JP2015142458A - モータ駆動制御装置及びモータ駆動制御装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡素な構成であって、回転停止時の惰性回転中に回生電流がモータの駆動回路に流れることを回避できるモータ駆動制御装置を提供する。
【解決手段】モータ駆動制御装置１は、モータ駆動部２と、モータ２０とモータ駆動部２の出力端との間に配置された切替回路部４と、制御回路部３とを有している。切替回路部４は、制御回路部３から出力された経路切替信号Ｓｅｕ，Ｓｅｖ，Ｓｅｗに応じて、モータ２０の各相のコイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗについて、コイルと出力端とを接続する第１の電流経路Ｌ１と、コイルとグランドとを接続する第２の電流経路Ｌ２とを切り替える。モータ２０の定常駆動時には、各相のコイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗについての第１の電流経路Ｌ１が導通状態とされ、モータ２０の回転を停止させるときには、直前に通電していたコイルについて、第１の電流経路Ｌ１が遮断され、かつ、第２の電流経路Ｌ２が導通状態にされる。
【選択図】図２

Description

この発明は、モータ駆動制御装置及びモータ駆動制御装置の制御方法に関し、特に、モータの全相の駆動をオフにしてモータの駆動を停止するモータ駆動制御装置及びモータ駆動制御装置の制御方法に関する。

モータ駆動制御装置によるモータ（例えば、ファンモータや扇風機用のモータとして使用されるブラシレスＤＣモータなど）の回転速度の制御方式として、外部から指令信号を入力し、モータの回転速度がその指令信号に応じたものになるように制御を行うものがある。指令信号としては、例えば、クロック信号が挙げられる。クロック信号を指令信号として用いる場合には、クロック信号とモータの回転数信号とを比較し、クロック信号と回転数信号とが同じになるようにモータの速度指令値を制御することで、モータの回転速度の制御が行われる。

このようなモータの駆動制御装置は、クロック信号が停止されると、一般に、クロック信号の停止に合わせて全相の駆動をオフにするフリーラン停止方法によって、モータを停止させる。しかしながら、このような停止方法では、モータの惰性回転中に回生電流が流れる。回生電流が流れると、回生電流の電源ラインへの逆流によって電源電圧が急上昇したり、回生による騒音（異音）が発生したりするという問題がある。

このような問題に関して、下記特許文献１には、回生電流の電源ラインへの逆流を止め、電源電圧の上昇を回避するようにしたブラシレスモータ駆動回路が開示されている。特許文献１のブラシレスモータ駆動回路は、駆動コイルの駆動電流が所定値を超えると電源側出力トランジスタとグランド側出力トランジスタのいずれか一方をオフとしたとき、電源ラインへ逆流しようとする回生電流を過電圧検出回路によって検出し、検出した回生電流を回生電流通電素子に流すことで回生電流の逆流を回避するように構成されている。

特開２００３−１３４８７８号公報

しかしながら、上述の特許文献１に記載されているような装置においては、次のような問題がある。

すなわち、回生電流を検出するために過電圧検出回路を用いることが必要であるため、モータ駆動制御装置の回路規模が大きくなり、コストアップにつながる。

また、回生電流が発生してからその回生電流を検出して対策動作を行うものであるため、回生発生時の電源電圧の急上昇や、騒音（異音）の発生を防ぐことができない。

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、簡素な構成であって、回転停止時の惰性回転中に回生電流がモータの駆動回路に流れることを回避できるモータ駆動制御装置及びモータ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、モータ駆動制御装置は、モータの各相のコイルに駆動信号を出力してモータを駆動させるモータ駆動部と、モータとモータ駆動部の出力端との間に配置された切替回路部と、モータ駆動部を制御するための駆動制御信号と、切替回路部を制御するための経路切替信号とを出力する制御回路部とを備え、切替回路部は、制御回路部から出力された経路切替信号に応じて、モータの各相のコイルについて、コイルと出力端とを接続する第１の電流経路と、出力端を経由せずにコイルとグランドとを接続する第２の電流経路とを切り替えるように構成されており、制御回路部は、モータの定常駆動時には、切替回路部にモータの各相のコイルについての第１の電流経路を導通状態にさせ、モータの回転を停止させるときには、コイルのうち直前に通電していたコイルについて、切替回路部に、第１の電流経路を遮断させ、かつ、第２の電流経路を導通状態にさせる。

好ましくは、制御回路部は、モータの回転を停止させるとき、コイルのうち直前に通電していたコイルのうち１相について、切替回路部に第１の電流経路を遮断させるとともに第２の電流経路を導通状態にさせる。

好ましくは、制御回路部は、モータの回転を停止させるとき、切替回路部に第１の電流経路を遮断させるとともに第２の電流経路を導通状態にさせ、それと同時かそれより後に、モータ駆動部からの駆動信号の出力を停止させる。

好ましくは、切替回路部は、モータの各相のコイルにそれぞれ対応するように、モータの各相のコイルと出力端との間にそれぞれ配置された複数の選択回路を有する。

好ましくは、選択回路は、モータの定常駆動時には、経路切替信号に応じてオン状態となることで第１の電流経路を導通状態にする第１のスイッチ素子と、モータの回転が停止されるときには、経路切替信号に応じてオン状態となることで第２の電流経路を導通状態にする第２のスイッチ素子とを有する。

好ましくは、制御回路部は、入力された目標回転数の指令情報とモータの回転数検出情報とに基づいて、駆動制御信号を出力し、モータの駆動中に指令情報の制御回路部への入力が停止されたとき、モータの回転を停止させる制御を行う。

好ましくは、モータ駆動制御装置は、その全部又は一部が集積回路装置としてパッケージ化されている。

この発明の他の局面に従うと、モータの各相のコイルに駆動信号を出力してモータを駆動させるモータ駆動部と、モータとモータ駆動部の出力端との間に配置された切替回路部と、モータ駆動部を制御するための駆動制御信号と、切替回路部を制御するための経路切替信号とを出力する制御回路部とを備えるモータ駆動制御装置の制御方法において、切替回路部は、制御回路部から出力された経路切替信号に応じて、モータの各相のコイルについて、コイルと出力端とを接続する第１の電流経路と、出力端を経由せずにコイルとグランドとを接続する第２の電流経路とを切り替え可能に構成されており、モータ駆動制御装置の制御方法は、モータの定常駆動時に、切替回路部にモータの各相のコイルについての第１の電流経路を導通状態にさせる通電ステップと、通電ステップによりモータが定常駆動している場合において、モータの回転を停止させるとき、コイルのうち直前に通電していたコイルについて、切替回路部に、第１の電流経路を遮断させ、かつ、第２の電流経路を導通状態にさせる電流回生ステップと、電流回生ステップの後、モータの駆動を停止させる駆動停止ステップとを備える。

これらの発明に従うと、モータの回転を停止させるときには、コイルのうち直前に通電していたコイルについて、切替回路部によって、第１の電流経路が遮断され、かつ、出力端を経由せずにコイルとグランドとを接続する第２の電流経路が導通状態とされる。したがって、簡素な構成であって、回転停止時の惰性回転中に回生電流がモータの駆動回路に流れることを回避できるモータ駆動制御装置及びモータ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つにおけるモータ駆動制御装置の回路構成を示すブロック図である。 選択回路の回路構成について説明する図である。 切替回路部の動作を説明する図である。 制御回路部と切替回路部との動作例を説明するフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態におけるモータ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に示されるように、モータ駆動制御装置１は、モータ２０を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。モータ駆動制御装置１は、ロータの回転位置信号に基づいて、モータ２０の電機子コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗ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。本実施の形態において、ロータの回転位置信号は、ホール（ＨＡＬＬ）素子の出力信号から、ロータの回転位置を推定した信号である（不図示）。

モータ駆動制御装置１は、インバータ回路２ａ及びプリドライブ回路２ｂを有するモータ駆動部２と、制御回路部３と、切替回路部４とを有している。なお、図１に示されているモータ駆動制御装置１の構成要素は、全体の一部であり、モータ駆動制御装置１は、図１に示されたものに加えて、他の構成要素を有していてもよい。

本実施の形態において、モータ駆動制御装置１は、その全部がパッケージ化された集積回路装置（ＩＣ）である。なお、モータ駆動制御装置１の一部が１つの集積回路装置としてパッケージ化されていてもよいし、他の装置と一緒にモータ駆動制御装置１の全部又は一部がパッケージ化されて１つの集積回路装置が構成されていてもよい。

インバータ回路２ａは、プリドライブ回路２ｂとともに、モータ駆動部２を構成する。インバータ回路２ａは、プリドライブ回路２ｂから出力された出力信号に基づいてモータ２０に駆動信号を出力し、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２ａ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（スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２の対、スイッチ素子Ｑ３，Ｑ４の対、及びスイッチ素子Ｑ５，Ｑ６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が出力端となり、その出力端に、モータ２０の各相のコイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗに接続されている端子が接続されている。具体的には、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２同士の接続点が、Ｕ相のコイルＬｕの端子に通じる出力端である。スイッチ素子Ｑ３，Ｑ４同士の接続点が、Ｖ相のコイルＬｖの端子に通じる出力端である。スイッチ素子Ｑ５，Ｑ６同士の接続点が、Ｗ相のコイルＬｗの端子に通じる出力端である。

プリドライブ回路２ｂは、制御回路部３による制御に基づいて、インバータ回路２ａを駆動するための出力信号を生成し、インバータ回路２ａに出力する。出力信号としては、例えば、インバータ回路２ａのスイッチ素子Ｑ１〜Ｑ６のそれぞれに対応するＶｕｕ，Ｖｕｌ，Ｖｖｕ，Ｖｖｌ，Ｖｗｕ，Ｖｗｌの６種類が出力される。すなわち、スイッチ素子Ｑ１には、出力信号Ｖｕｕが出力される。スイッチ素子Ｑ２には、出力信号Ｖｕｌが出力される。スイッチ素子Ｑ３には、出力信号Ｖｖｕが出力される。スイッチ素子Ｑ４には、出力信号Ｖｖｌが出力される。スイッチ素子Ｑ５には、出力信号Ｖｗｕが出力される。スイッチ素子Ｑ６には、出力信号Ｖｗｌが出力される。これらの出力信号が出力されることで、それぞれの出力信号に対応するスイッチ素子Ｑ１〜Ｑ６がオン、オフ動作を行い、モータ２０に駆動信号が出力されてモータ２０の各相のコイルに電力が供給される。モータ２０の回転を停止させるときには、スイッチ素子Ｑ１〜Ｑ６はいずれもオフにされ、モータ２０の全相の駆動がオフとされる。

本実施の形態において、制御回路部３には、回転数信号（回転数検出情報の一例）Ｓｒと、クロック信号（目標回転数の指令情報の一例）Ｓｃと、スタート信号Ｓｓとが入力される。

回転数信号Ｓｒは、モータ２０から制御回路部３に入力される。回転数信号Ｓｒは、例えば、モータ２０のロータの回転に対応するＦＧ信号である。すなわち、回転数信号Ｓｒは、モータ２０の回転数の検出結果を示す回転数情報である。ＦＧ信号は、ロータの側にある基板に設けたコイルパターンを用いて生成される信号（パターンＦＧ）であってもよいし、モータ２０に配置されたホール（ＨＡＬＬ）素子の出力を用いて生成される信号（ホールＦＧ）であってもよい。なお、モータ２０の各相（Ｕ，Ｖ，Ｗ相）に誘起する逆起電圧を検出する回転位置検出回路を設け、検出された逆起電圧に基づき、モータ２０のロータの回転位置と回転数とを検出するようにしてもよいし、モータの回転数や回転位置を検出するエンコーダなどのセンサ信号を用いてもよい。

クロック信号Ｓｃは、例えば、制御回路部３の外部から入力される。クロック信号Ｓｃは、モータ２０の回転数に関する信号であって、例えば、モータ２０の目標回転速度に対応する周波数の信号である。換言すると、クロック信号Ｓｃは、モータ２０の目標回転速度を指定する指令情報である。なお、目標回転数の指令情報は、クロック信号に限定されず、ＰＷＭ（パルス幅変調）信号であってもよい。

スタート信号Ｓｓは、例えば、制御回路部３の外部から入力される。スタート信号Ｓｓは、モータ２０の駆動制御を行うか、駆動制御を行わないスタンバイ状態となるかを設定するための信号である。

制御回路部３は、例えば、マイクロコンピュータやデジタル回路等で構成されている。制御回路部３は、回転数信号Ｓｒと、クロック信号Ｓｃと、スタート信号Ｓｓと、回転位置信号とに基づいて、駆動制御信号Ｓｄをプリドライブ回路２ｂに出力する。制御回路部３は、駆動制御信号Ｓｄを出力することで、モータ２０がクロック信号Ｓｃに対応する回転数で回転するようにモータ２０の回転制御を行う。すなわち、制御回路部３は、モータ２０を駆動させるための駆動制御信号Ｓｄをモータ駆動部２に出力し、モータ２０の回転制御を行う。モータ駆動部２は、駆動制御信号Ｓｄに基づいて、モータ２０に駆動信号を出力してモータ２０を駆動させる。

本実施の形態において、制御回路部３は、切替回路部４を制御するための経路切替信号Ｓｅｕ，Ｓｅｖ，Ｓｅｗを切替回路部４に出力する。これらの経路切替信号Ｓｅｕ，Ｓｅｖ，Ｓｅｗは、例えばハイ（Ｈｉｇｈ）とロー（Ｌｏｗ）の２値の信号であり、モータ２０の駆動を停止させる動作に連動して適宜ハイとローとを切り替えて出力される。

切替回路部４は、モータ２０とモータ駆動部２の出力端との間に配置されている。本実施の形態において、切替回路部４は、モータ２０の各相のコイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗにそれぞれ対応する、合計３つの選択回路４ｕ，４ｖ，４ｗを有している。

選択回路４ｕは、Ｕ相に対応するものであり、コイルＬｕと、それに対応するモータ駆動部２の出力端（スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２の接続点）との間に配置されている。選択回路４ｖは、Ｖ相に対応するものであり、コイルＬｖと、それに対応するモータ駆動部２の出力端（スイッチ素子Ｑ３，Ｑ４の接続点）との間に配置されている。選択回路４ｗは、Ｗ相に対応するものであり、コイルＬｗと、それに対応するモータ駆動部２の出力端（スイッチ素子Ｑ５，Ｑ６の接続点）との間に配置されている。

選択回路４ｕには経路切替信号Ｓｅｕが、選択回路４ｖには経路切替信号Ｓｅｖが、選択回路４ｗには経路切替信号Ｓｅｗが、それぞれ入力される。切替回路部４は、制御回路部３から出力された経路切替信号Ｓｅｕ，Ｓｅｖ，Ｓｅｗに応じて各選択回路４ｕ，４ｖ，４ｗが動作することで、モータ２０の各相のコイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗについて、コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗと出力端とを接続する第１の電流経路と、出力端を経由せずにコイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗとグランドとを接続する第２の電流経路とを切り替えるように構成されている。

［選択回路４ｕ，４ｖ，４ｗの構成］

選択回路４ｕ，４ｖ，４ｗは、それぞれ、互いに同様の構成を有している。以下、選択回路４ｕ，４ｖ，４ｗを代表して、選択回路４ｖの構成及び動作について説明する。

図２は、選択回路４ｖの回路構成について説明する図である。

図２に示されるように、選択回路４ｖは、第１のスイッチ素子Ｑ７と、第２のスイッチ素子Ｑ８と、抵抗素子Ｒ１と、反転回路４１とを含んでいる。選択回路４ｖには、制御回路部３から出力された経路切替信号Ｓｅｖが入力される。

第１のスイッチ素子Ｑ７は、例えば電界効果トランジスタである。第１のスイッチ素子Ｑ７は、モータ駆動部２の出力端とコイルＬｖとを結ぶ第１の電流経路Ｌ１に配置されている。第１のスイッチ素子Ｑ７のドレインは出力端に、ソースはコイルＬｖに、それぞれ接続されている。

第２のスイッチ素子Ｑ８は、例えば電界効果トランジスタである。第２のスイッチ素子Ｑ８は、コイルＬｖとグランドＬｖとを接続する第２の電流経路Ｌ２に配置されている。第２のスイッチ素子Ｑ８のドレインはコイルＬｖに接続されている。また、第２のスイッチ素子Ｑ８のソースは、抵抗素子Ｒ１を介して、グランドに接続されている（接地されている。）。

反転回路４１は、信号の論理を反転する論理回路である。反転回路４１の出力端は、第２のスイッチ素子Ｑ８のゲートに接続されている。

経路切替信号Ｓｅｖは、第１のスイッチ素子Ｑ７のゲートと、反転回路４１の入力端とのそれぞれに入力される。第１のスイッチ素子Ｑ７は、経路切替信号Ｓｅｖに応じてオン状態となることで第１の電流経路Ｌ１を導通状態にする。また、第２のスイッチ素子Ｑ８は、経路切替信号Ｓｅｖに応じてオン状態となることで第２の電流経路Ｌ２を導通状態にする。

反転回路４１が設けられていることにより、第１のスイッチ素子Ｑ１のゲートと第２のスイッチ素子Ｑ２のゲートとには、互い違いの信号が入力される。これにより、選択回路４ｖは、経路切替信号Ｓｅｖに応じて、第１の電流経路Ｌ１のみが導通状態になるか、第２の電流経路Ｌ２のみが導通状態になるか、の２通りの状態のうちいずれか一方を取る。

すなわち、経路切替信号Ｓｅｖがハイであるときには、第１のスイッチ素子Ｑ７がオンになり、第２のスイッチ素子Ｑ８がオフになる。これにより、第１の電流経路Ｌ１が導通状態になり、このとき第２の電流経路Ｌ２は非導通状態になる。

他方、経路切替信号Ｓｅｖがローであるときには、第２のスイッチ素子Ｑ８がオンになり、第１のスイッチ素子Ｑ７がオフになる。これにより、第２の電流経路Ｌ２が導通状態になり、このとき第１の電流経路Ｌ１は非導通状態になる。

［切替回路部４の動作の説明］

本実施の形態において、切替回路部４は、制御回路部３の制御に基づいて、以下の動作を行う。制御回路部３は、モータ２０の駆動に連動して経路切替信号Ｓｅｕ，Ｓｅｖ，Ｓｅｗを出力することで、切替回路部４を制御する。切替回路部４は、モータ２０の定常駆動時には、各相の第１の電流経路Ｌ１を導通状態にする。また、切替回路部４は、モータ２０の回転が停止されるときには、モータ２０の各相のうち回転の停止動作が行われる直前の通電状態に対応する相について、第１の電流経路Ｌ１を遮断して第２の電流経路Ｌ２を導通状態にする。このとき、各相の選択回路４ｕ，４ｖ，４ｗのうち１つが、他の２つとは異なる動作を行うように制御される。

図３は、切替回路部４の動作を説明する図である。

以下では、図３を参照して、モータ２０の回転が停止されるときに、選択回路４ｖが他の選択回路４ｕ，４ｗとは異なる動作を行う場合の例を説明する。

モータ２０の定常駆動時には、Ｖ相コイルＬｖと、Ｖ相コイルＬｖに駆動信号を出力するインバータ回路２ａの出力端との間に駆動電流ＩＬを通電させる。このとき、経路切替信号Ｓｅｖ（経路切替指令）はハイレベルであり、切替回路部４の第１のスイッチ素子Ｑ７はオン、第２のスイッチ素子Ｑ８がオフの状態となる。

駆動電流ＩＬの電流経路は、ラインＫ１（スイッチ素子Ｑ１、Ｕ相コイルＬｕ、Ｖ相コイルＬｖを順に経由）とラインＫ２（第１のスイッチ素子Ｑ７からスイッチ素子Ｑ３とスイッチ素子Ｑ４との接続点を経由）とを通る経路となる。なお、それ以降の電流経路は、モータ２０の回転に連動して送信される駆動制御信号Ｓｄに基づいて出力される出力信号Ｖｖｕ，Ｖｖｌに応じて周期的に変更される。

ここで、クロック信号Ｓｃの制御回路部３への入力が停止されたとき（すなわちモータ２０の駆動停止命令が出されたとき）には、モータ２０の駆動が停止される。このとき、例えば駆動停止直前に駆動電流ＩＬが電機子コイルＬｕ，Ｌｖを流れていれば、切替回路部４は、制御回路部３の制御に基づいて、Ｖ相コイルＬｖとＶ相コイルＬｖに駆動信号を出力するインバータ回路２ａの出力端との間の第１の電流経路Ｌ１の通電を遮断し、Ｖ相コイルＬｖとグランド間の第２の電流経路Ｌ２を通電させる。

このとき、経路切替信号Ｓｅｖはローレベルとなり、第１のスイッチ素子Ｑ７がオフ、スイッチ素子Ｑ８がオンの状態となる。そうすると、駆動電流ＩＬの電流経路は、ラインＫ１とラインＫ３（第２のスイッチ素子Ｑ８、抵抗素子Ｒ１、グランドを順に経由）とを通る経路となる。

このようにモータ２０の回転を停止させるとき、制御回路部３は、１つのコイルについて切替回路部４により第２の電流経路Ｌ２を導通状態にさせるのに連動して、モータ２０の駆動を停止させる。すなわち、制御回路部３は、経路切替信号Ｓｅｖをローレベルに変更するのと同時に、駆動制御信号Ｓｄによりモータ駆動部２からの駆動信号の出力を停止させる。なお、制御回路部３は、切替回路部４により第２の電流経路Ｌ２を導通状態にさせた後で、モータ駆動部２からの駆動信号の出力を停止させてもよい。例えば、切替回路部４により第２の電流経路Ｌ２が導通状態となってから所定時間後にモータ駆動部２からの駆動信号の出力を停止させるようにしてもよい。これにより、第２の電流経路Ｌ２の導通状態を確立させてからモータ２０のフリーランを開始することができる。

なお、このとき、Ｖ相以外のＵ相やＷ相の選択回路４ｕ，４ｗに入力される経路切替信号Ｓｅｕ，Ｓｅｗは、ハイレベルのままとされる。すなわち、すべての経路切替信号Ｓｅｕ，Ｓｅｖ，Ｓｅｗをローレベルとすると、ショートブレーキの状態となってモータ２０が急停止してしまうため、羽根が大きく負荷が重い扇風機などでは、急停止によって大きな振動が生じることがある。これに対して、駆動停止時に駆動停止直前に流れていたコイルに応じて１相のコイルについてのみ第２の電流経路Ｌ２に切り替えてコイルからグランドに通電させることで、振動等が生じないように、モータ２０を惰性回転させながら徐々に停止させることができる（フリーラン停止）。

なお、フリーラン停止時において、駆動停止直前にコイルＬｖ，Ｌｗを電流が流れていたときには、例えば選択回路４ｗによりコイルＬｗについて第２の電流経路Ｌ２に切り替えてグランドに通電させればよい。駆動停止直前にコイルＬｗ，Ｌｕを電流が流れていたときには、例えば選択回路４ｕによりコイルＬｕについて第２の電流経路Ｌ２に切り替えてグランドに通電させればよい。

図４は、制御回路部３と切替回路部４との動作例を説明するフローチャートである。

図４に示されるように、ステップＳ１において、モータ２０は、定常駆動を行う。このとき、制御回路部３は、入力されるクロック信号Ｓｃに基づいて、プリドライブ回路２ｂに駆動制御信号Ｓｄを出力するとともに、切替回路部４にハイレベルの経路切替信号Ｓｅｕ，Ｓｅｖ，Ｓｅｗを出力する。各選択回路４ｕ，４ｖ，４ｗでは、経路切替信号Ｓｅｕ，Ｓｅｖ，Ｓｅｗに基づいて、第１のスイッチ素子Ｑ７がオン、第２のスイッチ素子Ｑ８がオフとなり、上述のラインＫ２すなわち第１の電流経路Ｌ１が電流経路となるように動作する。

ステップＳ２において、制御回路部３は、駆動停止命令が出されたか否かを判定する。すなわち、制御回路部３は、クロック信号Ｓｃの入力が停止されたか否かを判定する。クロック信号Ｓｃの入力が停止された場合（駆動停止命令が出された場合）は、ステップＳ３の処理を行う。他方、クロック信号Ｓｃの入力が停止されない場合（駆動停止命令が出されていない場合）は、本処理を繰り返して行う。

ステップＳ３において、制御回路部３は、モータ駆動部２に対して、全相のスイッチ素子Ｑ１〜Ｑ６の駆動をオフする駆動制御信号Ｓｄを出力するとともに、切替回路部４の選択回路４ｕ，４ｖ，４ｗのうち１つにローレベルの経路切替信号Ｓｅｕ，Ｓｅｖ，Ｓｅｗを出力する。

例えば、停止直前に駆動電流ＩＬが電機子コイルＬｕ，Ｌｖに流れていた場合（クロック信号Ｓｃの入力が停止されたときに駆動電流ＩＬが電機子コイルＬｕ，Ｌｖに流れていた場合）、制御回路部３は、選択回路４ｖにローレベルの経路切替信号Ｓｅｖを出力する。そうすると、選択回路４ｖにおいて、経路切替信号Ｓｅｖに基づいて、第１のスイッチ素子Ｑ７がオフ、第２のスイッチ素子Ｑ８がオンとなり、コイルＬｖに接続された第２の電流経路Ｌ２が通電状態となる。これにより、ラインＫ３がモータ２０の回生電流回避経路として機能可能になる。その後、ステップＳ４の処理が行われる。

ステップＳ４において、ラインＫ３の電流経路により、駆動電流がグランドに流れ、モータ２０の回生電流の発生が回避される。

ステップＳ５において、モータ２０の回転が停止され、モータ２０の駆動時の処理が終了する。

［実施の形態における効果の説明］

以上説明したように、本実施の形態では、次のような効果が得られる。

すなわち、電流や電圧の検出回路を必要とせず、従来と比較して切替回路部を用いるだけの簡素な回路構成のままで、簡易な回路（切替回路部）の追加にて実現できる。なお、切替回路部の構成の一部を、モータ駆動制御装置が通常備えている電流制限回路の一部で代用するようにしてもよい。このように構成することで、モータ駆動制御装置の回路規模をさらに小さくすることができる。

モータ停止時に、コイルとグランドとを接続する第２の電流経路を導通状態とするので、従来は回転停止時の惰性回転中に発生していたモータ駆動部のスイッチ素子を介して電源に流れる回生電流の発生を回避することができる。回生電流が発生しないため、回生電流の発生に伴った異音の発生を防止できる。回生電流が電源ラインに流れないため、電源電圧の上昇を防止でき、電源電圧を定格電圧以下に維持することができる。

回生電流の発生を防止するためにモータを急ブレーキさせる必要がない。したがって、例えば扇風機の羽根がモータに取り付けられている場合のようにモータの負荷の慣性モーメントが比較的大きい場合においても、モータをフリーランにより停止させることができ、モータが急停止することによる振動の発生を低減させることができる。

なお、本実施の形態においては、抵抗素子Ｒ１の大きさを調整することにより、モータをフリーラン停止させる場合にモータに働くブレーキの大小を調整できる。

［その他］

切替回路部の回路構成は、上述の実施の形態に限定されない。例えば、各選択回路について、入力される経路切替信号がローレベルのときに第１のスイッチ素子がオンで第２のスイッチ素子がオフとなり、ハイレベルのときに第１のスイッチ素子がオフで第２のスイッチ素子がオンとなるように構成されていてもよい。例えば、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴを第１のスイッチ素子や第２のスイッチ素子として用いたり、反転回路を第１のスイッチ素子側に配置したりすることなどにより、このように選択回路を動作させることができる。

選択回路の第１のスイッチ素子や第２のスイッチ素子は、電界効果トランジスタに限定されるものではない。

モータ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。

上述のフローチャートは具体例であって、このような動作例に限定されない。フローチャートの各処理の間には、他の処理が行われるようにしてもよい。

本実施の形態のモータ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ない。モータの駆動方式は、正弦波駆動方式に限定されず、例えば、矩形波駆動方式であってもよい。

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 モータ駆動制御装置
２ モータ駆動部
３ 制御回路部
４ 切替回路部
４ｕ，４ｖ，４ｗ 選択回路
２０ モータ
４１ 反転回路
Ｌ１ 第１の電流経路
Ｌ２ 第２の電流経路
Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗ コイル
Ｒ１ 抵抗素子
Ｓｃ クロック信号（目標回転数の指令情報の一例）
Ｓｄ 駆動制御信号
Ｓｅｕ，Ｓｅｖ，Ｓｅｗ 経路切替信号
Ｓｒ 回転数信号（回転数検出情報の一例）

Claims (8)

1. モータの各相のコイルに駆動信号を出力して前記モータを駆動させるモータ駆動部と、
   前記モータと前記モータ駆動部の出力端との間に配置された切替回路部と、
   前記モータ駆動部を制御するための駆動制御信号と、前記切替回路部を制御するための経路切替信号とを出力する制御回路部とを備え、
   前記切替回路部は、前記制御回路部から出力された経路切替信号に応じて、前記モータの各相のコイルについて、前記コイルと前記出力端とを接続する第１の電流経路と、前記出力端を経由せずに前記コイルとグランドとを接続する第２の電流経路とを切り替えるように構成されており、
   前記制御回路部は、
   前記モータの定常駆動時には、前記切替回路部に前記モータの各相のコイルについての前記第１の電流経路を導通状態にさせ、
   前記モータの回転を停止させるときには、前記コイルのうち直前に通電していたコイルについて、前記切替回路部に、前記第１の電流経路を遮断させ、かつ、前記第２の電流経路を導通状態にさせる、モータ駆動制御装置。
2. 前記制御回路部は、前記モータの回転を停止させるとき、前記コイルのうち直前に通電していたコイルのうち１相について、前記切替回路部に前記第１の電流経路を遮断させるとともに前記第２の電流経路を導通状態にさせる、請求項１に記載のモータ駆動制御装置。
3. 前記制御回路部は、前記モータの回転を停止させるとき、前記切替回路部に前記第１の電流経路を遮断させるとともに前記第２の電流経路を導通状態にさせ、それと同時かそれより後に、前記モータ駆動部からの前記駆動信号の出力を停止させる、請求項１又は２に記載のモータ駆動制御装置。
4. 前記切替回路部は、前記モータの各相のコイルにそれぞれ対応するように、前記モータの各相のコイルと前記出力端との間にそれぞれ配置された複数の選択回路を有する、請求項１から３のいずれか１項に記載のモータ駆動制御装置。
5. 前記選択回路は、
   前記モータの定常駆動時には、前記経路切替信号に応じてオン状態となることで前記第１の電流経路を導通状態にする第１のスイッチ素子と、
   前記モータの回転が停止されるときには、前記経路切替信号に応じてオン状態となることで前記第２の電流経路を導通状態にする第２のスイッチ素子とを有する、請求項４に記載のモータ駆動制御装置。
6. 前記制御回路部は、
   入力された目標回転数の指令情報と前記モータの回転数検出情報とに基づいて、前記駆動制御信号を出力し、
   前記モータの駆動中に前記指令情報の前記制御回路部への入力が停止されたとき、前記モータの回転を停止させる制御を行う、請求項１から５のいずれか１項に記載のモータ駆動制御装置。
7. 前記モータ駆動制御装置は、その全部又は一部が集積回路装置としてパッケージ化されている、請求項１から６のいずれか１項に記載のモータ駆動制御装置。
8. モータの各相のコイルに駆動信号を出力して前記モータを駆動させるモータ駆動部と、
   前記モータと前記モータ駆動部の出力端との間に配置された切替回路部と、
   前記モータ駆動部を制御するための駆動制御信号と、前記切替回路部を制御するための経路切替信号とを出力する制御回路部とを備えるモータ駆動制御装置の制御方法であって、
   前記切替回路部は、前記制御回路部から出力された経路切替信号に応じて、前記モータの各相のコイルについて、前記コイルと前記出力端とを接続する第１の電流経路と、前記出力端を経由せずに前記コイルとグランドとを接続する第２の電流経路とを切り替え可能に構成されており、
   前記モータ駆動制御装置の制御方法は、
   前記モータの定常駆動時に、前記切替回路部に前記モータの各相のコイルについての前記第１の電流経路を導通状態にさせる通電ステップと、
   前記通電ステップにより前記モータが定常駆動している場合において、前記モータの回転を停止させるとき、前記コイルのうち直前に通電していたコイルについて、前記切替回路部に、前記第１の電流経路を遮断させ、かつ、前記第２の電流経路を導通状態にさせる電流回生ステップと、
   前記電流回生ステップの後、前記モータの駆動を停止させる駆動停止ステップとを備える、モータ駆動制御装置の制御方法。

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