JP2003230294A

JP2003230294A - ブラシレスモータの制御装置

Info

Publication number: JP2003230294A
Application number: JP2002022154A
Authority: JP
Inventors: Hideki Sunaga; 英樹須永; Eiji Takahashi; 栄二高橋; Kazunori Yamada; 和則山田; Shiro Nakamura; 司朗中村
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2002-01-30
Filing date: 2002-01-30
Publication date: 2003-08-15
Anticipated expiration: 2022-01-30
Also published as: JP4015427B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ブラシレスモータを駆動するときのＡＭ帯の
ノイズを低減して、モータ駆動の効率を向上させる。【解決手段】回転子の回転数を指示する回転指示信号
を入力し、回転子を回転させる目標となる回転数目標値
とするデューティ比を算出するファン速変更目標値算出
回路２８と、ＭＯＳＦＥＴＱ４〜Ｑ６に供給する駆動電
圧を補正する駆動電圧可変制御回路２９と、ファン速変
更目標値算出回路２８で算出されたデューティ比で、駆
動電圧可変制御回路２９により補正された駆動電圧をデ
ューティ制御してＭＯＳＦＥＴＱ４〜Ｑ６を駆動するＰ
ＷＭ出力回路３２とを備える。このブラシレスモータの
制御装置において、駆動電圧可変制御回路２９は、ファ
ン速変更目標値算出回路２８で算出されるデューティ比
可変範囲のうち、所定の範囲における駆動電圧値を他の
範囲における駆動電圧値よりも低くする補正をする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ブラシレスモータ
に供給する駆動電圧をデューティ制御して供給するブラ
シレスモータの制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電源供給回路とモータとの間
にＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field Ef
fect Transistor）を配設し、ＭＯＳＦＥＴのゲート端
子に電源供給回路からの駆動電圧を供給して、モータに
駆動電圧を供給するようにしたモータ駆動回路が知られ
ている。このようなモータ駆動回路は、例えば特開平９
−２３６６８４号公報等にて知られている。

【０００３】また、従来の他のモータ駆動回路では、モ
ータに供給する駆動電圧のデューティ比を調整し、ＭＯ
ＳＦＥＴをデューティ制御しながらモータを所望の回転
数にするものが知られている。このようなモータ駆動回
路では、デューティ比を設定するモータ駆動制御回路を
ＩＣ（Integrated Circuit）化し、このＩＣ外部回路に
おいてＡＭ帯のノイズを低減するようにしていた。

【０００４】具体的には、電源からの駆動電圧をＩＣに
供給する前に配設されたコモンモードコイルのターン数
の調整、フィルター内の電解コンデンサ容量の調整等を
行っていた。更に、従来では、ＦＭ帯のノイズを低減す
るために、ＭＯＳＦＥＴのドレイン−ソース間やゲート
−ドレイン間にコンデンサを設けたりしていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
デューティ比の制御をするモータ駆動装置では、駆動電
圧のデューティ比を５０％付近にすると、ＡＭ帯のノイ
ズが最大となり、これに対応するためにＩＣ外部回路の
設計変更をすると、全デューティ比で回転数の影響が発
生する。このように、デューティ比によって発生するＡ
Ｍ帯のノイズを低減しようとすると、デューティ比を１
００％としても本来のモータトルクを得ることができず
にモータ駆動の効率が低下してしまう。

【０００６】モータ駆動の効率が低下すると、デューテ
ィ比を１００％とした全開状態時においてモータに多く
の熱が発生してモータの性能向上をすることが困難とな
ってしまう。

【０００７】そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて
提案されたものであり、ＡＭ帯のノイズを低減して、モ
ータ駆動の効率を向上させることができるブラシレスモ
ータの制御装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、請求項１に係るブラシレスモータの制御装置で
は、永久磁石を回転子とし、電機子巻き線を固定子とし
て、整流機構を磁極センサとスイッチング素子としたブ
ラシレスモータの制御をするブラシレスモータの制御装
置において、上記回転子の回転数を指示する回転指示信
号を入力し、上記回転子を回転させる目標となる回転数
目標値とするデューティ比を算出するデューティ比算出
手段と、上記スイッチング素子に供給する駆動電圧を補
正する電圧補正手段と、上記デューティ比算出手段で算
出されたデューティ比で、上記電圧補正手段により補正
された駆動電圧をデューティ制御して上記スイッチング
素子を駆動するデューティ制御手段とを備える。

【０００９】このブラシレスモータの制御装置におい
て、上記電圧補正手段は、上記デューティ比算出手段で
算出されるデューティ比可変範囲のうち、所定の範囲に
おける駆動電圧値を他の範囲における駆動電圧値よりも
低くする補正をする。

【００１０】

【発明の効果】請求項１に係るブラシレスモータの制御
装置によれば、デューティ比を制御してブラシレスモー
タの駆動力を制御する場合であっても、予め設定した所
定のデューティ比の範囲において駆動電圧を低くする補
正をすることにより、スイッチング素子がオン状態にな
るときのオン抵抗を高くすることができ、スイッチング
素子をスイッチングするときの振幅を小さくする。した
がって、このブラシレスモータの制御装置によれば、Ａ
Ｍ帯のノイズが発生しやすいデューティ比の範囲におい
て駆動電圧を低くして、モータ駆動の効率を向上させる
ことができる。

【００１１】また、このブラシレスモータの制御装置に
よれば、モータ種類の相違等の使用形態に応じてＡＭ帯
ノイズを低減するために外部のフィルター回路を変更す
ることなく、ＡＭ帯ノイズを低減することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００１３】本発明は、例えば図１に示すように構成さ
れたブラシレスモータの制御装置に適用される。

【００１４】ブラシレスモータの制御装置は、バッテリ
端子１１からバッテリ電源が供給されるモータ制御回路
１２、センサマグネット１３、センサ信号検出回路１４
を備える。

【００１５】センサマグネット１３は、ロータの回転位
置を示すために設けられ、ロータの回転中心に対し、Ｎ
極とＳ極の対が２対均等角度に配置され、ロータと一体
に回転するシャフトに取り付けられている。このセンサ
マグネット１３の周囲には、センサマグネット１３から
発生する磁界の方向を検出する３つのホールＩＣ１３ａ
〜１３ｃがステータの内周に１２０度間隔で均等配置さ
れている。

【００１６】センサ信号検出回路１４は、センサマグネ
ット１３の磁界方向の変化による検出信号が各ホールＩ
Ｃ１３ａ〜１３ｃから入力され、各検出信号を用いて反
転信号を生成し、非反転信号とともに、６本の信号をセ
ンサ信号としてモータ制御回路１２に供給する。

【００１７】モータ制御回路１２は、センサ信号検出回
路１４からのセンサ信号を参照して送風ファンの回転数
を算出し、算出した回転数と、回転指示信号（ＰＷＭ
（Pulse Width Modulation）信号）で指示された回転数
との比較をして、送風ファンの回転数を制御する。

【００１８】回転指示信号は、送風ファンの回転数を指
定する信号であり、そのデューティ（Ｄｕｔｙ）比が制
御されて、回転数を指定する。すなわち、回転動作信号
は、Ｈレベルの信号時間とＬレベルの信号時間の比率
（Ｄｕｔｙ比）を変化させることで、送風ファンの回転
数を指定する。回転指示信号は、送風ファンを高回転数
で駆動させるときには高いデューティ比の信号となり、
送風ファンを低回転数で駆動させるときには低いデュー
ティ比の信号となる。

【００１９】モータ制御回路１２は、センサ信号に基づ
いてＭＯＳＦＥＴＱ１〜Ｑ６をオンとオフの間で制御
し、オンとなるＭＯＳＦＥＴの組み合わせで電機子コイ
ル１５ａ〜１５ｆを流れる電流の方向を切り替える。

【００２０】つぎに、モータ制御回路１２の詳細な構成
について図２を参照して説明する。

【００２１】モータ制御回路１２は、電圧入力がされる
第１フィルタ回路２１と、アナログ信号として回転指示
信号が入力される第２フィルタ回路２２と、ＡＣＣ電圧
算出回路２３とを備える。

【００２２】モータ制御回路１２は、図示しない電源回
路から電源が供給され第１フィルタ回路２１によりフィ
ルタ処理を施して、ＡＣＣ電圧算出回路２３に供給す
る。ＡＣＣ電圧算出回路２３では、供給された電源電圧
を分圧して、分圧した電圧値を８ビットのデータＤacc
として電圧補正値算出回路３０に出力する。

【００２３】モータ制御回路１２は、図示しない空調制
御回路から、アナログ方式の回転指示信号が入力された
ときには、第２フィルタ回路２２によりフィルタ処理を
してＡＣＣ電圧算出回路２３に供給し、ＡＣＣ電圧算出
回路２３によりディジタル方式の回転指示信号を作成し
てファン速目標値算出回路２７に供給する。

【００２４】また、モータ制御回路１２は、センサ信号
検出回路１４からのセンサ信号が入力される波形変換回
路２４を備える。

【００２５】波形変換回路２４は、センサ信号検出回路
１４からのセンサ信号を波形変換して、センサ信号SA
H、SAL、SBH、SBL、SCH、SCLを生成して、センサ信号SA
Hを回転数検出回路３５に供給するとともに、全センサ
信号をＬｏサイド出力回路３３及びＨｉサイド出力回路
３４に供給する。

【００２６】更に、モータ制御回路１２は、ディジタル
信号の回転指示信号が入力されるディジタルフィルタ回
路２５、デューティ比検出回路２６、ファン速目標値算
出回路２７、ファン速変更目標値算出回路２８、駆動電
圧可変制御回路２９を備える。

【００２７】モータ制御回路１２は、図示しない空調制
御回路からのディジタル方式の回転指示信号が入力され
ると、ディジタルフィルタ回路２５によりフィルタ処理
をして、デューティ比検出回路２６に供給する。

【００２８】デューティ比検出回路２６は、回転指示信
号の立ち上がり又は立ち下がりを検出することでパルス
周期を検出する。デューティ比検出回路２６は、前パル
スの立ち下がりから次パルスの立ち上がりまでの時間、
すなわちＯＮ電圧レベル区間を検出し、パルス周期と、
検出した時間との比率あるデューティ比Ｄdutyを検出す
る。ここで、デューティ比Ｄdutyは、送風モータの回転
数を示す値となり、８ビットのデータで表現される。デ
ューティ比検出回路２６は検出したデューティ比Ｄduty
をファン速目標値算出回路２７に供給する。

【００２９】ファン速目標値算出回路２７は、デューテ
ィ比Ｄdutyを送風ファンの回転数に変換するための図３
に示すテーブルを有し、変換した送風ファンの回転数を
示すファン速目標値Ｄfanを算出する。このファン速目
標値算出回路２７は、ファン速目標値Ｄfanを８ビット
（０〜２５５）のデータで表現して、ファン速変更目標
値算出回路２８に供給する。

【００３０】このファン速目標値算出回路２７は、ファ
ン速目標値Ｄfanを決定するに際して、駆動電圧可変制
御回路２９により駆動電圧を補正する範囲におけるファ
ン速目標値Ｄfanの値を補正する。すなわち、ファン速
変更目標値算出回路２８は、駆動電圧可変制御回路２９
によりＭＯＳＦＥＴＱに供給する駆動電圧値を下げる補
正をするときには、そのときのデューティ比を高くする
ようにファン速目標値Ｄfanを決定する。これにより、
ファン速変更目標値算出回路２８は、電機子コイル１５
に一定の電力を供給する制御をする。

【００３１】ファン速変更目標値算出回路２８は、送風
ファンが停止ファン速目標値Ｄfanまでに達するまでの
ファン速変更目標値Ｄsfanと時間との関係を示した図４
に示すようなテーブルを備えている。このファン速変更
目標値算出回路２８は、テーブルを参照して時間に対す
るファン速変更目標値Ｄsfanを算出して、ファン速変更
目標値Ｄsfanを駆動電圧可変制御回路２９に供給する。
このファン速変更目標値算出回路２８は、オフ（０％）
から立ち上がったときに、ファン速目標値Ｄfanまでフ
ァン速度を次第に高くするように勾配遅延を設定してソ
フトスタート制御をする。

【００３２】駆動電圧可変制御回路２９は、ファン速変
更目標値Ｄsfanを参照して、ファン速変更目標値Ｄsfan
で設定されたデューティ比に応じてＭＯＳＦＥＴＱ４〜
ＭＯＳＦＥＴＱ６のゲート端子に供給する駆動電圧を制
御する駆動電圧制御信号をＬｏサイド出力回路３３に出
力する。この駆動電圧可変制御回路２９は、ファン速目
標値算出回路２７及びファン速変更目標値算出回路２８
によるデューティ比可変範囲のうち、所定の範囲におけ
る駆動電圧値を他の範囲における駆動電圧値よりも低く
する補正をする。具体的には、駆動電圧可変制御回路２
９は、所定範囲での駆動電圧値を４Ｖにし、他の範囲の
駆動電圧値を１２Ｖにする補正をする。なお、この駆動
電圧可変制御回路２９による他の駆動電圧補正処理例に
ついては後述する。

【００３３】更にまた、モータ制御回路１２は、電圧補
正値算出回路３０、基準データ作成回路３１、ＰＷＭ出
力回路３２、Ｌｏサイド出力回路３３及びＨｉサイド出
力回路３４を備える。

【００３４】基準データ作成回路３１は、ブラシレスモ
ータ自体の電源電圧の中心電圧の大きさを８ビットデー
タで表現する基準データＤrefを生成して電圧補正値算
出回路３０に供給する。

【００３５】電圧補正値算出回路３０は、基準データ作
成回路３１からの基準データＤrefと電圧入力データＤa
ccとの比率を検出し、検出した比率から目標値Ｄfan'を
補正し、８ビットデータで表現された補正値Ｄfan''を
生成する。すなわち、電圧補正値算出回路３０は、（Ｄref／Ｄacc）・Ｄfan'＝Ｄfan'' で表現される演算をして補正値Ｄfan''を算出する。

【００３６】ＰＷＭ出力回路３２は、８ビットの周期で
補正値Ｄfan''のデューティ比を、Ｌｏサイド出力回路
３３及び図示しない外部のＰＷＭモニタに出力する。

【００３７】更にまた、モータ制御回路１２は、回転数
検出回路３５、オーバーラップ算出回路３６、進角量算
出回路３７、ロック判定回路３８、ロック保護制御回路
３９、出力判定回路４０、出力オン／オフタイマー回路
４１を備える。

【００３８】回転数検出回路３５は、センサマグネット
１３の極数が２極であり、２周期分がロータの１周期と
なるため、２周期毎にカウントをしてロータ回転数の回
転周期Ｔｒを検出する。この回転数検出回路３５は、検
出したロータの回転周期Ｔｒをオーバーラップ算出回路
３６、進角量算出回路３７、Ｌｏサイド出力回路３３及
びＨｉサイド出力回路３４に供給する。

【００３９】オーバーラップ算出回路３６は、回転周期
Ｔｒに基づいて、オーバーラップ量Ｔｏを決定する。こ
のオーバーラップ算出回路３６は、回転周期Ｔｒに対す
るオーバーラップ量Ｔｏとを対応づけたテーブルを有
し、テーブルを参照してオーバーラップ量Ｔｏを決定す
る。オーバーラップ算出回路３６は、決定したオーバー
ラップ量ＴｏをＬｏサイド出力回路３３及びＨｉサイド
出力回路３４に出力する。

【００４０】進角量算出回路３７は、回転周期Ｔｒに基
づいて、進角制御をするための進角時間Ｔｆを決定す
る。この進角量算出回路３７は、回転周期Ｔｒに対する
進角時間Ｔｆとを対応づけたテーブルを有し、テーブル
を参照して進角時間Ｔｆを決定する。進角量算出回路３
７は、決定した進角時間ＴｆをＬｏサイド出力回路３３
及びＨｉサイド出力回路３４に出力するとともに、外部
の進角量切替入力端子に供給する。

【００４１】ロック判定回路３８は、回転周期Ｔｒが所
定時間以上の場合に、Ｈｉ信号をロック判定信号として
ロック保護制御回路３９に出力し、所定時間以下の場合
にＬｏ信号を出力する。

【００４２】出力判定回路４０は、電圧補正値算出回路
３０からの目標値Ｄfan''が入力され、目標値Ｄfan''が
「０」であるときにはＬｏ信号を出力判定信号としてロ
ック保護制御回路３９に出力し、目標値Ｄfan''が
「０」以外であるときにはＨｉ信号を出力する。

【００４３】出力オン／オフタイマー回路４１は、ファ
ン速目標値算出回路２７からのファン速目標値Ｄfanが
入力され、ファン速目標値Ｄfanが「０」から立ち上が
ったらカウントを開始して所定時間以上経過したらＨｉ
信号を出力オン／オフタイマー信号としてロック保護制
御回路３９に出力する。

【００４４】ロック保護制御回路３９は、ロック判定回
路３８からのロック判定信号及び出力判定回路４０から
の出力判定信号に従って論理演算を行い、ロック保護制
御信号を生成して出力する。このようなロック保護制御
回路３９では、ロック保護をしているときに、出力判定
信号がローとなっても安定してロック保護を保持する。

【００４５】Ｌｏサイド出力回路３３及びＨｉサイド出
力回路３４は、波形変換回路２４からのセンサ信号、オ
ーバーラップ量Ｌｏ、回転周期Ｔｒ及びロック保護制御
信号に基づいて、ＭＯＳＦＥＴＱ１〜ＭＯＳＦＥＴＱ６
を開閉動作させる。

【００４６】また、Ｌｏサイド出力回路３３には、ＭＯ
ＳＦＥＴＱ４〜ＭＯＳＦＥＴＱ６をデューティ制御する
ためのＰＷＭ信号がＰＷＭ出力回路３２から入力され
る。このＬｏサイド出力回路３３は、ＰＷＭ信号に従っ
てＭＯＳＦＥＴＱ４〜ＭＯＳＦＥＴＱ６をオンオフする
タイミングを制御する駆動電圧を各ゲート端子に供給す
る。このとき、Ｌｏサイド出力回路３３は、駆動電圧可
変制御回路２９からの駆動電圧制御信号を入力して、予
め設定された所定の駆動電圧にしてＭＯＳＦＥＴＱ４〜
ＭＯＳＦＥＴＱ６をオン状態にする。ここで、設定され
た所定の駆動電圧は、駆動電圧制御信号に応じて例えば
４［Ｖ]と１２［Ｖ］とがある。

【００４７】このように、駆動電圧可変制御回路２９に
より駆動電圧を１２Ｖから４Ｖにすることにより、ゲー
トがオン状態になるときのオン抵抗を高くすることがで
き、ＭＯＳＦＥＴＱがスイッチングするときの振幅を小
さくする。

【００４８】以上詳細に説明したように、ブラシレスモ
ータの制御装置によれば、デューティ比を制御してブラ
シレスモータの駆動力を制御する場合であっても、駆動
電圧可変制御回路２９により予め設定した所定のデュー
ティ比の範囲において駆動電圧を低くする補正をするこ
とにより、ＭＯＳＦＥＴＱのゲートがオン状態になると
きのオン抵抗を高くすることができ、ＭＯＳＦＥＴＱを
スイッチングするときの振幅を小さくする。したがっ
て、このブラシレスモータの制御装置によれば、ＡＭ帯
のノイズが発生しやすいデューティ比の範囲において駆
動電圧を低くして、モータ駆動の効率を向上させること
ができる。

【００４９】また、このブラシレスモータの制御装置に
よれば、モータ種類の相違等の使用形態に応じてＡＭ帯
ノイズを低減するために外部のフィルター回路を変更す
ることなく、ＡＭ帯ノイズを低減することができる。

【００５０】［駆動電圧補正処理］つぎに、上述したブ
ラシレスモータの制御装置において、駆動電圧可変制御
回路２９により駆動電圧を補正する第１処理〜第５処理
について説明する。

【００５１】第１処理では、駆動電圧可変制御回路２９
は、図５に示すように、ファン速変更目標値Ｄsfanによ
り示されるデューティ比が最大出力近傍範囲外における
駆動電圧値を、デューティ比の最大出力近傍範囲の駆動
電圧値よりも低くする補正をする。すなわち、駆動電圧
可変制御回路２９は、最大出力近傍範囲では駆動電圧を
１２Ｖにし、最大出力近傍範囲外では駆動電圧を４Ｖに
する。

【００５２】このように、駆動電圧可変制御回路２９に
より最大出力近傍範囲外の駆動電圧を４Ｖに低下させる
補正を行うときには、駆動電圧の低下分の電力をブラシ
レスモータに供給するように、図３の最大出力近傍範囲
外におけるファン速目標値Ｄfanを高くするテーブルを
ファン速目標値算出回路２７にて使用する。

【００５３】このような第１処理をする駆動電圧可変制
御回路２９を備えたブラシレスモータの制御装置によれ
ば、ＡＭ帯ノイズ（５００ｋＨｚ〜１ＭＨｚ）が高くな
るデューティ比５０％（２０ｋＨｚ）付近におけるＭＯ
ＳＦＥＴＱのオン抵抗を高くすることができ、デューテ
ィ比５０％付近におけるＡＭ帯ノイズを低減することが
できる。

【００５４】更に、このブラシレスモータの制御装置に
よれば、ＡＭ帯ノイズを低減すると共に最大出力近傍範
囲における駆動電圧を高くするので、最大回転数を発生
させるときの回転数の不足を解消し、例えば空調用ブラ
シレスモータを駆動するに際しての風量不足を解消する
ことができる。

【００５５】第２処理では、駆動電圧可変制御回路２９
は、図６に示すように、デューティ比の最大出力近傍範
囲外及び最小出力近傍範囲外における駆動電圧値を、デ
ューティ比の最大出力近傍範囲及び最小出力近傍範囲の
駆動電圧値よりも低くする補正をする。すなわち、駆動
電圧可変制御回路２９は、最大出力近傍範囲及び最小出
力近傍範囲では駆動電圧を１２Ｖにし、最大出力近傍範
囲外及び最小出力近傍範囲外では駆動電圧を４Ｖにす
る。

【００５６】このように、駆動電圧可変制御回路２９に
より最大出力近傍範囲外及び最小出力近傍範囲外の駆動
電圧を４Ｖに低下させる補正を行うときには、駆動電圧
の低下分の電力をブラシレスモータに供給するように、
図３の最大出力近傍範囲外及び最小出力近傍範囲外にお
けるファン速目標値Ｄfanを高くするテーブルをファン
速目標値算出回路２７にて使用する。

【００５７】このような第２処理をする駆動電圧可変制
御回路２９を備えたブラシレスモータの制御装置によれ
ば、デューティ比が低い低回転域において駆動電圧を高
くしてブラシレスモータのトルクを稼ぐことができるの
で、第１処理による効果に加えて、モータ停止から駆動
開始するときの駆動性を改善することができ、ブラシレ
スモータの回転不良を防止することができる。

【００５８】第３処理では、駆動電圧可変制御回路２９
は、図７及び図８に示すように、デューティ比の変化に
対して駆動電圧値の変化を直線的又は曲線的とするよう
に補正する。駆動電圧可変制御回路２９は、図７及び図
８に示すように、第２処理と同様にデューティ比０％〜
デューティ比１０％までの範囲の駆動電圧を１２Ｖとす
ると共にデューティ比１００％付近の駆動電圧を１２Ｖ
とし、ＡＭ帯ノイズが高くなるデューティ比６０％付近
の駆動電圧を４Ｖとする。

【００５９】このように、駆動電圧可変制御回路２９に
より駆動電圧を低下させる補正を行うときには、駆動電
圧の低下分の電力をブラシレスモータに供給するよう
に、図３におけるファン速目標値Ｄfanを高くするテー
ブルをファン速目標値算出回路２７にて使用する。

【００６０】この駆動電圧可変制御回路２９は、図７に
示すように、デューティ比が１０％〜６０％に変化した
ときには駆動電圧を直線的に低下させる補正をし、デュ
ーティ比６０％において駆動電圧を４Ｖにする。また、
駆動電圧可変制御回路２９は、デューティ比が６０％〜
１００％に変化したときには駆動電圧を直線的に上昇さ
せる補正をし、デューティ比１００％において駆動電圧
を１２Ｖにする。また、駆動電圧可変制御回路２９は、
図８に示すように、デューティ比が１０％〜６０％に変
化したときには駆動電圧を曲線的に低下させる補正を
し、デューティ比６０％において駆動電圧を４Ｖにす
る。また、駆動電圧可変制御回路２９は、デューティ比
が６０％〜１００％に変化したときには駆動電圧を曲線
的に上昇させる補正をし、デューティ比１００％におい
て駆動電圧を１２Ｖにする。

【００６１】このような第３処理をする駆動電圧可変制
御回路２９を備えたブラシレスモータの制御装置によれ
ば、デューティ比の変化に応じて駆動電圧を直線的又は
曲線的に変化させるので、急激にＭＯＳＦＥＴＱ４〜Ｑ
６に供給する駆動電圧が変化することなく、第２処理の
効果に加えて、急激に駆動電圧が変化することにより発
生する騒音の発生を抑制することができる。また、この
ブラシレスモータの制御装置によれば、駆動電圧が急激
に変化しないので、空調用のブラシレスモータの急速な
ファン速の変動を防止することができる。

【００６２】第４処理では、駆動電圧可変制御回路２９
は、図７及び図８に示すようにデューティ比の変化に応
じて直線的又は曲線的に駆動電圧を変化させるときに、
駆動電圧の目標値を、駆動電圧補正前に算出されたファ
ン速変更目標値Ｄsfanに基づいて駆動電圧を変化させ
る。このように駆動電圧補正前のファン速変更目標値Ｄ
sfanから駆動電圧の目標値を決定すると、デューティ比
を１００％にしようとしても前回のファン速変更目標値
Ｄsfanがデューティ比１００％以下なので、全開時でも
電源電圧が高い時にはデューティ比が全開とはならない
が、全開時のファン速変更目標値Ｄsfanが電源電圧に拘
わらず全開となっているので、全開時に駆動電圧の制限
がかかることを防止することができる。

【００６３】第５処理では、駆動電圧可変制御回路２９
は、デューティ比を次第に高くする処理を行った結果で
あるファン速変更目標値算出回路２８からのファン速変
更目標値Ｄsfanにて示されるデューティ比に基づいて駆
動電圧を変化させる。このような第５処理をする駆動電
圧可変制御回路２９を備えたブラシレスモータの制御装
置によれば、ソフトスタート制御を行ってファン速変更
目標値Ｄsfanのデューティ比が５０％であるときに、フ
ァン速目標値Ｄfanが例えば１００％となって駆動電圧
を低くする補正が解除することを防止することができ
る。したがって、このブラシレスモータの制御装置によ
れば、ソフトスタート制御によるファン速変更目標値Ｄ
sfanに応じて確実にＡＭ帯ノイズを低減することができ
る。

【００６４】なお、上述の実施の形態は本発明の一例で
ある。このため、本発明は、上述の実施形態に限定され
ることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明
に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に
応じて種々の変更が可能であることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したブラシレスモータの構成を示
すブロック図である。

【図２】本発明を適用したブラシレスモータに備えられ
るモータ制御回路の構成を示すブロック図である。

【図３】ファン速目標値算出回路においてファン速目標
値Ｄfanを決定するときに使用するテーブルについて説
明するための図である。

【図４】ファン速変更目標値算出回路において時間に対
するファン速変更目標値Ｄsfanを設定する一例を示す図
である。

【図５】駆動電圧可変制御回路により駆動電圧を補正す
る第１処理におけるデューティ比と駆動電圧との関係を
示す図である。

【図６】駆動電圧可変制御回路により駆動電圧を補正す
る第２処理におけるデューティ比と駆動電圧との関係を
示す図である。

【図７】駆動電圧可変制御回路により駆動電圧を補正す
る第３処理において、デューティ比の変化に対して駆動
電圧を直線的に変化させることを示す図である。

【図８】駆動電圧可変制御回路により駆動電圧を補正す
る第３処理において、デューティ比の変化に対して駆動
電圧を曲線的に変化させることを示す図である。

【符号の説明】

１１バッテリ端子１２モータ制御回路１３センサマグネット１４センサ信号検出回路１５電機子コイル２１第１フィルタ回路２２第２フィルタ回路２３ＡＣＣ電圧算出回路２４波形変換回路２５ディジタルフィルタ回路２６デューティ比検出回路２７ファン速目標値算出回路２８ファン速変更目標値算出回路２９駆動電圧可変制御回路３０電圧補正値算出回路３１基準データ作成回路３２ＰＷＭ出力回路３３Ｌｏサイド出力回路３４Ｈｉサイド出力回路３５回転数検出回路３６オーバーラップ算出回路３７進角量算出回路３８ロック判定回路３９ロック保護制御回路４０出力判定回路４１出力オン／オフタイマー回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山田和則東京都中野区南台５丁目24番15号カルソニックカンセイ株式会社内 (72)発明者中村司朗東京都中野区南台５丁目24番15号カルソニックカンセイ株式会社内Ｆターム(参考） 5H560 AA01 BB04 BB12 DA03 DA19 DB20 EB01 GG01 GG03 JJ07 JJ13 RR10 SS02 TT02 TT09 UA05 XA15 XB01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】永久磁石を回転子とし、電機子巻き線を
固定子として、整流機構を磁極センサとスイッチング素
子としたブラシレスモータの制御をするブラシレスモー
タの制御装置において、上記回転子の回転数を指示する回転指示信号を入力し、
上記回転子を回転させる目標となる回転数目標値とする
デューティ比を算出するデューティ比算出手段と、上記スイッチング素子に供給する駆動電圧を補正する電
圧補正手段と、上記デューティ比算出手段で算出されたデューティ比
で、上記電圧補正手段により補正された駆動電圧をデュ
ーティ制御して上記スイッチング素子を駆動するデュー
ティ制御手段とを備え、上記電圧補正手段は、上記デューティ比算出手段で算出
されるデューティ比可変範囲のうち、所定の範囲におけ
る駆動電圧値を他の範囲における駆動電圧値よりも低く
する補正をすることを特徴とするブラシレスモータの制
御装置。
【請求項２】上記電圧補正手段は、デューティ比の最
大出力近傍範囲外における駆動電圧値を、デューティ比
の最大出力近傍範囲の駆動電圧値よりも低くすることを
特徴とする請求項１に記載のブラシレスモータの制御装
置。
【請求項３】上記電圧補正手段は、デューティ比の最
大出力近傍範囲外及び最小出力近傍範囲外における駆動
電圧値を、デューティ比の最大出力近傍範囲及び最小出
力近傍範囲の駆動電圧値よりも低くすることを特徴とす
る請求項１に記載のブラシレスモータの制御装置。
【請求項４】上記電圧補正手段は、デューティ比の変
化に対して駆動電圧値の変化を直線的又は曲線的とする
ように補正することを特徴とする請求項３に記載のブラ
シレスモータの制御装置。
【請求項５】上記電圧補正手段は、駆動電圧補正前に
上記デューティ比算出手段により算出されたデューティ
比に基づいて駆動電圧を変化させることを特徴とする請
求項４に記載のブラシレスモータの制御装置。
【請求項６】上記電圧補正手段は、上記デューティ比
算出手段で算出されてデューティ比を次第に高くする処
理を行った結果のデューティ比に基づいて駆動電圧を変
化させることを特徴とする請求項５に記載のブラシレス
モータの制御装置。
【請求項７】上記デューティ比算出手段は、上記電圧
補正手段により駆動電圧値を低くする所定範囲における
デューティ比を高くする補正をすることを特徴とする請
求項１に記載のブラシレスモータの制御装置。