特許 7536499 ブラシレスモータの駆動装置及びブラシレスモータの駆動方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-09

(45)【発行日】2024-08-20

(54)【発明の名称】ブラシレスモータの駆動装置及びブラシレスモータの駆動方法

(51)【国際特許分類】

   H02P 6/182 20160101AFI20240813BHJP

【ＦＩ】

H02P6/182

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020085613

(22)【出願日】2020-05-15

(65)【公開番号】P2021180582

(43)【公開日】2021-11-18

【審査請求日】2022-11-28

(73)【特許権者】

【識別番号】000144027

【氏名又は名称】株式会社ミツバ

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(74)【代理人】

【識別番号】100126664

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 慎吾

(74)【代理人】

【識別番号】100196689

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 康一郎

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼田 光和

(72)【発明者】

【氏名】古塩 文明

(72)【発明者】

【氏名】大兼 貴彦

【審査官】若林 治男

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０９７３４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－００９４８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－０３７２８１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｐ ６／１８２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

永久磁石を有するロータと複数相のコイルが巻装されたステータとを備えるブラシレスモータを駆動させる駆動装置であって、
前記ロータを強制転流で回転させる始動時励磁手段と、
前記強制転流におけるモータの回転数の変化と、当該強制転流の後に行われる定常回転におけるモータの回転数の変化との差が所定の基準値以下となるように前記ロータを加速させる加速制御手段と、
前記ロータを強制転流で回転させた後、前記ロータを定常回転させる定常時励磁手段と、
を備え、
前記加速制御手段は、前記ロータを強制転流で回転させた後、前記ロータを定常回転させるときに、前記強制転流におけるロータの回転数の変化と、前記定常回転において目標の回転速度まで加速された時点以降の前記ロータの回転数の変化との差が、前記ロータから発生する異音の音圧レベルが所定の値以下に抑えられるように定めた前記基準値以下となるように、前記定常回転の開始時点と前記目標の回転速度まで加速された時点との区間の前記ロータの回転数の変化を決定して前記ロータを加速させる、
ブラシレスモータの駆動装置。

【請求項2】

前記加速制御手段は、前記強制転流におけるモータの回転数の変化と、前記定常回転におけるモータの回転数の変化との差が所定の基準値以下となるように、前記モータの回転数を多段で変化させるようにした請求項１に記載のブラシレスモータの駆動装置。

【請求項3】

永久磁石を有するロータと複数相のコイルが巻装されたステータとを備えるブラシレスモータを駆動させる駆動方法であって、
前記ロータを強制転流で回転させる工程と、
前記強制転流におけるモータの回転数の変化と、当該強制転流の後に行われる定常回転におけるモータの回転数の変化との差が所定の基準値以下となるように前記ロータを加速させる工程と、
前記強制転流で回転させた後、前記ロータを定常回転させる工程と、を含み、
前記ロータを加速させる工程は、前記ロータを強制転流で回転させた後、前記ロータを定常回転させるときに、前記強制転流におけるロータの回転数の変化と、前記定常回転において目標の回転速度まで加速された時点以降の前記ロータの回転数の変化との差が、前記ロータから発生する異音の音圧レベルが所定の値以下に抑えられるように定めた前記基準値以下となるように、前記定常回転の開始時点と前記目標の回転速度まで加速された時点との区間の前記ロータの回転数の変化を決定して前記ロータを加速させる、
ブラシレスモータの駆動方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ブラシレスモータの駆動装置及びブラシレスモータの駆動方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ロータが永久磁石を有するタイプのブラシレスモータは、ロータの回転位置を検出する位置センサを設けずに位置センサレスで駆動制御を行うことがある。この場合には、開放区間（非通電相）のモータ端子に現れる誘起電圧と等価中性点電位をコンパレータに入力して得られるパルス信号のエッジ間隔からロータの回転位置を検出している。ところが、ブラシレスモータの始動時など、回転数がゼロである場合や回転数が極めて小さい場合には、誘起電圧が発生しないか極めて小さいので、回転位置の検出に十分な信号が得られなかった。

【0003】

特許文献１には、ブラシレスモータの駆動装置として、インダクタンス検出によりロータの位置を推定するものが記載されている。特許文献１に記載されているブラシレス駆動装置では、複数相のコイルに印加される電圧によりインダクタンス検出を行うことで、モータの始動時に回転数がゼロである場合にも、ロータの位置が推定できる。また、特許文献１に記載されているブラシレスモータの駆動装置では、インダクタンス検出により推定したロータの停止位置に応じた通電パターンにより強制転流を行った後、通電を停止してロータをフリーラン状態とし、ロータがフリーランしている間に発生する誘起電圧からロータの位置を検出した後、定常回転に遷移させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１３－０８１３６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記特許文献１に記載されているブラシレスモータの駆動装置では、強制転流を行った後、ロータをフリーラン状態とし、ロータがフリーランしている間に発生する誘起電圧からロータの位置を検出した後、定常回転に遷移させている。このように、誘起電圧からロータの回転位置を検出する際に、ロータをフリーラン状態にしておくことで、パルス幅変調信号などの影響を受けない状態で誘起電圧を検出でき、外乱の影響を受けることなく、ロータの回転位置を正確に検出できる。しかしながら、上記特許文献１では、ロータをフリーラン状態にすることで、ロータの回転数の変化の連続性が失われ、始動時に異音が発生するという問題が生じてくる。

【0006】

つまり、強制転流を行った後に通電を停止してロータをフリーラン状態とすると、ロータの回転にブレーキがかかり、回転数が急激に低下する。そして、フリーラン状態で誘起電圧からロータの位置を検出した後、定常回転に移行させる際に、ロータが急速に加速されていく。このようなロータの回転数の変化は、異音を生じさせる要因となる。

【0007】

上述の課題を鑑み、本発明は、センサレスでブラシレスモータを始動させる際に、異音の発生を抑制できるブラシレスモータの駆動装置及びブラシレスモータの駆動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】

【0008】

本発明の一態様に係るブラシレスモータの駆動装置は、永久磁石を有するロータと複数相のコイルが巻装されたステータとを備えるブラシレスモータを駆動させる駆動装置であって、前記ロータを強制転流で回転させる始動時励磁手段と、前記強制転流におけるモータの回転数の変化と、当該強制転流の後に行われる定常回転におけるモータの回転数の変化との差が所定の基準値以下となるように前記ロータを加速させる加速制御手段と、前記ロータを強制転流で回転させた後、前記ロータを定常回転させる定常時励磁手段と、を備え、前記加速制御手段は、前記ロータを強制転流で回転させた後、前記ロータを定常回転させるときに、前記強制転流におけるロータの回転数の変化と、前記定常回転において目標の回転速度まで加速された時点以降の前記ロータの回転数の変化との差が、前記ロータから発生する異音の音圧レベルが所定の値以下に抑えられるように定めた前記基準値以下となるように、前記定常回転の開始時点と前記目標の回転速度まで加速された時点との区間の前記ロータの回転数の変化を決定して前記ロータを加速させる。

【0009】

本発明の一態様に係るブラシレスモータの駆動方法は、永久磁石を有するロータと複数相のコイルが巻装されたステータとを備えるブラシレスモータを駆動させる駆動方法であって、前記ロータを強制転流で回転させる工程と、前記強制転流におけるモータの回転数の変化と、当該強制転流の後に行われる定常回転におけるモータの回転数の変化との差が所定の基準値以下となるように前記ロータを加速させる工程と、前記強制転流で回転させた後、前記ロータを定常回転させる工程と、を含み、前記ロータを加速させる工程は、前記ロータを強制転流で回転させた後、前記ロータを定常回転させるときに、前記強制転流におけるロータの回転数の変化と、前記定常回転において目標の回転速度まで加速された時点以降の前記ロータの回転数の変化との差が、前記ロータから発生する異音の音圧レベルが所定の値以下に抑えられるように定めた前記基準値以下となるように、前記定常回転の開始時点と前記目標の回転速度まで加速された時点との区間の前記ロータの回転数の変化を決定して前記ロータを加速させる。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、モータ始動時に強制転流から定常回転に遷移させる際に、強制転流におけるモータの回転数の変化と定常回転におけるモータの回転数の変化との差が所定の基準値以下となるようにロータを加速させている。これにより、ロータの回転を連続的に変化させていくことができ、モータ始動時の異音の発生を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施の形態に係るブラシレスモータの駆動装置の概略構成を示すブロック図である。

【図2】本発明の実施の形態に係るブラシレスモータの始動方法の具体例を示すフローチャートである。

【図3A】フリーラン状態にしてモータを始動した場合における回転数変化を示すグラフである。

【図3B】フリーラン状態にしてモータを始動した場合における音圧変化を示すグラフである。

【図4A】本発明の実施の形態に係るブラシレスモータの駆動装置を用いて始動した場合の回転数変化を示すグラフである。

【図4B】本発明の実施の形態に係るブラシレスモータの駆動装置を用いて始動した場合の音圧変化を示すグラフである。

【図5】発生する異音の音圧レベルと角加速度の差との関係を示すグラフである。

【図6】異音の音圧を所定値以内に抑えるための制御の説明に用いるグラフである。

【図7】ブラシレスモータの駆動装置を基板上に実現する場合の説明図である。

【図8A】ブラシレスモータの駆動装置を基板上に実現する場合の説明図である。

【図8B】ブラシレスモータの駆動装置を基板上に実現する場合の説明図である。

【図8C】ブラシレスモータの駆動装置を基板上に実現する場合の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るブラシレスモータの駆動装置の概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、ブラシレスモータシステムは、ブラシレスモータ１と、ブラシレスモータ１の回転駆動を制御する駆動装置２とを有する。

【0013】

ブラシレスモータ１は、永久磁石を有するロータとステータを有し、ステータには３相（Ｕ、Ｖ、Ｗ）のコイルが周方向に順番に巻装されている。なお、このブラシレスモータシステムは、ロータ位置を検出するセンサを有しないセンサレスタイプのシステムである。

【0014】

駆動装置２は、マイコンなどから構成される制御装置１１と、ブラシレスモータ１の３相のコイルを形成する通電線に印加された電圧を検出する誘起電圧Ｉ／Ｆ（インターフェイス）回路１２と、インバータ１３と、ブラシレスモータ１の通電線に印加された電圧のレベルを変換するレベル変換回路である分圧回路１４とを有し、制御装置１１とインバータ１３の間に、プリドライバ３７Ａ，３７Ｂと、電流検出回路３８と、過電流保護手段３９とが設けられている。

【0015】

インバータ１３は、６個のスイッチング素子を電源２０の正負両端子間に２個ずつブリッジ接続して構成される回路であって、電源２０から供給された直流電圧を制御装置１１から入力されるパルス幅変調信号（駆動信号）に基づく交流電圧に変換し、ブラシレスモータ１の各相に印加する。なお、インバータ１３とグランドレベルの間には、シャント抵抗１３Ａが設けられている。シャント抵抗１３Ａを用いてインバータ１３に流れる電流、つまりブラシレスモータ１に入力される電流は、電流検出回路３８を用いて検出することができる。

【0016】

分圧回路１４は、ブラシレスモータ１の各通電線に発生する端子電圧（例えば、１２Ｖや２４Ｖなど）を２つの抵抗で分圧し、制御装置１１で使用可能な電圧レベル（例えば、３Ｖや５Ｖなど）にする回路である。

【0017】

制御装置１１は、誘起電圧Ｉ／Ｆ回路１２に接続される分離手段２１と、励磁切り替えタイミング演算手段２２と、回転方向判定手段２３と、回転方向検出ロジック選択手段２４と、ブレーキ停止手段２５と、通電パターン決定手段２６と、励磁電圧出力手段２７と、ＰＷＭデューティ決定手段２８と、を有する。また、制御装置１１は、分圧回路１４に接続され、始動時に使用される方形波パルス電圧幅検出手段２９と、方形波パルス電圧幅比較手段３０と、ロータ位置推定手段３１とを有する。さらに、電流検出回路３８に接続される電流制限手段３２を有する。

【0018】

分離手段２１は、誘起電圧Ｉ／Ｆ回路１２から入力されるパルス信号のエッジを誘起電圧のエッジと方形波パルス電圧のエッジとに分離する処理を行う。励磁切り替えタイミング演算手段２２は、誘起電圧エッジに応じた励磁位相を算出するために３つの電気角１２０°の分解能のパルス信号から１つの電気角６０°の分解能のパルス信号を生成し、励磁切り替えタイミングを演算する。

【0019】

回転方向判定手段２３は、励磁切り替えタイミングから回転方向を判定し、回転方向検出ロジック選択手段２４と、ブレーキ停止手段２５に所定の指令を出力する。回転方向検出ロジック選択手段２４は、ブラシレスモータ１の回転方向によって分離手段２１が使用するロジックを選択可能な場合に使用される。ブレーキ停止手段２５は、ブラシレスモータ１を停止させるような通電パターンを通電する際に使用される。

【0020】

通電パターン決定手段２６は、定常時励磁手段３３と、停止位置検出手段３４と、加速制御手段３５と、始動時励磁手段３６とを有する。定常時励磁手段３３は、励磁切り替えタイミング演算手段２２が演算した励磁切り替えタイミングでロータ位置に応じて定常回転時の励磁パターンを決定する。停止位置検出手段３４は、外部からの始動指令を受けて励磁電圧出力手段２７にロータ停止位置を検出するためのパルス幅変調信号を発生させる。加速制御手段３５は、強制転流から通常駆動に遷移するときに、強制転流でのモータの回転数の変化と強制転流の後に行われる定常回転におけるモータの回転数の変化との差異が所定の基準値以下となるようにロータを加速させる制御を行う。始動時励磁手段３６は、ロータ位置推定手段３１で最小と決定された方形波パルス電圧幅に相当するロータ停止位置に応じて強制転流時の励磁パターンを決定する。

【0021】

励磁電圧出力手段２７は、ブラシレスモータ１のコイルに励磁電流を印加する信号を各プリドライバ３７Ａ，３７Ｂに出力する。Ｈｉ側のプリドライバ３７Ａは、ＰＷＭデューティ決定手段２８が決定したデューティ比で高電位側のスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるドライバである。Ｌｏ側のプリドライバ３７Ｂは、低電位側のスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるドライバである。Ｈｉ側のプリドライバ３７Ａには、インバータ１３に過電流が流れたときに、過電流保護手段３９から信号が入力されると、各スイッチング素子をＯＦＦにする機能を有する。また、過電流が検出されたときには、電流制限手段３２に信号が入力され、ソフトウェア上のリセットがかけられる。

【0022】

方形波パルス電圧幅検出手段２９は、分圧回路１４から入力される信号から方形波パルス電圧幅を検出する処理を行う。方形波パルス電圧幅検出手段２９は、メモリなどの記憶手段２９Ａを有し、検出した方形波パルス電圧幅のデータをそのときの励磁パターンと関連付けて記憶することができる。方形波パルス電圧幅比較手段３０は、方形波パルス電圧幅検出手段２９の記憶手段２９Ａに記憶された複数の方形波パルス電圧幅のデータを比較し、最小となるものを決定する。ロータ位置推定手段３１は、方形波パルス電圧幅の比較結果に基づいて停止時や低速時のロータ位置を推定する。

【0023】

図２は、本発明の実施の形態に係るブラシレスモータの始動方法の具体例を示すフローチャートである。始動時には、停止位置検出手段３４に始動指令が入力される。

【0024】

（ステップＳ１０１）停止位置検出手段３４は、始動開始指令が停止位置検出手段３４に入力されたら、過電流検出を行う。過電流は、インバータ１３のシャント抵抗１３Ａを流れる電流値でモニタする。シャント抵抗１３Ａを流れる電流が、所定の値を越えたら、過電流、つまり過負荷状態と判定し（ステップＳ１０１でＹｅｓ）、ステップＳ１０２に処理を進める。過電流が検出されなければ（ステップＳ１０１でＮｏ）、ステップＳ１０３に処理を進める。

【0025】

（ステップＳ１０２）シャント抵抗１３Ａを流れる電流が、所定の値を越えたら、過電流、つまり過負荷状態と判定し（ステップＳ１０１でＹｅｓ）、全相をＯＦＦにして停止処理を実施して、処理を終了する。

【0026】

（ステップＳ１０３）過電流が検出されなかった場合には（ステップＳ１０１でＮｏ）、ブレーキ停止手段２５は、ブラシレスモータ１を停止させるような通電パターンを生成する指令を励磁電圧出力手段２７に出力する。これにより、励磁電圧出力手段２７によってブラシレスモータ１を停止するための通電パターンが生成され、通電パターンに応じてＨｉ側のプリドライバ３７ＡとＬｏ側のプリドライバ３７Ｂが駆動することで、インバータ１３が通電パターンに応じたモータ電流をブラシレスモータ１に供給する。これにより、ブラシレスモータ１が停止する。なお、過電流のチェックは、並列処理される別のプログラムで常時監視しており、ステップＳ１０３以降の処理を実施している最中に過電流が検出されたら、その時点で処理が停止される。

【0027】

（ステップＳ１０４）始動時励磁手段３６は、引き込み通電を行うための通電パターンを生成する指令を励磁電圧出力手段２７に出力する。励磁電圧出力手段２７は、引き込み通電を行うための通電パターンを生成し、通電パターンに応じてＨｉ側のプリドライバ３７ＡとＬｏ側のプリドライバ３７Ｂを駆動させる。インバータ１３が通電パターンに応じたモータ電流をブラシレスモータ１に供給する。これにより、引き込み通電に応じて、ロータをある範囲の位置まで動かす。

【0028】

（ステップＳ１０５）加速制御手段３５は、ロータを強制転流で回転させて加速させていく。

【0029】

（ステップＳ１０６）励磁切り替えタイミング演算手段２２は、ロータの回転位置に応じた誘起電圧から正転専用ロジックを用いてロータの位置検出を実施する。

【0030】

（ステップＳ１０７）加速制御手段３５は、強制転流でロータを所望の回転数まで加速されているか否かを判定し、強制転流でロータを所望の回転数まで加速されていれば（ステップＳ１０７でＹｅｓ）、処理をステップＳ１０８に進める。ここで、所望の回転数まで加速させることは、強制転流でのロータの回転数の変化と定常回転開始時でのロータの回転数の変化との差が基準値以下となるような回転数までロータを加速させることを意味する。

【0031】

（ステップＳ１０８）定常時励磁手段３３は、定常駆動によりロータを回転させる。

【0032】

上述のように、この実施形態では、ロータが停止している場合には、引き込み通電を行ってロータの停止位置を推定し、ステップＳ１０５でこのロータの停止位置に応じた位相の通電パターンでロータを強制転流で回転させる。そして、ロータの回転位置に応じた誘起電圧からロータの回転位置を検出し（ステップＳ１０６）、ロータが所望の回転数まで加速されたら（ステップＳ１０７でＹｅｓ）、ステップＳ１０８で定常駆動に移行して、ロータを定常回転させている。これにより、誘起電圧を正確に検出できるとともに、ロータの回転速度の差による異音の発生を抑えることができる。

【0033】

つまり、ロータの位置を誘起電圧から検出する際に、ロータを回転駆動させていると、モータを駆動するための信号の影響を受け、誘起電圧を正確に検出することが難しくなる。誘起電圧からロータの回転位置を検出する際に、ロータをフリーラン状態にしておくことも考えられるが、その場合、ロータの回転数の変化することにより、異音が発生する。この実施形態では、強制転流でのロータの回転数の変化と定常回転開始時でのロータの回転数の変化との差が基準値以下となるようにロータを加速させることで、ロータが高速回転となり、外乱の影響を受けずに、誘起電圧からロータの位置を正確に検出できるとともに、モータ始動時の異音の発生を抑制できる。

【0034】

図３Ａは、フリーラン状態にしてモータを始動した場合における回転数変化を示すグラフである。図３Ａにおいて、横軸は時間を示し、縦軸は回転数を示す。

【0035】

図３Ａにおいて、時刻ｔ０でモータが起動されると、時刻ｔ０からｔ１で、ロータを停止させた状態で、引き込み通電をし、ロータの位置をアライメント（ある一定範囲の位置まで引き込むこと）することで、ロータの位置をロータ位置推定手段３１によって推定する。そして、時刻ｔ１から時刻ｔ２で、ロータが強制転流により回転された後、時刻ｔ２から時刻ｔ３でロータがフリーラン状態とされ、誘起電圧によりロータの位置が検出される。そして、時刻ｔ３から定常状態でロータが回転され、ロータが加速されていく。時刻ｔ４で、ロータが目標となる回転速度まで加速され、その後は、所望の回転速度でロータの回転が維持される。なお、この場合、期間Ｔがフリーラン状態となる。

【0036】

図３Ｂは、フリーラン状態にしてモータを始動した場合における音圧変化を示すグラフである。図３Ｂにおいて、横軸は時間を示し、縦軸は音圧を示す。

【0037】

図３Ｂに示すように、この場合、時刻ｔ２から時刻ｔ３がフリーラン状態となるため、時刻ｔ３でフリーラン状態から定常回転に繊維する際に、モータの回転数が急速に上がり、ロータの回転数の変化の連続性が失われる。このため、時刻ｔ３の付近で、音圧レベルの大きい異音が発生する。

【0038】

これに対して、図４Ａは、本発明の実施の形態に係るブラシレスモータの駆動装置を用いて始動した場合の回転数変化を示すグラフである。

【0039】

図４Ａにおいて、時刻ｔ１０でモータが起動されると、時刻ｔ１０からｔ１１で、ロータを停止させた状態で、引き込み通電をし、ロータの位置をアライメントすることで当該ロータの位置をロータ位置推定手段３１によって推定する。そして、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２の間、ロータは強制転流により加速されていき、時刻ｔ１２で、ロータが所望の回転速度まで加速されると、定常状態に遷移し、ロータが定常状態で回転される。そして、時刻ｔ１３で、ロータが目標の回転速度まで加速され、その後は、所望の回転速度でロータの回転が維持される。

【0040】

図４Ｂは、本発明の実施の形態に係るブラシレスモータの駆動装置を用いて始動した場合の音圧変化を示すグラフである。図４Ｂに示すように、この場合、時刻ｔ１２で、ロータが所望の回転速度まで加速されてから、定常状態に遷移している。このため、強制転流での回転から定常状態の回転に遷移する際に、ロータの回転数の変化の連続性が保たれる。これにより、モータ始動時の異音の発生を抑制できる。

【0041】

ここで、異音の音圧を所定値以内に抑えるための制御について考察する。ロータから発生する異音は、ロータの回転数の変化の連続性に関連している。すなわち、ロータが連続的に加速しながら回転していけば、ロータの回転数の変化の差は小さくなり、ロータから発生する異音の音圧レベルは小さくなる。これに対して、ロータの回転速度に連続性がなくなると、ロータの回転数の変化の差は大きくなり、ロータから発生する異音の音圧レベルは大きくなる。

【0042】

図５は、発生する異音の音圧レベルと角加速度の差（回転数の変化の差）との関係を示すグラフである。図５において、横軸は角加速度の差を示し、縦軸は音圧レベルを示している。このグラフから、ロータの角加速度の差が小さいほど、ロータから発生する異音の音圧レベルは小さくなることが分かる。

【0043】

ここで、ロータから発生する異音の音圧レベルを、日常生活で静かだと感じる音圧Ｐ１（例えば４５ｄＢ以下）とするには、図５に示すグラフから、強制転流でのロータの回転数の角加速度と定常回転開始時でのロータの回転数の角加速度との差をＱ１（例えば３２ｒａｄ／ｓ^２）以下とすれば良いことになる。

【0044】

この実施形態では、強制転流でのロータの回転数の変化と定常回転開始時でのロータの回転数の変化との差が基準値Ｑ１以下となるようにロータを加速させて、強制転流から定常駆動に移行している。これにより、ロータから発生する音圧レベルをＰ１以下に抑えることができる。

【0045】

図６は、異音の音圧を所定値以内に抑えるための制御の説明に用いるグラフである。図６において、曲線Ａ１はロータの回転数の変化を示し、曲線Ａ２は音圧の変化を示す。曲線Ａ３は始動指令の信号を示し、始動指令は、調整区間の範囲でタイミングを設定することができる。モータ始動時点のロータの回転数の変化は、点Ｎ１１から点Ｎ１２の区間での変化ω１であり、点Ｎ１１から点Ｎ１２の区間ではモータは強制転流により回転されている。点Ｎ１１から点Ｎ１２までの区間におけるロータの回転数の変化ω１と、点Ｎ２２以降のロータの回転数の変化との差が基準値以下になるように、点Ｎ２１と点Ｎ２２との区間のロータの回転数の変化ω２を決定し、モータを駆動する。これにより、異音の音圧を所定値以内に抑えることができる。

【0046】

なお、ここでは、点Ｎ２１と点Ｎ２２との間の区間は、一直線になっているが、傾きが異なるいくつかの区間に分けて、多段となるようにしても良い。

【0047】

図７及び図８Ａ～図８Ｃは、ブラシレスモータの駆動装置を基板上に実現する場合の説明図である。ブラシレスモータの駆動装置を基板上に実現する場合には、図７に示すように、基板１００に、モータ１１０を駆動するためのインバータ１１１の他に、複数のモジュール１１２を搭載しうるが、その対象機器によっては、必ずしも全てのモジュールが必要ではない。そこで、図８（Ａ）～図８（Ｃ）に示すように、基板１００上に最小限の機能を実現できる回路を配置しておき、この基板１００上に各種の機能を実現できる回路を追加しておくことが考えられる。

【0048】

図８Ａは、基板１００上に、モータ制御ＩＣ１０１、入力回路１０２、サーミスタ１０３等、最低限の機能を実現できる回路を配置した例である。図８Ｂは、この基板１００上に、更に、ダイアグ回路１０４やプリチャージ回路１０５等を追加した例である。図８Ｃは、この基板１００上に、入力回路や過温度縮退制御として機能するマイコン１０６や逆説保護回路１０７等を追加した例である。このように、制御装置を搭載する対象機器において必要な機能が、対象機器によって異なる場合であっても、その対象機器に必要なモジュールを、基板１００に選択的に搭載する。これにより、制御装置を共通の基板１００とその周辺回路を共通で利用することができ、対象機器において必要な機能をモジュールとして基板１００に搭載すればよい。これにより、制御基板を個別に設計しなおす必要がなく、共通部品として活用することができる。

【符号の説明】

【0049】

１…ブラシレスモータ、２…駆動装置、１１…制御装置、２２…励磁切り替えタイミング演算手段、３３…定常時励磁手段、３５…加速制御手段、３６…始動時励磁手段

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図8C】