(57)【要約】【課題】起動時に逆転する等の不具合を生じることのないブラシレスモータの制御方法、及び制御装置を提供する。【解決手段】駆動状態にあるブラシレスモータ１２の電機子巻線４Ａ、４Ｂ、４Ｃへの通電が、複数の通電パターンのうちの予め定められた所定の通電パターンになったとき、通電を遮断してブラシレスモータ１２を停止させ、停止しているブラシレスモータ１２の電機子巻線４Ａ、４Ｂ、４Ｃに、前記所定の通電パターンによる通電を行なうことにより前記ブラシレスモータ１２を起動するようにした。【選択図】図３
2013236431.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電機子巻線を有するステータと回転子磁極を有するロータを備えたブラシレスモータを制御するブラシレスモータの制御方法であって、
駆動状態にある前記ブラシレスモータの前記電機子巻線への通電が、複数の通電パターンのうちの予め定められた所定の通電パターンになったとき、前記通電を遮断して前記ブラシレスモータを停止させ、
前記停止しているブラシレスモータの前記電機子巻線に、前記所定の通電パターンによる通電を行なうことにより前記ブラシレスモータを起動する、
ことを特徴とするブラシレスモータの制御方法。
【請求項２】
電機子巻線を有するステータと回転子磁極を有するロータを備えたブラシレスモータを制御するブラシレスモータの制御方法であって、
前記電機子巻線への通電を遮断することにより、駆動状態にある前記ブラシレスモータを停止させると共に、前記通電を遮断したときの通電パターンを記憶し、
前記停止しているブラシレスモータの前記電機子巻線に、前記記憶した通電パターンによる通電を行なうことにより前記ブラシレスモータを起動する、
ことを特徴とするブラシレスモータの制御方法。
【請求項３】
前記電機子巻線は、三相電機子巻線により構成されており、
前記電機子巻線への通電の遮断は、三相電力変換回路により構成された駆動回路により行われ、
前記三相電力変換回路は、夫々スイッチング素子を備えた三相各相の上アームと、夫々スイッチング素子を備えた三相各相の下アームとを備え、
前記電機子巻線への通電の遮断は、
前記三相各相の上アームのスイッチング素子のうちの少なくとも２つのスイッチング素子をオンとし、かつ前記三相各相の下アームのスイッチング素子を全てオフとすることにより行う、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のブラシレスモータの制御方法。
【請求項４】
前記電機子巻線への通電の遮断は、三相電力変換回路により構成された駆動回路により行われ、
前記三相電力変換回路は、夫々スイッチング素子を備えた三相各相の上アームと、夫々スイッチング素子を備えた三相各相の下アームとを備え、
前記電機子巻線への通電の遮断は、
前記電機子巻線は、三相電機子巻線により構成されており、
前記三相各相の上アームのスイッチング素子を全てオフとし、かつ前記三相各相の下アームのスイッチング素子のうちの少なくとも２つのスイッチング素子をオンとすることにより行う、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のブラシレスモータの制御方法。
【請求項５】
前記オンとする少なくとも２つのスイッチング素子は、ＰＷＭ制御される、
ことを特徴とする請求項３又は４に記載のブラシレスモータの制御方法。
【請求項６】
前記オンとする少なくとも２つのスイッチング素子は、ＰＷＭデューティを変化させて制御される、
ことを特徴とする請求項５記載のブラシレスモータの制御方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のうちの何れか一項に記載のブラシレスモータの制御方法を用いて前記ブラシレスモータを制御する制御装置を備えた、
ことを特徴とするブラシレスモータの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ブラシレスモータを制御する制御方法及び制御装置、特にブラシレスモータを駆動状態から停止させ若しくは停止状態から再起動させるブラシレスモータの制御方法及び制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のブラシレスモータの制御装置として、ロータが回転することによってステータの電機子巻線に発生する誘起電圧を検出し、その検出した誘起電圧と基準電圧との比較に基づいてロータの位置に対応した位置検出信号を取得し、この位置検出信号とパルス幅変調信号とに基づいて生成した通電タイミング信号により電機子巻線への通電を制御するようにしたブラシレスモータの駆動装置が開示されている（例えば、特許文献1参照）。
【０００３】
特許文献1に開示された従来のブラシレスモータの制御装置は、ロータが回転している
ときにはブラシレスモータを有効に駆動することができる。しかしながら、モータが停止しているときには、電機子巻線に誘起電圧は発生しない。そのため、ブラシレスモータを起動するときにはステータとロータの位置関係を検出することができないため、電機子巻線の各相に通電する電流の位相が互いに電気角１２０°異なるように通電タイミング信号を一定時間毎に切り替えることによってステータに回転磁界を発生させ、これによりロータを強制的に回転させるようにしている。このようにしてブラシレスモータを起動した後は、電機子巻線に誘起電圧が発生するので、その誘起電圧に基づいて駆動回路に於けるスイッチング素子の転流動作を行ない、通常の制御動作に移行する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３３０８６８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献1に開示された従来のブラシレスモータの制御装置は、強制駆動を開始させる
ときに、ロータの位置に対し、ステータの電機子巻線に対する通電パターンが所定の関係になっていないと、モータが逆回転したり、モータが脱調したり、駆動電流が多くなったり、駆動時の振動が大きくなったりするなどの課題があった。
【０００６】
この発明は、従来のブラシレスモータの制御装置に於ける前述のような課題を解決するためになされたもので、起動時に逆転する等の不具合を生じることのないブラシレスモータの制御方法、及び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】
【０００７】
この発明によるブラシレスモータの制御方法は、
電機子巻線を有するステータと回転子磁極を有するロータを備えたブラシレスモータを制御するブラシレスモータの制御方法であって、
駆動状態にある前記ブラシレスモータの前記電機子巻線への通電が、複数の通電パターンのうちの予め定められた所定の通電パターンになったとき、前記通電を遮断して前記ブラシレスモータを停止させ、
前記停止しているブラシレスモータの前記電機子巻線に、前記所定の通電パターンによる通電を行なうことにより前記ブラシレスモータを起動する、
ことを特徴とするものである。
【０００８】
又、この発明によるブラシレスモータの制御方法は、
電機子巻線を有するステータと回転子磁極を有するロータを備えたブラシレスモータを制御するブラシレスモータの制御方法であって、
前記電機子巻線への通電を遮断することにより、駆動状態にある前記ブラシレスモータを停止させると共に、前記通電を遮断したときの通電パターンを記憶し、
前記停止しているブラシレスモータの前記電機子巻線に、前記記憶した通電パターンによる通電を行なうことにより前記ブラシレスモータを起動する、
ことを特徴とするものである。
【０００９】
さらに、この発明のブラシレスモータの制御装置は、
駆動状態にあるブラシレスモータの電機子巻線への通電が、複数の通電パターンのうちの予め定められた所定の通電パターンになったとき、前記通電を遮断して前記ブラシレスモータを停止させ、前記停止しているブラシレスモータの前記電機子巻線に、前記所定の通電パターンによる通電を行なうことにより前記ブラシレスモータを起動するようにしたブラシレスモータの制御方法を用いて、前記ブラシレスモータを制御する制御装置を備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
又、この発明のブラシレスモータの制御装置は、
電機子巻線への通電を遮断することにより、駆動状態にあるブラシレスモータを停止させると共に、前記通電を遮断したときの通電パターンを記憶し、前記停止しているブラシレスモータの前記電機子巻線に、前記記憶した通電パターンによる通電を行なうことにより前記ブラシレスモータを起動するようにしたブラシレスモータの制御方法を用いて、前記ブラシレスモータを制御する制御装置を備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によるブラシレスモータの制御方法によれば、駆動状態にあるブラシレスモータの電機子巻線への通電が、複数の通電パターンのうちの予め定められた所定の通電パターンになったとき、前記通電を遮断して前記ブラシレスモータを停止させ、前記停止しているブラシレスモータの前記電機子巻線に、前記所定の通電パターンによる通電を行なうことにより前記ブラシレスモータを起動するようにしているので、停止時のロータの位置を推定若しくは検出することなくモータを確実に起動させることができる。
【００１２】
又、この発明によるブラシレスモータの制御方法によれば、電機子巻線への通電を遮断することにより、駆動状態にあるブラシレスモータを停止させると共に、前記通電を遮断したときの通電パターンを記憶し、前記停止しているブラシレスモータの前記電機子巻線に、前記記憶した通電パターンによる通電を行なうことにより前記ブラシレスモータを起動するようにしているので、停止時のロータの位置を推定若しくは検出することなくモータを確実に起動させることができる。
【００１３】
更に、この発明によるブラシレスモータの制御装置によれば、前記何れかのブラシレスモータの制御方法を用いてブラシレスモータを制御する制御装置を備えているので、停止時のロータの位置を推定若しくは検出することなく、簡単な構成でモータを確実に起動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の実施の形態1によるブラシレスモータの制御装置の構成図である。
【図２】この発明の実施の形態1によるブラシレスモータの制御方法及び制御装置に於ける通電パターンの説明図である。
【図３】この発明の実施の形態1によるブラシレスモータの制御方法に於ける、ブラシレスモータを停止させるときの制御ロジックを示すフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態１によるブラシレスモータの制御方法に於ける、ブラシレスモータの起動時のステータとロータの位置関係を示す概念図である。
【図５】この発明の実施の形態１によるブラシレスモータの制御方法を用いない場合の、ブラシレスモータの起動時のステータとロータの位置関係を示す概念図である。
【図６】この発明の実施の形態２によるブラシレスモータの制御方法に於ける、ブラシレスモータの停止時の制御ロジックを示すフローチャートである。
【図７】この発明の実施の形態２によるブラシレスモータの制御方法に於ける、ブラシレスモータの起動時の制御ロジックを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態1によるブラシレスモータの制御方法、及びその制御方法
を用いたブラシレスモータの制御装置について説明する。この発明の実施の形態1による
ブラシレスモータの制御方法及び制御装置は、例えば車両に搭載される燃料ポンプのモータに用いられる。図１は、この発明の実施の形態1によるブラシレスモータの制御装置の
構成図であり、後述するこの発明の実施の形態１によるブラシレスモータの制御方法を用いるように構成されている。図１に於いて、ブラシレスモータ１２は、ステータ４とロータ５とを備える。ステータ４は、三相のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各電機子巻線４Ａ、４Ｂ、４Ｃを有し、ロータ５は、Ｎ極回転子磁極と、Ｓ極回転子磁極を有する。
【００１６】
駆動回路２は、三相インバータ若しくは三相コンバータとしての三相電力変換回路により構成され、Ｕ相上アームの半導体スイッチング素子Ｔｒ６と、Ｕ相下アームを構成する半導体スイッチング素子Ｔｒ９と、Ｖ相上アームを構成する半導体スイッチング素子Ｔｒ７と、Ｖ相下アームを構成する半導体スイッチング素子Ｔｒ１０と、Ｗ相上アームを構成する半導体スイッチング素子Ｔｒ８と、Ｗ相下アームを構成する半導体スイッチング素子Ｔｒ１１を備えている。これらの半導体スイッチング素子Ｔｒ６〜Ｔｒ１１は、トランジスタにより構成されており、以下の説明では夫々トランジスタと称する。
【００１７】
駆動回路２の直流正極側端子となる各相の上アームの一端は、直流電源であるバッテリーＶＥの正極端子に接続され、直流負極側端子となる各相の下アームの一端は、直流電源ＶＥの負極端子に接続されている。駆動回路２の各相の上アームの他端と各相の下アームの他端との接続部は、駆動回路２の各相の交流側端子となり、夫々ブラシレスモータ１２の各相の電機子巻線４Ａ、４Ｂ、４Ｃの巻線端子ａ、ｂ、ｃに接続されている。駆動回路２の直流正極側端子と直流負極側端子との間には、直列接続された分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２が接続されている。
【００１８】
比較ユニット３の３個の第１の入力端子は、夫々抵抗Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５を介してブラシレスモータ１２の各相の巻線端子ａ、ｂ、ｃに接続され、３個の第２の入力端子は、一括接続されて前述の分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２の直列接続点に接続されている。比較ユニット３は、第１の入力端子に入力されるブラシレスモータ１２の各相の電機子巻線４Ａ、４Ｂ、４Ｃに誘起される誘起電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗと、第２の入力端子に入力される基準電圧Ｖ１とを比較し、その比較の結果に基づく比較信号を出力する。
【００１９】
制御ユニット１は、比較ユニット３から入力される各相の比較信号に基づいて、ブラシレスモータ１２の駆動条件が成立しているか否かを判定し、駆動条件が成立している場合には、後述する通電パターンに応じて、トランジスタＴｒ６〜Ｔｒ１１をオン、オフさせる。尚、制御ユニット１は、例えば前述の特許文献１に示された制御装置４１、５０と同様に、ラッチ回路、主制御回路、ラッチタイミング信号生成回路、電圧指令信号発生回路
、及びＰＷＭ信号発生回路を備えた周知の構成であり得る。
【００２０】
図２は、この発明の実施の形態1によるブラシレスモータの制御方法及び制御装置に於
ける通電パターンの説明図であって、前述の駆動回路２に於ける、Ｕ相上アームのトランジスタＴｒ６及びＵ相下アームのトランジスタＴｒ９と、Ｖ相上アームのトランジスタＴｒ７及びＶ相下アームのトランジスタＴｒ１０と、Ｗ相上アームのトランジスタＴｒ８及びＷ相下アームのトランジスタＴｒ１１の、夫々のオン、オフの時間的推移を示している。各トランジスタＴｒ６〜Ｔｒ１１の波形に於いて、トランジスタのオン状態はハイレベルで示し、トランジスタのオフ状態は、ローレベルで示している。
【００２１】
通電パターン１では、Ｕ相上アームのトランジスタＴｒ６とＶ相下アームＴｒ１０がオンとなり、他のトランジスタは全てオフ状態となる。従って、この通電パターン１では、図１に示すバッテリーＶＥの正極側端子からの直流電流は、Ｕ相上アームのトランジスタＴｒ６、Ｕ相電機子巻線４Ａ、Ｖ相電機子巻線４Ｂ、Ｖ相下アームのトランジスタＴｒ１０、及びバッテリーＶＥの負極側端子に至る回路を流れる。
【００２２】
通電パターン２では、Ｕ相上アームのトランジスタＴｒ６とＷ相下アームＴｒ１１がオンとなり、他のトランジスタは全てオフ状態となる。従って、この通電パターン２では、バッテリーＶＥの正極側端子からの直流電流は、Ｕ相上アームのトランジスタＴｒ６、Ｕ相電機子巻線４Ａ、Ｗ相電機子巻線４Ｃ、Ｗ相下アームのトランジスタＴｒ１１、及びバッテリーＶＥの負極側端子に至る回路を流れる。
【００２３】
通電パターン３では、Ｖ相上アームのトランジスタＴｒ７とＷ相下アームＴｒ１１がオンとなり、他のトランジスタは全てオフ状態となる。従って、この通電パターン３では、バッテリーＶＥの正極側端子からの直流電流は、Ｖ相上アームのトランジスタＴｒ７、Ｖ相電機子巻線４Ｂ、Ｗ相電機子巻線４Ｃ、Ｗ相下アームのトランジスタＴｒ１１、及びバッテリーＶＥの負極側端子に至る回路を流れる。
【００２４】
通電パターン４では、Ｖ相上アームのトランジスタＴｒ７とＵ相下アームＴｒ９がオンとなり、他のトランジスタは全てオフ状態となる。従って、この通電パターン４では、バッテリーＶＥの正極側端子からの直流電流は、Ｖ相上アームのトランジスタＴｒ７、Ｖ相電機子巻線４Ｂ、Ｕ相電機子巻線４Ａ、Ｕ相下アームのトランジスタＴｒ９、及びバッテリーＶＥの負極側端子に至る回路を流れる。
【００２５】
通電パターン５では、Ｗ相上アームのトランジスタＴｒ８とＵ相下アームＴｒ９がオンとなり、他のトランジスタは全てオフ状態となる。従って、この通電パターン５では、バッテリーＶＥの正極側端子からの直流電流は、Ｗ相上アームのトランジスタＴｒ８、Ｗ相電機子巻線４Ｃ、Ｕ相電機子巻線４Ａ、Ｕ相下アームのトランジスタＴｒ９、及びバッテリーＶＥの負極側端子に至る回路を流れる。
【００２６】
通電パターン６では、Ｗ相上アームのトランジスタＴｒ８とＶ相下アームＴｒ１０がオンとなり、他のトランジスタは全てオフ状態となる。従って、この通電パターン６では、バッテリーＶＥの正極側端子からの直流電流は、Ｗ相上アームのトランジスタＴｒ８、Ｗ相電機子巻線４Ｃ、Ｖ相電機子巻線４Ｂ、Ｖ相下アームのトランジスタＴｒ１０、及びバッテリーＶＥの負極側端子に至る回路を流れる。
【００２７】
制御ユニット１は、通電パターン１〜６の順序で電機子巻線４Ａ、４Ｂ、４Ｃに通電するように、各トランジスタＴｒ６〜Ｔｒ１１のオン、オフを制御する。各電機子巻線４Ａ、４Ｂ、４Ｃの通電量は、制御ユニット１からのＰＷＭ制御信号により各トランジスタＴｒ６〜Ｔｒ１１のオン期間、オフ期間を調整することにより行われる。
【００２８】
ブラシレスモータ１２の駆動時には、ブラシレスモータ１２の各相の電機子巻線４Ａ、４Ｂ、４Ｃに、通電パターン１〜６の順序で電機子電流が駆動回路２から供給されることにより、ステータ４に回転磁界が発生する。ロータ５は、ステータに発生した回転磁界の回転に同期して回転する。
【００２９】
次に、この発明の実施の形態１によるブラシレスモータの制御方法に於いて、ブラシレスモータを停止させる方法について説明する。この発明の実施の形態１によるブラシレスモータの制御方法では、電機子巻線への通電パターンが予め定めた所定の通電パターンにあるときに停止させるものである。
【００３０】
図３は、この発明の実施の形態1によるブラシレスモータの制御方法に於ける、ブラシ
レスモータを停止させるときの制御ロジックを示すフローチャートである。図３のフローチャートに示される制御ロジックは、ブラシレスモータ１２の起動時の電機子巻線４Ａ、４Ｂ、４Ｃへの通電パターンが、前述の図２に示す通電パターン１にあるときに、ブラシレスモータ１２を停止させるときの制御ロジックを示している。つまり、ブラシレスモータ１２の停止時の通電パターンは、予め通電パターン１として予め定められている。
【００３１】
図３に於いて、ステップ１００では、ブラシレスモータ１２の停止条件、例えば燃料の供給を停止しても支障のない状態等のブラシレスモータ１２を停止させても支障のない条件、が成立しているか否かを判定する。ステップ１００での判定の結果、その停止条件が成立していなければ（Ｎ）、ステップ１０３に進んで前述の通電パターンの順序での通電を継続し、ロータ５は回転を継続する。
【００３２】
一方、ステップ１００での判定の結果、前述の停止条件が成立していれば（Ｙ）、ステップ１０１に進む。ステップ１０１では、電機子巻線４Ａ、４Ｂ、４Ｃへの通電パターンが、前述の通電パターン１にあるか否かを確認し、通電パターン１にあることを確認すれば（Ｙ）、ステップ１０２に進んでトランジスタＴｒ６〜Ｔｒ１１を全てオフとする。ステップ１０２において駆動回路２のトランジスタＴｒ６〜Ｔｒ１１を全てオフにすることによって、電機子巻線４Ａ、４Ｂ、４Ｃへの通電が遮断されるため、ブラシレスモータ１２は停止する。
【００３３】
一方、ステップ１０１に於いて、現在の通電パターンが通電パターン１でなければ（Ｎ）、ステップ１０３に進み、前述の通電パターンの順序で電機子巻線４Ａ、４Ｂ、４Ｃへの通電を継続することによってブラシレスモータの駆動を継続する。このように、制御ユニット１は、ステップ１００でブラシレスモータ１２の停止条件が成立していることを判定しても、現在の通電パターンが通電パターン１になければ、通電パターン１になるまでブラシレスモータ１２の駆動を継続させる。
【００３４】
この発明の実施の形態１によるブラシレスモータの制御装置は、以上述べたこの発明の実施の形態１によるブラシレスモータの制御方法を用いてブラシレスモータの制御を行なうように構成される。即ち、図１に示す制御ユニット１に設けられたマイクロプロセッサ等の演算部は、この発明の実施の形態１によるブラシレスモータの制御方法を実行するようにプログラムされる。
【００３５】
以上述べたように、この発明の実施の形態１によるブラシレスモータの制御方法によれば、駆動中のブラシレスモータ１２の電機子巻線４Ａ、４Ｂ、４Ｃへの通電パターンが、予め定めた所定の通電パターンである通電パターン１にあることを確認したときに全トランジスタＴｒ６〜Ｔｒ１１をオフとして、ブラシレスモータ１２を停止させるものである。駆動時のブラシレスモータ１２は、所定の負荷を駆動しているものであり、全トランジスタＴｒ６〜Ｔｒ１１がオフとされて電機子電流の供給が停止されれば、ロータ５はステータ４に対してその停止時の通電パターン１に対応した位置で直ちに停止するものであって、無負荷時のように電機子電流の供給が停止されてもロータが慣性で回転を継続するものではない。
【００３６】
次に、この発明の実施の形態１によるブラシレスモータの制御方法に於いて、ブラシレスモータを起動させる場合について説明する。図４は、この発明の実施の形態１によるブラシレスモータの制御方法に於ける、ブラシレスモータの起動時のステータとロータの位置関係を示す概念図である。図４に於いて、（ａ）は起動前である初期位置に於ける、ステータ４に対するロータ５の磁極位置の関係を示し、（ｂ）は通電パターン１による起動時に於ける、ステータ４の回転磁界とロータ５の磁極位置の関係を示し、（ｃ）は通電パターン１から通電パターン２へ移行したときに於ける、ステータ４の回転磁界とロータ５の磁極位置の関係を示している。
【００３７】
図４の（ａ）に示すように、ブラシレスモータが停止中であるときのロータ５の初期位置は、前述の停止時の通電パターン１に対応した位置にある。つまり、ロータ５のＮ極回転子磁極は、ステータ４のＵ相電機子巻線４ＡとＶ相電機子巻線４Ｂにまたがって対向し、Ｓ極回転子磁極は、Ｗ相電機子巻線４ＣとＶ相電機子巻線４Ｂにまたがって対向している。
【００３８】
ブラシレスモータ１２を起動するときは、図４の(ｂ)に示すように、前述の停止時の通電パターン１からスタートする。通電パターン１の場合、前述したように図１に示す駆動回路２のＵ相上アームのトランジスタＴｒ６とＶ相下アームＴｒ１０がオンとなり、他のトランジスタは全てオフ状態となる。従って、バッテリーＶＥの正極側端子からの直流電流は、Ｕ相上アームのトランジスタＴｒ６、Ｕ相電機子巻線４Ａ、Ｖ相電機子巻線４Ｂ、Ｖ相下アームのトランジスタＴｒ１０、及びバッテリーＶＥの負極側端子に至る回路を流れる。この場合、図４の（ｂ）に示すように、Ｕ相電機子巻線４ＡはＮ極としての磁束を発生し、Ｖ相電機子巻線４ＢはＳ極としての磁束を発生する。
【００３９】
従って、起動時には、ロータ５のＮ極回転子磁極はＵ相電機子巻線４Ａの磁束に対して反発すると共にＶ相電機子巻線４Ｂの磁束に吸引され、Ｓ極回転子磁極はＶ相電機子巻線４Ｂの磁束に対して反発する。その結果、ロータ５は、図４（ｂ）に示すように時計方向である正回転方向に起動される。次に、通電パターン１から通電パターン２に移行する。通電パターン２では、前述したようにＵ相上アームのトランジスタＴｒ６とＷ相下アームＴｒ１１がオンとなり、他のトランジスタは全てオフ状態となる。従って、バッテリーＶＥの正極側端子からの直流電流は、Ｕ相上アームのトランジスタＴｒ６、Ｕ相電機子巻線４Ａ、Ｗ相電機子巻線４Ｃ、Ｗ相下アームのトランジスタＴｒ１１、及びバッテリーＶＥの負極側端子に至る回路を流れる。この場合、図４の（ｃ）に示すように、Ｕ相電機子巻線４ＡはＮ極としての磁束を発生し、Ｗ相電機子巻線４ＣはＳ極としての磁束を発生する。
【００４０】
従って、ロータ５のＮ極回転子磁極は、Ｕ相電機子巻線４Ａの磁束に対して反発すると共にＷ相電機子巻線４Ｃの磁束に吸引され、Ｓ極回転子磁極はＷ相電機子巻線４Ｂの磁束に対して反発すると共にＵ相電機巻線４Ａの磁束に吸引され、ロータ５は時計方向である正回転方向の回転を継続する。以降、通電パターンは図２に示す順序に従って順次移行することになるが、ロータ５は正転を継続することになる。
【００４１】
このように、予め定めた所定の通電パターン１のときにブラシレスモータ１２を停止させた場合、ロータ５の初期位置が図４に示された位置にあり、起動時の最初の通電パターン１による通電時に、ロータ５が６０°正回転し、次の通電パターン２による通電時に、
更に６０°正回転する。つまり、ロータ５の初期位置が、起動時の最初の通電パターン１の位置に合致しているために、起動時の最初から正回転することができる。
【００４２】
ここで、この発明の実施の形態１によるブラシレスモータの制御方法と比較するために、この発明の実施の形態１によるブラシレスモータの制御方法を用いていない場合の、ブラシレスモータの起動について説明する。図５は、この発明の実施の形態１によるブラシレスモータの制御方法を用いていない場合の、ブラシレスモータの起動時のステータとロータの位置関係を示す概念図である。
【００４３】
ブラシレスモータ１２の停止時に於ける通電パターンが予め所定の通電パターンに定められていない場合、何れの通電パターンのときに停止したのか不確定となり、従って、起動前のロータ５の初期位置は不確定となる。例えば、図５の（ａ）に示すように、起動前の初期位置に於いて、ロータのＳ極回転子磁極がＵ相電機子巻線４ＡとＶ相電機子巻線４Ｂにまたがって対向し、Ｎ極回転子御磁極がＷ相電機子巻線４ＣとＶ相電機子巻線４Ｂにまたがって対向した位置にある場合も想定される。
【００４４】
この場合、図５の（ｂ）に示すように、通電パターン１で起動すると、ロータ５のＳ極回転子磁極はＵ相電機子巻線４ＡによるＮ極としての磁束に吸引され、Ｎ極回転子磁極はＶ相電機子巻線４ＢによるＳ極としての磁束に吸引される。その結果、図の反時計方向、つまり逆回転起動されることになる。次に、図５の（ｃ）に示すように通電パターン２に移行すると、ロータ５のＮ極回転子磁極はＷ相電機子巻線４ＢによるＳ極としての磁束に吸引され、Ｓ極回転子磁極はＵ相電機子巻線４ＡによるＮ極としての磁束に吸引される。その結果、反時計方向に逆回転起動したロータ５が正回転方向である時計方向の回転へと逆転し、次の通電パターン３に於いても図５の（ｃ）に示すように正回転方向の回転を継続する。以降、通電パターンは図２に示す順序に従って順次移行するが、ロータ５は正転を継続することになる。
【００４５】
このように、ブラシレスモータ１２の停止時の通電パターンを特に定めていない場合、ロータ５の初期位置が起動時の最初の通電パターンに於ける位置に合致していない場合が図５の（ａ）に示すような場合が発生し、この場合には、起動時の最初の通電時に６０°逆回転し、２回目の通電時には、６０°正回転へと逆転することになる。従って、ブラシレスモータ１２が駆動する負荷によっては極めて不都合となる。
【００４６】
以上述べたように、ブラシレスモータの通常の駆動時には、図２に示されているような通電パターンが予め定められているため、モータ停止時のロータとステータの位置が合致していないときには、起動時にブラシレスモータが逆回転する恐れがあるが、この発明の実施の形態１によるブラシレスモータの制御方法、及びその制御方法を用いたブラシレスモータの制御装置によれば、ブラシレスモータの停止位置は、予め定められた所定の通電パターンでロータを停止させることができるため、ブラシレスモータの起動時に逆回転する恐れはなく、ブラシレスモータを確実に起動させることができる。
【００４７】
実施形態２．
次に、この発明の実施の形態２によるブラシレスモータの制御方法について説明する。図１に示すブラシレスモータの制御装置は、この発明の実施の形態２によるブラシレスモータの制御方法を用いるように構成される。この発明の実施の形態２によるブラシレスモータの制御方法は、ブラシレスモータ１２の停止時の通電パターンは予め定めておらず、停止時の通電パターンをＥＥＰＲＯＭに記憶するようにしたものである。
【００４８】
図６は、この発明の実施の形態２によるブラシレスモータの制御方法に於ける、ブラシレスモータの停止時の制御ロジックを示すフローチャートである。図６に於いて、ステッ
プ１１０において、前述と同様なブラシレスモータ１２の停止条件が成立しているか否かを判定し、その停止条件が成立していると判定すれば（Ｙ）、ステップ１１１へ移行し、停止条件が成立していなければ（Ｎ）、ステップ１１３へ移行する。
【００４９】
ステップ１１１では、ブラシレスモータ１２の現在の電機子巻線４Ａ、４Ｂ、４Ｃへの通電パターンをＥＥＰＲＯＭに記憶する。次に、ステップ１１２に於いて、駆動回路２の全てのトランジスタＴｒ６〜Ｔｒ１１をオフとして電機子巻線への通電を停止し、ブラシレスモータ１２を停止させる。このとき、ＥＥＰＲＯＭには、ブラシレスモータ１２の停止時の通電パターンが記憶されている。
【００５０】
一方、ブラシレスモータの停止条件が成立しておらずステップ１１３に進んだ場合は、図２に示す順序で各通電パターンを継続することによって、ブラシレスモータの駆動を継続する。
【００５１】
次に、この発明の実施の形態２によるブラシレスモータの制御方法に於ける、ブラシレスモータの起動について説明する。図７は、この発明の実施の形態２によるブラシレスモータの制御方法に於ける、ブラシレスモータの起動時の制御ロジックを示すフローチャートである。図７に於いて、ステップ１２０では、ブラシレスモータ１２０の起動条件が成立しているか否かを判定し、起動条件が成立していれば（Ｙ）ステップ１２１に移行し、起動条件が成立していなければ（Ｎ）ステップ１３５へ移行する。
【００５２】
ステップ１２０からステップ１２１に進むと、ステップ１２１では、ブラシレスモータ１２が停止したときにＥＥＰＲＯＭに記憶した通電パターンを読み出す。次に、ステップ１２２に於いて、前述の読み出した通電パターンが通電パターン１であるか否かを判定し、通電パターン１であれば（Ｙ）、ステップ１２８に於いてブラシレスモータ１２の起動時の通電パターンとして通電パターン１をセットし、ステップ１３４に進んで通電パターン１によるブラシレスモータ１２の駆動開始制御を実行する。
【００５３】
ステップ１２２での判定の結果、前述の読み出した通電パターンが通電パターン１でなければ（Ｎ）、ステップ１２３に進んで通電パターン２であるか否かを判定し、通電パターン２であれば（Ｙ）、ステップ１２９に於いてブラシレスモータ１２の起動時の通電パターンとして通電パターン２をセットし、ステップ１３４に進んで通電パターン２によるブラシレスモータ１２の駆動開始制御を実行する。
【００５４】
ステップ１２３での判定の結果、前述の読み出した通電パターンが通電パターン２でなければ（Ｎ）、ステップ１２４に進んで通電パターン３であるか否かを判定し、通電パターン３であれば（Ｙ）、ステップ１３０に於いてブラシレスモータ１２の起動時の通電パターンとして通電パターン３をセットし、ステップ１３４に進んで通電パターン３によるブラシレスモータ１２の駆動開始制御を実行する。
【００５５】
ステップ１２４での判定の結果、前述の読み出した通電パターンが通電パターン３でなければ（Ｎ）、ステップ１２５に進んで通電パターン４であるか否かを判定し、通電パターン４であれば（Ｙ）、ステップ１３１に於いてブラシレスモータ１２の起動時の通電パターンとして通電パターン４をセットし、ステップ１３４に進んで通電パターン４によるブラシレスモータ１２の駆動開始制御を実行する。
【００５６】
ステップ１２５での判定の結果、前述の読み出した通電パターンが通電パターン４でなければ（Ｎ）、ステップ１２６に進んで通電パターン５であるか否かを判定し、通電パターン５であれば（Ｙ）、ステップ１３２に於いてブラシレスモータ１２の起動時の通電パターンとして通電パターン５をセットし、ステップ１３４に進んで通電パターン５によるブラシレスモータ１２の駆動開始制御を実行する。
【００５７】
ステップ１２６での判定の結果、前述の読み出した通電パターンが通電パターン５でなければ（Ｎ）、ステップ１２７に進んで通電パターン６であるか否かを判定し、通電パターン６であれば（Ｙ）、ステップ１３３に於いてブラシレスモータ１２の起動時の通電パターンとして通電パターン６をセットし、ステップ１３４に進んで通電パターン６によるブラシレスモータ１２の駆動開始制御を実行する。
【００５８】
一方、ステップ１２０での判定の結果、モータの起動条件が成立していなければ（Ｎ）、ステップ１３５に進んでブラシレスモータ１２の駆動を停止する制御を実行する。
【００５９】
この発明の実施の形態２によるブラシレスモータの制御装置は、以上述べたこの発明の実施の形態２によるブラシレスモータの制御方法を用いてブラシレスモータの制御を行なうように構成される。その装置は、図１に示す前述の実施の形態１の場合と同様な構成であり得るが、その場合、制御ユニット１に設けられたマイクロプロセッサ等の演算部は、この発明の実施の形態２によるブラシレスモータの制御方法を実行するようにプログラムされる。
【００６０】
以上述べたように、この発明の実施の形態１によるブラシレスモータの制御方法によれば、ブラシレスモータ停止時の通電パターンをＥＥＰＲＯＭに記憶するようにしているので、ブラシレスモータ起動前に、ＥＥＰＲＯＭに記憶された通電パターンを読み出すことによって、停止時と同じ通電パターンで起動することが可能となり、脱調したり、逆回転したりすることなく、確実に起動することが可能なる。
【００６１】
以上述べた実施の形態１、及び実施の形態２に於いて、ブラシレスモータの停止時に、外部負荷がない場合にはロータが惰性で回転しまうことがあるので、これを避けるため、図１に示す駆動回路２の各相の上側アームのトランジスタＴｒ６〜Ｔｒ８をオンとし、かつ下側アームのトランジスタＴｒ９〜Ｔｒ１１をオフとして三相短絡することにより、回生エネルギーを利用してブラシレスモータ１２を安全かつ早く停止させることが可能である。尚、上側アームのトランジスタＴｒ６〜Ｔｒ８をオフとし、かつ下側アームのトランジスタＴｒ９〜Ｔr１１をオンとして三相短絡することにより、回生エネルギーを利用し
てブラシレスモータ１２を安全かつ早く停止させることも可能である。
【００６２】
又、図１に示すブラシレスモータの制御装置に於いて、三相のうち二相の上側アームのトランジスタをオンとし、かつ下側アームのトランジスタをオフとするか、又は、三相のうち二相の上側アームのトランジスタをオフとし、かつ下側アームのトランジスタをオンとして二相短絡することによって、三相短絡より回生エネルギーを減衰させることができる。よって、三相短絡より、なだらかに停止させることが可能である。
【００６３】
更に、前述のように三相短絡若しくは二相短絡による回生エネルギーを利用してブラシレスモータを停止さる場合は、オンさせるトランジスタをＰＷＭ制御し、低いデューティを出力すれば、回生エネルギーは減少する。このことを利用し、ブラシレスモータを緩やかに停止させることができる。逆に、高いデューティを出力すれば、回生エネルギーの減少を少なくすることができるため、モータは速やかに停止する。これにより、ブラシレスモータを様々な止め方で停止させることが可能である。
【００６４】
又、三相短絡若しくは二相短絡による回生エネルギーを利用してブラシレスモータを停止さる場合に於いて、一定の割合で減速させたい場合、回生エネルギーは、ブラシレスモータの減速開始から停止まで一定に保つ必要がある。しかし、回生エネルギーは、ブラシレスモータの回転速度に比例するため、固定デューティなら、ブラシレスモータの減速開
始から停止まで一定にならない。そこで、ブラシレスモータの減速開始時は回転速度が高いので、停止まで回生エネルギーを一定に保つためには、低デューティから出力を開始しなければならない。そして、回生エネルギーによりブラシレスモータの回転速度が低くなるにつれて、デューティを高くすれば、減速開始から、停止までの回生エネルギーを一定に保つことができる。このように、徐々に回転速度を減少させたい場合には、停止させたい通電パターンで停止することができるように、他の通電パターンを出力しているタイミングからモータの減速を開始させても良い。
【００６５】
以上述べたように、この発明によるブラシレスモータの制御方法は、以下の特徴を備えるものである。
（１）電機子巻線を有するステータと回転子磁極を有するロータを備えたブラシレスモータを制御するブラシレスモータの制御方法であって、
駆動状態にある前記ブラシレスモータの前記電機子巻線への通電が、複数の通電パターンのうちの予め定められた所定の通電パターンになったとき、前記通電を遮断して前記ブラシレスモータを停止させ、
前記停止しているブラシレスモータの前記電機子巻線に、前記所定の通電パターンによる通電を行なうことにより前記ブラシレスモータを起動する、
ことを特徴とする。
【００６６】
（２）電機子巻線を有するステータと回転子磁極を有するロータを備えたブラシレスモータを制御するブラシレスモータの制御方法であって、
前記電機子巻線への通電を遮断することにより、駆動状態にある前記ブラシレスモータを停止させると共に、前記通電を遮断したときの通電パターンを記憶し、
前記停止しているブラシレスモータの前記電機子巻線に、前記記憶した通電パターンによる通電を行なうことにより前記ブラシレスモータを起動する、
ことを特徴とする。
【００６７】
（３）前記電機子巻線は、三相電機子巻線により構成されており、
前記電機子巻線への通電の遮断は、三相電力変換回路により構成された駆動回路により行われ、
前記三相電力変換回路は、夫々スイッチング素子を備えた三相各相の上アームと、夫々スイッチング素子を備えた三相各相の下アームとを備え、
前記電機子巻線への通電の遮断は、
前記三相各相の上アームのスイッチング素子のうちの少なくとも２つのスイッチング素子をオンとし、かつ前記三相各相の下アームのスイッチング素子を全てオフとすることにより行う、
ことを特徴とする。
【００６８】
（４）前記電機子巻線への通電の遮断は、三相電力変換回路により構成された駆動回路により行われ、
前記三相電力変換回路は、夫々スイッチング素子を備えた三相各相の上アームと、夫々スイッチング素子を備えた三相各相の下アームとを備え、
前記電機子巻線への通電の遮断は、
前記電機子巻線は、三相電機子巻線により構成されており、
前記三相各相の上アームのスイッチング素子を全てオフとし、かつ前記三相各相の下アームのスイッチング素子のうちの少なくとも２つのスイッチング素子をオンとすることにより行う、
ことを特徴とする。
【００６９】
（５）前記オンとする少なくとも２つのスイッチング素子は、ＰＷＭ制御されることを特
徴とする。
【００７０】
（６）前記オンとする少なくとも２つのスイッチング素子は、ＰＷＭデューティを変化させて制御されることを特徴とする。
【００７１】
又、この発明によるブラシレスモータの制御装置は、下記の特徴を有する。
（７）上記（１）乃至（６）のうちの何れかのブラシレスモータの制御方法を用いて前記ブラシレスモータを制御する制御装置を備えたことを特徴とする。
【００７２】
なお、この発明は、その発明の範囲内に於いて、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００７３】
１    制御ユニット                        ２    駆動回路
３    比較ユニット                      １２    ブラシレスモータ
４    ステータ                            ５    ロータ
４Ａ    Ｕ相電機子巻線                  ４Ｂ    Ｖ相電機子巻線
４Ｃ    Ｗ相電機子巻線                  ＶＥ    バッテリー
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５    抵抗
Ｔｒ６、Ｔｒ７、Ｔｒ８、Ｔｒ９、Ｔｒ１０、Ｔｒ１１    トランジスタ
【図１】
2013236431.tif 000003
【図２】
2013236431.tif 000004
【図３】
2013236431.tif 000005
【図４】
2013236431.tif 000006
【図５】
2013236431.tif 000007
【図６】
2013236431.tif 000008
【図７】
2013236431.tif 000009