JP2005287223A - センサレスモータの駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】センサレスモータの起動時、ロータが慣性回転していても安定して駆動させる。
【解決手段】モータコイルに発生する逆起電圧に基づいて、ステータに対するロータの相対位置を検出するロータ位置検出回路と、前記ロータ位置検出回路の検出結果に基づいて、前記モータコイルを選択的に通電する駆動回路と、を有するセンサレスモータの駆動装置において、センサレスモータを起動する際、前記ロータが停止しているのか慣性で回転しているのかを判別するロータ回転判別回路と、前記ロータ回転判別回路が前記ロータを停止状態と判別した場合、前記駆動回路が前記モータコイルの所定の相を通電し、前記ロータ回転判別回路が前記ロータを慣性で回転している状態と判別した場合、前記駆動回路が前記ロータ位置検出回路の検出結果に基づく前記モータコイルの相を通電するための制御を行う制御回路と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、センサレスモータの駆動装置に関する。

センサレスモータ（例えば３相のブラシレスモータ）は、ステータに対するロータの相対位置を検出するための位置検出素子を有していない。そこで、センサレスモータのモータコイルを通電する駆動回路は、まず、モータコイルの所定の相を通電し、モータコイルに発生する逆起電圧の上昇、下降等に伴うゼロクロスに基づいてロータの停止位置を検出し、その後、ロータの停止位置に相当する起動ロジックでモータコイルの各相を適宜通電する。これにより、センサレスモータは回転することとなる。
特開２００１−２７５３８９号公報

上記の駆動回路は、モータコイルを適宜通電する駆動モードと、モータコイルへの通電を停止するスタンバイモードとを有する。つまり、駆動回路の動作が駆動モードからスタンバイモードへ切り替わった場合、駆動回路は全モータコイルへの通電を遮断する。これにより、センサレスモータは慣性回転した後に停止する。一方、駆動回路の動作がスタンバイモードから駆動モードへ切り替わった場合、駆動回路はモータコイルの所定の相（例えばスタンバイモードを実行した瞬間の通電相）を先ず通電し、モータコイルに発生する逆起電圧に基づいてステータに対するロータの相対位置を検出する。これにより、センサレスモータは起動がかかる。

しかし、センサレスモータが慣性回転している期間に、駆動回路の動作がスタンバイモードから駆動モードへ切り替わった場合、上記と同様に、駆動回路はロータの回転の有無に関わらずモータコイルの所定の相を先ず通電してしまう。この場合、センサレスモータの起動時の回転状態と駆動回路の通電タイミングとが一定の関係にならない場合があるため、センサレスモータの起動時（または再起動時）の動作が不安定になる問題があった。

そこで、本発明は、センサレスモータの停止と慣性回転中を判別し、当該センサレスモータを安定して回転させることのできるセンサレスモータの駆動装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するための主たる発明は、モータコイルに発生する逆起電圧に基づいて、ステータに対するロータの相対位置を検出するロータ位置検出回路と、前記ロータ位置検出回路の検出結果に基づいて、前記モータコイルを選択的に通電する駆動回路と、を有するセンサレスモータの駆動装置において、センサレスモータを起動する際、前記ロータが停止しているのか慣性で回転しているのかを判別するロータ回転判別回路と、前記ロータ回転判別回路が前記ロータを停止状態と判別した場合、前記駆動回路が前記モータコイルの所定の相を通電し、前記ロータ回転判別回路が前記ロータを慣性で回転している状態と判別した場合、前記駆動回路が前記ロータ位置検出回路の検出結果に基づく前記モータコイルの相を通電するための制御を行う制御回路と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、慣性回転中のセンサレスモータを安定して回転駆動させることが可能となる。

本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。

＝＝＝センサレスモータの駆動装置の第１構成例＝＝＝
図１、図２、図３、図４、図５を参照しつつ、本発明にかかるセンサレスモータの駆動装置について説明する。図１は、本発明にかかるセンサレスモータの駆動装置を説明するための回路ブロック図である。図２は、本発明にかかるセンサレスモータの駆動装置を説明するための波形図である。図３は、図１のセンサレスロジック回路が有する正回転のロジックを説明するための図である。図４は、センサレスモータの慣性回転中に発生する逆起電圧を示す波形図である。図５は、図１の第１、第２のコンパレータの出力論理図である。なお、本実施形態において、駆動装置は、センサレスモータとして例えば３相の直流ブラシレスモータを駆動することとする。

Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６はモータコイルであり、スター結線されるとともに電気角１２０度の位相差を有してステータに巻回されたものである。

Ｎチャンネル型ＭＯＳＦＥＴ８は、電源ＶＰからＵ相コイル２へコイル電流を供給するためのソーストランジスタであり、Ｎチャンネル型ＭＯＳＦＥＴ１０は、Ｕ相コイル２から接地ＶＳＳへコイル電流を供給するためのシンクトランジスタである。これらのＭＯＳＦＥＴ８、１０のドレインソース路は電源ＶＰと接地ＶＳＳの間に直列接続され、これらのＭＯＳＦＥＴ８、１０のドレインソース接続部はＵ相コイル２の一端と接続されている。また、Ｎチャンネル型ＭＯＳＦＥＴ１２は、電源ＶＰからＶ相コイル４へコイル電流を供給するためのソーストランジスタであり、Ｎチャンネル型ＭＯＳＦＥＴ１４は、Ｖ相コイル４から接地ＶＳＳへコイル電流を供給するためのシンクトランジスタである。これらのＭＯＳＦＥＴ１２、１４のドレインソース路は電源ＶＰと接地ＶＳＳの間に直列接続され、これらのＭＯＳＦＥＴ１２、１４のドレインソース接続部はＶ相コイル４の一端と接続されている。更に、Ｎチャンネル型ＭＯＳＦＥＴ１６は、電源ＶＰからＷ相コイル６へコイル電流を供給するためのソーストランジスタであり、Ｎチャンネル型ＭＯＳＦＥＴ１８は、Ｗ相コイル６から接地ＶＳＳへコイル電流を供給するためのシンクトランジスタである。これらのＭＯＳＦＥＴ１６、１８のドレインソース路は電源ＶＰと接地ＶＳＳの間に直列接続され、これらのＭＯＳＦＥＴ１６、１８のドレインソース接続部はＷ相コイル６の一端と接続されている。そして、ＭＯＳＦＥＴ８、１０、１２、１４、１６、１８が適宜のタイミングでオンオフすると、モータは、Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６にコイル電流が供給されて予め定められた方向へ回転（例えば正回転）することとなる。これにより、Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６の一端には電気角１２０度の位相差を有するコイル電圧ＶＵ、ＶＶ、ＶＷが発生することとなる。なお、ソーストランジスタおよびシンクトランジスタとして、ＭＯＳＦＥＴのみならず、バイポーラトランジスタを使用することも可能である。

コンパレータ２２Ｕは、＋端子にコイル電圧ＶＵが印加されるとともに−端子に中性点電圧ＶＣＯＭが印加され、コイル電圧ＶＵと中性点電圧ＶＣＯＭを比較することによって、電気角１８０度のタイミングで変化する矩形の比較信号ＣＰＵを出力するものである。この比較信号ＣＰＵにはキックバックパルスＫＢに基づくパルスが重畳している。また、コンパレータ２２Ｖは、＋端子にコイル電圧ＶＶが印加されるとともに−端子に中性点電圧ＶＣＯＭが印加され、コイル電圧ＶＶと中性点電圧ＶＣＯＭを比較することによって、電気角１８０度のタイミングで変化する矩形の比較信号ＣＰＶを出力するものである。この比較信号ＣＰＶにはキックバックパルスＫＢに基づくパルスが重畳している。更に、コンパレータ２２Ｗは、＋端子にコイル電圧ＶＷが印加されるとともに−端子に中性点電圧ＶＣＯＭが印加され、コイル電圧ＶＷと中性点電圧ＶＣＯＭを比較することによって、電気角１８０度のタイミングで変化する矩形の比較信号ＣＰＷを出力するものである。この比較信号ＣＰＷにはキックバックパルスＫＢに基づくパルスが重畳している。尚、比較信号ＣＰＵ、ＣＰＶ、ＣＰＷはそれぞれ電気角１２０度の位相差を有する。

マスク回路２６は、コンパレータ２２Ｕの出力である比較信号ＣＰＵからキックバックパルスＫＢと対応するノイズを除去（マスク）し、マスク信号ＵＭＡＳＫを生成して出力する。また、マスク回路２６は、コンパレータ２２Ｖの出力である比較信号ＣＰＶからキックバックパルスＫＢと対応するノイズを除去し、マスク信号ＶＭＡＳＫを生成して出力する。更に、マスク回路２６は、コンパレータ２２Ｗの出力である比較信号ＣＰＷからキックバックパルスＫＢと対応するノイズを除去し、マスク信号ＷＭＡＳＫを生成して出力する。ここで、マスク信号ＵＭＡＳＫ、ＶＭＡＳＫ、ＷＭＡＳＫは、電気角１２０度の位相差を有する。尚、マスク回路２６は、後述する逓倍回路３０から供給される矩形信号ＲＥ１を用いた論理処理を行うことによってキックバックパルスＫＢに対応するノイズを除去する。

合成回路２８は、マスク回路２６から出力されるマスク信号ＵＭＡＳＫ、ＶＭＡＳＫ、ＷＭＡＳＫを合成し、電気角６０度のタイミングで変化する矩形の合成信号ＦＧを出力する。

逓倍回路３０は、合成回路２８から出力される合成信号ＦＧを逓倍することによって、合成信号ＦＧより高い周波数を有する矩形信号ＲＥ１を発生するものである。これにより、合成信号ＦＧの位相は矩形信号ＲＥ１の位相と一致しており、合成信号ＦＧの１／２周期は矩形信号ＲＥ１のｎ周期と一致することとなる。なお、逓倍回路３０には、例えばアナログ信号処理を実行するＰＬＬ（Phase Locked Loop）、デジタル信号処理を実行するＤＬＬ（Delay Locked Loop）を適用可能である。本実施形態では、逓倍回路３０は後者のＤＬＬを適用することとする。特に、ＤＬＬを適用する逓倍回路３０の場合、例えば合成信号ＦＧの１周期（電気角１２０度）後において、合成信号ＦＧの１／２周期の位相と矩形信号ＲＥ１の位相は一致した状態となる。

センサレスロジック回路３２は、Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６を適宜のタイミングで通電するための信号を出力するものである。つまり、センサレスロジック回路３２は、センサレスモータ自体が起動前のロータとステータの間の相対位置を特定できないことを考慮し、ロータが停止している場合、マスク信号ＵＭＡＳＫ、ＶＭＡＳＫ、ＷＭＡＳＫの予め定められた初期レベル（例えば、ＵＭＡＳＫ＝“Ｌ”、ＶＭＡＳＫ＝“Ｌ”、ＷＭＡＳＫ＝“Ｈ”とする）から動作する。また、センサレスロジック回路３２は、通電信号ＵＬＯＧＩＣ１（＝ＵＭＡＳＫ−ＶＭＡＳＫ）、ＶＬＯＧＩＣ１（＝ＶＭＡＳＫ−ＷＭＡＳＫ）、ＷＬＯＧＩＣ１（＝ＷＭＡＳＫ−ＵＭＡＳＫ）を作成する。そして、Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６が通電することにより、センサレスロジック回路３２は、通電信号ＵＬＯＧＩＣ１、ＶＬＯＧＩＣ１、ＷＬＯＧＩＣ１より遅延する通電信号ＵＬＯＧＩＣ２、ＶＬＯＧＩＣ２、ＷＬＯＧＩＣ２を出力する。

起動カウンタ３８は、停止状態のセンサレスモータが起動しないとき、合成信号ＦＧの電気角６０度の変化のタイミングを基準として、逓倍回路３０から出力される矩形信号ＲＥ１をカウントするものである。そして、センサレスロジック回路３２は、起動カウンタ３８が予め定められた値をカウントしたとき、図３に示す通り、マスク信号ＵＭＡＳＫ、ＶＭＡＳＫ、ＷＭＡＳＫのレベルを次の電気角６０度のレベルに切り替える。これにより、センサレスモータは再度起動がかかることとなる。なお、センサレスモータが停止しているとき、逓倍回路３０からの矩形信号ＲＥ１の周波数は一定周波数に保持されている。

センサレスモータが慣性回転している場合、Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６の一端には、図４に示す正弦波状の逆起電圧（発電波形）が発生する。この逆起電圧は中性点電圧ＶＣＯＭに重畳するものであるが、センサレスモータの慣性回転時では、ＭＯＳＦＥＴ８、１０、１２、１４、１６、１８が全てオフして、コイル電圧ＶＵ、ＶＶ、ＶＷが発生するところはハイインピーダンスとなるため、このときの中性点電圧ＶＣＯＭは定まらなくなる。そこで、後述するコンパレータ４８Ｕ、５０Ｕ、４８Ｖ、５０Ｖ、４８Ｗ、５０Ｗの比較動作範囲を最大とするため、中性点電圧ＶＣＯＭに代わり電源ＶＰの中間電圧ＶＰ／２（直流電圧）に、逆起電圧を重畳させることとする。これにより、逆起電圧の振幅は、最大電圧ＶＰのダイナミックレンジを有することとなる。基準電圧ＶＡ（第１基準電圧）は、中間電圧ＶＰ／２より大であり、基準電圧ＶＢ（第２基準電圧）は、中間電圧ＶＰ／２より小である。これらの基準電圧ＶＡ、ＶＢは、逆起電圧の振幅が基準電圧ＶＡ、ＶＢの電位差未満である場合、ロータを停止と判別し、一方、逆起電圧の振幅が基準電圧ＶＡ、ＶＢの電位差以上である場合、ロータを回転と判別する際の基準となる閾値である。

回転検出回路４０（制御回路）は、センサレスモータを起動する際のロータの停止および回転を検出するものである。回転検出回路４０は、外部装置（例えばマイクロコンピュータ、ＤＳＰ）から起動・停止指示信号ＳＳが供給される。つまり、回転検出回路４０は、起動・停止指示信号ＳＳが一方の論理値（例えば“Ｌ”）であるとき、Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６への通電を停止するスタンバイモードとなる。一方、回転検出回路４０は、起動・停止指示信号ＳＳが他方の論理値（例えば“Ｈ”）であるとき、回転検出モードとなり、ロータの回転検出を行う。

切替回路４４は、回転検出回路４０からの切替信号ＳＷＢに基づいて、後述する切替回路４６またはマスク回路２６の入力と選択的に接続され、コンパレータ２２Ｕ、２２Ｖ、２２Ｗからの比較信号ＣＰＵ、ＣＰＶ、ＣＰＷを出力するものである。切替回路４４は、センサレスモータを起動するとき、切替回路４６の側（実線）と接続される。一方、切替回路４４は、回転検出後におけるセンサレスモータを起動するとき、マスク回路２６の側（破線）と接続される。同様に、切替回路４６は、回転検出回路４０からの切替信号ＳＷＣに基づいて、切替回路４４またはマスク回路２６の出力と選択的に接続されるものである。切替回路４６は、センサレスモータを起動するとき、切替回路４４の側（実線）と接続され、コンパレータ２２Ｕ、２２Ｖ、２２Ｗからの比較信号ＣＰＵ、ＣＰＶ、ＣＰＷを合成回路２８に出力する。一方、切替回路４６は、回転検出後のセンサレスモータを起動するとき、マスク回路２６の側（破線）と接続され、マスク信号ＵＭＡＳＫ、ＶＭＡＳＫ、ＷＭＡＳＫを合成回路２８に出力する。

コンパレータ４８Ｕ、４８Ｖ、４８Ｗ（第１コンパレータ）は、Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６の逆起電圧と基準電圧ＶＡを比較するものである。同様に、コンパレータ５０Ｕ、５０Ｖ、５０Ｗ（第２コンパレータ）は、Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６の逆起電圧と基準電圧ＶＢを比較するものである。

図４に示すＵ相コイル２の逆起電圧が中間電圧ＶＰ／２と交差したとき、Ｕ相コイル２の逆起電圧との比較を行うコンパレータ４８Ｕ、５０Ｕの比較結果は、ともに“ＬＨ”“ＬＨ”となる。また、Ｖ相コイル４の逆起電圧との比較を行うコンパレータ４８Ｖ、５０Ｖの比較結果は、それぞれ“ＬＬ”または“ＨＨ”、“ＨＨ”または“ＬＬ”となる。更に、Ｗ相コイル６の逆起電圧との比較を行うコンパレータ４８Ｗ、５０Ｗの比較結果は、それぞれ“ＨＨ”または“ＬＬ”、“ＬＬ”または“ＨＨ”となる。

Ｖ相コイル４の逆起電圧が中間電圧ＶＰ／２と交差したとき、Ｖ相コイル４の逆起電圧との比較を行うコンパレータ４８Ｖ、５０Ｖの比較結果は、ともに“ＬＨ”“ＬＨ”となる。また、Ｕ相コイル２の逆起電圧との比較を行うコンパレータ４８Ｕ、５０Ｕの比較結果は、それぞれ“ＬＬ”または“ＨＨ”、“ＨＨ”または“ＬＬ”となる。更に、Ｗ相コイル６の逆起電圧との比較を行うコンパレータ４８Ｗ、５０Ｗの比較結果は、それぞれ“ＨＨ”または“ＬＬ”、“ＬＬ”または“ＨＨ”となる。

Ｗ相コイル６の逆起電圧が中間電圧ＶＰ／２と交差したとき、Ｗ相コイル６の逆起電圧との比較を行うコンパレータ４８Ｗ、５０Ｗの比較結果は、ともに“ＬＨ”“ＬＨ”となる。また、Ｕ相コイル２の逆起電圧との比較を行うコンパレータ４８Ｕ、５０Ｕの比較結果は、それぞれ“ＬＬ”または“ＨＨ”、“ＨＨ”または“ＬＬ”となる。更に、Ｖ相コイル４の逆起電圧との比較を行うコンパレータ４８Ｖ、５０Ｖの比較結果は、それぞれ“ＨＨ”または“ＬＬ”、“ＬＬ”または“ＨＨ”となる。

つまり、コンパレータ４８Ｕ、５０Ｕ、コンパレータ４８Ｖ、５０Ｖ、コンパレータ４８Ｗ、５０Ｗの少なくとも１相分の２つの比較結果がそれぞれ“ＬＬ”または“ＨＨ”である場合、ロータは慣性回転していることとなる。

回転検出回路４０は、クロックＣＬＫを出力する。メモリ５２は、クロックＣＬＫが供給されることによって、コンパレータ４８Ｕ、５０Ｕから出力される比較結果である２ビットデータＤＡＴＡ、コンパレータ４８Ｖ、５０Ｖから出力される比較結果である２ビットデータＤＡＴＡ、コンパレータ４８Ｗ、５０Ｗから出力される比較結果である２ビットデータＤＡＴＡを、クロックＣＬＫに同期する適宜の１回のタイミング（例えば図４のＴ１）のみで記憶するとともに回転検出回路４０に供給するものである。尚、メモリ５２は、不揮発性メモリ（例えばＥＥＰＲＯＭ）、または、揮発性メモリ（例えばＳＲＡＭ）を適用することが可能である。これにより、回転検出回路４０は、合計６ビットのデータＤＡＴＡの論理値に応じて、ロータが停止している状態からの起動動作、または、ロータが慣性回転している状態からの駆動動作を選択的に実行することとなる。

出力ＯＦＦ回路５４は、回転検出回路４０から出力される通電停止信号によって、ＭＯＳＦＥＴ８、１０、１２、１４、１６、１８に対する通電信号ＵＬＯＧＩＣ２、ＶＬＯＧＩＣ２、ＷＬＯＧＩＣ２の供給を停止するものである。

なお、上記の回転検出回路４０、切替回路４４、４６、コンパレータ４８Ｕ、５０Ｕ、４８Ｖ、５０Ｖ、４８Ｗ、５０Ｗ、メモリ５２は、ロータ回転判別回路を構成する。

＝＝＝基準電圧ＶＡ、ＶＢの設定＝＝＝
図８を参照しつつ、図１に設定される基準電圧ＶＡ、ＶＢについて説明する。図８は、各相コイルの逆起電圧と基準電圧ＶＡ、ＶＢとの関係を示す波形図である。特に、図８（ａ）はセンサレスモータが停止している状態を示す波形図、図８（ｂ）はセンサレスモータが起動された状態を示す波形図、図８（ｃ）はセンサレスモータが起動時から更に回転した状態を示す波形図である。

図１では、センサレスモータの停止中または慣性回転中を判別する手段として、６個のコンパレータ４８Ｕ、５０Ｕ、４８Ｖ、５０Ｖ、４８Ｗ、５０Ｗを備えたものである。よって、クロックＣＬＫに同期する所定の１回のタイミングで、Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６に対応する逆起電圧を２値化してメモリ５２に記憶させることが可能となる。

センサレスモータが停止している場合、逆起電圧が発生していないため、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各相のコイル電圧はＶＰ／２のままとなる。また、センサレスロジック回路３２が起動カウンタ３８で制御される転流タイミングで起動されて回転する場合、つまり、図１におけるセンサレスモータの駆動装置で制御可能な最低回転数で当該センサレスモータが回転する場合、この回転数に応じた振幅の逆起電圧が中性点電圧ＶＣＯＭに重畳した状態で発生する。更に、センサレスモータの回転数が上昇すると、中性点電圧ＶＣＯＭに重畳する逆起電圧の振幅はより大きくなる。

基準電圧ＶＡ、ＶＢはＶＰ／２を中心にそれぞれ高い側、低い側の電圧として設定される。この基準電圧ＶＡ、ＶＢの差電圧が、図８（ｂ）に示す起動時の逆起電圧の振幅よりも大きい場合（一点鎖線参照）、回転検出回路４０は、センサレスモータが起動されて回転しているにも関わらず、停止しているものと誤判別することとなる。一方、基準電圧ＶＡ、ＶＢの差電圧が、図８（ｂ）に示す起動時の逆起電圧の振幅よりも小さく、特にＶＰ／２に近い場合（二点鎖線参照）、回転検出回路４０は、センサレスモータが起動された場合を「回転」として検出できることとなる。しかし、この場合、回転検出回路４０は、センサレスモータが停止している場合のノイズを逆起電圧として検出し、センサレスモータが停止しているにも関わらず、回転しているものと誤判別することとなる。

そこで、基準電圧ＶＡ、ＶＢを設定する場合、上述した誤判別を防止すべく、センサレスモータが起動されたときの回転を検出でき、且つ、センサレスモータが停止しているときに発生する諸ノイズを逆起電圧として検出しない、設定が必要となる。図１では、１回のタイミングでコンパレータ４８Ｕ、５０Ｕ、４８Ｖ、５０Ｖ、４８Ｗ、５０Ｗが比較動作を行うことによって、センサレスモータの停止または慣性回転を検出することを可能とするものである。そのためには、クロックＣＬＫに同期する如何なるタイミングであっても、起動時の逆起電圧を検出できる必要がある。換言すれば、クロックＣＬＫに同期する如何なるタイミングであっても、何れか１相分の逆起電圧の最大値が基準電圧ＶＡよりも大きいか、または、何れか１相分の逆起電圧の最小値が基準電圧ＶＢよりも小さければよい。

これを実現するため、図８に示すように、破線の基準電圧ＶＡ、ＶＢを設定すればよい。この破線の基準電圧ＶＡ、ＶＢは、電気角６０度ごとに、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各相の逆起電圧の何れか１つが基準電圧ＶＡより大または基準電圧ＶＢより小となる値に設定される（センサレスモータの起動時に発生する各相の逆起電圧は、電気角６０度ごとに、電気角６０度にわたり、基準電圧ＶＡより高くなることと、基準電圧ＶＢより低くなることとを繰り返す）。これにより、図８（ｂ）の斜線に示すように、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各相の逆起電圧は、電気角６０度ごとに、Ｖ相コイル４の逆起電圧が基準電圧ＶＢより小、Ｕ相コイル２の逆起電圧が基準電圧ＶＡより大、Ｗ相コイル６の逆起電圧が基準電圧ＶＢより小、Ｖ相コイル４の逆起電圧が基準電圧ＶＡより大、Ｕ相コイル２の逆起電圧が基準電圧ＶＢより小、Ｗ相コイル６の逆起電圧が基準電圧ＶＡより大、という６状態を順次繰り返すこととなる。即ち、破線の基準電圧ＶＡ、ＶＢを設定することによって、コンパレータ４８Ｕ、５０Ｕ、４８Ｖ、５０Ｖ、４８Ｗ、５０Ｗに印加すべき逆起電圧をどのタイミングでサンプリングしても、基準電圧ＶＡより大なる逆起電圧または基準電圧ＶＢより小なる逆起電圧が必ず存在し、起動時の逆起電圧を確実に検出することが可能となる。つまり、回転検出回路４０は、起動時の逆起電圧を基に「回転」と確実に判別することとなる。また、破線の基準電圧ＶＡ、ＶＢの差電圧は、起動時の逆起電圧を検出可能な最大差電圧であるため、回転検出回路４０は、センサレスモータが停止しているときの諸ノイズが逆起電圧であることとして、モータの停止を「回転」と誤判別することも防止できる。

このような破線の基準電圧ＶＡを、コンパレータ４８Ｕ、４８Ｖ、４８Ｗの−端子に印加するとともに、破線の基準電圧ＶＢを、コンパレータ５０Ｕ、５０Ｖ、５０Ｗの−端子に印加すれば、センサレスモータの停止と慣性回転とを確実に判別することができる。

＝＝＝センサレスモータの駆動装置の第１構成例の起動動作＝＝＝
図１、図６、図７を参照しつつ、本発明にかかるセンサレスモータの駆動装置の起動動作について説明する。図６は、本発明にかかるセンサレスモータの駆動装置の起動動作を説明するためのフローチャートであり、特に断らない限り、回転検出回路４０が起動動作を実行する主体である。図７は、矩形信号ＲＥ１、ＲＥ２の関係を示す波形図である。

先ず、回転検出回路４０は、起動・停止指示信号ＳＳの論理値が“Ｌ”または“Ｈ”の何れであるのかを判別する（Ｓ１００）。回転検出回路４０は、起動・停止指示信号ＳＳの論理値が“Ｌ”であるものと判別した場合（Ｓ１００：ＮＯ）、スタンバイモードを実行する。つまり、Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６は通電せず、ロータは慣性回転している状態または停止している状態となる（Ｓ１０２）。その後、回転検出回路４０は、ステップＳ１００の判別を再度実行する。一方、回転検出回路４０は、起動・停止指示信号ＳＳの論理値が“Ｈ”であるものと判別した場合（Ｓ１００：ＹＥＳ）、モータの停止または慣性回転を判別するため、通電停止信号を出力ＯＦＦ回路５４に供給する。これにより、Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６への通電は停止する（Ｓ１０４）。

タイミングＴ１において、メモリ５２には、コンパレータ４８Ｕ、５０Ｕ、４８Ｖ、５０Ｖ、４８Ｗ、５０Ｗの比較結果である合計６ビットとなる２ビットデータＤＡＴＡが記憶され、この２ビットデータＤＡＴＡは回転検出回路４０に供給される（Ｓ１０６）。

回転検出回路４０は、タイミングＴ１で得られた全ての２ビットデータＤＡＴＡが“ＬＨ”であるか否かを判別する（Ｓ１０８）。回転検出回路４０は、タイミングＴ１で得られた全ての２ビットデータＤＡＴＡが“ＬＨ”であるものと判別した場合、即ち、ロータが停止しているものと判別した場合（Ｓ１０８：ＹＥＳ）、切替回路４４、４６を破線側に切り替えるための切替信号ＳＷＢ、ＳＷＣを出力する。これにより、切替回路４４はマスク回路２６の入力側と接続され、切替回路４６はマスク回路２６の出力側と接続される（Ｓ１１０）。その後、回転検出回路４０は、通電停止信号を解除する。これにより、センサレスロジック回路３２は予め定められた初期レベルのマスク信号ＵＭＡＳＫ、ＶＭＡＳＫ、ＷＭＡＳＫから動作し、センサレスモータは起動がかかることとなる（Ｓ１１２）。

一方、回転検出回路４０は、タイミングＴ１で得られた何れかの２ビットデータＤＡＴＡが“ＬＬまたはＨＨ”であるものと判別した場合、即ち、ロータが慣性回転しているものと判別した場合（Ｓ１０８：ＮＯ）、切替回路４４、４６を実線側に切り替えるための切替信号ＳＷＢ、ＳＷＣを出力する。これにより、切替回路４４の出力側は切替回路４６の入力側と接続され、コンパレータ２２Ｕ、２２Ｖ、２２Ｗの比較信号ＣＰＵ、ＣＰＶ、ＣＰＷは、マスク回路２６を介さずに合成回路２８に供給される。尚、ロータが慣性回転している場合、Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６に発生する逆起電圧は発電波形であるため、キックバックパルスＫＢ等に基づくノイズを除去するマスク回路２６は不要である（Ｓ１１４）。

合成回路２８は、合成信号ＦＧと同一周波数を有する矩形信号ＲＥ２を逓倍回路３０および回転検出回路４０に供給する。尚、矩形信号ＲＥ２の立ち上がりおよび立ち下がりの変化は、コイル電圧ＶＵ、ＶＶ、ＶＷのゼロクロスと一致するものである。逓倍回路３０は、矩形信号ＲＥ２を当該矩形信号ＲＥ２の整数倍の周波数の矩形信号ＲＥ１に逓倍するものである。即ち、矩形信号ＲＥ２の立ち上がりと立ち下がりとの間の１／２周期には、ｎ周期（ｎパルス）の矩形信号ＲＥ１が発生することになる。本実施形態では、矩形信号ＲＥ２の１／２周期が「ｂ」である場合、このｂ期間にｎパルスの矩形信号ＲＥ１が発生したときに、ロータの実際の慣性回転状態とセンサレスロジック回路３２の通電ロジックとが一致したものと判断する（図７（Ａ）参照）。逓倍回路３０は、実際には、直前の１／２周期が次の１／２周期の逓倍動作に反映される。具体的には、図７（Ｂ）に示すように、期間ＴＡにおける矩形信号ＲＥ２の１／２周期が「ａ」（本実施形態では、説明の便宜上「ｂ／２」として説明する）である場合、次の期間ＴＢでは、期間「ａ」内にｎパルスを発生させるべく逓倍回路３０が動作するため、期間ＴＢ内に２ｎパルスが発生してしまうことになる。ＤＬＬを使用する逓倍回路３０では、通常、矩形信号ＲＥ２の立ち上がりおよび立ち下がり変化が連続して２回発生すれば、定常な逓倍動作を実行して、矩形信号ＲＥ２の１／２周期にｎパルスの矩形信号ＲＥ１を発生可能となる。ところが、実際には、ロータの慣性回転を検出した後の矩形信号ＲＥ２の１回目の立ち上がりまたは立ち下がり変化は正確なタイミングのゼロクロスではない可能性があるため、矩形信号ＲＥ２の立ち上がりおよび立ち下がり変化が連続して３回発生したとき、定常な逓倍動作を実行して、矩形信号ＲＥ２の１／２周期にｎパルスの矩形信号ＲＥ１が発生したこととすることが適切である。この理由により、ロータの慣性回転検出後、矩形信号ＲＥ２の立ち上がりおよび立ち下がり変化を連続３回カウントすることにより、ロータの実際の慣性回転状態とセンサレスロジック回路３２の通電ロジックとが一致したものと判断することとなる。

そこで、回転検出回路４０は、矩形信号ＲＥ２の立ち上がりおよび立ち下がりが連続３回発生したか否かを判別する（Ｓ１１６）。回転検出回路４０は、矩形信号ＲＥ２の立ち上がりおよび立ち下がりを連続３回カウントした場合（Ｓ１１６：ＹＥＳ）、ロータの慣性回転状態とセンサレスロジック回路３２の通電ロジックが一致するため、切替回路４４、４６を破線側に切り替えるための切替信号ＳＷＢ、ＳＷＣを出力する。これにより、切替回路４４はマスク回路２６の入力側と接続され、切替回路４６はマスク回路２６の出力側と接続される（Ｓ１１８）。その後、回転検出回路４０は、通電停止信号を解除する。これにより、センサレスロジック回路３２は、ロータの慣性回転状態とセンサレスロジック回路３２の通電ロジックが一致したときのマスク信号ＵＭＡＳＫ、ＶＭＡＳＫ、ＷＭＡＳＫから動作し、センサレスモータは効果的に通電制御されることとなる（Ｓ１２０）。

＝＝＝センサレスモータの駆動装置の第２構成例＝＝＝
図９乃至図１１を参照しつつ、本発明にかかるセンサレスモータの駆動装置の第２構成例について説明する。図９は、本発明にかかるセンサレスモータの駆動装置の第２構成例を説明するための回路ブロック図である。図１０は、センサレスモータの慣性回転中に発生する逆起電圧を示す波形図である。図１１は、図９の第１、第２のコンパレータの出力論理図である。なお、本実施形態において、駆動装置は、センサレスモータとして例えば３相の直流ブラシレスモータを駆動することとする。また、図９における全体の波形図は図２と同様であり、センサレスロジック回路の正回転のロジックは図３と同様であるため、図２および図３を適宜利用して説明することとする。また、Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６、ＭＯＳＦＥＴ８、１０、１２、１４、１６、１８については、図１と同一の構成であるため、図９においては同一番号を付してその説明を省略する。

切替回路３２０は、コイル電圧ＶＵ、ＶＶ、ＶＷが供給されるＵ端子、Ｖ端子、Ｗ端子を有する。切替回路３２０は、Ｕ端子、Ｖ端子、Ｗ端子を電気角６０度のタイミングで切り替えることにより、コイル電圧ＶＵ、ＶＶ、ＶＷの何れかを選択的に出力する。切替回路３２０は、センサレスモータが正回転する場合、Ｕ端子、Ｗ端子、Ｖ端子の順序で繰り返し切り替えられる。

コンパレータ３２２は、切替回路３２０から切り替え出力されるコイル電圧ＶＵ、ＶＶ、ＶＷの何れか１つ（＋端子）と中性点電圧ＶＣＯＭ（−端子）とを比較することによって、電気角６０度のタイミングで変化する矩形の比較信号ＣＰを出力するものである。この比較信号ＣＰにはキックバックパルスＫＢに基づくパルスが重畳している。尚、切替回路３２０を設けることにより、１個のコンパレータ３２２を設けるだけで済むため、素子数を削減できる。

分配回路３２４は、Ｕ端子、Ｖ端子、Ｗ端子を有する。分配回路３２４は、切替回路３２０のＵ端子、Ｖ端子、Ｗ端子を切り替えるタイミングと同一タイミングで、Ｕ端子、Ｖ端子、Ｗ端子を切り替えて比較信号ＣＰを分配して出力するものである。尚、分配回路３２４は、センサレスモータが正回転する場合、Ｕ端子、Ｗ端子、Ｖ端子の順序で繰り返し切り替えられる。

分配回路３２４のＵ端子からは、電気角６０度の断片的な信号が出力されるのみであり、Ｕ相コイル２を通電するための残り電気角１２０度の信号が欠落している。また、分配回路３２４のＶ端子からは、電気角６０度の断片的な信号が出力されるのみであり、Ｖ相コイル４を通電するための残り電気角１２０度の信号が欠落している。更に、分配回路３２４のＷ端子からは、電気角６０度の断片的な信号が出力されるのみであり、Ｗ相コイル６を通電するための残り電気角１２０度の信号が欠落している。尚、分配回路３２４のＵ端子、Ｖ端子、Ｗ端子から出力される信号は、キックバックパルスＫＢと対応するノイズが重畳されたままである。

マスク回路３２６は、分配回路３２４のＵ端子から出力される電気角６０度の信号からキックバックパルスＫＢと対応するノイズを除去し、この電気角６０度の信号を用いてＵ相コイル２を通電するための連続するマスク信号ＵＭＡＳＫを生成して出力する。また、マスク回路３２６は、分配回路３２４のＶ端子から出力される電気角６０度の信号からキックバックパルスＫＢと対応するノイズを除去し、この電気角６０度の信号を用いてＶ相コイル４を通電するための連続するマスク信号ＶＭＡＳＫを生成して出力する。更に、マスク回路３２６は、分配回路３２４のＷ端子から出力される電気角６０度の信号からキックバックパルスＫＢと対応するノイズを除去し、この電気角６０度の信号を用いてＷ相コイル６を通電するための連続するマスク信号ＷＭＡＳＫを生成して出力する。尚、マスク信号ＵＭＡＳＫ、ＶＭＡＳＫ、ＷＭＡＳＫは、電気角１２０度の位相差を有する。ここで、マスク回路３２６は、後述する逓倍回路３３０から供給される矩形信号ＲＥ１を用いた論理処理を行うことによってキックバックパルスＫＢに対応するノイズを除去することとなる。

合成回路３２８は、マスク回路３２６から出力されるマスク信号ＵＭＡＳＫ、ＶＭＡＳＫ、ＷＭＡＳＫを構成し、電気角６０度のタイミングで変化する矩形の合成信号ＦＧを出力する。

逓倍回路３３０は、合成回路３２８から出力される合成信号ＦＧ（ＲＥ２）を逓倍することによって、合成信号ＦＧより高い周波数を有する矩形信号ＲＥ１を発生するものである。これにより、合成信号ＦＧの位相は矩形信号ＲＥ１の位相と一致しており、合成信号ＦＧの１／２周期は矩形信号ＲＥ１のｎ周期と一致することとなる。なお、逓倍回路３３０には、例えばアナログ信号処理を実行するＰＬＬ（Phase Locked Loop）、デジタル信号処理を実行するＤＬＬ（Delay Locked Loop）を適用可能である。本実施形態では、逓倍回路３３０は後者のＤＬＬを適用することとする。特に、ＤＬＬを適用する逓倍回路３３０の場合、例えば合成信号ＦＧの１周期（電気角１２０度）後において、合成信号ＦＧの１／２周期の位相と矩形信号ＲＥ１の位相は一致した状態となる。

センサレスロジック回路３３２は、Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６を適宜のタイミングで通電するための信号を出力するものである。つまり、センサレスロジック回路３３２は、センサレスモータ自体が起動前のロータとステータの間の相対位置を特定できないことを考慮し、ロータが停止している場合、マスク信号ＵＭＡＳＫ、ＶＭＡＳＫ、ＷＭＡＳＫの予め定められた初期レベル（例えば、ＵＭＡＳＫ＝“Ｌ”、ＶＭＡＳＫ＝“Ｌ”、ＷＭＡＳＫ＝“Ｈ”とする）から動作する。また、センサレスロジック回路３３２は、通電信号ＵＬＯＧＩＣ１（＝ＵＭＡＳＫ−ＶＭＡＳＫ）、ＶＬＯＧＩＣ１（＝ＶＭＡＳＫ−ＷＭＡＳＫ）、ＷＬＯＧＩＣ１（＝ＷＭＡＳＫ−ＵＭＡＳＫ）を作成する。更に、センサレスロジック回路３３２は、通電信号ＵＬＯＧＩＣ１が“Ｍ”レベルとなる期間、切替回路３２０のＵ端子と分配回路３２４のＵ端子を選択するための信号を出力する。同様に、センサレスロジック回路３３２は、通電信号ＶＬＯＧＩＣ１が“Ｍ”レベルとなる期間、切替回路３２０のＶ端子と分配回路３２４のＶ端子を選択するための信号を出力する。同様に、センサレスロジック回路３３２は、通電信号ＷＬＯＧＩＣ１が“Ｍ”レベルとなる期間、切替回路３２０のＷ端子と分配回路３２４のＷ端子を選択するための信号を出力する。そして、Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６が通電することにより、センサレスロジック回路３３２は、通電信号ＵＬＯＧＩＣ１、ＶＬＯＧＩＣ１、ＷＬＯＧＩＣ１より遅延する通電信号ＵＬＯＧＩＣ２、ＶＬＯＧＩＣ２、ＷＬＯＧＩＣ２を出力する。

起動カウンタ３３８は、停止状態のセンサレスモータが起動しないとき、合成信号ＦＧの電気角６０度の変化のタイミングを基準として、逓倍回路３３０から出力される矩形信号ＲＥ１をカウントするものである。そして、センサレスロジック回路３３２は、起動カウンタ３３８が予め定められた値をカウントしたとき、図３に示す通り、マスク信号ＵＭＡＳＫ、ＶＭＡＳＫ、ＷＭＡＳＫのレベルを次の電気角６０度のレベルに切り替える。これにより、センサレスモータは再度起動がかかることとなる。なお、センサレスモータが停止しているとき、逓倍回路３３０からの矩形信号ＲＥ１の周波数は一定周波数に保持されている。

センサレスモータが慣性回転している場合、Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６の一端には、図１０に示す正弦波状の逆起電圧（発電波形）が発生する。この逆起電圧は中性点電圧ＶＣＯＭに重畳するものであるが、センサレスモータの慣性回転時では、ＭＯＳＦＥＴ８、１０、１２、１４、１６、１８が全てオフして、コイル電圧ＶＵ、ＶＶ、ＶＷが発生するところはハイインピーダンスとなるため、このときの中性点電圧ＶＣＯＭは定まらなくなる。そこで、後述するコンパレータ４８、５０の比較動作範囲を最大とするため、−端子には中性点電圧ＶＣＯＭに代わり電源ＶＰの中間電圧ＶＰ／２（直流電圧）に、逆起電圧を重畳させることとなる。これにより、逆起電圧の振幅は、最大電圧ＶＰのダイナミックレンジを有することとなる。基準電圧ＶＡ（第１基準電圧）は、中間電圧ＶＰ／２より大であり、基準電圧ＶＢ（第２基準電圧）は、中間電圧ＶＰ／２より小である。これらの基準電圧ＶＡ、ＶＢは、逆起電圧の振幅が基準電圧ＶＡ、ＶＢの電位差未満である場合、ロータを停止と判別し、一方、逆起電圧の振幅が基準電圧ＶＡ、ＶＢの電位差以上である場合、ロータを回転と判別する際の基準となる閾値である。

回転検出回路３４０は、センサレスモータを起動する際のロータの停止および回転を検出するものである。回転検出回路３４０は、外部装置（例えばマイクロコンピュータ、ＤＳＰ）から起動・停止指示信号ＳＳが供給される。つまり、回転検出回路３４０は、起動・停止指示信号ＳＳが一方の論理値（例えば“Ｌ”）であるとき、Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６への通電を停止するスタンバイモードとなる。一方、回転検出回路３４０は、起動・停止指示信号ＳＳが他方の論理値（例えば“Ｈ”）であるとき、回転検出モードとなり、ロータの回転検出を行う。

切替回路３４２は、回転検出回路３４０からの切替信号ＳＷＡに基づいて、センサレスロジック回路３３２の出力または回転検出回路３４０の出力と選択的に接続され、切替回路３２０のＵ端子、Ｖ端子、Ｗ端子を適宜のタイミングで切り替えるための信号を出力するものである。切替回路３４２は、センサレスモータを起動する際の回転状態を検出する場合、回転検出回路３４０の出力側（実線）と接続される。回転検出回路３４０は、例えば、Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６の３相分の逆起電圧と中間電圧ＶＰ／２の隣接する適宜の交差期間Ｔ０において、Ｕ端子、Ｖ端子、Ｗ端子をタイミングＴ１、Ｔ２、Ｔ３で切り替えるための信号を出力する（図１０参照）。尚、逆起電圧の周波数がセンサレスモータの回転速度に比例することから、上記のタイミングＴ１、Ｔ２、Ｔ３は、センサレスモータが最高速回転したときの交差期間Ｔ０内で発生可能なタイミングを有することとする。一方、切替回路３４２は、起動後などのロータの回転位置を検出できる状態では、センサレスロジック回路３３２の出力側（破線）と接続される。このとき、センサレスロジック回路３３２は、切替回路３２０のＵ端子、Ｖ端子、Ｗ端子を電気角６０度のタイミングで切り替えるための信号を出力する。

切替回路３４４は、回転検出回路３４０からの切替信号ＳＷＢに基づいて、後述する切替回路３４６またはマスク回路３２６の入力と選択的に接続され、分配回路３２４のＵ端子、Ｖ端子、Ｗ端子から選択的に分配出力される３相分の分配信号を切替出力するものである。切替回路３４４は、センサレスモータを起動する際の回転状態を検出する場合、切替回路３４６の側（実線）と接続される。一方、切替回路３４４は、起動後などのロータの回転位置を検出できる状態では、マスク回路３２６の側（破線）と接続される。同様に、切替回路３４６は、回転検出回路３４０からの切替信号ＳＷＣに基づいて、切替回路３４４またはマスク回路３２６の出力と選択的に接続されるものである。切替回路３４６は、センサレスモータを起動する際の回転状態を検出する場合、切替回路３４４の側（実線）と接続され、分配回路３２４からの３相分の分配信号を合成回路３２８に出力する。一方、切替回路３４６は、起動後などのロータの回転位置を検出できる状態では、マスク回路３２６の側（破線）と接続され、マスク信号ＵＭＡＳＫ、ＶＭＡＳＫ、ＷＭＡＳＫを合成回路３２８に出力する。

コンパレータ３４８（第１コンパレータ）は、切替回路３２０から選択出力されるＵ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６の逆起電圧と基準電圧ＶＡを比較するものである。同様に、コンパレータ３５０（第２コンパレータ）は、切替回路３２０から選択出力されるＵ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６の逆起電圧と基準電圧ＶＢを比較するものである。図１０に示すＵ相コイル２の逆起電圧が中間電圧ＶＰ／２と交差したとき、Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６の逆起電圧との比較を行うコンパレータ３４８、３５０の比較結果は、“ＬＨ”、“ＬＬまたはＨＨ”、“ＨＨまたはＬＬ”となる。また、Ｖ相コイル４の逆起電圧が中間電圧ＶＰ／２と交差したとき、Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６の逆起電圧との比較を行うコンパレータ３４８、３５０の比較結果は、 “ＬＬまたはＨＨ”、“ＬＨ”、“ＨＨまたはＬＬ”となる。更に、Ｗ相コイル６の逆起電圧が中間電圧ＶＰ／２と交差したとき、Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６の逆起電圧との比較を行うコンパレータ３４８、３５０の比較結果は、 “ＬＬまたはＨＨ”、“ＨＨまたはＬＬ”、“ＬＨ”となる。つまり、コンパレータ３４８、３５０の比較結果が“ＬＬ”または“ＨＨ”である場合、ロータは慣性回転していることと判断できる（図１１参照）。

回転検出回路３４０は、タイミングＴ１、Ｔ２、Ｔ３に同期するクロックＣＬＫを出力する。メモリ３５２は、クロックＣＬＫが供給されることによって、コンパレータ３４８、３５０の比較結果である２ビットデータＤＡＴＡを記憶するとともに回転検出回路３４０に供給するものである。尚、メモリ３５２としては、タイミングＴ１、Ｔ２、Ｔ３の２ビットデータＤＡＴＡを別アドレスに記憶する構成、または、タイミングＴ１、Ｔ２、Ｔ３の２ビットデータＤＡＴＡを同一アドレスに上書き記憶する構成を適用することが可能である。更に、メモリ３５２には、不揮発性メモリ（例えばＥＥＰＲＯＭ）、または、揮発性メモリ（例えばＳＲＡＭ）を適用することが可能である。これにより、回転検出回路３４０は、２ビットデータＤＡＴＡの論理値に応じて、ロータが停止している状態からの起動動作、または、ロータが慣性回転している状態から起動をかけた場合の通電動作を選択的に実行することとなる。

出力ＯＦＦ回路３５４は、回転検出回路３４０から出力される通電停止信号によって、ＭＯＳＦＥＴ８、１０、１２、１４、１６、１８に対する通電信号ＵＬＯＧＩＣ２、ＶＬＯＧＩＣ２、ＷＬＯＧＩＣ２の供給を停止するものである。

なお、上記の回転検出回路３４０、切替回路３４２、３４４、３４６、コンパレータ３４８、３５０、メモリ３５２は、ロータ回転判別回路を構成する。

＝＝＝基準電圧ＶＡ、ＶＢの設定＝＝＝
図１３および図１４を参照しつつ、図９に設定される基準電圧ＶＡ、ＶＢについて説明する。図１３は、各相コイルの逆起電圧と基準電圧ＶＡ、ＶＢとの関係を示す波形図である。図１４は、各相コイルの逆起電圧と基準電圧ＶＡ、ＶＢとの関係を示す他の波形図である。特に、図１３（ａ）はセンサレスモータが停止している状態を示す波形図、図１３（ｂ）はセンサレスモータが起動された状態を示す波形図、図１３（ｃ）はセンサレスモータが起動時から更に回転した状態を示す波形図である。

図９では、センサレスモータの停止中または慣性回転中を判別する手段として、２個のコンパレータ３４８、３５０を備えたものである。２個のコンパレータ３４８、３５０では、１回の比較動作で１相分の逆起電圧の情報しか得ることができない。そのため、コンパレータ３４８は基準電圧ＶＡとＵ相、Ｖ相、Ｗ相の逆起電圧とを合計３回のタイミングで比較する必要がある。同様に、コンパレータ３５０は基準電圧ＶＢとＵ相、Ｖ相、Ｗ相の逆起電圧とを合計３回のタイミングで比較する必要がある。そして、３回のタイミングで比較出力されるコンパレータ３４８、３５０の２値化データがメモリ３５２に記憶されることとなる。

センサレスモータが停止している場合、逆起電圧が発生していないため、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各相のコイル電圧はＶＰ／２のままとなる。また、センサレスロジック回路３３２が起動カウンタ３３８で制御される転流タイミングで起動されて回転する場合、つまり、図９におけるセンサレスモータの駆動装置で制御可能な最低回転数で当該センサレスモータが回転する場合、この回転数に応じた振幅の逆起電圧が中性点電圧ＶＣＯＭに重畳した状態で発生する。更に、センサレスモータの回転数が上昇すると、中性点電圧ＶＣＯＭに重畳する逆起電圧の振幅はより大きくなる。

基準電圧ＶＡ、ＶＢはＶＰ／２を中心にそれぞれ高い側、低い側の電圧として設定される。この基準電圧ＶＡ、ＶＢの差電圧が、図１３（ｂ）に示す起動時の逆起電圧の振幅よりも大きい場合（一点鎖線参照）、回転検出回路３４０は、センサレスモータが起動されて回転しているにも関わらず、停止しているものと誤判別することとなる。一方、基準電圧ＶＡ、ＶＢの差電圧が、図８（ｂ）に示す起動時の逆起電圧の振幅よりも小さく、特にＶＰ／２に近い場合（二点鎖線参照）、回転検出回路４０は、センサレスモータが起動された場合を「回転」として検出できることとなる。しかし、この場合、回転検出回路４０は、センサレスモータが停止している場合のノイズを逆起電圧として検出し、センサレスモータが停止しているにも関わらず、回転しているものと誤判別する可能性が高くなる。

そこで、基準電圧ＶＡ、ＶＢを設定する場合、上述した誤判別を防止すべく、センサレスモータが起動されたときの回転を検出でき、且つ、センサレスモータが停止しているときに発生する諸ノイズを逆起電圧として検出しない、設定が必要となる。図９では、コンパレータ３４８、３５０が３回の連続するタイミングで比較動作を行うことによって、センサレスモータの停止または慣性回転を検出することを可能とするものである。そのためには、コンパレータ３４８、３５０がクロックＣＬＫに同期する如何なるタイミングから比較動作を開始する場合であっても、起動時の逆起電圧が発生していることを検出できる必要がある。換言すれば、コンパレータ３４８、３５０がクロックＣＬＫに同期する如何なるタイミングから比較動作を開始する場合であっても、少なくとも１相分の逆起電圧の最大値が基準電圧ＶＡよりも大きいか、または、何れか１相分の逆起電圧の最小値が基準電圧ＶＢよりも小さければよい。

これを実現するため、図１３に示すように、破線の基準電圧ＶＡ、ＶＢを設定すればよい。つまり、破線の基準電圧ＶＡは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の逆起電圧がＶＰ／２より大きい場合において、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の逆起電圧のそれぞれの交点となる電圧に設定される。一方、破線の基準電圧ＶＢは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の逆起電圧がＶＰ／２より小さい場合において、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の逆起電圧のそれぞれが交差する点の電圧に設定される。これにより、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の逆起電圧は、基準電圧ＶＡより大きい範囲において、途切れることのない連続した波形となる。一方、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の逆起電圧は、基準電圧ＶＢより小さい範囲においても、途切れることのない連続した波形となる。従って、コンパレータ３４８、３５０がクロックＣＬＫに同期する如何なるタイミングから比較動作を開始したとしても、少なくとも１相分の逆起電圧の最大値は必ず基準電圧ＶＡより大きいか、基準電圧ＶＢより小さいこととなり、起動時の逆起電圧が発生していることを確実に検出することが可能となる。つまり、回転検出回路３４０は、起動時の逆起電圧を基に「回転」と確実に判別することとなる。また、破線の基準電圧ＶＡ、ＶＢの差電圧は、起動時の逆起電圧を検出可能な最大差電圧であるため、回転検出回路４０は、センサレスモータが停止しているときの諸ノイズが逆起電圧であることとして、モータの停止を「回転」と誤判別することも防止できる。

このような破線の基準電圧ＶＡをコンパレータ３４８の−端子に印加するとともに、破線の基準電圧ＶＢをコンパレータ３５０の−端子に印加すれば、センサレスモータの停止と慣性回転とを確実に判別することができる。

特に、上記の破線の基準電圧ＶＡ、ＶＢの設定は、例えば電気角９０度の間に、コンパレータ３４８、３５０が３回の連続するタイミングで比較動作を行う場合に望ましい設定である。

図１４を参照して、図１３に設定される破線の基準電圧ＶＡ、ＶＢについて詳しく説明する。Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の逆起電圧は、それぞれ電気角１２０度の位相差をもって発生するものである。これらの逆起電圧のうち、基準電圧ＶＡより大となる部分と、基準電圧ＶＢより小となる部分について斜線を記しておく。また、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の逆起電圧波形の下方には、電気角６０度ごとに破線で区切った区間を設けており、ここには各電気角６０度において逆起電圧が基準電圧ＶＡより大または基準電圧ＶＢより小となる相を記している。更に、電気角６０度ごとの区間の下方には、電気角９０度ごとに破線で区切った区間を設けており、ここには各電気角９０度において逆起電圧が基準電圧ＶＡより大または基準電圧ＶＢより小となる相を記している。各電気角９０度の区間には、逆起電圧が基準電圧ＶＡより大または基準電圧ＶＢより小となる相として、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の全ての相が含まれている。これにより、コンパレータ３４８、３５０は、何れかの電気角９０度の区間において３回の連続するタイミング（例えば電気角３０度の位相差）で比較動作を行った場合、各電気角９０度の区間には電気角９０度に亘って常に基準電圧ＶＡより大または基準電圧ＶＢより小となる逆起電圧を発生する相があるため、起動時の逆起電圧に基づいてセンサレスモータの「回転」を示す２値化データを出力することとなる。図１０の期間Ｔ０に代わり、図１４の電気角９０度の間に３回のタイミングでコンパレータ３４８、３５０の比較動作を実行させてもよい。

＝＝＝センサレスモータの駆動装置の第２構成例の起動動作＝＝＝
図９、図１２を参照しつつ、本発明にかかるセンサレスモータの駆動装置の起動動作について説明する。図１２は、本発明にかかるセンサレスモータの駆動装置の第２構成例の起動動作を説明するためのフローチャートであり、特に断らない限り、回転検出回路３４０が起動動作を実行する主体である。尚、矩形信号ＲＥ１、ＲＥ２の関係は図７の波形図と同様であるため、説明上必要な場合には図７を用いて説明する。

先ず、回転検出回路３４０は、起動・停止指示信号ＳＳの論理値が“Ｌ”または“Ｈ”の何れであるのかを判別する（Ｓ２００）。回転検出回路３４０は、起動・停止指示信号ＳＳの論理値が“Ｌ”であるものと判別した場合（Ｓ２００：ＮＯ）、スタンバイモードを実行する。つまり、Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６は通電せず、ロータは慣性回転している状態または停止している状態となる（Ｓ２０２）。その後、回転検出回路３４０は、ステップＳ２００の判別を再度実行する。一方、回転検出回路３４０は、起動・停止指示信号ＳＳの論理値が“Ｈ”であるものと判別した場合（Ｓ２００：ＹＥＳ）、モータの停止または慣性回転を判別するため、通電停止信号を出力ＯＦＦ回路５４に供給する。これにより、Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６への通電は停止する（Ｓ２０４）。

回転検出回路３４０は、切替回路３４２を回転検出回路３４０の出力と接続するための切替信号ＳＷＡを出力する。これにより、切替回路３４２は、回転検出回路３４０の出力側と接続される（Ｓ２０６）。更に、回転検出回路３４０は、適宜の交差期間Ｔ０において、切替回路３２０のＵ端子、Ｖ端子、Ｗ端子をタイミングＴ１、Ｔ２、Ｔ３で切り替えるための信号を出力する。これにより、切替回路３２０からは、タイミングＴ１でＵ相コイル２に発生する逆起電圧、タイミングＴ２でＶ相コイル４に発生する逆起電圧、タイミングＴ３でＷ相コイル６に発生する逆起電圧が選択的に出力される（Ｓ２０８）。

コンパレータ３４８、３５０は、タイミングＴ１でＵ相コイル２に発生する逆起電圧との比較結果をメモリ３５２に供給する。メモリ３５２は、クロックＣＬＫに同期してコンパレータ３４８、３５０の比較結果である２ビットデータＤＡＴＡを記憶し、このときメモリ３５２からは、この２ビットデータＤＡＴＡが回転検出回路３４０に供給される。また、コンパレータ３４８、３５０は、タイミングＴ２でＶ相コイル４に発生する逆起電圧との比較結果をメモリ３５２に供給する。メモリ３５２は、クロックＣＬＫに同期してコンパレータ３４８、３５０の比較結果である２ビットデータＤＡＴＡを記憶し、このときメモリ３５２からは、この２ビットデータＤＡＴＡが回転検出回路３４０に供給される。更に、コンパレータ３４８、３５０は、タイミングＴ３でＷ相コイル６に発生する逆起電圧との比較結果をメモリ３５２に供給する。メモリ３５２は、クロックＣＬＫに同期してコンパレータ３４８、３５０の比較結果である２ビットデータＤＡＴＡを記憶し、このときメモリ３５２からは、この２ビットデータＤＡＴＡが回転検出回路３４０に供給される（Ｓ２１０）。

回転検出回路３４０は、タイミングＴ１、Ｔ２、Ｔ３の全ての２ビットデータＤＡＴＡが“ＬＨ”であるか否かを判別する（Ｓ２１２）。回転検出回路３４０は、タイミングＴ１、Ｔ２、Ｔ３の全ての２ビットデータＤＡＴＡが“ＬＨ”であるものと判別した場合、即ち、ロータが停止しているものと判別した場合（Ｓ２１２：ＹＥＳ）、切替回路３４２、３４４、３４６を破線側に切り替えるための切替信号ＳＷＡ、ＳＷＢ、ＳＷＣを出力する。これにより、切替回路３４２はセンサレスロジック回路３３２の出力側と接続され、切替回路３４４はマスク回路３２６の入力側と接続され、切替回路３４６はマスク回路３２６の出力側と接続される（Ｓ２１４）。その後、回転検出回路３４０は、通電停止信号を解除する。これにより、センサレスロジック回路３３２は予め定められた初期レベルのマスク信号ＵＭＡＳＫ、ＶＭＡＳＫ、ＷＭＡＳＫから動作し、センサレスモータは起動がかかることとなる（Ｓ２１６）。

一方、回転検出回路３４０は、タイミングＴ１、Ｔ２、Ｔ３の何れかの２ビットデータＤＡＴＡが“ＬＬまたはＨＨ”であるものと判別した場合、即ち、ロータが慣性回転しているものと判別した場合（Ｓ２１２：ＮＯ）、切替回路３４４、３４６を実線側に切り替えるための切替信号ＳＷＢ、ＳＷＣを出力する。これにより、切替回路３４４の出力側は切替回路３４６の入力側と接続され、分配回路３２４からの３相分の比較信号ＣＰは、マスク回路３２６を介在せずに合成回路３２８に供給される。尚、ロータが慣性回転している場合、Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６に発生する逆起電圧は発電波形であるため、キックバックパルスＫＢ等に基づくノイズを除去するマスク回路３２６は不要である（Ｓ２１８）。

回転検出回路３４０は、切替回路３２０、３２４のＵ端子、Ｖ端子、Ｗ端子を電気角６０度のタイミングで切り替えるための信号を出力する。これにより、合成回路３２８は、合成信号ＦＧと同一周波数を有する矩形信号ＲＥ２を逓倍回路３３０および回転検出回路３４０に供給する（Ｓ２２０）。尚、矩形信号ＲＥ２の立ち上がりおよび立ち下がりの変化は、コイル電圧ＶＵ、ＶＶ、ＶＷのゼロクロスと一致するものである。逓倍回路３３０は、矩形信号ＲＥ２を当該矩形信号ＲＥ２の整数倍の周波数の矩形信号ＲＥ１に逓倍するものである。即ち、矩形信号ＲＥ２の立ち上がりと立ち下がりとの間の１／２周期には、ｎ周期（ｎパルス）の矩形信号ＲＥ１が発生することになる。本実施形態では、矩形信号ＲＥ２の１／２周期が「ｂ」である場合、このｂ期間にｎパルスの矩形信号ＲＥ１が発生したときに、ロータの実際の慣性回転状態とセンサレスロジック回路３３２の通電ロジックとが一致したものと判断する（図７（Ａ）参照）。逓倍回路３３０は、実際には、直前の１／２周期が次の１／２周期の逓倍動作に反映される。具体的には、図７（Ｂ）に示すように、期間ＴＡにおける矩形信号ＲＥ２の１／２周期が「ａ」（本実施形態では、説明の便宜上「ｂ／２」として説明する）である場合、次の期間ＴＢでは、期間「ａ」内にｎパルスを発生させるべく逓倍回路３３０が動作するため、期間ＴＢ内に２ｎパルスが発生してしまうことになる。ＤＬＬを使用する逓倍回路３３０では、通常、矩形信号ＲＥ２の立ち上がりおよび立ち下がり変化が連続して２回発生すれば、定常な逓倍動作を実行して、矩形信号ＲＥ２の１／２周期にｎパルスの矩形信号ＲＥ１を発生可能となる。ところが、実際には、ロータの慣性回転を検出した後の矩形信号ＲＥ２の１回目の立ち上がりまたは立ち下がり変化は正確なタイミングのゼロクロスではない可能性があるため、矩形信号ＲＥ２の立ち上がりおよび立ち下がり変化が連続して３回発生したとき、定常な逓倍動作を実行して、矩形信号ＲＥ２の１／２周期にｎパルスの矩形信号ＲＥ１が発生したこととすることが適切である。この理由により、ロータの慣性回転検出後、矩形信号ＲＥ２の立ち上がりおよび立ち下がり変化を連続３回カウントすることにより、ロータの実際の慣性回転状態とセンサレスロジック回路３３２の通電ロジックとが一致したものと判断することとなる。

そこで、回転検出回路３４０は、矩形信号ＲＥ２の立ち上がりおよび立ち下がりが連続３回発生したか否かを判別する（Ｓ２２２）。回転検出回路３４０は、矩形信号ＲＥ２の立ち上がりおよび立ち下がりを連続３回カウントした場合（Ｓ２２２：ＹＥＳ）、ロータの慣性回転状態とセンサレスロジック回路３３２の通電ロジックが一致するため、切替回路３４２、３４４、３４６を破線側に切り替えるための切替信号ＳＷＡ、ＳＷＢ、ＳＷＣを出力する。これにより、切替回路３４２はセンサレスロジック回路３３２の出力側と接続され、切替回路３４４はマスク回路３２６の入力側と接続され、切替回路３４６はマスク回路３２６の出力側と接続される（Ｓ２２４）。その後、回転検出回路３４０は、通電停止信号を解除する。これにより、センサレスロジック回路３３２は、ロータの慣性回転状態とセンサレスロジック回路３３２の通電ロジックが一致したときのマスク信号ＵＭＡＳＫ、ＶＭＡＳＫ、ＷＭＡＳＫから動作し、センサレスモータは効果的に通電制御されることとなる（Ｓ２２６）。

以上説明したように、モータコイル（Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６）に発生する逆起電圧に基づいて、ステータに対するロータの相対位置を検出するロータ位置検出回路（コンパレータ２２、２２Ｕ、２２Ｖ、２２Ｗ）と、ロータ位置検出回路の検出結果に基づいて、モータコイルを選択的に通電する駆動回路（マスク回路２６、３２６、センサレスロジック回路３２、３３２）と、を有するセンサレスモータの駆動装置において、センサレスモータを起動する際、ロータが停止しているのか、それともロータが慣性で回転しているのかを判別するロータ回転判別回路（回転検出回路４０、３４０の回転検出機能、切替回路４４、３４４、４６、３４６、コンパレータ３４８、４８Ｕ、４８Ｖ、４８Ｗ、３５０、５０Ｕ、５０Ｖ、５０Ｗ、メモリ５２、３５２）と、ロータ回転判別回路がロータを停止している状態と判別した場合、駆動回路がモータコイルの予め定められた相を通電し、ロータ回転判別回路がロータを慣性で回転している状態と判別した場合、駆動回路がロータ位置検出回路の検出結果に基づくモータコイルの相を通電するための制御を行う制御回路（回転検出回路４０、３４０の通電制御機能）と、を備えたことを特徴とする。このセンサレスモータの駆動装置によれば、ロータが慣性で回転している場合、ロータの実際の回転と駆動回路の通電ロジックが一致した後に、各相のコイルを適宜通電する。これにより、センサレスモータが起動の際に慣性で回転している場合であっても、センサレスモータを確実に駆動することが可能となる。

また、かかるセンサレスモータの駆動装置において、ロータ回転判別回路は、逆起電圧の振幅が予め定められた基準振幅（基準電圧ＶＡ、ＶＢの差電圧）に対して大または小の何れであるのかを、所定のタイミングで比較する比較回路（コンパレータ３４８、４８Ｕ、４８Ｖ、４８Ｗ、３５０、５０Ｕ、５０Ｖ、５０Ｗ）と、逆起電圧の振幅が基準振幅より小であるときの比較回路の比較出力に基づいて、ロータを停止状態と判別し、逆起電圧の振幅が基準振幅より大であるときの比較回路の比較出力に基づいて、ロータを慣性で回転している状態と判別する判別回路（回転検出回路４０、３４０の回転検出機能）と、を有する。

例えば、比較回路は、基準振幅の上限値となる基準電圧ＶＡと、モータコイルの各相から一定の位相差をもって発生する逆起電圧とを、複数の異なるタイミングで比較するコンパレータ３４８と、基準振幅の下限値となる基準電圧ＶＢと、モータコイルの各相から一定の位相差をもって発生する逆起電圧とを、前記複数の異なるタイミングで比較するコンパレータ３５０と、コンパレータ３４８、３５０の比較結果である２値化データを記憶するメモリ３５２と、を有し、判別回路は、メモリ３５２から読み出されるコンパレータ３４８、３５０の比較結果に従って、ロータが停止している状態か、ロータが慣性で回転している状態かを判別する。これにより、ロータが停止しているのか慣性で回転しているのかを判別する際に使用するコンパレータの数を少なくできる。センサレスモータの駆動装置を集積回路とする場合では、チップ面積を小さくすることが可能となる。更に、モータコイルの各相から一定の位相差をもって発生する逆起電圧は、所定の直流電圧（ＶＰ／２、ＶＣＯＭ）を中心に振幅が変化するものであり、基準電圧ＶＡは、直流電圧より高い電圧であって、センサレスモータの起動時に発生する各相の前記逆起電圧が交差した点の電圧であり、基準電圧ＶＢは、前記直流電圧より低い電圧であって、センサレスモータの起動時に発生する各相の前記逆起電圧が交差した点の電圧である。これにより、コンパレータ３４８、３５０がどのタイミングから比較動作を開始したとしても、少なくとも何れか１相分の逆起電圧は基準電圧ＶＡより大または基準電圧ＶＢより小となるため、起動時の逆起電圧を確実に検出して、判別回路はロータを「回転」と判別することが可能となる。尚、コンパレータ３４８、３５０は、所定の電気角９０度の間で、モータコイルの相の数と等しい数のタイミングで、比較動作を行うことが可能である。

また、例えば、比較回路は、基準振幅の上限値となる基準電圧ＶＡと、モータコイルの各相から一定の位相差をもって発生する逆起電圧とを、それぞれ同一タイミングで比較する複数のコンパレータ（４８Ｕ、４８Ｖ、４８Ｗ）と、基準振幅の下限値となる基準電圧ＶＢと、モータコイルの各相から一定の位相差をもって発生する逆起電圧とを、それぞれ前記同一タイミングで比較する複数のコンパレータ（５０Ｕ、５０Ｖ、５０Ｗ）と、を有し、判別回路は、複数のコンパレータ（４８Ｕ、４８Ｖ、４８Ｗ、５０Ｕ、５０Ｖ、５０Ｗ）の比較結果に基づいて、ロータが停止している状態か、ロータが慣性で回転している状態かを判別する。これにより、ロータが停止しているのか慣性で回転しているのかを１回のタイミングで判別することが可能となる。更に、モータコイルの各相から一定の位相差をもって発生する逆起電圧は、所定の直流電圧（ＶＰ／２、ＶＣＯＭ）を中心に振幅が変化するものであり、基準電圧ＶＡは、前記直流電圧より高い電圧であり、基準電圧ＶＢは、前記直流電圧より低い電圧であり、センサレスモータの起動時に発生する各相の前記逆起電圧は、一定の電気角ごとに、当該一定の電気角にわたり、基準電圧ＶＡより高くなること、基準電圧ＶＢより低くなることを、繰り返すものである。これにより、複数のコンパレータ（４８Ｕ、４８Ｖ、４８Ｗ、５０Ｕ、５０Ｖ、５０Ｗ）は、どのタイミングで比較動作を行っても、逆起電圧が基準電圧ＶＡより大または基準電圧ＶＢより小となっており、起動時の逆起電圧を確実に検出して、判別回路はロータを「回転」と判別することが可能となる。

また、かかるセンサレスモータの駆動装置において、制御回路は、ロータ回転判別回路がロータを慣性で回転している状態と判別した場合、ロータ位置検出回路がロータの位置を検出するまでの期間、モータコイルの通電を停止させる。これにより、通電停止信号が供給される出力ＯＦＦ回路（５４、３５４）によって通電信号ＵＬＯＧＩＣ２、ＶＬＯＧＩＣ２、ＷＬＯＧＩＣ２を遮断するため、センサレスモータを起動する際、判別回路は、ロータの停止または慣性回転を確実に判別することが可能となる。

また、かかるセンサレスモータの駆動装置において、センサレスモータとして、３相のブラシレスモータを適用することが可能となる。

また、かかるセンサレスモータの駆動装置を、Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６を外付要素として集積回路としてもよい。この集積回路は、センサレスモータを使用する小型の携帯機器（例えば光ディスク媒体を使用する機器）に適用することが可能となる。

＝＝＝その他の実施形態＝＝＝
以上、本発明にかかるセンサレスモータの駆動装置について説明したが、上記の説明は、本発明の理解を容易とするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。

＜＜回転検出回路＞＞
回転検出回路４０は、Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル４、Ｗ相コイル６の何れかの２ビットデータＤＡＴＡが“ＬＬまたはＨＨ”であるものと判別した場合、残りの２ビットデータの判別を省略してもよい。これにより、センサレスモータが慣性で回転している状態からの駆動開始効率を向上させることが可能となる。

＜＜メモリ＞＞
メモリ５２は、２ビットデータＤＡＴＡとノイズを明確に区別するために設けられるが、センサレスモータの駆動装置がノイズの影響を無視できる環境で動作する場合、省略することも可能である。

本発明にかかるセンサレスモータの駆動装置の第１構成例を示す回路ブロック図である。 本発明にかかるセンサレスモータの駆動装置の動作波形図である。 図１のセンサレスロジック回路が有する正回転のロジックを示す図である。 センサレスモータの慣性回転中に発生する逆起電圧を示す波形図である。 図１の第１、第２のコンパレータの出力論理図である。 本発明にかかるセンサレスモータの駆動装置の第１構成例の起動動作を示すフローチャートである。 矩形信号ＲＥ１、ＲＥ２の関係を示す波形図である。 第１構成例における各相コイルの逆起電圧と基準電圧ＶＡ、ＶＢとの関係を示す波形図である。 本発明にかかるセンサレスモータの駆動装置の第２構成例を示す回路ブロック図である。 センサレスモータの慣性回転中に発生する逆起電圧を示す波形図である。 図８の第１、第２のコンパレータの出力論理図である。 本発明にかかるセンサレスモータの駆動装置の第２構成例の起動動作を示すフローチャートである。 第２構成例における各相コイルの逆起電圧と基準電圧ＶＡ、ＶＢとの関係を示す波形図である。 第２構成例における各相コイルの逆起電圧と基準電圧ＶＡ、ＶＢとの関係を示す他の波形図である。

符号の説明

２ Ｕ相コイル
４ Ｖ相コイル
６ Ｗ相コイル
８、１０、１２、１４、１６、１８ ＭＯＳＦＥＴ
２８、３２８ 合成回路
３０、３３０ 逓倍回路
３２、３３２ センサレスロジック回路
４０、３４０ 回転検出回路
４４、４６、３４２、３４４、３４６ 切替回路
４８Ｕ、４８Ｖ、４８Ｗ、５０Ｕ、５０Ｖ、５０Ｗ、３４８、３５０ コンパレータ
５２、３５２ メモリ
５４、３５４ 出力ＯＦＦ回路

Claims (9)

1. モータコイルに発生する逆起電圧に基づいて、ステータに対するロータの相対位置を検出するロータ位置検出回路と、前記ロータ位置検出回路の検出結果に基づいて、前記モータコイルを選択的に通電する駆動回路と、を有するセンサレスモータの駆動装置において、
   センサレスモータを起動する際、前記ロータが停止しているのか慣性で回転しているのかを判別するロータ回転判別回路と、
   前記ロータ回転判別回路が前記ロータを停止状態と判別した場合、前記駆動回路が前記モータコイルの所定の相を通電し、前記ロータ回転判別回路が前記ロータを慣性で回転している状態と判別した場合、前記駆動回路が前記ロータ位置検出回路の検出結果に基づく前記モータコイルの相を通電するための制御を行う制御回路と、
   を備えたことを特徴とするセンサレスモータの駆動装置。
2. 前記ロータ回転判別回路は、
   前記逆起電圧の振幅が予め定められた基準振幅に対して大または小の何れであるのかを、所定のタイミングで比較する比較回路と、
   前記逆起電圧の振幅が前記基準振幅より小であるときの前記比較回路の比較出力に基づいて、前記ロータを停止状態と判別し、前記逆起電圧の振幅が前記基準振幅より大であるときの前記比較回路の比較出力に基づいて、前記ロータを慣性で回転している状態と判別する判別回路と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載のセンサレスモータの駆動装置。
3. 前記比較回路は、
   前記基準振幅の上限値となる第１基準電圧と、前記モータコイルの各相から一定の位相差をもって発生する逆起電圧とを、複数の異なるタイミングで比較する第１コンパレータと、
   前記基準振幅の下限値となる第２基準電圧と、前記モータコイルの各相から一定の位相差をもって発生する逆起電圧とを、前記複数の異なるタイミングで比較する第２コンパレータと、
   前記第１コンパレータおよび前記第２コンパレータの比較結果を記憶するメモリと、を有し、
   前記判別回路は、
   前記メモリから読み出される前記第１コンパレータおよび前記第２コンパレータの比較結果に従って、前記ロータが停止している状態か、前記ロータが慣性で回転している状態かを判別する、
   ことを特徴とする請求項２に記載のセンサレスモータの駆動装置。
4. 前記モータコイルの各相から一定の位相差をもって発生する逆起電圧は、所定の直流電圧を中心に振幅が変化するものであり、
   前記第１基準電圧は、前記直流電圧より高い電圧であって、前記センサレスモータの起動時に発生する各相の前記逆起電圧が交差した点の電圧であり、
   前記第２基準電圧は、前記直流電圧より低い電圧であって、前記センサレスモータの起動時に発生する各相の前記逆起電圧が交差した点の電圧である、
   ことを特徴とする請求項３に記載のセンサレスモータの駆動装置。
5. 前記第１コンパレータおよび前記第２コンパレータは、所定の電気角９０度の間で、前記モータコイルの相の数と等しい数のタイミングで、比較動作を行うことを特徴とする請求項４に記載のセンサレスモータの駆動装置。
6. 前記比較回路は、
   前記基準振幅の上限値となる第１基準電圧と、前記モータコイルの各相から一定の位相差をもって発生する逆起電圧とを、それぞれ同一タイミングで比較する複数の第１コンパレータと、
   前記基準振幅の下限値となる第２基準電圧と、前記モータコイルの各相から一定の位相差をもって発生する逆起電圧とを、それぞれ前記同一タイミングで比較する複数の第２コンパレータと、を有し、
   前記判別回路は、
   前記複数の第１コンパレータおよび前記複数の第２コンパレータの比較結果に基づいて、前記ロータが停止している状態か、前記ロータが慣性で回転している状態かを判別する、
   ことを特徴とする請求項２に記載のセンサレスモータの駆動装置。
7. 前記モータコイルの各相から一定の位相差をもって発生する逆起電圧は、所定の直流電圧を中心に振幅が変化するものであり、
   前記第１基準電圧は、前記直流電圧より高い電圧であり、
   前記第２基準電圧は、前記直流電圧より低い電圧であり、
   前記センサレスモータの起動時に発生する各相の前記逆起電圧は、一定の電気角ごとに、当該一定の電気角にわたり、前記第１基準電圧より高くなること、前記第２基準電圧より低くなることを、繰り返すことを特徴とする請求項６に記載のセンサレスモータの駆動装置。
8. 前記制御回路は、前記ロータ回転判別回路が前記ロータを回転している状態と判別した場合、前記ロータ位置検出回路が前記ロータの位置を検出するまでの期間、前記モータコイルの通電を停止させることを特徴とする請求項１に記載のセンサレスモータの駆動装置。
9. 前記センサレスモータは、３相のブラシレスモータであることを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載のセンサレスモータの駆動装置。
   
   

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