JP2023069904A - モータ駆動制御装置、ファンユニット、およびモータ駆動制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】モータの駆動が停止した状態あるいは駆動開始直後に、モータの異常な状態を検出できるようにする。【解決手段】モータ駆動制御装置１は、モータ駆動回路１０と駆動制御回路２０を備える。モータ駆動回路１０は、ホール信号Ｖｈｐ，Ｖｈｎに基づいてコイル６の通電方向を決定し、駆動制御回路２０から入力された駆動指令信号Ｓｃａに応じたデューティ比を有する第１駆動制御信号Ｓｄａとホール信号Ｖｈｐ，Ｖｈｎに同期した第２駆動制御信号Ｓｄｂを出力する制御回路１１と、インバータ回路１２と、信号遮断回路１３とを有する。駆動制御回路２０は、信号遮断回路１３を制御してインバータ回路１２のローサイドのスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４への第２駆動制御信号Ｓｄｂの入力を遮断し、且つ駆動指令信号Ｓｃａを出力した第１判定期間におけるコイル６の中点の電圧に応じた巻線中点検出電圧Ｖｓに基づいてモータ３が第１の異常な状態であるか否かを判定する。【選択図】図１

Description

本発明は、モータ駆動制御装置、ファンユニット、およびモータ駆動制御方法に関する。

近年、モータ駆動制御装置の機能として、モータの駆動状態を監視する機能が求められている。例えば、特許文献１には、モータのコイル（巻線）の中間地点（以下、「中点」とも表記する）の電圧（以下、「巻線中点電圧」とも表記する）を監視することにより、モータの駆動中にコイルがオープン状態（断線状態）であるか否かを判定するモータ駆動制御装置が開示されている。

特開２０２０－１４１５４８号公報

ところで、モータ駆動制御装置には、市販されているモータ駆動制御用の汎用ＩＣが用いられることが多い。本願発明者は、モータの駆動状態を判定する機能を有するモータ駆動制御装置を実現するために、特許文献１に示すモータ駆動制御装置と同様に、コイルを駆動するためのモータ駆動回路として汎用ＩＣを採用することを検討した。その検討の結果、以下に示す課題があることが明らかとなった。

一般に、ブラシレスモータ等の駆動を制御するための汎用ＩＣは、モータの目標回転速度を指定する速度指令信号が外部から入力されると、その速度指令信号で指定された目標回転速度でモータを回転させるように、ホール素子等の位置検出器からの位置検出信号に基づいてモータを駆動する。

モータの駆動を開始する前、すなわちモータの駆動が停止した状態で、インバータ回路のハイサイドのスイッチ素子がオフ状態となり、且つインバータ回路のローサイドの少なくとも一つのスイッチ素子がオン状態となるモータ駆動回路では、コイルの一方の端子がグラウンド電位（０Ｖ）に固定される。その結果、モータの状態に関わらず、巻線中点電圧が０Ｖに固定されてしまうため、巻線中点電圧を利用して、モータの異常な状態を検出することができないという問題が生じる。

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、モータの駆動が停止した状態あるいは駆動開始直後に、モータの異常な状態を検出できるようにすることにある。

本発明の代表的な実施の形態に係るモータ駆動制御装置は、電源電圧に基づいてモータのコイルに通電する制御を行うモータ駆動回路と、前記コイルの中点の電圧に応じた検出電圧を生成して出力する検出電圧出力回路と、前記モータ駆動回路の動作を制御するとともに、前記検出電圧に基づいて前記モータの状態を監視する駆動制御回路と、を備え、前記モータ駆動回路は、位置検出信号に基づいて前記コイルの通電方向を決定し、前記駆動制御回路から入力された駆動指令信号に応じたデューティ比を有する第１駆動制御信号と前記位置検出信号に同期した第２駆動制御信号を出力する制御回路と、前記第１駆動制御信号に基づいて前記コイルを駆動するハイサイドのスイッチ素子と、前記第２駆動制御信号に基づいて前記コイルを駆動するローサイドのスイッチ素子とを含むインバータ回路と、前記駆動制御回路からの制御に応じて、前記制御回路から前記ローサイドのスイッチ素子への前記第２駆動制御信号の入力と遮断を切り替える信号遮断回路とを有し、前記駆動制御回路は、前記信号遮断回路を制御して前記ローサイドのスイッチ素子への前記第２駆動制御信号の入力を遮断し、且つ前記駆動指令信号を出力した第１判定期間における前記検出電圧に基づいて、前記モータが第１の異常な状態であるか否かを判定することを特徴とする。

本発明に係るモータ駆動制御装置によれば、モータの駆動が停止した状態あるいは駆動開始直後に、モータの異常な状態を検出することが可能となる。

実施の形態１に係るモータ駆動制御システムの構成を示す図である。 検出電圧出力回路の構成例を示す図である。 信号遮断回路の構成例を示す図である。 モータが正常であるときの状態を模式的に示す図である。 モータが正常であるときの状態を模式的に示す図である。 モータが正常で信号遮断したときの状態を模式的に示す図である。 モータが正常で信号遮断したときの状態を模式的に示す図である。 ヒューズ破損故障が発生している状態を模式的に示す図である。 ヒューズ破損故障が発生して信号遮断したときの状態を模式的に示す図である。 巻線中点開放故障が発生している状態を模式的に示す図である。 巻線中点開放故障が発生して信号遮断したときの状態を模式的に示す図である。 巻線開放故障が発生している状態を模式的に示す図である。 巻線開放故障が発生して信号遮断したときの状態を模式的に示す図である。 巻線開放故障が発生している状態を模式的に示す図である。 巻線開放故障が発生して信号遮断したときの状態を模式的に示す図である。 実施の形態１に係るモータ駆動制御システムにおける巻線中点検出電圧とモータの状態との関係を示す図である。 実施の形態１に係るモータ駆動制御システムにおける巻線中点検出電圧とモータの状態との関係を示す図である。 モータの駆動に関連する信号波形の一例を示すタイミングチャートである。 巻線中点検出電圧の測定方法の一例を示すタイミングチャートである。 実施の形態１に係る、モータが正常状態と故障状態での異常判定処理時の信号波形の一例を示すタイミングチャートである。 実施の形態１に係る、モータが故障状態での異常判定処理時の信号波形の一例を示すタイミングチャートである。 実施の形態１に係る、モータの異常判定処理の流れの一例を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る、モータの異常判定処理の流れの一例を示すフローチャートである。 実施の形態２に係るモータ駆動制御システムの構成を示す図である。 実施の形態２に係る、モータが正常状態での異常判定処理時の信号波形の一例を示すタイミングチャートである。 実施の形態３に係るモータ駆動制御システムの構成を示す図である。 実施の形態３に係るモータ駆動制御システムにおける巻線中点検出電圧とモータの状態との関係を示す図である。 実施の形態３に係るモータ駆動制御システムにおける巻線中点検出電圧とモータの状態との関係を示す図である。 実施の形態３に係る、モータが正常状態と故障状態での異常判定処理時の信号波形の一例を示すタイミングチャートである。 実施の形態３に係る、モータが故障状態での異常判定処理時の信号波形の一例を示すタイミングチャートである。 実施の形態３に係る、モータの異常判定処理の流れの一例を示すフローチャートである。 実施の形態３に係る、モータの異常判定処理の流れの一例を示すフローチャートである。

１．実施の形態の概要
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。なお、以下の説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の参照符号を、括弧を付して記載している。

〔１〕本発明の代表的な実施の形態に係るモータ駆動制御装置（１，１Ａ，１Ｂ）は、電源電圧（Ｖｄｃ）に基づいてモータ（３）のコイル（６，６＿１，６＿２）に通電する制御を行うモータ駆動回路（１０，１０＿１，１０＿２）と、前記コイルの中点の電圧（Ｖｍ）に応じた検出電圧（Ｖｓ）を生成して出力する検出電圧出力回路（２４）と、前記モータ駆動回路の動作を制御するとともに、前記検出電圧に基づいて前記モータの状態を監視する駆動制御回路（２０，２０Ａ，２０Ｂ）と、を備え、前記モータ駆動回路は、位置検出信号に基づいて前記コイルの通電方向を決定し、前記駆動制御回路から入力された駆動指令信号（Ｓｃａ）に応じたデューティ比を有する第１駆動制御信号（Ｓｄａ，Ｓｄａ＿１，Ｓｄａ＿２）と前記位置検出信号に同期した第２駆動制御信号（Ｓｄｂ，Ｓｄｂ＿１，Ｓｄｂ＿２）を出力する制御回路（１１，１１＿１，１１＿２）と、前記第１駆動制御信号に基づいて前記コイルを駆動するハイサイドのスイッチ素子（Ｑ１，Ｑ２）と、前記第２駆動制御信号に基づいて前記コイルを駆動するローサイドのスイッチ素子（Ｑ３，Ｑ４）とを含むインバータ回路（１２，１２＿１，１２＿２）と、前記駆動制御回路からの制御に応じて、前記制御回路から前記ローサイドのスイッチ素子への前記第２駆動制御信号の入力と遮断を切り替える信号遮断回路（１３，１３＿１，１３＿２）とを有し、前記駆動制御回路は、前記信号遮断回路を制御して前記ローサイドのスイッチ素子への前記第２駆動制御信号の入力を遮断し、且つ前記駆動指令信号を出力した第１判定期間における前記検出電圧に基づいて、前記モータが第１の異常な状態であるか否かを判定することを特徴とする。

〔２〕上記〔１〕に記載のモータ駆動制御装置において、前記駆動制御回路は、前記第１判定期間における前記検出電圧が第１閾値（Ｖｔｈ＿ｍａｘ）より高い場合に、前記第１の異常な状態として、前記モータに定格電圧範囲より高い電圧が印加されている高電圧異常状態であると判定してもよい。

〔３〕上記〔１〕に記載のモータ駆動制御装置において、前記駆動制御回路は、前記第１判定期間における前記検出電圧が第２閾値（Ｖｔｈ＿ｍｉｎ）より低い場合に、前記第１の異常な状態として、前記モータに定格電圧範囲より低い電圧が印加されている低電圧異常状態であると判定してもよい。

〔４〕上記〔１〕に記載のモータ駆動制御装置において、前記駆動制御回路は、前記第１判定期間における前記検出電圧がグラウンド電位に相当する電圧（０Ｖ）である場合に、前記第１の異常な状態として、前記モータを正常に駆動できない第１の故障状態であると判定してもよい。

〔５〕上記〔１〕乃至〔４〕の何れかに記載のモータ駆動制御装置において、前記駆動制御回路は、前記信号遮断回路を制御して前記ローサイドのスイッチ素子への前記第２駆動制御信号の入力を可能にし、且つ前記駆動指令信号を出力した第２判定期間における前記検出電圧と、前記第１判定期間における前記検出電圧とに基づいて、前記モータが第２の異常な状態であるか否かを判定してもよい。

〔６〕上記〔５〕に記載のモータ駆動制御装置において、前記駆動制御回路は、前記第１判定期間における前記検出電圧と前記第２判定期間における前記検出電圧とが略一致する場合に、前記第２の異常な状態であると判定してもよい。

〔７〕上記〔５〕または〔６〕の何れかに記載のモータ駆動制御装置において、前記駆動制御回路は、前記駆動指令信号により前記コイルを駆動してから所定時間が経過したあとの測定期間における前記検出電圧の最大値（Ｖｍａｘ１，Ｖｍａｘ２）に基づいて、前記モータが前記第１の異常な状態または前記第２の異常な状態であるか否かを判定してもよい。

〔８〕上記〔５〕乃至〔７〕の何れかに記載のモータ駆動制御装置（１Ａ）において、前記駆動制御回路（２０Ａ）は、前記モータの実回転速度に応じて前記検出電圧の値を補正し、補正後の前記検出電圧の値に基づいて、前記モータが前記第１の異常な状態または前記第２の異常な状態であるか否かを判定してもよい。

〔９〕上記〔１〕に記載のモータ駆動制御装置（１Ｂ）において、前記モータは、前記コイルとして第１系統のコイル（６＿１）および第２系統のコイル（６＿２）を有し、前記検出電圧出力回路は、前記第１系統のコイルの中点の電圧（Ｖｍ＿１）に応じた第１検出電圧（Ｖｓ＿１）を生成して出力する第１検出電圧出力回路（２４＿１）と、前記第２系統のコイルの中点の電圧（Ｖｍ＿２）に応じた第２検出電圧（Ｖｓ＿２）を生成して出力する第２検出電圧出力回路（２４＿２）とを含み、前記モータ駆動回路は、前記電源電圧に基づいて前記第１系統のコイルに通電する制御を行う第１モータ駆動回路（１０＿１）と、前記電源電圧に基づいて前記第２系統のコイルに通電する制御を行う第２モータ駆動回路（１０＿２）とを含み、前記第１モータ駆動回路および前記第２モータ駆動回路は、前記制御回路（１１＿１，１１＿２）と、前記インバータ回路（１２＿１，１２＿２）と、前記信号遮断回路（１３＿１，１３＿２）とを夫々有し、前記駆動制御回路（２０Ｂ）は、前記第１モータ駆動回路および前記第２モータ駆動回路のそれぞれに対して、前記信号遮断回路を制御して前記ローサイドのスイッチ素子への前記第２駆動制御信号の入力を遮断し、且つ前記駆動指令信号を出力した前記第１判定期間における前記第１検出電圧および前記第２検出電圧に基づいて、前記モータが前記第１の異常な状態であるか否かを判定してもよい。

〔１０〕上記〔９〕に記載のモータ駆動制御装置において、前記駆動制御回路は、前記第１モータ駆動回路および前記第２モータ駆動回路のそれぞれに対して、前記信号遮断回路を制御して前記ローサイドのスイッチ素子への前記第２駆動制御信号の入力を可能にし、且つ前記駆動指令信号を出力した第２判定期間における前記第１検出電圧および前記第２検出電圧と、前記第１判定期間における前記第１検出電圧および前記第２検出電圧とに基づいて、前記モータが第２の異常な状態であるか否かを判定してもよい。

〔１１〕本発明の代表的な実施の形態に係るファンユニット（１０１，１０１Ａ，１０１Ｂ）は、上記〔１〕乃至〔１０〕の何れかに記載のモータ駆動制御装置（１，１Ａ，１Ｂ）と、前記モータと、前記モータの回転力によって回転するインペラ（４）と、を備えることを特徴とする。

〔１２〕本発明の代表的な実施の形態に係るモータ駆動制御方法は、電源電圧に基づいてモータのコイルに通電する制御を行うモータ駆動回路と、前記モータ駆動回路の動作を制御するとともに前記モータの状態を監視する駆動制御回路とを備えるモータ駆動制御装置によるモータ駆動制御方法であって、前記モータ駆動回路は、位置検出信号に基づいて前記コイルの通電方向を決定し、前記駆動制御回路から入力された駆動指令信号に応じたデューティ比を有する第１駆動制御信号を出力し、前記位置検出信号に同期した第２駆動制御信号を出力する制御回路と、前記第１駆動制御信号に基づいて前記コイルを駆動するハイサイドのスイッチ素子と前記第２駆動制御信号に基づいて前記コイルを駆動するローサイドのスイッチ素子とを含むインバータ回路とを含み、前記駆動制御回路が前記モータの状態を監視するステップとして、前記ローサイドのスイッチ素子への前記第２駆動制御信号の入力を遮断し、且つ前記駆動指令信号を出力した第１判定期間において、前記コイルの中点の電圧に応じた検出電圧を検出する第１ステップ（Ｓ６，Ｓ６Ｂ）と、前記第１ステップにおいて検出した前記検出電圧に基づいて、前記モータが第１の異常な状態であるか否かを判定する第２ステップ（Ｓ７～Ｓ１３，Ｓ７Ｂ～Ｓ１３Ｂ，Ｓ２３Ｂ，Ｓ２４Ｂ）と、を含むことを特徴とする。

２．実施の形態の具体例
以下、本発明の実施の形態の具体例について図を参照して説明する。なお、以下の説明において、各実施の形態において共通する構成要素には同一の参照符号を付し、繰り返しの説明を省略する。

≪実施の形態１≫
図１は、実施の形態１に係るモータ駆動制御システムの構成を示す図である。

図１に示されるモータ駆動制御システム１００は、駆動対象の負荷としてのモータ３と、モータ３を駆動するモータ駆動制御装置１と、モータ駆動制御装置１を制御する上位装置２とを備えている。

モータ駆動制御システム１００は、例えば、電気機器システムに用いられ、複数のファンの動作を１つの制御装置によって制御して、複数の冷却対象のそれぞれに対して送風するファンシステムを構成している。本実施の形態に係るモータ駆動制御システム１００は、例えば、サーバ内の閉ざされた空間に配置されて、当該サーバを構成する各種の電子部品等を冷却する冷却システムを構成している。

例えば、モータ３の出力軸（図示せず）には、インペラ（羽根車）４が接続されており、モータ３とインペラ４とは、モータ３の回転力によってインペラ４を回転させて風を発生させる一つのファン（ファンモータ）５を構成している。

ファン５とモータ駆動制御装置１とは、一つのファンユニット１０１を構成している。なお、図１には、一例として、一つのファンユニット１０１のみが図示されているが、モータ駆動制御システム１００が備えるファンユニット１０１の個数は特に制限されない。

上位装置２（ホストデバイス）は、例えば、ファン５を搭載したサーバ内のＣＰＵ等のプログラム処理装置である。上位装置２は、モータ駆動制御装置１に速度指令信号Ｓｃを出力することにより、モータ駆動制御装置１を介してモータ３の回転を制御するとともに、モータ駆動制御装置１からモータ３（ファン５）の駆動状態に関するモータ駆動情報信号Ｓｏを取得してモータ３（ファン５）の動作を監視する。

速度指令信号Ｓｃは、モータ３の駆動に関する指令を含む信号である。速度指令信号Ｓｃは、例えば、モータ３の目標回転速度（目標回転数）を指示する指令を含む。例えば、速度指令信号Ｓｃは、モータ３の目標回転速度に対応したデューティ比のＰＷＭ（パルス幅変調）信号である。なお、速度指令信号Ｓｃは、目標回転速度に対応する周波数を有するＰＦＭ信号やモータのトルクの目標値を示すトルク指令信号等、他の形式の信号であってもよい。

モータ３は、例えば、ブラシレスＤＣモータである。例えば、モータ３は、ティース（図示せず）に巻回された１系統のコイル（巻線）６を備えた単相のブラシレスモータである。コイル６の周辺には、位置検出器７が設けられている。

位置検出器７は、モータ３のロータの位置に応じて位置検出信号を出力する装置である。位置検出器７は、例えば、ロータの磁石の磁束に応じた信号を出力するホール素子を含んで構成されている。ホール素子は、位置検出信号として、位相が互いに異なる２つの信号を出力する。例えば、正の極性を有するホール信号Ｖｈｐと負の極性を有するホール信号Ｖｈｎをそれぞれ出力する。

位置検出器７は、コイル６に対応する位置に配置され、後述するモータ駆動回路１０の制御回路１１にホール信号（位置検出信号）Ｖｈｐ，Ｖｈｎを出力する。

モータ駆動制御装置１は、モータ３の回転を制御するための装置である。モータ駆動制御装置１は、モータ３を構成する単相のコイル６にインバータ回路１２を経由して周期的に駆動電流を流すことで、モータ３を回転させる。

モータ駆動制御装置１には、外部から直流の電源電圧Ｖｄｃが供給され、電源電圧Ｖｄｃによってモータ駆動制御装置１内の回路が動作可能に構成されている。

モータ駆動制御装置１は、上位装置２から出力された速度指令信号Ｓｃにしたがってモータ３を駆動する。また、モータ駆動制御装置１は、上位装置２に対して、モータ３の状態に関する情報を出力する。例えば、モータ駆動制御装置１は、モータ３の実回転速度（実回転数）に応じた信号やモータ３の異常な状態を示す信号をモータ駆動情報信号Ｓｏとして上位装置２に出力する。これにより、上位装置２は、モータ３の回転状態やモータ３の異常の有無等を知ることができる。

モータ駆動制御装置１は、例えば、モータ３のコイル６を駆動するモータ駆動回路１０と、モータ駆動回路１０の動作を制御する駆動制御回路２０と、電源回路２３と、検出電圧出力回路２４と、報知回路２５とを備えている。なお、モータ駆動制御装置１は、上述した回路に加えて、例えば、突入電流の抑制や電源の逆接続による回路の故障を防止するための保護回路等を備えていてもよい。

モータ駆動制御装置１の電源端子Ｐｖには、モータ３およびモータ駆動制御装置１を駆動するための主電源としての電源電圧Ｖｄｃ（直流電圧）が供給される。電源電圧Ｖｄｃは、電源端子Ｐｖから電源ラインＬｐに供給される。電源ラインＬｐは、モータ駆動回路１０を介してモータ３を駆動するための電力を供給する電力供給経路である。

電源回路２３は、モータ駆動制御装置１内の一部の回路に供給する電源電圧を生成する回路である。電源回路２３は、例えば、シリーズレギュレータやスイッチングレギュレータ等によって実現されている。電源回路２３は、例えば、電源端子Ｐｖに供給された電源電圧Ｖｄｃを降圧して直流電圧を生成し、駆動制御回路２０に供給する。

検出電圧出力回路２４は、モータ３の異常な状態を検出するために用いる検出電圧Ｖｓを出力する回路である。具体的には、検出電圧出力回路２４は、コイル（巻線）６の中点の電圧Ｖｍに応じた電圧を生成し、検出電圧Ｖｓとして出力する。以下、検出電圧Ｖｓを「巻線中点検出電圧Ｖｓ」とも表記する。なお、コイル６の中点の電圧Ｖｍの詳細については後述する。

図２は、検出電圧出力回路２４の構成例を示す図である。
図２に示すように、検出電圧出力回路２４は、例えば、分圧回路２４０と、抵抗Ｒ２１およびキャパシタＣ２１と、整流素子Ｄ２１とを含む。分圧回路２４０は、入力端子Ｐｍ１から入力するコイル６の中点の電圧Ｖｍを分圧して出力する回路である。分圧回路２４０は、例えば、コイル６としての巻き線の中点と基準電位としてのグラウンド電位（ＧＮＤ）との間に直列に接続された２つの抵抗Ｒａ１，Ｒｂ１を含んで構成されている。検出電圧出力回路２４は、抵抗Ｒａ１，Ｒｂ１に基づく分圧比に基づいてコイル６の中点の電圧Ｖｍを分圧し、整流素子Ｄ２１を介して巻線中点検出電圧Ｖｓとして出力端子Ｐｍ２から出力する。検出電圧出力回路２４から出力された巻線中点検出電圧Ｖｓは、駆動制御回路２０に入力される。

巻線中点検出電圧ＶｓはキャパシタＣ２１により保持される。キャパシタＣ２１は、インバータ回路１２のスイッチング（オンデューティ）により、分圧回路２４０から整流素子Ｄ２１を経由して充電され、抵抗Ｒ２１により放電される。このとき、整流素子Ｄ２１により、インバータ回路１２のスイッチング（オフデューティ）による放電が、キャパシタＣ２１に影響しないことを利用して、キャパシタＣ２１の充電速度が放電速度より速くなるよう調整する。

報知回路２５は、駆動制御回路２０によってモータ３の異常が検出された場合に、その旨を外部に報知するための回路である。報知回路２５は、例えば、図１に示すように、制御端子が駆動制御回路２０の信号出力端子Ｐ３に接続されるとともに、駆動制御回路２０の出力端子Ｐ２から出力されるモータ駆動情報信号Ｓｏを上位装置２に伝達するための信号線とグラウンド電位（ＧＮＤ）との間に接続されたスイッチ素子（例えば、バイポーラトランジスタ）Ｑｃを含んで構成されている。なお、報知回路２５の動作については後述する。

駆動制御回路２０は、モータ駆動制御装置１の動作を統括的に制御する回路である。駆動制御回路２０は、電源回路２３から電源電圧が供給されることによって動作する。本実施の形態において、駆動制御回路２０は、例えば、ＣＰＵ等のプロセッサと、ＲＡＭ，ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の各種記憶装置と、カウンタ（タイマ）、Ａ／Ｄ変換回路、クロック発生回路、および入出力インターフェース回路等の周辺回路とがバスや専用線を介して互いに接続された構成を有するプログラム処理装置であり、例えば、マイクロコントローラ（ＭＣＵ：Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｕｎｉｔ）である。

本実施の形態において、駆動制御回路２０は、一つの半導体装置（ＩＣ：Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）としてパッケージ化されているが、これに限られるものではない。

駆動制御回路２０は、外部（上位装置２やモータ駆動回路１０等）との間で信号の送受信を行うための複数の外部端子を有している。図１には、複数の外部端子の一例として、電源電圧が供給される電源端子ＶＤＤ、入力端子Ｐ１，出力端子Ｐ２、信号出力端子Ｐ３，Ｐ４，Ｐ６，信号入力端子Ｐ８，Ｐ１０が参照符号とともに図示されている。

駆動制御回路２０は、主たる機能として、モータ駆動回路１０の動作を制御する駆動制御機能と、モータ３の異常の有無を判定する異常判定機能とを有している。具体的には、駆動制御回路２０は、上記機能の実現するための機能部として、駆動制御部２１および監視部２２を有している。駆動制御部２１および監視部２２は、例えば、駆動制御回路２０を構成するプログラム処理装置において、プロセッサが、メモリに記憶されたプログラムに従って各種演算処理を実行するとともに、カウンタやＡ／Ｄ変換回路等の周辺回路を制御することによって実現される。

監視部２２は、モータ３（ファン５）の動作状態を監視する機能部である。なお、監視部２２の詳細については後述する。

駆動制御部２１は、上位装置２から入力端子Ｐ１に入力する速度指令信号Ｓｃに基づいて、モータ３の駆動を指示する駆動指令信号Ｓｃａを生成し、信号出力端子Ｐ６から出力する。駆動指令信号Ｓｃａは、モータ駆動回路１０に入力される。

ここで、駆動指令信号Ｓｃａは、上述した速度指令信号Ｓｃと同様に、モータ３の目標回転速度（目標回転数）を指示する指令を含み、例えば、モータ３の目標回転速度に対応したデューティ比を有するＰＷＭ信号である。

駆動制御部２１は、モータ３の回転の停止を指示する場合には、例えば、デューティ比が０％の駆動指令信号Ｓｃａを出力し、設定可能な最大回転速度でモータ３を回転させるように指示する場合には、デューティ比が１００％の駆動指令信号Ｓｃａを出力する。このように、駆動制御回路２０は、駆動指令信号Ｓｃａのデューティ比を変えることによって、モータ３の制御内容をモータ駆動回路１０に指示する。

なお、駆動指令信号Ｓｃａは、例えば、目標回転速度に対応する周波数のＰＦＭ信号など、他の形式の信号であってもよい。

モータ駆動回路１０は、駆動指令信号Ｓｃａに基づいてモータ３に通電する制御を行う回路である。モータ駆動回路１０は、電源ラインＬｐから電力（電源電圧Ｖｄｃ）が供給されることにより、動作可能に構成されている。

モータ駆動回路１０は、例えば、制御回路１１と、制御回路１１による制御に基づいてコイル６に通電するインバータ回路１２と、信号遮断回路１３とを有している。

モータ駆動回路１０は、一端が電源ラインＬｐに接続されたヒューズＦ１を有している。モータ駆動回路１０を構成するインバータ回路１２、および制御回路１１には、電源ラインＬｐからヒューズＦ１を介して電源電圧Ｖｄｃが供給される。

制御回路１１は、例えば、市販のモータ駆動制御用の汎用ＩＣ（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）を用いて実現されている。なお、制御回路１１は、汎用ＩＣによる構成に限定されず、例えば、マイクロコントローラ（ＭＣＵ）によって構成してもよい。

インバータ回路１２は、制御回路１１から出力された第１駆動制御信号Ｓｄａおよび第２駆動制御信号Ｓｄｂに基づいて、負荷駆動端子１６，１７に接続されたモータ３のコイル６を駆動する。第１駆動制御信号Ｓｄａおよび第２駆動制御信号Ｓｄｂの詳細については後述する。

インバータ回路１２は、例えば、複数のスイッチ素子としてのトランジスタを含むＨブリッジ回路である。具体的には、インバータ回路１２は、電源電圧Ｖｄｃが供給される電源ラインＬｐとグラウンド電位（ＧＮＤ）との間に直列に接続されている。インバータ回路１２は、電源ラインＬｐとグラウンド電位との間に直列に接続され、第１駆動制御信号Ｓｄａに基づいてスイッチング動作を行うハイサイドのスイッチ素子Ｑ１と第２駆動制御信号Ｓｄｂに基づいてスイッチング動作を行うローサイドのスイッチ素子Ｑ３とを含むスイッチングレグを有する。また、インバータ回路１２は、電源ラインＬｐとグラウンド電位との間に直列に接続され、第１駆動制御信号Ｓｄａに基づいてスイッチング動作を行うハイサイドのスイッチ素子Ｑ２と第２駆動制御信号Ｓｄｂに基づいてスイッチング動作を行うローサイドのスイッチ素子Ｑ４とを含むスイッチングレグを有する。

スイッチ素子Ｑ１～Ｑ４は、例えばトランジスタである。より具体的には、ハイサイドのスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２は、例えば、Ｐチャネル型のＭＯＳＦＥＴであり、ローサイドのスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４は、例えば、Ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴである。なお、各スイッチングレグは、図１に示すように、電流検出用抵抗Ｒｓを介してグラウンド電位に接続されていてもよい。

更に、インバータ回路１２は、負荷としてのコイル６を駆動するための負荷駆動端子１６，１７を有している。負荷駆動端子１６は、インバータ回路１２のスイッチ素子Ｑ１とスイッチ素子Ｑ３とが共通に接続されるノードであって、コイル６の一端に接続されている。負荷駆動端子１７は、インバータ回路１２のスイッチ素子Ｑ２とスイッチ素子Ｑ４とが共通に接続されるノードであって、コイル６の他端に接続されている。

インバータ回路１２を構成する各スイッチ素子Ｑ１～Ｑ４は、制御回路１１から出力される第１駆動制御信号Ｓｄａおよび第２駆動制御信号Ｓｄｂによって、オン・オフが制御される。

制御回路１１は、駆動制御回路２０から供給される駆動指令信号Ｓｃａと位置検出器７から出力されたホール信号Ｖｈｐ，Ｖｈｎに基づいて、第１駆動制御信号Ｓｄａおよび第２駆動制御信号Ｓｄｂを生成し、インバータ回路１２を駆動する。制御回路１１は、生成した第１駆動制御信号Ｓｄａおよび第２駆動制御信号Ｓｄｂを出力する出力端子Ｐｄ１～Ｐｄ４を有している。

具体的には、制御回路１１は、ホール信号（位置検出信号）Ｖｈｐ，Ｖｈｎに基づいてコイル６の通電方向を決定し、駆動制御回路２０から入力された駆動指令信号Ｓｃａに応じたデューティ比を有する第１駆動制御信号Ｓｄａと、ホール信号Ｖｈｐ，Ｖｈｎに同期した第２駆動制御信号Ｓｄｂとをそれぞれ出力する。例えば、第１駆動制御信号Ｓｄａは、インバータ回路１２のハイサイドのスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２の制御電極（ゲート電極）に直接供給され、第２駆動制御信号Ｓｄｂは、後述する信号遮断回路１３を介してインバータ回路１２のローサイドのスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４の制御電極（ゲート電極）に供給される。

制御回路１１は、ホール信号Ｖｈｐ，Ｖｈｎに応じたタイミングでモータ３のコイル６に流れる電流の向きが交互に切り替わるように第１駆動制御信号Ｓｄａおよび第２駆動制御信号Ｓｄｂを生成し、コイル６の通電を制御する。

例えば、制御回路１１は、ホール信号Ｖｈｐ，Ｖｈｎの切り替わりタイミングに応じて、ローサイドのスイッチ素子Ｑ４をオンし、且つローサイドのスイッチ素子Ｑ３をオフするように第２駆動制御信号Ｓｄｂを生成するとともに、ハイサイドのスイッチ素子Ｑ２をオフし、且つハイサイドのスイッチ素子Ｑ１をＰＷＭ駆動するように第１駆動制御信号Ｓｄａを生成する。また、制御回路１１は、次のホール信号Ｖｈｐ，Ｖｈｎの切り替わりタイミングに応じて、ローサイドのスイッチ素子Ｑ３をオンし、且つローサイドのスイッチ素子Ｑ４をオフするように第２駆動制御信号Ｓｄｂを生成するとともに、ハイサイドのスイッチ素子Ｑ１をオフし、且つハイサイドのスイッチ素子Ｑ２をＰＷＭ駆動するように第１駆動制御信号Ｓｄａを生成する。

このように、制御回路１１は、ホール信号Ｖｈｐ，Ｖｈｎの切り替わりタイミングに応じて、コイル６に流れる電流の向きが切り替わるように、オンさせるローサイドのスイッチ素子とＰＷＭ駆動するハイサイドのスイッチ素子を切り替える。

制御回路１１は、更に、位置検出器７からのホール信号Ｖｈｐ，Ｖｈｎに基づいて、モータ３の実際の回転速度（実回転速度）に対応する周波数を有する回転速度信号であるＦＧ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）信号Ｆｇを生成して出力する。

ＦＧ信号Ｆｇは、例えば、所定のデューティ比を有する矩形波状の信号である。例えば、ＦＧ信号Ｆｇは、モータ３の実回転速度に対応する周波数を有し、回転速度が一定の場合にデューティ比が５０％になるように生成される２値信号（デジタル信号）である。このＦＧ信号Ｆｇを利用して、駆動制御回路２０は、モータ３の実回転速度（実回転数）に応じた信号を生成し、出力端子Ｐ２から出力する。

信号遮断回路１３は、駆動制御回路２０から出力された制御信号Ｓｔに応じて、制御回路１１からインバータ回路１２のローサイドのスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４への第２駆動制御信号Ｓｄｂの入力と遮断を切り替える回路である。図１に示すように、信号遮断回路１３は、制御回路１１における第２駆動制御信号Ｓｄｂが出力される出力端子Ｐｄ３，Ｐｄ４とインバータ回路１２のローサイドのスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４の制御電極（ゲート電極）との間に設けられている。

図３は、信号遮断回路１３の構成例を示す図である。
信号遮断回路１３は、端子Ｐｓ１～Ｐｓ５を有している。端子Ｐｓ１，Ｐｓ２は、制御回路１１の第２駆動制御信号Ｓｄｂが出力される出力端子Ｐｄ３，Ｐｄ４にそれぞれ接続されている。端子Ｐｓ３は、インバータ回路１２のローサイドのスイッチ素子Ｑ３の制御電極（ゲート電極）に接続され、端子Ｐｓ４は、インバータ回路１２のローサイドのスイッチ素子Ｑ４の制御電極（ゲート電極）に接続されている。端子Ｐｓ５は、駆動制御回路２０の制御信号Ｓｔが出力される信号出力端子Ｐ４に接続されている。

図３に示すように、信号遮断回路１３は、遮断用スイッチ素子Ｑ１１，Ｑ１２と切替用スイッチ素子Ｑ１３，Ｑ１４とを有する。遮断用スイッチ素子Ｑ１１は、制御回路１１の出力端子Ｐｄ３とインバータ回路１２のローサイドのスイッチ素子Ｑ３の制御電極（ゲート電極）との間に接続されている。遮断用スイッチ素子Ｑ１２は、制御回路１１の出力端子Ｐｄ４とインバータ回路１２のローサイドのスイッチ素子Ｑ４の制御電極（ゲート電極）との間に接続されている。

遮断用スイッチ素子Ｑ１１，Ｑ１２は、例えば、ＰＮＰ型のバイポーラトランジスタであり、切替用スイッチ素子Ｑ１３，Ｑ１４は、例えば、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタである。

切替用スイッチ素子Ｑ１３の第１主電極（例えばエミッタ電極）はグラウンド電位に接続され、切替用スイッチ素子Ｑ１３の第２主電極（例えばコレクタ電極）は遮断用スイッチ素子Ｑ１１の制御電極（ベース電極）に接続されている。切替用スイッチ素子Ｑ１４の第１主電極（例えばエミッタ電極）はグラウンド電位に接続され、切替用スイッチ素子Ｑ１４の第２主電極（例えばコレクタ電極）は遮断用スイッチ素子Ｑ１２の制御電極（ベース電極）に接続されている。

切替用スイッチ素子Ｑ１３，Ｑ１４の制御電極（ベース電極）は、端子Ｐｓ５を介して駆動制御回路２０の制御信号Ｓｔが出力される信号出力端子Ｐ４に接続されている。

なお、図３に示すように、遮断用スイッチ素子Ｑ１１，Ｑ１２および切替用スイッチ素子Ｑ１３，Ｑ１４としての各トランジスタの電極には抵抗が接続されていてもよい。例えば、各トランジスタにおいて、ベース電極に抵抗が接続され、エミッタ電極とベース電極との間に抵抗が接続されていてもよい。

信号遮断回路１３において、遮断用スイッチ素子Ｑ１１，Ｑ１２のオン・オフの切り替えは、駆動制御回路２０からの制御信号Ｓｔによって制御される。

例えば、制御信号Ｓｔがハイレベルであるとき、切替用スイッチ素子Ｑ１３，Ｑ１４がオンする。これにより、遮断用スイッチ素子Ｑ１１，Ｑ１２がオンし、制御回路１１の出力端子Ｐｄ３，Ｐｄ４から出力された第２駆動制御信号Ｓｄｂのスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４の制御電極への入力が可能となる。

一方、制御信号Ｓｔがローレベルであるとき、切替用スイッチ素子Ｑ１３，Ｑ１４がオフする。これにより、遮断用スイッチ素子Ｑ１１，Ｑ１２がオフし、制御回路１１の出力端子Ｐｄ３，Ｐｄ４から出力された第２駆動制御信号Ｓｄｂのスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４の制御電極への入力が遮断される。

ここで、モータ３の状態とモータ３のコイル（巻線）６の中点の電圧Ｖｍとの関係について説明する。

先ず、モータ３が正常な状態である場合について説明する。
図４Ａ～図４Ｄは、モータ３が正常であるときの状態を模式的に示す図である。

図４Ａおよび図４Ｂには、信号遮断回路１３によってローサイドのスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４への信号入力が可能な状態（信号遮断なし）において、制御回路１１が駆動指令信号Ｓｃａおよびホール信号Ｖｈｐ，Ｖｈｎに応じて第１駆動制御信号Ｓｄａおよび第２駆動制御信号Ｓｄｂを出力した場合が示されている。

一方、図４Ｃおよび図４Ｄには、信号遮断回路１３によってローサイドのスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４への信号入力を遮断した状態（信号遮断あり）において、制御回路１１が駆動指令信号Ｓｃａおよびホール信号Ｖｈｐ，Ｖｈｎに応じて第１駆動制御信号Ｓｄａおよび第２駆動制御信号Ｓｄｂを出力した場合が示されている。

なお、図４Ａ～図４Ｄにおいて、矢印はホール信号Ｖｈｐ，Ｖｈｎに基づいたコイル６の通電方向、電流Ｉｍはインバータ回路１２に流れる電流を表している。図４Ａおよび図４Ｃには、電流Ｉｍがハイサイドのスイッチ素子Ｑ１からコイル６を通ってローサイドのスイッチ素子Ｑ４に流れる場合（通電方向：Ｑ１→Ｑ４）が示され、図４Ｂおよび図４Ｄには、電流Ｉｍがハイサイドのスイッチ素子Ｑ２からコイル６を通ってローサイドのスイッチ素子Ｑ３に流れる場合（通電方向：Ｑ２→Ｑ３）が示されている。

例えば、モータ３が正常である場合において、図４Ａに示すように、制御回路１１がローサイドのスイッチ素子Ｑ３をオフ、スイッチ素子Ｑ４をオンし、且つハイサイドのスイッチ素子Ｑ２をオフし、スイッチ素子Ｑ１をＰＷＭ駆動している場合（通電方向：Ｑ１→Ｑ４）には、電流Ｉｍは、電源電圧ＶｄｃからヒューズＦ１、スイッチ素子Ｑ１、コイル６、スイッチ素子Ｑ４を通って流れる。このとき、電流検出用抵抗Ｒｓを十分小さい抵抗値のため無視すると、コイル６の中点の電圧Ｖｍは、電源電圧（直流電圧）Ｖｄｃをコイル６の２つの抵抗成分Ｒｃ／２によって分圧した電圧、すなわち“Ｖｍ＝Ｖｄｃ／２”となる。この場合、検出電圧出力回路２４は、コイル６の中点の電圧Ｖｍ（＝Ｖｄｃ／２）に抵抗Ｒａ１，Ｒｂ１に基づく分圧比を乗じた大きさの巻線中点検出電圧Ｖｓ（＝Ｖｄｃ／２×分圧比）を出力する。

また、図４Ｂに示すように、制御回路１１がローサイドのスイッチ素子Ｑ４をオフ、スイッチ素子Ｑ３をオンし、且つハイサイドのスイッチ素子Ｑ１をオフし、スイッチ素子Ｑ２をＰＷＭ駆動している場合（通電方向：Ｑ２→Ｑ３）には、電源電圧ＶｄｃからヒューズＦ１、スイッチ素子Ｑ２、コイル６、スイッチ素子Ｑ３を通って電流Ｉｍが流れる。このときも図４Ａの場合と同様に、コイル６の中点の電圧Ｖｍは“Ｖｄｃ／２”となり、検出電圧出力回路２４は、コイル６の中点の電圧Ｖｍ（＝Ｖｄｃ／２）に抵抗Ｒａ１，Ｒｂ１に基づく分圧比を乗じた大きさの巻線中点検出電圧Ｖｓ（＝Ｖｄｃ／２×分圧比）を出力する。

したがって、信号遮断回路１３によってローサイドのスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４への信号入力が可能な状態（信号遮断なし）において、モータ３が正常である場合には、巻線中点検出電圧Ｖｓは“Ｖｄｃ／２×分圧比”となる。

一方、図４Ｃおよび図４Ｄに示すように、信号遮断回路１３によってローサイドのスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４への信号入力が遮断された状態（信号遮断あり）において、モータ３が正常である場合には、第１駆動制御信号Ｓｄａによってハイサイドのスイッチ素子Ｑ１，Ｑ２の何れか一方がオフし、他方がＰＷＭ駆動されるが、ローサイドのスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４はともにオフした状態となる。このとき、インバータ回路１２には電流が流れないが、検出電圧出力回路２４には電圧が印加される。そのため、通電方向に関わらず、コイル６の中点の電圧Ｖｍは電源電圧Ｖｄｃとなり（Ｖｍ＝Ｖｄｃ）、巻線中点検出電圧Ｖｓは、コイル６の中点の電圧Ｖｍ（＝Ｖｄｃ）に抵抗Ｒａ１，Ｒｂ１に基づく分圧比を乗じた大きさとなる（Ｖｓ＝Ｖｄｃ×分圧比）。

したがって、信号遮断回路１３によってローサイドのスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４への信号入力が遮断された状態（信号遮断あり）において、モータ３が正常である場合には、巻線中点検出電圧Ｖｓは“Ｖｄｃ×分圧比”となる。

次に、モータ３が異常な状態である場合について説明する。

モータ３が異常な状態の類型としては、モータ３に定格電圧範囲より高い電圧が印加されている高電圧異常状態と、モータ３に定格電圧範囲より低い電圧が印加されている低電圧異常状態と、モータ３またはモータ３の周辺回路に故障が発生している故障状態（第１の故障状態）と、を例示することができる。また、故障状態の類型としては、例えば、ヒューズＦ１が破損（開放状態）となったヒューズ破損故障、コイル６の中点と検出電圧出力回路２４との間の接続が開放状態となった巻線中点開放故障、およびコイル６の断線等により、コイル６の一方の端子が開放状態となる巻線開放故障を代表的に例示することができる。

先ず、高電圧異常状態および低電圧異常状態について説明する。

モータ３に適切な電源電圧Ｖｄｃ（定格電圧）が供給されているか否かは、巻線中点検出電圧Ｖｓを参照することにより、判定することができる。例えば、信号遮断ありの場合に、巻線中点検出電圧Ｖｓが高電圧閾値Ｖｔｈ＿ｍａｘ（第１閾値の一例）より高いとき、高電圧異常状態であると判定することができる。また、例えば、信号遮断ありの場合に、巻線中点検出電圧Ｖｓが低電圧閾値Ｖｔｈ＿ｍｉｎ（第２閾値の一例）より低いとき、低電圧異常状態であると判定することができる。

ここで、高電圧閾値Ｖｔｈ＿ｍａｘおよび低電圧閾値Ｖｔｈ＿ｍｉｎは、モータ３の定格電圧に応じた値であり、以下のように決定することができる。例えば、モータ３の仕様において定格電圧が１２Ｖ、電圧の許容範囲が±１５％である場合、高電圧閾値Ｖｔｈ＿ｍａｘ＝１２Ｖ×１．１５＝１３．８Ｖに、抵抗Ｒａ１，Ｒｂ１に基づく分圧比を乗じた電圧値、低電圧閾値Ｖｔｈ＿ｍｉｎ＝１２＊０．８５＝１０．２Ｖに、抵抗Ｒａ１，Ｒｂ１に基づく分圧比を乗じた電圧値とすればよい。

次に、ヒューズ破損故障について説明する。

図５Ａおよび図５Ｂは、ヒューズＦ１の破損故障が発生している状態を模式的に示す図である。

図５Ａには、信号遮断回路１３によってローサイドのスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４への信号入力を遮断していない（＝信号入力が可能な）状態（信号遮断なし）において、制御回路１１が、コイル６の通電方向がＱ１→Ｑ４となるように第１駆動制御信号Ｓｄａおよび第２駆動制御信号Ｓｄｂを出力した場合が示されている。図５Ｂには、信号遮断回路１３によってローサイドのスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４への信号入力を遮断した状態（信号遮断あり）において、制御回路１１が、コイル６の通電方向がＱ１→Ｑ４となるように第１駆動制御信号Ｓｄａおよび第２駆動制御信号Ｓｄｂを出力した場合が示されている。なお、図５Ａ～図５Ｂにおいて、矢印はホール信号Ｖｈｐ，Ｖｈｎに基づいたコイル６の通電方向を表している。

ヒューズＦ１が破損した場合、インバータ回路１２に電源電圧Ｖｄｃが供給されない。また、インバータ回路１２には電流が流れない。したがって、図５Ａに示すように、信号遮断回路１３によってローサイドのスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４への信号入力が可能な状態（信号遮断なし）では、スイッチ素子Ｑ４がオンしているので、コイル６の中点の電圧Ｖｍは、０Ｖになる（Ｖｍ＝０）。これにより、検出電圧出力回路２４から出力される巻線中点検出電圧Ｖｓは、０Ｖになる（Ｖｓ＝０Ｖ）。

また、図５Ｂに示すように、信号遮断回路１３によってローサイドのスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４への信号入力を遮断した状態（信号遮断あり）では、電源電圧Ｖｄｃが供給されない上に、スイッチ素子Ｑ３，Ｑ４がともにオフする。このとき、コイル６の中点は、検出電圧出力回路２４の入力端子Ｐｍ１および抵抗Ｒｂ１，Ｒａ１を介してグラウンド電位に接続されている（図２参照）。したがって、コイル６の中点の電圧Ｖｍは０Ｖとなり、巻線中点検出電圧Ｖｓも０Ｖになる（Ｖｓ＝０Ｖ）。

したがって、ヒューズ破損故障が発生している場合には、信号遮断の有無に関わらず、巻線中点検出電圧Ｖｓは“０Ｖ”となる。

次に、巻線中点開放故障について説明する。
図６Ａおよび図６Ｂは、巻線中点開放故障が発生している状態を模式的に示す図である。

図６Ａには、信号遮断回路１３によってローサイドのスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４への信号入力を遮断していない状態（信号遮断なし）において、制御回路１１が、コイル６の通電方向がＱ１→Ｑ４となるように第１駆動制御信号Ｓｄａおよび第２駆動制御信号Ｓｄｂを出力した場合が示されている。図６Ｂには、信号遮断回路１３によってローサイドのスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４への信号入力を遮断した状態（信号遮断あり）において、制御回路１１が、コイル６の通電方向がＱ１→Ｑ４となるように第１駆動制御信号Ｓｄａおよび第２駆動制御信号Ｓｄｂを出力した場合が示されている。なお、図６Ａ～図６Ｂにおいて、矢印はホール信号Ｖｈｐ，Ｖｈｎに基づいたコイル６の通電方向、電流Ｉｍはインバータ回路１２に流れる電流を表している。

図６Ａおよび図６Ｂに示すように、コイル６の中点と検出電圧出力回路２４の入力端子Ｐｍ１とが接続されていないため、検出電圧出力回路２４の入力端子Ｐｍ１にはコイル６の中点の電圧Ｖｍが印加されない。一方、検出電圧出力回路２４の入力端子Ｐｍ１は、抵抗Ｒｂ１，Ｒａ１を介してグラウンド電位に接続されているため、巻線中点検出電圧Ｖｓは０Ｖになる（Ｖｓ＝０Ｖ）。なお、図６Ａの場合、インバータ回路１２には電流Ｉｍが流れるが、図６Ｂの場合、インバータ回路１２には電流が流れない。

したがって、巻線中点開放故障が発生している場合には、信号遮断の有無に関わらず、巻線中点検出電圧Ｖｓは“０Ｖ”となる。

次に、巻線開放故障について説明する。
図７Ａ～図７Ｄは、巻線開放故障が発生している状態を模式的に示す図である。
図７Ａおよび図７Ｂには、コイル６の通電方向のハイサイド（ＨＳ）が開放状態（通電方向ＨＳ巻線開放故障）となった故障の一例として、通電方向がＱ１→Ｑ４の場合に、コイル６のスイッチ素子Ｑ１，Ｑ３に接続される端子が開放状態となった故障が示されている。なお、図７Ａ～図７Ｂにおいて、矢印はホール信号Ｖｈｐ，Ｖｈｎに基づいたコイル６の通電方向を表している。

図７Ａには、信号遮断なしの状態において、制御回路１１が、コイル６の通電方向がＱ１→Ｑ４となるように第１駆動制御信号Ｓｄａおよび第２駆動制御信号Ｓｄｂを出力した場合が示されている。図７Ｂには、信号遮断ありの状態において、制御回路１１が、コイル６の通電方向がＱ１→Ｑ４となるように第１駆動制御信号Ｓｄａおよび第２駆動制御信号Ｓｄｂを出力した場合が示されている。

図７Ａに示すように、信号遮断なしの状態において、制御回路１１が、コイル６の通電方向がＱ１→Ｑ４となるように第１駆動制御信号Ｓｄａおよび第２駆動制御信号Ｓｄｂを出力した場合、コイル６の通電方向（Ｑ１→Ｑ４）のハイサイドの端子が開放状態となっているため、コイル６に電流は流れない。このとき、コイル６の反対側の端子、すなわちコイル６の通電方向（Ｑ１→Ｑ４）のローサイドの端子（スイッチ素子Ｑ２，Ｑ４に接続される端子）は、オンしているスイッチ素子Ｑ４および電流検出用抵抗Ｒｓを介してグラウンド電位に接続されているので、コイル６の中点の電圧Ｖｍは０Ｖとなる。これにより、巻線中点検出電圧Ｖｓは０Ｖとなる。

図７Ｂに示すように、信号遮断ありの状態において、制御回路１１が、コイル６の通電方向がＱ１→Ｑ４となるように第１駆動制御信号Ｓｄａおよび第２駆動制御信号Ｓｄｂを出力した場合、コイル６の通電方向（Ｑ１→Ｑ４）のハイサイドの端子が開放状態となっているため、コイル６に電流は流れない。このとき、ローサイドのスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４はともにオフしている。また、コイル６の中点は、検出電圧出力回路２４の抵抗Ｒｂ１，Ｒａ１を介してグラウンド電位に接続されている。したがって、コイル６の中点の電圧Ｖｍは０Ｖとなり、巻線中点検出電圧Ｖｓも０Ｖとなる。

したがって、巻線開放故障として、コイル６の通電方向のハイサイド（ＨＳ）が開放状態となった故障（通電方向ＨＳ巻線開放故障）が発生している場合には、信号遮断の有無に関わらず、巻線中点検出電圧Ｖｓは“０Ｖ”となる。

一方、図７Ｃおよび図７Ｄには、コイル６の通電方向のローサイド（ＬＳ）が開放状態（通電方向ＬＳ巻線開放故障）となった故障の一例として、通電方向がＱ２→Ｑ３の場合に、コイル６のスイッチ素子Ｑ１，Ｑ３に接続される端子が開放状態となった故障が示されている。なお、図７Ｃ～図７Ｄにおいて、矢印はホール信号Ｖｈｐ，Ｖｈｎに基づいたコイル６の通電方向を表している。

図７Ｃには、信号遮断なしの状態において、制御回路１１が、コイル６の通電方向がＱ２→Ｑ３となるように第１駆動制御信号Ｓｄａおよび第２駆動制御信号Ｓｄｂを出力した場合が示されている。図７Ｄには、信号遮断ありの場合において、制御回路１１が、コイル６の通電方向がＱ２→Ｑ３となるように第１駆動制御信号Ｓｄａおよび第２駆動制御信号Ｓｄｂを出力した場合が示されている。

図７Ｃに示すように、信号遮断なしの状態において、制御回路１１が、コイル６の通電方向がＱ２→Ｑ３となるように、第１駆動制御信号Ｓｄａおよび第２駆動制御信号Ｓｄｂを出力した場合、電源電圧Ｖｄｃから、ヒューズＦ１、スイッチ素子Ｑ２、コイル６のスイッチ素子Ｑ２，Ｑ４に接続される端子、コイル６の中点、および検出電圧出力回路２４の抵抗Ｒｂ１，Ｒａ１を介してグラウンドに電流が流れ込む。そのため、コイル６の中点の電圧Ｖｍは電源電圧Ｖｄｃとなり、巻線中点検出電圧Ｖｓは“Ｖｄｃ×分圧比”となる。なお、インバータ回路１２には電流が流れない。

図７Ｄに示すように、信号遮断ありの状態において、制御回路１１が、コイル６の通電方向がＱ２→Ｑ３となるように第１駆動制御信号Ｓｄａおよび第２駆動制御信号Ｓｄｂを出力した場合、図７Ｃの場合と同様に、電源電圧Ｖｄｃから、ヒューズＦ１、スイッチ素子Ｑ２、コイル６のスイッチ素子Ｑ２，Ｑ４に接続される端子、コイル６の中点、および検出電圧出力回路２４の抵抗Ｒｂ１，Ｒａ１を介してグラウンドに電流が流れ込む。そのため、検出電圧出力回路２４には電圧が印加され、コイル６の中点の電圧Ｖｍは電源電圧Ｖｄｃとなり、巻線中点検出電圧Ｖｓは“Ｖｄｃ×分圧比”となる。なお、インバータ回路１２には電流が流れない。

したがって、巻線開放故障として、コイル６の通電方向のローサイド（ＬＳ）が開放状態となった故障（通電方向ＬＳ巻線開放故障）が発生している場合には、信号遮断の有無に関わらず、巻線中点検出電圧Ｖｓは“Ｖｄｃ×分圧比”となる。

なお、図７Ａ～図７Ｄでは、コイル６のスイッチ素子Ｑ１，Ｑ３に接続される端子が開放状態となった場合を例示したが、コイル６のスイッチ素子Ｑ２，Ｑ４に接続される端子が開放状態となった場合も同様である。

すなわち、制御回路１１が、コイル６の通電方向がＱ１→Ｑ４となるように第１駆動制御信号Ｓｄａおよび第２駆動制御信号Ｓｄｂを出力するときに、コイル６のスイッチ素子Ｑ２，Ｑ４に接続される端子（通電方向ＬＳ端子）の開放故障（通電方向ＬＳ巻線開放故障）が発生している場合、信号遮断の有無に関わらず、コイル６の中点の電圧Ｖｍは電源電圧Ｖｄｃとなり、巻線中点検出電圧Ｖｓは“Ｖｄｃ×分圧比”となる。

また、制御回路１１が、コイル６の通電方向がＱ２→Ｑ３となるように第１駆動制御信号Ｓｄａおよび第２駆動制御信号Ｓｄｂを出力するときに、コイル６のスイッチ素子Ｑ２，Ｑ４に接続される端子（通電方向ＨＳ端子）の開放故障（通電方向ＨＳ巻線開放故障）が発生している場合、コイル６のスイッチ素子Ｑ２，Ｑ４に接続される端子が開放状態となっているため、コイル６に電流は流れない。このとき、信号遮断なしの状態ではローサイドのスイッチ素子Ｑ３がオンしているため、コイル６の中点の電圧Ｖｍは０Ｖとなり、巻線中点検出電圧Ｖｓも０Ｖとなる。一方、信号遮断ありの状態では、ローサイドのスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４がオフしているが、コイル６の中点が検出電圧出力回路２４の抵抗Ｒｂ１，Ｒａ１を介してグラウンド電位に接続されているため、コイル６の中点の電圧Ｖｍは０Ｖとなり、巻線中点検出電圧Ｖｓも０Ｖとなる。

以上説明した巻線中点検出電圧Ｖｓとモータ３の状態との関係をまとめると、図８および図９のようになる。

図８および図９は、実施の形態１に係るモータ駆動制御システム１００における巻線中点検出電圧Ｖｓとモータ３の状態との関係を示す図である。

図８および図９から理解されるように、巻線中点検出電圧Ｖｓはモータ３の異常の有無によって大きさが相違することになる。そこで、駆動制御回路２０（監視部２２）は、インバータ回路１２のローサイドのスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４への信号の入力を遮断したとき（信号遮断あり）の巻線中点検出電圧Ｖｓと、スイッチ素子Ｑ３，Ｑ４への信号の入力を可能にしたとき（信号遮断なし）の巻線中点検出電圧Ｖｓとを測定することにより、モータ３が異常な状態であるか否かを判定する異常判定処理を行う。

監視部２２は、モータ３が正常な状態であると判定した場合、信号出力端子Ｐ３にローレベルの電圧を出力する。この場合、信号出力端子Ｐ３の電位はグラウンド電位（０Ｖ）となるため、報知回路２５のスイッチ素子Ｑｃはオフ状態となる。その結果、駆動制御回路２０の出力端子Ｐ２から上位装置２に出力されるモータ駆動情報信号Ｓｏはモータ３の実回転速度（実回転数）に応じた信号となる。上位装置２は、入力されたモータ駆動情報信号Ｓｏに基づいて、モータ５０の回転状態を知ることができる。

一方、監視部２２は、モータ３が異常な状態であると判定した場合、信号出力端子Ｐ３にハイレベルの電圧を出力する。この場合、信号出力端子Ｐ３の電位は所定の電位（例えば、５Ｖ）となるため、報知回路２５のスイッチ素子Ｑｃはオン状態となる。その結果、出力端子Ｐ２と上位装置２とを結ぶ出力ラインはグラウンドに接続され、出力端子Ｐ２から上位装置２に出力されるモータ駆動情報信号Ｓｏはローレベルに固定された信号となる。上位装置２は、入力されたモータ駆動情報信号Ｓｏがモータ３の実回転速度（実回転数）に応じた信号ではなく、ローレベルに固定された信号であることから、モータ３が異常な状態になっていることを知ることができる。

次に、異常判定処理に用いる巻線中点検出電圧Ｖｓの測定方法について説明する。

図１０は、モータ３の駆動に関連する信号波形の一例を示すタイミングチャートである。

図１０において、上から順に、駆動指令信号Ｓｃａ、ホール信号（位置検出信号）Ｖｈｐ，Ｖｈｎ、ＦＧ信号Ｆｇ、インバータ回路１２におけるスイッチ素子Ｑ１～Ｑ４を制御するための各制御信号（ゲート信号）、巻線中点検出電圧Ｖｓの各波形が示されている。また、横軸は時間を表し、縦軸は各信号の電圧を表している。

上述したように、モータ３の通電方向（Ｑ１→Ｑ４、またはＱ２→Ｑ３）は、位置検出器７からのホール信号Ｖｈｐ，Ｖｈｎの極性に応じて切り替わる。

例えば、図１０に示すように、時刻Ｔ１から時刻Ｔ４までの期間では、インバータ回路１２においてローサイドのスイッチ素子Ｑ３がオン、ローサイドのスイッチ素子Ｑ４がオフ、ハイサイドのスイッチ素子Ｑ１がオフし、ハイサイドのスイッチ素子Ｑ２が駆動指令信号Ｓｃａのデューティ比に基づくＰＷＭ信号によってスイッチングする。これにより、コイル６の通電方向がＱ２→Ｑ３となる。

時刻Ｔ４においてホール信号Ｖｈｐ，Ｖｈｎの極性が切り替わると、コイル６の通電方向が切り替わる。例えば、時刻Ｔ４から時刻Ｔ７までの期間では、インバータ回路１２において、ローサイドのスイッチ素子Ｑ４がオン、ローサイドのスイッチ素子Ｑ３がオフ、ハイサイドのスイッチ素子Ｑ２がオフし、ハイサイドのスイッチ素子Ｑ１が駆動指令信号Ｓｃａのデューティ比に基づくＰＷＭ信号によってスイッチングする。これにより、コイル６の通電方向がＱ１→Ｑ４となる。

制御回路１１は、通電方向の切り替え前後において、ＰＷＭ駆動するための第１駆動制御信号Ｓｄａ（スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２のゲート信号）のデューティ比を段階的に変化させる。例えば、図１０に示すように、通電切替後の時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの期間と時刻Ｔ４から時刻Ｔ５までの期間において、制御回路１１は、第１駆動制御信号ＳｄａとしてのＰＷＭ信号のデューティ比を徐々に増加させる。また、通電切替前の時刻Ｔ３から時刻Ｔ４までの期間と時刻Ｔ６から時刻Ｔ７までの期間において、制御回路１１は、第１駆動制御信号ＳｄａとしてのＰＷＭ信号のデューティ比を徐々に減少させる。このため、通電切替前後の第１駆動制御信号Ｓｄａのデューティ比の変化が、コイル６の中点の電圧Ｖｍ、すなわち巻線中点検出電圧Ｖｓに影響を与える。

例えば、通電切替前の時刻Ｔ３から時刻Ｔ４の期間において第１駆動制御信号Ｓｄａ（スイッチ素子Ｑ２のゲート信号）のデューティ比が徐々に減少すると、図１０の参照符号１０５に示すように、巻線中点検出電圧Ｖｓは“Ｖｄｃ／２×分圧比”より低下する。その後、時刻Ｔ４において通電方向が切り替わり、第１駆動制御信号Ｓｄａ（スイッチ素子Ｑ１のゲート信号）のデューティ比が徐々に増加すると、巻線中点検出電圧Ｖｓが再び上昇し、“Ｖｄｃ／２×分圧比”になる。このような通電切替前後の巻線中点検出電圧Ｖｓの変化は、特に、モータ３が駆動により回転を開始した直後の低速で回転する場合に大きくなる。このとき、検出電圧出力回路２４の整流素子Ｄ２１と抵抗Ｒ２１により、巻線中点検出電圧Ｖｓを保持するキャパシタＣ２１の充電速度が放電速度より速くなるため、モータ３が回転を続けると、図１０の参照符号１０５Ａに示すように、巻線中点検出電圧Ｖｓは“Ｖｄｃ／２×分圧比”で安定する。

したがって、モータの異常な状態の有無を精度よく判定するためには、スイッチ素子Ｑ１～Ｑ４の駆動状態が切り替わった後の巻線中点検出電圧Ｖｓの最大値を取得することが好ましい。

図１１は、巻線中点検出電圧Ｖｓの測定方法の一例を示すタイミングチャートである。
図１１において、横軸は時間を表し、縦軸は電圧を表している。参照符号１１０は、スイッチ素子Ｑ１～Ｑ４の駆動状態が切り替わった後にコイル６の中点の電圧Ｖｍが上昇したときの巻線中点検出電圧Ｖｓの波形例を示し、参照符号１１１は、スイッチ素子Ｑ１～Ｑ４の駆動状態が切り替わった後にコイル６の中点の電圧Ｖｍが低下したときの巻線中点検出電圧Ｖｓの波形例を示している。

駆動制御回路２０の監視部２２は、スイッチ素子Ｑ１～Ｑ４の駆動状態が切り替わってから巻線中点検出電圧Ｖｓの大きな変化が収束し安定するまでの期間を待機期間とし、待機期間が経過した後の所定の期間を測定期間として、巻線中点検出電圧Ｖｓの測定を行う。

監視部２２は、単位時間毎に巻線中点検出電圧Ｖｓの検出を行い、測定期間において検出した巻線中点検出電圧Ｖｓの最大値を、判定に用いる巻線中点検出電圧Ｖｓの測定値とする。

具体的には、図１１に示すように、監視部２２は、時刻Ｔ１１から時刻Ｔ１２までを待機期間とし、時刻Ｔ１２から時刻Ｔ１５までを測定期間とする。例えば、参照符号１１０に示すように、スイッチ素子Ｑ１～Ｑ４の駆動状態の切り替わり後に巻線中点検出電圧Ｖｓが上昇した場合、監視部２２は、待機期間の経過後の測定期間において単位時間毎に巻線中点検出電圧Ｖｓを検出する。そして、検出した巻線中点検出電圧Ｖｓのうち、最大値を巻線中点検出電圧Ｖｓの測定値とする。例えば、時刻Ｔ１２から時刻Ｔ１５までの測定期間において時刻Ｔ１４に検出した巻線中点検出電圧Ｖｓの値が最大である場合、その最大値Ｖｍａｘ１を、判定に用いる巻線中点検出電圧Ｖｓの測定値とする。

また、参照符号１１１に示すように、スイッチ素子Ｑ１～Ｑ４の駆動状態の切り替わり後に巻線中点検出電圧Ｖｓが下降した場合も同様に、監視部２２は、測定期間において検出した巻線中点検出電圧Ｖｓの最大値を巻線中点検出電圧Ｖｓの測定値とする。例えば、時刻Ｔ１２から時刻Ｔ１５までの測定期間において時刻Ｔ１３において検出した巻線中点検出電圧Ｖｓの値が最大である場合、その最大値Ｖｍａｘ２を、判定に用いる巻線中点検出電圧Ｖｓの測定値とする。

なお、巻線中点検出電圧Ｖｓの検出は、測定期間のみ行われてもよいし、待機期間および測定期間に関わらず、単位時間毎に行われてもよい。

また、待機期間の長さは、予め設定されていてもよいし、巻線中点検出電圧Ｖｓの検出値に応じて決定してもよい。例えば、監視部２２は、待機期間において単位時間毎に巻線中点検出電圧Ｖｓを検出し、巻線中点検出電圧Ｖｓの検出値と直前の検出値との差分を算出し、その差分が所定の閾値より小さくなった場合に、待機期間を終了して測定期間に移行してもよい。また、例えば、予め設定された待機期間が経過する前に上記差分が所定の閾値より小さくなった場合に、監視部２２が、待機期間を終了して測定期間に移行してもよい。

測定期間の長さについても同様に、予め設定されていてもよいし、巻線中点検出電圧Ｖｓの検出値に応じて決定してもよい。例えば、監視部２２は、測定期間において、巻線中点検出電圧Ｖｓの検出値と直前の検出値との差分を算出し、その差分が所定の閾値より小さくなった場合に、測定期間を終了してもよい。

次に、モータ３の異常判定処理について、詳細に説明する。

図１２および図１３は、実施の形態１に係る、モータが正常状態と故障状態での異常判定処理時の信号波形の一例を示すタイミングチャートである。

図１４Ａおよび図１４Ｂは、実施の形態１に係る、モータの異常判定処理の流れの一例を示すフローチャートである。

図１２および図１３において、上から順に、速度指令信号Ｓｃ、駆動指令信号Ｓｃａ、ＦＧ信号Ｆｇ、制御信号Ｓｔ、インバータ回路１２のスイッチ素子Ｑ１～Ｑ４のゲート信号、巻線中点検出電圧Ｖｓの各波形が示されている。また、横軸は時間を表し、縦軸は各信号の電圧を表している。

図１２には、巻線中点検出電圧Ｖｓの波形として、モータ３が正常である場合の波形１３１と、巻線中点開放故障が発生している場合の波形１３２が夫々示されている。また、図１３には、巻線中点検出電圧Ｖｓの波形として、ヒューズ破損故障、またはコイル６の通電方向のハイサイド（ＨＳ）が開放状態となる故障（通電方向ＨＳ巻線開放故障）が発生している場合の波形１３３と、コイル６の通電方向のローサイド（ＬＳ）が開放状態となる故障（通電方向ＬＳ巻線開放故障）が発生している場合の波形１３４がそれぞれ示されている。

駆動制御回路２０は、動作モードとして、例えば、モータ３の異常の有無を判定する異常判定モードと、速度指令信号Ｓｃによって指定された回転速度でモータ３が回転するようにモータ３を駆動する通常駆動モードとを有している。

異常判定モードには、駆動制御回路２０が、インバータ回路１２のローサイドのスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４への第２駆動制御信号Ｓｄｂの入力を遮断して巻線中点検出電圧Ｖｓを測定し、第１異常判定処理を行う第１判定期間と、駆動制御回路２０が、インバータ回路１２のローサイドのスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４への第２駆動制御信号Ｓｄｂの入力を可能にして巻線中点検出電圧Ｖｓを測定し、第２異常判定処理を行う第２判定期間とある。

例えば、外部（上位装置２）から速度指令信号Ｓｃが入力された場合に、駆動制御回路２０は、異常判定モードで動作を開始し、その後、通常駆動モードに移行する。
なお、図１２および図１３には、駆動制御回路２０が速度指令信号Ｓｃの入力に応じて異常判定モードに移行する場合が一例として示されているが、これに限られない。すなわち、駆動制御回路２０は、速度指令信号Ｓｃの入力の有無に関わらず、異常判定モードの第１判定期間を動作してもよい。

図１４Ａに示すように、例えば、駆動制御回路２０が起動した場合、初期化処理を実行する（ステップＳ１）。例えば、駆動制御回路２０がマイコン内部のレジスタ等を初期化する。また、駆動制御回路２０は、駆動指令信号Ｓｃａの出力を停止する（ローレベルにする）とともに、制御信号Ｓｔをハイレベルにして、ローサイドのスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４への第２駆動制御信号Ｓｄｂの入力を可能な状態にする（信号遮断なし）。

次に、駆動制御回路２０は、速度指令信号Ｓｃが入力されているか否かを判定する（ステップＳ２）。例えば、図１２および図１３の時刻Ｔ１００において、速度指令信号Ｓｃが入力されていると判定した場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、駆動制御回路２０は、動作モードを異常判定モードとする（ステップＳ３）。動作モードが異常判定モードに移行すると、先ず、第１判定期間が開始される。

ここで、第１判定期間とは、駆動制御回路２０が、信号遮断回路１３を制御してローサイドのスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４への第２駆動制御信号Ｓｄｂの入力を遮断し、且つ駆動指令信号Ｓｃａを出力する期間である。

第１判定期間において、先ず、駆動制御回路２０は、例えば、時刻Ｔ１００において、初期ステータスとなる。次に、例えば、時刻Ｔ１０１において、駆動制御回路２０は、制御信号Ｓｔをハイレベルからローベルにすることにより信号遮断回路１３を制御して、ローサイドのスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４への第２駆動制御信号Ｓｄｂの入力を遮断する（ステップＳ４）。

次に、例えば、時刻Ｔ１０２において、駆動制御回路２０は、待機ステータス（待機期間）となり、所定のデューティ比の駆動指令信号Ｓｃａを出力する（ステップＳ５）。

なお、このときの駆動指令信号Ｓｃａのデューティ比は、速度指令信号Ｓｃに対応したデューティ比であってもよいし、速度指令信号Ｓｃによらない予め設定されたデューティ比であってもよい。また、駆動指令信号Ｓｃａは、デューティ比が１００％の信号（ハイレベルに固定された信号）であってもよい。

時刻Ｔ１０２において、駆動指令信号Ｓｃａの入力を検出した制御回路１１は、駆動指令信号Ｓｃａのデューティ比と位置検出器７からのホール信号Ｖｈｐ，Ｖｈｎとに基づいて、モータ３をＰＷＭ駆動するための第１駆動制御信号Ｓｄａおよび第２駆動制御信号Ｓｄｂを出力する。このとき、信号遮断回路１３による信号遮断により、インバータ回路１２に電流が流れないため、モータは駆動されず、回転しない。

所定時間の経過後、駆動制御回路２０は、時刻Ｔ１０３において、待機ステータス（待機期間）から測定ステータス（測定期間）に移行する。測定ステータスにおいて、駆動制御回路２０の監視部２２は、上述した手法により、時刻Ｔ１０４まで、巻線中点検出電圧Ｖｓの測定を行う（ステップＳ６）。次に、例えば、時刻Ｔ１０４において、駆動制御回路２０は、速度指令信号Ｓｃに関わらず、駆動指令信号Ｓｃａの出力を停止し、判定ステータスに移行する。

次に、監視部２２は、ステップＳ６において測定した巻線中点検出電圧Ｖｓの測定値に基づいてモータ３の異常の有無を判定する。具体的には、先ず、時刻Ｔ１０４において、監視部２２は、巻線中点検出電圧Ｖｓの測定値がグラウンド電位に相当する電圧、すなわち、０Ｖであるか否かを判定する（ステップＳ７）。

信号遮断ありの場合の巻線中点検出電圧Ｖｓの測定値が０Ｖであると判定した場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）、監視部２２は、モータ３が第１の異常な状態であると判定する（ステップＳ８）。

ここで、第１の異常な状態とは、高電圧異常状態、低電圧異常状態、およびモータを正常に駆動できない第１の故障状態の何れかが発生している状態をいう。また、第１の故障状態とは、ヒューズ破損故障、巻線中点開放故障、コイル６の通電方向のハイサイド（ＨＳ）が開放状態となる故障（通電方向ＨＳ巻線開放故障）の何れかが発生している状態をいう。なお、第１の故障状態には、コイル６の通電方向のハイサイドのスイッチ素子（Ｑ１またはＱ２）が開放状態となる故障（通電方向ＨＳＦＥＴ開放故障）が発生している場合が含まれていてもよい。

例えば、モータ３が正常である場合には、コイル６の中点の電圧Ｖｍが“Ｖｄｃ”となるため（図４Ｃおよび図４Ｄ参照）、図１２の参照符号１３１に示すように、時刻Ｔ１０４までの第１判定期間の測定期間において、巻線中点検出電圧Ｖｓが“Ｖｄｃ×分圧比”となり、時刻Ｔ１１４までの第２判定期間の測定期間において、巻線中点検出電圧Ｖｓが“Ｖｄｃ／２×分圧比”となる。

一方、巻線中点開放故障が発生している場合には、モータは駆動により回転するが、検出電圧出力回路２４の入力端子Ｐｍ１の電圧が０Ｖになるため（図６Ｂ参照）、図１２の参照符号１３２に示すように、時刻Ｔ１０４までの第１判定期間の測定期間において、巻線中点検出電圧Ｖｓが“０Ｖ”となり、時刻Ｔ１１４までの第２判定期間の測定期間において、巻線中点検出電圧Ｖｓが“０Ｖ”となる。また、ヒューズ破損故障、通電方向ＨＳ巻線開放故障または通電方向ＨＳＦＥＴ開放故障が発生している場合にも、検出電圧出力回路２４の入力端子Ｐｍ１の電圧が０Ｖになるため（図５Ｂおよび図７Ｂ参照）、図１３の参照符号１３３に示すように、時刻Ｔ１０４までの第１判定期間の測定期間において巻線中点検出電圧Ｖｓが“０Ｖ”となり、時刻Ｔ１１４までの第２判定期間の測定期間において、巻線中点検出電圧Ｖｓが“０Ｖ”となる。

駆動制御回路２０は、ステップＳ８においてモータ３が第１の異常な状態（第１の故障状態）であると判定した場合、故障処理を行う（ステップＳ９）。例えば、駆動制御回路２０は、速度指令信号Ｓｃに関わらず、駆動指令信号Ｓｃａをローレベルにして、モータ３の駆動を停止させる。なお、この場合の故障処理は、後述する第２判定期間を開始することなく実行されてもよいし、第２判定期間後に実行されてもよい。

巻線中点検出電圧Ｖｓの測定値が０Ｖでないと判定した場合（ステップＳ７：ＮＯ）、監視部２２は、巻線中点検出電圧Ｖｓの測定値が低電圧閾値Ｖｔｈ＿ｍｉｎより低いか否かを判定する（ステップＳ１０）。

巻線中点検出電圧Ｖｓの測定値が低電圧閾値Ｖｔｈ＿ｍｉｎより低いと判定した場合（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、監視部２２は、モータ３が低電圧異常状態であると判定する（ステップＳ１１）。この場合、駆動制御回路２０は、再びステップＳ２に戻り、低電圧異常状態によりモータ３の駆動による回転を開始しない。

一方、巻線中点検出電圧Ｖｓの測定値が低電圧閾値Ｖｔｈ＿ｍｉｎ以上であると判定した場合（ステップＳ１０：ＮＯ）、監視部２２は、巻線中点検出電圧Ｖｓの測定値が高電圧閾値Ｖｔｈ＿ｍａｘより高いか否かを判定する（ステップＳ１２）。

巻線中点検出電圧Ｖｓの測定値が高電圧閾値Ｖｔｈ＿ｍａｘより高いと判定した場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、監視部２２は、モータ３が高電圧異常状態であると判定する（ステップＳ１３）。この場合、駆動制御回路２０は、再びステップＳ２に戻り、高電圧異常状態によりモータ３の駆動による回転を開始しない。

なお、低電圧異常状態または高電圧異常状態の場合に、ステップ２に戻る処理は、後述する第２判定期間後に実行されてもよい。このとき、図１２の参照符号１３１Ａ（点線）や参照符号１３１Ｂ（点線）に示すように、駆動指令信号Ｓｃａのオフ（点線）により、時刻Ｔ１０４や時刻Ｔ１１４から、巻線中点検出電圧Ｖｓが下降する。また、このとき、ローサイドのスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４への信号遮断の有無は特に限定されない。すなわち、駆動制御回路２０は、制御信号Ｓｔをローレベルにしてスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４への第２駆動制御信号Ｓｄｂの入力を遮断してもよい（一点鎖線部）し、制御信号Ｓｔをハイレベルにしてスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４への第２駆動制御信号Ｓｄｂの入力を可能にしてもよい。

一方、巻線中点検出電圧Ｖｓの測定値が高電圧閾値Ｖｔｈ＿ｍａｘ以下であると判定した場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、監視部２２は、第２判定期間を開始する。例えば、図１２および図１３の時刻Ｔ１１０において、第１判定期間が終了し、第２判定期間が開始される。

ここで、第２判定期間とは、駆動制御回路２０が、信号遮断回路１３を制御してローサイドのスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４への第２駆動制御信号Ｓｄｂの入力を可能にし、且つ駆動指令信号Ｓｃａを出力する期間である。

第２判定期間において、駆動制御回路２０は、先ず、例えば、時刻Ｔ１１０において、初期ステータスとなる。例えば、初期ステータスにおいて、駆動制御回路２０は、制御信号Ｓｔをローベルからハイレベルに切り替えて、ローサイドのスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４への第２駆動制御信号Ｓｄｂの入力を可能な状態にする（ステップＳ１４）。

次に、例えば、時刻Ｔ１１２において、駆動制御回路２０は、待機ステータス（待機期間）に移行し、所定のデューティ比の駆動指令信号Ｓｃａを出力する（ステップＳ１５）。

なお、このときの駆動指令信号Ｓｃａのデューティ比は、ステップＳ５の場合と同様に、速度指令信号Ｓｃに対応したデューティ比であってもよいし、速度指令信号Ｓｃによらない予め設定されたデューティ比であってもよい。

時刻Ｔ１１２において、駆動指令信号Ｓｃａの入力を検出した制御回路１１は、駆動指令信号Ｓｃａのデューティ比と位置検出器７からのホール信号Ｖｈｐ，Ｖｈｎとに基づいて、モータ３をＰＷＭ駆動するための第１駆動制御信号Ｓｄａおよび第２駆動制御信号Ｓｄｂを出力する。このとき、インバータ回路１２に電流Ｉｍが流れる場合は、モータは駆動され、回転を開始する。

その後、所定時間の経過後、駆動制御回路２０は、時刻Ｔ１１３において、待機ステータス（待機期間）から測定ステータス（測定期間）に移行する。測定ステータスにおいて、駆動制御回路２０の監視部２２は、上述した手法により、時刻Ｔ１１４まで、巻線中点検出電圧Ｖｓの測定を行う（ステップＳ１６）。次に、例えば、時刻Ｔ１１４において、駆動制御回路２０は、判定ステータスに移行する。

次に、監視部２２は、ステップＳ１６において測定した巻線中点検出電圧Ｖｓの測定値に基づいてモータ３の異常の有無を判定する。具体的には、監視部２２は、例えば、時刻Ｔ１１４において、ステップＳ６で取得した信号遮断ありの場合の巻線中点検出電圧Ｖｓの測定値とステップＳ１６で取得した信号遮断なしの場合の巻線中点検出電圧Ｖｓの測定値とが略一致するか否かを判定する（ステップＳ１７）。ここで、駆動制御回路２０のＡ／Ｄ変換回路で測定される巻線中点電圧Ｖｓの測定値の測定誤差や、測定経路における抵抗値のばらつき等を考慮して、略一致としている。

ステップＳ６で取得した信号遮断ありの場合の巻線中点検出電圧Ｖｓの測定値とステップＳ１６で取得した信号遮断なしの場合の巻線中点検出電圧Ｖｓの測定値とが略一致すると判定した場合（ステップＳ１７：ＹＥＳ）、監視部２２は、モータ３がロータロックではなく、第２の異常な状態であると判定する（ステップＳ１８）。

ここで、第２の異常な状態とは、第２の故障状態の何れかが発生している状態をいう。第２の故障状態とは、コイル６の通電方向のローサイド（ＬＳ）が開放状態となる故障（通電方向ＬＳ巻線開放故障）が発生している状態をいう。なお、第２の故障状態には、コイル６の通電方向のローサイドのスイッチ素子（Ｑ３またはＱ４）が開放状態となる故障（通電方向ＬＳＦＥＴ開放故障）、通電方向と反対側のハイサイドのスイッチ素子（Ｑ１またはＱ２）が短絡状態となる故障（非通電方向ＨＳＦＥＴ短絡故障）、および通電方向のローサイドのスイッチ素子（Ｑ３またはＱ４）が短絡状態となる故障（通電方向ＬＳＦＥＴ短絡故障）が発生している場合が含まれていてもよい。

例えば、コイル６の通電方向のローサイドの開放故障（通電方向ＬＳ巻線開放故障）が発生している場合には、図１３の参照符号１３４に示すように、信号遮断時には、例えば時刻Ｔ１０４までの第１判定期間の測定期間において、巻線中点検出電圧Ｖｓが“Ｖｄｃ×分圧比”となり（図７Ｄ参照）、信号入力可能時には、例えば時刻Ｔ１１４までの第２判定期間の測定期間において、巻線中点検出電圧Ｖｓが“Ｖｄｃ×分圧比”となる（図７Ｃ参照）。すなわち、コイル６の通電方向のローサイドの開放故障（通電方向ＬＳ巻線開放故障）が発生している場合には、信号遮断ありの場合の巻線中点検出電圧Ｖｓの測定値と信号遮断なしの場合の巻線中点検出電圧Ｖｓの測定値とが略一致する。

なお、通電方向のローサイドのスイッチ素子が開放故障（通電方向ＬＳＦＥＴ開放故障）、または通電方向と反対側のハイサイドのスイッチ素子が短絡故障（非通電方向ＨＳＦＥＴ短絡故障）の何れかが発生している場合も、同様に、巻線中点検出電圧Ｖｓが“Ｖｄｃ×分圧比”で略一致する。通電方向のローサイドのスイッチ素子の短絡故障（通電方向ＬＳＦＥＴ短絡故障）が発生している場合は、巻線中点検出電圧Ｖｓが“Ｖｄｃ／２×分圧比”で略一致する。

駆動制御回路２０は、ステップＳ１８においてモータ３が第２の異常な状態（第２の故障状態）であると判定した場合には、故障処理を行う（ステップＳ１９）。例えば、図１２および図１３の時刻Ｔ１２０において、駆動制御回路２０は、速度指令信号Ｓｃに関わらず、駆動指令信号Ｓｃａをローレベル（点線部）にする。これにより、制御回路１１は、モータ３のＰＷＭ駆動を停止する。

なお、このとき、図１３の参照符号１３４Ｂ（点線）に示すように、駆動指令信号Ｓｃａのオフ（点線）により、時刻Ｔ１１４から、巻線中点検出電圧Ｖｓが下降する。また、ローサイドのスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４への信号遮断の有無は特に限定されない。すなわち、駆動制御回路２０は、制御信号Ｓｔをローレベルにしてスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４への第２駆動制御信号Ｓｄｂの入力を遮断してもよい（一点鎖線部）し、制御信号Ｓｔをハイレベルにしてスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４への第２駆動制御信号Ｓｄｂの入力を可能にしてもよい。

ステップＳ６で取得した信号遮断ありの場合の巻線中点検出電圧Ｖｓの測定値とステップＳ１６で取得した信号遮断なしの場合の巻線中点検出電圧Ｖｓの測定値とが略一致しないと判定した場合（ステップＳ１７：ＮＯ）、駆動制御回路２０は、動作モードを異常判定モードから通常駆動モードに移行する（ステップＳ２０）。

例えば、時刻Ｔ１２０以降において、駆動制御回路２０は、速度指令信号Ｓｃに応じた駆動指令信号Ｓｃａを出力する。これにより、制御回路１１は、ホール信号Ｖｈｐ，Ｖｈｎに応じて通電方向を切り替えながら、モータ３をＰＷＭ駆動する。これにより、モータ３は、速度指令信号Ｓｃで指定された回転速度になるように駆動される。

以上、実施の形態１に係るモータ駆動制御装置１によれば、モータ３の駆動が停止した状態において、モータ３が第１の異常な状態であるか否かを適切に検出することが可能となる。
すなわち、インバータ回路１２のローサイドのスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４への信号の入力を遮断したときの巻線中点検出電圧Ｖｓはモータ３の状態によって異なる大きさとなる。したがって、駆動制御回路２０が、信号遮断回路１３を制御してローサイドのスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４への第２駆動制御信号Ｓｄｂの入力を遮断し、且つ駆動指令信号Ｓｃａを出力した第１判定期間における巻線中点検出電圧Ｖｓを測定することにより、モータ３の駆動が停止した状態において、モータ３が第１の異常な状態であるか否かを適切に検出することが可能となる。

具体的には、駆動制御回路２０は、第１判定期間における巻線中点検出電圧Ｖｓがグラウンド電位に相当する電圧である場合に、モータを正常に駆動できない第１の故障状態（ヒューズ破損故障、巻線中点開放故障、通電方向ＨＳ巻線開放故障、または通電方向ＨＳＦＥＴ開放故障）であると判定する。また、駆動制御回路２０は、第１判定期間における巻線中点検出電圧Ｖｓが高電圧閾値（第１閾値）Ｖｔｈ＿ｍａｘより高い場合に、モータ３が高電圧異常状態であると判定する。更に、駆動制御回路２０は、第１判定期間における巻線中点検出電圧Ｖｓが低電圧閾値（第２閾値）Ｖｔｈ＿ｍｉｎより低い場合に、モータ３が低電圧異常状態であると判定する。

このように、実施の形態１に係るモータ駆動制御装置１によれば、モータ３の駆動が停止した状態において、モータの異常な状態を適切に検出することが可能となる。

また、上述したように、第２の異常な状態としての、通電方向ＬＳ巻線開放故障が発生している場合、インバータ回路１２のローサイドのスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４への信号の入力を遮断したときの巻線中点検出電圧Ｖｓとインバータ回路１２のローサイドのスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４への信号の入力を遮断していないときの巻線中点検出電圧Ｖｓとが略一致する。

そこで、上述したように、駆動制御回路２０が、信号遮断回路１３を制御してローサイドのスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４への第２駆動制御信号Ｓｄｂの入力を可能にし、且つ駆動指令信号Ｓｃａを出力した第２判定期間における巻線中点検出電圧Ｖｓと、第１判定期間における巻線中点検出電圧Ｖｓとに基づいて、モータ３が第２の異常な状態であるか否かを判定する。例えば、第１判定期間における巻線中点検出電圧Ｖｓと第２判定期間における巻線中点検出電圧Ｖｓとが略一致する場合に、駆動制御回路２０は、モータ３が第２の異常な状態であると判定する。これによれば、モータ３の駆動開始直後に、モータ３が異常な状態（第２の異常な状態）であるか否かを適切に判定することができる。

また、実施の形態１に係るモータ駆動制御装置１において、駆動制御回路２０は、スイッチ素子の駆動状態が切り替わってから所定期間の経過後の測定期間において検出した巻線中点検出電圧Ｖｓの最大値に基づいて、モータ３が第１の異常な状態または第２の異常な状態であるか否かを判定する。これによれば、スイッチ素子Ｑ１～Ｑ４の駆動状態が切り替わった後に巻線中点検出電圧Ｖｓが安定したときの測定値を用いるので、モータの異常な状態の有無をより精度よく判定することが可能となる。

≪実施の形態２≫
図１５は、実施の形態２に係るモータ駆動制御システム１００Ａの構成を示す図である。

実施の形態２に係るモータ駆動制御システム１００Ａにおいて、ファン５とモータ駆動制御装置１Ａとは、実施の形態１に係るモータ駆動制御システム１００と同様に、一つのファンユニット１０１Ａを構成している。

実施の形態２に係るモータ駆動制御装置１Ａは、検出した巻線中点検出電圧Ｖｓの値を補正する点において、実施の形態１に係るモータ駆動制御装置１と相違する。具体的には、駆動制御回路２０Ａは、モータ３の実回転速度に応じて巻線中点検出電圧Ｖｓの値を補正し、補正後の巻線中点検出電圧Ｖｓの値に基づいて、モータ３が第１の異常な状態または第２の異常な状態であるか否かを判定する。

図１６は、実施の形態２に係る、モータが正常状態での異常判定処理時の信号波形の一例を示すタイミングチャートである。

図１６には、モータ３が惰性回転している状態において駆動制御回路２０Ａの動作モードが異常判定モードに移行した場合の各信号の波形が示されている。図１６において、上から順に、速度指令信号Ｓｃ、駆動指令信号Ｓｃａ、ＦＧ信号Ｆｇ、制御信号Ｓｔ、インバータ回路１２のスイッチ素子Ｑ１～Ｑ４のゲート信号、巻線中点検出電圧Ｖｓの各波形が示されている。また、横軸は時間を表し、縦軸は各信号の電圧を表している。

図１６には、巻線中点検出電圧Ｖｓの波形として、正常状態のモータが回転していない状態において駆動制御回路２０Ａの動作モードが異常判定モードに移行したときの巻線中点検出電圧Ｖｓの波形５００と、正常状態のモータが回転している状態（惰性回転）において駆動制御回路２０Ａの動作モードが異常判定モードに移行したときの巻線中点検出電圧Ｖｓの波形５０１がそれぞれ示されている。

例えば、図１６の時刻Ｔ３００において、速度指令信号Ｓｃが入力されていると判定した場合、駆動制御回路２０Ａは動作モードを異常判定モードとする。このとき、正常状態のモータ３が回転していなかった場合には、参照符号５００（点線）に示すように、第１判定期間（信号遮断あり）において巻線中点検出電圧Ｖｓの大きさは“Ｖｄｃ×分圧比”となり、第２判定期間（信号遮断なし）において巻線中点検出電圧Ｖｓの大きさは“Ｖｄｃ／２×分圧比”となる。

一方、図１６の時刻Ｔ３００において、正常状態のモータ３が回転していた場合には、参照符号５０１に示すように、第１判定期間（信号遮断あり）において巻線中点検出電圧Ｖｓの大きさは“Ｖｄｃ×分圧比”よりも低くなり、第２判定期間（信号なし）において巻線中点検出電圧Ｖｓの大きさは“Ｖｄｃ／２×分圧比”より低くなる。

参照符号５００の波形と参照符号５０１の波形との違いは、モータ３の惰性回転によるコイル６の誘起電圧の発生の有無に起因する。コイル６に発生する誘起電圧の大きさは、モータ３の実回転速度に依存するため、回転速度が速くなる程、巻線中点検出電圧Ｖｓが低くなる。

そこで、実施の形態２に係るモータ駆動制御装置１Ａでは、モータ３の実回転速度に応じて巻線中点検出電圧Ｖｓの検出値を補正する。

例えば、予め、定格電圧（例えば１２．０Ｖ）においてモータ３が惰性回転しているときの回転速度（回転数）毎に、信号遮断ありの状態で所定のデューティ比（測定デューティ比）の駆動指令信号Ｓｃａを出力したときの巻線中点検出電圧Ｖｓをそれぞれ測定しておく。例えば、モータ３の最大回転数が３００００ｒｐｍの場合、０ｒｐｍから１０００ｒｐｍ毎に３１点の測定を行う。そして、測定した回転速度と巻線中点検出電圧Ｖｓとの対応関係から、予期される回転速度あたりの巻線中点検出電圧Ｖｓの電圧降下量を表す近似式（例えば、一次関数）を作成しておく。例えば、モータ３の回転速度と電圧降下量（補正量）との対応関係を示す近似式を補正情報２２０Ａとして駆動制御回路２０Ａ内の記憶部（不図示）に記憶しておく。

監視部２２Ａは、異常判定モードにおいて巻線中点検出電圧Ｖｓを測定するとき、先ず、モータ３の実回転速度を測定する。例えば、第１判定期間の測定期間（測定ステータス）にＦＧ信号Ｆｇに基づいてモータ３の実回転速度を取得する。次に、監視部２２Ａは、取得した回転速度に対応する電圧降下量を補正情報２２０Ａに基づいて算出する。そして、監視部２２Ａは、検出した巻線中点検出電圧Ｖｓの値に、補正情報２２０Ａに基づいて算出した電圧降下量を加算することにより、巻線中点検出電圧Ｖｓの値を補正し、補正後の値を巻線中点検出電圧Ｖｓの測定値とする。

第２判定期間においても、監視部２２Ａは、第１判定期間と同様の手法により、巻線中点検出電圧Ｖｓの値を補正する。ここで、第２判定期間において検出した巻線中点検出電圧Ｖｓの値に加算する電圧降下量は、第１判定期間において加算する電圧降下量の半分（５０％）の値である。

なお、モータ３の誘起電圧は回転数に依存するため、電源電圧Ｖｄｃからの影響は無視してもよい。また、モータ３の惰性回転時の回転速度が予め設定した閾値未満の場合は、巻線中点検出電圧Ｖｓの補正を行わなくてもよい。第１判定期間（信号遮断あり）と第２判定期間（信号遮断なし）とは、駆動直前と駆動直後の時間間隔が狭いため、モータの惰性回転による影響を同じとしてもよい。

以上、実施の形態２に係るモータ駆動制御装置１Ａによれば、モータ３の実回転速度に応じて巻線中点検出電圧Ｖｓの検出値を補正するので、モータの異常な状態の有無をより高精度に判定することが可能となる。

≪実施の形態３≫
図１７は、実施の形態３に係るモータ駆動制御システム１００Ｂの構成を示す図である。

実施の形態３に係るモータ駆動制御システム１００Ｂにおいて、ファン５Ｂとモータ駆動制御装置１Ｂとは、実施の形態１に係るモータ駆動制御システム１００と同様に、一つのファンユニット１０１Ｂを構成している。

実施の形態３に係るモータ駆動制御システム１００Ｂは、モータ３Ｂが２系統のコイル（巻線）６＿１，６＿２を有し、各コイル６＿１，６＿２を駆動するためのモータ駆動回路１０＿１，１０＿２を有する点において、実施の形態１に係るモータ駆動制御システム１００と相違する。

具体的には、モータ駆動制御装置１Ｂは、コイル６＿１，６＿２毎に対応して設けられたモータ駆動回路１０＿１，１０＿２および検出電圧出力回路２４＿１，２４＿２と、駆動制御回路２０Ｂと、電源回路２３と、報知回路２５とを有している。

モータ駆動回路１０＿１は、第１系統のコイル６＿１を駆動するための回路であり、モータ駆動回路１０＿２は、第２系統のコイル６＿２を駆動するための回路である。

検出電圧出力回路２４＿１は、コイル６＿１の巻線中点検出電圧Ｖｓ＿１を検出する回路であり、検出電圧出力回路２４＿２は、コイル６＿２の巻線中点検出電圧Ｖｓ＿２を検出する回路である。

なお、本実施の形態において、各系統に対応するサフィックスが付された各ブロックは、実施の形態１においてサフィックスが付されていない各ブロックと同様の回路構成を有するものとする。例えば、モータ駆動回路１０＿１，１０＿２は、実施の形態１に係るモータ駆動回路１０と同様の回路構成を有している。

位置検出器７＿１は、第１系統のコイル６＿１に対応する位置に配置され、位置検出器７＿２は、第２系統のコイル６＿２に対応する位置に配置されている。位置検出器７＿１と位置検出器７＿２とは、例えば、相対位置が電気角でπ／２（９０度）になる位置にそれぞれ配置されている。

駆動制御回路２０Ｂは、各系統のモータ駆動回路１０＿１，１０＿２を個別に制御するとともに、モータ３Ｂの異常の有無を各系統のコイル６＿１，６＿２毎に判定する。駆動制御回路２０Ｂの駆動制御部２１は、上位装置２からの速度指令信号Ｓｃに基づいて、モータ３Ｂの駆動を指示する駆動指令信号Ｓｃａ＿１，Ｓｃａ＿２を生成し、各モータ駆動回路１０＿１，１０＿２にそれぞれ供給する。

駆動制御回路２０Ｂの監視部２２Ｂは、モータ駆動回路１０＿１およびモータ駆動回路１０＿２のそれぞれに対して、信号遮断回路１３＿１，１３＿２を制御してローサイドのスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４への第２駆動制御信号Ｓｄｂ＿１，Ｓｄｂ＿２の入力を遮断し、且つ駆動指令信号Ｓｃａ＿１，Ｓｃａ＿２を出力した第１判定期間における巻線中点検出電圧Ｖｓ＿１，Ｖｓ＿２に基づいて、モータ３Ｂが第１の異常な状態であるか否かを判定する。

また、駆動制御回路２０Ｂの監視部２２Ｂは、モータ駆動回路１０＿１，１０＿２のそれぞれに対して、信号遮断回路１３＿１，１３＿２を制御してローサイドのスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４への第２駆動制御信号Ｓｄｂ＿１，Ｓｄｂ＿２の入力を可能にし、且つ駆動指令信号Ｓｃａ＿１，Ｓｃａ＿２を出力した第２判定期間における巻線中点検出電圧Ｖｓ＿１，Ｖｓ＿２と、第１判定期間における巻線中点検出電圧Ｖｓ＿１，Ｖｓ＿２とに基づいて、モータ３Ｂが第２の異常な状態であるか否かを判定する。

図１８および図１９は、実施の形態３に係るモータ駆動制御システム１００Ｂにおける巻線中点検出電圧Ｖｓ＿１，Ｖｓ＿２とモータ３Ｂの状態との関係を示す図である。

監視部２２Ｂは、図１８および図１９に示す、巻線中点検出電圧Ｖｓ＿１，Ｖｓ＿２とモータ３Ｂの状態との対応関係に基づいて、モータ３Ｂの異常判定処理を行う。このとき、実施の形態３では、一方の系統が正常状態で、他方の系統が故障状態の場合、実施の形態１とは異なり、正常状態の系統により、故障状態の系統が回転させられることから、信号遮断なしでの巻線中点電圧Ｖｓ＿１，Ｖｓ＿２の測定値に影響する。

図２０および図２１は、実施の形態３に係る、モータ３Ｂが正常状態と故障状態での異常判定処理時の信号波形の一例を示すタイミングチャートである。図２０および図２１は、第１系統と第２系統の異常判定処理を同時に行っているが、個別に行っても良い。

図２２Ａおよび図２２Ｂは、実施の形態３に係る、モータの異常判定処理の流れの一例を示すフローチャートである。

図２０において、上から順に、速度指令信号Ｓｃ、第１系統の駆動指令信号Ｓｃａ＿１、ＦＧ信号Ｆｇ＿１、制御信号Ｓｔ＿１、インバータ回路１２＿１のスイッチ素子Ｑ１～Ｑ４のゲート信号、第１系統の巻線中点検出電圧Ｖｓ＿１、第２系統の駆動指令信号Ｓｃａ＿２、ＦＧ信号Ｆｇ＿２、制御信号Ｓｔ＿２、インバータ回路１２＿２のスイッチ素子Ｑ１～Ｑ４のゲート信号、第２系統の巻線中点検出電圧Ｖｓ＿２の各波形が示されている。第１系統と第２系統の位置検出器が相対位置でずれているため、ＦＧ信号Ｆｇ＿１とＦｇ＿２の切り替わりタイミングも同様にずれる。

図２１において、上から順に、速度指令信号Ｓｃ、第２系統の駆動指令信号Ｓｃａ＿２、ＦＧ信号Ｆｇ＿２、制御信号Ｓｔ＿２、インバータ回路１２＿２のスイッチ素子Ｑ１～Ｑ４のゲート信号、第２系統の巻線中点検出電圧Ｖｓ＿２の各波形が示されている。また、図２０および図２１において、横軸は時間を表し、縦軸は各信号の電圧を表している。

なお、図２１には、速度指令信号Ｓｃ、第１系統の駆動指令信号Ｓｃａ＿１、ＦＧ信号Ｆｇ＿１、制御信号Ｓｔ＿１、およびインバータ回路１２＿１のスイッチ素子Ｑ１～Ｑ４のゲート信号の図示が省略されているが、図２０と同一のタイミングでこれらの信号が出力されているものとする。

図２０には、巻線中点検出電圧の波形として、モータ３Ｂの第１系統および第２系統が共に正常であるときの巻線中点検出電圧Ｖｓ＿１の波形２２１および巻線中点検出電圧Ｖｓ＿２の波形２２２と、モータ３Ｂの第１系統が正常であり、且つ第２系統のコイル６＿２の巻線中点開放故障が発生している場合の巻線中点検出電圧Ｖｓ＿２の波形２２３とがそれぞれ示されている。

また、図２１には、巻線中点検出電圧の波形として、モータ３Ｂの第１系統が正常であり、且つ第２系統のヒューズ破損故障時の巻線中点検出電圧Ｖｓ＿２の波形２２４と、モータ３Ｂの第１系統が正常であり、且つ第２系統におけるコイル６＿２の通電方向のハイサイドの巻線開放故障（通電方向ＨＳ巻線開放故障）が発生している場合の波形２２５と、モータ３Ｂの第１系統が正常であり、且つ第２系統におけるコイル６＿２の通電方向のローサイドの巻線開放故障（通電方向ＬＳ巻線開放故障）が発生している場合の波形２２６がそれぞれ示されている。

図２２Ａに示すように、例えば、駆動制御回路２０Ｂが起動すると、実施の形態１に係る駆動制御回路２０と同様に、駆動制御回路２０Ｂが初期化処理を実行する（ステップＳ１Ｂ）。

次に、駆動制御回路２０Ｂは、速度指令信号Ｓｃが入力されているか否かを判定する（ステップＳ２Ｂ）。例えば、図２０および図２１の時刻Ｔ４００において、速度指令信号Ｓｃが入力されていると判定した場合（ステップＳ２Ｂ：ＹＥＳ）、駆動制御回路２０Ｂは、動作モードを異常判定モードに移行し（ステップＳ３Ｂ）、第１判定期間が開始される。

第１判定期間において、先ず、駆動制御回路２０Ｂは、例えば、時刻Ｔ４００において、初期ステータスとなる。次に、例えば、時刻Ｔ４０１において、駆動制御回路２０Ｂは、各系統のモータ駆動回路１０＿１，１０＿２への制御信号Ｓｔ＿１，Ｓｔ＿２を夫々ハイレベルからローベルにして、信号遮断回路１３＿１，１３＿２によって各系統のローサイドのスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４への第２駆動制御信号Ｓｄｂ＿１，Ｓｄｂ＿２の入力を遮断する（ステップＳ４Ｂ）。

次に、例えば、時刻Ｔ４０２において、駆動制御回路２０Ｂは、待機ステータス（待機期間）となり、所定のデューティ比の駆動指令信号Ｓｃａ＿１，Ｓｃａ＿２を夫々出力する（ステップＳ５Ｂ）。なお、このときの駆動指令信号Ｓｃａ＿１，Ｓｃａ＿２のデューティ比は、実施の形態１の場合と同様に、特に制限はない。

時刻Ｔ４０２において、駆動指令信号Ｓｃａ＿１の入力を検出した制御回路１１＿１は、駆動指令信号Ｓｃａ＿１のデューティ比と位置検出器７＿１からのホール信号Ｖｈｐ，Ｖｈｎとに基づいて、モータ３Ｂの第１系統のコイル６＿１をＰＷＭ駆動するための第１駆動制御信号Ｓｄａ＿１および第２駆動制御信号Ｓｄｂ＿１を出力する。制御回路１１＿２も同様に、モータ３Ｂの第２系統のコイル６＿２をＰＷＭ駆動するための第１駆動制御信号Ｓｄａ＿２および第２駆動制御信号Ｓｄｂ＿２を出力する。このとき、信号遮断回路１３＿１，１３＿２による信号遮断により、インバータ回路１２＿１，１２＿２に電流が流れないため、モータは駆動されず、回転しない。

所定時間の経過後、駆動制御回路２０Ｂは、時刻Ｔ４０３において、待機ステータス（待機期間）から測定ステータス（測定期間）に移行する。測定ステータスにおいて、駆動制御回路２０Ｂの監視部２２Ｂは、実施の形態１に係る監視部２２と同様の手法により、時刻Ｔ４０４まで、第１系統の巻線中点検出電圧Ｖｓ＿１および第２系統の巻線中点検出電圧Ｖｓ＿２をそれぞれ測定する（ステップＳ６Ｂ）。次に、例えば、時刻Ｔ４０４において、駆動制御回路２０Ｂは、速度指令信号Ｓｃに関わらず、駆動指令信号Ｓｃａ＿１，Ｓｃａ＿２の出力を停止し、判定ステータスに移行する。

次に、監視部２２Ｂは、ステップＳ６Ｂにおいて測定した巻線中点検出電圧Ｖｓ＿１，Ｖｓ＿２の測定値に基づいてモータ３Ｂの異常の有無を判定する。具体的には、先ず、時刻Ｔ４０４において、ステップＳ６Ｂにおいて測定した第１系統の巻線中点検出電圧Ｖｓ＿１の測定値と第２系統の巻線中点検出電圧Ｖｓ＿２の測定値の少なくとも一方が０Ｖであるか否かを判定する（ステップＳ７Ｂ）。

例えば、モータ３Ｂの第１系統および第２系統がともに正常である場合には、コイル６＿１，６＿２の中点の電圧Ｖｍ＿１，Ｖｍ＿２が“Ｖｄｃ”となるため、図２０の参照符号２２１，２２２に示すように、時刻Ｔ４０４までの第１判定期間の測定期間において、巻線中点検出電圧Ｖｓ＿１，Ｖｓ＿２が夫々“Ｖｄｃ×分圧比”となり、時刻Ｔ４１４までの第２判定期間の測定期間において、巻線中点検出電圧Ｖｓ＿１，Ｖｓ＿２が夫々“Ｖｄｃ／２×分圧比”となる。

一方、例えば、第２系統のコイル６＿２に巻線中点開放故障が発生している場合には、モータは駆動により回転するが、図２０の参照符号２２３に示すように、時刻Ｔ４０４までの第１判定期間の測定期間において、巻線中点検出電圧Ｖｓ＿２が“０Ｖ”となり、時刻Ｔ４１４までの第２判定期間の測定期間において、巻線中点検出電圧Ｖｓ＿２が“０Ｖ”となる。

また、例えば、第２系統のヒューズ破損故障が発生している場合には、図２１の参照符号２２４に示すように、時刻Ｔ４０４までの第１判定期間の測定期間において、巻線中点検出電圧Ｖｓ＿２が“０Ｖ”となり、時刻Ｔ４１４までの第２判定期間の測定期間において、巻線中点検出電圧Ｖｓ＿２が“０Ｖ”となる。

更に、第２系統のコイル６＿２に通電方向ＨＳ巻線開放故障が発生している場合にも、図２１の参照符号２２５に示すように、時刻Ｔ４０４までの第１判定期間の測定期間において、巻線中点検出電圧Ｖｓ＿２が“０Ｖ”となり、信号遮断なしの場合の時刻Ｔ４１４までの第２判定期間の測定期間において、巻線中点検出電圧Ｖｓ＿２が、正常な系統でモータ３Ｂが回転させられるため、回転に同期して上下に振動して、“Ｖｄｃ×分圧比”となる。

したがって、信号遮断ありの場合の巻線中点検出電圧Ｖｓ＿１の測定値と巻線中点検出電圧Ｖｓ＿２の測定値の少なくとも一方が０Ｖであると判定した場合（ステップＳ７Ｂ：ＹＥＳ）、監視部２２Ｂは、モータ３Ｂが第１の異常な状態であると判定する（ステップＳ８Ｂ）。すなわち、監視部２２Ｂは、巻線中点検出電圧の測定値が０Ｖである系統において、ヒューズ破損故障、巻線中点開放故障、通電方向ＨＳ巻線開放故障、および通電方向ＨＳＦＥＴ開放故障の何れかが発生していると判定する。

駆動制御回路２０Ｂは、ステップＳ８Ｂにおいてモータ３Ｂが第１の異常な状態（第１の故障状態）であると判定した場合、故障処理を行う（ステップＳ９Ｂ）。例えば、駆動制御回路２０Ｂは、速度指令信号Ｓｃに関わらず、故障を検出した第２系統の駆動指令信号Ｓｃａ＿２をローレベルにして、第２系統のモータ駆動回路１０＿２による駆動を停止させる。この場合の故障処理は、後述する第２判定期間を開始することなく実行されてもよいし、第２判定期間後に実行されてもよい。

なお、一方の系統で故障が発生している場合、他方の正常な系統でモータ３Ｂが回転させられるため、故障した系統において通電方向の切り替えが発生する。このため、例えば、通電方向ＨＳ巻線開放故障が発生して、第２判定期間前に故障処理を実行する場合は、信号遮断なしの場合の時刻Ｔ４１４までの第２判定期間の測定期間において、図２１の参照符号２２５Ａに示されるように、巻線中点検出電圧Ｖｓ＿２が“０Ｖ”となる。

また、第２判定期間後に故障処理を実行する場合は、信号遮断なしの場合の時刻Ｔ４１４までの第２判定期間の測定期間において、巻線中点検出電圧Ｖｓ＿２が、正常な系統でモータ３Ｂが回転させられるため、回転に同期して上下に振動して、“Ｖｄｃ×分圧比”となり、参照符号２２５Ｂ（点線）に示すように、駆動指令信号Ｓｃａ＿２のオフ（点線）により、時刻Ｔ４１４から、巻線中点検出電圧Ｖｓ＿２が下降する。なお、通電方向ＨＳＦＥＴ開放故障が発生している場合は、信号遮断なしの巻線中点検出電圧Ｖｓ＿２が“０Ｖ”となり、信号遮断ありの巻線中点検出電圧Ｖｓ＿２が、正常な系統でモータ３Ｂが回転させられるため、回転に同期して上下に振動して、“Ｖｄｃ／２×分圧比”となる。

巻線中点検出電圧Ｖｓ＿１の測定値と巻線中点検出電圧Ｖｓ＿２の測定値のどちらも０Ｖでないと判定した場合（ステップＳ７Ｂ：ＮＯ）、監視部２２Ｂは、信号遮断ありの場合の巻線中点検出電圧Ｖｓ＿１の測定値と巻線中点検出電圧Ｖｓ＿２の測定値とが略一致するか否かを判定する（ステップＳ２３Ｂ）。

巻線中点検出電圧Ｖｓ＿１の測定値と巻線中点検出電圧Ｖｓ＿２の測定値とが略一致しないと判定した場合（ステップＳ２３Ｂ：ＹＥＳ）、監視部２２Ｂは、第１系統と第２系統の何れか一方における通電方向のローサイドのスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４が短絡状態となる故障（通電方向ＬＳＦＥＴ短絡故障）が発生していると判定する（ステップＳ２４Ｂ）。この場合、駆動制御回路２０Ｂは、ステップＳ９Ｂに移行し、故障処理を行う。例えば、第１系統が正常で、第２系統において通電方向のローサイドのスイッチ素子が短絡状態となる故障（通電方向ＬＳＦＥＴ短絡故障）が発生している場合、巻線中点検出電圧Ｖｓ＿１の測定値が“Ｖｄｃ×分圧比”、巻線中点検出電圧Ｖｓ＿２の測定値が“Ｖｄｃ／２×分圧比”となり、略一致しない。

一方、巻線中点検出電圧Ｖｓ＿１の測定値と巻線中点検出電圧Ｖｓ＿２の測定値とが略一致すると判定した場合（ステップＳ２３Ｂ：ＮＯ）、監視部２２Ｂは、巻線中点検出電圧Ｖｓ＿１の測定値と巻線中点検出電圧Ｖｓ＿２の測定値の少なくとも一方が低電圧閾値Ｖｔｈ＿ｍｉｎより低いか否かを判定する（ステップＳ１０Ｂ）。

巻線中点検出電圧Ｖｓ＿１の測定値と巻線中点検出電圧Ｖｓ＿２の測定値の少なくとも一方が低電圧閾値Ｖｔｈ＿ｍｉｎより低いと判定した場合（ステップＳ１０Ｂ：ＹＥＳ）、監視部２２Ｂは、モータ３Ｂが低電圧異常状態であると判定する（ステップＳ１１Ｂ）。この場合、駆動制御回路２０Ｂは、再びステップＳ２Ｂに戻り、低電圧異常状態によりモータの駆動による回転を開始しない。

巻線中点検出電圧Ｖｓ＿１の測定値と巻線中点検出電圧Ｖｓ＿２の測定値のどちらも低電圧閾値Ｖｔｈ＿ｍｉｎ以上であると判定した場合（ステップＳ１０Ｂ：ＮＯ）、監視部２２Ｂは、巻線中点検出電圧Ｖｓ＿１の測定値と巻線中点検出電圧Ｖｓ＿２の測定値の少なくとも一方が高電圧閾値Ｖｔｈ＿ｍａｘより高いか否かを判定する（ステップＳ１２Ｂ）。

巻線中点検出電圧Ｖｓ＿１の測定値と巻線中点検出電圧Ｖｓ＿２の測定値の少なくとも一方が高電圧閾値Ｖｔｈ＿ｍａｘより高いと判定した場合（ステップＳ１２Ｂ：ＹＥＳ）、監視部２２Ｂは、モータ３Ｂが高電圧異常状態であると判定する（ステップＳ１３Ｂ）。この場合、駆動制御回路２０Ｂは、再びステップＳ２Ｂに戻り、高電圧異常状態によりモータの駆動による回転を開始しない。

なお、低電圧異常状態または高電圧異常状態の場合に、ステップ２Ｂに戻る処理は、後述する第２判定期間後に実行されてもよい。このとき、図２０の参照符号２２１Ａ，２２２Ａ（点線）や参照符号２２１Ｂ，２２２Ｂ（点線）に示すように、駆動指令信号Ｓｃａ＿１，Ｓｃａ＿２のオフ（点線）により、時刻Ｔ４０４や時刻Ｔ４１４から、巻線中点検出電圧Ｖｓ＿１，Ｖｓ＿２が下降する。

また、このとき、ローサイドのスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４への信号遮断の有無は特に限定されない。すなわち、駆動制御回路２０Ｂは、制御信号Ｓｔ＿１，Ｓｔ＿２をローレベルにしてスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４への第２駆動制御信号Ｓｄｂ＿１，Ｓｄｂ＿２の入力を遮断してもよい（一点鎖線部）し、制御信号Ｓｔをハイレベルにしてスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４への第２駆動制御信号Ｓｄｂ＿１，Ｓｄｂ＿２の入力を可能にしてもよい。

一方、巻線中点検出電圧Ｖｓ＿１の測定値と巻線中点検出電圧Ｖｓ＿２の測定値のどちらも高電圧閾値Ｖｔｈ＿ｍａｘ以下であると判定した場合（ステップＳ１２Ｂ：ＮＯ）、監視部２２Ｂは、第２判定期間を開始する。例えば、図２０の時刻Ｔ４１０において、第１判定期間が終了し、第２判定期間が開始される。

第２判定期間において、先ず、駆動制御回路２０Ｂは、例えば、時刻Ｔ４１０において、初期ステータスとなる。例えば、初期ステータスにおいて、駆動制御回路２０Ｂは、制御信号Ｓｔ＿１，Ｓｔ＿２をローベルからハイレベルに切り替えて、第１系統および第２系統のローサイドのスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４への第２駆動制御信号Ｓｄｂ＿１，Ｓｄｂ＿２の入力を可能な状態にする（ステップＳ１４Ｂ）。

次に、例えば、時刻Ｔ４１２において、駆動制御回路２０Ｂは、待機ステータス（待機期間）に移行し、所定のデューティ比の駆動指令信号Ｓｃａ＿１，Ｓｃａ＿２を出力する（ステップＳ１５Ｂ）。

なお、このときの駆動指令信号Ｓｃａ＿１，Ｓｃａ＿２のデューティ比は、実施の形態１に係るステップＳ１５の場合と同様に、速度指令信号Ｓｃに対応したデューティ比であってもよいし、速度指令信号Ｓｃによらない予め設定されたデューティ比であってもよい。

時刻Ｔ４１２において、駆動指令信号Ｓｃａ＿１，Ｓｃａ＿２の入力を検出した制御回路１１＿１，１１＿２は、モータ３Ｂのコイル６＿１，６＿２をＰＷＭ駆動するための第１駆動制御信号Ｓｄａ＿１，Ｓｄａ＿２および第２駆動制御信号Ｓｄｂ＿１，Ｓｄｂ＿２をそれぞれ出力する。このとき、インバータ回路１２＿１，１２＿２に電流Ｉｍが流れる場合は、モータ３Ｂは駆動され、回転を開始する。

その後、所定時間の経過後、駆動制御回路２０Ｂは、時刻Ｔ４１３において、待機ステータス（待機期間）から測定ステータス（測定期間）に移行する。測定ステータスにおいて、駆動制御回路２０Ｂの監視部２２Ｂは、実施の形態１に係る監視部２２と同様の手法により、時刻Ｔ４１４まで、巻線中点検出電圧Ｖｓ＿１，Ｖｓ＿２の測定を行う（ステップＳ１６Ｂ）。次に、例えば、時刻Ｔ４１４において、駆動制御回路２０Ｂは、判定ステータスに移行する。

次に、監視部２２Ｂは、ステップＳ１６Ｂにおいて測定した巻線中点検出電圧Ｖｓ＿１，Ｖｓ＿２の測定値に基づいてモータ３Ｂの異常の有無を判定する。具体的には、監視部２２Ｂは、例えば、時刻Ｔ４１４において、ステップＳ６Ｂで取得した信号遮断ありの場合の巻線中点検出電圧Ｖｓ＿１の測定値とステップＳ１６Ｂで取得した信号遮断なしの場合の巻線中点検出電圧Ｖｓ＿１の測定値とが略一致することと、ステップＳ６Ｂで取得した信号遮断ありの場合の巻線中点検出電圧Ｖｓ＿２の測定値とステップＳ１６Ｂで取得した信号遮断なしの場合の巻線中点検出電圧Ｖｓ＿２の測定値とが略一致することの少なくとも一方が成立しているか否かを判定する（ステップＳ１７Ｂ）。

例えば、第２の異常な状態として、第２系統のコイル６＿２の通電方向のローサイドの巻線開放故障（通電方向ＬＳ巻線開放故障）が発生している場合には、図２１の参照符号２２６に示すように、信号遮断ありの場合の時刻Ｔ４０４までの第１判定期間の測定期間において、巻線中点検出電圧Ｖｓ＿２が“Ｖｄｃ×分圧比”となり、信号遮断なしの場合の時刻Ｔ４１４までの第２判定期間の測定期間において、巻線中点検出電圧Ｖｓ＿２が、正常な系統でモータ３Ｂが回転させられるため、回転に同期して上下に振動して、“Ｖｄｃ×分圧比”となる。すなわち、信号遮断ありの場合の巻線中点検出電圧Ｖｓ＿２の測定値と信号遮断なしの場合の巻線中点検出電圧Ｖｓ＿２の測定値とが略一致する。

なお、通電方向のローサイドのスイッチ素子が開放故障（通電方向ＬＳＦＥＴ開放故障）、または通電方向と反対側のハイサイドのスイッチ素子が短絡故障（非通電方向ＨＳＦＥＴ短絡故障）の何れかが発生している場合も、同様に、巻線中点検出電圧Ｖｓ＿２が“Ｖｄｃ×分圧比”で略一致する。通電方向のローサイドのスイッチ素子が短絡故障（通電方向ＬＳＦＥＴ短絡故障）を発生している場合は、巻線中点検出電圧Ｖｓ＿２が“Ｖｄｃ／２×分圧比”で略一致する。

信号遮断ありの場合の巻線中点検出電圧Ｖｓ＿１の測定値と信号遮断なしの場合の巻線中点検出電圧Ｖｓ＿１の測定値とが略一致することと、信号遮断ありの場合の巻線中点検出電圧Ｖｓ＿２の測定値と信号遮断なしの場合の巻線中点検出電圧Ｖｓ＿２の測定値とが略一致することの少なくとも一方が成立していると判定した場合（ステップＳ１７Ｂ：ＹＥＳ）、監視部２２Ｂは、モータ３Ｂがロータロックではなく、第２の異常な状態、すなわち少なくとも一方の系統のコイルの通電方向のローサイド（ＬＳ）が巻線開放故障（通電方向ＬＳ巻線開放故障）、通電方向のローサイドのスイッチ素子が開放故障（通電方向ＬＳＦＥＴ開放故障）、通電方向と反対側のハイサイドのスイッチ素子が短絡故障（非通電方向ＨＳＦＥＴ短絡故障）、または通電方向のローサイドのスイッチ素子が短絡故障（通電方向ＬＳＦＥＴ短絡故障）の何れかが発生していると判定する（ステップＳ１８Ｂ）。

駆動制御回路２０Ｂは、ステップＳ１８Ｂにおいてモータ３Ｂが第２の異常な状態であると判定した場合、故障処理を行う（ステップＳ１９Ｂ）。例えば、図２０および図２１の時刻Ｔ４２０において、駆動制御回路２０Ｂは、速度指令信号Ｓｃに対応するデューティ比を有する第１系統の駆動指令信号Ｓｃａ＿１を出力するとともに、速度指令信号Ｓｃに関わらず、第２系統の駆動指令信号Ｓｃａ＿２をローレベル（点線部）にする。これにより、制御回路１１＿１のみによってモータ３ＢのＰＷＭ駆動が行われる。

なお、このとき、図２１の参照符号２２６Ｂ（点線）に示すように、駆動指令信号Ｓｃａ＿２のオフ（点線）により、時刻Ｔ４１４から、巻線中点検出電圧Ｖｓ＿２が下降する。また、故障が検出された第２系統におけるローサイドのスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４への信号遮断の有無は特に限定されない。例えば、駆動制御回路２０Ｂは、制御信号Ｓｔ＿２をローレベルにしてスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４への第２駆動制御信号Ｓｄｂ＿２の入力を遮断してもよい（一点鎖線部）し、制御信号Ｓｔ＿２をハイレベルにしてスイッチ素子Ｑ３，Ｑ４への第２駆動制御信号Ｓｄｂ＿２の入力を可能にしてもよい。

ステップＳ１７Ｂにおいて、信号遮断ありの場合の巻線中点検出電圧Ｖｓ＿１の測定値と信号遮断なしの場合の巻線中点検出電圧Ｖｓ＿１の測定値とが略一致せず、且つ、信号遮断ありの場合の巻線中点検出電圧Ｖｓ＿２の測定値と信号遮断なしの場合の巻線中点検出電圧Ｖｓ＿２の測定値とが略一致しないと判定した場合（ステップＳ１７Ｂ：ＮＯ）、駆動制御回路２０Ｂは、動作モードを異常判定モードから通常駆動モードに移行する（ステップＳ２０Ｂ）。

例えば、時刻Ｔ４２０以降において、駆動制御回路２０Ｂは、速度指令信号Ｓｃに応じた駆動指令信号Ｓｃａ＿１，Ｓｃａ＿２を出力する。これにより、モータ３Ｂが速度指令信号Ｓｃで指定された回転速度で回転するように、制御回路１１＿１および制御回路１１＿２の双方によってモータ３ＢがＰＷＭ駆動される。

以上、実施の形態３に係るモータ駆動制御装置１Ｂによれば、モータ３Ｂが２系統のコイル６＿１，６＿２を有し、制御回路１１＿１，１１＿２によって各コイル６＿１，６＿２が個別に駆動されるシステムにおいても、系統毎にモータの異常な状態を適切に検出することが可能となる。

≪実施の形態の拡張≫
以上、本発明者らによってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。

例えば、上記実施の形態では、駆動制御回路２０（２０Ａ，２０Ｂ）が、巻線中点検出電圧Ｖｓ（Ｖｓ＿１，Ｖｓ＿２）に基づいて、モータ３，３Ｂが異常な状態であるか否かを判定する場合を例示したが、巻線中点検出電圧Ｖｓに加えてＦＧ信号Ｆｇ（Ｆｇ＿１，Ｆｇ＿２）も監視することにより、上述した異常な状態以外の故障を検出することが可能となる。

例えば、実施の形態１に係るモータ駆動制御装置１において、インバータ回路１２の通電方向と反対側のハイサイドのスイッチ素子（例えば、図４Ａの場合、通電方向（Ｑ１→Ｑ４）と反対側のハイサイドのスイッチ素子Ｑ２）の開放故障（非通電方向ＨＳＦＥＴ開放故障）が発生しているとき、信号遮断ありの場合の巻線中点検出電圧Ｖｓが“Ｖｄｃ×分圧比”、信号遮断なしの場合の巻線中点検出電圧Ｖｓが“Ｖｄｃ／２×分圧比”となる。そのため、巻線中点検出電圧Ｖｓを監視するだけでは当該故障を検出することはできない。しかしながら、本故障が発生している場合には、モータ３が回転しないため、ＦＧ信号Ｆｇの切り替わりが発生しない。そこで、駆動制御回路２０の監視部２２は、巻線中点検出電圧Ｖｓの大きさとＦＧ信号Ｆｇの切り替わりの有無を判定することにより、通電方向と反対側のハイサイドのスイッチ素子の開放故障（非通電方向ＨＳＦＥＴ開放故障）を検出することができる。

同様に、通電方向と反対側のローサイドのスイッチ素子の開放故障（非通電方向ＬＳＦＥＴ開放故障）、通電方向と反対側のローサイドのスイッチ素子の短絡故障（非通電方向ＬＳＦＥＴ短絡故障）、および通電方向のハイサイドのスイッチ素子の短絡故障（通電方向ＨＳＦＥＴ短絡故障）が発生している場合も同様に、信号遮断ありの場合の巻線中点検出電圧Ｖｓが“Ｖｄｃ×分圧比”、信号遮断なしの場合の巻線中点検出電圧Ｖｓが“Ｖｄｃ／２×分圧比”となるが、ＦＧ信号Ｆｇの切り替わりは発生しない。したがって、監視部２２は、巻線中点検出電圧Ｖｓの大きさとＦＧ信号Ｆｇの切り替わりの有無を判定することにより、これらの故障も検出することができる。

なお、通電方向のハイサイドのスイッチ素子（図４Ａの場合、通電方向（Ｑ１→Ｑ４）のハイサイドのスイッチ素子Ｑ１）の短絡故障（通電方向ＨＳＦＥＴ短絡故障）、および通電方向と反対側のハイサイドのスイッチ素子（図４Ａの場合、通電方向（Ｑ１→Ｑ４）と反対側のハイサイドのスイッチ素子Ｑ２）の短絡故障（非通電方向ＨＳＦＥＴ短絡故障）が発生している場合、ハイサイドのスイッチ素子がオン／オフの有無に関わらず、巻線中点検出電圧Ｖｓが“Ｖｄｃ×分圧比”になるため、駆動制御回路２０は、巻線中点検出電圧Ｖｓに基づいて当該故障を検出することができる。

また、実施の形態３に係るモータ駆動制御装置１Ｂにおいても同様に、各系統における巻線中点検出電圧Ｖｓの大きさとＦＧ信号Ｆｇ＿１，Ｆｇ＿２の切り替わりの有無を判定することにより、故障を検出することが可能となる。

例えば、通電方向と反対側のハイサイドのスイッチ素子の開放故障（非通電方向ＨＳＦＥＴ開放故障）、通電方向と反対側のローサイドのスイッチ素子の開放故障（非通電方向ＬＳＦＥＴ開放故障）、通電方向のハイサイドのスイッチ素子の短絡故障（通電方向ＨＳＦＥＴ短絡故障）、および通電方向と反対側のローサイドのスイッチ素子の短絡故障（非通電方向ＬＳＦＥＴ短絡故障）の組み合わせが、第１系統と第２系統の両方で発生している場合、信号遮断ありの場合の巻線中点検出電圧Ｖｓと信号遮断なしの場合の巻線中点検出電圧Ｖｓが、モータ３Ｂが正常である場合と略一致するが、モータ３Ｂが回転しないため、ＦＧ信号Ｆｇ＿１，Ｆｇ＿２の切り替わりが発生しない。したがって、駆動制御回路２０Ｂの監視部２２Ｂは、巻線中点検出電圧Ｖｓ＿１，Ｖｓ＿２の大きさとＦＧ信号Ｆｇ＿１，Ｆｇ＿２の切り替わりの有無を判定することにより、第１系統と第２系統の両方で発生している通電方向と反対側のハイサイドのスイッチ素子の開放故障（非通電方向ＨＳＦＥＴ開放故障）、通電方向と反対側のローサイドのスイッチ素子の開放故障（非通電方向ＬＳＦＥＴ開放故障）、通電方向のハイサイドのスイッチ素子の短絡故障（通電方向ＨＳＦＥＴ短絡故障）、および通電方向と反対側のローサイドのスイッチ素子の短絡故障（非通電方向ＬＳＦＥＴ短絡故障）を検出することができる。

また、通電方向と反対側のハイサイドのスイッチ素子の開放故障（非通電方向ＨＳＦＥＴ開放故障）、通電方向と反対側のローサイドのスイッチ素子の開放故障（非通電方向ＬＳＦＥＴ開放故障）、通電方向のハイサイドのスイッチ素子の短絡故障（通電方向ＨＳＦＥＴ短絡故障）、および通電方向と反対側のローサイドのスイッチ素子の短絡故障（非通電方向ＬＳＦＥＴ短絡故障）の何れかが、第１系統または第２系統の一方で発生している場合、正常な状態の他方の系統のモータ駆動回路によってモータ３Ｂが回転させられる。そのため、信号遮断ありの場合の巻線中点検出電圧Ｖｓと信号遮断なしの場合の巻線中点検出電圧Ｖｓは、モータ３Ｂが正常な場合と略一致する上に、ＦＧ信号Ｆｇ＿１，Ｆｇ＿２の切り替わりも発生するため、ＦＧ信号Ｆｇ＿１，Ｆｇ＿２の切り替わりの有無に基づく故障判定ができない。

しかしながら、モータをオープン制御している場合、一方の系統の回路によってモータを回転させたときのモータ３Ｂの実回転速度は、モータが正常である場合の回転速度よりも例えば１０％以上低くなる。また、モータをフィードバック制御している場合（回転速度のフィードバック）、一方の系統の回路によってモータ３Ｂを回転させたときの駆動指令信号Ｓｃａ＿１，Ｓｃａ＿２のデューティは、モータが正常である場合のデューティよりも例えば５％以上高くなる。したがって、モータ３Ｂの実回転速度、すなわちＦＧ信号Ｆｇ＿１，Ｆｇ＿２の周波数や駆動指令信号Ｓｃａ＿１，Ｓｃａ＿２のデューティを測定することにより、第１系統と第２系統の何れか一方で発生している通電方向と反対側のハイサイドのスイッチ素子の開放故障（非通電方向ＨＳＦＥＴ開放故障）、通電方向と反対側のローサイドのスイッチ素子の開放故障（非通電方向ＬＳＦＥＴ開放故障）、通電方向のハイサイドのスイッチ素子の短絡故障（通電方向ＨＳＦＥＴ短絡故障）、および通電方向と反対側のローサイドのスイッチ素子の短絡故障（非通電方向ＬＳＦＥＴ短絡故障）の何れかを検出することが可能となる。

１，１Ａ，１Ｂ…モータ駆動制御装置、２…上位装置、３，３Ｂ…モータ、４…インペラ（羽根車）、５，５Ｂ…ファン（ファンモータ）、６，６＿１，６＿２…巻線（コイル）、７，７＿１，７＿２…位置検出器、１０，１０＿１，１０＿２…モータ駆動回路、１１，１１＿１，１１＿２…制御回路、１２，１２＿１，１２＿２…インバータ回路、１３，１３＿１，１３＿２…信号遮断回路、１６，１６＿１，１６＿２，１７，１７＿１，１７＿２…負荷駆動端子、２０，２０Ａ，２０Ｂ…駆動制御回路、２１…駆動制御部、２２，２２Ａ，２２Ｂ…監視部、２３…電源回路、２４，２４＿１，２４＿２…検出電圧出力回路、２５…報知回路、１００，１００Ａ，１００Ｂ…モータ駆動制御システム、１０１，１０１Ａ，１０１Ｂ…ファンユニット、２２０Ａ…補正情報、２４０…分圧回路、Ｃ１、Ｃ２，Ｃ２１…キャパシタ、Ｆ１，Ｆ２…ヒューズ、Ｆｇ，Ｆｇ＿１，Ｆｇ＿２…ＦＧ信号、Ｌｐ…電源ライン、Ｐｖ…電源端子、Ｐｍ１…入力端子、Ｐｍ２…出力端子、Ｐ１…入力端子，Ｐ２…出力端子、Ｐ３，Ｐ４，Ｐ６，Ｐ５，Ｐ７…信号出力端子，Ｐ８，Ｐ１０，Ｐ９．Ｐ１１…信号入力端子、Ｐｄ１～Ｐｄ４…出力端子、Ｐｓ１～Ｐｓ５…端子、Ｑ１～Ｑ４，Ｑｃ…スイッチ素子、Ｑ１１，Ｑ１２…遮断用スイッチ素子、Ｑ１３，Ｑ１４…切替用スイッチ素子、Ｒａ１，Ｒｂ１，Ｒ２１…抵抗，Ｄ２１…整流素子、Ｒｓ…電流検出用抵抗、Ｓｃ…速度指令信号、Ｓｃａ，Ｓｃａ＿１，Ｓｃａ＿２…駆動指令信号、Ｓｄａ，Ｓｄａ＿１，Ｓｄａ＿２…第１駆動制御信号、Ｓｄｂ，Ｓｄｂ＿１，Ｓｄｂ＿２…第２駆動制御信号、Ｓｏ…モータ駆動情報信号、Ｓｔ，Ｓｔ＿１，Ｓｔ＿２…制御信号、ＶＤＤ、ＶＣＣ…電源端子、Ｖｄｃ…電源電圧、Ｖｈｎ，Ｖｈｐ…ホール信号（位置検出信号の一例）、Ｖｍ，Ｖｍ＿１，Ｖｍ＿２…巻線中点電圧、Ｖｍａｘ１…最大値、Ｖｍａｘ２…最大値、Ｖｓ，Ｖｓ＿１，Ｖｓ＿２…巻線中点検出電圧（検出電圧）、Ｖｔｈ＿ｍａｘ…高電圧閾値（第１閾値の一例）、Ｖｔｈ＿ｍｉｎ…低電圧閾値（第２閾値の一例）。

Claims (12)

1. 電源電圧に基づいてモータのコイルに通電する制御を行うモータ駆動回路と、
   前記コイルの中点の電圧に応じた検出電圧を生成して出力する検出電圧出力回路と、
   前記モータ駆動回路の動作を制御するとともに、前記検出電圧に基づいて前記モータの状態を監視する駆動制御回路と、を備え、
   前記モータ駆動回路は、
   位置検出信号に基づいて前記コイルの通電方向を決定し、前記駆動制御回路から入力された駆動指令信号に応じたデューティ比を有する第１駆動制御信号と前記位置検出信号に同期した第２駆動制御信号を出力する制御回路と、
   前記第１駆動制御信号に基づいて前記コイルを駆動するハイサイドのスイッチ素子と、前記第２駆動制御信号に基づいて前記コイルを駆動するローサイドのスイッチ素子とを含むインバータ回路と、
   前記駆動制御回路からの制御に応じて、前記制御回路から前記ローサイドのスイッチ素子への前記第２駆動制御信号の入力と遮断を切り替える信号遮断回路とを有し、
   前記駆動制御回路は、前記信号遮断回路を制御して前記ローサイドのスイッチ素子への前記第２駆動制御信号の入力を遮断し、且つ前記駆動指令信号を出力した第１判定期間における前記検出電圧に基づいて、前記モータが第１の異常な状態であるか否かを判定する
   モータ駆動制御装置。
2. 請求項１に記載のモータ駆動制御装置において、
   前記駆動制御回路は、前記第１判定期間における前記検出電圧が第１閾値より高い場合に、前記第１の異常な状態として、前記モータに定格電圧範囲より高い電圧が印加されている高電圧異常状態であると判定する
   モータ駆動制御装置。
3. 請求項１に記載のモータ駆動制御装置において、
   前記駆動制御回路は、前記第１判定期間における前記検出電圧が第２閾値より低い場合に、前記第１の異常な状態として、前記モータに定格電圧範囲より低い電圧が印加されている低電圧異常状態であると判定する
   モータ駆動制御装置。
4. 請求項１に記載のモータ駆動制御装置において、
   前記駆動制御回路は、前記第１判定期間における前記検出電圧がグラウンド電位に相当する電圧である場合に、前記第１の異常な状態として、前記モータを正常に駆動できない第１の故障状態であると判定する
   モータ駆動制御装置。
5. 請求項１乃至４の何れか一項に記載のモータ駆動制御装置において、
   前記駆動制御回路は、前記信号遮断回路を制御して前記ローサイドのスイッチ素子への前記第２駆動制御信号の入力を可能にし、且つ前記駆動指令信号を出力した第２判定期間における前記検出電圧と、前記第１判定期間における前記検出電圧とに基づいて、前記モータが第２の異常な状態であるか否かを判定する
   モータ駆動制御装置。
6. 請求項５に記載のモータ駆動制御装置において、
   前記駆動制御回路は、前記第１判定期間における前記検出電圧と前記第２判定期間における前記検出電圧とが略一致する場合に、前記第２の異常な状態であると判定する
   モータ駆動制御装置。
7. 請求項５または６の何れか一項に記載のモータ駆動制御装置において、
   前記駆動制御回路は、前記駆動指令信号により前記コイルを駆動してから所定時間が経過したあとの測定期間における前記検出電圧の最大値に基づいて、前記モータが前記第１の異常な状態または前記第２の異常な状態であるか否かを判定する
   モータ駆動制御装置。
8. 請求項５乃至７の何れか一項に記載のモータ駆動制御装置において、
   前記駆動制御回路は、前記モータの実回転速度に応じて前記検出電圧の値を補正し、補正後の前記検出電圧の値に基づいて、前記モータが前記第１の異常な状態または前記第２の異常な状態であるか否かを判定する
   モータ駆動制御装置。
9. 請求項１に記載のモータ駆動制御装置において、
   前記モータは、前記コイルとして第１系統のコイルおよび第２系統のコイルを有し、
   前記検出電圧出力回路は、前記第１系統のコイルの中点の電圧に応じた第１検出電圧を生成して出力する第１検出電圧出力回路と、前記第２系統のコイルの中点の電圧に応じた第２検出電圧を生成して出力する第２検出電圧出力回路とを含み、
   前記モータ駆動回路は、前記電源電圧に基づいて前記第１系統のコイルに通電する制御を行う第１モータ駆動回路と、前記電源電圧に基づいて前記第２系統のコイルに通電する制御を行う第２モータ駆動回路とを含み、
   前記第１モータ駆動回路および前記第２モータ駆動回路は、前記制御回路と、前記インバータ回路と、前記信号遮断回路とを夫々有し、
   前記駆動制御回路は、前記第１モータ駆動回路および前記第２モータ駆動回路のそれぞれに対して、前記信号遮断回路を制御して前記ローサイドのスイッチ素子への前記第２駆動制御信号の入力を遮断し、且つ前記駆動指令信号を出力した前記第１判定期間における前記第１検出電圧および前記第２検出電圧に基づいて、前記モータが前記第１の異常な状態であるか否かを判定する
   モータ駆動制御装置。
10. 請求項９に記載のモータ駆動制御装置において、
    前記駆動制御回路は、前記第１モータ駆動回路および前記第２モータ駆動回路のそれぞれに対して、前記信号遮断回路を制御して前記ローサイドのスイッチ素子への前記第２駆動制御信号の入力を可能にし、且つ前記駆動指令信号を出力した第２判定期間における前記第１検出電圧および前記第２検出電圧と、前記第１判定期間における前記第１検出電圧および前記第２検出電圧とに基づいて、前記モータが第２の異常な状態であるか否かを判定する
    モータ駆動制御装置。
11. 請求項１乃至１０の何れか一項に記載のモータ駆動制御装置と、
    前記モータと、
    前記モータの回転力によって回転するインペラと、を備える
    ファンユニット。
12. 電源電圧に基づいてモータのコイルに通電する制御を行うモータ駆動回路と、前記モータ駆動回路の動作を制御するとともに前記モータの状態を監視する駆動制御回路とを備えるモータ駆動制御装置によるモータ駆動制御方法であって、
    前記モータ駆動回路は、位置検出信号に基づいて前記コイルの通電方向を決定し、前記駆動制御回路から入力された駆動指令信号に応じたデューティ比を有する第１駆動制御信号を出力し、前記位置検出信号に同期した第２駆動制御信号を出力する制御回路と、前記第１駆動制御信号に基づいて前記コイルを駆動するハイサイドのスイッチ素子と前記第２駆動制御信号に基づいて前記コイルを駆動するローサイドのスイッチ素子とを含むインバータ回路とを含み、
    前記駆動制御回路が前記モータの状態を監視するステップとして、
    前記ローサイドのスイッチ素子への前記第２駆動制御信号の入力を遮断し、且つ前記駆動指令信号を出力した第１判定期間において、前記コイルの中点の電圧に応じた検出電圧を検出する第１ステップと、
    前記第１ステップにおいて検出した前記検出電圧に基づいて、前記モータが第１の異常な状態であるか否かを判定する第２ステップと、を含む
    モータ駆動制御方法。
    

Images