(57)【要約】  【課題】  センサレスタイプのブラシレスモータの駆動制御を進角調整を伴って行うと共に，起動を円滑かつ確実に行う。  【解決手段】  起動時，起動対象モータにおける回転子の停止位置を検出して，該検出された停止位置に対応した通電パターンでモータを起動する。モータの起動後では，回転時のモータにおける非通電相の逆起電圧をそれぞれ第１基準電圧及び第２基準電圧と比較し，通電遮断から次回の通電開始迄の前記逆起電圧の上昇側の変化中における第１検出ポイントと，下降側の変化中における第２検出ポイントをそれぞれ検出し，両検出ポイントの検出情報を，前記回転子の回転位置情報として前記通電パターンの制御に使用する。また，前記第１基準電圧及び第２基準電圧を可変として，前記検出ポイントを移動可能とする。  【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサを使用することなく回転子の位置を検出し，該検出された回転子の位置に対応して各相の固定子巻線に対する通電パターンを制御する，３相ＤＣブラシレスモータの駆動制御方法において，
回転状態のモータにおける非通電相の逆起電圧をそれぞれ第１基準電圧及び第２基準電圧と比較し，通電遮断から通電開始迄の前記逆起電圧の変化が上昇側の変化である場合，前記変化中における前記第１基準電圧と一致するポイントを第１検出ポイントとして検出すると共に，通電遮断から通電開始迄の前記逆起電圧の変化が下降側の変化である場合，前記変化中における前記第２基準電圧と一致するポイントを第２検出ポイントとして検出し，
両検出ポイントの検出情報を，前記回転子の回転位置情報として前記通電パターンの制御に使用すると共に，
前記第１基準電圧及び第２基準電圧を可変として，前記検出ポイントを移動可能としたことを特徴とするＤＣブラシレスモータの駆動制御方法。
【請求項２】
前記回転子の回転速度の上昇に従い，前記第１基準電圧を低圧に，前記第２基準電圧を高圧にそれぞれ変化させることを特徴とする請求項１記載のＤＣブラシレスモータの駆動制御方法。
【請求項３】
少なくとも回転角１８０°中における前記回転子の各停止位置毎に，３相のうちの１相がそれぞれ非通電となるように，他の２相の固定子巻線に対し，回転子が回転を開始しない時間の検査信号を所定の通電方向で順次通電し，前記通電によって各３相の非通電相に生じた逆起電圧をそれぞれ測定し，測定された非通電相の逆起電圧を，基準停止位置データとして取得すると共に，各基準停止位置データと，該基準停止位置データを取得した停止位置に対応した起動時の通電パターンを関連付けて記憶手段に予め記憶させておき，
前記モータの起動時，停止状態にあるモータに対して３相のうちの１相がそれぞれ非通電となるように，他の２相の固定子巻線に対し，回転子が回転を開始しない時間の検査信号を所定の通電方向で順次通電し，該検査信号の入力による各非通電相の電圧を，判定対象停止位置データとして取得し，前記判定対象停止位置データに対応する前記基準停止位置データを，前記記憶手段中に予め記憶させた基準停止位置データ中より検索し，前記検索の結果抽出された基準停止位置データと関連付けて記憶した起動通電パターンにより，前記モータを起動することを特徴とする請求項１又は２記載のＤＣブラシレスモータの駆動制御方法。
【請求項４】
前記回転角１８０°中における前記回転子の各停止位置を，前記回転子に設けた極数に対応して設定したことを特徴とする請求項３記載のＤＣブラシレスモータの駆動制御方法。
【請求項５】
各停止位置毎の前記基準停止位置データを，それぞれの特徴に従って分類し，該特徴に基づく分類と関連付けて前記記憶手段に記憶すると共に，
前記判定対象停止位置データを同様の特徴に基づき分類し，該判定対象停止位置データに対応する前記基準停止位置データの前記検索に際し，前記分類により，対応する基準停止位置データの抽出を行うことを特徴とする請求項３又は４記載のＤＣブラシレスモータの駆動制御方法。
【請求項６】
センサを使用することなく回転子の位置を検出し，該検出された回転子の位置に対応して各相の固定子巻線に対する通電パターンを制御する，３相ＤＣブラシレスモータの駆動制御方法において，
回転状態のモータにおける非通電相の逆起電圧をそれぞれ第１基準電圧及び第２基準電圧と比較し，通電遮断から通電開始迄の前記逆起電圧の変化が上昇側の変化である場合，前記変化中における前記第１基準電圧と一致するポイントを第１検出ポイントとして検出すると共に，通電遮断から通電開始迄の前記逆起電圧の変化が下降側の変化である場合，前記変化中における前記第２基準電圧と一致するポイントを第２検出ポイントとして検出する回転位置検出手段と，
前記回転位置検出手段による両検出ポイントの検出情報を，前記回転子の回転位置情報として前記通電パターンの制御に使用すると共に，前記回転子の回転数に応じて前記第１基準電圧及び第２基準電圧を変化させる運転制御手段を備えることを特徴とするＤＣブラシレスモータの駆動制御装置。
【請求項７】
前記運転制御手段が，前記回転子の回転速度の上昇に従い，前記第１基準電圧を低圧に変化させると共に，前記第２基準電圧を高圧に変化させることを特徴とする請求項６記載のＤＣブラシレスモータの駆動制御装置。
【請求項８】
少なくとも回転角１８０°中における前記回転子の各停止位置毎に，３相のうちの１相がそれぞれ非通電となるように他の２相の固定子巻線に対し，回転子が回転を開始しない時間の検査信号を所定の通電方向で順次通電し，前記通電によって各３相の非通電相に生じた逆起電圧を，基準停止位置データとして各基準停止位置データを取得した停止位置に対応した起動時の通電パターンと共に関連付けて記憶した記憶手段と，
前記モータの起動時，停止状態にあるモータに対して３相のうちの１相がそれぞれ非通電となるように，他の２相の固定子巻線に対し回転子が回転を開始しない時間の検査信号を所定の通電方向で順次通電し，該検査信号の入力による各非通電相の電圧を，判定対象停止位置データとして取得し，前記判定対象停止位置データに対応する前記基準停止位置データを，前記記憶手段中に予め記憶させた基準停止位置データ中より検索し，前記検索の結果抽出された基準停止位置データと関連付けて記憶した起動通電パターンにより，前記モータを起動する起動制御手段を備えることを特徴とする請求項６又は７記載のＤＣブラシレスモータの駆動制御装置。
【請求項９】
前記回転角１８０°中における前記回転子の各停止位置を，前記回転子に設けた極数に対応して設定したことを特徴とする請求項８記載のＤＣブラシレスモータの駆動制御装置。
【請求項１０】
前記記憶手段が，各停止位置毎の前記基準停止位置データを，それぞれの特徴に基づく分類と関連付けて記憶すると共に，
前記起動制御手段が，前記判定対象停止位置データを同様の特徴に基づき分類し，該判定対象停止位置データに対応する前記基準停止位置データの前記検索に際し，前記分類により，比較対象とする基準停止位置データの抽出を行うことを特徴とする請求項８又は９記載のＤＣブラシレスモータの駆動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，ＤＣブラシレスモータの駆動制御方法及び駆動制御装置に関し，より詳細には，埋込み型永久磁石モータ等のＤＣブラシレスモータの起動時及び運転時の制御において，回転子の位置を位置センサや電流センサを使用することなく，モータの非通電相の逆起電圧の監視により検出し，このようにして検出された回転子の位置に基づいて，各相の固定子巻線に対する通電パターンを制御する，モータの駆動制御方法，及び前記方法を実行するための駆動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
起動時に大きなトルクを得ることができると共に，回転速度の制御が比較的容易なＤＣモータが，各種機器の動力源や制御用のモータ，その他各種の用途において広く使用されている。
【０００３】
このＤＣモータとしては，従来，ブラシと整流子から成る機械的整流機構を備えたブラシ付きＤＣモータが主流であったが，近年では，このような機械的整流機構が持つ欠点を解消するために，回転子に永久磁石を埋め込むと共に，固定子側をコイル（巻線）によって構成し，電子部品（コントローラ）によって前記固定子巻線に対する通電を制御して前述の機械的整流機構を不要とした，ＤＣブラシレスモータが使用されている。
【０００４】
ところで，前述の機械的整流機構を備えたブラシ付きのＤＣモータにあっては，回転子の軸に取り付けられた整流子が，回転子の回転と共に回転して通電パターンの切り換えが行われていたために，各回転子巻線に対する通電方向の切り換えが回転子の回転位置に対応するものとなっていたが，ブラシレスＤＣモータでは，固定子巻線に対して必要なパターンで通電を行うためには，前述のコントローラが回転子の回転位置を検出して，この回転位置に対応して通電パターンの切り換えを行う必要がある。
【０００５】
このように，コントローラが回転子の回転位置を検出することができるようにするために，モータ内に磁気センサ等のセンサを設けて回転子の位置を検出可能としたセンサタイプの位置検出機構がある。
【０００６】
また，センサ等を設けることなく回転子の回転位置を検出可能としたものとして，非通電相に発生する逆起電圧に基づいて，非通電相の逆起電圧とモータの中点電圧が交差（ゼロクロス）するポイント（ゼロクロスポイント）を検出し，このゼロクロスポイントの検出情報を回転子の回転位置情報とするセンサレスタイプの位置検出機構も提案されている（特許文献１）。
【０００７】
なお，前述したセンサレスタイプの位置検出機構による回転子の位置検出を行うためには，固定子巻線に対する通電（回転子の回転）が行われていることが条件であり，停止している回転子の位置検出を行うことはできない。
【０００８】
そこで，停止状態にあるモータの回転子の停止位置を検知可能とするために，Ｙ結線された３相ブラシレスモータの起動に先立って，回転子の感応時間より短い間隔で通電方向を切り換え，Ｕ相からＶ相，Ｖ相からＷ相，Ｗ相からＵ相に順に通電し，非通電相の固定子巻線に誘起した微小電圧に基づいて回転子の停止位置を検出し，この検出に基づいて起動の通電方向を決定して，決定された通電方向にモータを強制通電して起動する方法も提案されている（特許文献２）。
【０００９】
また，同様に磁極位置センサを用いないで行う同期機の駆動制御方法において，中高速運転時に磁極位置を推定する第２推定手段とは別に，始動時，又は低速時における磁極位置を推定する第１推定手段を設け，この第１制御手段により推定信号を電流制御系の指令に印加し，この推定信号の印加によって生じた検出電流信号の変化をセンサによって検出して磁極位置を推定するものがある（特許文献３）。
【００１０】
この発明の先行技術文献情報としては次のものがある。
【特許文献１】特開２００５−１７６４３４号公報
【特許文献２】特開２００４−３６４４７３号公報
【特許文献３】特開２０００−１５６９９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
前述した回転子の位置検出機構のうち，センサタイプの位置検出機構を備えたブラシレスモータにあっては，磁気センサ，その他のセンサをモータ中に組み込むことが必要となるために，モータの小型化が困難である。
【００１２】
また，部品点数の増加と，これによって生じる組立工程数の増加が，モータの製造原価に反映されるために，この種のモータを高価なものとしている。
【００１３】
一方，前述した回転子の位置検出機構のうち，センサレスタイプの位置検出機構を備えたブラシレスモータにあっては，センサをモータ内に組み込む必要がなく，モータの小型化が可能であると共に部品点数を減少させることができる利点を有している。
【００１４】
しかし，前記従来のセンサレスタイプの位置検出機構を備えたブラシレスモータにあっては，回転子の回転数が上昇すると，通電パターンの切り換えタイミングに遅れが生じるという問題を有している。
【００１５】
すなわち，コントローラが回転子の回転位置情報を得てから演算処理を行って制御信号を出力する迄には所定の時間が必要であり，この演算処理に必要な時間は，回転子の回転数に拘わらず一定である。
【００１６】
一方，回転子の回転数が上昇すると，所定の時間内に進む回転子の角速度は増大する。そのために，回転子の回転位置に対してコントローラが出力する制御信号に遅れが生じることとなる。
【００１７】
このような遅れの修正は，センサタイプの位置検出機構にあっては，センサの位置を回転子の回転方向とは逆方向に移動させることにより行うことができるが，従来のセンサレスタイプの位置検出機構では，回転子の回転位置の検出ポイントとして，非通電相の逆起電圧と中点電圧とが交差する点として，その位置が特定されている前述のゼロクロスポイントを用いており，このゼロクロスポイントの検出情報を，固定子コイルに対する通電パターンの切り換えに使用しているために，通電パターンの切り換えを，ゼロクロスポイントの検出に遅れて行うことはできたとしても，これを進めることはできず，ロータの回転速度の上昇に伴うタイミングのズレを補正する，所謂「進角調整」を行うことはできない。
【００１８】
また，センサレスタイプの位置検出機構にあっては，始動後の比較的低速回転の状態では，誘起電圧が明確に現れず，回転子の回転位置を検出することが困難であり，安定した回転を得ることができない。
【００１９】
そのため，モータの起動前に回転子の停止位置を検出可能とした，前掲の特許文献２に記載の発明においても，モータの駆動制御を二系統に分け，モータの起動から非通電相の固定子巻線が所定の閾値電圧よりも大きな逆起電力の電圧を発生する迄は，起動制御部により所定の通電方向に強制通電を行うことによる起動制御を行い，その後，所定の閾値電圧よりも大きな逆起電圧の発生が検出された後，通常運転通電制御部による運転制御を行うように構成している（特許文献２の「0052」，「0053」欄他）。
【００２０】
このように，特許文献２に記載の方法にあっては，検出された回転子の停止位置は，起動時における通電方向の決定にのみ使用され，起動は，この決定された通電方向に強制通電することにより強引に回転させているために，回転子の回転が安定せずに間欠的になる等，起動時の回転安定性という問題は解消していない。
【００２１】
その結果，例えばこのようなモータを，電気車等の電動機として使用すれば始動時に振動等が生じて乗り心地等が著しく損なわれることとなる。
【００２２】
また，このような強制通電により起動を行う結果，起動自体が失敗に終わる場合もあり，そのため，前掲の特許文献１に記載の発明にあっては，強制通電によって所定の時間内に非通電巻線が逆起電圧の発生状態にならないときには，通常運転に移行せずに，再度，起動前制御により起動の通電方向を再決定し，この再決定された通電方向により再度強制起動を行う構成を設けている（特許文献２の請求項２参照）。
【００２３】
なお，前述の特許文献３にあっては，同期機の回転が中，高速の時に磁極位置を推定する第２推定手段とは別に，同期機の始動時，又は低速運転時における磁極の位置を推定する前記第１推定手段を設ける構成を開示するが，この構成を採用する場合には，電流センサ等を設け，磁極の位置による検出信号の変化を検知する必要があり，このような電流センサ等の手段を別途設ける必要があるために制御装置が高価なものとなっている。
【００２４】
そこで本発明は，上記従来技術における欠点を解消するためになされたものであり，センサ等を使用せず，従って部品点数の減少と小型化を実現することのできるセンサレスタイプの位置検出により駆動制御を行うものでありながら，進角調整を伴ったブラシレスモータの駆動制御を行うことができると共に，ブラシレスモータの起動を円滑かつ確実に行うことができる駆動制御方法及び駆動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】
【００２５】
上記目的を達成するために，本発明のモータの駆動制御方法は，センサを使用することなく回転子の位置を検出し，該検出された回転子の位置に対応して各相の固定子巻線に対する通電パターンを制御する，３相ＤＣブラシレスモータの駆動制御方法に関するもので，
回転状態のモータにおける非通電相の逆起電圧をそれぞれ第１基準電圧及び第２基準電圧と比較し，通電遮断から通電開始迄の前記逆起電圧の変化が上昇側の変化である場合，前記変化中における前記第１基準電圧と一致するポイントを第１検出ポイントとして検出すると共に，通電遮断から通電開始迄の前記逆起電圧の変化が下降側の変化である場合，前記変化中における前記第２基準電圧と一致するポイントを第２検出ポイントとして検出し，両検出ポイントの検出情報を，前記回転子の回転位置情報として前記通電パターンの制御に使用すると共に，
前記第１基準電圧及び第２基準電圧を可変として，前記検出ポイントを移動可能としたことを特徴とする（請求項１）。
【００２６】
前述したモータの駆動制御方法において，前記第１，第２基準電圧の変化は，前記回転子の回転速度の上昇に従い前記第１基準電圧を低圧に，前記第２基準電圧を高圧にそれぞれ変化させることが好ましい（請求項２）。
【００２７】
さらに，前述したモータの駆動制御方法において，モータの起動時における駆動制御を行うために，少なくとも回転角１８０°中における前記回転子の各停止位置毎に，３相のうちの１相がそれぞれ非通電となるように，他の２相の固定子巻線に対し，回転子が回転を開始しない時間の検査信号を所定の通電方向で順次通電し，前記通電によって各３相の非通電相に生じた逆起電圧をそれぞれ測定し，測定された非通電相の逆起電圧を，基準停止位置データとして取得すると共に，各基準停止位置データと，該基準停止位置データを取得した停止位置に対応した起動時の通電パターンを関連付けて記憶手段に予め記憶させておき，
前記モータの起動時，停止状態にあるモータに対して３相のうちの１相がそれぞれ非通電となるように，他の２相の固定子巻線に対し，回転子が回転を開始しない時間の検査信号を所定の通電方向で順次通電し，該検査信号の入力による各非通電相の電圧を，判定対象停止位置データとして取得し，前記判定対象停止位置データに対応する前記基準停止位置データを，前記記憶手段中に予め記憶させた基準停止位置データ中より検索し，前記検索の結果抽出された基準停止位置データと関連付けて記憶した起動通電パターンにより，前記モータを起動することができる（請求項３）。
【００２８】
前記回転角１８０°中における前記回転子の各停止位置を，前記回転子に設けた極数に対応して設定することができ（請求項４），極数が２４である実施形態のモータにあっては，回転角１８０°中における停止位置数を７．５°刻みで極数と同数の２４箇所に設けている。
【００２９】
この場合，各停止位置毎の前記基準停止位置データを，それぞれの特徴に従って分類し，該特徴に基づく分類と関連付けて前記記憶手段に記憶すると共に，
前記判定対象停止位置データを同様の特徴に基づき分類し，該判定対象停止位置データに対応する前記基準停止位置データの前記検索に際し，前記分類により，比較対象とする基準停止位置データの抽出を行うようにすることができる（請求項５）。
【００３０】
また，前述したモータの駆動制御方法を実現するための本発明の駆動制御装置１は，同様に，センサを使用することなく回転子の位置を検出し，該検出された回転子の位置に対応して各相の固定子巻線に対する通電パターンを制御する，３相ＤＣブラシレスモータに適用されるものであり，
回転状態のモータＭにおける非通電相の逆起電圧をそれぞれ第１基準電圧及び第２基準電圧と比較し，通電遮断から通電開始迄の前記逆起電圧の変化が上昇側の変化である場合，前記変化中における前記第１基準電圧と一致するポイントを第１検出ポイントとして検出すると共に，通電遮断から通電開始迄の前記逆起電圧の変化が下降側の変化である場合，前記変化中における前記第２基準電圧と一致するポイントを第２検出ポイントとして検出する回転位置検出手段３０と，
前記回転位置検出手段３０による両検出ポイントの検出情報を，前記回転子の回転位置情報として前記通電パターンの制御に使用すると共に，前記回転子の回転数に応じて前記第１基準電圧及び第２基準電圧を変化させる運転制御手段５３を備えることを特徴とする（請求項６）。
【００３１】
上記駆動制御装置１において，前述の運転制御手段５３を，前記回転子の回転速度の上昇に従い，前記第１基準電圧を低圧に変化させると共に，前記第２基準電圧を高圧に変化させるように構成することが好ましい（請求項７）。
【００３２】
前述の駆動制御装置１に，モータＭの起動制御を行うための構成としてさらに少なくとも回転角１８０°中における前記回転子の各停止位置毎に，３相のうちの１相がそれぞれ非通電となるように，他の２相の固定子巻線に対し，回転子が回転を開始しない時間の検査信号を所定の通電方向で順次通電し，前記通電によって各３層の非通電相に生じた逆起電圧を基準停止位置データとして，該基準停止位置データを取得した停止位置に対応した起動時の通電パターンと関連付けて記憶した記憶手段２１と，
前記モータＭの起動時，停止状態にあるモータＭに対して３相のうちの１相がそれぞれ非通電となるように，他の２相の固定子巻線に対し，回転子が回転を開始しない時間の検査信号を所定の通電方向で順次通電し，該検査信号の入力による各非通電相の電圧を，判定対象停止位置データとして取得し，前記判定対象停止位置データに対応する前記基準停止位置データを，前記記憶手段２１中に予め記憶させた基準停止位置データ中より検索し，前記検索の結果抽出された基準停止位置データと関連付けて記憶した起動通電パターンにより，前記モータを起動する起動制御手段５２を設けることができる（請求項８）。
【００３３】
前記回転角１８０°中における前記回転子の各停止位置を，前記回転子に設けた極数に対応して設定することができる（請求項９）。
【００３４】
この場合，前記記憶手段２１が，各停止位置毎の前記基準停止位置データを，それぞれの特徴に基づく分類と関連付けて記憶すると共に，
前記起動制御手段５２が，前記判定対象停止位置データを同様の特徴に基づき分類し，該判定対象停止位置データに対応する前記基準停止位置データの前記検索に際し，前記分類により，比較対象とする基準停止位置データの抽出を行うように構成することができる（請求項１０）。
【発明の効果】
【００３５】
以上説明した本発明の構成により，本発明のモータ駆動制御方法及び駆動制御装置は，以下に述べる効果を奏する。
【００３６】
回転子の位置検出機構を，センサ等を備えないセンサレスタイプの位置検出機構としたことから，部品点数を減少して，小型，低価格のモータを提供することができただけでなく，センサレスタイプの位置検出機構を設けるものでありながら，従来のセンサレスタイプの位置検出機構を備えたモータでは実現できなかった以下の効果を得ることができた。
【００３７】
（１）進角調整
回転子の回転時，非通電相の逆起電圧を監視し，この逆起電圧の変化を，可変に構成された二種類の基準電圧と比較して回転子の回転位置を検出するようにしたことで，回転子の回転位置の検出ポイントを移動させることが可能となった。
【００３８】
その結果，ゼロクロスポイントの検出により回転子の位置を検出していた従来の駆動制御方法では行うことができなかった進角調整が可能となった。
【００３９】
また，このような進角調整が可能となったことにより，モータの作動時における消費電力を抑えることができ，省エネルギー化を図ることができた。
【００４０】
さらに，前述の第１，第２基準電圧を，回転子の回転速度の上昇に対して第１基準電圧については低圧に，第２基準電圧については高圧に変化させることにより，回転子の回転位置の検出ポイントを，ロータの回転方向とは逆方向に移動させることができた。
【００４１】
その結果，回転子の回転位置の検出を先取りすることが可能となり，回転子の回転に対する通電パターン切り換えの遅れを好適に防止するように進角調整を行うことができた。
【００４２】
（２）起動時の安定性
停止時のモータに対して入力した検査信号により，非通電相の電機子巻線に発生する逆起電圧により回転子の停止位置の検出を行うと共に，検出された回転子の停止位置に基づいて，回転子の各停止位置に対応した通電パターンでモータを起動することとしたことから，モータ始動時の回転を安定させることができた。
【００４３】
特に，回転角１８０°中における前記回転子の各停止位置を，前記回転子に設けた極数に対応して設定することで，３６０°中における停止位置は，極数の２倍となる。その結果，停止位置を細かく設定することができ，停止位置を判定する際の信頼性が向上する。
【００４４】
一例として，極数が２４である実施形態のモータにあっては，回転角１８０°中における停止位置は７．５°刻みの２４箇所であり，回転時，３０°刻みで行われる通電パターンの切換以上の分解能で停止位置の検出が可能となっている。
【００４５】
また，回転子の停止位置を検出する際の基準となる，サンプリングされた基準停止位置データを，それぞれの特徴点毎に分類して記憶した構成にあっては，判定対象停止位置データについても同様の特徴付けを行うことにより，判定対象停止位置データと，基準停止位置データとをこの特徴点を以て対比して，検索することができた。その結果，検出すべき回転子の停止位置を細かく設定した場合（一例として７．５°刻み，４８停止位置）であっても，回転子の停止位置の検出を比較的短時間で行うことができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
次に，本発明の実施形態につき添付図面を参照しながら説明する。
１．装置構成
（１）全体構成
図１中の符号１は，本発明の駆動制御装置であり，制御対象であるスター結線されたブラシレスＤＣモータＭに接続されて，該モータＭの駆動制御を行う。
【００４７】
この駆動制御装置１は，制御対象であるモータＭの，非通電相からの逆起電圧を増幅する増幅器１０と，この増幅器１０によって増幅された逆起電圧を受信する二種類の検出手段（停止位置検出手段２０，回転位置検出手段３０）と，モータに対して所定パターンの駆動電圧を出力するＰＷＭ(Power Wide Module)インバータ４０と，この駆動制御装置１の前記各部の動作を制御する，マイクロコンピュータ等の中央処理装置（ＣＰＵ：図示せず）を備えた制御手段５０を備えている。
【００４８】
（２）増幅器
前述の増幅器１０は，ブラシレスＤＣモータＭの非通電相における逆起電圧を増幅して，後述する停止位置検出手段２０，及び回転位置検出手段３０に出力するもので，本実施形態にあってはＯＰアンプ１１，１２，１３の非反転入力端子にＵ，Ｖ，Ｗ各相の逆起電圧を入力すると共に，この逆起電圧の入力に対する出力を負帰還させて反転増幅させ，この増幅された各相の逆起電圧を，後述する停止位置検出手段２０，及び回転位置検出手段３０のそれぞれに出力するように構成したものである。
【００４９】
なお，図示の実施形態にあっては，増幅器であるＯＰアンプ１１，１２，１３をＵ，Ｖ，Ｗの各相毎に３つ設けた例を示しているが，例えばＯＰアンプの入力側に適当なスイッチング手段を設ける等してＵ，Ｖ，Ｗ相の逆起電圧を順次共通のＯＰアンプに入力可能とすることで，ＯＰアンプの使用個数を減らしても良く，また，逆起電圧を適当に増幅可能であれば，ＯＰアンプ以外の他の手段により増幅を行うものとしても良い。
【００５０】
（３）停止位置検出手段
前述の停止位置検出手段２０は，後述する制御手段５０により制御されて，停止状態にあるモータＭの各停止位置における非通電相の逆起電圧のサンプリングを行うと共に，モータＭの起動時，起動対象のモータＭにおける非通電相の逆起電圧に基づいて，該モータＭの回転子の停止位置を検出する。
【００５１】
起動対象であるモータＭの停止位置を検出可能とするために，この停止位置検出手段２０は，回転子の各停止位置毎に予めサンプリングされた，デジタルデータ化された各非通電相の逆起電圧を，基準停止位置データとして記憶する記憶手段２１を備えており，この記憶手段２１内に，各基準停止位置データを，対応する停止位置，及び該停止位置に対応する起動通電パターンと関連付けて検索可能に記憶している。
【００５２】
また，前記停止位置検出手段は，検査信号が入力されたモータＭの非通電相が出力した逆起電圧（判定対象停止位置データ）をデジタルデータ化するＡ／Ｄコンバータ２２，２３，２４を備えている。
【００５３】
なお，図示の実施形態にあっては，増幅器１０を介して入力されたＵ，Ｖ，Ｗ相の各逆起電圧のそれぞれをデジタルデータ化するために，各相に対応して３つのＡ／Ｄコンバータ２２，２３，２４をそれぞれ別個に設けた例を示しているが，例えばＡ／Ｄコンバータの入力側に適当なスイッチング手段等を設けることにより，共通のＡ／Ｄコンバータに対して，Ｕ，Ｖ，Ｗ相の各逆起電力を順次入力可能とすることにより，使用するＡ／Ｄコンバータの数を減らすように構成しても良い。
【００５４】
前述のＡ／Ｄコンバータ２２，２３，２４に入力される入力信号Ｕ，Ｖ，Ｗは，それぞれ前述の増幅器１０によって増幅（反転増幅）された，非通電相の逆起電圧であり，入力された非通電時のＵ，Ｖ，Ｗ信号は，ここでグランド電位を基準として量子化される。
【００５５】
この停止位置検出手段２０は，図２に示すようにデータバスを介して前述の制御手段５０に接続されており，制御手段５０内に設けた前述の中央処理装置（ＣＰＵ）との間で，データの送受信を行うことができるように構成されている。
【００５６】
（４）回転位置検出手段
回転子が回転している状態の非通電相における逆起電圧は，前述の増幅器１０を介して増幅され，回転位置検出手段３０に対して入力される。
【００５７】
この回転位置検出手段３０は，回転時における非通電相の逆起電圧を基準電圧と比較することにより，回転子の回転位置を検出するもので，非通電相の逆起電圧を，第１，第２の二種類の基準電圧と比較する比較器（コンパレータ）３１ａ〜３１ｃ，３２ａ〜３２ｃをそれぞれ備えていると共に，この比較器による比較結果を受信して，比較結果を第１基準電圧との比較結果と，第２基準電圧の比較結果とにそれぞれ選別して，後述する制御手段５０に対して出力するセレクタ３３を備えている。
【００５８】
前述の比較器３１ａ〜３１ｃ，３２ａ〜３２ｃには，運転時におけるモータＭの非通電相の逆起電圧が入力され，この電圧を，二種類の基準電圧と比較して，前記逆起電圧の変化（上昇側及び下降側）中の所定の位置を，回転子の回転位置の検出ポイントとして検出し得るように構成している。
【００５９】
このような，二種類の検出ポイントの検出を可能とするために，回転位置検出手段３０の前記比較器３１ａ〜３１ｃ，３２ａ〜３２ｃには，入力されたＵ，Ｖ，Ｗ各相の逆起電圧を第１基準電圧と比較する比較器３１ａ〜３１ｃと，第２基準電圧と比較する比較器３２ａ〜３２ｃとをそれぞれ設けている。
【００６０】
図示の実施形態にあっては，このような比較器として６個のＯＰアンプを使用し，各相の逆起電圧をそれぞれ２個のＯＰアンプに入力し，そのうちの一方のＯＰアンプを，第１基準電圧を発生する第１基準電圧発生源３４に接続すると共に，他方のＯＰアンプを第２基準電圧を発生する第２基準電圧発生源３５に接続している。
【００６１】
もっとも，ここで使用するＯＰアンプ等の比較器は，その入力側に適当なスイッチング手段を設ける等して，入力する信号を選択可能とすることで，その数を減らすことができ，例えば第１基準電圧との比較用，第２基準電圧との比較用それぞれにつき１個（計２個）の比較器で，回転子の回転位置を検出可能としても良い。
【００６２】
各相に対する通電方向が，非通電相に上昇方向に変化する逆起電圧を生じさせるものである場合には，第１基準電圧を基準電圧とし，逆起電圧がこの第１基準電圧となる点を第１検出ポイントとして検出し，また，逆に，下降方向に変化する逆起電圧を生じさせるものである場合には，第２基準電圧を基準電圧とし，逆起電圧がこの第２基準電圧となる点を第２検出ポイントとして検出し，回転子の所定の回転速度毎に基準電圧を切り換えて，第１，第２基準電圧によって特定される，逆起電圧の変化を示す傾斜上の所定の点（図１３参照）を，回転子の回転位置の検出ポイントとして検出する。
【００６３】
このようにして行われた各検出ポイントの検出は，セレクタ３３によって第１検出ポイントの検出情報と，第２検出ポイントの検出情報とにそれぞれ選択されて制御回路５０に対して出力され，制御回路５０において実現される，後述する運転制御手段５３が，これらの検出情報を回転子の位置データとして使用して，検出された回転子の回転位置に対応した通電パターンでモータＭに対する通電が行われる。
【００６４】
比較器３１ａ〜３１ｃに接続された前述の第１基準電圧発生源３４及び，比較器３２ａ〜３２ｃに接続された第２基準電圧発生源３５は，制御手段５０において実現される前述の運転制御手段５３からの制御信号に従って，出力する基準電圧を可変と成すように構成されており，これにより回転子の回転位置の検出ポイントを図１３中に矢印で示すように，逆起電圧の発生区間内において移動させることができるように構成されている。
【００６５】
従って，前記傾斜部における電圧変化の範囲内において，起動時において第１基準電圧を高く，第２基準電圧を低く設定しておくと共に，回転子の回転数の上昇に伴い，第１基準電圧についてはこれを低く，第２基準電圧についてはこれを高く変化させてゆくことにより，回転子の回転位置検出ポイントを回転子の回転方向とは逆方向に移動させて先取りすることができ，これにより，回転子の角速度に対し，通電パターンの切り換えに遅れが生じることを防止するように進角調整を行うことが可能となる。この検出ポイントの移動により，図１３に示す例では，最大３０度の進角調整を行うことが可能である。
【００６６】
（５）制御手段
制御手段５０は，前述の停止位置検出手段２０，回転位置検出手段３０，及び後述するＰＷＭインバータ４０を統括的に制御するマイクロコンピュータ等の中央処理装置（ＣＰＵ）を備え（図示せず），前述の中央処理装置が所定のプログラムを実行することにより，停止位置検出手段２０を介して行われる基準停止位置データのサンプリングを制御するサンプリング制御手段５１，モータＭの起動を行うために必要な各部の制御を行う起動制御手段５２，回転子の回転時におけるモータの運転制御を行う運転制御手段５３，及び前記各制御手段における制御内容に対応してＰＷＭインバータ４０に必要な波形のパルス信号を生成させるＰＷＭ出力制御手段５４の各制御手段が実現される。
【００６７】
(5-1) サンプリング制御手段
サンプリング制御手段５１は，停止状態にあるモータの回転子を，所定の角度毎に停止させて行われる，非通電相の逆起電圧のサンプリングを行うために必要な各部の制御を行う。
【００６８】
サンプリングの開始により，サンプリング制御手段５１はＰＷＭ出力制御手段５４を介してＰＷＭインバータ４０にサンプリングに必要な所定パターンの電気信号（検査信号）をモータＭに対して出力させると共に，モータＭに対する前記検査信号の入力によって非通電相に発生した逆起電圧を，前記停止位置検出手段２０にサンプリングさせる。
【００６９】
(5-2) 起動制御手段
起動制御手段５２は，モータＭの起動を行うために必要な各部の制御を行うもので，モータＭの起動が指令されると，モータＭの起動に先立って該モータＭにおける回転子の停止位置の検出を前述の停止位置検出手段２０に行わせると共に，前記停止位置検出手段２０によって検出された停止位置に従い，この停止位置に対応した，最適な通電パターンによるモータＭの起動を前記ＰＷＭ出力制御手段５４に行わせる。
【００７０】
(5-3) 運転制御手段
運転制御手段５３は，起動後のモータＭを運転するために必要な各部の制御を行うもので，前述の回転位置検出手段３０に回転子の回転位置を検出させると共に，回転位置検出手段３０による回転位置の検出結果に基づいて，検出された回転位置に対応した，通電パターンの切り換え等の制御を前記ＰＷＭ出力制御手段５４に行わせる。
【００７１】
(5-4) ＰＷＭ出力制御手段
ＰＷＭ出力制御手段５４は，後述するＰＷＭインバータ４０を制御するもので，前述したサンプリング制御手段５１，起動制御手段５２及び運転制御手段５３における制御に対応して，後述するＰＷＭインバータ４０に所望の通電方向，通電パターンの電気信号を生成させてモータＭに出力させる。
【００７２】
（６）ＰＷＭインバータ
ＰＷＭインバータ４０は，モータＭに対して入力される電気信号を可変とするもので，前述した制御手段５０に設けられたＰＷＭ出力制御手段５４からの制御信号に従って，対応した通電方向，通電パターンの電気信号を生成して，モータＭに出力する。
【００７３】
２．動作説明
次に，前記構成の本発明の駆動制御装置１による，モータＭの駆動制御方法について以下説明する。
【００７４】
（１）回転子の各停止位置における逆起電圧のサンプリング
本工程では，モータＭの起動時において行われる回転子の停止位置を検出する際に，停止位置の判定基準となるデータ（「基準停止位置データ）をサンプリングする工程である（図４参照）。
【００７５】
モータＭの回転子を所定の停止位置ｎに停止させてサンプリングの開始を指令すると，この停止位置ｎにおける基準停止位置データの取得が開始される。
【００７６】
制御手段５０において実現されるサンプリング制御手段５１は，ＰＷＭ出力制御手段５４に対し検査信号の出力を指令し，ＰＷＭ出力制御手段５４は，ＰＷＭインバータ４０にサンプリングのために必要な検査信号を生成させ，出力させる。
【００７７】
ＰＷＭインバータ４０より出力された検査信号は，所定の停止位置で回転子を停止しているモータＭに入力され，モータＭの非通電相である固定子巻線に生じた逆起電圧が，増幅器１０を介して停止位置検出手段２０に入力される。
【００７８】
前述のＰＷＭインバータ４０が出力する前述の検査信号は，停止した状態のモータＭに対し，先ず，Ｕ相からＶ相に通電を行う。この検査信号の入力により，非通電相であるＷ相の固定子巻線に生じた逆起電圧が，増幅器１０を介して停止位置検出手段２０に入力され，Ｗ相の逆起電圧のサンプリングが行われる。
【００７９】
同様にして，モータＭには，Ｖ相からＷ相，Ｗ相からＵ相に順次通電が行われ，このときの非通電相であるＵ相，Ｖ相における逆起電圧のサンプリングがそれぞれ行われる。
【００８０】
このようにしてサンプリングされた各非通電相の逆起電圧は，必要に応じて後述するように所定の特徴点に従って分類され，記憶手段２１に記憶される。
【００８１】
サンプリングに際し，前記モータＭに対して入力される検査信号は，回転子が反応（回転）しない通電時間の信号であり，本実施形態にあっては，前述の回転子が反応しない通電時間として，２８８μS幅のパルス波形を入力したが，入力時間は前述のように回転子が反応しない範囲であればこれに限定されない。
【００８２】
また，前述した各相に対する通電順についても，上記の例に限定されず，Ｗ，Ｕ，Ｖの各相の固定子巻線における非通電時の逆起電力が測定できれば良く，前述した順序に限定されるものでなく，また，逆方向の通電としても良い。
【００８３】
以上のようにして，モータＭの各相に対して所定の通電方向で通電が行われると，非通電相の固定子巻線に逆起電圧が発生し，この逆起電力を監視する停止位置検出手段２０には，増幅器１０を介して増幅された逆起電圧が入力される。
【００８４】
このようにして停止位置検出手段２０に入力された非通電相Ｗ，Ｕ，Ｖの逆起電力は，Ａ／Ｄコンバータ２２，２３，２４でデジタル変換され，制御手段５０のサンプリング制御手段５１は，停止位置検出手段２０でデジタル変換された逆起電圧を，検査信号の通電遮断後，所定の時間毎に複数ポイントで測定し，この測定結果を記憶手段２１に記憶させる。
【００８５】
本実施形態にあっては，通電遮断後，１μS，１０μS，３０μS，５０μSの４ポイントにおける逆起電圧をそれぞれサンプリングした。
【００８６】
このような逆起電圧のサンプリングを，前述のようにＵ相からＶ相に対する通電，Ｖ相からＷ相に対する通電，及びＷ相からＵ相に対する通電毎にそれぞれ行い，取得した逆起電圧を記憶手段２１に記憶すると，回転子を次の停止位置に回転させ，同様の作業を繰り返し，回転子の停止位置の全てについて同様のサンプリングを行い，全ての停止位置についてのサンプリングが終了すると，基準停止位置データのサンプリングが終了する。
【００８７】
回転子の停止位置数は，モータＭの固定子巻線数によって決まり，モータが備える固定子巻線数の２倍の停止位置を有するが，停止位置としては３６０度全てについて認識する必要はなく，機械角１８０度の範囲で認識すればよい。
【００８８】
本実施形態において今回使用したモータＭは，固定子巻線を２４個備えたモータで，回転子を固定子巻線の配置に合わせて７．５度毎に３６０度の範囲で計４８箇所の停止位置を持つ。サンプリングは，このうちの機械角１８０度の範囲（２４箇所の停止位置）で行い，かつ，各固定子巻線に対する通電方向を一方向のみとした。
【００８９】
このようにして記憶された基準停止位置データは，前述の記憶手段に検索可能に記憶されると共に，この基準停止位置データの取得を行った回転子の停止位置，及びこの回転子の停止位置における起動通電パターンと関連付けて記憶する。
【００９０】
なお，サンプリングされた基準停止位置データは，所定の特徴点に従ってこれを分類し，この特徴点と関連付けて記憶することが好ましく，必要な場合にはこの特徴点を係数などに変換して記憶しても良く，また，これらのいずれともに記憶するものとしても良い。
【００９１】
以上のようにして取得された基準停止位置データの例を，表１及び表２に示す。
【００９２】
なお，表において，各サンプルは，通電遮断後１μS（サンプルＮＯ．１），１０μS（サンプルＮＯ．２），３０μS（サンプルＮＯ．３），５０μS（サンプルＮＯ．４）における逆起電圧である。
【００９３】
【表１】
2008141897.tif 000003
【００９４】
本実施形態にあっては，前述した２４の停止位置に対応した各基準停止位置データを，その特徴点に従って４組毎に６グループに分類すると共に，この６グループをさらに２組毎の２つのサブグループに分類して，前記記憶手段２１に記憶させている。
【００９５】
上記６つのグループは，サンプル１（通電遮断後１μSで取得した逆起電圧）におけるＶ，Ｗ，Ｕの各相の逆起電圧の大，中，小の組合せに基づいて６類型に分類したものであり，このようにして各基準停止位置データを分類した状態を表２に示す。
【００９６】
【表２】
2008141897.tif 000004
【００９７】
また，各グループを２つに分類した前述のサブグループは，各グループ内の基準データにおけるＶ，Ｗ，Ｕ相の逆起電圧の平均値を，所定の閾値に基づいて大，小に二分類したものである。
【００９８】
一例として，表３は，上記各グループに分類された基準停止位置データ中，逆起電圧の相対比が「中」である非通電相におけるサンプル１，２の平均値を算出し，この平均値の大小関係に従って４つの基準停止位置データに，第１位（平均値最大）から第４位（平均値最小）迄の順列を付け，第２位の基準停止位置データにおける前記平均値と，第３位の基準停止位置データにおける前記平均値の中間の値を閾値として，各グループに属する４つの基準停止位置データを，さらに２組のサブグループに分類したものである。
【００９９】
【表３】
2008141897.tif 000005
【０１００】
表３中の停止位置１，２，１３，１４を含むグループ（グループ１）における前記サブグループの分類方法を例に取り説明すると，停止位置１，２，１３，１４における逆起電圧の平均値（サンプル１，２についての平均値）は，平均値136.25である停止位置１３で最大(順位１)で，停止位置１(平均128.75；順位２)，停止位置１４(平均107；順位３)の順で平均値が低くなり，停止位置２(平均97.5)で最小（順位４）となっている。
【０１０１】
そして，この４つの基準停止位置データを，順位３の停止位置１４(平均107)と，順位２の停止位置１(平均128.75)の中間の値（117.875）を閾値として２つのサブグループに分類した。
【０１０２】
もっとも，制御対象とするモータの固定子巻線数が少なく，検出すべき回転子の停止位置が比較的少ない場合（例えば巻線数６以下）では，基準停止位置データのグループ分け，サブグループ分けのいずれかを行わずに，記憶手段に記憶させるものとしても良い。
【０１０３】
なお，以上のように分類された各サブグループに属する基準停止位置データは，全てのサンプルを加算して得た合計値が求められていると共に，１つのサブグループに属する基準停止位置データの合計値の中間の値がそれぞれ閾値として求められ，後述するように，判定対象停止位置データの全てのサンプルの合計値と，前記閾値との大小を比較して，判定対象停止位置データが，サブグループ内のいずれの基準停止位置データに対応するかを判定可能としている。
【０１０４】
このような，各サブグループ内における閾値の設定例を，表４に示す。
【０１０５】
【表４】
2008141897.tif 000006
【０１０６】
（２）モータの起動制御
(2-1) モータの停止位置の検出
モータＭの起動は，停止状態において，回転子の停止位置を検出することから先ず行われる（図５参照）。
【０１０７】
モータの起動指令により，制御手段５０において実現される起動制御手段５２は，ＰＷＭ出力制御手段５４に検査信号の出力を指令し，この指令を受けＰＷＭ出力制御手段５４は，ＰＷＭインバータ４０に検査信号の生成と出力を行わせる。
【０１０８】
出力される検査信号は，前述した基準停止位置データのサンプリングの際にモータＭに入力した検査信号と同様のものであり，回転子が反応しない程度の比較的短時間（本実施形態にあっては２８８μS幅）の信号を，Ｕ相からＶ相，次いでＶ相からＷ相，Ｗ相からＵ相に順次通電する。
【０１０９】
このようにして，前記検査信号の入力により各非通電相で発生した逆起電圧は，増幅器１０を介して停止位置検出手段２０に入力され，逆起電圧の入力を受けた停止位置検出手段２０は，Ａ／Ｄコンバータによって，受信した逆起電圧をデジタル変換すると共に，前述のサンプリングの場合と同様の方法により複数ポイント（本実施形態にあっては，通電遮断後１μS，１０μS，３０μS，５０μSの４ポイント）における逆起電圧が取得されると共に，この取得された逆起電圧を判定対象停止位置データとして，例えば前述の記憶手段２１に一時的に記憶させる。
【０１１０】
停止位置検出手段２０が判定対象停止位置データを取得すると，起動制御手段５２は，予め記憶手段２１に記憶した前述の基準停止位置データ中より，判定対象停止位置データに対応する基準停止位置データを検索して抽出する。
【０１１１】
そして，この抽出された基準停止位置データと関連付けて記憶されている停止位置を，回転子の現在の停止位置であると判定すると共に，この停止位置に対応する起動通電パターンによるモータＭの起動を行う（図１２参照）。
【０１１２】
このように，本実施形態にあっては２８８μSの間通電を行い、非通電相に確実に逆起電圧が発生するようにしていると共に，停止位置検出時に非通相の逆起電圧が未発生状態の場合には，リトライ動作（検査信号の出力と停止位置の検出の再試行）を行い，再試行によっても停止位置を検出することができない場合には，始動動作を停止する。
【０１１３】
このような回転子の停止位置の検出は，本実施形態にあっては，前述したように基準停止位置データをその特徴に従ってグループ及びサブグループに分類して記憶させておき，判定対象停止位置データについても同様の特徴付けを行い，この特徴に対応したグループ及びサブグループを抽出し，抽出されたサブグループに属する基準停止位置データと判定対象停止位置データとを比較して，対応する基準停止位置データの特定を行うものとしている。
【０１１４】
このように，所定の特徴付けに従って，判定対象停止位置データが属するグループ及びサブグループを抽出することで，基準停止位置データの全てと判定対象停止位置データとを直接比較する必要がなく，判定対象停止位置データに基づくモータの停止位置の検出を短時間で完了することができ，モータの起動時間を短縮できる。特に，制御対象とするモータの固定子巻線数が２４と比較的多い本実施形態にあっては前述の特徴点に基づく停止位置の検出は有効である。
【０１１５】
このような，特徴付けによる停止位置の検出において，本実施形態にあっては，図５〜１１に示すように，判定対象停止位置データと基準停止位置データとの比較を３段階に分けて行っており，このうちの第１段目の比較では，判定対象停止位置データを，非通電相であるＷ，Ｕ，Ｖ相の逆起電圧を大，中，小の組合せパターンによって類別した，前述の６グループのいずれに属するかに類別することにより行う（図５及び表２参照）。
【０１１６】
このようにして，判定対象停止位置データが，６つにグループ分けされた基準停止位置データのいずれの類型に属するかを判別することにより，２４種類ある基準停止位置データのうちの４種類にまで絞り込むことが可能である。
【０１１７】
前述の基準停止位置データの６つのグループは，前述したようにそれぞれ２つのサブグループに分類されており，第２段目の判別では，判定対象停止位置データが，前記第１段目の判別において絞り込まれた１グループ中の，いずれのサブグループに属するかを判別する（図６〜１１及び表３参照）。
【０１１８】
表３に示したように，前記サブグループでは，基準停止位置データを構成する逆起電圧中，所定の基準に従って選択された１相における平均値を，所定の閾値に対する大小関係によって，４種類の基準停止位置データが２個１組の２つのサブグループに分類されている。
【０１１９】
一例として，表３中の停止位置１，２，１３，１４を含むグループ（グループ１）では，前述したように停止位置１４(平均107)と，停止位置１(平均128.75)の中間の値（117.875）を閾値として，停止位置１３及び停止位置１を含むサブグループ１−１と，停止位置１４と停止位置２を含むサブグループ１−２という，２つのサブグループに分類されており，判定対象停止位置データの平均値（サンプル１，２の平均値）を前記中間の値(117.875)と比較して，判定対象停止位置データの平均値が，前記中間の値未満のときには，停止位置２，１４の属するサブグループ１−２に絞り込みが行われ，また，前記中間の値以上であるときには，停止位置１，１３の属するサブグループ１−１に絞り込みが行われる。
【０１２０】
なお，表３に示した実施形態にあっては，基準停止位置データ中，サンプル１（１μS），サンプル２(５μS)のみの平均を求めているが，４つのサンプル全ての平均を求めても良く，また，サンプルのその他の組合せにより平均を求めるものとしても良い。
【０１２１】
以上のようにして，２個に絞り込まれた基準停止位置データは，第３段目の判別によりさらに１個の基準データに絞り込まれる（図６〜１１及び表４参照）。
【０１２２】
この第３段目の判別では，絞り込まれたサブグループに属する２つの基準停止位置データそれぞれについて，全てのサンプル（サンプル１〜４）における逆起電圧を全て加算し，両合計値の中間の値を閾値として求める。
【０１２３】
一例として，表４における停止位置１（合計1425）と停止位置１３（合計1474）を含むサブグループでは，両数値の中間点（1449.5）を閾値とし，判定対象停止位置データにおけるＵ，Ｗ，Ｖ相における４点（サンプル１〜４）の逆起電圧の合計を前記閾値(1449.5)と比較して，判定対象停止位置データの合計値が，閾値以上であるときは，停止位置１３が停止位置であると判定し，判定対象停止位置データの合計が前記閾値未満である場合には，停止位置１を停止位置であると判定する。
【０１２４】
このようにして，回転子の停止位置が検出されると，起動制御手段５２は，各基準停止位置データと関連付けて記憶されている，該基準停止位置データに対応した最適の起動通電パターンによる通電開始をＰＷＭ出力制御手段５４に対して指令し，この指令を受けたＰＷＭ出力制御手段５４は，ＰＷＭインバータ４０に前記起動通電パターンに対応する起動信号を生成させて，モータに出力させる。
【０１２５】
ＰＷＭ出力制御手段５４は，ＰＷＭインバータ４０を制御して特定された起動時の通電パターンによる通電を比較的狭いパルス幅で開始すると共に，通電開始後，パルス幅を徐々に大きく変化させ，これにより回転子が回転してモータが起動する。
【０１２６】
このように，回転子の停止位置を検出すると共に，この検出された停止位置に対応した，最適な起動時の通電パターンによりモータＭを起動すること，及び，起動時，モータに入力される起動通電パターンのパルス幅を徐々に大きくする制御を行うことにより，モータＭを円滑に起動させることができ，始動時におけるモータの振動発生や起動不良が好適に防止される。
【０１２７】
（３）モータの運転制御及び進角調整
モータＭに対する通電が行われている間，モータの各非通電相の逆起電圧が常時，回転位置検出手段３０により監視され，この非通電相の逆起電圧に基づいて，回転子の回転位置の検出が行われると共に，検出された回転子の回転位置に基づいて，ＰＷＭインバータ４０を介してモータＭに対する通電の制御が行われている。
【０１２８】
回転位置検出手段３０による回転子の回転位置の検出及び進角調整を説明するために，図１３に基づいて，各相の固定子巻線に生じる電圧の変化について説明すると，モータＭの回転時におけるＵ，Ｖ，Ｗ各相の電圧波形を模式的に示した図１３において，図中斜線部分が，通電遮断後，再度通電が開始される迄の各相の固定子巻線（非通電相）における逆起電力の発生状態である。
【０１２９】
従来の駆動制御では，非通電相の逆起電圧に基づいて，この逆起電圧が中点電圧と交差する点（ゼロクロスポイント）を検出し，このゼロクロスポイントによって回転子の回転位置を検出，すなわち，ゼロクロスポイントの検出情報を，通電方向の切り換えのトリガーとしていたのに対し，本発明では，前述のゼロクロスポイントを検出するのではなく，非通電相の逆起電圧の変化の状態を示す，図中斜線で示した傾斜上の任意の点を検出ポイントとし，この検出ポイントの検出情報を通電パターンの制御に使用した。
【０１３０】
このように，本発明では，図中に斜線で示した傾斜部分上における任意の点を検出ポイントとすることで，検出ポイントを図中に斜線で示す範囲内において移動させることが可能となり（図１３中の矢印参照），センサレスによる回転位置の検出を行うものでありながら，進角調整が可能となった。
【０１３１】
このような非通電相の逆起電圧は，各相に対する通電方向に対応して，通電遮断後，電圧が上昇する変化と，下降する変化の二種類があり，両傾斜部分上の任意の点を検出ポイントとした検出を可能とするために，本発明の駆動制御装置では，前述の回転位置検出手段に対してＵ，Ｖ，Ｗの各相の固定子巻線の電圧を入力すると共に，入力された電圧を第１基準電圧と比較する比較器と，第２基準電圧と比較する比較器とをそれぞれ設けている。
【０１３２】
各比較器に接続された第１，第２の基準電圧源は，制御回路に設けた運転制御手段からの制御信号に従って，基準電圧を可変に構成されており，これにより前述の傾斜部における電圧の変化の範囲内において，回転子の回転位置の測定ポイントを移動させることができるよう構成されている。
【０１３３】
従って，傾斜部における電圧変化の範囲内において，起動時の第１基準電圧を高く，第２基準電圧を低く設定（図１３中，右寄り）しておき，回転子の回転数の上昇に伴い，第１の基準電圧についてはこれを低く，第２の基準電圧についてはこれを高くするように設定を変更（図１３中，左よりに移行）することで，回転子の回転位置検出ポイントを回転子の回転方向とは逆方向（図１３中の左側）に移動させて先取りすることができ，これにより回転子の回転数上昇に伴う通電方向の切り換えタイミング等に遅れが生じることを防止する，進角調整を行うことが可能となる。
【０１３４】
回転位置検出手段の比較器では，図１３に示すような回転子の各回転位置による電圧の変化に応じて，そのときの非通電相電位を第１基準電圧，第２基準電圧のいずれによって２値化すればよいかが予め制御回路により場合分けされており，この場合分けに従って判定を行う。
【０１３５】
制御手段５０において実現される運転制御手段５３は，回転位置検出手段３０のセレクタ３３に対し，比較器の出力信号を，前記第１基準電圧との比較結果と，前記第２基準電圧との比較結果に選択をさせて出力させ，セレクタ３３によって選択された比較結果に従って，回転子の回転位置の検出結果を得ると共に，この検出結果に従って，ＰＷＭ出力制御手段５４を介してＰＷＭインバータ４０より出力する通電パターンの切換を行い，モータが回転している間，回転子の回転位置の監視と，検出された回転位置に基づく通電パターンの切換とを繰り返す（図１２参照）。
【産業上の利用可能性】
【０１３６】
以上説明した本発明のモータの駆動制御方法及び駆動制御装置は，センサレスタイプの位置検出機構を備えたＤＣブラシレスモータの駆動制御全般に広く適用することができ，一例としてファンモータやポンプモータの制御に使用することができる。
【０１３７】
特に，起動時におけるモータの円滑かつ安定した回転を得ることができると共に，進角調整を可能とした結果，使用回転域を低速から高速に至る迄，幅広く取ることができると共に，消費電力を抑えて省電力化を図ることができることができた。
【図面の簡単な説明】
【０１３８】
【図１】本発明の駆動制御装置の説明図。
【図２】停止位置検出手段の説明図。
【図３】回転位置検出手段の説明図。
【図４】基準停止位置データのサンプリングフロー図。
【図５】停止位置検出（第１段階）のフロー図。
【図６】停止位置検出（グループ１の第２，第３段階）のフロー図。
【図７】停止位置検出（グループ２の第２，第３段階）のフロー図。
【図８】停止位置検出（グループ３の第２，第３段階）のフロー図。
【図９】停止位置検出（グループ４の第２，第３段階）のフロー図。
【図１０】停止位置検出（グループ５の第２，第３段階）のフロー図。
【図１１】停止位置検出（グループ６の第２，第３段階）のフロー図。
【図１２】モータの始動−運転制御フロー図。
【図１３】モータの各相における電圧変化の状態を示した模式図。
【符号の説明】
【０１３９】
１  駆動制御装置
１０  増幅器
１１〜１３  ＯＰアンプ
２０  停止位置検出手段
２１  記憶手段（メモリ又はレジスタ）
２２〜２４  Ａ／Ｄコンバータ
３０  回転位置検出手段
３１ａ〜３１ｃ，３２ａ〜３２ｃ  比較器（ＯＰアンプ）
３３  セレクタ
３４  第１基準電圧発生源
３５  第２基準電圧発生源
４０  ＰＷＭインバータ
５０  制御手段
５１  サンプリング制御手段
５２  起動制御手段
５３  運転制御手段
５４  ＰＷＭ出力制御手段
【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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