(57)【要約】【課題】界磁コイルに発生する誘起電圧が基準電圧を通過する時点を含む電気角領域において駆動電圧を印加させることが可能となる二相ブラシレスモータの駆動装置を提供する。【解決手段】制御回路１４は、γ相誘起電圧Ｖγのゼロクロス点を検出すると、ゼロクロス点から現在オン状態の２つのスイッチング素子をオフさせるまでの時間(ＯＦＦ時間)を第１タイマに設定するとともに、次回の通電パターンに対応した２つのスイッチング素子をオンさせるまでの時間(ＯＮ時間)を第２タイマに設定する。第１タイマによるＯＦＦ時間の計時が完了すると、現在オン状態の２つのスイッチング素子をオフさせる。その後、第２タイマによるＯＮ時間の計時が完了すると、次回の通電パターンに対応した２つのスイッチング素子をオンさせる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１相の界磁コイルと第２相の界磁コイルとを備えたステータと、前記ステータと対向するロータとを備えた二相ブラシレスモータの制御装置であって、
前記第１相および第２相の界磁コイルとは別に前記ステータに設けられた誘起電圧検出用コイルと、
前記第１相の界磁コイルと前記第２相の界磁コイルに位相の異なる駆動電流を供給するための駆動回路と、
前記誘起電圧検出用コイルに発生する誘起電圧が所定の基準電圧を通過する時点である基準電圧通過時点を検出するための基準電圧通過時点検出手段と、
前記基準電圧通過時点検出手段によって検出される基準電圧通過時点に基づいて、前記駆動回路を制御する制御手段とを含む、二相ブラシレスモータの制御装置。
【請求項２】
前記第２相の界磁コイルは、前記第１相の界磁コイルに対して、位相が１８０度ずれた位置に配置されている、請求項１に記載の二相ブラシレスモータの制御装置。
【請求項３】
前記誘起電圧検出用コイルは、前記第１相の界磁コイルに対して、位相が９０度ずれた位置に配置されている、請求項２に記載の二相ブラシレスモータの制御装置。
【請求項４】
前記駆動回路は、前記第１相および第２相の界磁コイルに対する通電／遮断および通電パターンの切換えを行なうための複数のスイッチング素子を含んでおり、
前記制御手段は、
前記基準電圧通過時点検出手段によって検出される基準電圧通過時点の時間間隔に基づいて、基準電圧通過時点から前記第１相および第２相の界磁コイルに対する通電を停止させるまでの第１時間と、基準電圧通過時点から前記第１相および第２相の界磁コイルに対する通電を開始させるまでの第２時間とを設定する設定手段と、
前記基準電圧通過時点検出手段によって検出される基準電圧通過時点と、前記設定手段によって設定される前記第１時間および前記第２時間と、通電を開始させるときの通電パターンを特定するための情報とに基づいて、前記複数のスイッチング素子を制御する手段と、を含む請求項１〜３のいずれか一項に記載の二相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、誘起電圧に基づいてロータ位置を推定し、推定したロータ位置を用いて二相ブラシレスモータを駆動する二相ブラシレスモータの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
二相ブラシレスモータは、少なくとも一組の磁極対を有する磁石を備えたロータと、二相結線された界磁コイルを備えたステータとを含んでいる。二相ブラシレスモータの従来の制御装置は、ロータ位置を検出するためのホール素子と、ホール素子の出力信号に基づいて各界磁コイルに位相の異なる駆動電流を供給する駆動回路を含んでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１６５４８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述した二相ブラシレスモータの従来の制御装置では、ホール素子およびそれに付随する配線等が必要であるため、二相ブラシレスモータの小型化、コストの低減化が図りにくいという問題があった。
そこで、本出願人は、ホール素子のようなロータ位置を検出するためのセンサを用いることなく二相ブラシレスモータを駆動するセンサレス方式のモータ制御装置を考案した。本出願人が考案したモータ制御装置は、２相結線された２つの界磁コイルに電力を供給するための駆動回路と、２つの界磁コイルへの通電を同時に遮断することにより現われる誘起電圧のゼロクロス点を検出する検出回路と、検出回路によって検出されたゼロクロス点に基づいて、駆動回路を制御する制御回路とを含んでいる。
【０００５】
本出願人が考案した前記モータ制御装置では、界磁コイルに発生する誘起電圧のゼロクロス点を含む電気角領域では、２つの界磁コイルへの通電を遮断しておく必要があるため、界磁コイルに発生する誘起電圧のゼロクロス点を含む電気角領域において駆動電圧を印加させることができない。
この発明の目的は、界磁コイルに発生する誘起電圧が基準電圧を通過する時点を含む電気角領域において駆動電圧を印加させることが可能となる二相ブラシレスモータの駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、第１相の界磁コイル（３）と第２相の界磁コイル（４）とを備えたステータと、前記ステータと対向するロータとを備えた二相ブラシレスモータ（２）の制御装置であって、前記第１相および第２相の界磁コイルとは別に前記ステータに設けられた誘起電圧検出用コイル（５，６）と、前記第１相の界磁コイルと前記第２相の界磁コイルに位相の異なる駆動電流を供給するための駆動回路（１２）と、前記誘起電圧検出用コイルに発生する誘起電圧が所定の基準電圧を通過する時点である基準電圧通過時点を検出するための基準電圧通過時点検出手段（１３，１４）と、前記基準電圧通過時点検出手段によって検出される基準電圧通過時点に基づいて、前記駆動回路を制御する制御手段（１４）とを含む、二相ブラシレスモータの制御装置である。なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表すが、むろん、この発明の範囲は当該実施形態に限定されない。以下、この項において同じ。
【０００７】
この発明では、第１相および第２相の界磁コイルに発生する誘起電圧を検出することなしに、これらの界磁コイルに位相の異なる駆動電流を供給するための駆動回路を制御することが可能となる。このため、第１相および第２相の界磁コイルに発生する誘起電圧が基準電圧（その誘起電圧波形の最大値と最小値との間の中央値）を通過する時点を含む電気角領域においても駆動電圧を印加させることが可能となる。
【０００８】
これにより、電気角のほぼ全ての領域において、第１相および第２相の界磁コイルに駆動電圧を印加することが可能となる。また、第１相および第２相の界磁コイルに発生する誘起電圧とそれらに印加される駆動電圧との位相を自由に設定することが可能となるので、たとえば進み角制御を行なうことが可能となる。
この発明の一実施形態では、前記第２相の界磁コイルは、前記第１相の界磁コイルに対して、位相が１８０度ずれた位置に配置されている。
【０００９】
また、この発明の一実施形態では、前記誘起電圧検出用コイルは、前記第１相の界磁コイルに対して、位相が９０度ずれた位置に配置されている。
また、この発明の一実施形態では、前記駆動回路は、前記第１相および第２相の界磁コイルに対する通電／遮断および通電パターンの切換えを行なうための複数のスイッチング素子（ＳＷ１〜ＳＷ４）を含んでいる。そして、前記制御手段は、前記基準電圧通過時点検出手段によって検出される基準電圧通過時点の時間間隔（Ｔ）に基づいて、基準電圧通過時点から前記第１相および第２相の界磁コイルに対する通電を停止させるまでの第１時間と、基準電圧通過時点から前記第１相および第２相の界磁コイルに対する通電を開始させるまでの第２時間とを設定する設定手段（１４）と、前記基準電圧通過時点検出手段によって検出される基準電圧通過時点と、前記設定手段によって設定される前記第１時間および前記第２時間と、通電を開始させるときの通電パターンを特定するための情報とに基づいて、前記複数のスイッチング素子を制御する手段（１４）とを含んでいる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る二相ブラシレスモータの制御装置の概略構成を示す電気回路図である。
【図２】図２は、比較回路の構成を示す電気回路図である。
【図３】図３は、二相ブラシレスモータのロータが所定方向に回転しているときに、α相界磁コイル、β相界磁コイル、γ相誘起電圧検出用コイルおよびδ相誘起電圧検出用コイルに発生する誘起電圧波形を示すタイムチャートである。
【図４】図４は、スイッチング素子の制御例を示すタイムチャートである。
【図５】図５は、図４に示すような制御を行なうために、制御回路によって実行される処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下では、この発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る二相ブラシレスモータの制御装置の概略構成を示す電気回路図である。
二相ブラシレスモータ２の制御装置１は、整流回路１１と、駆動回路１２と、比較回路１３と、制御回路１４とを含んでいる。二相ブラシレスモータ２は、例えば、電動ポンプを駆動するためのモータとして用いられる。
【００１２】
二相ブラシレスモータ２は、一組の磁極対を有するロータ（図示略）とα相界磁コイル３、β相界磁コイル４、γ相誘起電圧検出用コイル５およびδ相誘起電圧検出用コイル６を有するステータ（図示略）とを備えている。β相界磁コイル４は、α相界磁コイル３に対して、位相が１８０度ずれた位置に配置されている。α相界磁コイル３およびβ相界磁コイル４とは直列に接続されている。
【００１３】
γ相誘起電圧検出用コイル５は、α相界磁コイル３に対して、位相が９０度ずれた位置に配置されている。δ相誘起電圧検出用コイル６は、γ相誘起電圧検出用コイル５に対して、位相が１８０度ずれた位置に配置されている。γ相誘起電圧検出用コイル５とδ相誘起電圧検出用コイル６とは、直列に接続されている。なお、γ相誘起電圧検出用コイル５とδ相誘起電圧検出用コイル６とは、電気的に接続されていなくてもよい。
【００１４】
整流回路１１は、交流電源１０から出力される交流を整流して直流電源を作り出す。
駆動回路１２は、α相界磁コイル３とβ相界磁コイル４とに互いに位相の異なる駆動電流を供給する。駆動回路１２は、界磁コイル３，４に対する通電／遮断および通電パターンの切換えを行なうための４つのスイッチング素子（第１〜第４のスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４）を含んでいる。スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４としては、例えば、ＦＥＴ（Field Effect Transistor）、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等が用いられる。
【００１５】
この実施形態では、駆動回路１２は、Ｈブリッジ回路からなる。駆動回路１２は、二相ブラシレスモータ２のα相に対応した一対のスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２の直列回路と、二相ブラシレスモータ２のβ相に対応した一対のスイッチング素子ＳＷ３，ＳＷ４の直列回路とが、整流回路１４に対して並列に接続されている。二相ブラシレスモータ２のα相界磁コイル３は、α相に対応した一対のスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２の接続点に接続されている。二相ブラシレスモータ２のβ相界磁コイル４は、β相に対応した一対のスイッチング素子ＳＷ３，ＳＷ４の接続点に接続されている。
【００１６】
α相界磁コイル３に、駆動回路１２に接続された一方端からβ相界磁コイル４との接続点に向かって電流Ｉαが流れる方向をα＋方向と定義し、その逆方向をα−方向と定義する。また、β相界磁コイル４に、駆動回路１２に接続された一方端からα相界磁コイル３との接続点に向かって電流Ｉβが流れる方向をβ＋方向と定義し、その逆方向をβ−方向と定義する。
【００１７】
通電パターンには、α相界磁コイル３側からβ相界磁コイル４側に向かって電流が流れる第１通電パターンと、β相界磁コイル４側からα相界磁コイル３側に向って電流が流れる第２通電パターンとがある。第１通電パターンは、第１および第４のスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ４がオンされることにより実現される。一方、第２通電パターンは、第２および第３のスイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ３がオンされることにより実現される。
【００１８】
γ相誘起電圧検出用コイル５とδ相誘起電圧検出用コイル６は、駆動回路１２に接続されていない。二相ブラシレスモータ２のロータが回転しているときには、α相界磁コイル３、β相界磁コイル４、γ相誘起電圧検出用コイル５および相誘起電圧検出用コイル６に誘起電圧が発生する。
比較回路１３には、γ相誘起電圧検出用コイル５に発生するγ相誘起電圧Ｖγと、δ相誘起電圧検出用コイル６に発生するδ相誘起電圧Ｖδが入力される。比較回路１３は、図２に示すように、γ相誘起電圧Ｖγが所定の第１の基準電圧を通過する基準電圧通過時点を検出するための第１の演算増幅器２１と、δ相誘起電圧Ｖδが所定の第２の基準電圧を通過する基準電圧通過時点を検出するための第２の演算増幅器２２とを含んでいる。
【００１９】
「第１の基準電圧」は、γ相誘起電圧Ｖγの最大値と最小値との間の中央値に設定され、「第２の基準電圧」は、δ相誘起電圧Ｖδの最大値と最小値との間の中央値に設定される。この実施形態では、説明の便宜上、第１の基準電圧および第２の基準電圧は０［Ｖ］であるものとする。そして、γ相誘起電圧Ｖγが第１の基準電圧を通過する基準電圧通過時点を、「ゼロクロス点」ということにする。同様に、δ相誘起電圧Ｖδが第２の基準電圧を通過する基準電圧通過時点を、「ゼロクロス点」ということにする。
【００２０】
第１の演算増幅器２１の非反転入力端子には、γ相誘起電圧Ｖγが入力される。第１の演算増幅器２１の反転入力端子には、γ相誘起電圧Ｖγの基準電圧通過時点（この実施形態ではゼロクロス点）を検出するための基準電圧（この実施形態では０Ｖ）が入力される。第１の演算増幅器２１の出力信号γＯＵＴは、γ相誘起電圧Ｖγが基準電圧より大きいときにはＨレベルとなり、γ相誘起電圧Ｖγが基準電圧以下である場合にはＬレベルとなる。第１の演算増幅器２１の出力信号γＯＵＴは、制御回路１４に与えられる。
【００２１】
第２の演算増幅器２２の非反転入力端子には、δ相誘起電圧Ｖδが入力される。第２の演算増幅器２２の反転入力端子には、δ相誘起電圧Ｖδの基準電圧通過時点（この実施形態ではゼロクロス点）を検出するための基準電圧（この実施形態では０Ｖ）が入力される。第２の演算増幅器２２の出力信号δＯＵＴは、δ相誘起電圧Ｖδが基準電圧より大きいときにはＨレベルとなり、δ相誘起電圧Ｖδが基準電圧以下である場合にはＬレベルとなる。第２の演算増幅器２２の出力信号δＯＵＴは、制御回路１４に与えられる。
【００２２】
制御回路１４は、第１の演算増幅器２１の出力信号γＯＵＴが変化する時点を監視することによって、γ相誘起電圧Ｖγのゼロクロス点を検出することができる。同様に、制御回路１４は、第２の演算増幅器２２の出力信号δＯＵＴが変化する時点を監視することによって、δ相誘起電圧Ｖδのゼロクロス点を検出することができる。γ相誘起電圧Ｖγとδ相誘起電圧Ｖδとの位相差は１８０度であるため、γ相誘起電圧Ｖγのゼロクロス点とδ相誘起電圧Ｖδのゼロクロス点とはほぼ同時刻となる。
【００２３】
制御回路１４は、γ相誘起電圧Ｖγのゼロクロス点およびδ相誘起電圧Ｖδのゼロクロス点の少なくとも一方に基づいて、駆動回路１２内の各スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４をオンオフ制御する。この実施形態では、制御回路１４は、γ相誘起電圧Ｖγのゼロクロス点に基づいて、駆動回路１２内の各スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４をオンオフ制御するものとする。制御回路１４は、ＣＰＵおよびメモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭなど）を備えたマイクロコンピュータから構成されている。
【００２４】
図３は、二相ブラシレスモータ２のロータが所定方向に回転しているときに、α相界磁コイル３、β相界磁コイル４、γ相誘起電圧検出用コイル５およびδ相誘起電圧検出用コイル６に発生する誘起電圧の波形を示すタイムチャートである。
図３において、Ｖαはα相界磁コイル３に発生するα相誘起電圧を示し、Ｖβはβ相界磁コイル４に発生するβ相誘起電圧を示している。また、Ｖγはγ相誘起電圧検出用コイル５に発生するγ相誘起電圧を示し、Ｖδはδ相誘起電圧検出用コイル６に発生するδ相誘起電圧を示している。
【００２５】
図３の例では、α相誘起電圧Ｖαが基準電圧（この例では０［Ｖ］）を、マイナス側からプラス側に横切る時点での電気角を０度に設定している。図３の横軸は、説明の便宜上、電気角を表しているのではなく、電気角が０度である所定の基準位置からのロータの回転量（機械角）を表している。
α相誘起電圧Ｖα、δ相誘起電圧Ｖδ、β相誘起電圧Ｖβおよびγ相誘起電圧Ｖγは、位相が９０度ずつずれている。具体的には、δ相誘起電圧Ｖδは、α相誘起電圧Ｖαに対して位相が９０度遅れている。β相誘起電圧Ｖβはδ相誘起電圧Ｖδに対して位相が９０度遅れている。γ相誘起電圧Ｖγは、β相誘起電圧Ｖβに対して位相が９０度遅れている。言い換えれば、γ相誘起電圧Ｖγは、α相誘起電圧Ｖαに対して位相が９０度進んでいる。
【００２６】
図４は、スイッチング素子の制御例を示すタイムチャートである。図４において、Ｖｄαは、α相界磁コイル３に印加されるα相駆動電圧を示している。また、Ｖｄβは、β相界磁コイル４に印加されるβ相駆動電圧を示している。図４では、界磁コイル３，４に発生する誘起電圧の位相に対して、駆動電圧を印加するタイミングを早めた進み角制御を行なう場合の動作例を示している。このような進み角制御を行なうと、二相ブラシレスモータ２の回転速度を高めることができる。
【００２７】
図４の制御例では、ロータの回転角（電気角）が、約３３０度から約１２０度までの区間（約３３０度〜約３６０度の区間および約０度〜約１２０度の区間）内の角度であるときには、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ４がオンの状態にされる。つまり、この区間では、第１の通電パターンＰ１によって、α相界磁コイル３およびβ相界磁コイル４への通電が行なわれる。これにより、α相界磁コイル３に正のα相駆動電圧Ｖｄαが印加されるとともに、β相界磁コイル４に負のβ相駆動電圧Ｖｄβが印加される。
【００２８】
ロータの回転角（電気角）が、約１５０度から約３００度までの区間内の角度であるときには、スイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ３がオンの状態にされる。つまり、この区間では、第２の通電パターンＰ２によって、α相界磁コイル３およびβ相界磁コイル４への通電が行なわれる。これにより、α相界磁コイル３に負のα相駆動電圧Ｖｄαが印加されるとともに、β相界磁コイル４に正のβ相駆動電圧Ｖｄβが印加される。ロータの回転角（電気角）が、約１２０度から約１５０度の区間内の角度または約３００度〜約３３０度の区間内の角度であるときには、全てのスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４がオフの状態にされる。
【００２９】
図５は、図４に示すような制御を行なうために、制御回路１４によって実行される処理の手順を示すフローチャートである。
制御回路１４は、第１タイマおよび第２タイマ（共に図示略）を備えている。これらのタイマは、ハードタイマであっても、ソフトタイマであってもよい。以下において、Ｐは、通電を開始するときの通電パターンを特定するための制御変数であり、第１の通電パターンＰ１を表す値（Ｐ１で表す）または第２の通電パターンＰ２を表す値（Ｐ２で表す）を記憶する。
【００３０】
図５の処理は、二相ブラシレスモータ２が始動された後に行なわれる処理である。二相ブラシレスモータ２の始動処理は、三相ブラシレスモータの１２０度通電矩形波センサレス駆動と同様に強制転流によって行う。すなわち、第１通電パターンＰ１に対応した駆動電圧と第２通電パターンＰ２に対応した駆動電圧とを、モータ２に交互に繰り返して印加する。始動処理時での各通電パターンＰ１，Ｐ２の継続時間および一方の通電パターンが停止されてから他方の通電パターンが開始されるまでの時間は予め設定されている。これにより、ロータが非効率ではあるが回転を開始する。この始動処理において、通電パターンＰ１による通電が開始されるときには制御変数Ｐの値がＰ１に設定され、通電パターンＰ２による通電が開始されるときには制御変数Ｐの値がＰ２に設定される。
【００３１】
図５を参照して、制御回路１４は、γ相誘起電圧Ｖγのゼロクロス点を検出したか否かを判別する（ステップＳ１）。γ相誘起電圧Ｖγのゼロクロス点を検出したと判別すると（ステップＳ１：ＹＥＳ）、現在時刻をゼロクロス点として記憶し、前回検出されたゼロクロス点と今回検出されたゼロクロス点との時間間隔であるゼロクロス間隔Ｔを演算する（ステップＳ２）。このゼロクロス間隔Ｔは、二相ブラシレスモータ２のロータが約１８０度（電気角）回転するのに要する時間に相当する。
【００３２】
次に、制御回路１４は、ゼロクロス間隔Ｔに基づいて、前記ステップＳ１で検出されたγ相誘起電圧Ｖγのゼロクロス点から、現在オン状態の２つのスイッチング素子をオフさせるまでの時間(以下、「ＯＦＦ時間」という)を第１タイマに設定する（ステップＳ３）。これにより、第１タイマによるＯＦＦ時間の計時が開始される。図４に示すような制御を行なうために、ＯＦＦ時間は電気角の約３０度に相当する時間に設定される。ステップＳ２で演算されたゼロクロス間隔をＴとすると、ＯＦＦ時間はＴ／６に設定される。
【００３３】
また、制御回路１４は、ゼロクロス間隔Ｔに基づいて、前記ステップＳ１で検出されたγ相誘起電圧Ｖγのゼロクロス点から、次回の通電パターンに対応した２つのスイッチング素子をオンさせるまでの時間(次回の通電を開始させるまでの時間。以下、「ＯＮ時間」という。)を第２タイマに設定する（ステップＳ４）。これにより、第２タイマによるＯＮ時間の計時が開始される。図４に示すような制御を行なうために、ＯＮ時間は電気角の約６０度に相当する時間に設定される。ステップＳ２で演算されたゼロクロス間隔をＴとすると、ＯＮ時間はＴ／３に設定される。
【００３４】
この後、制御回路１４は、制御変数Ｐの値が第１通電パターンＰ１を表す値Ｐ１であるか否かを判別する（ステップＳ５）。γ相誘起電圧Ｖγのゼロクロス点が検出された時点では、制御変数Ｐにはその時点での通電パターン（現在の通電パターン）に対応する値が記憶されている。つまり、γ相誘起電圧Ｖγのゼロクロス点が検出された時点において、制御変数Ｐの値がＰ１である場合には、その時点において第１通電パターンＰ１による通電が行なわれていることを示し、制御変数Ｐの値がＰ２である場合には、その時点において第２通電パターンＰ２による通電が行なわれていることを示している。
【００３５】
前記ステップＳ５において、制御変数Ｐの値がＰ１であるときには（ステップＳ５：ＹＥＳ）、制御回路１４は、制御変数Ｐの値を、第２通電パターンＰ２を表す値Ｐ２に変更する（ステップＳ６）。これにより、制御変数Ｐの値は、次回の通電パターンを示す値となる。そして、ステップＳ１に戻る。
前記ステップＳ５において、制御変数Ｐの値がＰ２であるときには（ステップＳ５：ＮＯ）、制御回路１４は、制御変数Ｐの値を、第１通電パターンＰ１を表す値Ｐ１に変更する（ステップＳ７）。これにより、制御変数Ｐの値は、次回の通電パターンを示す値となる。そして、ステップＳ１に戻る。
【００３６】
前記ステップＳ１において、γ相誘起電圧Ｖγのゼロクロス点を検出していないと判別された場合には（ステップＳ１：ＮＯ）、制御回路１４は、制御変数Ｐの値が第１通電パターンＰ１を表す値Ｐ１であるか否かを判別する（ステップＳ８）。
制御変数Ｐの値がＰ１である場合には（ステップＳ８：ＹＥＳ）、制御回路１４は、前記ステップＳ３でＯＦＦ時間の計時が開始されてから、ＯＦＦ時間が経過したか否かを判別する（ステップＳ９）。このステップＳ９では、前回のステップＳ９において第１タイマによるＯＦＦ時間の計時が完了しておらず、今回のステップＳ９において第１タイマによるＯＦＦ時間の計時が完了しているときにのみ、制御回路１４は、ＯＦＦ時間が経過したと判別する。したがって、今回のステップＳ９において第１タイマによるＯＦＦ時間の計時が完了していても、前回のステップＳ９において第１タイマによるＯＦＦ時間の計時が完了しているときには、制御回路１４は、ＯＦＦ時間が経過したと判別しない。
【００３７】
ステップＳ９において、ＯＦＦ時間が経過したと判別されなかった場合には（ステップＳ９：ＮＯ）、制御回路１４は、前記ステップＳ４でＯＮ時間の計時が開始されてから、ＯＮ時間が経過したか否かを判別する（ステップＳ１２）。このステップＳ１２では、前回のステップＳ１２において第２タイマによるＯＮ時間の計時が完了しておらず、今回のステップＳ１２において第２タイマによるＯＮ時間の計時が完了しているときにのみ、制御回路１４は、ＯＮ時間が経過したと判別する。ステップＳ１２において、ＯＮ時間が経過したと判別されなかった場合には（ステップＳ１２：ＮＯ）、ステップＳ１に戻る。
【００３８】
前記ステップＳ９において、ＯＦＦ時間が経過したと判別された場合には（ステップＳ９：ＹＥＳ）、制御回路１４は、現在オン状態の２つのスイッチング素子をオフさせる（ステップＳ１０，Ｓ１１）。
この場合、ステップＳ８で制御変数Ｐの値がＰ１であると判別されているので、現在の通電パターンは第２通電パターンＰ２であり、第２および第３のスイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ３がオンされている。そこで、制御回路１４は、第２のスイッチング素子ＳＷ２をオフさせるとともに（ステップＳ１０）、第３のスイッチング素子ＳＷ３をオフさせる（ステップＳ１１）。これにより、第２通電パターンＰ２による通電が停止する。そして、ステップＳ１２に移行する。
【００３９】
前記ステップＳ１２において、ＯＮ時間が経過したと判別された場合には（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、制御回路１４は、次回の通電パターンに対応した２つのスイッチング素子をオンさせる（ステップＳ１３，Ｓ１４）。
この場合、ステップＳ８で制御変数Ｐの値がＰ１であると判別されているので、次回の通電パターンは第１通電パターンＰ１である。そして、第１通電パターンＰ１に対応した２つのスイッチング素子は、第１および第４のスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ４である。そこで、制御回路１４は、第１のスイッチング素子ＳＷ１をオンさせるとともに（ステップＳ１３）、第４のスイッチング素子ＳＷ４をオンさせる（ステップＳ１４）。これにより、第１通電パターンＰ１による通電が開始される。そして、ステップＳ１に戻る。
【００４０】
なお、ステップＳ１３，Ｓ１４の処理によって、第１通電パターンＰ１による通電が開始された後から、ステップＳ１でγ相誘起電圧Ｖγのゼロクロス点が検出されるまでの間においては、制御変数Ｐの値は、現在の通電パターン（この場合には第１の通電パターンＰ１）に対応する値を示すことになる。この間においては、ステップＳ９およびＳ１２でＮＯとなるため、ステップＳ１，Ｓ８，Ｓ９，Ｓ１２の処理が繰り返されることになる。
【００４１】
前記ステップＳ８において、制御変数Ｐの値がＰ２であると判別された場合には（ステップＳ８：ＮＯ）、制御回路１４は、前記ステップＳ３でＯＦＦ時間の計時が開始されてから、ＯＦＦ時間が経過したか否かを判別する（ステップＳ１５）。このステップＳ１５では、前回のステップＳ１５において第１タイマによるＯＦＦ時間の計時が完了しておらず、今回のステップＳ１５において第１タイマによるＯＦＦ時間の計時が完了しているときにのみ、制御回路１４は、ＯＦＦ時間が経過したと判別する。
【００４２】
ステップＳ１５において、ＯＦＦ時間が経過したと判別されなかった場合には（ステップＳ１５：ＮＯ）、制御回路１４は、前記ステップＳ４でＯＮ時間の計時が開始されてから、ＯＮ時間が経過したか否かを判別する（ステップＳ１８）。このステップＳ１８では、前回のステップＳ１８において第２タイマによるＯＮ時間の計時が完了しておらず、今回のステップＳ１８において第２タイマによるＯＮ時間の計時が完了しているときにのみ、制御回路１４は、ＯＮ時間が経過したと判別する。ステップＳ１８において、ＯＮ時間が経過したと判別されなかった場合には（ステップＳ１８：ＮＯ）、ステップＳ１に戻る。
【００４３】
前記ステップＳ１５において、ＯＦＦ時間が経過したと判別された場合には（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、制御回路１４は、現在オン状態の２つのスイッチング素子をオフさせる（ステップＳ１６，Ｓ１７）。
この場合、ステップＳ８で制御変数Ｐの値がＰ２であると判別されているので、現在の通電パターンは第１通電パターンＰ１であり、第１および第４のスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ４がオンされている。そこで、制御回路１４は、第１のスイッチング素子ＳＷ１をオフさせるとともに（ステップＳ１６）、第４のスイッチング素子ＳＷ４をオフさせる（ステップＳ１７）。これにより、第１通電パターンＰ１による通電が停止する。そして、ステップＳ１８に移行する。
【００４４】
前記ステップＳ１８において、ＯＮ時間が経過したと判別された場合には（ステップＳ１８：ＹＥＳ）、制御回路１４は、次回の通電パターンに対応した２つのスイッチング素子をオンさせる（ステップＳ１９，Ｓ２０）。
この場合、ステップＳ８で制御変数Ｐの値がＰ２であると判別されているので、次回の通電パターンは第２通電パターンＰ２である。そして、第２通電パターンＰ２に対応した２つのスイッチング素子は、第２および第３のスイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ３である。そこで、制御回路１４は、第２のスイッチング素子ＳＷ２をオンさせるとともに（ステップＳ１９）、第３のスイッチング素子ＳＷ３をオンさせる（ステップＳ２０）。これにより、第２通電パターンＰ２による通電が開始される。そして、ステップＳ１に戻る。
【００４５】
なお、ステップＳ１９，Ｓ２０の処理によって、第２通電パターンＰ２による通電が開始された後から、ステップＳ１でγ相誘起電圧Ｖγのゼロクロス点が検出されるまでの間においては、制御変数Ｐの値は、現在の通電パターン（この場合には第２の通電パターンＰ２）に対応する値を示すことになる。この間においては、ステップＳ１５およびＳ１８でＮＯとなるため、ステップＳ１，Ｓ８，Ｓ１５，Ｓ１８の処理が繰り返されることになる。
【００４６】
図５の処理を、図４を参照してより具体的に説明する。たとえば、ロータ回転角（機械角）の約２７０度に対応するγ相誘起電圧Ｖγのゼロクロス点が検出されたときには（ステップＳ１参照）、その１回前に検出されたγ相誘起電圧Ｖγのゼロクロス点（ロータ回転角（機械角）の９０度に対応する）との時間間隔であるゼロクロス間隔Ｔが演算される（ステップＳ２参照）。
【００４７】
そして、Ｔ／６に相当する時間がＯＦＦ時間として第１タイマに設定され（ステップＳ３参照）、Ｔ／３に相当する時間がＯＮ時間として第２タイマに設定される（ステップＳ４参照）。そして、制御変数Ｐの値が判別される（ステップＳ５参照）。この時点での制御変数Ｐの値は、その時点での通電パターンに対応する値である。ロータ回転角（機械角）が約２７０度であるときには、制御変数Ｐの値としてＰ２が設定されている。したがって、制御変数Ｐの値が、次回の通電パターンを示すＰ１に変更される（ステップＳ７参照）。そして、ステップＳ１に戻る。
【００４８】
ステップＳ１ではＮＯと判定され、ステップＳ８に移行する。ステップＳ８ではＹＥＳと判定される。したがって、ステップＳ８，Ｓ９，Ｓ１２，Ｓ１の処理が繰り返し行なわれる。そして、前記ステップＳ３でＯＦＦ時間の計時が開始されてから、ＯＦＦ時間が経過したときに、ステップＳ９でＹＥＳとなり、第２および第３のスイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ３がオフされる（ステップＳ１０，１１参照）。つまり、図４を参照して、ロータ回転角(機械角)が約３００度になったときに、第２通電パターンＰ２による通電が停止する。
【００４９】
この後、再び、ステップＳ８，Ｓ９，Ｓ１２，Ｓ１の処理が繰り返し行なわれる。そして、前記ステップＳ４でＯＮ時間の計時が開始されてから、ＯＮ時間が経過したときに、ステップＳ１２でＹＥＳとなり、第１および第４のスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ４がオンされる（ステップＳ１３，１４参照）。つまり、図４を参照して、ロータ回転角(機械角)が約３３０度になったときに、第１通電パターンＰ１による通電が開始される。そして、ステップＳ１に戻り、ステップＳ８，Ｓ９，Ｓ１２，Ｓ１の処理が繰り返し行なわれる。
【００５０】
この後、ロータ回転角（機械角）が約４５０度となり、γ相誘起電圧Ｖγのゼロクロス点が検出されると（ステップＳ１参照）、ゼロクロス間隔Ｔが演算される（ステップＳ２参照）。そして、Ｔ／６に相当する時間がＯＦＦ時間として第１タイマに設定され（ステップＳ３参照）、Ｔ／３に相当する時間がＯＮ時間として第２タイマに設定される（ステップＳ４参照）。
【００５１】
そして、制御変数Ｐの値が判別される（ステップＳ５参照）。この時点での制御変数Ｐの値は、その時点での通電パターンに対応する値である。ロータ回転角（機械角）が約４５０度であるときには、制御変数Ｐの値としてＰ１が設定されている。したがって、制御変数Ｐの値が、次回の通電パターンを示すＰ２に変更される（ステップＳ６参照）。そして、ステップＳ１に戻る。
【００５２】
ステップＳ１ではＮＯと判定され、ステップＳ８に移行する。ステップＳ８ではＮＯと判定される。したがって、ステップＳ８，Ｓ１５，Ｓ１８，Ｓ１の処理が繰り返し行なわれる。そして、前記ステップＳ３でＯＦＦ時間の計時が開始されてから、ＯＦＦ時間が経過したときに、ステップＳ１５でＹＥＳとなり、第１および第４のスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ４がオフされる（ステップＳ１６，１７参照）。つまり、図４を参照して、ロータ回転角(機械角)が約４８０度になったときに、第１通電パターンＰ１による通電が停止する。
【００５３】
この後、再び、ステップＳ８，Ｓ１５，Ｓ１８，Ｓ１の処理が繰り返し行なわれる。そして、前記ステップＳ４でＯＮ時間の計時が開始されてから、ＯＮ時間が経過したときに、ステップＳ１８でＹＥＳとなり、第２および第３のスイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ３がオンされる（ステップＳ２０，２１参照）。つまり、図４を参照して、ロータ回転角(機械角)が約５１０度になったときに、第２通電パターンＰ２による通電が開始される。そして、ステップＳ１に戻り、ステップＳ８，Ｓ１５，Ｓ１８，Ｓ１の処理が繰り返し行なわれる。
【００５４】
この後、ロータ回転角（機械角）が約６３０度となり、γ相誘起電圧Ｖγのゼロクロス点が検出されると（ステップＳ１参照）、ゼロクロス間隔Ｔが演算される（ステップＳ２参照）。以下、同様な処理が繰り返し実行される。
この実施形態では、回転磁界を発生させるための二相の界磁コイル（α相界磁コイル３およびβ相界磁コイル４）の他に、誘起電圧検出用コイル（γ相誘起電圧検出用コイル５またはδ相誘起電圧検出用コイル６）が設けられている。そして、γ相誘起電圧検出用コイル５およびδ相誘起電圧検出用コイル６の少なくとも一方に発生する誘起電圧のゼロクロス点が検出され、検出されたゼロクロス点に基づいて、α相界磁コイル３およびβ相界磁コイル４への通電が制御されている。
【００５５】
つまり、α相界磁コイル３またはβ相界磁コイル４に発生する誘起電圧のゼロクロス点を検出することなしに、α相界磁コイル３およびβ相界磁コイル４への通電が制御されている。このため、α相界磁コイル３およびβ相界磁コイル４に発生する誘起電圧のゼロクロス点を含む電気角領域においても駆動電圧を印加させることが可能となる。
これにより、電気角のほぼ全ての領域において、α相界磁コイル３およびβ相界磁コイル４に駆動電圧を印加することが可能となる。また、α相界磁コイル３およびβ相界磁コイル４に発生する誘起電圧とそれらに印加される駆動電圧との位相を自由に設定することが可能となるので、前述した実施形態のように進み角制御を行なうことが可能となる。
【００５６】
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明はさらに他の形態で実施することもできる。たとえば、前記実施形態では、制御回路１４は、γ相誘起電圧Ｖγのゼロクロス点に基づいて、駆動回路１２内の各スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４をオンオフ制御しているが、δ相誘起電圧Ｖδのゼロクロス点に基づいて各スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４をオンオフ制御するようにしてもよい。
【００５７】
また、前記実施形態では、Ｔ／６に相当する時間がＯＦＦ時間に設定され、Ｔ／３に相当する時間がＯＮ時間に設定されているが、ＯＦＦ時間およびＯＮ時間はこれ以外の値に設定することもできる。
また、図４の制御例では、γ相誘起電圧Ｖγ（またはδ相誘起電圧Ｖδ）のゼロクロス点で界磁コイル３，４に誘起電圧が印加されている状態となるように、第１および第２の通電パターンが設定されているが、γ相誘起電圧Ｖγ（またはδ相誘起電圧Ｖδ）のゼロクロス点で界磁コイル３，４に誘起電圧が印加されていない状態となるように、第１および第２の通電パターンが設定されていてもよい。このような場合には、γ相誘起電圧Ｖγ（またはδ相誘起電圧Ｖδ）のゼロクロス点が検出されたときには、制御回路１４は、ゼロクロス点から次回の通電を開始させるまでの時間を、ＯＮ時間として第２タイマに設定するとともに、ゼロクロス点から次回の通電を終了させるまでの時間を、ＯＦＦ時間として第１タイマに設定するようにしてもよい。この場合には、ＯＮ時間が経過したときに、次回の通電パターンに応じた２つのスイッチング素子をオンさせ、ＯＦＦ時間が経過したときには、そのときにオン状態となっている２つのスイッチング素子をオフさせればよい。
【００５８】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１…制御装置、２…二相ブラシレスモータ、３…α相界磁コイル、４…β相界磁コイル、５…γ相誘起電圧検出用コイル、６…δ相誘起電圧検出用コイル、１２…駆動回路、１３…比較回路、１４…制御回路、２１，２２…演算増幅器、ＳＷ１〜ＳＷ４…スイッチング素子
【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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