(57)【要約】【課題】電源電圧が変動しても異音を抑制して回転数制御が可能なブラシレスモータの回転数制御方法及びブラシレスモータの回転数制御装置を提供すること。【解決手段】ＰＷＭ信号のデューティ比によりロータ３ｂの回転数が制御されるブラシレスモータ３の回転数制御方法であって、ロータ３ｂの回転数を検出するステップ（Ｓ２）と、回転数が目標回転数に一致するようデューティ比を制御するステップ（Ｓ３〜Ｓ６）と、回転数と目標回転数が一致した場合、ブラシレスモータ３の電源電圧が所定以上変動するまでデューティ比の変更を保留するステップ（Ｓ７〜９）と、を有することを特徴とする。【選択図】図７
2008043073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＷＭ信号のデューティ比によりロータの回転数が制御されるブラシレスモータの回転数制御方法であって、
前記ロータの前記回転数を検出するステップと、
前記回転数が目標回転数に一致するよう前記デューティ比を制御するステップと、
前記回転数と前記目標回転数が一致した場合、前記ブラシレスモータの電源電圧が所定以上変動するまで前記デューティ比の変更を保留するステップと、
を有することを特徴とするブラシレスモータの回転数制御方法。
【請求項２】
ＰＷＭ信号のデューティ比によりロータの回転数が制御されるブラシレスモータの回転数制御方法であって、
前記ロータの前記回転数を検出するステップと、
前記回転数が目標回転数に一致するよう前記デューティ比を制御するステップと、
前記回転数と前記目標回転数が一致した場合、所定時間が経過するまで前記デューティ比の変更を保留するステップと、
を有することを特徴とするブラシレスモータの回転数制御方法。
【請求項３】
ブラシレスモータのステータコイルに通電するインバータと、
前記ステータコイルの誘起電圧に基づきロータの位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段により検出された前記ロータの位置に基づき前記ロータの回転数を検出する回転数検出手段と、
前記インバータに回転数を制御するためのＰＷＭ信号を出力する駆動信号出力手段と、を有するブラシレスモータの回転数制御装置であって、
電源電圧を監視する電源電圧監視手段と、
前記ロータの前記回転数が目標回転数に制御された場合、前記電源電圧が所定以上変動するまで前記ＰＷＭ信号のデューティ比を固定するデューティ比固定手段と、
を有することを特徴とするブラシレスモータの回転数制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシレスモータの回転数制御方法及びブラシレスモータの回転数制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両には種々のモータが使用されており、従来はブラシ付きモータによりフューエルポンプやウォータポンプ等が駆動されていたが、モータ電流の大容量化に伴いブラシレスモータへの移行が検討されている。
【０００３】
ブラシレスモータは、ステータ内にある３つのコイル（３相の場合）に各々独立した交流電流を与えることにより永久磁石を有するロータを回転させるものである。ブラシレスモータを所望の回転数で駆動するため、ステータ部分にロータの極の位置を検出するための位置検出素子（例えばホール素子）を電気角で６０度又は１２０度の間隔で複数個配置されている。また、これらのホール素子が出力する位置検出信号に基づいてステータのステータコイルへの通電タイミングを決定する論理変換部が設けられていて、この論理変換部の結果によりステータコイルに通電するインバータ回路が設けられている。
【０００４】
しかしながら、ロータの位置をホール素子により検出すると、ホール素子と接続する電力線や出力線など構造が複雑になりコストの増加をもたらす等の不都合が多い。
【０００５】
そこで、ブラシレスモータでは、ロータの位置検出のためにホール素子等を用いずに、ステータコイルに生ずる誘起電圧により回転数を制御するようにしたセンサレスモータが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
図１はＤＣブラシレスモータ装置（センサレスモータ）の概略構成図を示す。ブラシレスモータ装置は、ＤＣブラシレスモータ３の三相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の各相に通電する電圧及び周波数を与えるインバータ２と、ＤＣブラシレスモータ３の端子電圧に基づいてロータ３ｂの位置を検出し、この位置検出信号を出力する位置検出手段４と、この位置検出信号に基づいてＤＣブラシレスモータ３を回転制御するための電圧印加タイミングを得ると共に電圧印加タイミングによりインバータ２の各スイッチ素子をオン、オフしてパルス幅変調（以下ＰＷＭと称する）により制御する制御部５を備えている。
【０００７】
制御部５は、直流電源１をインバータ２でスイッチングしてＤＣブラシレスモータ３の相巻線に電圧を印加し通電を切り替える一方、通電休止相の端子電圧波形に基づいてロータ３ｂの位置を検出し、この位置検出信号に基づいてインバータ２を制御してＤＣブラシレスモータ３を回転制御する。
【０００８】
図２は、制御部５がＤＣブラシレスモータのロータ位置を検出する原理図の一例を示す。位置検出手段４は、非通電相に発生する誘起電圧と誘起電圧と比較するための基準電圧（一般に直流電圧の１／２＝Ｖｃｃ／２）の比較結果を出力するので、制御部５は誘起電圧がＶｃｃ／２とクロスするタイミングを基に各端子の位置を検出する。制御部５は、各端子の位置に基づきスイッチ素子の駆動信号を生成して、各時刻におけるインバータ２のスイッチ素子を所定にチョッピングする。
【特許文献１】特許第２６４２３５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、ＤＣブラシレスモータを定速回転で制御した場合、電源電圧が変動すると回転数が変動してしまうため、電圧変動による回転数のばらつきを低減するためロータの回転数制御が必要になる。特に、車両では電源電圧（１２Ｖ電源）の変動が大きいため、ポンプなどを正確に駆動するためには回転数制御が必須とされることが多い。
【００１０】
図３は、電源電圧が変動する場合にＤＣブラシレスモータを定速回転する制御手順を示すフローチャート図である。制御部５はＤＣブラシレスモータを利用するＥＣＵから指示回転数Ａを受信する（Ｓ１）。制御部５は、例えば電気角度６０度毎に検出されるクロスタイミングを利用してロータの回転数Ｂを算出する（Ｓ２）。
【００１１】
電気角１周期中ではＵＶＷ各相が１回ずつ立ち上がり・立ち下がりの極性反転を行うため、計６回の磁極位置を検出できる。この場合、位置検出手段４からの位置情報は電気角６０度毎に得られることとなる。制御部５は、６０度毎の位置情報を得ると共にその位置情報の時間間隔を計測し、回転数Ｂを演算する。
【００１２】
制御部５は、指示回転数Ａと算出された回転数Ｂとを比較し（Ｓ３）、Ａ＞Ｂの場合はＰＷＭ信号のデューティ比を増加させ（Ｓ４）、Ａ＝Ｂの場合はデューティ比を維持（Ｓ５）し、Ａ＜Ｂの場合はデューティ比を減少させる（Ｓ６）。
【００１３】
この処理を繰り返すことで、電源電圧が変動してもＤＣブラシレスモータの回転数がほぼ一定に保持される。
【００１４】
しかしながら、このような制御を繰り返すとＤＣブラシレスモータ３から異音が発生するという問題があった。これは、ＰＷＭ信号の周期に対して、位置信号の周期が１５倍以上と遅いため、位置検出（回転数の算出）に基づくＰＷＭ信号のデューティ比のフィードバック制御が速やかに実現されていないためと考えられる。
【００１５】
また、図２に拡大して示したように誘起電圧にはＰＷＭ信号のチョッピングノイズが含まれるため、複数の誘起電圧のパルスが基準電圧Ｖｃｃ／２に対し位置検出条件を満たすこととなり、位置検出自体に誤差を生じるためと考えられる。
【００１６】
本発明は、上記課題に鑑み、電源電圧が変動しても異音を抑制して回転数制御が可能なブラシレスモータの回転数制御方法及びブラシレスモータの回転数制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するため、本発明は、ＰＷＭ信号のデューティ比によりロータの回転数が制御されるブラシレスモータの回転数制御方法であって、ロータの回転数を検出するステップ（例えば、図７のＳ２）と、回転数が目標回転数に一致するようデューティ比を制御するステップ（同Ｓ３〜Ｓ６）と、回転数と目標回転数が一致した場合、ブラシレスモータの電源電圧が所定以上変動するまでデューティ比の変更を保留するステップ（同Ｓ７〜Ｓ９）と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
電源電圧が変動しても異音を抑制して回転数制御が可能なブラシレスモータの回転数制御方法及びブラシレスモータの回転数制御装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。
【００２０】
図４は、ＤＣブラシレスモータ３及び回転数制御装置６の全体構成図を示す。なお、図４において図１と同一構成部には同一の符号を付した。回転数制御装置６は、直流電源１、インバータ２、位置検出手段４及び制御部５から構成される。
【００２１】
直流電源１は電源部１１及びコンデンサ１２を有し、これらの正端子及び負端子は母線１３及び１４に接続されている。また、直流電源１の電圧値はＡ／Ｄ変換部１５に出力され、直流電源１の電圧値が制御部５の入力端子Ｉ４に接続されている。
【００２２】
インバータ２は、母線１３及び１４の間にスイッチング素子であるＰＮＰ形のトランジスタ２１〜２３及びＮＰＮ形のトランジスタ２４〜２６を３相ブリッジ接続して構成されている。ステータ３ａは、三相のＵ,Ｖ及びＷ相のステータコイル３Ｕ,３Ｖ及び３Ｗを有し、ロータ３ｂはＮ極Ｓ極が交互に配置された永久磁石を有する。
【００２３】
そして、ステータコイル３Ｕ、３Ｖ及び３Ｗの一端子は共通に接続され、それぞれの他端子は、トランジスタ２１及び２４の共通接続点である出力端子ＯＵ、トランジスタ２２及び２５の共通接続点である出力端子ＯＶ及びトランジスタ２３及び２６の共通接続点である出力端子ＯＷに接続されている。
【００２４】
母線１３及び１４には、抵抗６１及び６２が直列に接続されており、その共通接続点である検出端子ＯＮは基準電圧としてステータコイル３Ｕ,３Ｖ及び３Ｗの中性点の電圧（直流電源１の電圧のＶｃｃ/２である仮相中性点の電圧）を出力するようになっている。
【００２５】
位置検出手段４は、コンパレータ４１、４２、４３を有し、これらの各非反転入力端子（＋）は抵抗４３〜４５を介して出力端子ＯＵ,ＯＶ及びＯＷにそれぞれ接続され、各反転入力端子（−）は検出端子ＯＮに接続されている。
【００２６】
そして、コンパレータ４１〜４３の出力端子は、入出力端子、演算素子、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたマイクロコンピュータである制御部５に接続されている。制御部５の入力端子Ｉ１、Ｉ２及び、Ｉ３は、コンパレータ４１〜４３の出力端子に、出力端子Ｏ１〜Ｏ３はトランジスタ２４〜２６の各ベースに接続され、出力端子O４〜Ｏ６はトランジスタ２１〜２３の各ベースに接続されている。
【００２７】
演算素子がＲＯＭに格納されたプログラムを実行することで、ロータ３ｂの回転数を検出する回転数検出手段と、ロータ３ｂの回転数が指示された目標回転数に制御された場合に、電源電圧が所定以上変動するか又は一定時間が経過するまでＰＷＭ信号のデューティ比を固定するデューティ比固定手段と、を実現する。
【００２８】
図５は、回転数制御のタイムチャート図を示す。図５（ａ）〜（ｃ）は、定常動作時におけるステータコイル３Ｕ、３Ｖ及び３Ｗのコイル電圧（端子電圧）ＶＵ,ＶＶ及びＶＷを示す。これらは、インバータ２による供給電圧ＶＵａ,ＶＶａ及びＶＷａと、ステータコイル３Ｕ、３Ｖ及び３Ｗに発生する誘起電圧ＶＵｂ,ＶＶｂ及びＶＷｂと、通電モード切換え時にインバータ２のダイオードのいずれかが導通することにより生ずるパルス状電圧ＶＵｃ,ＶＶｃ及びＶＷｃとの合成波形となる。
【００２９】
そして、図５（ｄ）〜（ｆ）は、コイル電圧ＶＵ,ＶＶ及びＶＷと、直流電源電圧の１／２に相当する基準電圧ＶＮとをコンパレータ４１〜４３により比較した出力信号ＰＳＵ,ＰＳＶ及びＰＳＷである。出力信号ＰＳＵ,ＰＳＶ及びＰＳＷは、誘起電圧ＶＵｂ,ＶＶｂ及びＶＷｂの正及び負並びに位相を表わす信号ＰＳＵａ,ＰＳＶａ及びＰＳＷａと、パルス状電圧ＶＵｃ,ＶＶｃ及びＶＷｃに対応する信号ＰＳＵｂ,ＰＳＶｂ及びＰＳＷｂとからなる。
【００３０】
そして、制御部５は、非通電相の誘起電圧と基準電圧ＶＮとのクロスタイミングを、出力信号ＰＳＵ,ＰＳＶ及びＰＳＷがロウレベルからハイレベルへ又はハイレベルからロウレベルへ変化した時点として検出し、ロータの位置を検出する。また、そこから３０度遅れた電気角が通電相の切り替えを考慮したモータ駆動時点である。図５（ｇ）に示す各時間Ｔは電気角で６０度を示すものであり、図５（ｈ）に示す時間Ｔ／２は電気角で３０度に相当する遅延時間を示す。
【００３１】
制御部５は、各出力信号ＰＳＵ,ＰＳＶ及びＰＳＷの状態に基づいて、図５（ｉ）に示す６つのモードＡ〜Ｆを認識する。そして、制御部５はモードに応じて、図５（j）〜（ｏ）に示すインバータ２を駆動するための駆動信号ＯＵ＋〜ＯＷ−を出力する。本実施形態では駆動信号ＯＵ＋〜ＯＷ−はＰＷＭ信号になる。制御部５はＰＷＭ信号のデューティ比を調整することでロータ３ｂの回転数を制御する。
【００３２】
以下、本実施形態の回転数制御方法について説明する。
【実施例１】
【００３３】
本実施例では、直流電源１の電源電圧を監視して、電源電圧が一定値以上変化した場合のみ、回転数制御を行う回転数制御方法について説明する。
【００３４】
図６は、回転数制御の概略を説明するための図を示す。図６に示すように、電源電圧は時間と共に変動するが、変動の早さは１０Ｈｚ以下と位置検出の早さに比べて極めて緩やかであるため、ロータの回転数は電源電圧の変動に十分に追従できる。
【００３５】
図６では、回転数制御を開始する電源電圧の変動量をＸとした。したがって、電源電圧がＸ変動する毎に回転数制御が開始され、変動後の電圧値で所望の回転数が得られるデューティ比のＰＷＭ信号がインバータ２に印可される。また、回転数制御が終了したら次に電源電圧がＸ変動するまでデューティ比は固定される。図６では、回転数制御する時間帯をＭの矢印で、デューティ比が固定される時間帯をＮの矢印で、それぞれ示した。
【００３６】
図７は、電源電圧が一定値以上変化した場合のみ、ＤＣブラシレスモータの回転数制御を行う制御手順のフローチャート図を示す。
【００３７】
制御部５はＤＣブラシレスモータ３を利用するＥＣＵから指示回転数Ａを入力される（Ｓ１）。ＤＣブラシレスモータ３がフューエルポンプを駆動する場合、このＥＣＵは例えばエンジンＥＣＵである。
【００３８】
ついで、制御部５は、コンパレータ４１〜４３が出力する誘起電圧と基準電圧との比較結果に基づき電気角度６０度毎に検出されるクロスタイミングを検出し、現在のロータの回転数Ｂを算出する（Ｓ２）。制御部５の回転数検出手段は、６０度毎の位置情報を得ると共にその位置情報の時間間隔を計測し、回転数Ｂを演算する。
【００３９】
制御部５は、指示回転数Ａと算出された回転数Ｂとを比較する（Ｓ３）。
Ａ＞Ｂの場合、制御部５は回転数を上昇させるためＰＷＭ信号のデューティ比を増加させる（Ｓ４）。そして、再度、制御部５は回転数Ｂを算出し（Ｓ２）、指示回転数Ａと算出された回転数Ｂとを比較する（Ｓ３）。このフィードバック処理を、指示回転数Ａが算出された回転数Ｂとがほぼ一致するまで繰り返す。
【００４０】
同様に、Ａ＜Ｂの場合、制御部５は回転数を減少させるためＰＷＭ信号のデューティ比を減少させる（Ｓ６）。そして、再度、制御部５は回転数Ｂを算出し（Ｓ２）、指示回転数Ａと算出された回転数Ｂとを比較する（Ｓ３）。このフィードバック処理を、指示回転数Ａが算出された回転数Ｂとがほぼ一致するまで繰り返す。
【００４１】
指示回転数Ａと算出された回転数Ｂが一致すると、制御部５はそのデューティ比を維持する（Ｓ５）。また、制御部５は指示回転数Ａと算出された回転数Ｂが一致した時の電源電圧をＲＡＭやレジスタなどの記憶素子に記憶する（Ｓ７）。
【００４２】
そして、制御部５は、直流電源１の電源電圧を監視して（Ｓ８）、電源電圧が所定値Ｘ以上変動したか否かを判定する（Ｓ９）。電源電圧が所定値Ｘ以上変動しなければ、監視及び判定を繰り返す（Ｓ９のNo）。この間、制御部５のデューティ比固定手段は、ＰＷＭ信号のデューティ比を固定して、駆動信号をインバータ２に出力する。
【００４３】
電源電圧が所定値Ｘ以上変動した場合（Ｓ９のYes）、ステップＳ２に戻り、制御部５は回転数制御を実行する。
【００４４】
本実施例によれば、いったん、所望の回転数で制御されると電源電圧が所定値Ｘ以上変動するまで、ＰＷＭ信号のデューティ比が変更されない。この制御により、周期が長い位置信号に基づき周期の短いＰＷＭ信号のデューティ比を変更する頻度が少なくなり、ＤＣブラシレスモータ３の異音を低減することができる。
【実施例２】
【００４５】
本実施例の回転数制御方法では、回転数制御を行い指示回転数とロータの回転数が一致したら、ＰＷＭ信号のデューティ比を固定する。この動作を一定時間毎に行うことで所望の回転数に制御する回転数制御について説明する。
【００４６】
図８は、回転数制御の概略を説明するための図を示す。図８に示すように、電源電圧は時間と共に変動するが、所定時間内であれば電源電圧の変動量も所定値内と想定することができる。したがって、所定時間毎に回転数制御を行うことで、電源電圧の変動による回転数の変動を抑制しながら所望の回転数に制御することができる。なお、所定時間は、電源電圧が変動する早さ（例えば、１０Ｈｚ以下）よりも短ければよく、所定時間をこのように決定しておけば電源電圧の変動に追従できる。
【００４７】
図８では回転数制御を実行するまでの時間をＴとした。したがって、一定時間Ｔが経過するたびに回転数制御が開始され、一定時間Ｔ経過後に変動した電圧値において所望の回転数が得られるデューティ比のＰＷＭ信号がインバータ２に印可される。また、回転数制御が終了したら一定時間Ｔが経過するまでデューティ比は固定される。図８では、回転数制御する時間帯をＭの矢印で、デューティ比が固定される時間帯をＮの矢印で、それぞれ示した。
【００４８】
図９は、一定時間毎にＤＣブラシレスモータの回転数制御を行う制御手順のフローチャート図を示す。なお、図９において図７と同一ステップには同一の符号を付した。
【００４９】
制御部５はＤＣブラシレスモータを利用するＥＣＵから指示回転数Ａを入力される（Ｓ１）。ＤＣブラシレスモータ３がフューエルポンプを駆動する場合、このＥＣＵは例えばエンジンＥＣＵである。
【００５０】
ついで、制御部５は、コンパレータ４１〜４３が出力する誘起電圧と基準電圧との比較結果に基づき、電気角度６０度毎に検出されるクロスタイミングを検出し、現在のロータの回転数Ｂを算出する（Ｓ２）。制御部５は、６０度毎の位置情報を得ると共にその位置情報の時間間隔を計測し、回転数Ｂを演算する。
【００５１】
制御部５は、指示回転数Ａと算出された回転数Ｂとを比較する（Ｓ３）。
Ａ＞Ｂの場合、制御部５は回転数を上昇させるためＰＷＭ信号のデューティ比を増加させる（Ｓ４）。そして、再度、制御部５は回転数Ｂを算出し（Ｓ２）、指示回転数Ａと算出された回転数Ｂとを比較する（Ｓ３）。このフィードバック処理を、指示回転数Ａが算出された回転数Ｂとがほぼ一致するまで繰り返す。
【００５２】
同様に、Ａ＜Ｂの場合、制御部５は回転数を減少させるためＰＷＭ信号のデューティ比を減少させる（Ｓ６）。そして、再度、制御部５は回転数Ｂを算出し（Ｓ２）、指示回転数Ａと算出された回転数Ｂとを比較する（Ｓ３）。このフィードバック処理を、指示回転数Ａが算出された回転数Ｂとがほぼ一致するまで繰り返す。
【００５３】
指示回転数Ａと算出された回転数Ｂが一致すると、制御部５のデューティ比固定手段は一定時間Ｔの間、その時のデューティ比を固定して駆動信号をインバータ２に出力する（Ｓ２０）。
【００５４】
そして、一定時間Ｔが経過するとステップS２に戻り、制御部５は回転数制御を実行する。一定時間の経過の検出は、例えば、制御部５が有するタイマ割り込み等を利用する。
【００５５】
本実施例によれば、いったん所望の回転数で制御されると、ＰＷＭ信号のデューティ比が一定時間変更されない。この制御により、周期が長い位置信号に基づき周期の短いＰＷＭ信号のデューティ比を変更する頻度が少なくなり、ＤＣブラシレスモータ３の異音を低減することができる。
【実施例３】
【００５６】
本実施例の回転数制御方法では、回転数制御を行い指示回転数とロータの回転数が一致したらＰＷＭ信号のデューティ比を固定する。そして、一定時間毎にこの動作を行う制御を基本に、一定時間内であっても電源電圧が所定以上変動した場合には回転数制御を行う。
【００５７】
図１０は、電源電圧が所定以上変動しない限り一定時間デューティ比を固定してＤＣブラシレスモータ３の回転数制御を行う制御手順のフローチャート図を示す。なお、図１０において図７と同一ステップには同一の符号を付した。
【００５８】
制御部５はＤＣブラシレスモータを利用するＥＣＵから指示回転数Ａを入力される（Ｓ１）。ＤＣブラシレスモータ３がフューエルポンプを駆動する場合、このＥＣＵは例えばエンジンＥＣＵである。
【００５９】
ついで、制御部５は、コンパレータ４１〜４３が出力する誘起電圧と基準電圧との比較結果に基づき、電気角度６０度毎に検出されるクロスタイミングを検出し、現在のロータの回転数Ｂを算出する（Ｓ２）。制御部５は、６０度毎の位置情報を得ると共にその位置情報の時間間隔を計測し、回転数Ｂを演算する。
【００６０】
制御部５は、指示回転数Ａと算出された回転数Ｂとを比較する（Ｓ３）。
Ａ＞Ｂの場合、制御部５は回転数を上昇させるためＰＷＭ信号のデューティ比を増加させる（Ｓ４）。そして、再度、制御部５は回転数Ｂを算出し（Ｓ２）、指示回転数Ａと算出された回転数Ｂとを比較する（Ｓ３）。このフィードバック処理を、指示回転数Ａが算出された回転数Ｂとがほぼ一致するまで繰り返す。
【００６１】
同様に、Ａ＜Ｂの場合、制御部５は回転数を減少させるためＰＷＭ信号のデューティ比を減少させる（Ｓ６）。そして、再度、制御部５は回転数Ｂを算出し（Ｓ２）、指示回転数Ａと算出された回転数Ｂとを比較する（Ｓ３）。このフィードバック処理を、指示回転数Ａが算出された回転数Ｂとがほぼ一致するまで繰り返す。
【００６２】
指示回転数Ａと算出された回転数Ｂが一致すると、制御部５はそのデューティ比を維持する（Ｓ５）。また、制御部５は指示回転数Ａと算出された回転数Ｂが一致した時の電源電圧をＲＡＭやレジスタなどの記憶素子に記憶する（Ｓ７）。一定時間が経過するか又は電源電圧が所定値Ｘ以上変動するまで、デューティ比固定手段はＰＷＭ信号のデューティ比を固定して、インバータ２に駆動信号を出力する。
【００６３】
すなわち、制御部５は、直流電源１の電源電圧を監視して、電源電圧が所定値Ｘ以上変動したか否かを判定する（Ｓ３０）。電源電圧が所定値Ｘ以上変動しなければ（Ｓ３０のＮｏ）、一定時間が経過したか否かを判定する（Ｓ４０）。電源電圧が所定値Ｘ以上変動した場合（Ｓ３０のYes）、ステップS２に戻り、制御部５は回転数制御を実行する。
【００６４】
また、電源電圧が所定値Ｘ以上変動しなくても、一定時間が経過すると（Ｓ４０のＹｅｓ）、制御部５はステップＳ２に戻り回転数制御を実行する。
【００６５】
本実施例によれば、いったん所望の回転数で制御されると原則的には一定時間ＰＷＭ信号のデューティ比が変更されない。この制御により、周期が長い位置信号に基づき周期の短いＰＷＭ信号のデューティ比を変更する頻度が少なくなり、ＤＣブラシレスモータ３の異音を低減することができる。
【００６６】
また、一定時間内であっても電源電圧が所定以上変動した場合は回転数制御を実行するので、予想よりも大きな電源電圧の変動があっても回転数を精度よく制御できる。また、一定時間Ｔを実施例２よりも長めにとることができるので、回転数制御の頻度を実施例２よりも少なくすることができ、異音を低減することができる。
【００６７】
〔効果〕
本実施形態の回転数制御方法の効果について説明する。図１１（ａ）（ｂ）はＵＶＷ各相に通電する電流とモータに通電されたモータ電流を示す。図１１（ａ）は、回転数の検出の度にデューティ比を増減する制御方法によるモータ電流を、図１１（ｂ）は電源電圧が所定値Ｘ以上変動した場合のみデューティ比を増減する制御方法によるモータ電流をそれぞれ示す。
【００６８】
図１１（ａ）のモータ電流の振動波形は、細かな位相波を有すると共にその包絡波形に現れる群波（以下、電流脈動という）を有する。この電流脈動は数十Ｈｚの振動数（図では２０Ｈｚ）を有し、回転数の検出の度にデューティ比を増減する制御方法では、この電流脈動が異音の要因となっていると考えられる。
【００６９】
これに対し図１１（ｂ）のモータ電流の振動波形は、電流脈動が図１１（ａ）よりも遙かに小さいか確認できない。モータ電流の波形から明らかなように、電源電圧が所定値Ｘ以上変動した場合のみデューティ比を増減する制御により異音の要因となる電流脈動を小さくすることができる。なお、本実施形態の回転数制御では、ほとんど異音が確認されなかった。
【００７０】
また、図１１（ａ）のモータ電流の振動波形は最大約１〔Ａ〕の振幅を示しているが、図１１（ｂ）の振動波形では最大でも約０．７〔Ａ〕とモータ電流の振幅が小さくなっている。波が伝達するエネルギーはその振幅の２乗に比例することを考慮すると、電流脈動の振幅が小さくなっている点からも異音が低減されることが分かる。
【００７１】
以上のように、本実施形態の回転数制御方法によれば、電源電圧が変動しても異音を抑制すると共に精度よく回転数を制御することができる。したがって、電源電圧の変動が大きい装置に用いる場合でも、精度よくデバイスを制御できる。追加する構成も少ないのでコスト増を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】ＤＣブラシレスモータ装置（センサレスモータ）の概略構成図である。
【図２】センサレス駆動のＤＣブラシレスモータにおけるロータ位置検出の原理図の一例である。
【図３】電源電圧が変動する場合にＤＣブラシレスモータを定速回転する制御手順を示すフローチャート図である。
【図４】ＤＣブラシレスモータの全体構成図である。
【図５】回転数制御のタイムチャート図である。
【図６】回転数制御の概略を説明するための図である（実施例１）。
【図７】電源電圧が一定値以上変化した場合のみ、ＤＣブラシレスモータの回転数制御を行う制御手順のフローチャート図である。
【図８】回転数制御の概略を説明するための図である（実施例２）。
【図９】一定時間毎にＤＣブラシレスモータの回転数制御を行う制御手順のフローチャート図である。
【図１０】電源電圧が所定以上変動しない限り一定時間デューティ比を固定してＤＣブラシレスモータの回転数制御を行う制御手順のフローチャート図である。
【図１１】ＵＶＷ各相に通電する電流とモータに通電されたモータ電流の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００７３】
１    直流電源
２    インバータ
３    ＤＣブラシレスモータ
４    位置検出手段
５    制御部
６    回転数制御装置
【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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