JP3389326B2

JP3389326B2 - モータ起動装置

Info

Publication number: JP3389326B2
Application number: JP13957394A
Authority: JP
Inventors: 建明田中; 敏宏松本
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1994-05-31
Filing date: 1994-05-31
Publication date: 2003-03-24
Anticipated expiration: 2018-03-24
Also published as: JPH07327392A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、中性点非接地Ｙ結線さ
れた電機子コイルを備えたセンサレスブラシレスモー
タ、および、中性点非接地Ｙ結線された電機子コイルを
備えるとともに、一方向クラッチ機構を介して負荷に連
結されたセンサレスブラシレスモータを起動するモータ
起動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、センサレスブラシレスモータ
（以下、単にモータという）は、ホール素子のようなロ
ータの位置検出センサを備えていないため、ロータの回
転速度が所定値以上に達して、非通電の電機子コイルに
所定の誘起電圧が発生しないとロータの位置を検出する
ことができない。

【０００３】そこで、例えば、特開平１−３０８１９号
公報（センサレス・ブラシレスモータの起動方法）に開
示されているもののように、モータの電機子コイルを初
期設定状態に所定時間励磁し、その後に、モータのロー
タの回転速度が所定値になるまで、所定の起動時励磁切
換動作を行うという方法により、センサレスブラシレス
モータを起動するようにしていた。

【０００４】そして、モータのロータの回転速度が所定
値になると、それ以降は、電機子コイル群の中性点の電
圧変化に基づいて、ロータの回転位置を検出し、その検
出結果に基づいて電機子コイルを励磁切換する通常運転
動作に移行する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の起動方法では、次のような不都合を生じてい
た。

【０００６】すなわち、例えば、モータの電機子コイル
を初期状態に励磁したときの最初の時点で、モータのロ
ータＲＴと、電機子コイルにより形成される回転磁界Ｆ
Ｆの方向が、図１１（ａ）に示したような状態であった
とする。ここで、ロータＲＴの回転方向は、図の時計回
り方向であるとする。

【０００７】このとき、ロータＲＴは、同図（ｂ），
（ｃ），（ｄ）に示すように、回転磁界ＦＦの方向に倣
うように、回転方向に徐々に回転してゆき、同図（ｄ）
の初期状態の態様まで回転した状態で、停止する。

【０００８】このように、ロータＲＴが、図１１（ａ）
に示したような回転位置が不定な状態から、図１１
（ｄ）の初期状態の態様になるまで回転するとき、例え
ば、同図（ａ），（ｃ）に示したようなロータＲＴの回
転位置でモータに発生するトルクが小さいため、ロータ
ＲＴが同図（ａ）に示した回転位置から同図（ｂ）に示
した回転位置まで回転するときに要する時間、および、
ロータＲＴが同図（ｃ）に示した回転位置から同図
（ｄ）に示した初期状態の回転位置まで回転するときに
要する時間が比較的長くなる。

【０００９】そのため、初期状態に励磁する期間をある
程度長く設定しておく必要があり、モータが起動終了す
るまでに要する時間が長くなるという事態を生じてい
た。

【００１０】本発明は、かかる実情に鑑みてなされたも
のであり、センサレスブラシレスモータの起動時に要す
る時間を短縮できるモータ起動装置を提供することを目
的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、中性点非接地
Ｙ結線された電機子コイルを備えたセンサレスブラシレ
スモータを起動するモータ起動装置において、起動時、
上記電機子コイルを、所定の起動位置決め時周期で所定
の回転方向に回転する励磁パターンで所定の期間励磁切
換し、その後に、所定の起動時周期で所定の回転方向に
連続回転する態様に励磁切換するモータ駆動制御手段を
備えたものである。また、前記起動位置決め時周期は、
前記起動時周期よりも長い周期に設定するとよい。

【００１２】また、中性点非接地Ｙ結線された電機子コ
イルを備えるとともに、一方向クラッチ機構を介して負
荷に連結されたセンサレスブラシレスモータを起動する
モータ起動装置において、起動時、上記電機子コイル
を、逆回転方向に回転する励磁パターンで所定の期間励
磁切換し、その後に、所定の回転方向に連続回転する態
様に励磁切換するモータ駆動制御手段を備えたものであ
る。

【００１３】

【作用】したがって、電機子コイルの励磁パターンをゆ
っくりした周期で少なくとも１回転以上の所定の期間切
り換えることで、電機子コイルが形成する回転磁界の方
向と、回転位置の不定なロータの方向を一致させること
ができ、その後、直ちに起動時の連続励磁切換を行うこ
とができるので、起動時に要する時間を短縮することが
できる。

【００１４】また、例えば、電動自転車のように、一方
向クラッチ機構を介して、モータと負荷を連結している
場合には、軽負荷の逆方向に回転することで、電機子コ
イルが形成する回転磁界の方向と、回転位置の不定なロ
ータの方向を一致させることができ、その後、直ちに起
動時の連続励磁切換動作を行うことができるので、起動
時に要する時間を大幅に短縮することができる。

【００１５】

【実施例】以下、添付図面を参照しながら、本発明の実
施例を詳細に説明する。

【００１６】図１は、本発明の一実施例にかかる電動自
転車を示している。

【００１７】同図において、電動自転車１は、フレーム
２、前輪３、後輪４、ハンドル５、サドル６、ペダル
７、および、ペダル７の動力を後輪４に伝達するための
伝動機構８から構成されている。

【００１８】後輪４のハブ９に設けられている円盤状ハ
ウジング１０には、モータ１１、および、モータ１１の
動力を後輪７の駆動軸に伝達するための伝達機構（図示
略）が設けられている。この伝達機構には、モータ１１
の軸の回転速度と後輪７の駆動軸の回転速度が一致しな
い場合に、モータ軸と後輪軸との結合を一時的に解除す
る一方向クラッチ機構（例えば、ラチェット）が設けら
れている。また、メンテナンス性が良好なのと、乗り心
地が良好なために、モータ１１としては、センサレスブ
ラシレスモータが用いられている。また、後輪７の上部
に設けられた荷台１２には、モータ１１に電力を供給す
るためのバッテリが収容されるバッテリボックス１３が
配設されている。

【００１９】ハンドル５の右手グリップ１４には、モー
タ１１のオンオフおよび速度を、ユーザが指定するため
のアクセル装置が付設されている。例えば、アクセル装
置では、モータ１１のオフを指定する位置、低速を指定
する位置、中速を指定する位置、および、高速を指定す
る位置に操作可能であり、この操作位置に対応した位置
信号が、後述するモータ制御装置に出力される。また、
ハンドル５には、車体を停止するためのブレーキ１５，
１６が設けられている。

【００２０】図２は、モータ１１を駆動制御するための
モータ制御装置の一例を示している。なお、この場合、
モータ１１は、センサレスブラシレスモータである。

【００２１】同図において、モータ１１は、中性点非接
地Ｙ結線された電機子コイル１１ｕ，１１ｖ，１１ｗ
と、回転磁界を形成するロータ１１ｒを備えており、バ
ッテリ２０の駆動電源は、スイッチング装置２１を介し
て、電機子コイル１１ｕ，１１ｖ，１１ｗに印加され
る。

【００２２】スイッチング装置２１は、バッテリ２０の
プラス極とマイナス極の間にそれぞれ直列接続される２
つのスイッチング素子を３組並列接続して構成されてい
る。そして、直列接続されるスイッチング素子Ｓ１とス
イッチング素子Ｓ２の相互接続点は、電機子コイル１１
ｕの他端に接続されており、直列接続されるスイッチン
グ素子Ｓ３とスイッチング素子Ｓ４の相互接続端は、電
機子コイル１１ｖの他端に接続されており、直列接続さ
れるスイッチング素子Ｓ５とスイッチング素子Ｓ６の相
互接続端は、電機子コイル１１ｗの他端部に接続されて
いる。ここで、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ
４，Ｓ５，Ｓ６は、ＦＥＴおよび保護用ダイオードから
構成されている。

【００２３】電機子コイル１１ｕ，１１ｖ，１１ｗの相
互接続点、すなわち、中性点１１ｎの電圧Ｖｎは、比較
器２２のプラス側入力端、比較器２３のプラス側入力
端、および、比較器２４のマイナス側入力端にそれぞれ
加えられている。

【００２４】分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２は、バッテリ２０の電
圧Ｅを１／２に分圧するものであり、その分圧点の電圧
（Ｅ／２）は、比較器２２のマイナス側入力端に加えら
れている。分圧抵抗Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５は、バッテリ２０
の電圧Ｅを１／３および２／３に分圧するものであり、
その２／３の分圧点の電圧（２Ｅ／３）は、比較器２３
のマイナス側入力端に加えられ、また、１／３の分圧点
の電圧（Ｅ／３）は、比較器２４のプラス側入力端に加
えられている。

【００２５】比較器２２は、電圧Ｖｎが電圧（Ｅ／２）
よりも大きくなっている場合には論理Ｈレベルの比較信
号ＳＣ１を出力するとともに、電圧Ｖｎが電圧（Ｅ／
３）以下の場合には、論理Ｌレベルの比較信号ＳＣ１を
出力するものであり、その比較信号ＳＣ１は、ゲート回
路２５に加えられている。

【００２６】比較器２３は、電圧Ｖｎが電圧（２Ｅ／
３）よりも大きくなっている場合には論理Ｈレベルの比
較信号ＳＣ２を出力するとともに、電圧Ｖｎが電圧（２
Ｅ／３）以下の場合には、論理Ｌレベルの比較信号ＳＣ
２を出力するものであり、その比較信号ＳＣ２は、オア
回路２６の一方の入力端に加えられている。

【００２７】比較器２４は、電圧Ｖｎが電圧（Ｅ／３）
よりも小さくなっている場合には論理Ｈレベルの比較信
号ＳＣ３を出力するとともに、電圧Ｖｎが電圧（Ｅ／
３）以上の場合には、論理Ｌレベルの比較信号ＳＣ３を
出力するものであり、その比較信号ＳＣ３は、オア回路
２６の一方の入力端に加えられている。

【００２８】オア回路２６の出力は、ゲート制御信号Ｓ
Ｃ４として、ゲート回路２５の制御信号入力端に加えら
れている。

【００２９】ゲート回路２５は、ゲート制御信号ＳＣ４
が論理Ｌレベルになっている状態では、入力した比較信
号ＳＣ１をそのまま通過させて信号ＳＣ５として出力す
る一方、ゲート制御信号ＳＣ４が論理Ｈレベルに立ち上
がると、信号ＳＣ５をその立ち上がりの時点で出力して
いる状態に保持するものであり、その信号ＳＣ５は、モ
ータ駆動制御部２７および起動終了判定部２８に加えら
れている。

【００３０】起動終了判定部２８は、入力した信号ＳＣ
５の論理レベルが、論理Ｈレベルと論理Ｌレベルに周期
的に変化し、かつ、論理Ｈレベルになっている期間と論
理Ｌレベルになっている期間が同じ時間になっており、
かつ、その状態が所定時間持続していれば、モータ１１
のロータ１１ｒの回転速度が十分な値になり、起動終了
したと判定するものであり、その判定結果をあらわす起
動終了判定信号ＤＳは、モータ駆動制御部２７に加えら
れている。

【００３１】モータ駆動制御部２７は、スイッチング装
置２１のスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ
５，Ｓ６にそれぞれ制御信号ＳＳ１，ＳＳ２，ＳＳ３，
ＳＳ４，ＳＳ５，ＳＳ６を出力して、スイッチング素子
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６のオンオフ状態を
切り換え、それによって、モータ１１の電機子コイル１
１ｕ，１１ｖ，１１ｗの励磁状態を切り換えるものであ
る。

【００３２】ここで、モータ駆動制御部２７は、起動時
には、モータ１１のロータ１１ｒを所定の初期状態に設
定した後に、起動終了判定部２８から起動終了判定信号
ＤＳが出力されるまで所定の起動時励磁切換動作を行う
とともに、起動終了すると、ゲート回路２５から出力さ
れる信号ＳＣ５の論理レベル変化に対応して、モータ１
１の電機子コイル１１ｕ，１１ｖ，１１ｗを所定の励磁
パターンで励磁する通常運転動作を行うものである。ま
た、モータ駆動制御部２７は、通常運転動作では、アク
セル装置から出力される位置信号ＳＰに対応してモータ
１１の電機子コイル１１ｕ，１１ｖ，１１ｗに印加する
駆動電流の大きさを設定する。この駆動電流の設定方法
としては、周知のＰＷＭ制御方式、または、制御信号Ｓ
Ｓ１〜ＳＳ６のレベル制御方式がある。

【００３３】そして、モータ駆動制御部２７は、通常運
転処理においては、図３（ａ）〜（ｆ）に示すように、
制御信号ＳＳ１，ＳＳ２，ＳＳ３，ＳＳ４，ＳＳ５，Ｓ
Ｓ６のレベルをパターンＰＴ１，ＰＴ２，ＰＴ３，ＰＴ
４，ＰＴ５，ＰＴ６に、順次切り換える。ここで、制御
信号ＳＳ１，ＳＳ２，ＳＳ３，ＳＳ４，ＳＳ５，ＳＳ６
の低レベルは、レベル「０」に等しく、また、制御信号
ＳＳ１，ＳＳ２，ＳＳ３，ＳＳ４，ＳＳ５，ＳＳ６の高
レベルは、そのときの位置信号ＳＰに対応した電圧値で
ある。

【００３４】このように、制御信号ＳＳ１，ＳＳ２，Ｓ
Ｓ３，ＳＳ４，ＳＳ５，ＳＳ６を、パターンＰＴ１，Ｐ
Ｔ２，ＰＴ３，ＰＴ４，ＰＴ５，ＰＴ６に順次切り換え
ることで、モータ１１のロータ１１ｒは、所定の速度で
回転する。

【００３５】また、パターンＰＴ１〜ＰＴ６に切り換え
ると、それぞれの電機子コイル１１ｕ，１１ｖ，１１ｗ
の端子電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗは、それぞれ同図（ｇ）〜
（ｉ）に示したように変化し、したがって、電機子コイ
ル１１ｕ，１１ｖ，１１ｗの中性点１１ｎの電圧Ｖｎ
は、同図（ｊ）に示すように変化する。ここで、端子電
圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗには、スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６
のオンオフ切り換え時に発生するパルス上のノイズＳＫ
が含まれるので、電圧Ｖｎにもこのノイズ成分ＳＫａが
含まれる。

【００３６】したがって、電圧Ｖｎのレベル変化に応じ
て、比較器２２，２３，２４からそれぞれ出力される比
較信号ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３は、同図（ｋ），
（ｌ），（ｍ）に示したように変化し、それによって、
オア回路２６から出力されるゲート制御信号ＳＣ４は、
同図（ｎ）に示したように変化する。

【００３７】すなわち、ゲート制御信号ＳＣ４は、比較
信号ＳＣ１に電圧Ｖｎのノイズ成分ＳＫａの信号成分が
出力される直前のタイミングで論理Ｌレベルから論理Ｈ
レベルに立ち上がるとともに、モータ駆動制御部２７が
励磁切換動作のタイミングに必要なエッジがあらわれる
直前のタイミングで論理Ｌレベルに立ち下がる態様に変
化する。

【００３８】それにより、ゲート回路２５から出力され
る信号ＳＣ５は、同図（ｏ）に示すように、比較信号Ｓ
Ｃ１から、電圧Ｖｎに含まれていたノイズ成分ＳＫａの
信号を除去したものとなる。

【００３９】モータ駆動制御部２７は、この信号ＳＣ５
が論理Ｌレベルから論理Ｈレベルに立ち上がる立ち上が
り端、および、論理Ｈレベルから論理Ｌレベルに立ち下
がる立ち下がり端を、それぞれ、そのときの励磁切換周
期に対応した所定の電気角（例えば３０度）遅延させた
状態で、制御信号ＳＳ１〜ＳＳ６のパターンＰＴ１〜Ｐ
Ｔ６の切り換え動作を行う。

【００４０】また、このようにして、モータ１１を通常
運転している状態では、ロータ１１ｒが充分な回転速度
をもつので、電機子コイル１１ｕ，１１ｖ，１１ｗの中
性点１１ｒの電圧Ｖｎが適切な値になり、信号ＳＣ５が
論理Ｈレベルと論理Ｌレベルに周期的に変化し、かつ、
論理Ｈレベルの期間Ｔ１と論理Ｌレベルの期間Ｔ２がほ
ぼ等しい値となり、かつ、その状態が安定している。

【００４１】すなわち、この信号ＳＣ５のレベル変化を
検出することで、モータ１１が通常運転処理を適用でき
る状態になっているかどうかを判定することができる。
このことは、上述のように、起動終了判定部２８が起動
終了を判定するための判定条件として採用している。

【００４２】ここで、本実施例では、モータ１１の起動
処理において、ロータ１１ｒを初期状態に設定するとき
に、次のような動作を行う。

【００４３】すなわち、通常の起動時励磁切換時の励磁
切換周期よりも長い周期で、制御信号ＳＳ１〜ＳＳ６の
レベルを、パターンＰＴ１〜ＰＴ６に順次切り換えて、
電機子コイル１１ｕ，１１ｖ，１１ｗが発生する磁界の
方向を、１回転させる（回転方向は方向ＦＲ）。

【００４４】このとき、例えば、図４（ａ）に示すよう
に、ロータ１１ｒがある回転位置で停止している場合、
最初のパターンＰＴ１の励磁期間では、電機子コイル１
１ｕ，１１ｖ，１１ｗが形成する磁界の方向が方向ＦＦ
１であり、次のパターンＰＴ２の励磁期間では、電機子
コイル１１ｕ，１１ｖ，１１ｗが形成する磁界の方向が
同図（ｂ）に示した方向ＦＦ２であり、次のパターンＰ
Ｔ３の励磁期間では、電機子コイル１１ｕ，１１ｖ，１
１ｗが形成する磁界の方向が同図（ｃ）に示した方向Ｆ
Ｆ３であり、この方向ＦＦ３は、ロータ１１ｒの回転位
置に倣った方向なので、この励磁期間では、ロータ１１
ｒの態位が電機子コイル１１ｕ，１１ｖ，１１ｗの回転
磁界の回転動作に同期した態様となる。

【００４５】したがって、これ以降のパターンＰＴ４，
ＰＴ５，ＰＴ６の励磁期間では、同図（ｄ），（ｅ），
（ｆ）に示すように、電機子コイル１１ｕ，１１ｖ，１
１ｗが形成する磁界の方向に倣うようにロータ１１ｒが
回転する。

【００４６】このようにして、電機子コイル１１ｕ，１
１ｖ，１１ｗが発生する回転磁界をゆっくりとした速度
で回転させると、そのいずれかの回転位置で、ロータ１
１ｒの方向が回転磁界の方向に一致する態様となり、そ
れ以降は、回転磁界の回転に同期した状態で、ロータ１
１ｒが回転する。

【００４７】すなわち、通常より長い励磁切換周期で、
回転磁界の１回転分の励磁切換動作を行うと、その動作
を終了した時点で、回転磁界とロータ１１ｒとが同期し
ている状態となり、それ以降は、通常の起動時励磁切換
動作を適切に行うことができる。その結果、ロータ１１
ｒの位置を初期状態に位置決めするために要する時間が
短縮し、モータ１１の起動時間を短縮することができ
る。

【００４８】図５は、モータ駆動制御部２７の処理例を
示している。

【００４９】モータ駆動制御部２７は、位置信号ＳＰが
変化したことを監視しており（判断１０１のＮＯルー
プ）、位置信号ＳＰが変化して、判断１０１の結果がＹ
ＥＳになると、その位置信号ＳＰが「モータオフ」の操
作位置のものであるかどうかを調べる（判断１０２）。

【００５０】判断１０２の結果がＹＥＳになるときに
は、モータ１１をオフしている状態を記憶するためのフ
ラグＦｏｆｆをセットし（処理１０３）、制御信号ＳＳ
１〜ＳＳ６の変化を停止してモータ１１の励磁切換動作
を停止し、モータ１１を停止して（処理１０４）、判断
１０１に戻る。

【００５１】位置信号ＳＰが変化して、その変化後の値
が「モータオフ」以外の操作位置のものであり、判断１
０２の結果がＮＯになるときには、フラグＦｏｆｆがセ
ットされているかどうかを調べる（判断１０５）。

【００５２】判断１０５の結果がＹＥＳになるときに
は、「モータオフ」状態からいずれかの速度を指定する
操作位置に切り換えられた状態であり、したがって、こ
のときには、モータ１１を起動する。

【００５３】すなわち、まず、フラグＦｏｆｆをクリア
し（処理１０６）、所定の起動処理を開始して（処理１
０７）、起動終了判定部２８から起動終了判定信号ＤＳ
が出力されるまで待つ（判断１０８のＮＯループ）。

【００５４】モータ１１の起動が終了して、判断１０８
の結果がＹＥＳになるときには、信号ＳＣ５を参照して
パターンＰＴ１〜ＰＴ６に制御信号ＳＳ１〜ＳＳ６のレ
ベルを切り換えるとともに、駆動電流の値を、そのとき
の位置信号ＳＰの操作位置に対応した大きさに制御する
通常運転処理を開始して（処理１０９）、モータ１１を
通常運転して、判断１０１に戻る。

【００５５】また、通常運転動作状態でモータ速度が変
更された場合で、判断１０５の結果がＮＯになるときに
は、モータ１１の駆動電流の値を、そのときの位置信号
ＳＰの操作位置に対応した値に制御して（処理１１
０）、判断１０１に戻る。

【００５６】起動処理の一例を図６に示す。

【００５７】まず、励磁切換周期を、通常よりも長い所
定の位置合せ時の値に設定し（処理２０１）、その設定
した励磁切換周期で、制御信号ＳＳ１〜ＳＳ６のレベル
をパターンＰＴ１〜ＰＴ６に順次切り換えて、回転磁界
を１回転させ（処理２０２）、ロータ１１ｒを回転磁界
の方向に同期させる。

【００５８】次いで、励磁切換周期を、起動時の値に変
更し（処理２０３）、それ以降は、その設定した励磁切
換周期で制御信号ＳＳ１〜ＳＳ６のレベルをパターンＰ
Ｔ１〜ＰＴ６に順次切り換えて、回転磁界を連続的に回
転させる（処理２０４）。

【００５９】ところで、電動自転車１は、上述したよう
に、モータ１１の軸と後輪４とが一方向クラッチ機構を
介して連結しているため、図７に示すように、モータ１
１を逆方向ＢＷに駆動するときの負荷ＬＤｂは、モータ
１１を順方向ＦＲに駆動するときの負荷ＬＤｆに比べて
格段に小さい値になる。

【００６０】そこで、起動時に、モータ１１のロータ１
１ｒの回転を回転磁界の動きに同期させるとき、回転磁
界を逆方向に回転させると、その回転速度が比較的大き
い場合でも、ロータ１１ｒを回転磁界の回転動作に同期
させりことができ、それにより、ロータ１１ｒの回転を
回転磁界の動きに同期させるときに要する時間を、大幅
に短縮することができる。

【００６１】すなわち、この場合、図８（ａ）〜（ｆ）
に示すように回転磁界を方向ＦＦ５〜ＦＦ６に逆方向Ｂ
Ｗに一回転させると、ロータ１１ｒの方向が回転磁界の
方向ＦＦ６に倣っているので、その状態で停止させ（同
図（ｇ）参照）、それ以降は、回転磁界を正転方向に回
転させる。

【００６２】なお、回転磁界を逆方向ＢＷに回転するに
は、図９（ａ）〜（ｆ）に示すように、制御信号ＳＳ１
〜ＳＳ６を、正転方向とは逆の態様に、切り換えるよう
にするとよい。

【００６３】図１０は、この場合、モータ駆動制御部２
７が実行する起動時の処理例を示している。

【００６４】まず、モータ駆動制御部２７は、所定の起
動時の励磁切換周期で、制御信号ＳＳ１〜ＳＳ６のレベ
ルを逆方向ＢＷの駆動態様に順次切り換えて、回転磁界
を逆方向ＢＷに１回転させ（処理３０１）、ロータ１１
ｒを回転磁界の方向に同期させる。

【００６５】次いで、所定の起動時の励磁切換周期で制
御信号ＳＳ１〜ＳＳ６のレベルをパターンＰＴ１〜ＰＴ
６に順次切り換えて、回転磁界を正転方向ＦＲに連続的
に回転させる（処理３０２）。

【００６６】ところで、上述した各実施例では、起動時
に回転磁界を正転方向または逆転方向に回転させる回数
を１回に設定しているが、回転磁界を１回転させただけ
では、回転磁界とモータ１１のロータ１１ｒの同期が確
立できない場合がある。かかる場合には、起動時に回転
磁界を回転させる回数を、回転磁界とロータ１１ｒの同
期が確立できる２回以上の適宜な値に設定することが好
ましい。

【００６７】ところで、上述した実施例では、モータと
して３相のセンサレスブラシレスモータを用いた場合に
ついて説明したが、本発明はそれ以外の相数のセンサレ
スブラシレスモータを用いる場合についても、同様にし
て適用することができる。

【００６８】また、上述した実施例では、電動自転車に
搭載するセンサレスブラシレスモータの起動について、
本発明を適用したが、それ以外の装置に搭載するセンサ
レスブラシレスモータを起動する場合についても、本発
明を同様にして適用することができる。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電機子コイルの励磁パターンをゆっくりした周期で少な
くとも１回転以上の所定の期間切り換えることで、電機
子コイルが形成する回転磁界の方向と、回転位置の不定
なロータの方向を一致させることができ、その後、直ち
に起動時の連続励磁切換を行うことができるので、起動
時に要する時間を短縮することができるという効果を得
る。

【００７０】また、例えば、電動自転車のように、一方
向クラッチ機構を介して、モータと負荷を連結している
場合には、軽負荷の逆方向に回転することで、電機子コ
イルが形成する回転磁界の方向と、回転位置の不定なロ
ータの方向を一致させることができ、その後、直ちに起
動時の連続励磁切換動作を行うことができるので、起動
時に要する時間を大幅に短縮することができるという効
果も得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかる電動自転車を示した
概略斜視図。

【図２】本発明の一実施例にかかるモータ制御装置を示
したブロック図。

【図３】通常運転時の動作を説明するための動作波形
図。

【図４】モータのロータの回転を回転磁界の動きに同期
させるときの動作の一例を説明するための概略図。

【図５】モータ駆動制御部の処理の一例を示したフロー
チャート。

【図６】起動時処理の一例を示したフローチャート。

【図７】モータの正転方向と逆転方向の負荷の大きさを
比較するための概略図。

【図８】モータのロータの回転を回転磁界の動きに同期
させるときの動作の他の例を説明するための概略図。

【図９】モータを逆転方向に駆動するときの励磁切換パ
ターンの一例を示した動作波形図。

【図１０】起動時処理の他の例を示したフローチャー
ト。

【図１１】従来装置の起動時の不都合を説明するための
概略図。

【符号の説明】

１１モータ１１ｕ，１１ｖ，１１ｗ電機子コイル１１ｒロータ２０バッテリ２１スイッチング装置２２，２３，２４比較器２５ゲート回路２６オア回路２７モータ駆動制御部２８起動終了判定部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平４−101696（ＪＰ，Ａ) 特開平５−310176（ＪＰ，Ａ) 特開平４−340392（ＪＰ，Ａ) 特開平６−141588（ＪＰ，Ａ) 特開平６−105592（ＪＰ，Ａ) 特開平６−105589（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−230392（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−52194（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02P 6/20 B62M 23/02 H02P 6/16

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】中性点非接地Ｙ結線された電機子コイル
を備えたセンサレスブラシレスモータを起動するモータ
起動装置において、起動時、上記電機子コイルを、所定
の起動位置決め時周期で所定の回転方向に回転する励磁
パターンで所定の期間励磁切換し、その後に、所定の起
動時周期で所定の回転方向に連続回転する態様に励磁切
換するモータ駆動制御手段を備え、前記起動位置決め時
周期は、前記起動時周期よりも長い所定の一定周期に設
定されていることを特徴とするモータ起動装置。
【請求項２】中性点非接地Ｙ結線された電機子コイル
を備えるとともに、一方向クラッチ機構を介して負荷に
連結されたセンサレスブラシレスモータを起動するモー
タ起動装置において、起動時、上記電機子コイルを、前
記一方向クラッチが負荷と連結しない逆回転方向に回転
する励磁パターンで所定の期間励磁切換し、ロータを少
なくとも１回転以上させ、ロータを回転磁界の回転動作
に同期させ、その後に、前記一方向クラッチが負荷と連
結する所定の回転方向に連続回転する態様に励磁切換す
るモータ駆動制御手段を備えたことを特徴とするモータ
起動装置。