JP2014158324A - モータの駆動制御装置及びモータの駆動制御装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な回路構成で適切にモータの進角制御を行うことができるモータの駆動制御装置を提供する。
【解決手段】モータ２０の駆動制御装置１は、駆動制御信号Ｓｄに基づいてモータを駆動するモータ駆動部と、駆動制御信号Ｓｄを出力して所定の目標回転速度になるようにモータ２０の回転制御を行う制御回路部４と、モータ２０に流される駆動電流を電圧値として検出する電流検出回路６と、最適進角信号Ｓｏを出力する進角制御部７とを備えている。進角の最適化を行うとき、制御回路部４は、所定の目標回転速度に対して、進角が複数通りに変化するように、駆動制御信号Ｓｄを出力する。進角制御部７は、複数通りの各進角について、電流検出回路６により検出された検出電圧のピーク値に応じたＰＷＭ（パルス幅変調）信号Ｓｐを生成し、ＰＷＭ信号Ｓｐに応じて最適進角信号Ｓｏを出力する。制御回路部４は、最適進角信号Ｓｏに応じて駆動制御信号Ｓｄを出力する。
【選択図】図１

Description

この発明は、モータの駆動制御装置及びモータの駆動制御装置の制御方法に関し、特に、モータの進角制御を行うモータの駆動制御装置及びモータの駆動制御装置の制御方法に関する。

従来、ブラシレスモータなどのモータを正弦波駆動により駆動させるモータの駆動制御装置がある。このようなモータの駆動制御装置は、モータの電機子コイルに周期的に正弦波状の駆動電流を流すことで、モータを回転させる。

このようなモータの駆動制御装置では、回転しているロータの位置に同期させて各相の電機子コイルを通電させる必要がある。そのため、モータの駆動制御装置は、ロータの回転を制御するとき、位置センサによる位置検出信号や電機子コイルに発生する逆起電圧に基づいてロータの位置を検出し、それに応じてモータの各相に通電するパターン（通電パターン）を設定する。

また、このようなモータの駆動制御装置は、モータの駆動にあたり、モータトルクを最大限に引き出すために、いわゆる進角制御を行う。進角制御では、モータの電機子コイルに誘起する逆起電圧の位相に対して、モータの駆動電流の位相の調整が行われる。

下記特許文献１には、モータに流れる電流を検出し、検出した電流値をもとに最適な進角値を決定するようにして進角制御を行うモータ駆動装置が開示されている。このモータ駆動装置は、検出電流のピーク値に応じて、最適な転流点まで転流パルスを遅延させるのに必要な電気角遅延量を決定する。

特開平１１−７５３９６号公報

ところで、上記の特許文献１のモータ駆動装置には、次のような問題がある。すなわち、このモータ駆動装置には、アナログ／デジタル変換用のＡ／Ｄコンバータを用いることが必要である。そのため、Ａ／Ｄコンバータを搭載する分だけ、モータ駆動装置の回路面積が大きくなる。また、Ａ／Ｄコンバータを用いる必要があるため、モータ駆動装置の部品コストが高くなり、かつ、モータ駆動装置が占める容積が大きくなる。

この発明はそのような問題点を解決するためになされたものであり、簡易な回路構成で適切にモータの進角制御を行うことができ、電流効率の高いモータの駆動制御装置及びモータの駆動制御装置の制御方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、この発明のある局面に従うと、モータの駆動制御装置は、電源からの電力供給を受け、駆動制御信号に基づいてモータを駆動するモータ駆動部と、モータ駆動部に駆動制御信号を出力して、所定の目標回転速度になるようにモータの回転制御を行うとともに、駆動電流の位相の進角の最適化を行う制御回路部と、モータ駆動部によりモータに流される駆動電流を電圧値として検出する電流検出回路と、制御回路部が進角の最適化を行うとき、電流検出回路の検出結果に応じて最適進角情報を出力する進角制御部とを備え、制御回路部は、進角の最適化を行うとき、所定の目標回転速度に対して、進角が複数通りに変化するように、駆動制御信号を出力し、進角制御部は、駆動制御信号に応じて変化した複数通りの各進角について、電流検出回路により検出された検出電圧のピーク値に応じて生成したＰＷＭ（パルス幅変調）信号にしたがって最適進角情報を出力し、制御回路部は、進角制御部から出力される最適進角情報に応じて駆動制御信号を出力する。

好ましくは、進角の最適化が行われるときに制御回路部が出力する駆動制御信号は、進角の制御情報を含む。

好ましくは、制御回路部は、進角の最適化を行うとき、所定の目標回転速度に対して、所定の範囲内において所定の間隔で進角が複数通りに変化するように、駆動制御信号を出力する。

好ましくは、最適進角情報は、複数通りの進角のうち、モータの駆動電流が最も小さくなる進角についての情報を含む。

好ましくは、ＰＷＭ信号は、検出電圧のピーク値に応じたオンデューティの信号であり、最適進角情報は、複数通りの進角のうちＰＷＭ信号のオン時間が最小となる進角についての情報を含む。

好ましくは、制御回路部は、外部から所定の指令が入力されたときに、進角の最適化動作を行う。

好ましくは、進角制御部は、検出電圧のピーク値を保持するピークホールド回路と、ピークホールド回路により保持されたピーク値に応じたオンデューティのＰＷＭ信号を生成する信号変換回路と、信号変換回路により生成されたＰＷＭ信号のオン時間が最小となる進角を選択して最適進角情報を出力する進角選択回路とを有する。

好ましくは、進角選択回路は、ＰＷＭ信号のオン時間を計数してカウント情報を出力するカウント回路と、カウント回路から出力されたカウント情報の比較結果に基づいて最小カウント値情報を出力するカウント値比較回路と、カウント値比較回路から出力された最小カウント値情報に基づいて最適進角情報を出力する最適進角情報出力回路とを有する。

好ましくは、制御回路部は、駆動制御信号を出力する駆動制御回路と、駆動制御回路に進角制御情報を出力する進角制御回路とを有し、駆動制御回路は、進角の最適化を行っていない通常動作時には、所定の目標回転速度に応じた駆動制御信号を出力し、進角制御回路から進角指示情報が入力されたときは、その進角指示情報に応じた駆動制御信号を出力し、進角制御回路は、通常動作時には、予め定められた進角制御情報に対応する進角指示情報を出力し、外部から進角最適化指令情報が入力されたとき、その進角最適化指令情報に基づいて進角指示情報を出力し、最適進角情報が入力されたとき、その最適進角情報に基づいて進角指示情報を出力する。

この発明の他の局面に従うと、電源からの電力供給を受け、駆動制御信号に基づいてモータを駆動するモータ駆動部と、モータ駆動部によりモータに流される駆動電流を電圧値として検出する電流検出回路とを備えるモータの駆動制御装置の制御方法は、所定の目標回転速度に対して、駆動電流の位相の進角が複数通りに変化するように、駆動制御信号を出力する第１の駆動制御ステップと、第１の駆動制御ステップにより出力された駆動制御信号に応じて変化した複数通りの各進角について、電流検出回路により検出された検出電圧のピーク値に応じたＰＷＭ（パルス幅変調）信号を生成する生成ステップと、生成ステップで生成されたＰＷＭ信号に応じて最適進角情報を出力する進角情報出力ステップと、進角情報出力ステップで出力された最適進角情報に応じて、駆動制御信号を出力し、所定の目標回転速度になるようにモータの回転制御を行う第２の駆動制御ステップとを備える。

これらの発明に従うと、進角の最適化を行うとき、複数通りの各進角について検出電圧のピーク値に対応するＰＷＭ信号が生成され、それに応じて最適進角情報が出力される。したがって、簡易な回路構成で適切にモータの進角制御を行うことができ、電流効率の高いモータの駆動制御装置及びモータの駆動制御装置の制御方法を提供することができる。

本発明の実施の形態の１つにおけるモータの駆動制御装置の回路構成を示すブロック図である。 制御回路部の具体的な回路構成例を示すブロック図である。 進角選択回路の具体的な回路構成例を示すブロック図である。 進角最適化時における所定の進角範囲での最適進角値の選択手順を示すフローチャートである。 進角最適化に関する各部の波形の具体例を模式的に示す図である。 進角最適化時における各部での検出結果の具体例を示す表である。

以下、本発明の実施の形態におけるモータの駆動制御装置について説明する。

［実施の形態］

図１は、本発明の実施の形態の１つにおけるモータの駆動制御装置の回路構成を示すブロック図である。

図１に示すように、モータの駆動制御装置１は、モータ２０に例えば正弦波駆動により駆動させるように構成されている。本実施の形態において、モータ２０は、例えば３相のブラシレスモータである。駆動制御装置１は、モータ２０の電機子コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗに周期的に正弦波状の駆動電流を流すことで、モータ２０を回転させる。

モータ２０は、インバータ回路（モータ駆動部の一部）２と、プリドライブ回路（モータ駆動部の一部）３と、制御回路部４とを有している。また、モータ２０には、回転位置検出回路５と、電流検出回路６と、進角制御部７とが設けられている。

インバータ回路２は、プリドライブ回路３とともに、モータ駆動部を構成する。インバータ回路２は、プリドライブ回路３から出力された駆動信号に基づいて、モータ２０が備える電機子コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗに通電する。インバータ回路２は、例えば、直流電源Ｖｃｃの両端に設けられた２つのスイッチ素子の直列回路の対が、電機子コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗの各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）に対してそれぞれ配置されて構成されている。２つのスイッチ素子の各対において、スイッチ素子同士の接続点に、モータ２０の各相の端子が接続されている。

プリドライブ回路３は、制御回路部４による制御に基づいて、インバータ回路２を駆動するための駆動信号を生成し、インバータ回路２に出力する。駆動信号としては、例えば、インバータ回路２の各スイッチ素子に対応するＶｕｕ，Ｖｕｌ，Ｖｖｕ，Ｖｕｌ，Ｖｗｕ，Ｖｗｌの６種類が出力される。これらの駆動信号が出力されることで、それぞれの駆動信号に対応するスイッチ素子がオン、オフ動作を行い、モータの各相に電力を供給する。

回転位置検出回路５は、モータ２０の各相（Ｕ，Ｖ，Ｗ相）に誘起する逆起電圧を検出し、モータ２０のロータの回転位置を示す回転位置信号Ｓｒを制御回路部４に出力する。

制御回路部４は、例えば、マイクロコンピュータ等で構成されている。制御回路部４は、回転位置検出回路５から出力される回転位置信号Ｓｒと、制御回路部４の外部から入力される所定の目標回転速度に応じた回転速度指令信号Ｓｃとに基づいて駆動制御信号Ｓｄをプリドライブ回路３に出力し、モータ２０が所定の目標回転速度になるようにモータ２０の回転制御を行う。すなわち、制御回路部４は、駆動制御信号Ｓｄをモータ駆動部に出力し、モータ２０の回転制御を行う。

電流検出回路６は、モータ２０のＷ相の経路に接続された抵抗素子Ｒｓの両端の電圧を検出する。これにより、電流検出回路６は、モータ２０のＷ相に流れる駆動電流を電圧として検出し、検出電圧信号Ｖｄを出力する。検出電圧信号Ｖｄは、進角制御部７に入力される。

進角制御部７は、電流検出回路６から出力された検出電圧信号Ｖｄに基づいて、モータ２０の駆動電流の進角を選択する。そして、進角制御部７は、選択された進角を含む最適進角信号Ｓｏを制御回路部４に出力する。進角制御部７の具体的な構成については、後述する。

［制御回路部４の説明］

制御回路部４は、上述の通常の動作のほか、モータ２０の駆動電流について、進角の最適化を行う。制御回路部４には、回転速度指令信号Ｓｃ及び回転位置信号Ｓｒのほか、制御回路部４の外部から入力される進角最適化開始信号Ｓｓ（進角最適化指令情報）と、進角制御部７から出力される最適進角信号Ｓｏとが入力される。制御回路部４は、進角の最適化を行うとき、初めに、進角最適化開始信号Ｓｓに基づいた駆動制御信号Ｓｄを出力して、進角の最適化を実行させる。その後、制御回路部４は、進角制御部７から出力された最適進角信号Ｓｏに基づいて駆動制御信号Ｓｄを出力することで、最適化された進角でモータ２０を駆動させる。

図２は、制御回路部４の具体的な回路構成例を示すブロック図である。

図２に示すように、制御回路部４は、駆動制御回路４１と、進角制御回路４２とを備える。制御回路部４は、通常動作時、進角最適化時、進角最適化後のそれぞれにおいて、次のような動作を行う。

通常動作時の制御回路部４の動作は、次のようである。すなわち、進角制御回路４２は、予め定められた進角制御情報に基づいて、進角指示信号（進角指示情報）Ｓａを出力する。駆動制御回路４１は、外部から入力された回転速度指令信号Ｓｃと、進角指示信号Ｓａとに応じて、駆動制御信号Ｓｄをプリドライブ回路３に出力する。なお、制御回路部４には、回転速度指令信号Ｓｃが入力されなくてもよい。この場合、例えば、所定の目標回転速度に応じて駆動制御回路４１が駆動制御信号Ｓｄを出力するようにしてもよい。

進角最適化時の制御回路部４の動作は、次のようである。すなわち、進角制御回路４２は、外部から入力された進角最適化開始信号Ｓｓに基づき、進角指示信号Ｓａを出力する。駆動制御回路４１は、進角指示信号Ｓａに応じた駆動制御信号Ｓｄを出力する。

こうして進角最適化時に出力される駆動制御信号Ｓｄは、所定の目標回転速度に対して、予め設定された進角範囲における複数の進角に対応する信号である。より具体的には、駆動制御信号Ｓｄは、進角が、予め設定された進角範囲において所定の間隔で変化するように（例えば、５°から４０°までの進角範囲で進角が５°毎に変化するように）、変化する信号である。なお、駆動制御信号Ｓｄは、上記のような進角に係る制御情報だけではなく、その他の駆動制御情報を含む信号である。

進角最適化後の制御回路部４の動作は、次のようである。すなわち、進角制御回路４２は、進角制御部７より入力された最適進角信号Ｓｏに基づき、最適化された進角に対応した進角指示信号Ｓａを出力する。これにより、駆動制御回路４１は、最適化された進角に対応した進角指示信号Ｓａに応じた駆動制御信号Ｓｄを出力する。

ここで、進角制御部７から出力される最適進角信号Ｓｏは、進角最適化時に、進角範囲においてモータ２０の駆動電流が最小となった進角値に対応する信号である。したがって、進角最適化後においては、進角指示信号Ｓａに応じて駆動制御信号Ｓｄが出力されることで、モータ２０の駆動電流が最小となる。

［進角制御部７の構成］

図１に示すように、進角制御部７は、ピークホールド回路８と、信号変換回路９と、進角選択回路１０とを有している。

電流検出回路６から出力された検出電圧信号Ｖｄは、ピークホールド回路８に入力される。ピークホールド回路８は、検出電圧信号Ｖｄのピーク値を保持し、それに基づくピーク電圧信号Ｖｐを出力する。

ピークホールド回路８から出力されたピーク電圧信号Ｖｐは、信号変換回路９に入力される。信号変換回路９は、ピーク電圧信号Ｖｐの値に応じたオンデューティのＰＷＭ（パルス幅変調）信号Ｓｐを生成し、出力する。

信号変換回路９から出力されたＰＷＭ信号Ｓｐは、進角選択回路１０に入力される。進角選択回路１０は、ＰＷＭ信号Ｓｐのオン時間をカウントする。そして、進角選択回路１０は、カウント値が最小となるＰＷＭ信号Ｓｐに対応する進角を選択して、最適進角信号Ｓｏを出力する。進角選択回路１０から出力された最適進角信号Ｓｏが、制御回路部４に入力される。

図３は、進角選択回路１０の具体的な回路構成例を示すブロック図である。

図３に示すように、進角選択回路１０は、カウント回路１１と、カウント値比較回路１２と、最適進角情報出力回路１３とを有する。

カウント回路１１は、ＰＷＭ信号Ｓｐのオン時間をカウントし、そのカウント情報を示すカウント値信号Ｓ１を出力する。

カウント回路１１から出力されたカウント値信号Ｓ１は、カウント値比較回路１２に入力される。カウント値比較回路１２は、カウント値信号Ｓ１の比較を行い、その比較結果に基づいて、最小のカウント値を示す情報である最小カウント値信号Ｓ２を出力する。

カウント値比較回路１２から出力された最小カウント値信号Ｓ２は、最適進角情報出力回路１３に入力される。最適進角情報出力回路１３は、最小カウント値信号Ｓ２に基づいて、最適な進角についての情報を示す最適進角信号Ｓｏを出力する。

［進角制御部７の動作説明］

進角最適化が開始されると、進角制御部７は、進角範囲の各進角に対応して、そのときの検出電圧のピーク値に応じたＰＷＭ信号を生成する。このＰＷＭ信号は、検出電圧のピーク値に対応するオンデューティを有している。進角制御部７は、生成したＰＷＭ信号のオン時間が最小となる進角を選択し、選択した進角を含む最適進角信号Ｓｏを制御回路部４に出力する。以下、このような、進角最適化が開始されてから進角制御部７で最適進角信号Ｓｏが出力されるまでの動作について説明する。

図４は、進角最適化時における所定の進角範囲での最適進角値の選択手順を示すフローチャートである。

ステップＳ１０１において、制御回路部４の進角制御回路４２に、回転速度指令信号Ｓｃに対して、外部から進角最適化開始信号Ｓｓが入力される。個々で入力される進角最適化開始信号Ｓｓは、例えば、具体的には、進角最適化開始のためのハイ（Ｈｉｇｈ）信号である。なお、進角最適化開始信号Ｓｓは、進角制御回路４２が進角最適化を開始するように指示する信号であればよく、ハイ（Ｈｉｇｈ）信号に限定されるものではない。進角最適化開始信号Ｓｓが入力されると、ステップＳ１０２の処理に進む。

ステップＳ１０２において、進角制御回路４２は、所定の間隔で進角が変更されるように、進角指示信号Ｓａを出力する。換言すると、進角制御回路４２は、所定の間隔で進角を変更させる制御を行う。

ステップＳ１０３において、駆動制御回路４１は、回転速度指令信号Ｓｃに応じた回転制御情報と進角指示信号Ｓａに対応した進角制御情報とを共に含む駆動制御信号Ｓｄをモータ駆動部のプリドライブ回路３に出力する。これにより、インバータ回路２によって、モータ２０が駆動される。このとき、進角最適化開始信号Ｓｓに応じて、所定の間隔で進角が変更される。電流検出回路６は、各進角に対応した駆動電流を電圧値として検出する。そして、検出電圧信号Ｖｄを進角制御部７のピークホールド回路８に出力し、ステップＳ１０４の処理を行う。

ステップＳ１０４において、ピークホールド回路８は、検出電圧信号Ｖｄのピーク値を保存し、ピーク電圧信号Ｖｐを信号変換回路９に出力する。

ステップＳ１０５において、信号変換回路９は、ピーク電圧信号Ｖｐを、ピーク値に対応するオンデューティのＰＷＭ信号Ｓｐに変換する。信号変換回路９は、ＰＷＭ信号Ｓｐを、進角選択回路１０に出力する。

ステップＳ１０６において、進角選択回路１０のカウント回路１１は、ＰＷＭ信号Ｓｐのオン時間をカウントする。カウント回路１１は、カウント値信号Ｓ１をカウント値比較回路１２に出力する。

ステップＳ１０７において、カウント値比較回路１２は、カウント値信号Ｓ１のカウント値を比較し、そのカウント値のうち最小となるものを選択する。カウント値比較回路１２は、選択したカウント値に対応する最小カウント値信号Ｓ２を最適進角情報出力回路１３に出力する。

ステップＳ１０８において、最適進角情報出力回路１３は、最小カウント値信号Ｓ２に対応する進角を指示するための最適進角信号Ｓｏを出力する。最適進角信号Ｓｏが出力されると、処理が終了する。

図５は、進角最適化に関する各部の波形の具体例を模式的に示す図である。

図５において、（ａ）は進角最適化時の検出電圧信号Ｖｄ、（ｂ）は進角最適化時のピーク電圧信号Ｖｐ、（ｃ）は進角最適化時のＰＷＭ信号Ｓｐをそれぞれ示す。（ａ）から（ｃ）の各時刻（横軸）は、互いに対応している。また、（ｄ）は、進角最適化後の検出電圧信号Ｖｄを示す。

なお、本例では、進角最適化時に、進角範囲が５°から４０°までとなり、所定間隔が５°となるように予め設定されている。すなわち、進角最適化時において、進角が、検出電圧信号Ｖｄの１周期毎に、５°，１０°，１５°，…，４０°と複数通りに変化する。

図５（ａ）に示されるように、検出電圧信号Ｖｄは正弦波である。本例では、検出電圧信号Ｖｄのピーク値は、進角が変化すると変化し、進角に応じて異なっている。

図５（ｂ）に示されるように、ピーク電圧信号Ｖｐは、各進角における正弦波のピーク値Ｖｐ５（進角＝５°），Ｖｐ１０（進角＝１０°），Ｖｐ１５（進角＝１５°），…，Ｖｐ４０（進角＝４０°）を示す信号となる。

図５（ｃ）に示されるように、ＰＷＭ信号Ｓｐは、各ピーク値Ｖｐ５，Ｖｐ１０，Ｖｐ１５，…，Ｖｐ４０に応じたオンデューティＤｔ５，Ｄｔ１０，Ｄｔ１５，…，Ｄｔ４０のＰＷＭ信号となる。

このようなＰＷＭ信号Ｓｐのオン時間が、複数通りの進角のそれぞれについてカウントされると、本例では、進角が１５°であるとき、カウント値が最も小さくなる。すなわち、このカウント値が最小カウント値として選択され、それに応じて最適進角信号Ｓｏが出力される。

進角最適化後には、制御回路部４が最適進角信号Ｓｏに応じて制御を行う。これにより、図５（ｄ）に示されるように、進角最適化後の検出電圧信号Ｖｄは、進角が１５°であるときの信号すなわちピーク値がＶｐ１５となる信号となる。換言すると、進角最適化後においては、モータ２０の駆動電流が最小となる。

図６は、進角最適化時における各部での検出結果の具体例を示す表である。

図６に示す例においても、図５と同様に、進角最適化時に、進角範囲が５°から４０°までとなり、所定間隔が５°となるように予め設定されている。

図６においては、進角の値と、ピーク電圧信号Ｖｐの値と、ＰＷＭ信号ＳｐのオンデューティＤｔと、カウント値とが示されている。ここで、進角が１５°であるときと２０°であるときとに、検出電圧信号Ｖｄが最小値である８Ｖとなり、カウント値は８０となる。本実施の形態では、このような場合は、例えば、進角が小さい方が選択される。すなわち、最終的には、進角１５°が最適進角として選択され、最適進角信号Ｓｏとして進角制御部７から出力される。

［実施の形態における効果］

以上説明したように、本実施の形態では、デジタル化（Ａ／Ｄ変換）を行うことなく、最適進角情報をデジタル回路で構成された制御回路部４にフィードバックすることができる。したがって、モータ２０の駆動制御装置１は、Ａ／Ｄコンバータを用いない（デジタル変換処理をしない）簡易な回路構成でありながら、モータ２０の回転速度及び負荷の大きさに応じた、電流効率の高い最適な進角制御を行うことができる。

Ａ／Ｄコンバータが不要なため、駆動制御装置１の回路面積や容積を小さくすることができる。また、Ａ／Ｄコンバータが不要であるため、駆動制御装置１の部品コストを低減できる。

［その他］

進角最適化時において、予め設定される進角範囲と変更する進角の間隔とは、それぞれ、適宜適切に設定されるものであって、本実施形態に限定されるものではない。また、進角値の変更手順も特に限定されるものではなく、低い進角から増大させる手順に限られない。例えば、高い進角から順に下がるように進角が変更されてもよいし、その他の態様で進角が変更されてもよい。

制御回路部及び進角選択回路は、それぞれ、図２や図３で示されるような回路構成に限定されない。本発明の目的にあうように構成された、様々な回路構成が適用できる。

進角選択回路において、最小カウント値の選択方法は特に限定されないものであり、適宜、設定することができる。例えば、変更される各進角に対して、入力されるカウント値を時系列で比較して、カウント値が小さくなれば、その小さいカウント値をその都度残していくようにして最小カウント値を選択するようにしてもよい。また、各進角に対するカウント値を一度すべて保存しておき、その中から最小カウント値をバッチ処理等で抽出するようにしてもよい。

図４に示したフローチャートは具体例であって、このフローチャートに限定されるものではない。例えば、各ステップ間に、他の処理が挿入されていてもよい。

本実施の形態においては、通常動作、進角最適化時の動作、進角最適化後の最適進角動作について説明したが、最適進角動作から通常動作に移行することについては、特に限定するものではない。例えば、最適進角動作と通常動作との切替を行う場合、本実施の形態の進角最適化開始信号Ｓｓの信号線を流用して、オンパルス（特定時間だけＨｉｇｈレベルとなる信号）が入力されるたびに相互に動作を切替えるようにしてもよい。また、進角最適化開始信号Ｓｓの信号線（進角最適化開始のための信号線）とは別に、通常動作を指示する信号線を設け、その信号線を通じて信号の入力が行われたときに、相互に動作を切り替えるようにしてもよい。

進角最適化の実行タイミングは、特に限定されるものではない。目標回転速度に対する通常動作の開始前に進角最適化が実行されてもよいし、通常動作が開始された後に進角最適化が実行されてもよい。また、定期的に進角最適化を行うようにしてもよい。必要に応じたタイミングなど、任意のタイミングで進角最適化を行うようにすればよい。

通常動作時の進角設定方法は、特に限定されない。例えば、固定進角設定による方法や、回転速度に応じた方法を用いることができる。固定進角設定では、例えば、低速回転範囲では進角が１０°となるようにし、高速回転範囲では進角が２０°となるようにするなど、目標回転速度範囲で適宜設定するようにしてもよい。また、回転速度に応じた方法では、例えば、５００Ｈｚで駆動されるときには進角が５°となるようにし、１０００Ｈｚで駆動されるときには進角が１０°となるようにするなど、目標回転速度毎に設定するようにしてもよい。

回転位置の検出方法は、上記の実施の形態のようなセンサレス方式に限定されず、回転センサなどを用いた方法であってもよい。例えば、回転センサの一例として、ロータの回転位置を検出する複数のホールセンサを含み、複数のホールセンサのそれぞれの検出信号に同期したパルス信号を生成して制御回路部に出力する回転位置検出器を構成するようにしてもよい。

駆動制御装置は、少なくともその一部が集積回路（ＩＣ）とされていてもよい。駆動制御装置の各構成要素は、少なくともその一部がハードウェアによる処理ではなく、ソフトウェアによる処理であってもよい。

本実施の形態のモータの駆動制御装置により駆動されるモータは、３相のブラシレスモータに限られず、他の種類のモータであってもよい。モータの相数は、３相でなくてもよく、総数は２相以上であれば、本発明の駆動制御装置の構成を適用可能である。

本発明は、正弦波駆動方式によりモータを駆動するモータの駆動制御装置に限られず、例えば矩形波駆動方式によりモータを駆動するモータの駆動制御装置に適用してもよい。

上述の実施の形態における処理の一部又は全部が、ソフトウェアによって行われるようにしても、ハードウェア回路を用いて行われるようにしてもよい。

上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 駆動制御装置
２ インバータ回路（モータ駆動部の一部）
３ プリドライブ回路（モータ駆動部の一部）
４ 制御回路部
５ 回転位置検出回路
６ 電流検出回路
７ 進角制御部
８ ピークホールド回路
９ 信号変換回路
１０ 進角選択回路
１１ カウント回路
１２ カウント値比較回路
１３ 最適進角情報出力回路
２０ モータ
Ｓａ 進角指示信号（進角指示情報）
Ｓｃ 回転速度指令信号
Ｓｄ 駆動制御信号
Ｓｏ 最適進角信号（最適進角情報）
Ｓｐ ＰＷＭ信号
Ｓｓ 進角最適化開始信号（進角最適化指令情報の一例；指令の一例）
Ｓ１ カウント値信号（カウント情報）
Ｓ２ 最小カウント値信号（最小カウント値情報）
Ｖｄ 検出電圧信号（検出電圧）
Ｖｐ ピーク電圧信号（ピーク値）

Claims (10)

1. 電源からの電力供給を受け、駆動制御信号に基づいてモータを駆動するモータ駆動部と、
   前記モータ駆動部に前記駆動制御信号を出力して、所定の目標回転速度になるように前記モータの回転制御を行うとともに、前記駆動電流の位相の進角の最適化を行う制御回路部と、
   前記モータ駆動部により前記モータに流される駆動電流を電圧値として検出する電流検出回路と、
   前記制御回路部が前記進角の最適化を行うとき、前記電流検出回路の検出結果に応じて最適進角情報を出力する進角制御部とを備え、
   前記制御回路部は、前記進角の最適化を行うとき、前記所定の目標回転速度に対して、前記進角が複数通りに変化するように、前記駆動制御信号を出力し、
   前記進角制御部は、前記駆動制御信号に応じて変化した前記複数通りの各進角について、前記電流検出回路により検出された検出電圧のピーク値に応じて生成したＰＷＭ（パルス幅変調）信号にしたがって前記最適進角情報を出力し、
   前記制御回路部は、前記進角制御部から出力される前記最適進角情報に応じて前記駆動制御信号を出力する、モータの駆動制御装置。
2. 前記進角の最適化が行われるときに前記制御回路部が出力する前記駆動制御信号は、前記進角の制御情報を含む、請求項１に記載のモータの駆動制御装置。
3. 前記制御回路部は、前記進角の最適化を行うとき、前記所定の目標回転速度に対して、所定の範囲内において所定の間隔で前記進角が複数通りに変化するように、前記駆動制御信号を出力する、請求項１又は２に記載のモータの駆動制御装置。
4. 前記最適進角情報は、前記複数通りの進角のうち、前記モータの駆動電流が最も小さくなる進角についての情報を含む、請求項１から３のいずれか１つに記載のモータの駆動制御装置。
5. 前記ＰＷＭ信号は、前記検出電圧のピーク値に応じたオンデューティの信号であり、
   前記最適進角情報は、前記複数通りの進角のうち前記ＰＷＭ信号のオン時間が最小となる進角についての情報を含む、請求項１から４のいずれか１つに記載のモータの駆動制御装置。
6. 前記制御回路部は、外部から所定の指令が入力されたときに、前記進角の最適化動作を行う、請求項１から５のいずれか１つに記載のモータの駆動制御装置。
7. 前記進角制御部は、
   前記検出電圧のピーク値を保持するピークホールド回路と、
   前記ピークホールド回路により保持されたピーク値に応じたオンデューティのＰＷＭ信号を生成する信号変換回路と、
   前記信号変換回路により生成されたＰＷＭ信号のオン時間が最小となる進角を選択して前記最適進角情報を出力する進角選択回路とを有する、請求項１から６のいずれか１つに記載のモータの駆動制御装置。
8. 前記進角選択回路は、
   前記ＰＷＭ信号のオン時間を計数してカウント情報を出力するカウント回路と、
   前記カウント回路から出力されたカウント情報の比較結果に基づいて最小カウント値情報を出力するカウント値比較回路と、
   前記カウント値比較回路から出力された最小カウント値情報に基づいて前記最適進角情報を出力する最適進角情報出力回路とを有する、請求項７に記載のモータの駆動制御装置。
9. 前記制御回路部は、
   前記駆動制御信号を出力する駆動制御回路と、
   前記駆動制御回路に進角制御情報を出力する進角制御回路とを有し、
   前記駆動制御回路は、
   前記進角の最適化を行っていない通常動作時には、前記所定の目標回転速度に応じた駆動制御信号を出力し、
   前記進角制御回路から前記進角指示情報が入力されたときは、その進角指示情報に応じた駆動制御信号を出力し、
   前記進角制御回路は、
   前記通常動作時には、予め定められた進角制御情報に対応する前記進角指示情報を出力し、
   外部から進角最適化指令情報が入力されたとき、その進角最適化指令情報に基づいて前記進角指示情報を出力し、
   前記最適進角情報が入力されたとき、その最適進角情報に基づいて前記進角指示情報を出力する、請求項１から８のいずれか１つに記載のモータの駆動制御装置。
10. 電源からの電力供給を受け、駆動制御信号に基づいてモータを駆動するモータ駆動部と、
    前記モータ駆動部により前記モータに流される駆動電流を電圧値として検出する電流検出回路とを備えるモータの駆動制御装置の制御方法であって、
    所定の目標回転速度に対して、前記駆動電流の位相の進角が複数通りに変化するように、前記駆動制御信号を出力する第１の駆動制御ステップと、
    前記第１の駆動制御ステップにより出力された駆動制御信号に応じて変化した前記複数通りの各進角について、前記電流検出回路により検出された検出電圧のピーク値に応じたＰＷＭ（パルス幅変調）信号を生成する生成ステップと、
    前記生成ステップで生成されたＰＷＭ信号に応じて最適進角情報を出力する進角情報出力ステップと、
    前記進角情報出力ステップで出力された最適進角情報に応じて、前記駆動制御信号を出力し、前記所定の目標回転速度になるように前記モータの回転制御を行う第２の駆動制御ステップとを備える、モータの駆動制御装置の制御方法。

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