(57)【要約】【課題】比較的安価に回転変動に対して応答性の良い回転制御を実現する。【解決手段】  計数開始時が所定時間αづつずれた５つのタイマカウンタ１〜５により、所定時間Ｔｓの計数を繰り返し行う一方（Ｓ１１２、Ｓ１２２、Ｓ１３３、Ｓ１４２、Ｓ１５２）、位置検出回路１０３の出力信号を基に零クロス点の検出を行うと共に、タイマカウンタ１〜５の所定の計数時間Ｔｓ内における零クロス点の検出回数の計数を繰り返し行い、タイマカウンタ１〜５による所定時間Ｔｓの計数完了の度毎に、所定時間Ｔｓ内における零クロス点の検出回数を基に、駆動パルス信号の切り換えタイミングが演算、算出されるようになっている（Ｓ１１８、Ｓ１２８、Ｓ１３８、Ｓ１４８、Ｓ１５８）。【選択図】図３
2007166769.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラシレスモータのロータの回転位置信号と所望回転数に基づいて当該ブラシレスモータの固定子巻線へ印加する駆動パルス信号のデューティを設定すると共に、前記ロータの回転位置信号に基づいて前記固定子巻線への前記駆動パルス信号の切り換えタイミングを制御するようにしてなるブラシレスモータの駆動制御方法であって、
第１の所定時間づつ計数開始時がずれた複数のタイマカウンタにより、第２の所定時間の計数を繰り返し行う一方、 
前記ロータの回転位置信号が基準レベルを過ぎる零クロス点を検出すると共に、前記それぞれのタイマカウンタによる前記第２の所定時間内における零クロス点の検出回数の計数を繰り返し行い、
前記複数のタイマカウンタによるそれぞれの前記第２の所定時間の計数完了の度毎に、当該第２の所定時間内における前記零クロス点の検出回数を基に、前記駆動パルス信号の切り換えタイミングを決定することを特徴とするブラシレスモータの駆動制御方法。
【請求項２】
ブラシレスモータのロータの回転位置信号と所望回転数に基づいて当該ブラシレスモータの固定子巻線へ印加する駆動パルス信号のデューティを設定すると共に、前記ロータの回転位置信号に基づいて前記固定子巻線への前記駆動パルス信号の切り換えタイミングを制御するよう構成されてなるブラシレスモータの駆動制御装置において実行されるブラシレスモータの駆動制御プログラムであって、
外部入力される前記ロータの回転位置信号が基準レベルを過ぎる零クロス点を検出するステップと、
前記ステップにおいて零クロス点が検出される度毎に計数を行うステップと、
第１の所定時間づつ計数開始時がずれた複数のタイマカウンタにより、第２の所定時間の計数を繰り返し行うステップと、
前記複数のタイマカウンタの前記第２の所定時間の計数完了の度毎に、当該第２の所定時間内における前記零クロス点の計数値を基に、前記駆動パルス信号の切り換えタイミングを演算算出するステップと、
を具備してなることを特徴とするブラシレスモータの駆動制御プログラム。
【請求項３】
ブラシレスモータのロータの回転位置信号と所望回転数に基づいて当該ブラシレスモータの固定子巻線へ印加する駆動パルス信号のデューティを設定すると共に、前記ロータの回転位置信号に基づいて前記固定子巻線への前記駆動パルス信号の切り換えタイミングを制御するよう構成されてなるブラシレスモータの駆動制御装置であって、
外部入力される前記ロータの回転位置信号が基準レベルを過ぎる零クロス点を検出する零クロス検出手段と、
第１の所定時間づつ計数開始時がずれた複数のタイマカウンタにより、第２の所定時間の計数を繰り返し行う計時手段と、
前記計時手段における各々のタイマカウンタによる前記第２の所定時間内における前記零クロス検出手段による零クロス点の検出回数を計数する零クロス計数手段と、
前記計時手段における各々のタイマカウンタの前記第２の所定時間の計数完了の度毎に、当該第２の所定時間内における前記零クロス計数手段による零クロス点の計数値を基に、前記駆動パルス信号の切り換えタイミングを演算算出するタイミング演算手段と、
を具備してなることを特徴とする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、ブラシレスモータに係り、特に、駆動電流の切り換え制御の安定性の向上等を図ったものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の装置としては、例えば、永久磁石からなるロータと、固定された固定子巻線とを備えてなるセンサレス・ブラシレスモータと、このブラシレスモータの固定子巻線における誘起電圧に基づいてロータ位置を検出し、その検出結果に基づいて固定子巻線への通電を制御することで、ロータの回転位置を検出するセンサを不要としつつ、回転制御を可能としたものが公知・周知となっている（例えば、特許文献１等参照）。
【０００３】
このようなブラシレスモータにおいては、駆動電流の通電休止状態にある固定子巻線に誘起される誘起電圧がその極性反転のため基準電圧（例えば、接地電圧）を過ぎる点であるいわゆる零クロス点を検出すると共に、その各々の零クロス点の時間間隔を計測し、その計測結果から、その後の駆動電流の切り換えタイミングを演算算出し、駆動電流の切り換え制御を行うのが一般的である。
【０００４】
【特許文献１】特公平６−４２７９３号公報（第２−４頁、図１−図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のようにして駆動電流の切り換えタイミングを制御する場合、零クロス点が検出される度に、その一つ前の直近の零クロス点からの経過時間に基づいて、駆動電流の切り換えタイミングを演算算出し、その演算結果に基づいて駆動電流の切り換えを行うのが、回転速度の変動に最も迅速に対応することができるので理想的である。
ところで、このような制御にはマイクロコンピュータが用いられるのが一般的であるが、上述のようなリアルタイムに近い駆動電流の切り換えタイミングの制御だけに用いられる訳ではなく、他の様々な処理、例えば、駆動の際のデューティの演算や零クロス点の判定等の処理の実行にも用いられるのが通常である。したがって、そのような他の処理を行いつつ、リアルタイムに近い駆動電流の切り換え制御（或いは、駆動信号の出力タイミングの切り換え制御）を行うことは、マイクロコンピュータにとって負担が大きくなるため、より処理能力の高いマイクロコンピュータを必要とすることとなり、結果的に装置の高価格化を招くこととなる。
【０００６】
そこで、駆動信号の切り換えタイミングを、過去の複数回の零クロス点の検出結果から求めるようにすれば、マイクロコンピュータの負担を軽減することができ、より安価なマイクロコンピュータを用いた駆動制御装置が実現可能とはなるが、零クロス点の検出回数を増やすことは、よりマイクロコンピュータの負担を軽減となる反面、時系列的に古いデータに基づいて切り換えタイミングを決定してゆくことになり、回転変動が生じた際の応答性の低下を招くという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、回転変動に対して応答性の良い回転制御が比較的安価に実現できるブラシレスモータの駆動制御方法及びその装置を提供するものである。
本発明の他の目的は、安価なマイクロコンピュータを用いて回転変動に対して応答性の良い回転制御が実現できるブラシレスモータの駆動制御方法及びその装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記本発明の目的を達成するため、本発明に係るブラシレスモータの駆動制御方法は、
ブラシレスモータのロータの回転位置信号と所望回転数に基づいて当該ブラシレスモータの固定子巻線へ印加する駆動パルス信号のデューティを設定すると共に、前記ロータの回転位置信号に基づいて前記固定子巻線への前記駆動パルス信号の切り換えタイミングを制御するようにしてなるブラシレスモータの駆動制御方法であって、
第１の所定時間づつ計数開始時がずれた複数のタイマカウンタにより、第２の所定時間の計数を繰り返し行う一方、 
前記ロータの回転位置信号が基準レベルを過ぎる零クロス点を検出すると共に、前記それぞれのタイマカウンタによる前記第２の所定時間内における零クロス点の検出回数の計数を繰り返し行い、
前記複数のタイマカウンタによるそれぞれの前記第２の所定時間の計数完了の度毎に、当該第２の所定時間内における前記零クロス点の検出回数を基に、前記駆動パルス信号の切り換えタイミングを決定するよう構成されてなるものである。
また、上記本発明の目的を達成するため、本発明に係るブラシレスモータの駆動制御装置は、
ブラシレスモータのロータの回転位置信号と所望回転数に基づいて当該ブラシレスモータの固定子巻線へ印加する駆動パルス信号のデューティを設定すると共に、前記ロータの回転位置信号に基づいて前記固定子巻線への前記駆動パルス信号の切り換えタイミングを制御するよう構成されてなるブラシレスモータの駆動制御装置であって、
外部入力される前記ロータの回転位置信号が基準レベルを過ぎる零クロス点を検出する零クロス検出手段と、
第１の所定時間づつ計数開始時がずれた複数のタイマカウンタにより、第２の所定時間の計数を繰り返し行う計時手段と、
前記計時手段における各々のタイマカウンタによる前記第２の所定時間内における前記零クロス検出手段による零クロス点の検出回数を計数する零クロス計数手段と、
前記計時手段における各々のタイマカウンタの前記第２の所定時間の計数完了の度毎に、当該第２の所定時間内における前記零クロス計数手段による零クロス点の計数値を基に、前記駆動パルス信号の切り換えタイミングを演算算出するタイミング演算手段とを具備してなるものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、計数開始時が所定時間づつずれた複数のタイマカウンタにより予め定められた時間の経過を繰り返し計数し、その予め定められた時間の計数が完了する度毎に、その時間内におけるロータの回転位置信号が基準レベルを過ぎる零クロス点が検出された回数を求めるように構成することで、各々のタイマカウンタによるその予め定められた時間計測が完了する毎、すなわち、計数開始時のづれ分である所定時間毎に、予め定められた時間と、その間の零クロス点の検出回数とからブラシレスモータの回転速度を求めることができるので、回転速度を基に求められる駆動パルス信号の切り換えタイミングを、所定時間毎に更新することができることとなる。そのため、制御装置の演算処理などにおける負担を極端に増大することなく駆動パルス信号の切り換えタイミングの決定についての適宜なリアルタイム性を実現でき、回転変動に対して応答性の良い回転制御が比較的安価に実現できるという効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図１乃至図８を参照しつつ説明する。
なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
最初に、本発明の実施の形態におけるブラシレスモータの駆動制御方法が実行されるブラシレスモータの駆動制御装置（以下、「本装置」と称する）の一構成例について、図１及び図２を参照しつつ説明する。
【００１１】
本装置Ｓは、制御部（図１においては「ＣＰＵ」と表記）１０１と、駆動回路（図１においては、「ＤＲＶ」と表記）１０２と、位置検出回路（図１においては「ＳＥＮＳ」と表記）１０３とに大別されて構成されたものとなっている。
【００１２】
本発明の実施の形態におけるブラシレスモータ５１は、公知・周知の構成を有してなるいわゆるセンサレス・ブラシレスモータであり、例えば、車両用空調装置における送風機の送風ファン（図示せず）の回転駆動などに用いられるものである。位置検出回路１０３は、ロータ（図示せず）の回転位置検出のための従来のセンサの機能を果たすもので、ブラシレスモータ５１の固定子巻線５２ａ〜５２ｃに誘起される電圧を検出し、制御部１０１へ適宜なレベルで入力するよう構成されたものである。
制御部１０１は、公知・周知の構成を有してなるマイクロコンピュータを用いてなるものであり、マイクロコンピュータ内の図示されない記憶領域又は記憶素子にブラシレスモータ５１の駆動制御を行うための数々のプログラムが記憶されており、適宜それらが実行されるようになっている。
【００１３】
具体的には、制御部１０１は、位置検出回路１０３からの検出信号に基づいてロータ（図示せず）位置を判定すると共に、判定されたロータ位置と、外部から入力される所望回転数信号とに基づいて、ブラシレスモータ５１の固定子巻線５２ａ〜５２ｃへの駆動パルス信号を出力する駆動回路１０２に対する制御信号を生成、出力するようになっている。なお、制御部１０１による駆動回路１０２を介してのブラシレスモータ５１の駆動制御は、具体的には、公知・周知のいわゆるＰＷＭ(Pulse Width Modulation)制御となっており、所望する回転数に応じて駆動回路１０２から出力される駆動パルス信号のデューティを決定し、位置検出回路１０３からの検出信号に応じて、駆動パルス信号の切り換えタイミングを制御して固定子巻線５２ａ〜５２ｃへの通電制御を行うものとなっている。
なお、駆動回路１０２の終段部分は、公知・周知のスイッチング回路が構成されており、車両用バッテリ１の電圧値の駆動パルス信号が固定子巻線５２ａ〜５２へ印加されるようになっている。
【００１４】
図２には、位置検出回路１０３の具体回路構成例が示されており、以下、この具体回路構成例について、同図を参照しつつ説明する。
この位置検出回路は、固定子巻線５２ａ〜５２ｃに対応して設けられた３つのコンパレータ４１ａ〜４１ｃと、それぞれのコンパレータ４１ａ〜４１ｃの前段に形成されたフィルタ回路４０ａ〜４０ｃとを主たる構成要素として構成されたものとなっている。
コンパレータ４１ａ〜４１ｃのそれぞれの前段に設けられたフィルタ回路４０ａ〜４０ｃは、いずれも基本的に同一の構成を有してなるもので、その構成自体は公知・周知の構成のものであるので、ここでは、以下に構成要素を示すに留め、その詳細な構成の説明については省略することとする。
【００１５】
すなわち、第１のフィルタ回路４０ａは、抵抗器１ａ，２ａとコンデンサ４ａとにより積分回路が構成されており、第２のフィルタ回路４０ｂは、抵抗器１ｂ，２ｂとコンデンサ４ｂとにより積分回路が構成されており、第３のフィルタ回路４０ｃは、抵抗器１ｃ，２ｃとコンデンサ４ｃとにより積分回路が構成されたものとなっている。
なお、この構成例においては、第１のフィルタ回路４０ａには、Ｕ相となる固定子巻線５２ａの誘起電圧が、第２のフィルタ回路４０ｂにはＶ相となる固定子巻線５２ｂの誘起電圧が、第３のフィルタ回路４０ｃにはＷ相となる固定子巻線５２ｃの誘起電圧が、それぞれ印加されるようになっている。
【００１６】
そして、それぞれのフィルタ回路４０ａ〜４０ｃの出力側、すなわち、第１のフィルタ回路４０ａにあっては、抵抗器１ａ，２ａとコンデンサ４ａとの相互の接続点、第２のフィルタ回路４０ｂにあっては、抵抗器１ｂ，２ｂとコンデンサ４ｂとの相互の接続点、第３のフィルタ回路４０ｃにあっては、抵抗器１ｃ，２ｃとコンデンサ４ｃとの相互の接続点が、それぞれ対応するコンパレータ４１ａ〜４１ｃの非反転入力端子に接続されたものとなっている。
また、各々のコンパレータ４１ａ〜４１ｃの反転入力端子と非反転入力端子との間には、コンパレータ４１ａ〜４１ｃの比較動作における基準電圧を設定するための抵抗器３ａ、３ｂ、３ｃがそれぞれ接続されると共に、各コンパレータ４１ａ〜４１ｃの反転入力端子は相互に接続されて、同一電位に維持されるようになっている。このため、コンパレータ４１ａ〜４１ｃにより、フィルタ回路４０ａ〜４０ｃの出力電圧が基準電圧（例えば、零電位）を過ぎる点（零クロス点）の検出がなされるようになっている。
【００１７】
次に、制御部１０１により実行される駆動制御について、図３乃至図８を参照しつつ説明する。
最初に、本発明の実施の形態における駆動制御処理について概略的に説明すれば、この駆動制御処理は、制御部１０１からの制御に応じて駆動回路１０２によって固定子巻線５２ａ〜５２ｃに印加される駆動パルス信号の発生タイミングを、回転状態に応じて決定し、切り換えてゆくためのものである。そのため、計数開始のタイミングが所定時間づつずれて所定時間の計数を繰り返し行う複数のタイマカウンタ、本発明の実施の形態においては、５つのタイマカウンタによって所定時間の計数が繰り返し行われるようになっている。
【００１８】
一方、５つのタイマカウンタに対応して、位置検出回路１０３を介して検出された零クロス点の回数を計数する零クロスカウンタが設けられ、それぞれ対応するタイマカウンタの所定時間の計数の間における零クロス点の検出回数を計数し、対応するタイマカウンタにおける所定時間の計数が完了する度毎に、対応する零クロスカウンタの計数値に基づいて駆動パルス信号の切り換えタイミングを演算算出し、その算出結果を、駆動パルス信号の切り換え制御に供することができるようにしたものである。
【００１９】
図７には、位置検出回路１０３により検出される零クロス点と、次述する割り込み処理のタイミングとの関係を説明する波形図が示されており、以下、同図について説明する。
図７（Ａ）は、駆動パルス信号が印加されていない固定子巻線５２ａ〜５２ｂにおいて順次発生する誘起電圧（相誘起電圧）の例を示すもので、同図において、ＥUは、固定子巻線５２ａにおける誘起電圧を、ＥVは、固定子巻線５２bにおける誘起電圧を、ＥWは、固定子巻線５２cにおける誘起電圧を、それぞれ示している。
【００２０】
フィルタ回路４０ａ〜４０ｃは、遅延特性を有しており、その遅延量は、入力信号の繰り返し周期、換言すれば、ブラシレスモータ５１の回転速度の増大に伴い大きくなる特性となっており、最大で出力信号は入力信号に対して９０度の位相遅れを生ずるものとなっている。
図７（Ｂ）は、図７（Ａ）に示された誘起電圧が入力された場合のフィルタ回路４０ａ〜４０ｃの出力信号を示すもので、各出力信号は、入力信号に対して位相遅れΦｓを有して出力されることが示されている。例えば、図７（Ａ）におけるＶ相の誘起電圧ＥVのＡ点は、図７（Ｂ）のＡ´点に対応し、同じく図７（Ａ）におけるＵ相の誘起電圧ＥUのＢ点は、Ｂ´点に対応している。
なお、本発明の実施の形態においては、Φｓは、例えば、ブラシレスモータ５１が１０００ｒｐｍの回転において電気角で６０度となっている。
【００２１】
フィルタ回路４０ａ〜４０ｃの出力信号は、それぞれ対応するコンパレータ４１ａ〜４１ｃにおける比較動作に供され、その結果、コンパレータ４１ａ〜４１ｃからは、図７（Ｃ）〜図７（Ｅ）に示されたように、フィルタ回路４０ａ〜４０ｃの出力信号が正極から負極へ変化しながら仮想中点電位を過ぎる時点で論理値ＬｏｗからＨｉｇｈとなる一方、フィルタ回路４０ａ〜４０ｃの出力信号が負極から正極へ変化しながら仮想中点電位を過ぎる時点で論理値ＬｏｗからＨｉｇｈとなる信号が出力されることとなる。
【００２２】
このコンパレータ４１ａ〜４１ｃの出力信号は、その立ち上がり、立ち下がりが誘起電圧の零クロス点に同期したものとなっており、制御部１０１においては、入力されたコンパレータ４１ａ〜４１ｃの出力信号の論理値ＬｏｗからＨｉｇｈへの立ち上がり、論理値ＨｉｇｈからＬｏｗへの立ち下がりを判断し、立ち上がり又は立ち下がりと判定された時点を零クロス点として、後述する零クロスカウンタ処理開始の割り込みタイミング（図７（Ｆ）参照）としている。
【００２３】
次に、かかる駆動制御処理の具体的な手順について、図３乃至図５に示されたフローチャートを参照しつつ説明する。
処理が開始されると、タイマカウンタ１〜タイマカウンタ５の５つのタイマカウンタによる時間計数が、順次、所定時間α間隔をおいて開始され、それぞれ時間計数が実行されることとなる（図３のステップＳ１００〜Ｓ１０８参照）。
ここで、タイマカウンタ１〜タイマカウンタ５は、制御部１０１内においてソフトウェアの実行により実現されるものであり、所定時間Ｔｓを計数すると、再度零から所定時間Ｔｓの計数を繰り返すものとなっている。すなわち、図６に示されたように、タイマカウンタ１が計数を開始してから所定時間α経過した時点で、タイマカウンタ２の計数が開始されるようになっており（図６（Ａ）〜図６（Ｃ）参照）、以下、同様にして、タイマカウンタ３〜タイマカウンタ５が、順次、所定時間αをおいて計数を開始するようになっているものである（（図６（Ｄ）〜図６（Ｆ）参照））。
例えば、一例として、Ｔｓは、１２５ｍｓｅｃ、αは、２５ｍｓｅｃであるが、勿論、この値に限定される必要はないものである。
【００２４】
これらタイマカウンタ１〜タイマカウンタ５が所定時間Ｔｓの計数を行っている間、適宜、その他の処理が行われる。例えば、位置検出回路１０３の出力信号を基に、駆動回路１０２へ対する基本となる制御信号の生成、外部からの所望回転数の読み込み、位置検出回路１０３の出力信号の読み込み等が行われる（図３のステップＳ１１０参照）。
次いで、タイマカウンタ１の計数値が所定時間Ｔｓとなったか否かが判定され（図３のステップＳ１１２参照）、当該計数値は所定時間Ｔｓに未だ達していないと判定された場合（ＮＯの場合）には、後述するステップＳ１２２の処理へ進む一方、当該計数値は所定時間Ｔｓに達したと判定された場合（ＹＥＳの場合）には、この時点における零クロスカウンタ１の計数値が変数である零クロス値とされる（図３のステップＳ１１４参照）。
【００２５】
ここで、零クロスカウンタ１は、タイマカウンタ１に対応して設けられたもので、先に本発明の実施の形態における駆動制御処理の概要で説明したように、固定子巻線５２ａ〜５２ｃの誘起電圧が零を過ぎた回数を計数するためのものである。タイマカウンタ２〜タイマカウンタ５に対しても、それぞれ対応する零クロスカウンタ２〜５が設けられている。
【００２６】
これら零クロスカウンタ１〜５の計数動作は、制御部１０１において、先に図７を参照しつつ説明したように、位置検出回路１０３の出力信号から零クロス点が判定されることで、そのタイミング（図７（Ｆ）参照）で図５に示された零クロスカウンタ処理が割り込み処理として実行されるようになっている。
ここで、図５を参照しつつ、零クロスカウンタ処理について説明すれば、上述のように、零クロス点が判定されて割り込み処理実行とされると、零クロスカウンタ１〜零クロスカウンタ５の各々の計数値が１進められ（カウントアップ）、零クロスカウント処理が終了されるものとなっている（図５のステップＳ２００〜Ｓ２０８参照）。
【００２７】
ここで、先の図３の説明に戻れば、上述のようなことから、ステップＳ１１４において零クロス値とされた零クロスカウンタ１の計数値は、その直近においてタイマカウンタ１によって計数された所定時間Ｔｓの間に発生した零クロス点の回数を意味することとなる。したがって、所定時間Ｔｓを零クロス値で除した値は、その時点における零クロス点の現実の平均的な時間間隔であり、換言すれば、ブラシレスモータ５１の回転状態、すなわち、回転速度を表すものである。駆動パルス信号の切り換えタイミングは、この回転速度に応じて変えられるべきものとなっており、そのタイミングは、零クロス点を基準として、そこからの経過時間（通電遅延時間）として、回転速度に基づいて、所定の演算式により算出されるものとなっている。それ故、所定時間Ｔｓにおける零クロス値を基に通電遅延時間を求めることが可能となる。
【００２８】
上述のようにステップＳ１１４の処理が実行された後は、零クロスカウンタ１の計数値がクリア、すなわち、零とされ（図３のステップＳ１１６参照）、ステップＳ１１８の処理へ進む。
ステップＳ１１８においては、通電遅延時間ｔｄが先のステップＳ１１４で求められた零クロス値に基づいて所定の演算式より算出される。この算出された通電遅延時間ｔｄは、図示されない駆動パルス信号の出力を制御するためのプログラムの実行に供され、零クロス点からその通電遅延時間経過した時点において、対応する固定子巻線５２ａ〜５２ｃへ駆動回路１０２を介して駆動パルス信号が印加されるようになっている。
【００２９】
ここで、通電遅延時間ｔｄは、零クロス点を基準として固定子巻線５２ａ〜５２ｃへ駆動パルス信号が印加されるまでの時間である。
すなわち、図８に示されたように、制御部１０１においては、位置検出回路１０３からの信号によって零クロス点（図８（Ａ）参照）が判断されると共に、位置検出回路１０３の出力信号（図７（Ｃ）〜図７（Ｅ）の相互の出力レベルによって、ロータ（図示せず）の位置が認識され（図８（Ｂ）参照）、それに基づいて、次にいずれの固定子巻線５２ａ〜５２ｃへ駆動パルス信号を印加すべきかが決定されるようになっている。
【００３０】
図８（Ｂ）は、上述のように零クロス点において認識されるロータ位置を、「位置１」〜「位置６」の６つに便宜的に表したものである。これは、本発明の実施の形態においては、コンパレータ４１ａ〜４１ｃの出力信号の変化が、先に図７（Ｃ）〜図７（Ｅ）に示されたように、６つのパターンの繰り返しとなっていることに対応したものである。
すなわち、コンパレータ４１ａ〜４１ｃの出力信号は、（１）Ｖ相が論理値Ｌｏｗ、Ｗ相が論理値Ｈｉｇｈに相当するレベルにある際に、Ｕ相が論理値ＬｏｗからＨｉｇｈへ変化→（２）Ｕ相が論理値Ｈｉｇｈ、Ｖ相が論理値Ｌｏｗに相当するレベルにある際に、Ｗ相への駆動パルス信号が論理値ＨｉｇｈからＬｏｗへ変化→（３）Ｕ相が論理値Ｈｉｇｈ、Ｗ相が論理値Ｌｏｗに相当するレベルにある際に、Ｖ相への駆動パルス信号が論理値ＬｏｗからＨｉｇｈへ変化→（４）Ｖ相が論理値Ｈｉｇｈ、Ｗ相が論理値Ｌｏｗに相当するレベルにある際に、Ｕ相への駆動パルス信号が論理値ＨｉｇｈからＬｏｗへ変化→（５）Ｕ相が論理値Ｌｏｗ、Ｖ相が論理値Ｈｉｇｈに相当するレベルにある際に、Ｗ相への駆動パルス信号が論理値ＬｏｗからＨｉｇｈへ変化→（６）Ｕ相が論理値Ｌｏｗ、Ｗ相が論理値Ｈｉｇｈに相当するレベルにある際に、Ｖ相が論理値ＨｉｇｈからＬｏｗへ変化するものとなっており、（６）のように出力信号が変化した後は、再び、先の（１）からの変化を繰り返すものとなっている（図７（Ｃ）〜図７（Ｅ）参照）。なお、コンパレータ４１ａ〜４１ｃの出力信号の変化がこのように６つのパターンを繰り返すのは、本発明の実施の形態におけるブラシレスモータ５１に対する駆動パルス信号の変化がそもそも上述のように６つのパターンを繰り返すものとなっているためである。
【００３１】
そして、上述のようにして制御部１０１において認識されたロータ位置に基づいて定められる固定子巻線５２ａ〜５２ｃへ対する駆動パルス信号の発生順に従って、かつ、直近に求められた遅延時間ｔｄ、すなわち、上述したステップＳ１１８や、後述するステップＳ１２８、Ｓ１３８、Ｓ１５０又はＳ１６０のいずれかで算出された遅延時間ｔｄだけ零クロス点から経過した時点（図８（Ｃ）参照）で駆動パルス信号の印加が順次行われることとなる（図８（Ｄ）参照）。なお、図８（Ｃ）は、駆動パルス信号の印加タイミングを表し、図８（Ｄ）は、駆動パルス信号による固定子巻線５２ａ〜５２ｃの励磁順、換言すれば、先に述べた駆動パルス信号の変化の６つのパターンを順を示したものである。
また、通電遅延時間ｔｄは、例えば、ブラシレスモータ５１が１０００ｒｐｍにある場合、電気角で３０度である。
【００３２】
上述のようにして通電遅延時間ｔｄが求められた後は、タイマカウンタ１はクリアされ（図３のステップＳ１２０参照）、再度、零から所定時間Ｔｓの経過が計数されることとなる。
次いで、タイマカウンタ２の計数値が所定時間Ｔｓとなったか否かが判定され（図３のステップＳ１２２参照）、当該計数値は所定時間Ｔｓに未だ達していないと判定された場合（ＮＯの場合）には、後述するステップＳ１３２の処理へ進む一方、当該計数値は所定時間Ｔｓに達したと判定された場合（ＹＥＳの場合）には、この時点における零クロスカウンタ２の計数値が変数である零クロス値とされる（図３のステップＳ１２４参照）。そして、零クロスカウンタ３の計数値はクリアされ（図３のステップＳ１２６参照）、ステップＳ１２８の処理へ進むこととなる。
【００３３】
ステップＳ１２８においては、先のステップＳ１２４で求められた零クロス値に基づいて所定の演算式より通電遅延時間ｔｄが算出され、先に述べたように駆動パルス信号の出力制御に供されることとなる。
次いで、タイマカウンタ２がクリアされ（図３のステップＳ１３０参照）、再度、零から所定時間Ｔｓの経過が計数されることとなる。
【００３４】
以下、上述したタイマカウンタ１及び零クロスカウンタ１を用いた通電遅延時間の算出同様、タイマカウンタ３及び零クロスカウンタ３を用いた通電遅延時間の算出（図３のステップＳ１３２〜Ｓ１３６、及び、図４のステップＳ１３８，Ｓ１４０参照）、タイマカウンタ４及び零クロスカウンタ４を用いた通電遅延時間の算出（図４のステップＳ１４２〜Ｓ１５０参照）、タイマカウンタ５及び零クロスカウンタ５を用いた通電遅延時間の算出（図４のステップＳ１５２〜Ｓ１６０参照）が実行されることとなる。なお、ステップＳ１６０の処理後は、ステップＳ１１０の処理（図３参照）へ戻り、一連の処理が繰り返されることとなる。
ここで、ステップＳ１２２以降の各々のステップの内容は、対象となるタイマカウンタと零クロスカウンタが異なるのみで、その他は、先に説明したステップＳ１１２〜１２０と基本的に同一であるので、ここでの再度の詳細な説明は省略することとする。
【００３５】
このように、本発明の実施の形態における駆動制御処理によれば、通電遅延時間ｔｄがタイマカウンタ１〜５の計数開始時間のずれ分である所定時間α毎に更新されることとなる。そして、それぞれにおいて算出される通電遅延時間ｔｄは、タイマカウンタ１〜５の所定計数時間Ｔｓの間に検出される零クロス点の数である零クロス値に基づいて算出されるものであるが、その零クロス値は、タイマカウンタ１〜５の計数開始時間のずれ時間αに相当する時間における零クロス点の検出分づつ更新されたものとなっている。換言すれば、所定時間Ｔｓ内の零クロス点の検出数である零クロス値を、時間α（α＜Ｔｓ）分だけ更新しつつ、通電遅延時間ｔｄを求めてゆくので、ブラシレスモータ５１の回転状態に応じた通電遅延時間ｔｄの算出を、適宜なリアルタイム性を保ちつつ、しかも、通電遅延時間の演算、算出をほぼリアルタイムで行う場合と異なり、制御部１０１における処理上の負担となることなく、適宜な余裕を与えつつ実行することができるものである。
【００３６】
例えば、３相ブラシレスモータが１０００ｒｐｍに回転制御されている状態にある場合、零クロス点は、電気角６０度毎に生ずるが、その度毎にその直前の電気角６０度に相当する間の回転速度に基づいて、駆動パルス信号の切り換えタイミングを演算する従来の駆動制御は、０．０８３回転毎に駆動パルス信号の切り換えタイミングの演算がなされて、その値が更新されることとなる。この駆動制御方法は、演算結果におけるリアルタイム性が極めて良好であるが、制御装置、具体的には、マイクロコンピュータの演算処理に対する負担が極めて大きい。
また、上述と同様な回転状態において、零クロス点を４回検出する度毎に、その間の回転速度に基づいて駆動パルス信号の切り換えタイミングを演算、更新する従来の駆動制御の場合には、２回転に１回、駆動パルス信号の切り換えタイミングが演算されることとなる。この駆動制御の場合、上述の従来の駆動制御に比して、演算結果におけるリアルタイム性は低いが、マイクロコンピュータの負担は軽く、上述の従来の駆動制御を用いる場合に比して、より安価なマイクロコンピュータで済む。
これに対して、上述した本発明の実施の形態の場合、０．４回転毎に駆動パルス信号の切り換えタイミングが演算、更新されることとなり、上述の前者の従来の駆動制御に比して、演算結果におけるリアルタイム性はやや劣るものの、後者の従来の駆動制御の場合に比して、十分実用性のあるリアルタイム性を実現しつつ、しかも、前者の場合と異なり、マイクロコンピュータにとって大きな負担と
なることがなくて済み、前者の駆動制御を実現する場合に比して比較的安価なマイクロコンピュータを用いて実現することが可能である。
【００３７】
上述した発明の実施の形態においては、制御部１０１により行われる位置検出回路１０３の出力信号の零クロス点の判定により零クロス検出手段が実現されたものとなっている。また、制御部１０１におけるステップＳ１００〜Ｓ１０８、Ｓ１１２、Ｓ１２０、Ｓ１２２、Ｓ１３０、Ｓ１３２（図３参照）、Ｓ１４０、Ｓ１４２、Ｓ１５０、Ｓ１５２、Ｓ１６０（図４参照）の実行により計時手段が、また、制御部１０１におけるステップＳ２００〜Ｓ２０８（図５参照）の実行により零クロス計数手段が、さらに、制御部１０１によるＳ１１８、Ｓ１２８（図３参照）、Ｓ１３８、Ｓ１４８、Ｓ１５８（図４参照）の実行によりタイミング演算手段が、それぞれ実現されたものとなっている。
【００３８】
なお、上述の実施の形態においては、タイマカウンタを５つ用いるようにしたが、勿論、これに限定される必要はなく、通電遅延時間の算出値のリアルタイム性を上げるには、より多くのタイマカウンタ及び零クロスカウンタを用いるようにし、かつ、相互の計数開始時間のずれをより小さな時間に設定すれば良いが、当然ながら、リアルタイム性が向上する分、制御部１０１における負担が増大することとなる。
【００３９】
また、上述の実施の形態においては、複数のタイマカウンタと零クロスカウンタを用いてセンサレス・ブラシレスモータへ印加される駆動パルス信号の通電遅延時間の算出を行うようにしたが、ロータの回転位置を検出する専用のセンサ（例えば、磁気センサ等）を有するブラシレスモータであっても、本発明の実施の形態における位置検出回路１０３の出力信号に代えてそのセンサの検出信号を用いるようにすれば良く、本発明の実施の形態で述べたと同様に通電遅延時間を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態におけるブラシレスモータの駆動制御装置の一構成例を示す構成図である。
【図２】図１に示されたブラシレスモータの駆動制御装置に用いられる位置検出回路の一回路構成例を示す回路図である。
【図３】図１に示されたブラシレスモータの駆動制御装置において実行される駆動制御処理の手順を示すフローチャートである。
【図４】図３に示された駆動制御処理の続きにおける手順を示すフローチャートである。
【図５】図１に示されたブラシレスモータの駆動制御装置において割り込み処理される零クロスカウンタ処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】タイマカウンタ１〜５の計数タイミングを説明する説明図である。
【図７】位置検出回路により検出される零クロス点と、零クロスカウンタ割り込み処理のタイミングとの関係を説明する概略波形図であって、図７（Ａ）は、固定子巻線における誘起電圧の例を示す概略波形図、図７（Ｂ）は、フィルタ回路の概略出力波形を示す概略波形図、図７（Ｃ）は、フィルタ回路を介してＵ相の誘起電圧が印加されるコンパレータの概略出力波形を示す概略波形図、図７（Ｄ）は、フィルタ回路を介してＶ相の誘起電圧が印加されるコンパレータの概略出力波形を示す概略波形図、図７（Ｅ）は、フィルタ回路を介してＷ相の誘起電圧が印加されるコンパレータの概略出力波形を示す概略波形図、図７（Ｆ）は、零クロスカウンタ処理開始の割り込みタイミングをタイミング図である。
【図８】駆動パルス信号の印加タイミングを説明するための模式図であって、図８（Ａ）は、零クロス点のタイミングを模式的に示す模式図、図８（Ｂ）は、検出されるロータ位置を模式的に示す模式図、図８（Ｃ）は、駆動パルス信号の印加タイミングを模式的に示す模式図、図８（Ｄ）は、固定子巻線の励磁順を模式的に示す模式図である。
【符号の説明】
【００４１】
５１…ブラシレスモータ
５２ａ〜５２ｃ…固定子巻線
１０１…制御部
１０２…駆動回路
１０３…位置検出回路
【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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