップ２３０の処理を繰り返す。「誘起駆動」の内容は、第１実施形態で説明した内容と同じである。このように、ブラシレスモータ１１の起動が完了した後は、ステップ２１０〜ステップ２３０の一連の処理を実行することで、ブラシレスモータ１１の誘起駆動を継続する。
【００８６】
一方、ステップ２２０の判断結果が否定となる場合、制御回路１２は、ステップ３００〜ステップ３２０の処理を実行する。すなわち、先ず、ステップ３００では、強制駆動を継続する時間（強制駆動時間）Ｔｃが所定時間Ｔ１より長いか否かを判断する。ここで、所定時間Ｔ１として、例えば「５０〜２００（ｍｓ）」を当てはめることができる。ステップ３００の判断結果が否定となる場合、制御回路１２は、処理をステップ２００へ戻り、ステップ２００以降の処理を繰り返す。
【００８７】
一方、ステップ３００の判断結果が肯定となる場合、ステップ３１０で、制御回路１２は、強制駆動を停止する。次に、ステップ３２０で、制御回路１２は、「初期セット」を実行する。すなわち、制御回路１２は、マグネットロータ１５を起動し易い位置にセットする。この場合、例えば、制御回路１２は、各相のコイル１４Ａ〜１４Ｃにつき、Ｗ相からＶ相への通電を行う。その後、制御回路１２は、処理をステップ２００へ戻り、ステップ２００以降の処理を繰り返す。
【００８８】
ここで、ブラシレスモータ１１の起動を容易にするために、起動前のマグネットロータ１５を起動し易い初期位置にセットするために各相のコイル１４Ａ〜１４Ｃに対する通電を制御する初期セットを、強制駆動及び誘起駆動を行う前に行うことも考えられる。しかし、この初期セットを強制駆動及び誘起駆動を行う前に毎回行うと、もともとマグネットロータ１５が初期位置にあった場合は、初期セットを行うことが不要となり、初期セットを行う分だけブラシレスモータ１１の起動時間が長引く傾向がある。
【００８９】
これに対し、この実施形態の制御装置によれば、制御回路１２は、ブラシレスモータ１１の起動に際して、初めに強制駆動を開始する。そして、その開始後に所定時間Ｔｃが経過する前に誘起電圧に基づいてマグネットロータ１５の位置が検出できた場合は、誘起駆動を行う。一方、「強制駆動」の開始後に所定時間Ｔｃが経過する前に誘起電圧に基づいてマグネットロータ１５の位置が検出できなかった場合は、強制駆動を停止し、初期セットを行い、強制駆動から再開するようにしている。従って、ブラシレスモータ１１の起動に際して、強制駆動のみにより誘起駆動を行うことができる場合は、初期セットを行う必要がなくなる。このため、初期セットを毎回行わない分だけ起動時間を短縮することができる。また、強制駆動により誘起駆動を行うことができなかった場合のみ、初期セットを行い、強制駆動から再開するので、ブラシレスモータを確実に起動させることができる。つまり、この実施形態によれば、ブラシレスモータ１１を確実に起動させることができると共に、その起動時間を短縮することができる。
【００９０】
［第３実施形態］
次に、本発明におけるブラシレスモータの制御装置を具体化した第３実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００９１】
この実施形態では、制御回路１２が実行する「起動制御」の制御ロジックの内容の点で第１及び第２の実施形態と構成が異なる。図２９に、その制御ロジックをフローチャートにより示す。制御回路１２は、本発明の通電制御手段に相当する。
【００９２】
この制御ロジックでは、ステップ３１０とステップ３２０との間にて、強制駆動の停止に関するステップ３１５及びステップ３１６の処理を加えた点で、第２実施形態と構成が異なる。
【００９３】
すなわち、制御回路１２は、ステップ３１０で、強制駆動を停止した後、ステップ３１５で、強制駆動の停止回数Ｎｓが所定回数Ｎ１より多いか否かを判断する。ここで、所定回数Ｎ１として、例えば「５回」を当てはめることができる。そして、ステップ３１５の判断結果が否定となる場合は、制御回路１２は、処理をそのままステップ３２０へ移行して初期セットを実行する。
【００９４】
一方、ステップ３１５の判断結果が肯定となる場合は、制御回路１２は、ステップ３１６で、強制駆動を所定時間Ｔ２だけ停止させてから処理をステップ３２０へ移行して初期セットを実行する。ここで、所定時間Ｔ２として、例えば「３０秒」を当てはめることができる。つまり、強制駆動の開始と停止を何回か繰り返すことで、ブラシレスモータ１１と駆動回路１３が発熱して損傷するおそれがある。そこで、ステップ３１６では、強制駆動を所定時間Ｔ２だけ停止させることで、駆動回路１３等を休めて冷やすようにしている。
【００９５】
上記したこの実施形態の制御装置において、強制駆動後に誘起駆動を行えない場合は、マグネットロータ１５がロックしていることが考えられる。そこで、この実施形態では、強制駆動後に誘起駆動を行えない場合に、強制駆動の開始と停止を所定回数Ｎ１だけ繰り返すことで、マグネットロータ１５のロックの原因となる異物等を除去することができる。また、強制駆動の停止回数Ｎｓが所定回数Ｎ１を超えた場合は、初期セットを実行する前に強制駆動を所定時間Ｔ２だけ休止させることができ、駆動回路１３等の発熱による損傷を防止することができる。その他の作用効果については、第２実施形態のそれと基本的に同じである。
【００９６】
［第４実施形態］
次に、本発明におけるブラシレスモータの制御装置を具体化した第４実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００９７】
この実施形態では、制御回路１２が実行する「起動制御」の制御ロジックの内容の点で第１〜第３の実施形態と構成が異なる。図３０に、その制御ロジックをフローチャートにより示す。制御回路１２は、本発明の通電制御手段に相当する。
【００９８】
この制御ロジックでは、ステップ３２０の後に、強制駆動の周期に関するステップ３３０及びステップ３３１の処理を加えた点で、第１実施形態と構成が異なる。
【００９９】
すなわち、制御回路１２は、ステップ３２０で、初期セットを実行した後、ステップ３３０で、強制駆動の周期が初期値か否かを判断する。ここで、強制駆動の周期とは、強制駆動のために各相のコイル１４Ａ〜１４Ｃへ所定時間だけ通電するための前回と今回との時間間隔を意味する。そして、ステップ３３０の判断結果が否定となる場合は、制御回路１２は、処理をそのままステップ２００へ移行して強制駆動を実行する。
【０１００】
一方、ステップ３３０の判断結果が肯定となる場合は、制御回路１２は、ステップ３３１で、周期を遅くして強制駆動を実行してから処理をステップ２１０へ移行して誘起電圧をモニタする。つまり、初期セットの後に強制駆動を繰り返すときは、起動時の負荷が重くなったことを想定して強制駆動の周期を遅くするのである。
【０１０１】
上記したこの実施形態の制御装置において、初期セットの後に強制駆動の周期が初期値となっている場合は、起動時の負荷が重くなっているものとして強制駆動の周期を遅くすることで対応している。これにより、起動時の負荷変化にかかわらずブラシレスモータ１１を強制駆動させることができ、誘起駆動につなげることができる。
【０１０２】
［第５実施形態］
次に、本発明におけるブラシレスモータの制御装置を具体化した第５実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
【０１０３】
この実施形態では、制御回路１２が実行する「起動制御」の制御ロジックの内容の点で第１〜第４の実施形態と構成が異なる。図３１に、その制御ロジックをフローチャートにより示す。制御回路１２は、本発明の通電制御手段に相当する。
【０１０４】
この制御ロジックでは、ステップ３１０とステップ３２０との間にて、強制駆動の停止に関するステップ３１５及びステップ３１６の処理を加えた点で、第４実施形態と構成が異なる。ステップ３１５及びステップ３１６の処理の内容は、第３実施形態のそれと同じであることから説明を省略する。
【０１０５】
従って、この実施形態の制御装置によれば、第４実施形態の制御装置の作用効果に加え、強制駆動後に誘起駆動を行えない場合に、強制駆動の開始と停止を所定回数Ｎ１だけ繰り返すことで、マグネットロータ１５のロックの原因となる異物等を除去することができる。また、強制駆動の停止回数Ｎｓが所定回数Ｎ１を超えた場合に、初期セットを実行する前に、強制駆動を所定時間Ｔ２だけ休止させることができ、駆動回路１３等の発熱による損傷を防止することができる。
【０１０６】
なお、この発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更して実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
この発明は、自動車用エンジンのために使用される燃料ポンプやウォータポンプ等に利用することができる。
【符号の説明】
【０１０８】
１１  ブラシレスモータ
１２  制御回路（通電制御手段）
１３  駆動回路
１４  ステータ
１４Ａ  コイル（Ｕ相）
１４Ｂ  コイル（Ｖ相）
１４Ｃ  コイル（Ｗ相）
１５  マグネットロータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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