モータ制御装置
【課題】確実にモータを起動することが可能であり、低コストのモータ制御装置を提供する。
【解決手段】モータ制御装置１００は、３相モータ１０の起動時に、予め設定された周波数を有するＰＷＭ信号でインバータ１１が有するトランジスタＱ１−Ｑ６を制御するＰＷＭ制御部１と、３相モータ１０が有する各端子４１−４３の端子電圧と、予め設定された基準電圧Ｖｒｅｆとを比較する比較部５と、当該比較部５の比較結果に基づいて３相モータ１０が有するロータの位置を検出する検出部３と、当該検出部３が周波数に対応する時間内にロータの位置が検出できなかった場合に、ＰＷＭ信号の周波数を、検出できなかった場合のＰＷＭ信号の周波数と異なる周波数に設定する周波数設定部２と、を備える。
【解決手段】モータ制御装置１００は、３相モータ１０の起動時に、予め設定された周波数を有するＰＷＭ信号でインバータ１１が有するトランジスタＱ１−Ｑ６を制御するＰＷＭ制御部１と、３相モータ１０が有する各端子４１−４３の端子電圧と、予め設定された基準電圧Ｖｒｅｆとを比較する比較部５と、当該比較部５の比較結果に基づいて３相モータ１０が有するロータの位置を検出する検出部３と、当該検出部３が周波数に対応する時間内にロータの位置が検出できなかった場合に、ＰＷＭ信号の周波数を、検出できなかった場合のＰＷＭ信号の周波数と異なる周波数に設定する周波数設定部２と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータを確実に起動するモータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気機器の動力源として、ステータコイルを有するステータと、永久磁石を有するロータと、を備えた３相モータが用いられてきた。このようなロータの回転は、ステータコイルに通電して生じる磁束と永久磁石の磁束との間に作用する引力及び斥力により制御される。このような制御を行うには、ロータの正確な位置を特定し、当該ロータの位置に応じた適切なステータコイルへの通電が必要となる。ロータの正確な位置を検出するために回転センサを設けることが考えられるが、このような方法はコストアップの要因となる。そこで、回転センサを設けずに、ロータの位置を検出する技術が検討されてきた（例えば特許文献１）。
【０００３】
特許文献１に記載の制御装置は、油圧ポンプを駆動するセンサレスモータを起動するために、温度センサにより測定された作動油温度が第１設定温度より高い場合に、センサレスモータを第１始動転流周波数でのオープンループ制御により起動制御し、起動制御によりセンサレスモータの回転子の回転数が所定回転数に到達した場合にセンサレスモータをクローズドループ制御する。また、作動油温度が第１設定温度より低い場合は、第１始動転流周波数と同一又はそれより低い第２始動転流周波数でのオープンループ制御により起動制御と運転を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１１０３４５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に記載の制御装置は、上述のように作動油温度を測定し、作動油温度が低い場合には転流周波数を下げてセンサレスモータの起動を行っている。このため、作動油の温度を測定する温度センサが必要となり、コストアップの要因ともなる。
【０００６】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、確実にモータを起動することが可能であり、低コストのモータ制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明に係るモータ制御装置の特徴構成は、３相モータの起動時に、予め設定された周波数を有するＰＷＭ信号でインバータが有するスイッチング素子を制御するＰＷＭ制御部と、前記３相モータが有する各端子の端子電圧と、予め設定された基準電圧とを比較する比較部と、前記比較部の比較結果に基づいて前記３相モータが有するロータの位置を検出する検出部と、前記検出部が前記周波数に対応する時間内に前記ロータの位置が検出できなかった場合に、前記ＰＷＭ信号の周波数を、前記検出できなかった場合のＰＷＭ信号の周波数と異なる周波数に設定する周波数設定部と、を備えている点にある。
【０００８】
このような特徴構成とすれば、予め設定された周波数を有するＰＷＭ信号に基づき３相モータが起動しなかった場合には、異なる周波数を有するＰＷＭ信号をインバータに供給するので、確実に３相モータを起動することができる。また、本特徴構成であれば、温度センサを備える必要がないので、コストアップすることがない。したがって、モータ制御装置を低コストで実現できる。また、上記のように温度センサを備えずに構成されるので、温度センサに付随する配線等が不要となる。したがって、材料コストも低減できる。
【０００９】
また、前記周波数設定部は、前記ＰＷＭ信号の周波数を、前記検出できなかった場合のＰＷＭ信号の周波数よりも順次高い周波数に設定すると好適である。
【００１０】
このような構成とすれば、３相モータが起動しない場合には、３相モータが起動するまで、ＰＷＭ信号の周波数を予め設定された周波数から順次高くしていくので、確実に３相モータを起動することができる。
【００１１】
或いは、前記周波数設定部は、前記ＰＷＭ信号の周波数を、前記予め設定された周波数を基準に、高い周波数及び低い周波数に順次切り替える構成としても良い。
【００１２】
このような構成とすれば、３相モータが起動しない場合には、３相モータが起動するまで、ＰＷＭ信号の周波数を予め設定された周波数を基準に変更するので、確実に３相モータを起動することができる。
【００１３】
また、前記予め設定された周波数が、前記３相モータに関する環境因子に基づき設定される構成としても良い。
【００１４】
このような構成とすれば、３相モータが起動しない場合には、例えば環境温度や、３相モータが停止されてから現在までの時間や、オイルポンプのオイル量等に基づき設定された周波数を基準に変更するので、３相モータが起動する周波数をいち早く見つけ易い。したがって、３相モータを確実に、且つ、素早く起動することが可能となる。
【００１５】
ここで、オイルポンプにより流通されるオイルは、温度により粘度が変化する。このため、本発明によれば、前記３相モータが、オイルポンプの動力源として使用される場合であっても、確実に３相モータを起動することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】モータ制御装置の概略構成を模式的に示すブロック図である。
【図２】ＰＷＭ信号の一例を示す図である。
【図３】各端子の電圧波形の一例を示す図である。
【図４】各コンパレータの出力を示す図である。
【図５】ロータ位置検出信号の一例を示す図である。
【図６】理想状態におけるロータ位置の検出結果である。
【図７】ＰＷＭ信号の周波数の変更例について模式的に示す図である。
【図８】その他の実施形態に係るＰＷＭ信号の周波数の変更例について模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。本発明に係るモータ制御装置１００は、センサレスモータを確実に起動する機能を備えている。図１には、このようなモータ制御装置１００の構成を模式的に示した図が示される。本実施形態では、センサレスモータとして、ロータに永久磁石が備えられ、ステータにステータコイルが備えられている３相モータを例に挙げて説明する。モータ制御装置１００は、ＰＷＭ制御部１、周波数設定部２、検出部３、基準電圧生成部４、比較部５を備えて構成される。
【００１８】
３相モータ１０は、図示はしないが永久磁石を備えるロータと、当該ロータに回転力を与えるための磁束を発生させるステータとを備える。このステータは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相のステータコイル７Ｕ、７Ｖ、７Ｗを備える。各ステータコイルはΔ結線で接続され、インバータ１１に接続される。本実施形態における３相モータ１０は、オイルポンプ３０の動力源として使用される。
【００１９】
インバータ１１は３相モータ１０を制御対象とし、直流電圧を交流電圧に変換する。このため、インバータ１１は周波数変換部として機能する。直流電圧はインバータ１１に接続される電源１２から供給される。インバータ１１は電源１２の正端子側に接続されたハイサイドのトランジスタＱ１、Ｑ３、Ｑ５と、電源１２の負端子側に接続されたローサイドのトランジスタＱ２、Ｑ４、Ｑ６と、の合計６つのトランジスタＱ１−Ｑ６で構成される。
【００２０】
例えば、トランジスタＱ１及びトランジスタＱ４のみを同時にオンさせると、３相モータ１０が有する３つの端子のうち２つの端子間に通電が行われる。３つの端子とは、Ｕ相端子４１、Ｖ相端子４２、及びＷ相端子４３である。トランジスタＱ１及びトランジスタＱ４のみを同時にオンさせた場合に係る２つの端子とは、Ｖ相端子４２及びＷ相端子４３である。したがって、トランジスタＱ１及びトランジスタＱ４のみを同時にオンさせると、Ｖ相端子４２とＷ相端子４３との間に通電される。この通電により、トランジスタＱ１、ステータコイル７Ｖ、トランジスタＱ４を介して電流が流れると共に、トランジスタＱ１、ステータコイル７Ｕ、ステータコイル７Ｗ、トランジスタＱ４を介して電流が流れる。
【００２１】
一方、トランジスタＱ３及びトランジスタＱ２のみを同時にオンさせた場合にも、Ｖ相端子４２とＷ相端子４３との間に通電される。この場合には、トランジスタＱ３、ステータコイル７Ｖ、トランジスタＱ２を介して電流が流れると共に、トランジスタＱ３、ステータコイル７Ｗ、ステータコイル７Ｕ、トランジスタＱ２を介して電流が流れる。
【００２２】
ここで、トランジスタＱ１及びトランジスタＱ４のみをオンさせた場合と、トランジスタＱ３及びトランジスタＱ２のみをオンさせた場合とでは、各ステータコイルに流れる電流の方向が異なる。そのため、各ステータコイルには電流の流れる方向に応じた磁束が生じ、当該磁束とロータが備える永久磁石との間で引力及び斥力が発生することとなる。したがって、トランジスタＱ１−Ｑ６の中から選択されたハイサイドのトランジスタとローサイドのトランジスタとで形成される上下対トランジスタを順次オンさせることにより、ロータが回転力を得ることができる。
【００２３】
なお、トランジスタＱ１−Ｑ６には、コレクタ端子にカソード端子が、またエミッタ端子にアノード端子が接続されるように夫々ダイオードＤ１−Ｄ６が配設されている。ここで、各ステータコイルには、通電中にエネルギーが蓄えられるが、これらのダイオードＤ１−Ｄ６は各ステータコイルの通電を停止した際に当該エネルギーに起因して発生する逆起電力によって周辺部品に悪影響を及ぼさないようにするために配設されるものである。
【００２４】
このようなトランジスタＱ１−Ｑ６に対する一連の制御は、ＰＷＭ制御部１により行われる。ＰＷＭ制御部１は、予め設定された周波数を有するＰＷＭ信号でインバータ１１が有するスイッチング素子を制御する。インバータ１１が有するスイッチング素子とは、本実施形態では上述のトランジスタＱ１−Ｑ６が相当する。したがって、ＰＷＭ制御部１は、インバータ１１が有するトランジスタＱ１−Ｑ６をＰＷＭ制御によって動作させる。
【００２５】
ＰＷＭ制御部１から出力されるＰＷＭ信号の一例が図２に示される。（ａ）はトランジスタＱ１に対するＰＷＭ信号であり、（ｂ）はトランジスタＱ３に対するＰＷＭ信号であり、（ｃ）はトランジスタＱ５に対するＰＷＭ信号である。また、（ｄ）はトランジスタＱ２に対するＰＷＭ信号であり、（ｅ）はトランジスタＱ４に対するＰＷＭ信号であり、（ｆ）はトランジスタＱ６に対するＰＷＭ信号である。特に、トランジスタＱ１、Ｑ３、及びＱ５に対するＰＷＭ信号は、複数のパルスを含んで構成され、このようなパルスに応じて各トランジスタの導通状態（オン／オフ）が制御される。
【００２６】
ＰＷＭ制御部１は、例えば、２．５Ｖや３．３Ｖ等の低電圧で動作するマイクロコンピュータによって構成される。そのため、トランジスタＱ１−Ｑ６に流れる電流やトランジスタＱ１−Ｑ６の電気的特性によっては、トランジスタＱ１−Ｑ６をオンさせるためのドライブ能力が不足する虞がある。したがって、ＰＷＭ制御部１とインバータ１１との間には、ＰＷＭ制御部１のＰＷＭ信号のドライブ能力を上げるドライバ（図示せず）が配設される。尚、ドライバは、ドライバＩＣで構成しても良いし、トランジスタで組まれたプッシュプル回路で構成しても良い。もちろん、ＰＷＭ制御部１から出力されるＰＷＭ信号のドライブ能力が高い場合には、ドライバを備えずに構成することも当然に可能である。
【００２７】
比較部５は、３相モータ１０が有する各端子の端子電圧と、予め設定された基準電圧Ｖｒｅｆとを比較する。３相モータ１０が有する各端子とは、上述のＵ相端子４１、Ｖ相端子４２、及びＷ相端子４３が相当する。このような端子の電圧波形が、図３に示される。図３（ａ）はＵ相端子４１の電圧波形であり、図３（ｂ）はＶ相端子４２の電圧波形であり、図３（ｃ）はＷ相端子４３の電圧波形である。
【００２８】
基準電圧Ｖｒｅｆは、基準電圧生成部４により生成され、本実施形態では電源１２の出力電圧の１／２が相当する。より具体的には、基準電圧生成部４は、電源１２の正端子と負端子との間に、同一の抵抗値を有する一対の抵抗器Ｒを備えて構成される。基準電圧Ｖｒｅｆは、一対の抵抗器Ｒにより分圧して生成される。このような基準電圧Ｖｒｅｆは、図３（ａ）−（ｃ）においては破線で示される。
【００２９】
比較部５は、３つのコンパレータ５Ｕ，５Ｖ，５Ｗから構成され、各コンパレータ５Ｕ，５Ｖ，５Ｗの反転端子には基準電圧Ｖｒｅｆが入力される。一方、非反転端子には、夫々Ｕ相端子４１、Ｖ相端子４２、及びＷ相端子４３の電圧が入力される。これにより、コンパレータ５Ｕは基準電圧ＶｒｅｆとＵ相端子４１の端子電圧との大小関係を比較する。また、コンパレータ５Ｖは基準電圧ＶｒｅｆとＶ相端子４２の端子電圧との大小関係を比較する。更に、コンパレータ５Ｗは基準電圧ＶｒｅｆとＷ相端子４３の端子電圧との大小関係を比較する。各コンパレータ５Ｕ，５Ｖ，５Ｗは、図４に示されるように、夫々の端子電圧が、基準電圧Ｖｒｅｆよりも大きい場合にＨｉｇｈを出力し、各コンパレータ５Ｕ，５Ｖ，５Ｗは、夫々の端子電圧が、基準電圧Ｖｒｅｆよりも小さい場合にＬｏｗを出力する。各出力信号は、後述する検出部３に伝達される。
【００３０】
検出部３は、比較部５の比較結果に基づいて３相モータ１０が有するロータの位置を検出する。ここで、各コンパレータ５Ｕ，５Ｖ，５Ｗの出力は、図４に示されるように、ＰＷＭ信号と同様にスイッチングする波形となる。検出部３は、このような波形に基づき、ロータが特定の位置に達したことを検出する。このような検出は、公知の技術を利用することにより容易に行うことができる。したがって、ここでは説明は省略する。検出部３により得られた検出結果は、図５に示されるようなロータ位置検出信号として、ＰＷＭ制御部１に伝達される。図５（ａ）はＵ相端子４１の電圧波形に基づいて検出されたロータ位置検出信号であり、図５（ｂ）はＶ相端子４２の電圧波形に基づいて検出されたロータ位置検出信号であり、図５（ｃ）はＷ相端子４３の電圧波形に基づいて検出されたロータ位置検出信号である。ＰＷＭ制御部１は、検出部３からの検出結果に基づきインバータ１１が有するトランジスタＱ１−Ｑ６のオン／オフを制御する。この制御についても、周知技術であるので説明は省略する。
【００３１】
ここで、上述のように、本実施形態では、３相モータ１０はオイルポンプ３０の動力源として用いられる。オイルポンプ３０の制御対象であるオイルは、環境温度により粘度が著しく異なる。すなわち、オイルの粘度は、環境温度が高い場合より低い場合の方が高くなる。したがって、３相モータ１０は、環境温度により負荷が異なることになる。例えば、ＰＷＭ信号の切り替えタイミングがオイルの粘度に対して適切であれば、３相モータ１０は適切に回転制御される。しかしながら、ＰＷＭ信号の切り替えタイミングがオイルの粘度に対して適切でなければ、回転し過ぎたり、回転しなかったりする場合がある。このため、本実施形態に係るモータ制御装置１００は、所定の周波数のＰＷＭ信号で３相モータ１０が適切に起動しない場合には、異なる周波数のＰＷＭ信号での起動を試みるように構成されている。以下、このような構成について説明する。
【００３２】
まず、ＰＷＭ制御部１は、３相モータ１０の起動時に、予め設定された周波数を有するＰＷＭ信号でインバータ１１が有するトランジスタＱ１−Ｑ６を制御する。トランジスタＱ１−Ｑ６の制御については、上述の通りであるので、ここでは説明は省略する。予め設定された周波数とは、本実施形態では、ＰＷＭ制御部１がインバータ１１に供給可能な最も低い周波数である。ＰＷＭ制御部１は、このような最も低い周波数からなるＰＷＭ信号をインバータ１１に供給する。
【００３３】
最も低い周波数からなるＰＷＭ信号をインバータ１１に供給した結果、所定の時間内に、ロータ位置検出信号の立上り及び立下りが１４回検出できた場合に、３相モータ１０は適切に起動したことになる。所定の時間とは、後述する「ＰＷＭ信号の周波数に対応する時間」であり、本実施形態では、図２（ａ）−（ｆ）に示されるＰＷＭ制御を二通り行うのに要する時間（図６のＴ１）と、図２（ａ）−（ｆ）に示されるＰＷＭ制御を一通り行うのに要する時間の１／３の時間（図６のＴ２）との和（図６のＴ３）である。例えば、ＰＷＭ信号の周期がｆ０〔Ｈｚ〕の場合には、（７／３）×（１／ｆ０）〔秒〕となる。ここで、３相モータ１０が適切に回転していれば、ＰＷＭ信号の１周期分（Ｔ１の１／２の間）においてロータ位置検出信号の立上り及び立下りが６回（＃０１−＃０６）検出される。したがって、３相モータ１０が適切に起動されれば、図６に示されるように、時間Ｔ３の間に、ロータ位置検出信号の立上り及び立下りが１４回（＃０１−＃１４）検出される。
【００３４】
一方、検出部３がＰＷＭ信号の周波数に対応する時間内にロータの位置が検出できなかった場合に、周波数設定部２はＰＷＭ信号の周波数を、ロータの位置が検出できなかった場合のＰＷＭ信号の周波数と異なる周波数に設定する。周波数に対応する時間とは、図６のＴ３である。検出部３は、３相モータ１０が４極６スロットのモータであれば、ロータが１回転した時を起動したと定義した場合、時間Ｔ３の間にロータ位置検出信号の立上り及び立下りが１４回検知できなければ、周波数設定部２に検出できなかったことを示す未検出信号を後述する周波数設定部２に伝達する。
【００３５】
周波数設定部２は、検出部３から未検出信号が伝達されると、ＰＷＭ信号の周波数を、検出できなかった場合のＰＷＭ信号の周波数よりも順次高い周波数に設定する。周波数設定部２は、検出できなかった場合のＰＷＭ信号の周波数をｆ０〔Ｈｚ〕とすると、ＰＷＭ信号の周波数をｆ０〔Ｈｚ〕よりも高い周波数ｆ１〔Ｈｚ〕に設定する（図７参照）。ここで、ｆ１〔Ｈｚ〕は、例えばｆ０〔Ｈｚ〕の１．１倍とすると好適である。このように、ＰＷＭ信号の周波数を僅かに高くすることにより、３相モータ１０が回り過ぎることを防止できる。周波数設定部２により設定された周波数は、ＰＷＭ制御部１に伝達される。ＰＷＭ制御部１は、設定された周波数で、再度、ＰＷＭ信号を供給し、上記と同様に、周波数ｆ１〔Ｈｚ〕に対応する時間の間に、ロータ位置検出信号の立上り及び立下りを検出する。このように変更した場合でも１４回検出できない場合には、更に高い周波数ｆ２〔Ｈｚ〕に設定する。以下、時間Ｔ３の間にロータ位置検出信号を１４回検出するまで処理を繰り返す。図７には、周波数ｆ４〔Ｈｚ〕の場合に、ロータ位置検出信号の立上り及び立下りが１４回検出できたことが示されている（図７（ａ））。このように周波数を順次高くすることにより、確実に３相モータ１０を起動させることが可能となる。
【００３６】
このように本モータ制御装置１００によれば、予め設定された周波数を有するＰＷＭ信号に基づき３相モータ１０が起動しなかった場合には、異なる周波数を有するＰＷＭ信号をインバータ１１に供給するので、確実に３相モータ１０を起動することができる。また、本特徴構成であれば、温度センサを備える必要がないので、コストアップすることがない。したがって、モータ制御装置を低コストで実現できる。また、上記のように温度センサを備えずに構成されるので、温度センサに付随する配線等が不要となる。したがって、材料コストも低減できる。
【００３７】
〔その他の実施形態〕
上記実施形態では、周波数設定部２は、ＰＷＭ信号の周波数を、ロータ位置検出信号が検出できなかった場合のＰＷＭ信号の周波数よりも順次高い周波数に設定するとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。例えば、周波数設定部２が、ＰＷＭ信号の周波数を、予め設定された周波数を基準に、高い周波数及び低い周波数に順次切り替える構成とすることも可能である。係る場合、上述の予め設定された周波数は、３相モータ１０の起動に適した理論上の周波数等を設定しておくと好適である。このような周波数として、例えば３相モータ１０に関する環境因子に基づき設定すると好適である。
【００３８】
環境因子に基づき設定するとは、上述のような環境温度や、３相モータ１０が停止されてから現在までの時間、オイルポンプ３０のオイル量等に基づき設定すると好適である。このような環境因子に基づき設定された周波数ｆ０〔Ｈｚ〕で適切にロータ位置検出信号を検出できなかった場合には、当該周波数ｆ０〔Ｈｚ〕よりも高く（例えばｆ１〔Ｈｚ〕）設定し、それでも起動しない場合には低く（例えばｆ２〔Ｈｚ〕）設定すると好適である（図８参照）。このような制御を繰り返すことにより、確実に３相モータ１０を起動することができる。もちろん、適切にロータ位置検出信号を検出できなかった場合には、当該理論上の周波数ｆ０〔Ｈｚ〕よりも低く（例えばｆ２〔Ｈｚ〕）設定し、それでも起動しない場合には高く（例えばｆ１〔Ｈｚ〕）設定することも可能である。このように、周波数を発散方向に設定することも可能であるし、例えば特定の周波数に対して収束するように設定することも可能である。
【００３９】
上記実施形態では、３相モータ１０は、オイルポンプ３０の動力源として使用されるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。３相モータ１０が、オイルポンプ３０以外の機器の動力源として用いられる場合であっても、本発明を適用することは当然に可能である。
【００４０】
上記実施形態では、３相モータ１０のステータコイル７Ｕ，７Ｖ，７Ｗが、Δ結線されているとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。ステータコイル７Ｕ，７Ｖ，７ＷがＹ結線されている３相モータ１０に本発明を適用することも当然に可能である。
【００４１】
上記実施形態では、基準電圧Ｖｒｅｆが、電源１２の出力電圧の１／２が相当するとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。基準電圧生成部４は、異なる抵抗値を有する２つの抵抗器Ｒを備えて構成することにより、電源１２の出力電圧の１／２と異なる基準電圧Ｖｒｅｆを設定することが可能である。
【００４２】
上記実施形態では、比較部５が、３つのコンパレータ５Ｕ，５Ｖ，５Ｗで構成されるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。例えば、Ｕ相端子４１、Ｖ相端子４２、及びＷ相端子４３の電圧波形を一つの波形に合成することで、比較部５を一つのコンパレータで構成することも当然に可能である。
【００４３】
上記実施形態では、ＰＷＭ制御を二通り行うのに要する時間Ｔ１と、ＰＷＭ制御を一通り行うのに要する時間の１／３の時間Ｔ２との和の時間Ｔ３中に、ロータ位置検出信号の立上り及び立下りが１４回検出できた場合に３相モータ１０が起動したことが確認されるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。時間Ｔ３における１４回のロータ位置検出信号の立上り及び立下りは、単なる例示であり、他の条件で設定することも当然に可能である。また、ＰＷＭ制御を一通り行うのに要する時間を基準に設定することも可能であるし、三通り以上行うのに要する時間を基準に設定することも可能である。更には、ＰＷＭ制御を一通り行うのに要する時間の１／３の時間Ｔ２を付加しない時間を基準に設定することも当然に可能である。
【００４４】
本発明は、モータを確実に起動するモータ制御装置に用いることが可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１：ＰＷＭ制御部
２：周波数設定部
３：検出部
５：比較部
１０：３相モータ
１１：インバータ
３０：オイルポンプ
４１：Ｕ相端子
４２：Ｖ相端子
４３：Ｗ相端子
１００：モータ制御装置
Ｑ１−Ｑ６：トランジスタ（スイッチング素子）
Ｖｒｅｆ：基準電圧
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータを確実に起動するモータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気機器の動力源として、ステータコイルを有するステータと、永久磁石を有するロータと、を備えた３相モータが用いられてきた。このようなロータの回転は、ステータコイルに通電して生じる磁束と永久磁石の磁束との間に作用する引力及び斥力により制御される。このような制御を行うには、ロータの正確な位置を特定し、当該ロータの位置に応じた適切なステータコイルへの通電が必要となる。ロータの正確な位置を検出するために回転センサを設けることが考えられるが、このような方法はコストアップの要因となる。そこで、回転センサを設けずに、ロータの位置を検出する技術が検討されてきた（例えば特許文献１）。
【０００３】
特許文献１に記載の制御装置は、油圧ポンプを駆動するセンサレスモータを起動するために、温度センサにより測定された作動油温度が第１設定温度より高い場合に、センサレスモータを第１始動転流周波数でのオープンループ制御により起動制御し、起動制御によりセンサレスモータの回転子の回転数が所定回転数に到達した場合にセンサレスモータをクローズドループ制御する。また、作動油温度が第１設定温度より低い場合は、第１始動転流周波数と同一又はそれより低い第２始動転流周波数でのオープンループ制御により起動制御と運転を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１１０３４５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に記載の制御装置は、上述のように作動油温度を測定し、作動油温度が低い場合には転流周波数を下げてセンサレスモータの起動を行っている。このため、作動油の温度を測定する温度センサが必要となり、コストアップの要因ともなる。
【０００６】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、確実にモータを起動することが可能であり、低コストのモータ制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明に係るモータ制御装置の特徴構成は、３相モータの起動時に、予め設定された周波数を有するＰＷＭ信号でインバータが有するスイッチング素子を制御するＰＷＭ制御部と、前記３相モータが有する各端子の端子電圧と、予め設定された基準電圧とを比較する比較部と、前記比較部の比較結果に基づいて前記３相モータが有するロータの位置を検出する検出部と、前記検出部が前記周波数に対応する時間内に前記ロータの位置が検出できなかった場合に、前記ＰＷＭ信号の周波数を、前記検出できなかった場合のＰＷＭ信号の周波数と異なる周波数に設定する周波数設定部と、を備えている点にある。
【０００８】
このような特徴構成とすれば、予め設定された周波数を有するＰＷＭ信号に基づき３相モータが起動しなかった場合には、異なる周波数を有するＰＷＭ信号をインバータに供給するので、確実に３相モータを起動することができる。また、本特徴構成であれば、温度センサを備える必要がないので、コストアップすることがない。したがって、モータ制御装置を低コストで実現できる。また、上記のように温度センサを備えずに構成されるので、温度センサに付随する配線等が不要となる。したがって、材料コストも低減できる。
【０００９】
また、前記周波数設定部は、前記ＰＷＭ信号の周波数を、前記検出できなかった場合のＰＷＭ信号の周波数よりも順次高い周波数に設定すると好適である。
【００１０】
このような構成とすれば、３相モータが起動しない場合には、３相モータが起動するまで、ＰＷＭ信号の周波数を予め設定された周波数から順次高くしていくので、確実に３相モータを起動することができる。
【００１１】
或いは、前記周波数設定部は、前記ＰＷＭ信号の周波数を、前記予め設定された周波数を基準に、高い周波数及び低い周波数に順次切り替える構成としても良い。
【００１２】
このような構成とすれば、３相モータが起動しない場合には、３相モータが起動するまで、ＰＷＭ信号の周波数を予め設定された周波数を基準に変更するので、確実に３相モータを起動することができる。
【００１３】
また、前記予め設定された周波数が、前記３相モータに関する環境因子に基づき設定される構成としても良い。
【００１４】
このような構成とすれば、３相モータが起動しない場合には、例えば環境温度や、３相モータが停止されてから現在までの時間や、オイルポンプのオイル量等に基づき設定された周波数を基準に変更するので、３相モータが起動する周波数をいち早く見つけ易い。したがって、３相モータを確実に、且つ、素早く起動することが可能となる。
【００１５】
ここで、オイルポンプにより流通されるオイルは、温度により粘度が変化する。このため、本発明によれば、前記３相モータが、オイルポンプの動力源として使用される場合であっても、確実に３相モータを起動することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】モータ制御装置の概略構成を模式的に示すブロック図である。
【図２】ＰＷＭ信号の一例を示す図である。
【図３】各端子の電圧波形の一例を示す図である。
【図４】各コンパレータの出力を示す図である。
【図５】ロータ位置検出信号の一例を示す図である。
【図６】理想状態におけるロータ位置の検出結果である。
【図７】ＰＷＭ信号の周波数の変更例について模式的に示す図である。
【図８】その他の実施形態に係るＰＷＭ信号の周波数の変更例について模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。本発明に係るモータ制御装置１００は、センサレスモータを確実に起動する機能を備えている。図１には、このようなモータ制御装置１００の構成を模式的に示した図が示される。本実施形態では、センサレスモータとして、ロータに永久磁石が備えられ、ステータにステータコイルが備えられている３相モータを例に挙げて説明する。モータ制御装置１００は、ＰＷＭ制御部１、周波数設定部２、検出部３、基準電圧生成部４、比較部５を備えて構成される。
【００１８】
３相モータ１０は、図示はしないが永久磁石を備えるロータと、当該ロータに回転力を与えるための磁束を発生させるステータとを備える。このステータは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相のステータコイル７Ｕ、７Ｖ、７Ｗを備える。各ステータコイルはΔ結線で接続され、インバータ１１に接続される。本実施形態における３相モータ１０は、オイルポンプ３０の動力源として使用される。
【００１９】
インバータ１１は３相モータ１０を制御対象とし、直流電圧を交流電圧に変換する。このため、インバータ１１は周波数変換部として機能する。直流電圧はインバータ１１に接続される電源１２から供給される。インバータ１１は電源１２の正端子側に接続されたハイサイドのトランジスタＱ１、Ｑ３、Ｑ５と、電源１２の負端子側に接続されたローサイドのトランジスタＱ２、Ｑ４、Ｑ６と、の合計６つのトランジスタＱ１−Ｑ６で構成される。
【００２０】
例えば、トランジスタＱ１及びトランジスタＱ４のみを同時にオンさせると、３相モータ１０が有する３つの端子のうち２つの端子間に通電が行われる。３つの端子とは、Ｕ相端子４１、Ｖ相端子４２、及びＷ相端子４３である。トランジスタＱ１及びトランジスタＱ４のみを同時にオンさせた場合に係る２つの端子とは、Ｖ相端子４２及びＷ相端子４３である。したがって、トランジスタＱ１及びトランジスタＱ４のみを同時にオンさせると、Ｖ相端子４２とＷ相端子４３との間に通電される。この通電により、トランジスタＱ１、ステータコイル７Ｖ、トランジスタＱ４を介して電流が流れると共に、トランジスタＱ１、ステータコイル７Ｕ、ステータコイル７Ｗ、トランジスタＱ４を介して電流が流れる。
【００２１】
一方、トランジスタＱ３及びトランジスタＱ２のみを同時にオンさせた場合にも、Ｖ相端子４２とＷ相端子４３との間に通電される。この場合には、トランジスタＱ３、ステータコイル７Ｖ、トランジスタＱ２を介して電流が流れると共に、トランジスタＱ３、ステータコイル７Ｗ、ステータコイル７Ｕ、トランジスタＱ２を介して電流が流れる。
【００２２】
ここで、トランジスタＱ１及びトランジスタＱ４のみをオンさせた場合と、トランジスタＱ３及びトランジスタＱ２のみをオンさせた場合とでは、各ステータコイルに流れる電流の方向が異なる。そのため、各ステータコイルには電流の流れる方向に応じた磁束が生じ、当該磁束とロータが備える永久磁石との間で引力及び斥力が発生することとなる。したがって、トランジスタＱ１−Ｑ６の中から選択されたハイサイドのトランジスタとローサイドのトランジスタとで形成される上下対トランジスタを順次オンさせることにより、ロータが回転力を得ることができる。
【００２３】
なお、トランジスタＱ１−Ｑ６には、コレクタ端子にカソード端子が、またエミッタ端子にアノード端子が接続されるように夫々ダイオードＤ１−Ｄ６が配設されている。ここで、各ステータコイルには、通電中にエネルギーが蓄えられるが、これらのダイオードＤ１−Ｄ６は各ステータコイルの通電を停止した際に当該エネルギーに起因して発生する逆起電力によって周辺部品に悪影響を及ぼさないようにするために配設されるものである。
【００２４】
このようなトランジスタＱ１−Ｑ６に対する一連の制御は、ＰＷＭ制御部１により行われる。ＰＷＭ制御部１は、予め設定された周波数を有するＰＷＭ信号でインバータ１１が有するスイッチング素子を制御する。インバータ１１が有するスイッチング素子とは、本実施形態では上述のトランジスタＱ１−Ｑ６が相当する。したがって、ＰＷＭ制御部１は、インバータ１１が有するトランジスタＱ１−Ｑ６をＰＷＭ制御によって動作させる。
【００２５】
ＰＷＭ制御部１から出力されるＰＷＭ信号の一例が図２に示される。（ａ）はトランジスタＱ１に対するＰＷＭ信号であり、（ｂ）はトランジスタＱ３に対するＰＷＭ信号であり、（ｃ）はトランジスタＱ５に対するＰＷＭ信号である。また、（ｄ）はトランジスタＱ２に対するＰＷＭ信号であり、（ｅ）はトランジスタＱ４に対するＰＷＭ信号であり、（ｆ）はトランジスタＱ６に対するＰＷＭ信号である。特に、トランジスタＱ１、Ｑ３、及びＱ５に対するＰＷＭ信号は、複数のパルスを含んで構成され、このようなパルスに応じて各トランジスタの導通状態（オン／オフ）が制御される。
【００２６】
ＰＷＭ制御部１は、例えば、２．５Ｖや３．３Ｖ等の低電圧で動作するマイクロコンピュータによって構成される。そのため、トランジスタＱ１−Ｑ６に流れる電流やトランジスタＱ１−Ｑ６の電気的特性によっては、トランジスタＱ１−Ｑ６をオンさせるためのドライブ能力が不足する虞がある。したがって、ＰＷＭ制御部１とインバータ１１との間には、ＰＷＭ制御部１のＰＷＭ信号のドライブ能力を上げるドライバ（図示せず）が配設される。尚、ドライバは、ドライバＩＣで構成しても良いし、トランジスタで組まれたプッシュプル回路で構成しても良い。もちろん、ＰＷＭ制御部１から出力されるＰＷＭ信号のドライブ能力が高い場合には、ドライバを備えずに構成することも当然に可能である。
【００２７】
比較部５は、３相モータ１０が有する各端子の端子電圧と、予め設定された基準電圧Ｖｒｅｆとを比較する。３相モータ１０が有する各端子とは、上述のＵ相端子４１、Ｖ相端子４２、及びＷ相端子４３が相当する。このような端子の電圧波形が、図３に示される。図３（ａ）はＵ相端子４１の電圧波形であり、図３（ｂ）はＶ相端子４２の電圧波形であり、図３（ｃ）はＷ相端子４３の電圧波形である。
【００２８】
基準電圧Ｖｒｅｆは、基準電圧生成部４により生成され、本実施形態では電源１２の出力電圧の１／２が相当する。より具体的には、基準電圧生成部４は、電源１２の正端子と負端子との間に、同一の抵抗値を有する一対の抵抗器Ｒを備えて構成される。基準電圧Ｖｒｅｆは、一対の抵抗器Ｒにより分圧して生成される。このような基準電圧Ｖｒｅｆは、図３（ａ）−（ｃ）においては破線で示される。
【００２９】
比較部５は、３つのコンパレータ５Ｕ，５Ｖ，５Ｗから構成され、各コンパレータ５Ｕ，５Ｖ，５Ｗの反転端子には基準電圧Ｖｒｅｆが入力される。一方、非反転端子には、夫々Ｕ相端子４１、Ｖ相端子４２、及びＷ相端子４３の電圧が入力される。これにより、コンパレータ５Ｕは基準電圧ＶｒｅｆとＵ相端子４１の端子電圧との大小関係を比較する。また、コンパレータ５Ｖは基準電圧ＶｒｅｆとＶ相端子４２の端子電圧との大小関係を比較する。更に、コンパレータ５Ｗは基準電圧ＶｒｅｆとＷ相端子４３の端子電圧との大小関係を比較する。各コンパレータ５Ｕ，５Ｖ，５Ｗは、図４に示されるように、夫々の端子電圧が、基準電圧Ｖｒｅｆよりも大きい場合にＨｉｇｈを出力し、各コンパレータ５Ｕ，５Ｖ，５Ｗは、夫々の端子電圧が、基準電圧Ｖｒｅｆよりも小さい場合にＬｏｗを出力する。各出力信号は、後述する検出部３に伝達される。
【００３０】
検出部３は、比較部５の比較結果に基づいて３相モータ１０が有するロータの位置を検出する。ここで、各コンパレータ５Ｕ，５Ｖ，５Ｗの出力は、図４に示されるように、ＰＷＭ信号と同様にスイッチングする波形となる。検出部３は、このような波形に基づき、ロータが特定の位置に達したことを検出する。このような検出は、公知の技術を利用することにより容易に行うことができる。したがって、ここでは説明は省略する。検出部３により得られた検出結果は、図５に示されるようなロータ位置検出信号として、ＰＷＭ制御部１に伝達される。図５（ａ）はＵ相端子４１の電圧波形に基づいて検出されたロータ位置検出信号であり、図５（ｂ）はＶ相端子４２の電圧波形に基づいて検出されたロータ位置検出信号であり、図５（ｃ）はＷ相端子４３の電圧波形に基づいて検出されたロータ位置検出信号である。ＰＷＭ制御部１は、検出部３からの検出結果に基づきインバータ１１が有するトランジスタＱ１−Ｑ６のオン／オフを制御する。この制御についても、周知技術であるので説明は省略する。
【００３１】
ここで、上述のように、本実施形態では、３相モータ１０はオイルポンプ３０の動力源として用いられる。オイルポンプ３０の制御対象であるオイルは、環境温度により粘度が著しく異なる。すなわち、オイルの粘度は、環境温度が高い場合より低い場合の方が高くなる。したがって、３相モータ１０は、環境温度により負荷が異なることになる。例えば、ＰＷＭ信号の切り替えタイミングがオイルの粘度に対して適切であれば、３相モータ１０は適切に回転制御される。しかしながら、ＰＷＭ信号の切り替えタイミングがオイルの粘度に対して適切でなければ、回転し過ぎたり、回転しなかったりする場合がある。このため、本実施形態に係るモータ制御装置１００は、所定の周波数のＰＷＭ信号で３相モータ１０が適切に起動しない場合には、異なる周波数のＰＷＭ信号での起動を試みるように構成されている。以下、このような構成について説明する。
【００３２】
まず、ＰＷＭ制御部１は、３相モータ１０の起動時に、予め設定された周波数を有するＰＷＭ信号でインバータ１１が有するトランジスタＱ１−Ｑ６を制御する。トランジスタＱ１−Ｑ６の制御については、上述の通りであるので、ここでは説明は省略する。予め設定された周波数とは、本実施形態では、ＰＷＭ制御部１がインバータ１１に供給可能な最も低い周波数である。ＰＷＭ制御部１は、このような最も低い周波数からなるＰＷＭ信号をインバータ１１に供給する。
【００３３】
最も低い周波数からなるＰＷＭ信号をインバータ１１に供給した結果、所定の時間内に、ロータ位置検出信号の立上り及び立下りが１４回検出できた場合に、３相モータ１０は適切に起動したことになる。所定の時間とは、後述する「ＰＷＭ信号の周波数に対応する時間」であり、本実施形態では、図２（ａ）−（ｆ）に示されるＰＷＭ制御を二通り行うのに要する時間（図６のＴ１）と、図２（ａ）−（ｆ）に示されるＰＷＭ制御を一通り行うのに要する時間の１／３の時間（図６のＴ２）との和（図６のＴ３）である。例えば、ＰＷＭ信号の周期がｆ０〔Ｈｚ〕の場合には、（７／３）×（１／ｆ０）〔秒〕となる。ここで、３相モータ１０が適切に回転していれば、ＰＷＭ信号の１周期分（Ｔ１の１／２の間）においてロータ位置検出信号の立上り及び立下りが６回（＃０１−＃０６）検出される。したがって、３相モータ１０が適切に起動されれば、図６に示されるように、時間Ｔ３の間に、ロータ位置検出信号の立上り及び立下りが１４回（＃０１−＃１４）検出される。
【００３４】
一方、検出部３がＰＷＭ信号の周波数に対応する時間内にロータの位置が検出できなかった場合に、周波数設定部２はＰＷＭ信号の周波数を、ロータの位置が検出できなかった場合のＰＷＭ信号の周波数と異なる周波数に設定する。周波数に対応する時間とは、図６のＴ３である。検出部３は、３相モータ１０が４極６スロットのモータであれば、ロータが１回転した時を起動したと定義した場合、時間Ｔ３の間にロータ位置検出信号の立上り及び立下りが１４回検知できなければ、周波数設定部２に検出できなかったことを示す未検出信号を後述する周波数設定部２に伝達する。
【００３５】
周波数設定部２は、検出部３から未検出信号が伝達されると、ＰＷＭ信号の周波数を、検出できなかった場合のＰＷＭ信号の周波数よりも順次高い周波数に設定する。周波数設定部２は、検出できなかった場合のＰＷＭ信号の周波数をｆ０〔Ｈｚ〕とすると、ＰＷＭ信号の周波数をｆ０〔Ｈｚ〕よりも高い周波数ｆ１〔Ｈｚ〕に設定する（図７参照）。ここで、ｆ１〔Ｈｚ〕は、例えばｆ０〔Ｈｚ〕の１．１倍とすると好適である。このように、ＰＷＭ信号の周波数を僅かに高くすることにより、３相モータ１０が回り過ぎることを防止できる。周波数設定部２により設定された周波数は、ＰＷＭ制御部１に伝達される。ＰＷＭ制御部１は、設定された周波数で、再度、ＰＷＭ信号を供給し、上記と同様に、周波数ｆ１〔Ｈｚ〕に対応する時間の間に、ロータ位置検出信号の立上り及び立下りを検出する。このように変更した場合でも１４回検出できない場合には、更に高い周波数ｆ２〔Ｈｚ〕に設定する。以下、時間Ｔ３の間にロータ位置検出信号を１４回検出するまで処理を繰り返す。図７には、周波数ｆ４〔Ｈｚ〕の場合に、ロータ位置検出信号の立上り及び立下りが１４回検出できたことが示されている（図７（ａ））。このように周波数を順次高くすることにより、確実に３相モータ１０を起動させることが可能となる。
【００３６】
このように本モータ制御装置１００によれば、予め設定された周波数を有するＰＷＭ信号に基づき３相モータ１０が起動しなかった場合には、異なる周波数を有するＰＷＭ信号をインバータ１１に供給するので、確実に３相モータ１０を起動することができる。また、本特徴構成であれば、温度センサを備える必要がないので、コストアップすることがない。したがって、モータ制御装置を低コストで実現できる。また、上記のように温度センサを備えずに構成されるので、温度センサに付随する配線等が不要となる。したがって、材料コストも低減できる。
【００３７】
〔その他の実施形態〕
上記実施形態では、周波数設定部２は、ＰＷＭ信号の周波数を、ロータ位置検出信号が検出できなかった場合のＰＷＭ信号の周波数よりも順次高い周波数に設定するとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。例えば、周波数設定部２が、ＰＷＭ信号の周波数を、予め設定された周波数を基準に、高い周波数及び低い周波数に順次切り替える構成とすることも可能である。係る場合、上述の予め設定された周波数は、３相モータ１０の起動に適した理論上の周波数等を設定しておくと好適である。このような周波数として、例えば３相モータ１０に関する環境因子に基づき設定すると好適である。
【００３８】
環境因子に基づき設定するとは、上述のような環境温度や、３相モータ１０が停止されてから現在までの時間、オイルポンプ３０のオイル量等に基づき設定すると好適である。このような環境因子に基づき設定された周波数ｆ０〔Ｈｚ〕で適切にロータ位置検出信号を検出できなかった場合には、当該周波数ｆ０〔Ｈｚ〕よりも高く（例えばｆ１〔Ｈｚ〕）設定し、それでも起動しない場合には低く（例えばｆ２〔Ｈｚ〕）設定すると好適である（図８参照）。このような制御を繰り返すことにより、確実に３相モータ１０を起動することができる。もちろん、適切にロータ位置検出信号を検出できなかった場合には、当該理論上の周波数ｆ０〔Ｈｚ〕よりも低く（例えばｆ２〔Ｈｚ〕）設定し、それでも起動しない場合には高く（例えばｆ１〔Ｈｚ〕）設定することも可能である。このように、周波数を発散方向に設定することも可能であるし、例えば特定の周波数に対して収束するように設定することも可能である。
【００３９】
上記実施形態では、３相モータ１０は、オイルポンプ３０の動力源として使用されるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。３相モータ１０が、オイルポンプ３０以外の機器の動力源として用いられる場合であっても、本発明を適用することは当然に可能である。
【００４０】
上記実施形態では、３相モータ１０のステータコイル７Ｕ，７Ｖ，７Ｗが、Δ結線されているとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。ステータコイル７Ｕ，７Ｖ，７ＷがＹ結線されている３相モータ１０に本発明を適用することも当然に可能である。
【００４１】
上記実施形態では、基準電圧Ｖｒｅｆが、電源１２の出力電圧の１／２が相当するとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。基準電圧生成部４は、異なる抵抗値を有する２つの抵抗器Ｒを備えて構成することにより、電源１２の出力電圧の１／２と異なる基準電圧Ｖｒｅｆを設定することが可能である。
【００４２】
上記実施形態では、比較部５が、３つのコンパレータ５Ｕ，５Ｖ，５Ｗで構成されるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。例えば、Ｕ相端子４１、Ｖ相端子４２、及びＷ相端子４３の電圧波形を一つの波形に合成することで、比較部５を一つのコンパレータで構成することも当然に可能である。
【００４３】
上記実施形態では、ＰＷＭ制御を二通り行うのに要する時間Ｔ１と、ＰＷＭ制御を一通り行うのに要する時間の１／３の時間Ｔ２との和の時間Ｔ３中に、ロータ位置検出信号の立上り及び立下りが１４回検出できた場合に３相モータ１０が起動したことが確認されるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。時間Ｔ３における１４回のロータ位置検出信号の立上り及び立下りは、単なる例示であり、他の条件で設定することも当然に可能である。また、ＰＷＭ制御を一通り行うのに要する時間を基準に設定することも可能であるし、三通り以上行うのに要する時間を基準に設定することも可能である。更には、ＰＷＭ制御を一通り行うのに要する時間の１／３の時間Ｔ２を付加しない時間を基準に設定することも当然に可能である。
【００４４】
本発明は、モータを確実に起動するモータ制御装置に用いることが可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１：ＰＷＭ制御部
２：周波数設定部
３：検出部
５：比較部
１０：３相モータ
１１：インバータ
３０：オイルポンプ
４１：Ｕ相端子
４２：Ｖ相端子
４３：Ｗ相端子
１００：モータ制御装置
Ｑ１−Ｑ６：トランジスタ（スイッチング素子）
Ｖｒｅｆ：基準電圧
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３相モータの起動時に、予め設定された周波数を有するＰＷＭ信号でインバータが有するスイッチング素子を制御するＰＷＭ制御部と、
前記３相モータが有する各端子の端子電圧と、予め設定された基準電圧とを比較する比較部と、
前記比較部の比較結果に基づいて前記３相モータが有するロータの位置を検出する検出部と、
前記検出部が前記周波数に対応する時間内に前記ロータの位置が検出できなかった場合に、前記ＰＷＭ信号の周波数を、前記検出できなかった場合のＰＷＭ信号の周波数と異なる周波数に設定する周波数設定部と、
を備えるモータ制御装置。
【請求項２】
前記周波数設定部は、前記ＰＷＭ信号の周波数を、前記検出できなかった場合のＰＷＭ信号の周波数よりも順次高い周波数に設定する請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記周波数設定部は、前記ＰＷＭ信号の周波数を、前記予め設定された周波数を基準に、高い周波数及び低い周波数に順次切り替える請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項４】
前記予め設定された周波数が、前記３相モータに関する環境因子に基づき設定される請求項１から３のいずれか一項に記載のモータ制御装置。
【請求項５】
前記３相モータは、オイルポンプの動力源として使用される請求項１から４のいずれか一項に記載のモータ制御装置。
【請求項１】
３相モータの起動時に、予め設定された周波数を有するＰＷＭ信号でインバータが有するスイッチング素子を制御するＰＷＭ制御部と、
前記３相モータが有する各端子の端子電圧と、予め設定された基準電圧とを比較する比較部と、
前記比較部の比較結果に基づいて前記３相モータが有するロータの位置を検出する検出部と、
前記検出部が前記周波数に対応する時間内に前記ロータの位置が検出できなかった場合に、前記ＰＷＭ信号の周波数を、前記検出できなかった場合のＰＷＭ信号の周波数と異なる周波数に設定する周波数設定部と、
を備えるモータ制御装置。
【請求項２】
前記周波数設定部は、前記ＰＷＭ信号の周波数を、前記検出できなかった場合のＰＷＭ信号の周波数よりも順次高い周波数に設定する請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記周波数設定部は、前記ＰＷＭ信号の周波数を、前記予め設定された周波数を基準に、高い周波数及び低い周波数に順次切り替える請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項４】
前記予め設定された周波数が、前記３相モータに関する環境因子に基づき設定される請求項１から３のいずれか一項に記載のモータ制御装置。
【請求項５】
前記３相モータは、オイルポンプの動力源として使用される請求項１から４のいずれか一項に記載のモータ制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２５３９７２（Ｐ２０１２−２５３９７２Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２６３６０（Ｐ２０１１−１２６３６０）
【出願日】平成２３年６月６日（２０１１．６．６）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月６日（２０１１．６．６）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
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