(57)【要約】【課題】磁石埋込型のブラシレスＤＣモータの回転子の回転位置（停止している電気角）を、センサレスで正確に求める。【解決手段】ＩＰＭモータの回転子が停止しているときに、巻線が磁気飽和する程度の電流を流して、正方向の各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗと負方向の各相電流Ｉｕ（Ｎ），Ｉｖ（Ｎ），Ｉｗ（Ｎ）を求める。そして各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗのうち、どれが最も大きいかを判定することにより、区間Ｉ〜ＩＩＩを判定し、更に、判定した区間において、各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗのうち「最も大きい相電流と２番目に大きい相電流との差」と、「２番目に大きい相電流と最も小さい相電流との差」との偏差がどの程度あるかを基に、回転子の回転位置を判定する。【選択図】図１
2007174721.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子の固定子鉄心には三相の固定子巻線としてＵ相巻線、Ｖ相巻線、Ｗ相巻線が備えられ、回転子の回転子鉄心には永久磁石が埋め込まれている埋込磁石型のブラシレスＤＣモータに用いられて、前記回転子が停止している回転位置を検出する、ブラシレスＤＣモータの初期回転位置検出装置であって、
前記三相の固定子巻線に電流を供給するモータ電源部と、
前記三相の固定子巻線のうちの、一の巻線が磁気飽和するように、前記一の巻線から残りの二つの巻線に電流を流し、また、前記一の巻線が磁気飽和するように、前記二つの巻線から前記一の巻線に電流を流し、しかも、前記一の巻線を、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相と順に変えるように、前記モータ電源部から前記固定子巻線にパルス電圧を供給させる制御をするパルス電圧駆動制御部と、
前記一の巻線を、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相と順に変えたときに、前記一の巻線から残りの二つの巻線に電流を流したときに前記一の巻線に流れる正方向のＵ相電流，Ｖ相電流，Ｗ相電流と、前記一の巻線を、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相と順に変えたときに、前記二つの巻線から前記一の巻線に電流を流したときに前記一の巻線に流れる負方向のＵ相電流，Ｖ相電流，Ｗ相電流を検出する電流検出器と、
前記電流検出器で検出した正方向及び負方向のＵ相電流，Ｖ相電流，Ｗ相電流を基に、前記回転子が停止している回転位置を推定する演算・判定制御部とを有し、
前記演算・判定制御部は、
前記電流検出器で検出した正方向のＵ相電流，Ｖ相電流，Ｗ相電流のうちどれが最も大きいかを判定することにより、前記回転子が停止している回転位置が、３６０°の電気角を３区分してなる第１から第３の区間のいずれかであると判定し、
更に、最も大きい正方向の相電流が同じ相の負方向の相電流よりも小さいときには、前記回転子が停止している回転位置が、判定した区間とは異なる２つの区間の境界の角度であると判定すると共に、
更に、判定した区間において、最も大きい正方向の相電流が同じ相の負方向の相電流よりも大きいときには、最も大きい相電流と２番目に大きい相電流との差と、２番目に大きい相電流と最も小さい相電流との差との偏差に応じて、この偏差と回転位置とを予め割り振ったデータを参照して、前記回転子が停止している回転位置を判定することを特徴とするブラシレスＤＣモータの初期回転位置検出装置。
【請求項２】
正方向及び負方向の前記Ｕ相電流，Ｖ相電流，Ｗ相電流の電流値は、前記ブラシレスＤＣモータの定格電流の１．３倍から１．６倍の値であることを特徴とする請求項１に記載のブラシレスＤＣモータの初期回転位置検出装置。
【請求項３】
前記偏差は、４倍以下、４倍以上、３２倍以上の偏差であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のブラシレスＤＣモータの初期回転位置検出装置。
【請求項４】
前記偏差は、２倍以下、２倍以上、４倍以上、８倍以上、３２倍以上の偏差であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のブラシレスＤＣモータの初期回転位置検出装置。
【請求項５】
固定子の固定子鉄心には三相の固定子巻線としてＵ相巻線、Ｖ相巻線、Ｗ相巻線が備えられ、回転子の回転子鉄心には永久磁石が埋め込まれている埋込磁石型のブラシレスＤＣモータに用いられて、前記回転子が停止している回転位置を検出する、ブラシレスＤＣモータの初期回転位置検出方法であって、
前記三相の固定子巻線のうちの、一の巻線が磁気飽和するように、前記一の巻線から残りの二つの巻線に電流を流し、また、前記一の巻線が磁気飽和するように、前記二つの巻線から前記一の巻線に電流を流し、しかも、前記一の巻線を、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相と順に変えるように、前記固定子巻線にパルス電圧を供給し、
前記一の巻線を、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相と順に変えたときに、前記一の巻線から残りの二つの巻線に電流を流したときに前記一の巻線に流れる正方向のＵ相電流，Ｖ相電流，Ｗ相電流と、前記一の巻線を、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相と順に変えたときに、前記二つの巻線から前記一の巻線に電流を流したときに前記一の巻線に流れる負方向のＵ相電流，Ｖ相電流，Ｗ相電流を検出し、
検出した正方向のＵ相電流，Ｖ相電流，Ｗ相電流のうちどれが最も大きいかを判定することにより、前記回転子が停止している回転位置が、３６０°の電気角を３区分してなる第１から第３の区間のいずれかであると判定し、
更に、最も大きい正方向の相電流が同じ相の負方向の相電流よりも小さいときには、前記回転子が停止している回転位置が、判定した区間とは異なる２つの区間の境界の角度であると判定すると共に、
更に、判定した区間において、最も大きい正方向の相電流が同じ相の負方向の相電流よりも大きいときには、最も大きい相電流と２番目に大きい相電流との差と、２番目に大きい相電流と最も小さい相電流との差との偏差に応じて、この偏差と回転位置とを予め割り振ったデータを参照して、前記回転子が停止している回転位置を判定することを特徴とするブラシレスＤＣモータの初期回転位置検出方法。
【請求項６】
正方向及び負方向の前記Ｕ相電流，Ｖ相電流，Ｗ相電流の電流値は、前記ブラシレスＤＣモータの定格電流の１．３倍から１．６倍の値であることを特徴とする請求項１に記載のブラシレスＤＣモータの初期回転位置検出方法。
【請求項７】
前記偏差は、４倍以下、４倍以上、３２倍以上の偏差であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のブラシレスＤＣモータの初期回転位置検出方法。
【請求項８】
前記偏差は、２倍以下、２倍以上、４倍以上、８倍以上、３２倍以上の偏差であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のブラシレスＤＣモータの初期回転位置検出方法。
【請求項９】
固定子の固定子鉄心には三相の固定子巻線としてＵ相巻線、Ｖ相巻線、Ｗ相巻線が備えられ、回転子の回転子鉄心には永久磁石が埋め込まれている埋込磁石型のブラシレスＤＣモータに用いられて、前記回転子が停止している回転位置を検出する、ブラシレスＤＣモータの初期回転位置検出装置であって、
前記三相の固定子巻線に電流を供給するモータ電源部と、
前記三相の固定子巻線のうちの、一の巻線が磁気飽和するように、前記一の巻線から残りの二つの巻線に電流を流し、しかも、前記一の巻線を、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相と順に変えるように、前記モータ電源部から前記固定子巻線にパルス電圧を供給させる制御をするパルス電圧駆動制御部と、
前記一の巻線を、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相と順に変えたときに、前記一の巻線から残りの二つの巻線に電流を流したときに前記一の巻線に流れる正方向のＵ相電流，Ｖ相電流，Ｗ相電流を検出する電流検出器と、
前記電流検出器で検出した正方向のＵ相電流，Ｖ相電流，Ｗ相電流を基に、前記回転子が停止している回転位置を推定する演算・判定制御部とを有し、
前記演算・判定制御部は、
前記電流検出器で検出した正方向のＵ相電流，Ｖ相電流，Ｗ相電流のうちどれが最も大きいかを判定することにより、前記回転子が停止している回転位置が、３６０°の電気角を３区分してなる第１から第３の区間のいずれかであると判定し、
更に、判定した区間において、最も大きい相電流と２番目に大きい相電流との差と、２番目に大きい相電流と最も小さい相電流との差との比の値に応じて、この比の値と回転位置とを予め割り振ったデータを参照して、前記回転子が停止している回転位置を判定することを特徴とするブラシレスＤＣモータの初期回転位置検出装置。
【請求項１０】
固定子の固定子鉄心には三相の固定子巻線としてＵ相巻線、Ｖ相巻線、Ｗ相巻線が備えられ、回転子の回転子鉄心には永久磁石が埋め込まれている埋込磁石型のブラシレスＤＣモータに用いられて、前記回転子が停止している回転位置を検出する、ブラシレスＤＣモータの初期回転位置検出方法であって、
前記三相の固定子巻線のうちの、一の巻線が磁気飽和するように、前記一の巻線から残りの二つの巻線に電流を流し、しかも、前記一の巻線を、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相と順に変えるように、前記固定子巻線にパルス電圧を供給し、
前記一の巻線を、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相と順に変えたときに、前記一の巻線から残りの二つの巻線に電流を流したときに前記一の巻線に流れる正方向のＵ相電流，Ｖ相電流，Ｗ相電流を検出し、
検出した正方向のＵ相電流，Ｖ相電流，Ｗ相電流のうちどれが最も大きいかを判定することにより、前記回転子が停止している回転位置が、３６０°の電気角を３区分してなる第１から第３の区間のいずれかであると判定し、
更に、判定した区間において、最も大きい相電流と２番目に大きい相電流との差と、２番目に大きい相電流と最も小さい相電流との差との比の値に応じて、この比の値と回転位置とを予め割り振ったデータを参照して、前記回転子が停止している回転位置を判定することを特徴とするブラシレスＤＣモータの初期回転位置検出方法。
【請求項１１】
固定子の固定子鉄心には三相の固定子巻線としてＵ相巻線、Ｖ相巻線、Ｗ相巻線が備えられ、回転子の回転子鉄心には永久磁石が埋め込まれている埋込磁石型のブラシレスＤＣモータに用いられて、前記回転子が停止している回転位置を検出する、ブラシレスＤＣモータの初期回転位置検出方法であって、
前記三相の固定子巻線のうちの、一の巻線が磁気飽和しないように、前記一の巻線から残りの二つの巻線に電流を流し、しかも、前記一の巻線を、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相と順に変えるように、前記固定子巻線にパルス電圧を供給し、
前記一の巻線を、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相と順に変えたときに、前記一の巻線から残りの二つの巻線に電流を流したときに前記一の巻線に流れる正方向のＵ相電流，Ｖ相電流，Ｗ相電流を検出し、
検出した正方向のＵ相電流，Ｖ相電流，Ｗ相電流の値のうちどれが最も大きいかを判定することにより、前記回転子が停止している回転位置が、各区間の電気角が６０°で且つ各区間同士の間に電気角で６０°間隔が空いている３つの区間のいずれかであると判定し、
各区間では、最も大きい相電流と２番目に大きい相電流との差の値が、予め決めた微小値よりも大きい場合と小さい場合に場合分けして、各区間において前記回転子が停止している角度を、場合分けした状態ごとに予め設定した角度であると決定し、
次に、前記三相の固定子巻線のうちの、一の巻線が磁気飽和するように、前記一の巻線から残りの二つの巻線に電流を流し、また、前記一の巻線が磁気飽和するように、前記二つの巻線から前記一の巻線に電流を流し、しかも、前記一の巻線を、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相と順に変えるように、前記固定子巻線にパルス電圧を供給し、
前記一の巻線を、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相と順に変えたときに、前記一の巻線から残りの二つの巻線に電流を流したときに前記一の巻線に流れる正方向のＵ相電流，Ｖ相電流，Ｗ相電流と、前記一の巻線を、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相と順に変えたときに、前記二つの巻線から前記一の巻線に電流を流したときに前記一の巻線に流れる負方向のＵ相電流，Ｖ相電流，Ｗ相電流を検出し、
各区間において、正方向の相電流が負方向の相電流よりも大きいときには、回転子が停止している位置は、前記決定した角度であると判定し、負方向の相電流が正方向の相電流よりも小さい時には、回転子が停止している位置は、前記決定した角度から１８０°進んだ角度であると判定することを特徴とするブラシレスＤＣモータの初期回転位置検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシレスＤＣモータの初期回転位置検出装置及び初期回転位置検出方法に関し、停止している回転子の回転位置（電気角）をセンサレスで正確かつ容易に検出することができるように工夫したものである。
【背景技術】
【０００２】
ブラシレスＤＣモータは、ブラシを使用せずに、通電の切換を半導体素子を用いて行うモータである。
このブラシレスＤＣモータの種類としては、ロータ表面に永久磁石を貼り付けた表面磁石型（Surface Permanent Magnet 型：ＳＰＭ型）と、ロータ鉄心内部に永久磁石を埋め込んだ埋込磁石型（Interior Permanent Magnet型：ＩＰＭ型）がある。
【０００３】
ブラシレスＤＣモータでは、始動時に始動トルクを得るために、回転子の回転位置（電気角）を検出し、この回転位置に応じた位相の三相電流を、固定子の三相巻線に供給しなければならない。
【０００４】
回転子の回転位置を検出する手法として、センサを用いる方法と、センサを用いずに固定子巻線のインダクタンス特性を測定して回転子の回転位置を推定する方法がある。
【０００５】
センサを用いる方法では、例えばレゾルバや、Ｚ相付エンコーダを用いて、回転位置の検出をするが、センサを用いることにより、部品点数が増加し、コストアップを招来していた。
【０００６】
固定子巻線のインダクタンス特性を測定して回転子の回転位置を推定する方法は、ＩＰＭ型のブラシレスＤＣモータに適用するものである。
【０００７】
ＩＰＭ型のブラシレスＤＣモータは、概要構成図である図７に示すように、固定子１の内部に、エアギャップを介して回転子２が配置されている。固定子１の固定子鉄心には三相の固定子巻線（図示省略）が備えられている。回転子２の回転子鉄心３には、複数の永久磁石４が埋め込まれている。
【０００８】
回転子鉄心３の周面を周方向に辿ると、「Ｓ極の永久磁石が埋め込まれている部分」→「永久磁石が埋め込まれていない部分」→「Ｎ極の永久磁石が埋め込まれている部分」→「永久磁石が埋め込まれていない部分」→「Ｓ極の永久磁石が埋め込まれている部分」という具合に、サイクリックに変化していく。
このため、回転子２の回転位置に応じて、磁気抵抗が変化するため、固定子巻線のインダクタンス特性が変化していく。そこで、この固定子巻線のインダクタンスを測定することにより、回転子２の回転位置の検出ができるのである。
【０００９】
ここで、固定子巻線のインダクタンス特性を測定することにより、ＩＰＭ型のブラシレスＤＣモータの回転子の回転位置を検出する従来手法を説明する。
【００１０】
図８は、ＩＰＭ型のブラシレスＤＣモータにおける、初期回転位置推定電流特性を示すものであり、横軸は回転子の回転位置（電気角）、縦軸はＵ相電流Ｉｕ、Ｖ相電流Ｉｖ、Ｗ相電流Ｉｗを示している。
この初期回転位置推定電流特性は、ＩＰＭ型のブラシレスＤＣモータの回転子を各電気角で停止させているときに、パルス電圧を短時間印加して、「磁気飽和しない」程度の電流を流したときの、各電気角における各相電流値（Ｕ相電流Ｉｕの値、Ｖ相電流Ｉｖの値、Ｗ相電流Ｉｗ）の特性を表している。
【００１１】
ここで、
・「Ｕ相電流Ｉｕ」とは、Ｕ相巻線の外部端子と、Ｖ，Ｗ相巻線の外部端子（Ｖ，Ｗ相巻線の外部端子を共通にした端子）との間に短時間だけパルス電圧を印加することにより、Ｕ相巻線に流れる電流をいう。
・「Ｖ相電流Ｉｖ」とは、Ｖ相巻線の外部端子と、Ｗ，Ｕ相巻線の外部端子（Ｗ，Ｕ相巻線の外部端子を共通にした端子）との間に短時間だけパルス電圧を印加することにより、Ｖ相巻線に流れる電流をいう。
・「Ｗ相電流Ｉｗ」とは、Ｗ相巻線の外部端子と、Ｕ，Ｖ相巻線の外部端子（Ｕ，Ｖ相巻線の外部端子を共通にした端子）との間に短時間だけパルス電圧を印加することにより、Ｗ相巻線に流れる電流をいう。
【００１２】
図８の特性から、ほぼ次の状態になっていると判別することができる。
（１）Ｕ相電流Ｉｕが、Ｖ相電流ＩｖやＷ相電流Ｉｗよりも大きい区間は、
・電気角が６０°〜９０°のとき（これを「区間Ａ１」とする）、
・電気角が９０°〜１２０°のとき（これを「区間Ａ２」とする）、
・電気角が２４０°〜２７０°のとき、即ち区間Ａ１よりも１８０°進んだとき（これを「区間Ａ３」とする）、
・電気角が２７０°〜３００°のとき、即ち区間Ａ２よりも１８０°進んだとき（これを「区間Ａ４」とする）。
【００１３】
（２）Ｖ相電流Ｉｖが、Ｗ相電流ＩｗやＵ相電流Ｉｕよりも大きい区間は、
・電気角が１８０°〜２１０°のとき（これを「区間Ｂ１」とする）、
・電気角が２１０°〜２４０°のとき（これを「区間Ｂ２」とする）、
・電気角が３６０°（＝０°）〜３９０°（＝３０°）のとき、即ち区間Ｂ１よりも１８０°進んだとき（これを「区間Ｂ３」とする）、
・電気角が３９０°（＝３０°）〜４２０°（＝６０°）のとき、即ち区間Ｂ２よりも１８０°進んだとき（これを「区間Ｂ４」とする）。
【００１４】
（３）Ｗ相電流Ｉｗが、Ｕ相電流ＩｕやＶ相電流Ｉｖよりも大きい区間は、
・電気角が３００°〜３３０°のとき（これを「区間Ｃ１」とする）、
・電気角が３３０°〜３６０°のとき（これを「区間Ｃ２」とする）、
・電気角が１２０°〜１５０°のとき、即ち区間Ｃ１よりも１８０°進んだとき（これを「区間Ｃ３」とする）、
・電気角が１５０°〜１８０°のとき、即ち区間Ｃ２よりも１８０°進んだとき（これを「区間Ｃ４」とする）。
【００１５】
従来では、図８に示す特性を基に、停止している回転子の回転位置（電気角）を求めている。つまり、各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを比較することにより、回転位置（電気角）θが、区間Ａ１〜Ａ４、Ｂ１〜Ｂ４、Ｃ１〜Ｃ４、の１２の区間の何れに入っているかを判定している。
【００１６】
判定の具体的手法は、図９に示している。
まず、ステップ１（Ｓ１）では、＋１００％ｄｕｔｙのパルス電圧を３制御周期間印加して、各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを測定する。このとき流れる各相電流は、巻線を飽和させることのない定格電流以下の値の電流となる。
【００１７】
ここで、「１制御周期」とは、インバータ装置からモータに供給される電流の電流値を制御する制御周期であり、例えば１制御周期は１２５μｓｅｃである。
また、「＋１００％ｄｕｔｙ」とは、
Ｕ相電流であればＵ相巻線側を正電圧とし、Ｖ，Ｗ相巻線側を負電圧とし（「＋」の意味）、
Ｖ相電流であればＶ相巻線側を正電圧とし、Ｗ，Ｕ相巻線側を負電圧とし（「＋」の意味）、
Ｗ相電流であればＷ相巻線側を正電圧とし、Ｕ，Ｖ相巻線側を負電圧として（「＋」の意味）、
電源電圧の電圧値（例えば８０Ｖ）のｄｕｔｙ１００％の電圧（例えば８０Ｖ）を印加すること（「１００％ｄｕｔｙ」の意味）をいう。
【００１８】
ステップＳ２〜Ｓ７において、Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの大小値を比較して、停止している回転子の回転位置（電気角）が、区間Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２のいずれかに入っているかを判定する。
【００１９】
回転子の回転位置（電気角）が、区間Ａ１または区間Ａ２であると判定されたときには、ステップＳ１１に進む。
【００２０】
ステップＳ１１では、８０％ｄｕｔｙのパルス電圧を４制御周期の間、Ｕ相巻線側を正電圧とし、Ｖ，Ｗ相巻線側を負電圧として印加して（＋８０％ｄｕｔｙのパルス電圧を印加して）、正方向のＵ相電流Ｉｕを測定すると共に、８０％ｄｕｔｙのパルス電圧を４制御周期の間、Ｖ，Ｗ相巻線側を正電圧とし、Ｕ相巻線側を負電圧として印加して（−８０％ｄｕｔｙのパルス電圧を印加して）、負方向のＵ相電流Ｉｕ（Ｎ）を測定する。
このように８０％ｄｕｔｙのパルス電圧（例えば８０Ｖ×８０％＝６４Ｖ）を４制御周期の間、印加すると、過電流にはならないが巻線は飽和する。つまり意図して飽和現象を生じさせている。
【００２１】
そしてステップ２０では、
Ｉｕ（Ｎ）＞Ｉｕ・・・（１）
であるかどうかを判定する。
【００２２】
回転子の回転位置（電気角）θが区間Ａ１であると判定された後に、（１）式が成立する場合には、θは区間Ａ１よりも１８０°進んだ区間Ａ３であると判定され（Ｓ２１）、（１）式が成立しない場合には、θは区間Ａ１であると判定される（Ｓ２２）。
【００２３】
回転子の回転位置（電気角）θが区間Ａ２であると判定された後に、（１）式が成立する場合には、θは区間Ａ２よりも１８０°進んだ区間Ａ４であると判定され（Ｓ２１）、（１）式が成立しない場合には、θは区間Ａ２であると判定される（Ｓ２２）。
【００２４】
回転子の回転位置（電気角）が、区間Ｂ１または区間Ｂ２であると判定されたときには、ステップＳ１２に進む。
ステップＳ１２では、８０％ｄｕｔｙのパルス電圧を４制御周期の間、Ｖ相巻線側を正電圧とし、Ｗ，Ｕ相巻線側を負電圧として印加して（＋８０％ｄｕｔｙのパルス電圧を印加して）、正方向のＶ相電流Ｉｖを測定すると共に、８０％ｄｕｔｙのパルス電圧を４制御周期の間、Ｗ，Ｕ相巻線側を正電圧とし、Ｖ相巻線側を負電圧として印加して（−８０％ｄｕｔｙのパルス電圧を印加して）、負方向のＶ相電流Ｉｖ（Ｎ）を測定する。
このように８０％ｄｕｔｙのパルス電圧を４制御周期の間、印加すると、過電流にはならないが磁束は飽和する。つまり意図して飽和現象を生じさせている。
【００２５】
そしてステップ２０では、
Ｉｖ（Ｎ）＞Ｉｖ・・・（２）
であるかどうかを判定する。
【００２６】
回転子の回転位置（電気角）θが区間Ｂ１であると判定された後に、（２）式が成立する場合には、θは区間Ｂ１よりも１８０°進んだ区間Ｂ３であると判定され（Ｓ２１）、（２）式が成立しない場合には、θは区間Ｂ１であると判定される（Ｓ２２）。
【００２７】
回転子の回転位置（電気角）θが区間Ｂ２であると判定された後に、（２）式が成立する場合には、θは区間Ｂ２よりも１８０°進んだ区間Ｂ４であると判定され（Ｓ２１）、（２）式が成立しない場合には、θは区間Ｂ２であると判定される（Ｓ２２）。
【００２８】
回転子の回転位置（電気角）が、区間Ｃ１または区間Ｃ２であると判定されたときには、ステップＳ１３に進む。
ステップＳ１３では、８０％ｄｕｔｙのパルス電圧を４制御周期の間、Ｗ相巻線側を正電圧とし、Ｕ，Ｖ相巻線側を負電圧として印加して（＋８０％ｄｕｔｙのパルス電圧を印加して）、正方向のＷ相電流Ｉｗを測定すると共に、８０％ｄｕｔｙのパルス電圧を４制御周期の間、Ｕ，Ｖ相巻線側を正電圧とし、Ｗ相巻線側を負電圧として印加して（−８０％ｄｕｔｙのパルス電圧を印加して）、負方向のＶ相電流Ｉｗ（Ｎ）を測定する。
このように８０％ｄｕｔｙのパルス電圧を４制御周期の間、印加すると、過電流にはならないが巻線は飽和する。つまり意図して飽和現象を生じさせている。
【００２９】
そしてステップ２０では、
Ｉｗ（Ｎ）＞Ｉｗ・・・（３）
であるかどうかを判定する。
【００３０】
回転子の回転位置（電気角）θが区間Ｃ１であると判定された後に、（３）式が成立する場合には、θは区間Ｃ１よりも１８０°進んだ区間Ｃ３であると判定され（Ｓ２１）、（３）式が成立しない場合には、θは区間Ｃ１であると判定される（Ｓ２２）。
【００３１】
回転子の回転位置（電気角）θが区間Ｃ２であると判定された後に、（３）式が成立する場合には、θは区間Ｃ２よりも１８０°進んだ区間Ｃ４であると判定され（Ｓ２１）、（３）式が成立しない場合には、θは区間Ｃ２であると判定される（Ｓ２２）。
【００３２】
このようにして、回転子の回転位置（電気角）が、区間Ａ１〜Ａ４、Ｂ１〜Ｂ４、Ｃ１〜Ｃ４、の１２の区間の何れに入っているかを判定することにより、回転位置を３０°刻みで推定することができ、この推定した回転位置に応じた位相の電流を、ＩＰＭ型のブラシレスＤＣモータに供給することにより始動をすることができる。
【００３３】
なお、回転子の回転位置を更に詳しく検出するには、各区間ごとに演算式を予め用意しておき、各区間で求めた相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｕを、その演算式に代入することにより、より精度良く（例えば平均推定誤差を±５．２°）、推定することも可能である（特許文献２参照）。
【００３４】
【特許文献１】特開２００１−１３６７７９号公報
【特許文献２】特開平７−１７７７８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３５】
ところで図８に示す特性を基礎として、図９に示す手法により回転位置を推定する従来技術では、推定角度は３０°刻みであり、その推定精度が粗かった。
【００３６】
また、回転子の回転位置がどの区間に入るかを判定し、更に、各区間ごとに演算式を予め用意しておき、各区間で求めた相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｕを、その演算式に代入することにより、回転子の回転位置を求める手法では、複雑な演算式を多数用意しておく必要があると共に、高度な演算が必要である。この結果、演算負荷が大きく、回転位置の検出に時間がかかると共に、高価な演算素子が必要であった。
【００３７】
本発明は、上記従来技術に鑑み、精度良く、しかも容易に、停止している回転子の回転位置（電気角）を推定することができる、ブラシレスＤＣモータの初期回転位置検出検出装置及び初期回転位置検出方法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】
【００３８】
上記課題を解決する本発明のブラシレスＤＣモータの初期回転位置検出装置の構成は、
固定子の固定子鉄心には三相の固定子巻線としてＵ相巻線、Ｖ相巻線、Ｗ相巻線が備えられ、回転子の回転子鉄心には永久磁石が埋め込まれている埋込磁石型のブラシレスＤＣモータに用いられて、前記回転子が停止している回転位置を検出する、ブラシレスＤＣモータの初期回転位置検出装置であって、
前記三相の固定子巻線に電流を供給するモータ電源部と、
前記三相の固定子巻線のうちの、一の巻線が磁気飽和するように、前記一の巻線から残りの二つの巻線に電流を流し、また、前記一の巻線が磁気飽和するように、前記二つの巻線から前記一の巻線に電流を流し、しかも、前記一の巻線を、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相と順に変えるように、前記モータ電源部から前記固定子巻線にパルス電圧を供給させる制御をするパルス電圧駆動制御部と、
前記一の巻線を、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相と順に変えたときに、前記一の巻線から残りの二つの巻線に電流を流したときに前記一の巻線に流れる正方向のＵ相電流，Ｖ相電流，Ｗ相電流と、前記一の巻線を、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相と順に変えたときに、前記二つの巻線から前記一の巻線に電流を流したときに前記一の巻線に流れる負方向のＵ相電流，Ｖ相電流，Ｗ相電流を検出する電流検出器と、
前記電流検出器で検出した正方向及び負方向のＵ相電流，Ｖ相電流，Ｗ相電流を基に、前記回転子が停止している回転位置を推定する演算・判定制御部とを有し、
前記演算・判定制御部は、
前記電流検出器で検出した正方向のＵ相電流，Ｖ相電流，Ｗ相電流のうちどれが最も大きいかを判定することにより、前記回転子が停止している回転位置が、３６０°の電気角を３区分してなる第１から第３の区間のいずれかであると判定し、
更に、最も大きい正方向の相電流が同じ相の負方向の相電流よりも小さいときには、前記回転子が停止している回転位置が、判定した区間とは異なる２つの区間の境界の角度であると判定すると共に、
更に、判定した区間において、最も大きい正方向の相電流が同じ相の負方向の相電流よりも大きいときには、最も大きい相電流と２番目に大きい相電流との差と、２番目に大きい相電流と最も小さい相電流との差との偏差に応じて、この偏差と回転位置とを予め割り振ったデータを参照して、前記回転子が停止している回転位置を判定することを特徴とする。
【００３９】
この場合、
正方向及び負方向の前記Ｕ相電流，Ｖ相電流，Ｗ相電流の電流値は、前記ブラシレスＤＣモータの定格電流の１．３倍から１．６倍の値であったり、
前記偏差は、４倍以下、４倍以上、３２倍以上の偏差であったり、
前記偏差は、２倍以下、２倍以上、４倍以上、８倍以上、３２倍以上の偏差であることを特徴とする。
【００４０】
また本発明のブラシレスＤＣモータの初期回転位置検出方法の構成は、
固定子の固定子鉄心には三相の固定子巻線としてＵ相巻線、Ｖ相巻線、Ｗ相巻線が備えられ、回転子の回転子鉄心には永久磁石が埋め込まれている埋込磁石型のブラシレスＤＣモータに用いられて、前記回転子が停止している回転位置を検出する、ブラシレスＤＣモータの初期回転位置検出方法であって、
前記三相の固定子巻線のうちの、一の巻線が磁気飽和するように、前記一の巻線から残りの二つの巻線に電流を流し、また、前記一の巻線が磁気飽和するように、前記二つの巻線から前記一の巻線に電流を流し、しかも、前記一の巻線を、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相と順に変えるように、前記固定子巻線にパルス電圧を供給し、
前記一の巻線を、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相と順に変えたときに、前記一の巻線から残りの二つの巻線に電流を流したときに前記一の巻線に流れる正方向のＵ相電流，Ｖ相電流，Ｗ相電流と、前記一の巻線を、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相と順に変えたときに、前記二つの巻線から前記一の巻線に電流を流したときに前記一の巻線に流れる負方向のＵ相電流，Ｖ相電流，Ｗ相電流を検出し、
検出した正方向のＵ相電流，Ｖ相電流，Ｗ相電流のうちどれが最も大きいかを判定することにより、前記回転子が停止している回転位置が、３６０°の電気角を３区分してなる第１から第３の区間のいずれかであると判定し、
更に、最も大きい正方向の相電流が同じ相の負方向の相電流よりも小さいときには、前記回転子が停止している回転位置が、判定した区間とは異なる２つの区間の境界の角度であると判定すると共に、
更に、判定した区間において、最も大きい正方向の相電流が同じ相の負方向の相電流よりも大きいときには、最も大きい相電流と２番目に大きい相電流との差と、２番目に大きい相電流と最も小さい相電流との差との偏差に応じて、この偏差と回転位置とを予め割り振ったデータを参照して、前記回転子が停止している回転位置を判定することを特徴とする。
【００４１】
この場合、
正方向及び負方向の前記Ｕ相電流，Ｖ相電流，Ｗ相電流の電流値は、前記ブラシレスＤＣモータの定格電流の１．３倍から１．６倍の値であったり、
前記偏差は、４倍以下、４倍以上、３２倍以上の偏差であったり、
前記偏差は、２倍以下、２倍以上、４倍以上、８倍以上、３２倍以上の偏差であることを特徴とする。
【００４２】
また本発明のブラシレスＤＣモータの初期回転位置検出装置の構成は、
固定子の固定子鉄心には三相の固定子巻線としてＵ相巻線、Ｖ相巻線、Ｗ相巻線が備えられ、回転子の回転子鉄心には永久磁石が埋め込まれている埋込磁石型のブラシレスＤＣモータに用いられて、前記回転子が停止している回転位置を検出する、ブラシレスＤＣモータの初期回転位置検出装置であって、
前記三相の固定子巻線に電流を供給するモータ電源部と、
前記三相の固定子巻線のうちの、一の巻線が磁気飽和するように、前記一の巻線から残りの二つの巻線に電流を流し、しかも、前記一の巻線を、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相と順に変えるように、前記モータ電源部から前記固定子巻線にパルス電圧を供給させる制御をするパルス電圧駆動制御部と、
前記一の巻線を、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相と順に変えたときに、前記一の巻線から残りの二つの巻線に電流を流したときに前記一の巻線に流れる正方向のＵ相電流，Ｖ相電流，Ｗ相電流を検出する電流検出器と、
前記電流検出器で検出した正方向のＵ相電流，Ｖ相電流，Ｗ相電流を基に、前記回転子が停止している回転位置を推定する演算・判定制御部とを有し、
前記演算・判定制御部は、
前記電流検出器で検出した正方向のＵ相電流，Ｖ相電流，Ｗ相電流のうちどれが最も大きいかを判定することにより、前記回転子が停止している回転位置が、３６０°の電気角を３区分してなる第１から第３の区間のいずれかであると判定し、
更に、判定した区間において、最も大きい相電流と２番目に大きい相電流との差と、２番目に大きい相電流と最も小さい相電流との差との比の値に応じて、この比の値と回転位置とを予め割り振ったデータを参照して、前記回転子が停止している回転位置を判定することを特徴とする。
【００４３】
また本発明のブラシレスＤＣモータの初期回転位置検出方法の構成は、
固定子の固定子鉄心には三相の固定子巻線としてＵ相巻線、Ｖ相巻線、Ｗ相巻線が備えられ、回転子の回転子鉄心には永久磁石が埋め込まれている埋込磁石型のブラシレスＤＣモータに用いられて、前記回転子が停止している回転位置を検出する、ブラシレスＤＣモータの初期回転位置検出方法であって、
前記三相の固定子巻線のうちの、一の巻線が磁気飽和するように、前記一の巻線から残りの二つの巻線に電流を流し、しかも、前記一の巻線を、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相と順に変えるように、前記固定子巻線にパルス電圧を供給し、
前記一の巻線を、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相と順に変えたときに、前記一の巻線から残りの二つの巻線に電流を流したときに前記一の巻線に流れる正方向のＵ相電流，Ｖ相電流，Ｗ相電流を検出し、
検出した正方向のＵ相電流，Ｖ相電流，Ｗ相電流のうちどれが最も大きいかを判定することにより、前記回転子が停止している回転位置が、３６０°の電気角を３区分してなる第１から第３の区間のいずれかであると判定し、
更に、判定した区間において、最も大きい相電流と２番目に大きい相電流との差と、２番目に大きい相電流と最も小さい相電流との差との比の値に応じて、この比の値と回転位置とを予め割り振ったデータを参照して、前記回転子が停止している回転位置を判定することを特徴とする。
【００４４】
また本発明のブラシレスＤＣモータの初期回転位置検出方法の構成は、
固定子の固定子鉄心には三相の固定子巻線としてＵ相巻線、Ｖ相巻線、Ｗ相巻線が備えられ、回転子の回転子鉄心には永久磁石が埋め込まれている埋込磁石型のブラシレスＤＣモータに用いられて、前記回転子が停止している回転位置を検出する、ブラシレスＤＣモータの初期回転位置検出方法であって、
前記三相の固定子巻線のうちの、一の巻線が磁気飽和しないように、前記一の巻線から残りの二つの巻線に電流を流し、しかも、前記一の巻線を、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相と順に変えるように、前記固定子巻線にパルス電圧を供給し、
前記一の巻線を、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相と順に変えたときに、前記一の巻線から残りの二つの巻線に電流を流したときに前記一の巻線に流れる正方向のＵ相電流，Ｖ相電流，Ｗ相電流を検出し、
検出した正方向のＵ相電流，Ｖ相電流，Ｗ相電流の値のうちどれが最も大きいかを判定することにより、前記回転子が停止している回転位置が、各区間の電気角が６０°で且つ各区間同士の間に電気角で６０°間隔が空いている３つの区間のいずれかであると判定し、
各区間では、最も大きい相電流と２番目に大きい相電流との差の値が、予め決めた微小値よりも大きい場合と小さい場合に場合分けして、各区間において前記回転子が停止している角度を、場合分けした状態ごとに予め設定した角度であると決定し、
次に、前記三相の固定子巻線のうちの、一の巻線が磁気飽和するように、前記一の巻線から残りの二つの巻線に電流を流し、また、前記一の巻線が磁気飽和するように、前記二つの巻線から前記一の巻線に電流を流し、しかも、前記一の巻線を、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相と順に変えるように、前記固定子巻線にパルス電圧を供給し、
前記一の巻線を、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相と順に変えたときに、前記一の巻線から残りの二つの巻線に電流を流したときに前記一の巻線に流れる正方向のＵ相電流，Ｖ相電流，Ｗ相電流と、前記一の巻線を、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相と順に変えたときに、前記二つの巻線から前記一の巻線に電流を流したときに前記一の巻線に流れる負方向のＵ相電流，Ｖ相電流，Ｗ相電流を検出し、
各区間において、正方向の相電流が負方向の相電流よりも大きいときには、回転子が停止している位置は、前記決定した角度であると判定し、負方向の相電流が正方向の相電流よりも小さい時には、回転子が停止している位置は、前記決定した角度から１８０°進んだ角度であると判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００４５】
本発明によれば、巻線が磁気飽和する程度の電流を流して得たＵ相電流、Ｖ相電流、Ｗ相電流を検出し、最も大きい相電流と２番目に大きい相電流との差と、２番目に大きい相電流と最も小さい相電流との差との、「偏差」や「比の値」を基に、埋込磁石型のブラシレスＤＣモータの回転子の回転位置（停止している電気角）を検出するため、停止している回転子の回転位置を容易かつ精度良く検出することができる。
【００４６】
また、磁気飽和する程度の電流を流すため、三相の相電流のうち、最も大きい相電流の値と、他の二つの相電流の値が大きく異なるため、この点から、回転位置の検出精度の向上を図ることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
本発明の実施の形態では、図１に示す、ＩＰＭ型のブラシレスＤＣモータにおける、初期回転位置推定電流特性を用いる。図１に示す、初期回転位置推定電流特性は、本願発明者が鋭意研究をして求めたものであり、横軸は回転子の回転位置（電気角）、縦軸はＵ相電流Ｉｕ、Ｖ相電流Ｉｖ、Ｗ相電流Ｉｗを示している。
【００４８】
図１に示す、初期回転位置推定電流特性を求める手法を次に説明する。
この手法においては、「磁気飽和が生じる」程度の電流を流して、電流特性を求めたことが、本願発明にとって、特別な技術的特徴となっている。
【００４９】
（１）Ｕ相電流Ｉｕの特性を求める手法。
ＩＰＭ型のブラシレスＤＣモータの回転子を各電気角で停止させているときに、Ｕ相巻線の外部端子と、Ｖ相巻線及びＷ相巻線の外部端子を共通にした端子との間に、Ｕ相巻線側を正電圧とし、Ｖ相巻線及びＷ相巻線側を負電圧としてパルス電圧を印加し、Ｕ相巻線に「磁気飽和が生じる」程度の電流（例えばモータ定格電流の１．３〜１．６倍程度の値の電流）を流す。このようにして、各電気角毎のＵ相電流Ｉｕをプロットして得たものが、Ｕ相電流Ｉｕの電流特性である。
【００５０】
（２）Ｖ相電流Ｉｖの特性を求める手法。
ＩＰＭ型のブラシレスＤＣモータの回転子を各電気角で停止させているときに、Ｖ相巻線の外部端子と、Ｗ相巻線及びＵ相巻線の外部端子を共通にした端子との間に、Ｖ相巻線側を正電圧とし、Ｗ相巻線及びＵ相巻線側を負電圧としてパルス電圧を印加し、Ｖ相巻線に「磁気飽和が生じる」程度の電流（例えばモータ定格電流の１．３〜１．６倍程度の値の電流）を流す。このようにして、各電気角毎のＶ相電流Ｉｖをプロットして得たものが、Ｖ相電流Ｉｖの電流特性である。
【００５１】
（３）Ｗ相電流Ｉｗの特性を求める手法。
ＩＰＭ型のブラシレスＤＣモータの回転子を各電気角で停止させているときに、Ｗ相巻線の外部端子と、Ｕ相巻線及びＶ相巻線の外部端子を共通にした端子との間に、Ｗ相巻線側を正電圧とし、Ｕ相巻線及びＶ相巻線側を負電圧としてパルス電圧を印加し、Ｗ相巻線に「磁気飽和が生じる」程度の電流（例えばモータ定格電流の１．３〜１．６倍程度の値の電流）を流す。このようにして、各電気角毎のＷ相電流Ｉｗをプロットして得たものが、Ｗ相電流Ｉｗの電流特性である。
【００５２】
なお、後述する回転位置の判定をする際には、
Ｕ相巻線側を負電圧とし、Ｖ相巻線及びＷ相巻線側を正電圧としてパルス電圧を印加し、Ｕ相巻線に「磁気飽和が生じる」程度の電流（例えばモータ定格電流の１．３〜１．６倍程度の値の電流）を流したときの負方向のＵ相電流Ｉｕ（Ｎ）や、
Ｖ相巻線側を負電圧とし、Ｗ相巻線及びＵ相巻線側を正電圧としてパルス電圧を印加し、Ｖ相巻線に「磁気飽和が生じる」程度の電流（例えばモータ定格電流の１．３〜１．６倍程度の値の電流）を流したときの負方向のＶ相電流Ｉｖ（Ｎ）や、
Ｗ相巻線側を負電圧とし、Ｕ相巻線及びＶ相巻線側を正電圧としてパルス電圧を印加し、Ｗ相巻線に「磁気飽和が生じる」程度の電流（例えばモータ定格電流の１．３〜１．６倍程度の値の電流）を流したときの負方向のＷ相電流Ｉｗ（Ｎ）も検出する。
【００５３】
図１に示す初期回転位置推定電流特性では、「略」次に示すような特性になっている。
なお、「略」とは、３０°付近、２７０°付近、１５０°付近では、次に説明する区間Ｉ〜ＩＩＩの特性とはズレていることを意味する。
【００５４】
区間Ｉ（３０°から１５０°まで）では、相電流Ｉｕが、相電流Ｉｖ，Ｉｗよりも大きい。
この区間Ｉを、更に二つの区間Ｉ−１（３０°から９０°）と区間Ｉ−２（９０°から１５０°に分けると、
区間Ｉ−１では、Ｉｕ＞Ｉｖ＞Ｉｗとなっており、
区間Ｉ−２では、Ｉｕ＞Ｉｗ＞Ｉｖとなっている。
【００５５】
区間ＩＩ（２７０°から３０°（３９０°）では、相電流Ｉｗが、相電流Ｉｕ，Ｉｖよりも大きい。
この区間ＩＩを、更に二つの区間ＩＩ−１（２７０°から３３０°）と区間ＩＩ−２（３３０°から３０°（３９０°）に分けると、
区間ＩＩ−１では、Ｉｗ＞Ｉｕ＞Ｉｖとなっており、
区間ＩＩ−２では、Ｉｗ＞Ｉｖ＞Ｉｕとなっている。
【００５６】
区間ＩＩＩ（１５０°から２７０°では、相電流Ｉｖが、相電流Ｉｗ，Ｉｕよりも大きい。
この区間ＩＩＩを、更に二つの区間ＩＩＩ−１（１５０°から２１０°）と区間ＩＩＩ−２（２１０°から２７０°）に分けると、
区間ＩＩＩ−１では、Ｉｖ＞Ｉｗ＞Ｉｕとなっており、
区間ＩＩＩ−２では、Ｉｖ＞Ｉｕ＞Ｉｗとなっている。
【００５７】
なお、
３０°付近（区間Ｉと区間ＩＩとの境界を含み、この境界付近）では、Ｉｖが最も大きく
２７０°付近（区間ＩＩと区間ＩＩＩとの境界を含み、この境界付近）では、Ｉｕが最も大きく
１５０°付近（区間ＩＩＩと区間Ｉとの境界を含み、この境界付近）では、Ｉｗが最も大きい。
【００５８】
本実施の形態では、ＩＰＭモータの回転子が停止しているときに、正方向の各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗと負方向の各相電流Ｉｕ（Ｎ），Ｉｖ（Ｎ），Ｉｗ（Ｎ）を求める。
そして各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗのうち、どれが最も大きいかを判定することにより、区間Ｉ〜ＩＩＩを判定し、更に、判定した区間において、各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗのうち「最も大きい相電流と２番目に大きい相電流との差」と、「２番目に大きい相電流と最も小さい相電流との差」との偏差がどの程度あるかを基に、回転子の回転位置を判定している。
【００５９】
偏差としては、４倍以下、４倍以上、３２倍以上としたり、２倍以下、２倍以上、４倍以上、８倍以上、３２倍以上としたりする。
なお、流す相電流を定格電流を定格電流の１．３倍としたときには、偏差として３２倍を用いる代わりに、２０倍を用いることもできる。
【００６０】
本発明の別の実施の形態では、図２に示す、ＩＰＭ型のブラシレスＤＣモータにおける、初期回転位置・相電流関係特性αを用いる。
【００６１】
この特性αは、図１に示す初期回転位置推定電流特性をまず求め、この初期回転位置推定電流特性を基に、
区間Ｉではα＝（Ｉｕ−Ｉｖ）／（Ｉｖ−Ｉｗ）
区間ＩＩではα＝（Ｉｗ−Ｉｕ）／（Ｉｕ−Ｉｖ）
区間ＩＩＩではα＝（Ｉｖ−Ｉｗ）／（Ｉｗ−Ｉｕ）
として求める。
つまり各区間Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩにおいて、各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗのうち、「最も大きい相電流と２番目に大きい相電流との差」と、「２番目に大きい相電流と最も小さい相電流との差」との比を、特性αとしている。
【００６２】
この別の実施の形態では、ＩＰＭモータの回転子が停止しているときに、正方向の各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを求める。
そして各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗのうち、どれが最も大きいかを判定することにより、区間Ｉ〜ＩＩＩを判定し、更に、判定した区間において、各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗのうち「最も大きい相電流と２番目に大きい相電流との差」と、「２番目に大きい相電流と最も小さい相電流との差」との比の値が、特性αの値に一致する回転角度を、回転子の回転位置として判定している。
【実施例１】
【００６３】
図３は本発明の実施例１にかかる、ブラシレスＤＣモータの初期回転位置検出装置を示すブロック図である。
【００６４】
図３に示すように、インバータ装置１００は、バッテリ１０１の電力を、ＩＰＭ型のブラシレスＤＣモータ１１０に供給する。ブラシレスＤＣモータ１１０の固定子には、三相のＵ相の固定子巻線１１１ｕと、Ｖ相の固定子巻線１１１ｖと、Ｗ相の固定子巻線１１１ｗが配置されている。固定子の内部には、エアギャップを介して、回転子１１２が配置されており、回転子１１２には複数の永久磁石１１３が埋め込まれている。
【００６５】
インバータ装置（モータ電源部）１００は、回転子１１２を始動させる時には、後述するように、初期回転位置検出部１２０から回転位置信号Ｓ１を受け、この回転位置信号Ｓ１で示す回転位置（停止している回転子１１２の電気角）に応じた位相の三相電流を、ブラシレスＤＣモータ１１０に供給して始動をする。
また、インバータ装置１００は、回転子１１２が通常回転（始動後の連続回転）している時には、三相電流を、ブラシレスＤＣモータ１１０に供給する。
更に、インバータ装置１００は、回転子１１２の始動に先立ち、停止している回転子１１２の回転位置（電気角）を検出する時には、後述するように、初期回転位置検出部１２０からパルス電圧駆動信号Ｓ２を受けて、ブラシレスＤＣモータ１１０にパルス電圧を印加する。
【００６６】
初期回転位置検出部１２０は、パルス電圧駆動制御部１２１と、演算・判定部１２２と、メモリ１２３を有している。
【００６７】
電流検出器１３１は、正方向のＵ相電流Ｉｕまたは、負方向のＵ相電流Ｉｕ（Ｎ）を検出する。
電流検出器１３２は、正方向のＶ相電流Ｉｖまたは、負方向のＶ相電流Ｉｖ（Ｎ）を検出する。
電流検出器１３３は、正方向のＷ相電流Ｉｗまたは、負方向のＷ相電流Ｉｗ（Ｎ）を検出する。
【００６８】
電流検出器１３１，１３２，１３３にて検出された各相電流Ｉｕ、Ｉｕ（Ｎ），Ｉｖ、Ｉｖ（Ｎ），Ｉｗ，Ｉｗ（Ｎ）は、初期回転位置検出部１２０の演算・判定部１２２に送られる。
【００６９】
また実施例１では、初期回転位置検出部１２０のメモリ１２３には、図１に示す初期回転位置推定電流特性が記憶されている。
【００７０】
この実施例１では、次のような動作をして、停止している回転子１１２の回転位置（停止している電気角）を求める。
【００７１】
初期回転位置検出部１２０のパルス電圧駆動制御部１２１は、インバータ装置１１０にパルス電圧駆動信号Ｓ２を送り、インバータ装置１００からブラシレスＤＣモータ１１０にパルス電圧を印加させ、固定子巻線１１１ｕ，１１１ｖ，１１１ｗに電流を流す。
【００７２】
具体的には、
Ｕ相巻線１１１ｕ側を正電圧とし、Ｖ相巻線１１１ｖ及びＷ相巻線１１１ｗ側を負正電圧としてパルス電圧を印加し、Ｕ相巻線１１１ｕに「磁気飽和が生じる」程度の電流（例えばモータ定格電流の１．３〜１．６倍程度の値の電流）を流したときの正方向のＵ相電流Ｉｕや、
Ｕ相巻線１１１ｕ側を負電圧とし、Ｖ相巻線１１１ｖ及びＷ相巻線１１１ｗ側を正電圧としてパルス電圧を印加し、Ｕ相巻線１１１ｕに「磁気飽和が生じる」程度の電流（例えばモータ定格電流の１．３〜１．６倍程度の値の電流）を流したときの負方向のＵ相電流Ｉｕ（Ｎ）や、
Ｖ相巻線１１１ｖ側を正電圧とし、Ｗ相巻線１１１ｗ及びＵ相巻線１１１ｕ側を負電圧としてパルス電圧を印加し、Ｖ相巻線１１１ｖに「磁気飽和が生じる」程度の電流（例えばモータ定格電流の１．３〜１．６倍程度の値の電流）を流したときの正方向のＶ相電流Ｉｖや、
Ｖ相巻線１１１ｖ側を負電圧とし、Ｗ相巻線１１１ｗ及びＵ相巻線１１１ｕ側を正電圧としてパルス電圧を印加し、Ｖ相巻線１１１ｖに「磁気飽和が生じる」程度の電流（例えばモータ定格電流の１．３〜１．６倍程度の値の電流）を流したときの負方向のＶ相電流Ｉｖ（Ｎ）や、
Ｗ相巻線１１１ｗ側を正電圧とし、Ｕ相巻線１１１ｕ及びＶ相巻線１１１ｖ側を負電圧としてパルス電圧を印加し、Ｗ相巻線１１１ｗに「磁気飽和が生じる」程度の電流（例えばモータ定格電流の１．３〜１．６倍程度の値の電流）を流したときの正方向のＷ相電流Ｉｗや、
Ｗ相巻線１１１ｗ側を負電圧とし、Ｕ相巻線１１１ｕ及びＶ相巻線１１１ｖ側を正電圧としてパルス電圧を印加し、Ｗ相巻線１１１ｗに「磁気飽和が生じる」程度の電流（例えばモータ定格電流の１．３〜１．６倍程度の値の電流）を流したときの負方向のＷ相電流Ｉｗ（Ｎ）を流す。
【００７３】
電流検出部１３１は、正方向のＵ相電流Ｉｕ及び負方向のＵ相電流Ｉｕ（Ｎ）を検出し、検出したＵ相電流Ｉｕ及びＵ相電流Ｉｕ（Ｎ）を演算・判定部１２２に送る。
電流検出部１３２は、正方向のＶ相電流Ｉｖ及び負方向のＶ相電流Ｉｖ（Ｎ）を検出し、検出したＶ相電流Ｉｖ及びＶ相電流Ｉｖ（Ｎ）を演算・判定部１２２に送る。
電流検出部１３３は、正方向のＷ相電流Ｉｗ及び負方向のＷ相電流Ｉｗ（Ｎ）を検出し、検出したＷ相電流Ｉｗ及びＷ相電流Ｉｗ（Ｎ）を演算・判定部１２２に送る。
【００７４】
演算・判定部１２２は、メモリ１２３に記憶した初期回転位置推定電流特性（図１に示す特性）を参照しつつ、電流検出部１３１，１３２，１３３で検出した各相電流を、図４に示す判定フローチャートに沿い判定して、停止している回転子１１２の回転位置（電気角）を求める。
【００７５】
ここで、図４に示す判定フローチャートによる回転位置検出手法を説明する。
ステップＳ１００では、相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗのいずれが大きいかを比べる。
【００７６】
ステップＳ１００で、Ｕ相電流Ｉｕが大きいと判断したときには、更にステップＳ１１０にて、正方向のＵ相電流Ｉｕと、負方向のＵ相電流Ｉｕ（Ｎ）とを比較し、負方向のＵ相電流Ｉｕ（Ｎ）が大きいときには、回転角度が２８０°〜２６０°であると判定する。
【００７７】
ステップＳ１１０にて、Ｉｕ＞Ｉｕ（Ｎ）であると判断したときには、ステップＳ１１１にて、Ｖ相電流ＩｖとＷ相電流Ｉｗとを比較する。
【００７８】
ステップＳ１１１にて、Ｖ相電流ＩｖがＷ相電流Ｉｗよりも大きいと判断したときには、回転位置が区間Ｉ−１に入っていると判断し、ステップＳ１１２，Ｓ１１３の判定をして、
・｜Ｉｕ−Ｉｖ｜＞｜Ｉｖ−Ｉｗ｜×３２であるときには、回転位置が１００°〜８０°であると判定し、
・｜Ｉｕ−Ｉｖ｜＞｜Ｉｖ−Ｉｗ｜×４であるときには、回転位置が８０°〜６０°であると判定し、
・｜Ｉｕ−Ｉｖ｜≦｜Ｉｖ−Ｉｗ｜×４であるときには、回転位置が６０°〜４０°であると判定する。
【００７９】
ステップＳ１１１にて、Ｖ相電流ＩｖがＷ相電流Ｉｗよりも小さいと判断したときには、回転位置が区間Ｉ−２に入っていると判断し、ステップＳ１１４，Ｓ１１５の判定をして、
・｜Ｉｕ−Ｉｗ｜＞｜Ｉｗ−Ｉｖ｜×３２であるときには、回転位置が１００°〜８０°であると判定し、
・｜Ｉｕ−Ｉｗ｜＞｜Ｉｗ−Ｉｖ｜×４であるときには、回転位置が１２０°〜１００°であると判定し、
・｜Ｉｕ−Ｉｗ｜≦｜Ｉｗ−Ｉｖ｜×４であるときには、回転位置が１４０°〜１２０°であると判定する。
【００８０】
ステップＳ１００で、Ｗ相電流Ｉｗが大きいと判断したときには、更にステップＳ１２０にて、正方向のＷ相電流Ｉｗと、負方向のＷ相電流Ｉｗ（Ｎ）とを比較し、負方向のＷ相電流Ｉｗ（Ｎ）が大きいときには、回転角度が１６０°〜１４０°であると判定する。
【００８１】
ステップＳ１２０にて、Ｉｗ＞Ｉｗ（Ｎ）であると判断したときには、ステップＳ１２１にて、Ｖ相電流ＩｖとＵ相電流Ｉｕとを比較する。
【００８２】
ステップＳ１２１にて、Ｖ相電流ＩｖがＵ相電流Ｉｕよりも大きいと判断したときには、回転位置が区間ＩＩ−２に入っていると判断し、ステップＳ１２２，Ｓ１２３の判定をして、
・｜Ｉｗ−Ｉｖ｜＞｜Ｉｖ−Ｉｕ｜×３２であるときには、回転位置が３４０°〜３２０°であると判定し、
・｜Ｉｗ−Ｉｖ｜＞｜Ｉｖ−Ｉｕ｜×４であるときには、回転位置が３６０°〜３４０°であると判定し、
・｜Ｉｗ−Ｉｖ｜≦｜Ｉｖ−Ｉｕ｜×４であるときには、回転位置が２０°〜０°であると判定する。
【００８３】
ステップＳ１２１にて、Ｖ相電流ＩｖがＵ相電流Ｉｕよりも小さいと判断したときには、回転位置が区間ＩＩ−１に入っていると判断し、ステップＳ１２４，Ｓ１２５の判定をして、
・｜Ｉｗ−Ｉｕ｜＞｜Ｉｕ−Ｉｖ｜×３２であるときには、回転位置が３４０°〜３２０°であると判定し、
・｜Ｉｗ−Ｉｕ｜＞｜Ｉｕ−Ｉｖ｜×４であるときには、回転位置が３２０°〜３００°であると判定し、
・｜Ｉｗ−Ｉｕ｜≦｜Ｉｕ−Ｉｖ｜×４であるときには、回転位置が３００°〜２８０°であると判定する。
【００８４】
ステップＳ１００で、Ｖ相電流Ｉｖが大きいと判断したときには、更にステップＳ１３０にて、正方向のＶ相電流Ｉｖと、負方向のＶ相電流Ｉｖ（Ｎ）とを比較し、負方向のＶ相電流Ｉｖ（Ｎ）が大きいときには、回転角度が４０°〜２０°であると判定する。
【００８５】
ステップＳ１３０にて、Ｉｖ＞Ｉｖ（Ｎ）であると判断したときには、ステップＳ１３１にて、Ｕ相電流ＩｕとＷ相電流Ｉｗとを比較する。
【００８６】
ステップＳ１３１にて、Ｕ相電流ＩｕがＷ相電流Ｉｗよりも大きいと判断したときには、回転位置が区間ＩＩＩ−２に入っていると判断し、ステップＳ１３２，Ｓ１３３の判定をして、
・｜Ｉｖ−Ｉｕ｜＞｜Ｉｕ−Ｉｗ｜×３２であるときには、回転位置が２２０°〜２００°であると判定し、
・｜Ｉｖ−Ｉｕ｜＞｜Ｉｕ−Ｉｗ｜×４であるときには、回転位置が２４０°〜２２０°であると判定し、
・｜Ｉｖ−Ｉｕ｜≦｜Ｉｕ−Ｉｗ｜×４であるときには、回転位置が２６０°〜２４０°であると判定する。
【００８７】
ステップＳ１３１にて、Ｕ相電流ＩｕがＷ相電流Ｉｗよりも小さいと判断したときには、回転位置が区間ＩＩＩ−１に入っていると判断し、ステップＳ１３４，Ｓ１３５の判定をして、
・｜Ｉｖ−Ｉｗ｜＞｜Ｉｗ−Ｉｕ｜×３２であるときには、回転位置が２２０°〜２００°であると判定し、
・｜Ｉｖ−Ｉｗ｜＞｜Ｉｗ−Ｉｕ｜×４であるときには、回転位置が２００°〜１８０°であると判定し、
・｜Ｉｖ−Ｉｗ｜≦｜Ｉｗ−Ｉｕ｜×４であるときには、回転位置が１８０°〜１６０°であると判定する。
【００８８】
このようにして、演算・判定部１２２にて、停止している回転子１１２の回転位置を、２０°刻みで判定することができる。
そして、このようにして２０°刻みで判定した回転位置を示す回転位置信号Ｓ１をインバータ装置１００に送ると、インバータ装置１００は、この回転位置信号Ｓ１で示す回転位置に応じた位相の三相電流を、ブラシレスＤＣモータ１１０に供給して始動をすることができる。
【実施例２】
【００８９】
実施例１では、初期回転位置検出部１２０の演算・判定部１２２は、図４に示す判定フローチャートにより、停止している回転子１１２の回転位置を求めていたが、実施例２では、図５に示す判定フローチャートにより、停止している回転子１１２の回転位置を、１０°刻みで判定する。
なお実施例２における他の部分の構成及び動作は、実施例１と同様である。
【００９０】
実施例２では、各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗのうち、どれが最も大きいかを判定することにより、区間Ｉ〜ＩＩＩを判定し（実施例１と同じ）、更に、実施例２では、判定した区間において、各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗのうち「最も大きい相電流と２番目に大きい相電流との差」と、「２番目に大きい相電流と最も小さい相電流との差」との偏差が、３２倍であるか、８倍であるか、４倍であるか、２倍であるかを判定することにより、回転子の回転位置を判定している。
【００９１】
具体的には、ステップＳ２００により、各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗのうち、どれが最も大きいかを判定することにより、区間Ｉ〜ＩＩＩを判定する。
次に、区間Ｉでは、ステップＳ２１１〜Ｓ２１９の判定により、回転位置が、区間Ｉにおける１０°刻みのどの範囲に入るかを判定し、
次に、区間ＩＩＩでは、ステップＳ２２１〜Ｓ２２９の判定により、回転位置が、区間Ｉにおける１０°刻みのどの範囲に入るかを判定し、
次に、区間ＩＩでは、ステップＳ２３１〜Ｓ２３９の判定により、回転位置が、区間Ｉにおける１０°刻みのどの範囲に入るかを判定する。
【実施例３】
【００９２】
実施例３は、図３に示すブラシレスＤＣモータの初期回転位置検出装置により実現するものであるが、初期回転位置検出部１２０のメモリ１２３には、図２に示す初期回転位置・相電流関係特性αが記憶されている。
そして、初期回転位置検出部１２０の演算・判定部１２２は、後述する演算・判定をして、停止している回転子１１２の回転位置を精度良く（例えば１°ないし０．５°）刻みで判定することができる。
【００９３】
また、パルス電圧駆動制御装置１２１は、正方向のＵ相電流Ｉｕと、正方向のＶ相電流Ｉｖと、正方向のＷ相電流Ｉｗが流れるように、インバータ装置１００を制御する。これは、実施例３では、負方向のＵ相電流Ｉｕ（Ｎ），Ｖ相電流Ｉｖ（Ｎ），Ｗ相電流Ｉｗ（Ｎ）は使用しないからである。
なお実施例３おける他の部分構成及び動作は、実施例１と同様である。
【００９４】
実施例３では、回転子１１２が停止しているときに、インバータ装置１００からパルス電圧を印加することにより得た、正方向のＵ相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗが演算・判定部１２２に取り込まれる。
【００９５】
演算・判定部１２２は、Ｕ相電流Ｉｕと、相電流Ｉｖと、Ｗ相電流Ｉｗとを比較し、最も大きい相電流を判断する。
【００９６】
Ｕ相電流Ｉｕが最も大きいと判断したときには、次式（１）により求めた演算値β（Ｉ）を演算する。
β（Ｉ）＝（Ｉｕ−Ｉｖ）／（Ｉｖ−Ｉｗ）・・・（１）
このようにして演算した演算値β（Ｉ）と、メモリ１２３に記憶した区間Ｉにおける特性αとを比較して、β（Ｉ）＝αとなる回転位置（電気角）を求める。このようにして求めた回転角が、停止している回転子１１２の回転位置（電気角）であると判定する。
【００９７】
Ｖ相電流Ｉｖが最も大きいと判断したときには、次式（２）により求めた演算値β（ＩＩ）を演算する。
β（ＩＩ）＝（Ｉｗ−Ｉｕ）／（Ｉｕ−Ｉｖ）・・・（２）
このようにして演算した演算値β（ＩＩ）と、メモリ１２３に記憶した区間ＩＩにおける特性αとを比較して、β（ＩＩ）＝αとなる回転位置（電気角）を求める。このようにして求めた回転角が、停止している回転子１１２の回転位置（電気角）であると判定する。
【００９８】
Ｗ相電流Ｉｗが最も大きいと判断したときには、次式（３）により求めた演算値β（ＩＩＩ）を演算する。
β（ＩＩＩ）＝（Ｉｖ−Ｉｗ）／（Ｉｗ−Ｉｕ）・・・（３）
このようにして演算した演算値β（ＩＩＩ）と、メモリ１２３に記憶した区間ＩＩＩにおける特性αとを比較して、β（ＩＩＩ）＝αとなる回転位置（電気角）を求める。このようにして求めた回転角が、停止している回転子１１２の回転位置（電気角）であると判定する。
【実施例４】
【００９９】
実施例４は、図３に示すブラシレスＤＣモータの初期回転位置検出装置により実現するものであるが、初期回転位置検出部１２０のメモリ１２３には、従来と同様の図８に示す初期回転位置推定電流が記憶されている。
そして、初期回転位置検出部１２０の演算・判定部１２２は、後述する演算・判定をして、停止している回転子１１２の回転位置を、従来に比べて精度良く判定することができる。
つまり、実施例４は、図９に示す判定フローチャートに示す従来の判定手法を、更に改良したものである。この実施例４では、判定手法を改良することにより、停止している回転子１１２の回転位置を、１５°刻みで判定することができる。ちなみに、図９に示す従来の判定手法では、回転子１１２の回転位置を３０°刻みで判定していた。
【０１００】
実施例４における判定の具体的手法は、図６に示している。
まず、ステップ１（Ｓ３００）では、＋１００％ｄｕｔｙのパルス電圧を３制御周期間印加して、各相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを測定する。このとき流れる各相電流は、巻線を飽和させることのない定格電流以下の値の電流となる。
【０１０１】
ここで、「１制御周期」とは、インバータ装置からモータに供給される電流の電流値を制御する制御周期であり、例えば１制御周期は１２５μｓｅｃである。
また、「＋１００％ｄｕｔｙ」とは、
Ｕ相電流であればＵ相巻線側を正電圧とし、Ｖ，Ｗ相巻線側を負電圧とし（「＋」の意味）、
Ｖ相電流であればＶ相巻線側を正電圧とし、Ｗ，Ｕ相巻線側を負電圧とし（「＋」の意味）、
Ｗ相電流であればＷ相巻線側を正電圧とし、Ｕ，Ｖ相巻線側を負電圧として（「＋」の意味）、
電源電圧の電圧値（例えば８０Ｖ）のｄｕｔｙ１００％の電圧（例えば８０Ｖ）を印加すること（「１００％ｄｕｔｙ」の意味）をいう。
【０１０２】
ステップＳ３０１〜Ｓ３０６において、Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの大小値を比較して、停止している回転子の回転位置（電気角）が、区間Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２のいずれかに入っているかを判定する。
【０１０３】
回転子の回転位置（電気角）が、区間Ａ１であると判定されたときには、即ちステップＳ３０１でＹＥＳと判定されたときには、ステップＳ３１０に進む。
【０１０４】
ステップＳ３１０では、Ｕ相電流ＩｕとＶ相電流Ｉｖの値の差（絶対値）が、予め設定した微小電流値ΔＩ（具体的には定格電流の１／１０の値）よりも大きいかどうかが判定される。
そして、Ｕ相電流ＩｕとＶ相電流Ｉｖの値の差（絶対値）が、予め設定した微小電流値ΔＩよりも小さいと判定されたときには、θ＝６０°と判定され（ステップＳ３１１）、Ｕ相電流ＩｕとＶ相電流Ｉｖの値の差（絶対値）が、予め設定した微小電流値ΔＩよりも大きいと判定されたときには、θ＝７５°と判定される（ステップＳ３１２）。
【０１０５】
回転子の回転位置（電気角）が、区間Ａ２であると判定されたときには、即ちステップＳ３０２でＹＥＳと判定されたときには、ステップＳ３２０に進む。
【０１０６】
ステップＳ３２０では、Ｕ相電流ＩｕとＷ相電流Ｉｗの値の差（絶対値）が、予め設定した微小電流値ΔＩ（具体的には定格電流の１／１０の値）よりも大きいかどうかが判定される。
そして、Ｕ相電流ＩｕとＷ相電流Ｉｗの値の差（絶対値）が、予め設定した微小電流値ΔＩよりも小さいと判定されたときには、θ＝１２０°と判定され（ステップＳ３２１）、Ｕ相電流ＩｕとＷ相電流Ｉｗの値の差（絶対値）が、予め設定した微小電流値ΔＩよりも大きいと判定されたときには、θ＝１０５°と判定される（ステップＳ３２２）。
【０１０７】
回転子の回転位置（電気角）が、区間Ｃ１であると判定されたときには、即ちステップＳ３０３でＹＥＳと判定されたときには、ステップＳ３３０に進む。
【０１０８】
ステップＳ３３０では、Ｗ相電流ＩｗとＵ相電流Ｉｕの値の差（絶対値）が、予め設定した微小電流値ΔＩ（具体的には定格電流の１／１０の値）よりも大きいかどうかが判定される。
そして、Ｗ相電流ＩｗとＵ相電流Ｉｕの値の差（絶対値）が、予め設定した微小電流値ΔＩよりも小さいと判定されたときには、θ＝３００°と判定され（ステップＳ３３１）、Ｗ相電流ＩｗとＵ相電流Ｉｕの値の差（絶対値）が、予め設定した微小電流値ΔＩよりも大きいと判定されたときには、θ＝３１５°と判定される（ステップＳ３３２）。
【０１０９】
回転子の回転位置（電気角）が、区間Ｃ２であると判定されたときには、即ちステップＳ３０４でＹＥＳと判定されたときには、ステップＳ３４０に進む。
【０１１０】
ステップＳ３４０では、Ｗ相電流ＩｗとＶ相電流Ｉｖの値の差（絶対値）が、予め設定した微小電流値ΔＩ（具体的には定格電流の１／１０の値）よりも大きいかどうかが判定される。
そして、Ｗ相電流ＩｗとＶ相電流Ｉｖの値の差（絶対値）が、予め設定した微小電流値ΔＩよりも小さいと判定されたときには、θ＝３６０°と判定され（ステップＳ３４１）、Ｗ相電流ＩｗとＶ相電流Ｉｖの値の差（絶対値）が、予め設定した微小電流値ΔＩよりも大きいと判定されたときには、θ＝３４５°と判定される（ステップＳ３４２）。
【０１１１】
回転子の回転位置（電気角）が、区間Ｂ１であると判定されたときには、即ちステップＳ３０５でＹＥＳと判定されたときには、ステップＳ３５０に進む。
【０１１２】
ステップＳ３５０では、Ｖ相電流ＩｖとＷ相電流Ｉｗの値の差（絶対値）が、予め設定した微小電流値ΔＩ（具体的には定格電流の１／１０の値）よりも大きいかどうかが判定される。
そして、Ｖ相電流ＩｖとＷ相電流Ｉｗの値の差（絶対値）が、予め設定した微小電流値ΔＩよりも小さいと判定されたときには、θ＝１８０°と判定され（ステップＳ３５１）、Ｖ相電流ＩｖとＷ相電流Ｉｗの値の差（絶対値）が、予め設定した微小電流値ΔＩよりも大きいと判定されたときには、θ＝１９５°と判定される（ステップＳ３５２）。
【０１１３】
回転子の回転位置（電気角）が、区間Ｂ２であると判定されたときには、即ちステップＳ３０６でＹＥＳと判定されたときには、ステップＳ３６０に進む。
【０１１４】
ステップＳ３６０では、Ｖ相電流ＩｖとＵ相電流Ｉｕの値の差（絶対値）が、予め設定した微小電流値ΔＩ（具体的には定格電流の１／１０の値）よりも大きいかどうかが判定される。
そして、Ｖ相電流ＩｖとＵ相電流Ｉｕの値の差（絶対値）が、予め設定した微小電流値ΔＩよりも小さいと判定されたときには、θ＝２４０°と判定され（ステップＳ３６１）、Ｖ相電流ＩｖとＵ相電流Ｉｕの値の差（絶対値）が、予め設定した微小電流値ΔＩよりも大きいと判定されたときには、θ＝２２５°と判定され（ステップＳ３６２）。
【０１１５】
ステップＳ３１１，Ｓ３１２，Ｓ３２１，Ｓ３２２にてθが６０°、７５°、１２０°、１０５°と判定されたときには、ステップＳ３７０に進む。
【０１１６】
ステップＳ３７０では、８０％ｄｕｔｙのパルス電圧を４制御周期の間、Ｕ相巻線側を正電圧とし、Ｖ，Ｗ相巻線側を負電圧として印加して（＋８０％ｄｕｔｙのパルス電圧を印加して）、正方向のＵ相電流Ｉｕを測定すると共に、８０％ｄｕｔｙのパルス電圧を４制御周期の間、Ｖ，Ｗ相巻線側を正電圧とし、Ｕ相巻線側を負電圧として印加して（−８０％ｄｕｔｙのパルス電圧を印加して）、負方向のＵ相電流Ｉｕ（Ｎ）を測定する。
このように８０％ｄｕｔｙのパルス電圧（例えば８０Ｖ×８０％＝６４Ｖ）を４制御周期の間、印加すると、過電流にはならないが巻線は飽和する。つまり意図して飽和現象を生じさせている。
【０１１７】
そしてステップＳ３８０では、
Ｉｕ（Ｎ）＞Ｉｕ・・・（１１）
であるかどうかを判定する。
【０１１８】
（１１）式が成立しない場合には、θは、ステップＳ３１１，Ｓ３１２，Ｓ３２１，Ｓ３２２に判定した、θが６０°、７５°、１２０°、１０５°であると判定される（Ｓ３８０）。
一方、（１１）式が成立する場合には、θは、上述した角度よりも、それぞれ１８０°進んだ角度であると判定される（Ｓ３８１）。
【０１１９】
ステップＳ３３１，Ｓ３３２，Ｓ３４１，Ｓ３４２にてθが３００°、３１５°、３６０°、３４５°と判定されたときには、ステップＳ３７１に進む。
【０１２０】
ステップＳ３７１では、８０％ｄｕｔｙのパルス電圧を４制御周期の間、Ｗ相巻線側を正電圧とし、Ｕ，Ｖ相巻線側を負電圧として印加して（＋８０％ｄｕｔｙのパルス電圧を印加して）、正方向のＷ相電流Ｉｗを測定すると共に、８０％ｄｕｔｙのパルス電圧を４制御周期の間、Ｕ，Ｖ相巻線側を正電圧とし、Ｗ相巻線側を負電圧として印加して（−８０％ｄｕｔｙのパルス電圧を印加して）、負方向のＷ相電流Ｉｗ（Ｎ）を測定する。
このように８０％ｄｕｔｙのパルス電圧（例えば８０Ｖ×８０％＝６４Ｖ）を４制御周期の間、印加すると、過電流にはならないが巻線は飽和する。つまり意図して飽和現象を生じさせている。
【０１２１】
そしてステップＳ３８０では、
Ｉｗ（Ｎ）＞Ｉｗ・・・（１２）
であるかどうかを判定する。
【０１２２】
（１２）式が成立しない場合には、θは、ステップＳ３３１，Ｓ３３２，Ｓ３４１，Ｓ３４２にて判定した、θが３００°、３１５°、３６０°、３４５°であると判定される（Ｓ３８０）。
一方、（１２）式が成立する場合には、θは、上述した角度よりも、それぞれ１８０°進んだ角度であると判定される（Ｓ３８１）。
【０１２３】
ステップＳ３５１，Ｓ３５２，Ｓ３６１，Ｓ３６２にてθが１８０°、１９５°、２４０°、２２５°と判定されたときには、ステップＳ３７２に進む。
【０１２４】
ステップＳ３７２では、８０％ｄｕｔｙのパルス電圧を４制御周期の間、Ｖ相巻線側を正電圧とし、Ｗ，Ｕ相巻線側を負電圧として印加して（＋８０％ｄｕｔｙのパルス電圧を印加して）、正方向のＶ相電流Ｉｖを測定すると共に、８０％ｄｕｔｙのパルス電圧を４制御周期の間Ｗ，Ｕ相巻線側を正電圧とし、Ｖ相巻線側を負電圧として印加して（−８０％ｄｕｔｙのパルス電圧を印加して）、負方向のＶ相電流Ｉｖ（Ｎ）を測定する。
このように８０％ｄｕｔｙのパルス電圧（例えば８０Ｖ×８０％＝６４Ｖ）を４制御周期の間、印加すると、過電流にはならないが巻線は飽和する。つまり意図して飽和現象を生じさせている。
【０１２５】
そしてステップＳ３８０では、
Ｉｖ（Ｎ）＞Ｉｖ・・・（１３）
であるかどうかを判定する。
【０１２６】
（１３）式が成立しない場合には、θは、ステップＳ３５１，Ｓ３５２，Ｓ３６１，Ｓ３６２にて判定した、θが１８０°、１９５°、２４０°、２２５°であると判定される（Ｓ３８０）。
一方、（１３）式が成立する場合には、θは、上述した角度よりも、それぞれ１８０°進んだ角度であると判定される（Ｓ３８１）。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】本発明で用いる初期回転位置推定電流特性を示す特性図。
【図２】本発明で用いる初期回転位置・相電流関係特性を示す特性図。
【図３】本発明の実施例に係る、ブラシレスＤＣモータの初期回転位置検出装置を示すブロック図。
【図４】本発明の実施例で用いる判定フローを示すフローチャート。
【図５】本発明の別の実施例で用い判定フローを示すフローチャート。
【図６】本発明の更に別の実施例で用いる判定フローを示すフローチャート。
【図７】埋込磁石型のブラシレスＤＣモータを示す概略構成図。
【図８】従来技術で用いていた初期回転位置推定電流特性を示す特性図。
【図９】従来技術で用いていた判定フローを示すフローチャート。
【符号の説明】
【０１２８】
１００  インバータ装置（モータ電源部）
１０１  バッテリ
１１０  ブラシレスＤＣモータ
１１１ｕ、１１１ｖ，１１１ｗ  巻線
１２０  初期位置回転位置検出部
１２１  パルス電圧駆動制御部
１２２  演算・判定部
１２３  メモリ
【図１】
2007174721.tif 000003
【図２】
2007174721.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007174721.tif 000006
【図５】
2007174721.tif 000007
【図６】
2007174721.tif 000008
【図７】
2007174721.tif 000009
【図８】
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【図９】
2007174721.tif 000011