(57)【要約】【課題】センサレス方式の３相ブラシレスモータを、極力迅速に、しかも、確実に起動することを目的とする。【解決手段】起動指令が発生したときに、起動前通電制御により、ロータの感応時間より短い間隔で通電方向を切り換えて、Ｙ結線された起動対象のセンサレス方式の３相ブラシレスモータにパルス電流を順に通電し、この通電中にモータの非通電相巻線の電圧の中性点電圧に対する高低を判別して各通電方向の非通電相電圧情報を形成し、基準情報テーブルに保持されたモータのロータ位置毎の基準電圧情報から、起動指令が発生したときの非通電相電圧情報に一致する基準電圧情報を検出し、その情報のロータ位置から、起動指令が発生したときのロータ位置を検出し、この検出に基づいてモータの起動の通電方向を迅速かつ確実に決定し、決定した通電方向にモータを強制通電して起動する。【選択図】        図２
2004364473.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
起動指令が発生したときに、起動前通電制御により、Ｙ結線された起動対象のセンサレス方式の３相ブラシレスモータに、ロータの感応時間より短い間隔で通電方向を切り換えて、Ｕ相の巻線からＶ相の巻線、Ｖ相の巻線からＷ相の巻線、Ｗ相の巻線からＵ相の巻線の向きのパルス電流を順に通電し、前記各パルス電流の通電中に前記３相ブラシレスモータの非通電相巻線の電圧の前記Ｙ結線の中性点電圧に対する高低を判別して各通電方向の判別結果からなる非通電相電圧情報を形成し、
基準情報テーブルに保持された前記３相ブラシレスモータの複数のロータ位置それぞれでの前記非通電相電圧情報からなるロータ位置毎の基準電圧情報から、前記起動指令が発生したときの前記非通電相電圧情報に一致する前記基準電圧情報を検出し、検出した前記基準電圧情報のロータ位置を、前記起動指令が発生したときのロータ位置として検出し、
該検出に基づいて前記３相ブラシレスモータの起動の通電方向を決定し、決定した通電方向に前記３相ブラシレスモータを強制通電して起動することを特徴とするモータ起動方法。
【請求項２】
決定した通電方向の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、起動前制御に戻して起動の通電方向を再決定し、起動対象のセンサレス方式の３相ブラシレスモータを再起動することを特徴とする請求項１に記載のモータ起動方法。
【請求項３】
起動対象のセンサレス方式の３相ブラシレスモータが車両の燃料ポンプの駆動モータであって、起動指令が前記車両のエンジンスタートによって発生することを特徴とする請求項１または２に記載のモータ起動方法。
【請求項４】
起動指令の発生により、Ｙ結線された起動対象のセンサレス方式の３相ブラシレスモータに、ロータの感応時間より短い間隔で通電方向を切り換えて、Ｕ相の巻線からＶ相の巻線、Ｖ相の巻線からＷ相の巻線、Ｗ相の巻線からＵ相の巻線にパルス電流を順に通電する起動前通電制御手段と、
前記各パルス電流の通電中に前記３相ブラシレスモータの非通電相巻線の電圧の前記Ｙ結線の中性点電圧に対する高低を判別して各通電方向の判別結果からなる非通電相電圧情報を形成する起動前電圧判別手段と、
前記３相ブラシレスモータの複数のロータ位置それぞれでの前記非通電相電圧情報からなるロータ位置毎の基準電圧情報を保持した基準情報テーブルと、
該テーブルの前記ロータ位置毎の基準電圧情報から、前記起動指令が発生したときの前記非通電相電圧情報に一致する前記基準電圧情報を検出し、検出した前記基準電圧情報のロータ位置を、前記起動指令が発生したときのロータ位置として検出するロータ位置検出手段と、
該ロータ位置検出手段の検出に基づいて前記３相ブラシレスモータの起動の通電方向を決定し、決定した通電方向に前記３相ブラシレスモータを強制通電して起動する起動通電制御手段とを備えたことを特徴とするモータ起動装置。
【請求項５】
起動通電制御手段の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、前記強制通電から前記起動前通電制御手段による前記各パルス電流の通電に戻して起動の通電方向を再決定し、起動対象のセンサレス方式の３相ブラシレスモータを再起動する再起動制御手段を備えたことを特徴とする請求項４に記載のモータ起動装置。
【請求項６】
起動対象のセンサレス方式の３相ブラシレスモータが車両の燃料ポンプの駆動モータであって、起動指令が前記車両のエンジンスタートによって発生することを特徴とする請求項４または５に記載のモータ起動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、センサレス方式の３相ブラシレスモータを起動するモータ起動方法及びモータ起動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両の燃料ポンプの駆動モータには、ブラシと整流子（コミュテータ）を有する、いわゆるブラシ付の直流モータが用いられる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
そして、前記の燃料ポンプの駆動モータだけでなく、水中ポンプの駆動モータ等の液体に浸漬された状態で使用される種々の機器・装置の駆動や制御のモータには、ブラシ付の直流モータが多用される。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−３３６６３０号公報（第４頁、図３）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来のブラシ付の直流モータは、ブラシ等の磨耗が生じるため、運用中に頻繁に保守作業をする必要がある。
【０００６】
また、前記の磨耗によって生じた粉塵がモータ等に付着して故障が発生する問題もある。
【０００７】
さらに、火花雑音が発生し、周辺の電子機器等に悪影響を与える問題もある。
【０００８】
そこで、ブラシ付の直流モータに代えて、ブラシレスＤＣサーボモータ（３相永久磁石同期モータ）に代表される３相ブラシレスモータを、車両の燃料ポンプの駆動モータ等に用いることが考えられる。
【０００９】
この３相ブラシレスモータは、ブラシがなく、その保守が不要で、粉塵による故障の発生がなく、火花雑音が発生することもない。
【００１０】
しかしながら、この種の３相ブラシレスモータを駆動するため、電磁式、光学式等の位置センサを設けてそのロータ位置を検出し、この検出に基づき、３相巻線の通電方向を切り換えようとすると、位置センサがコイル、ホール素子等の電気・電子部品からなり、その電気特性の変動防止、腐食防止等を図るため、少なくともモータの位置センサ部分を液密な構造にして位置センサを燃料油等から防護する必要が生じ、極めて高価になり、実用的でない。
【００１１】
そこで、この種の３相ブラシレスモータを、位置センサを設けることなく、センサレス方式で用いることが考えられるが、この場合、ロータ位置をどのように検出して起動するかが重要な問題であり、とくに、前記の燃料ポンプの駆動モータ等として用いる場合は、起動の失敗が重大事故にも結びつくことから、極力迅速に、しかも、確実に、起動する必要がある。
【００１２】
そして、センサレス方式の３相ブラシレスモータを起動する最適な構成は、発明されていない。
【００１３】
本発明は、センサレス方式の３相ブラシレスモータを、極力迅速に、しかも、確実に起動することを目的とし、とくに、この種のセンサレス方式の３相ブラシレスモータを車両の燃料ポンプの駆動モータ等として用いる場合に好適なモータ起動方法及びモータ起動装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために、本発明のモータ起動方法は、起動指令が発生したときに、起動前通電制御により、Ｙ結線された起動対象のセンサレス方式の３相ブラシレスモータに、ロータの感応時間より短い間隔で通電方向を切り換えて、Ｕ相の巻線からＶ相の巻線、Ｖ相の巻線からＷ相の巻線、Ｗ相の巻線からＵ相の巻線の向きのパルス電流を順に通電し、前記各パルス電流の通電中に前記３相ブラシレスモータの非通電相巻線の電圧の前記Ｙ結線の中点電圧に対する高低を判別して各通電方向の判別結果からなる非通電相電圧情報を形成し、基準情報テーブルに保持された前記３相ブラシレスモータの複数のロータ位置それぞれでの前記非通電相電圧情報からなるロータ位置毎の基準電圧情報から、前記起動指令が発生したときの前記非通電相電圧情報に一致する前記基準電圧情報を検出し、検出した前記基準電圧情報のロータ位置を、前記起動指令が発生したときのロータ位置として検出し、該検出に基づいて前記３相ブラシレスモータの起動の通電方向を決定し、決定した通電方向に前記３相ブラシレスモータを強制通電して起動することを特徴としている（請求項１）。
【００１５】
また、本発明のモータ起動装置は、起動指令の発生により、Ｙ結線された起動対象のセンサレス方式の３相ブラシレスモータに、ロータの感応時間より短い間隔で通電方向を切り換えて、Ｕ相の巻線からＶ相の巻線、Ｖ相の巻線からＷ相の巻線、Ｗ相の巻線からＵ相の巻線にパルス電流を順に通電する起動前通電制御手段と、前記各パルス電流の通電中に前記３相ブラシレスモータの非通電相巻線の電圧の前記Ｙ結線の中性点電圧に対する高低を判別して各通電方向の判別結果からなる非通電相電圧情報を形成する起動前電圧判別手段と、前記３相ブラシレスモータの複数のロータ位置それぞれでの前記非通電相電圧情報からなるロータ位置毎の基準電圧情報を保持した基準情報テーブルと、該テーブルの前記ロータ位置毎の基準電圧情報から、前記起動指令が発生したときの前記非通電相電圧情報に一致する前記基準電圧情報を検出し、検出した前記基準電圧情報のロータ位置を、前記起動指令が発生したときのロータ位置として検出するロータ位置検出手段と、該ロータ位置検出手段の検出に基づいて前記３相ブラシレスモータの起動の通電方向を決定し、決定した通電方向に前記３相ブラシレスモータを強制通電して起動する起動通電制御手段とを備えたことを特徴としている（請求項４）。
【００１６】
これらの構成によれば、起動対象のセンサレス方式の３相ブラシレスモータの起動指令が発生すると、ロータが回転しない微小時間ずつ、モータのＵ相の巻線からＶ相の巻線、Ｖ相の巻線からＷ相の巻線、Ｗ相の巻線からＵ相の巻線の向きのパルス電流が順に通電され、Ｕ相からＶ相の通電時はＷ相の電圧、Ｖ相からＷ相の通電時はＵ相の電圧、Ｗ相からＵ相通電時はＶ相の電圧それぞれの中性点電圧に対する高低を判別して、判別結果の非通電相電圧情報が形成される。
【００１７】
つぎに、基準情報テーブルに保持された複数ロータ位置の基準電圧情報から、起動指令が発生したときの非通電相電圧情報に一致する基準電圧情報が検出され、その基準電圧情報から起動のロータ位置が検出される。
【００１８】
そして、この検出に基づいて起動の通電方向が決定され、決定された通電方向にモータが強制通電されて起動される。
【００１９】
この場合、起動指令が発生したときに、起動のロータ位置が、短時間に、かつ、正確に検出され、この検出に基づき、起動対象のセンサレス方式の３相ブラシレスモータが、極力迅速に、しかも、確実に起動され、主として液体に浸漬されて使用されるこの種のセンサレス方式の３相ブラシレスモータの起動の最適な構成が提供される。
【００２０】
つぎに、本発明のモータ起動方法は、決定した通電方向の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、起動前制御に戻して起動の通電方向を再決定し、起動対象のセンサレス方式の３相ブラシレスモータを再起動することを特徴としている（請求項２）。
【００２１】
また、本発明のモータ起動装置は、起動通電制御手段の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、前記強制通電から前記起動前通電制御手段による前記各パルス電流の通電に戻して起動の通電方向を再決定し、起動対象のセンサレス方式の３相ブラシレスモータを再起動する再起動制御手段を備えたことを特徴としている（請求項５）。
【００２２】
これらの構成によれば、起動指令が発生したときに、何らかの原因で起動のロータ位置の最初の検出に基づく起動失敗が発生すると、ロータ位置が再検出されて起動の通電方向が再決定され、この再決定に基づき、起動対象のセンサレス方式の３相ブラシレスモータが再起動されて一層確実に起動される。
【００２３】
そして、起動対象のセンサレス方式の３相ブラシレスモータが車両の燃料ポンプの駆動モータであって、起動指令が前記車両のエンジンスタートによって発生することにより（請求項３、６）、ブラシの保守が不要で粉塵による故障や火花雑音のない３相ブラシレスモータを用いた車両の燃料ポンプの信頼性の高い駆動が実現する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
起動対象のセンサレス方式の３相ブラシレスモータが車両の燃料ポンプの駆動モータであって、起動指令が車両のエンジンスタートによって発生する場合に適用した本発明の一実施形態について、図１及び図２を参照して説明する。
【００２５】
図１はモータ起動装置を含む起動対象モータの駆動装置のブロック図、図２はその動作説明用のフローチャートである。
【００２６】
図１の起動対象モータ１は車両の燃料ポンプの駆動モータであって、ブラシレスＤＣサーボモータからなり、Ｙ結線された中性点非接地又は中性点接地の３相Ｕ、Ｖ、Ｗの巻線（電機子巻線）１ｕ、１ｖ、１ｗ及び永久磁石（マグネット）のロータを備え、通常運転中は、３相バイポーラブリッジ構成のＰＷＭインバータ２からモータ１の各相の巻線端子ｕ、ｖ、ｗに、例えば１２０度通電の矩形波駆動方式でバイポーラ（交番）のパルス電流が通流して回転する。
【００２７】
また、モータ１、インバータ２を除く図１の各部は、この実施形態にあっては、マイクロコンピュータからなり、このコンピュータが図２のステップＳ１〜Ｓ１５のモータ駆動制御を実行することにより、そのソフトウエア処理によってつぎの各手段が形成される。
【００２８】
（１）起動前通電制御手段
この手段は図１の発振部５、起動前通電制御部６により構成され、起動指令の発生により、モータ１のロータ感応時間より短い間隔で通電方向を切り換えて、モータ１のＵ相の巻線１ｕからＶ相の巻線１ｖ、Ｖ相の巻線１ｖからＷ相の巻線１ｗ、Ｗ相の巻線１ｗからＵ相の巻線１ｕにパルス電流を順に通電する。
【００２９】
（２）起動前電圧判別手段
この手段は図１の微小電圧検出部９、判別部１０により構成され、各パルス電流の通電中にモータ１の非通電相巻線の電圧のＹ結線の中性点電圧に対する高低を判別して各通電方向の判別結果からなる非通電相電圧情報を形成する。
【００３０】
（３）ロータ位置検出手段
この手段は図１のロータ位置検出部１１により構成され、基準情報テーブル１２のロータ位置毎の基準電圧情報から、起動指令が発生したときの非通電相電圧情報に一致する基準電圧情報を検出し、検出した基準電圧情報のロータ位置を、起動指令が発生したときのロータ位置として検出する。
【００３１】
（４）起動通電制御手段
この手段は図１の起動通電決定部１３、起動通電制御部１４により構成され、ロータ位置検出手段の検出に基づいてモータ１の起動の通電方向を決定し、決定した通電方向にモータ１を強制通電して起動する。
【００３２】
（５）再起動制御手段
この手段は図１の逆起電圧検出部１５及び前記の起動前通電制御手段、起動前電圧判別手段、ロータ位置検出手段、起動通電制御手段により構成され、起動通電制御手段の強制通電によって、非通電巻線が逆起電圧の未発生状態になるときに、すなわち、非通電巻線が所定の時間内に逆起電圧の発生状態にならないときに、強制通電から起動前通電制御手段による各パルス電流の通電に戻して起動の通電方向を再決定し、モータ１を再起動する。
【００３３】
そして、モータ１の起動時、起動指令としての車両のエンジンスタートが発生し、イグニッションオン信号が起動指令入力端子３からオアゲート４を介して発振部５に入力されると、図２のステップＳ１を肯定（ＹＥＳ）で通過して発振部５が動作し、モータ１のロータの感応時間より短い間隔、具体的には１ミリ秒（ｍｓ）以下の所定間隔（周期）τで起動前準備のタイミングパルスを３回出力する。
【００３４】
なお、１回目のタイミングパルスは、発振部５の動作開始直後に発生し、２回目、３回目のタイミングパルスは、１回目のタイミングパルスからτ後、２τ後それぞれに発生する。
【００３５】
また、発振部５は、タイミングパルスを３回発生すると、再起動指令又は新たな起動指令の入力待ちの状態になる。
【００３６】
つぎに、発振部５のタイミングパルスが起動前通電制御部６に入力され、この制御部６は、予め設定されたシーケンス動作によってステップＳ２〜Ｓ４を実行し、モータ１の通電方向を、タイミングパルスの入力毎に、Ｕ相の巻線１ｕからＶ相の巻線１ｖ、Ｖ相の巻線１ｖからＷ相の巻線１ｗ、Ｗ相の巻線１ｗからＵ相の巻線１ｕの向きに順に切り換えるように、通常運転中の制御周波数より高周波数の数キロヘルツ〜数十キロヘルツの３相通電制御パルスＳａｕ、Ｓａｖ、Ｓａｗを発生する。
【００３７】
これらの通電制御パルスＳａｕ、Ｓａｖ、Ｓａｗが信号加算部７、起動／通常の制御切換部８を介してインバータ２に供給され、モータ１の通電方向が、瞬時τ毎に、モーター１のＵ相の巻線１ｕからＶ相の巻線１ｖ、Ｖ相の巻線１ｖからＷ相の巻線１ｗ、Ｗ相の巻線１ｗからＵ相の巻線１ｕの向きに順に高速に切り換わるように、インバータ２がスイッチングする。
【００３８】
このとき、モータ１は、Ｕ相の巻線１ｕからＶ相の巻線１ｖ、Ｖ相の巻線１ｖからＷ相の巻線１ｗ、Ｗ相の巻線１ｗからＵ相の巻線１ｕの向きの瞬時τずつのパルス電流の通電により、ロータは回転しないが、ロータと磁極の位置関係及び通電方向に基づき、中性点Ｏの電圧Ｖｏ（接地電位に対する電圧）に対して、非通電相（オープン相）巻線に誘起した微小電圧（接地電位に対する電圧）が高低変化する。
【００３９】
このとき、各通電方向の通電に基づく各オープン相巻線の電圧の高、低（Ｈ、Ｌ）の組み合わせから、モータ１のロータ位置（ポジション）が０度、６０度、１２０度、…、３００度の６０度間隔の機械角度のいずれの位置にあるかがわかり、これからモータ１の起動方向を判別できることが、種々の実験等から判明した。
【００４０】
すなわち、前記の６０度間隔の６ポジションを▲１▼〜▲６▼とすると、巻線１ｕから巻線１ｖ（Ｕ→Ｖ）、巻線１ｖから巻線１ｗ（Ｖ→Ｗ）、巻線１ｗから巻線１ｕ（Ｗ→Ｕ）への通電時、オープン相Ｗ、Ｕ、Ｖの巻線１ｗ、１ｕ、１ｖの微小電圧（各巻１ｕ〜１ｗの端部と接地点との間の電圧）の電圧Ｖｏ（中性点Ｏと接地点との電圧）に対するＨ、Ｌは、つぎの表１に示すようになる。
【００４１】
【表１】
2004364473.tif 000003
【００４２】
この表１から明らかなように、オープン相Ｗ、Ｕ、Ｖの巻線１ｗ、１ｕ、１ｖの微小電圧Ｖｗ、Ｖｕ、ＶｖのＨ、Ｌの組み合わせは、ロータ位置によって異なる。
【００４３】
そして、前記のＵ→Ｖ、Ｖ→Ｗ、Ｗ→Ｕの通電に基づくＨ、Ｌの組み合わせ（パターン）がわかれば、表１から起動時のロータ位置を正確に判別することができる。
【００４４】
そこで、起動前通電制御部６は通電制御パルスＳａｕ、Ｓａｖ、Ｓａｗの発生に連動して電圧取り込み・判別のタイミング指令を微小電圧検出部９、判別部１０に出力する。
【００４５】
そして、微小電圧検出部９は図２のステップＳ５を実行し、前記のタイミング指令に基づき、Ｕ→Ｖ、Ｖ→Ｗ、Ｗ→Ｕの通電に基づくオープン相Ｗ、Ｕ、Ｖの前記数キロヘルツ〜数十キロヘルツの周波数で変化する微小な電圧Ｖｗ、Ｖｕ、Ｖｖを、周波数フイルタ処理等で抽出して検出し、順次に取り込むと共に、これらの取り込みに同期して電圧Ｖｏも取り込んで判別部１０に転送する。
【００４６】
この判別部１０は、微小電圧検出部９からの電圧Ｖｗ、Ｖｕ、Ｖｖと電圧Ｖｏとの大きさを比較してオープン相Ｗ、Ｕ、Ｖの電圧Ｖｗ、Ｖｕ、ＶｖのＨ、Ｌを判別し、判別結果のＨ、Ｌの組み合わせからなるオープン相電圧情報（非通電相電圧情報）をロータ位置検出部１１に出力する。
【００４７】
一方、不揮発性のメモリからなる基準情報テーブル１２は、前記表１の各ポジション▲１▼〜▲６▼の通電方向とオープン相Ｗ、Ｕ、Ｖの電圧Ｖｗ、Ｖｕ、Ｖｖの組み合わせとからなるロータ位置毎の基準電圧情報を保持する。
【００４８】
そして、ロータ位置検出部１１は図２のステップＳ６を実行し、基準情報テーブル１２の各ポジションの基準電圧情報から、オープン相の電圧情報に一致するＨ、Ｌパターンのポジションの基準電圧情報を検出し、そのポジションから、起動指令が発生したときのロータ位置を検出し、検出したロータ位置の情報を起動通電決定部１３に出力する。
【００４９】
この決定部１３は図２のステップＳ７を実行し、予め設定された各ロータ位置での起動の通電方向から、検出したロータ位置のときの起動の通電方向を決定し、決定した通電方向の情報を起動通電制御部１４に通知する。
【００５０】
そして、起動通電決定部１３の通知に基づき、起動通電制御部１４は図２のステップＳ８を実行し、通常のＰＷＭ運転周波数の３相通電制御パルスＳｂｕ、Ｓｂｖ、Ｓｂｗを、信号加算部７、切換部８を介してインバータ２に供給し、インバータ２を決定した起動の強制転流の通電状態にスイッチングしてモータ１を起動する。
【００５１】
この強制転流の起動でモータ１のロータが回転すると、オープン相の巻線に、所定のしきい値電圧より大きな逆起電力の電圧（逆起電圧）が発生する。
【００５２】
そして、通常運転の逆起電圧検出部１５は図２のステップＳ９を実行し、モータ１の各相の電圧及び電圧Ｖｏから、前記のしきい値電圧より大きな逆起電圧を検出してモータ１の起動を検知すると、その逆起電圧相の検出通知を通常運転通電制御部１６に供給する。
【００５３】
この通常運転通電制御部１６は図２のステップＳ１０を実行し、例えば、逆起電圧検出部１５から通知された逆起電圧（オープン相）と、起動通電制御部１４の３相制御パルスＳｂｕ、Ｓｂｖ、Ｓｂｗとに基づき、モータ１の回転を維持する３相通電制御パルスＳｃｕ、Ｓｃｖ、Ｓｃｗを形成し、これらのパルスＳｃｕ、Ｓｃｖ、Ｓｃｗを、ＰＷＭ制御部１７に供給する。
【００５４】
このＰＷＭ制御部１７は、３相制御パルスＳｃｕ、Ｓｃｖ、Ｓｃｗに基づいて前記の１２０度通電のＰＷＭ制御パルスＳｄｕ、Ｓｄｖ、Ｓｄｗを形成する。
【００５５】
また、モータ１の起動を検知した逆起電圧検出部１５は、ＰＷＭ制御部１７のＰＷＭ制御パルスＳｄｕ、Ｓｄｖ、Ｓｄｗの形成に同期して切換部８を起動側から通常側に切り換える。
【００５６】
この切り換えに基づき、強制転流の通電制御パルスＳｂｕ、Ｓｂｖ、Ｓｂｗに代えて、ＰＷＭ制御部１７のＰＷＭ制御パルスＳｄｕ、Ｓｄｖ、Ｓｄｗが、切換部８からインバータ２に供給される。
【００５７】
この供給に基づき、インバータ２がＰＷＭ制御パルスＳｄｕ、Ｓｄｖ、Ｓｄｗにしたがってスイッチングし、モータ１の通電方向が、そのロータの回転にしたがってセンサレスで切り換えられ、モータ１が回転して給油ポンプが動作する。
【００５８】
この場合、起動指令であるイグニッションオン信号が発生すると、モータ１の通電方向をＵ→Ｖ、Ｖ→Ｗ、Ｗ→Ｕに３回だけ切り換えて得られたオープン相の電圧のＨ、Ｌパターンから、極力迅速に、しかも、確実に、ロータの位置が検出され、この検出に基づき、センサレス方式でモータ１が起動されて車両のエンジンスタートと同時に給油ポンプが確実に動作する。
【００５９】
以降は、車両のエンジンが停止するまで、図２のステップＳ１０、Ｓ１１のループでモータ１が通常運転され、エンジンが停止すると、ステップＳ１１からステップＳ１２に移行してモータ１を停止し、給油ポンプを止める。
【００６０】
ところで、何らかの原因により、イグニッションオン信号が発生した直後の起動の強制転流の通電ではロータが回転しない事態、すなわち、起動失敗が発生したときは、故障が発生したとして、モータ１を停止状態に保ってもよいが、モータ１が車両の給油ポンプの駆動モータの場合等には、起動の失敗による重大事故の発生等を防止するため、起動指令の発生から予め設定されたモータ起動時間内は、再起動を試みることが要求される。
【００６１】
なお、車両の給油ポンプの駆動モータの場合、前記のモータ起動時間は、例えば１５０ｍｓ以下の適当な時間である。
【００６２】
そして、イグニッションオン信号が発生した直後のオープン相の電圧のＨ、Ｌパターンに基づいて最初に決定した起動の転流通電によっては、モータ１が起動しないときは、逆起電圧検出部１５のオープン相の逆起電圧の未検出に基づき、モータ１を再起動する。
【００６３】
すなわち、通電制御パルスＳｂｕ、Ｓｂｖ、Ｓｂｗの出力に連動して起動通電制御部１３から逆起電圧検出部１５に起動スタートが通知され、この通知から、モータ起動時間より短い起動検出の設定時間内に、逆起電圧検出部１５が前記のしきい値電圧より大きな逆起電圧を検出しないとき、換言すれば、所定の時間内にオープン相の巻線に逆起電圧が発生せず、オープン相の巻線が逆起電圧の未発生状態になるときは、図２のステップＳ９からステップＳ１３を介してステップＳ１４に移行して逆起動電圧検出部１５が再起動指令を発生し、この再起動指令が、オアゲート４を介して発振部５に起動指令の代わりに入力される。
【００６４】
このとき、再起動指令によって発振部５が動作し、再び通電制御パルスＳａｕ、Ｓａｖ、Ｓａｗが発生して前記のＵ→Ｖ、Ｖ→Ｗ、Ｗ→Ｕの通電に基づくＨ、Ｌパターンが検出され、この検出に基づいてロータ位置が再検出され、このロータ位置の再検出に基づいて起動の通電方向が再決定され、この再決定に基づいてモータ１が再起動される。
【００６５】
つぎに、モータ起動時間内はモータ１が起動されるまで前記の再起動がくり返され、モータ起動時間が経過してもモータ１が起動しないときは、ステップＳ１３からステップＳ１５に移行し、逆起電圧検出部１５が再起動指令の出力を停止して故障報知部１８に故障報知を指令し、この指令に基づき、故障報知部１８が画面表示や音声、警報音等でモータ１の故障の発生を報知する。
【００６６】
したがって、モータ起動時間内の再起動により、一層確実にモータ１が起動されて信頼性等が一層向上し、しかも、モータ起動時間内にモータ１が起動しなければ、その旨か報知されて信頼性がさらに一層向上する。
【００６７】
そして、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能であり、例えば、起動対象のセンサレス方式の３相ブラシレスモータは、車両の燃料ポンプの駆動モータのような液体に浸漬されて用いられるか否かにかかわらず、種々の機器、装置のモータであってよく、また、位置センサが設けられていないＹ結線のブラシレスＤＣサーボモータ、ブラシレスＤＣモータ等で構成されていてよい。
【００６８】
さらに、起動指令は、電源投入等で自動的に発生するものであってもよく、手動の操作によって発生するものであってもよい。
【００６９】
つぎに、起動前のＵ→Ｖ、Ｖ→Ｗ、Ｗ→Ｕの通電時間やパルス電流の周波数及びモータ起動時間等は実験等に基づいて適当に設定してよく、各手段の構成も図１のものに限られるものではない。
【００７０】
そして、図１のモータ１、インバータ２を除く各部は、図２と異なるモータ駆動制御のソフトウエア処理で形成されていてもよく、ハードウエア回路で形成されていてもよい。
【００７１】
【発明の効果】
以上のように、請求項１、４に記載の発明によれば、起動対象のセンサレス方式の３相ブラシレスモータの起動指令が発生すると、ロータが回転しない微小時間ずつ、モータのＵ相の巻線からＶ相の巻線、Ｖ相の巻線からＷ相の巻線、Ｗ相の巻線からＵ相の巻線の向きのパルス電流を順に通電し、これらの通電の間に、Ｕ相からＶ相の通電時はＷ相の電圧、Ｖ相からＷ相の通電時はＵ相の電圧、Ｗ相からＵ相通電時はＶ相の電圧それぞれの中性点電圧に対する高低を判別して、判別結果の非通電相電圧情報を形成することができる。
【００７２】
さらに、基準情報テーブルに保持された複数ロータ位置の基準電圧情報から、起動指令が発生したときの非通電相電圧情報に一致する基準電圧情報を検出し、その基準電圧情報から、センサレス方式で起動のロータ位置を検出することができる。
【００７３】
そして、この検出に基づいて起動の通電方向を決定し、決定した通電方向にモータを強制通電して起動することができる。
【００７４】
したがって、起動指令が発生したときに、起動のロータ位置を、センサレス方式で、迅速に、かつ、正確に検出し、この検出に基づき、起動対象のセンサレス方式の３相ブラシレスモータを、極力迅速に、しかも、確実に起動することができ、この種のセンサレス方式の３相ブラシレスモータを起動する最適な構成を提供することができる。
【００７５】
また、請求項２、５に記載の発明によれば、起動指令が発生したときに、何らかの原因でロータ位置の最初の検出に基づく起動失敗が発生しても、この起動失敗によって逆起電圧が発生しないときに、ロータ位置の検出をくり返して起動の通電方向を再決定し、この再決定に基づいて、起動対象のセンサレス方式の３相ブラシレスモータを再起動して一層確実に起動することができる。
【００７６】
さらに、請求項３、６に記載の発明によれば、起動対象のセンサレス方式の３相ブラシレスモータが車両の燃料ポンプの駆動モータであって、起動指令が車両のエンジンスタートによって発生するため、センサレス方式の３相ブラシレスモータを用いて、保守が容易で信頼性の高い車両の燃料ポンプの駆動を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態のブロック図である。
【図２】図１の動作説明用のフローチャートである。
【符号の説明】
１    起動対象モータ
１ｕ、１ｖ、１ｗ    巻線
２    ＰＷＭインバータ
５    発振部
６    起動前通電制御部
９    微小電圧検出部
１０  判別部
１１  ロータ位置検出部
１２  基準情報テーブル
１３  起動通電決定部
１４  起動通電制御部
１５  逆起電圧検出部
【図１】
2004364473.tif 000004
【図２】
2004364473.tif 000005