JP3959176B2 - ファンモータ駆動装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ファンモータの駆動制御を行うファンモータ駆動装置に関し、特にエアコンの室外ファンモータ等の外風による回転を検知する検知回路を備えたファンモータ駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９は、エアコンの室外ファンモータを駆動制御するファンモータ駆動装置の従来例を示した概略の回路図である。図９において、ファンモータ駆動装置１００は、エアコンの室外ファンモータをなすファンモータ１１０を駆動する駆動回路１０２と、該駆動回路１０２の制御を行う制御回路１０３と、ファンモータ１１０の電源をなす直流電源回路１１１の出力の電圧を監視する電圧監視回路１０４とを備えている。駆動回路１０２は、６つのＮチャネル形ＭＯＳトランジスタ（以下、ＭＯＳトランジスタと呼ぶ）を有しており、制御回路１０３は、該各ＭＯＳトランジスタに対してＰＷＭ制御を行ってファンモータ１１０の回転速度の制御を行うと共にインバータ制御を行って、ファンモータ１１０の駆動制御を行う。駆動回路１０２及び制御回路１０３は、いわゆるインバータを形成している。
【０００３】
このような構成において、ファンモータ１１０は、ファンモータ駆動装置１００によって駆動されていないときは、外風によって逆回転する。該外風が強くなると、ファンモータ１１０の逆回転速度が速くなり、ファンモータ１１０を駆動しなくともエアコンの室外機における熱交換に必要な空気の流れを得ることができる。また、ファンモータ１１０が逆回転している状態でファンモータ１１０を正回転方向に駆動すると、ファンモータ駆動装置１００やファンモータ１１０にダメージを与える場合があった。これらのことから、ファンモータ１１０が所定以上の速さで逆回転している場合は、ファンモータ駆動装置１００は、ファンモータ１１０の駆動を行わないようにしていた。
【０００４】
ここで、ファンモータ１１０の回転状態を検出する従来の方法について説明する。ファンモータ１１０が外力によって回転させられるとファンモータ１１０に誘起電圧が発生し、該誘起電圧は駆動回路１０２のダイオードによって直流に変換され、制御回路１０３は、該変換された直流電圧を電圧監視回路１０４を用いて検出して監視を行っていた。制御回路１０３は、ファンモータ１１０を起動させる際、電圧監視回路１０４で検出された電圧が例えば所定値を超えている場合、駆動回路１０２に対してファンモータ１１０を起動させないように制御していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような方法では、電圧監視回路１０４によって検出されるファンモータ１１０の誘起電圧は、ファンモータ１１０におけるロータマグネットの着磁の強さや、電圧監視回路１０４内における誘起電圧を分圧する分圧抵抗等のばらつきによって影響されるため、電圧監視回路１０４による誘起電圧の検出精度に問題があると共に、ファンモータ１１０の回転速度の検出精度に問題があった。
【０００６】
また、直流電源回路１１１は、ファンモータ１１０に加えてコンプレッサ（図示せず）への電源供給をも行っており、直流電源回路１１１内における平滑用の電解コンデンサ１１５は大容量のものが使用されている。このため、ファンモータ１１０が外風によって回転し誘起電圧が発生した際、電圧監視回路１０４で検出される直流電圧は、電解コンデンサ１１５の充電に時間がかかるため、安定するまで時間がかかるという問題があった。更に、電圧監視回路１０４は、常時高電圧が印加され、分圧抵抗で形成された内部の分圧回路に常時高電圧が印加されるため、信頼性及び効率の面で不利であった。特に、ファンモータ１１０に対して高電圧でのＰＷＭ駆動を行う場合、電圧監視回路１０４を使用した従来の方法では、ファンモータ１１０の回転速度を検出することは困難であった。
【０００７】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、センサ付モータが備える、ロータマグネットの位置を検出するセンサを用いて、外風によるファンモータの回転速度を検出することによって、ファンモータのロータマグネットの磁石強度やファンモータの誘起電圧を検出する回路を構成する部品のばらつきに影響を受けることなく、高電圧でのＰＷＭ駆動を行うファンモータに対しても、部品を追加することなしに外風によるファンモータの回転速度を精度よく検出することができるファンモータ駆動装置を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るファンモータ駆動装置は、ロータマグネットの回転による磁極の変化を２値の信号に変換して出力する複数のセンサを備えたファンモータの駆動制御を行うファンモータ駆動装置において、ファンモータの駆動を行う駆動回路部と、ファンモータに備えられた各センサからの出力信号に応じて該駆動回路部の制御を行う制御回路部とを備え、該制御回路部は、ファンモータの非駆動時に、各センサのいずれか１つから所定の周期以下の矩形波信号が入力されたことを検出した後、所定の時間内、例えば検出した所定の周期以下の矩形波信号における１周期の時間内に他の各センサから入力される信号のレベルが変化すると、駆動回路部に対してファンモータの駆動を禁止するものである。
【００１０】
また、本発明に係るファンモータ駆動装置は、ロータマグネットの回転による磁極の変化を２値の信号に変換して出力する複数のセンサを備えたファンモータの駆動制御を行うファンモータ駆動装置において、ファンモータの駆動を行う駆動回路部と、ファンモータに備えられた各センサからの出力信号に応じて該駆動回路部の制御を行う制御回路部とを備え、該制御回路部は、各センサの内、隣接する任意の２つのセンサから入力された各矩形波信号の一方の信号レベルが変化してから他方の信号レベルが変化するまでの間隔が、所定値以下であることを検出した後、所定の時間内、例えば隣接する任意の２つのセンサから入力された各矩形波信号の内、いずれか一方の信号における１周期の時間内に他のすべてのセンサから入力される信号のレベルが変化すると、ファンモータの回転速度が所定値以上であると判断する。
【００１１】
また、本発明に係るファンモータ駆動装置は、ロータマグネットの回転による磁極の変化を２値の信号に変換して出力する複数のセンサを備えたファンモータの駆動制御を行うファンモータ駆動装置において、ファンモータの駆動を行う駆動回路部と、ファンモータに備えられた各センサからの出力信号に応じて該駆動回路部の制御を行う制御回路部とを備え、該制御回路部は、各センサの内、すべての隣接する２つのセンサから入力された各矩形波信号の一方の信号レベルが変化してから他方の信号レベルが変化するまでのそれぞれの間隔が、すべて所定値以下である状態が所定の時間、例えば各センサのいずれか１つのセンサから入力される矩形波信号における１周期以上の時間連続すると、ファンモータの回転速度が所定値以上であると判断する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１におけるファンモータ駆動装置の例を示した概略の回路図である。なお、図１においては、エアコンの室外ファンモータを駆動制御するファンモータ駆動装置を例にして示している。
図１において、ファンモータ駆動装置１は、エアコンの室外ファンモータをなすファンモータ１０を駆動する駆動回路２と、マイコン等で構成され該駆動回路２の制御を行う制御回路３とを備えている。
【００１３】
ファンモータ１０は、ロータマグネットの磁極位置を検出するための３つのホールＩＣ１１u，１１v，１１wを備えたブラシレスの３相モータを使用しており、駆動回路２を介して直流電源回路１５から直流電流が供給される。また、直流電源回路１５は、ファンモータ１０に加えてコンプレッサ（図示せず）への電源供給をも行っており、直流電源回路１５内における平滑用の電解コンデンサ１７は大容量のものが使用されている。ホールＩＣ１１u〜１１wは、それぞれ制御回路３に接続され、ロータマグネットの磁極位置に応じた信号を制御回路３に出力する。
【００１４】
駆動回路２は、６つのＮチャネル形ＭＯＳトランジスタ（以下、ＭＯＳトランジスタと呼ぶ）２１u，２１v，２１w，２１x，２１y，２１zと、６つのダイオード２２u，２２v，２２w，２２x，２２y，２２zとで形成されている。ＭＯＳトランジスタ２１u〜２１zの各ゲートは、それぞれ制御回路３に接続されており、制御回路３は、各ＭＯＳトランジスタ２１u〜２１zに対してＰＷＭ制御を行うと共にファンモータ１０の駆動制御を行う。駆動回路２及び制御回路３は、いわゆるインバータを形成している。なお、駆動回路２及びセンサ付きファンモータ１０は公知であり、制御回路３によって行われる駆動回路２を用いたファンモータ１０に対するＰＷＭ制御及びインバータ制御においても公知であるのでこれらの説明を省略する。
【００１５】
制御回路３は、ファンモータ１０を起動させる際、ホールＩＣ１１u〜１１wから入力される各信号Ｓu〜Ｓwからファンモータ１０が所定値以上の速度で回転しているか否かを判定する。制御回路３は、ファンモータ１０の回転速度が所定値以上であると判定すると、ファンモータ１０の駆動を行わず、ファンモータ１０が回転していないか又は回転速度が所定値未満であると判定すると、ファンモータ１０の駆動を開始する。
【００１６】
次に、制御回路３によるファンモータ１０の回転速度の検出方法について、逆回転時と正回転時では、各ホールＩＣからの信号の順番が異なるだけで、基本的な検出方法は同じなので、特に逆回転時を例にして説明する。以下、同様とする。
図２は、ファンモータ１０の逆回転時における各ホールＩＣ１１u〜１１wから出力される各信号Ｓu〜Ｓwを示したタイミングチャートである。図２において、信号ＳuがホールＩＣ１１uから出力される信号を、信号ＳvがホールＩＣ１１vから出力される信号を、信号ＳwがホールＩＣ１１wから出力される信号をそれぞれ示している。なお、図２では、説明を分かりやすくするためにファンモータ１０が一定の速度で逆回転している場合を示している。
【００１７】
制御回路３は、信号Ｓu〜Ｓwの内、任意の１つの信号、例えば信号Ｓuにおける周期Ｔを監視し、該周期Ｔがあらかじめ設定された値Ｔ１を下回ると他の２つの信号、例えば信号Ｓv及びＳwに対する監視を開始する。これは、信号Ｓuからファンモータ１０の回転速度が所定値以上になったか否かを監視しており、該回転速度が所定値以上になったことを検出すると他の信号Ｓv及びＳwに対する監視を開始することによって、ファンモータ１０が単なるふらつきではなく回転しているか否かの検出を行うものである。
制御回路３は、図２で示すように更に次の周期Ｔの間に信号Ｓv及びＳwの信号レベルが共に変化すると、ファンモータ１０が所定の速度以上で回転していると判定する。
【００１８】
図３は、ファンモータ１０が回転せずにふらついた場合の各信号Ｓu〜Ｓwの波形例を示したタイミングチャートである。図３のような場合、制御回路３は、例えば信号Ｓuから周期Ｔが所定値Ｔ１を下回ると判断し、次の周期Ｔの間の信号Ｓv及びＳwの監視を開始する。図３で示すように、次の周期Ｔの間に信号Ｓvは信号レベルが変化しているが、信号Ｓwは信号レベルが変化しておらず、制御回路３は、このことを検出するとファンモータ１０は回転していないと判定する。言うまでもなく、制御回路３は、信号Ｓv及びＳwの監視を開始し、次の周期Ｔの間に、信号Ｓv及びＳwの信号レベルが変化していない場合、ファンモータ１０は回転していないと判定する。
【００１９】
図４は、制御回路３によるファンモータ１０の回転速度の検出動作を示したフローチャートである。図４を用いて、ファンモータ１０における回転速度の検出動作の流れについて説明する。なお、図４では、特に明記しない限り、各フローで行われる処理はすべて制御回路３で行われるものである。
図４において、最初にステップＳ１で、ホールＩＣ１１u〜１１wから得られる信号Ｓu〜Ｓwの内、任意の１つの信号、例えば信号Ｓuにおける周期Ｔの監視を行う。次に、ステップＳ２で、信号Ｓuの周期Ｔが所定値Ｔ１以下か否かを調べ、所定値Ｔ１以下の場合（ＹＥＳ）、ステップＳ３に進み、所定値Ｔ１を超えている場合（ＮＯ）は、ステップＳ１に戻る。
【００２０】
ステップＳ３で、他の信号Ｓv及びＳwの監視を開始し、ステップＳ４で、次の周期Ｔの間に信号Ｓv及びＳwの信号レベルがそれぞれ変化したか否かを調べ、それぞれ変化した場合（ＹＥＳ）、ステップＳ５で、ファンモータ１０の駆動を禁止して本フローは終了する。また、ステップＳ４で、いずれか一方でも変化しなかった場合（ＮＯ）、ステップＳ６で、駆動回路２に対してファンモータ１０の駆動を開始させて本フローは終了する。
【００２１】
このように、本実施の形態１におけるファンモータ駆動装置は、ロータマグネットの磁極位置を検出するためにファンモータ１０に設けられたホールＩＣ１１u〜１１wから得られる信号Ｓu〜Ｓwを用いて、ファンモータ１０の回転速度を検出するようにし、所定値以上の回転速度を検出するとファンモータ１０の駆動を禁止するようにした。このことから、ファンモータのロータマグネットの磁石強度やファンモータの誘起電圧を検出する回路を構成する部品のばらつき、及び直流電源回路内に設けられた大容量のコンデンサに影響を受けることなく、高電圧でのＰＷＭ駆動を行うファンモータに対しても、外風によるファンモータの回転速度を部品を追加することなしに精度よく検出することができる。
【００２２】
実施の形態２．
実施の形態１においては、最初に任意の１つのホールＩＣから得られる信号を監視して、ファンモータ１０が所定値以上の速度で回転しているか否かを判定するようにしたが、任意の隣り合った２つのホールＩＣから得られる信号を監視して、該２つの信号の信号レベルが変化したときの間隔を検出し、該検出した間隔からファンモータ１０が所定値以上の速度で回転しているか否かを判定するようにしてもよく、このようにしたものを本発明の実施の形態２とする。
【００２３】
本発明の実施の形態２におけるファンモータ駆動装置の例を示した概略の回路図は、図１の制御回路３を制御回路３１とし、これに伴って図１のファンモータ駆動装置１をファンモータ駆動装置３０とする以外は図１と同じであるので省略する。図１の制御回路３を制御回路３１に置き換えて図１を参照しながら図１との相違点である制御回路３１の動作を説明する。
【００２４】
図５は、ファンモータ１０の逆回転時における各ホールＩＣ１１u〜１１wから出力される各信号を示したタイミングチャートである。図５において、図２と同様に、信号ＳuがホールＩＣ１１uから出力される信号を、信号ＳvがホールＩＣ１１vから出力される信号を、信号ＳwがホールＩＣ１１wから出力される信号をそれぞれ示している。また、図５においても、説明を分かりやすくするためにファンモータ１０が一定の速度で逆回転している場合を示している。
【００２５】
制御回路３１は、信号Ｓu〜Ｓwの内、任意の隣り合ったホールＩＣから得られる２つの信号、例えば信号Ｓu及びＳvにおける信号レベルが変化したときの間隔Ｔaの監視を行うと共に、いずれか一方の信号、例えば信号Ｓuの周期Ｔの監視を行う。該間隔Ｔaが、あらかじめ設定された所定値Ｔ２を下回ると、周期Ｔの監視を行っている信号以外の各信号Ｓv及びＳwに対する監視を開始する。これは、間隔Ｔaからファンモータ１０の回転速度が所定値以上になったか否かを監視しており、間隔Ｔaが所定値Ｔ２を下回り該回転速度が所定値以上になったと判定すると、信号Ｓuの次の周期Ｔの間における他の信号Ｓv及びＳwに対する監視を開始することによって、ファンモータ１０が単なるふらつきではなく回転しているか否かの検出を行うものである。
【００２６】
制御回路３１は、図５で示すように更に次の周期Ｔの間に信号Ｓv及びＳwの信号レベルが共に変化すると、ファンモータ１０が所定の速度以上で回転していると判定する。
【００２７】
上記図３のような場合、制御回路３１は、例えば間隔Ｔaが所定値Ｔ２を下回ると判断し、信号Ｓuの次の周期Ｔの間の信号Ｓv及びＳwの監視を開始する。しかし、図３で示すように、次の周期Ｔの間に信号Ｓvは信号レベルが変化しているが、信号Ｓwは信号レベルが変化しておらず、制御回路３１は、このことを検出するとファンモータ１０は回転していないと判定する。言うまでもなく、制御回路３１は、信号Ｓv及びＳwの監視を開始し、次の周期Ｔの間に、信号Ｓv及びＳwの信号レベルが変化していない場合、ファンモータ１０は回転していないと判定する。
【００２８】
図６は、制御回路３１によるファンモータ１０の回転速度の検出動作を示したフローチャートである。図６を用いて、ファンモータ１０における回転速度の検出動作の流れについて説明する。なお、図６では、制御回路３を制御回路３１に置き換える以外、図４と同じ処理を行うフローは図４と同じ符号で示しており、ここではその説明を省略する。また、特に明記しない限り、各フローで行われる処理はすべて制御回路３１で行われるものである。
【００２９】
図６において、最初にステップＳ１１で、ホールＩＣ１１u〜１１wから得られる信号Ｓu〜Ｓwの内、任意の隣り合ったホールＩＣから得られる２つの信号、例えば信号Ｓu及びＳvにおける信号レベルが変化したときの間隔Ｔaの監視を行うと共に、いずれか一方の信号、例えば信号Ｓuの周期Ｔの監視を行う。次に、ステップＳ１２で、間隔Ｔaが所定値Ｔ２以下か否かを調べ、所定値Ｔ２以下の場合（ＹＥＳ）、図４のステップＳ３からステップＳ６の処理を行い、所定値Ｔ２を超えている場合（ＮＯ）は、ステップＳ１１に戻る。
【００３０】
このように、本実施の形態２におけるファンモータ駆動装置は、任意の隣り合った２つのホールＩＣから得られる信号を監視して、該２つの信号の信号レベルが変化したときの間隔Ｔaを検出し、該検出した間隔Ｔaからファンモータ１０が所定値以上の速度で回転しているか否かを判定するようにした。このことから、上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００３１】
実施の形態３．
実施の形態１においては、最初に任意の１つのホールＩＣから得られる信号を監視して、ファンモータ１０が所定値以上の速度で回転しているか否かを判定するようにしたが、各ホールＩＣ１１u〜１１wから得られる信号Ｓu〜Ｓwを監視し、隣り合ったホールＩＣから得られる各信号の信号レベルが変化したときのそれぞれの間隔を検出し、該検出した各間隔がそれぞれ所定値以下となる状態が連続した周期の数からファンモータ１０が所定値以上の速度で回転しているか否かを判定するようにしてもよく、このようにしたものを本発明の実施の形態３とする。
【００３２】
本発明の実施の形態３におけるファンモータ駆動装置の例を示した概略の回路図は、図１の制御回路３を制御回路４１とし、これに伴って図１のファンモータ駆動装置１をファンモータ駆動装置４０とする以外は図１と同じであるので省略する。図１の制御回路３を制御回路４１に置き換えて図１を参照しながら図１との相違点である制御回路４１の動作を説明する。
【００３３】
図７は、ファンモータ１０の逆回転時における各ホールＩＣ１１u〜１１wから出力される各信号を示したタイミングチャートである。図７において、図２と同様に、信号ＳuがホールＩＣ１１uから出力される信号を、信号ＳvがホールＩＣ１１vから出力される信号を、信号ＳwがホールＩＣ１１wから出力される信号をそれぞれ示している。また、図７においても、説明を分かりやすくするためにファンモータ１０が一定の速度で逆回転している場合を示している。
【００３４】
制御回路４１は、信号Ｓu〜Ｓwを監視し、隣り合ったホールＩＣから得られる２つの信号の信号レベルが変化したときの間隔の監視を行う。例えば、各信号Ｓu〜Ｓwにおいて信号レベルがＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに変化するタイミングを検出し、信号Ｓuが変化してから信号Ｓwが変化するまでの間隔Ｔu、信号Ｓwが変化してから信号Ｓvが変化するまでの間隔Ｔw、及び信号Ｓvが変化してから信号Ｓuが変化するまでの間隔Ｔvの監視を行う。
【００３５】
制御回路４１は、間隔Ｔu〜Ｔwがあらかじめ設定された所定値Ｔ３をすべて下回る状態が所定の周期数、例えば信号Ｓuの所定の周期数Ｔ４（≧１）を超えて連続すると、ファンモータ１０が所定の速度以上で回転していると判定する。
【００３６】
図３のような場合、制御回路４１は、間隔Ｔvのみ所定値Ｔ３を下回っているだけで間隔Ｔu及び間隔Ｔwを検出することができないため、ファンモータ１０は回転していないと判定する。なお、間隔Ｔu〜Ｔwは、各信号Ｓu〜Ｓwにおいて信号レベルがＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに変化するタイミングを検出して得るようにしてもよい。
【００３７】
また、間隔Ｔu〜Ｔwは、各信号Ｓu〜Ｓwにおける信号レベルの変化が必ずしも同じレベルに変化するタイミングを検出して得る必要はない。例えば、図７において、信号ＳuのＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルへの変化時と、信号ＳvのＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルへの変化時との間隔をＴuとし、信号ＳvのＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルへの変化時と、信号ＳwのＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルへの変化時との間隔をＴvとし、同様に、信号ＳwのＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルへの変化時と、信号ＳuのＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルへの変化時との間隔をＴwとしてもよい。
【００３８】
図８は、制御回路４１によるファンモータ１０の回転速度の検出動作を示したフローチャートである。図８を用いて、ファンモータ１０における回転速度の検出動作の流れについて説明する。なお、図８では、制御回路３を制御回路４１に置き換える以外、図４と同じ処理を行うフローは図４と同じ符号で示しており、ここではその説明を省略する。また、特に明記しない限り、各フローで行われる処理はすべて制御回路４１で行われるものである。
【００３９】
図８において、最初にステップＳ２１で、ホールＩＣ１１u〜１１wから得られる信号Ｓu〜Ｓwにおいて、隣り合ったホールＩＣから得られる２つの信号の間隔Ｔu〜Ｔwの監視を行うと共に、いずれか１つの信号、例えば信号Ｓuの周期Ｔの監視を行う。次に、ステップＳ２２で、間隔Ｔu〜Ｔwがすべて所定値Ｔ３以下であるか否かを調べ、所定値Ｔ３以下である場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ２３に進み、所定値Ｔ３を超える場合（ＮＯ）は、図４のステップＳ６の処理を行って本フローは終了する。
【００４０】
ステップＳ２３において、間隔Ｔu〜Ｔwがすべて所定値Ｔ３以下である状態が所定の周期数Ｔ４を超えて連続しているか否かを調べ、周期数Ｔ４を超えると（ＹＥＳ）、図４のステップＳ５の処理を行って本フローは終了する。また、ステップＳ２３で、周期数Ｔ４を超えていない場合（ＮＯ）、図４のステップＳ６の処理を行って本フローは終了する。
【００４１】
このように、本実施の形態３におけるファンモータ駆動装置は、各ホールＩＣ１１u〜１１wから得られるそれぞれの信号Ｓu〜Ｓwを監視し、隣り合ったホールＩＣから得られた２つの信号における信号レベルが変化したときの間隔Ｔu〜Ｔwを検出し、該検出したＴu〜Ｔwがすべて所定値Ｔ３以下となる状態が連続する周期数からファンモータ１０が所定値以上の速度で回転しているか否かを判定するようにした。このことから、上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００４２】
なお、上記実施の形態１から実施の形態３においては、センサ付きの３相モータを例にして説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、センサ付きのｎ相モータ（ｎは自然数）においても同様にして回転速度を検出することができる。
【００４３】
【発明の効果】
上記の説明から明らかなように、本発明のファンモータ駆動装置によれば、ロータマグネットの位置を検出するためにファンモータに設けられた各センサから得られるそれぞれの信号を用いて、ファンモータの非駆動時に、外力によるファンモータの回転速度を検出するようにし、ファンモータが所定値以上の速度で回転している間はファンモータの駆動を禁止するようにした。
【００４４】
具体的には、各センサのいずれか１つから所定の周期以下の矩形波信号が入力されたことを検出した後、所定の時間内、例えば該検出した所定の周期以下の矩形波信号における１周期の時間内に、他の各センサから入力される信号のレベルが変化すると、ファンモータの回転速度が所定値以上になっていると判断する。
【００４５】
また、任意の隣り合った２つのホールＩＣから得られる信号を監視して、該２つの信号の信号レベルが変化したときの間隔を検出し、該検出した間隔からファンモータが所定値以上の速度で回転しているか否かを判定するようにしてもよい。
【００４６】
また、各センサから得られるそれぞれの信号を監視し、隣り合ったセンサから得られた２つの信号における信号レベルが変化したときのそれぞれの間隔を検出し、該検出した各間隔がすべて所定値以下となる状態が連続する時間からファンモータが所定値以上の速度で回転しているか否かを判定するようにしてもよい。
【００４７】
これらのことから、本発明のファンモータ駆動装置は、ファンモータのロータマグネットの磁石強度やファンモータの誘起電圧を検出する回路を構成する部品のばらつき、及び直流電源回路内に設けられた大容量のコンデンサに影響を受けることなく、高電圧でのＰＷＭ駆動を行うファンモータに対しても、外風によるファンモータの回転速度を部品を追加することなしに精度よく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１におけるファンモータ駆動装置の例を示した概略の回路図である。
【図２】 逆回転時における図１の各ホールＩＣ１１u〜１１wから出力される各信号を示したタイミングチャートである。
【図３】 ファンモータ１０のふらつき時における図１の各ホールＩＣ１１u〜１１wから出力される各信号を示したタイミングチャートである。
【図４】 図１の制御回路３によるファンモータ１０の回転速度の検出動作を示したフローチャートである。
【図５】 本発明の実施の形態２におけるファンモータ駆動装置に対して、逆回転時に各ホールＩＣ１１u〜１１wから出力される各信号を示したタイミングチャートである。
【図６】 制御回路３１によるファンモータ１０の回転速度の検出動作を示したフローチャートである。
【図７】 本発明の実施の形態３におけるファンモータ駆動装置に対して、逆回転時に各ホールＩＣ１１u〜１１wから出力される各信号を示したタイミングチャートである。
【図８】 制御回路４１によるファンモータ１０の回転速度の検出動作を示したフローチャートである。
【図９】 従来のファンモータ駆動装置の例を示した概略の回路図である。
【符号の説明】
１，３０，４０ ファンモータ駆動装置
２ 駆動回路
３，３１，４１ 制御回路
１０ ファンモータ
１１u〜１１w ホールＩＣ
１５ 直流電源回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、ファンモータの駆動制御を行うファンモータ駆動装置に関し、特にエアコンの室外ファンモータ等の外風による回転を検知する検知回路を備えたファンモータ駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９は、エアコンの室外ファンモータを駆動制御するファンモータ駆動装置の従来例を示した概略の回路図である。図９において、ファンモータ駆動装置１００は、エアコンの室外ファンモータをなすファンモータ１１０を駆動する駆動回路１０２と、該駆動回路１０２の制御を行う制御回路１０３と、ファンモータ１１０の電源をなす直流電源回路１１１の出力の電圧を監視する電圧監視回路１０４とを備えている。駆動回路１０２は、６つのＮチャネル形ＭＯＳトランジスタ（以下、ＭＯＳトランジスタと呼ぶ）を有しており、制御回路１０３は、該各ＭＯＳトランジスタに対してＰＷＭ制御を行ってファンモータ１１０の回転速度の制御を行うと共にインバータ制御を行って、ファンモータ１１０の駆動制御を行う。駆動回路１０２及び制御回路１０３は、いわゆるインバータを形成している。
【０００３】
このような構成において、ファンモータ１１０は、ファンモータ駆動装置１００によって駆動されていないときは、外風によって逆回転する。該外風が強くなると、ファンモータ１１０の逆回転速度が速くなり、ファンモータ１１０を駆動しなくともエアコンの室外機における熱交換に必要な空気の流れを得ることができる。また、ファンモータ１１０が逆回転している状態でファンモータ１１０を正回転方向に駆動すると、ファンモータ駆動装置１００やファンモータ１１０にダメージを与える場合があった。これらのことから、ファンモータ１１０が所定以上の速さで逆回転している場合は、ファンモータ駆動装置１００は、ファンモータ１１０の駆動を行わないようにしていた。
【０００４】
ここで、ファンモータ１１０の回転状態を検出する従来の方法について説明する。ファンモータ１１０が外力によって回転させられるとファンモータ１１０に誘起電圧が発生し、該誘起電圧は駆動回路１０２のダイオードによって直流に変換され、制御回路１０３は、該変換された直流電圧を電圧監視回路１０４を用いて検出して監視を行っていた。制御回路１０３は、ファンモータ１１０を起動させる際、電圧監視回路１０４で検出された電圧が例えば所定値を超えている場合、駆動回路１０２に対してファンモータ１１０を起動させないように制御していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような方法では、電圧監視回路１０４によって検出されるファンモータ１１０の誘起電圧は、ファンモータ１１０におけるロータマグネットの着磁の強さや、電圧監視回路１０４内における誘起電圧を分圧する分圧抵抗等のばらつきによって影響されるため、電圧監視回路１０４による誘起電圧の検出精度に問題があると共に、ファンモータ１１０の回転速度の検出精度に問題があった。
【０００６】
また、直流電源回路１１１は、ファンモータ１１０に加えてコンプレッサ（図示せず）への電源供給をも行っており、直流電源回路１１１内における平滑用の電解コンデンサ１１５は大容量のものが使用されている。このため、ファンモータ１１０が外風によって回転し誘起電圧が発生した際、電圧監視回路１０４で検出される直流電圧は、電解コンデンサ１１５の充電に時間がかかるため、安定するまで時間がかかるという問題があった。更に、電圧監視回路１０４は、常時高電圧が印加され、分圧抵抗で形成された内部の分圧回路に常時高電圧が印加されるため、信頼性及び効率の面で不利であった。特に、ファンモータ１１０に対して高電圧でのＰＷＭ駆動を行う場合、電圧監視回路１０４を使用した従来の方法では、ファンモータ１１０の回転速度を検出することは困難であった。
【０００７】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、センサ付モータが備える、ロータマグネットの位置を検出するセンサを用いて、外風によるファンモータの回転速度を検出することによって、ファンモータのロータマグネットの磁石強度やファンモータの誘起電圧を検出する回路を構成する部品のばらつきに影響を受けることなく、高電圧でのＰＷＭ駆動を行うファンモータに対しても、部品を追加することなしに外風によるファンモータの回転速度を精度よく検出することができるファンモータ駆動装置を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るファンモータ駆動装置は、ロータマグネットの回転による磁極の変化を２値の信号に変換して出力する複数のセンサを備えたファンモータの駆動制御を行うファンモータ駆動装置において、ファンモータの駆動を行う駆動回路部と、ファンモータに備えられた各センサからの出力信号に応じて該駆動回路部の制御を行う制御回路部とを備え、該制御回路部は、ファンモータの非駆動時に、各センサのいずれか１つから所定の周期以下の矩形波信号が入力されたことを検出した後、所定の時間内、例えば検出した所定の周期以下の矩形波信号における１周期の時間内に他の各センサから入力される信号のレベルが変化すると、駆動回路部に対してファンモータの駆動を禁止するものである。
【００１０】
また、本発明に係るファンモータ駆動装置は、ロータマグネットの回転による磁極の変化を２値の信号に変換して出力する複数のセンサを備えたファンモータの駆動制御を行うファンモータ駆動装置において、ファンモータの駆動を行う駆動回路部と、ファンモータに備えられた各センサからの出力信号に応じて該駆動回路部の制御を行う制御回路部とを備え、該制御回路部は、各センサの内、隣接する任意の２つのセンサから入力された各矩形波信号の一方の信号レベルが変化してから他方の信号レベルが変化するまでの間隔が、所定値以下であることを検出した後、所定の時間内、例えば隣接する任意の２つのセンサから入力された各矩形波信号の内、いずれか一方の信号における１周期の時間内に他のすべてのセンサから入力される信号のレベルが変化すると、ファンモータの回転速度が所定値以上であると判断する。
【００１１】
また、本発明に係るファンモータ駆動装置は、ロータマグネットの回転による磁極の変化を２値の信号に変換して出力する複数のセンサを備えたファンモータの駆動制御を行うファンモータ駆動装置において、ファンモータの駆動を行う駆動回路部と、ファンモータに備えられた各センサからの出力信号に応じて該駆動回路部の制御を行う制御回路部とを備え、該制御回路部は、各センサの内、すべての隣接する２つのセンサから入力された各矩形波信号の一方の信号レベルが変化してから他方の信号レベルが変化するまでのそれぞれの間隔が、すべて所定値以下である状態が所定の時間、例えば各センサのいずれか１つのセンサから入力される矩形波信号における１周期以上の時間連続すると、ファンモータの回転速度が所定値以上であると判断する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１におけるファンモータ駆動装置の例を示した概略の回路図である。なお、図１においては、エアコンの室外ファンモータを駆動制御するファンモータ駆動装置を例にして示している。
図１において、ファンモータ駆動装置１は、エアコンの室外ファンモータをなすファンモータ１０を駆動する駆動回路２と、マイコン等で構成され該駆動回路２の制御を行う制御回路３とを備えている。
【００１３】
ファンモータ１０は、ロータマグネットの磁極位置を検出するための３つのホールＩＣ１１u，１１v，１１wを備えたブラシレスの３相モータを使用しており、駆動回路２を介して直流電源回路１５から直流電流が供給される。また、直流電源回路１５は、ファンモータ１０に加えてコンプレッサ（図示せず）への電源供給をも行っており、直流電源回路１５内における平滑用の電解コンデンサ１７は大容量のものが使用されている。ホールＩＣ１１u〜１１wは、それぞれ制御回路３に接続され、ロータマグネットの磁極位置に応じた信号を制御回路３に出力する。
【００１４】
駆動回路２は、６つのＮチャネル形ＭＯＳトランジスタ（以下、ＭＯＳトランジスタと呼ぶ）２１u，２１v，２１w，２１x，２１y，２１zと、６つのダイオード２２u，２２v，２２w，２２x，２２y，２２zとで形成されている。ＭＯＳトランジスタ２１u〜２１zの各ゲートは、それぞれ制御回路３に接続されており、制御回路３は、各ＭＯＳトランジスタ２１u〜２１zに対してＰＷＭ制御を行うと共にファンモータ１０の駆動制御を行う。駆動回路２及び制御回路３は、いわゆるインバータを形成している。なお、駆動回路２及びセンサ付きファンモータ１０は公知であり、制御回路３によって行われる駆動回路２を用いたファンモータ１０に対するＰＷＭ制御及びインバータ制御においても公知であるのでこれらの説明を省略する。
【００１５】
制御回路３は、ファンモータ１０を起動させる際、ホールＩＣ１１u〜１１wから入力される各信号Ｓu〜Ｓwからファンモータ１０が所定値以上の速度で回転しているか否かを判定する。制御回路３は、ファンモータ１０の回転速度が所定値以上であると判定すると、ファンモータ１０の駆動を行わず、ファンモータ１０が回転していないか又は回転速度が所定値未満であると判定すると、ファンモータ１０の駆動を開始する。
【００１６】
次に、制御回路３によるファンモータ１０の回転速度の検出方法について、逆回転時と正回転時では、各ホールＩＣからの信号の順番が異なるだけで、基本的な検出方法は同じなので、特に逆回転時を例にして説明する。以下、同様とする。
図２は、ファンモータ１０の逆回転時における各ホールＩＣ１１u〜１１wから出力される各信号Ｓu〜Ｓwを示したタイミングチャートである。図２において、信号ＳuがホールＩＣ１１uから出力される信号を、信号ＳvがホールＩＣ１１vから出力される信号を、信号ＳwがホールＩＣ１１wから出力される信号をそれぞれ示している。なお、図２では、説明を分かりやすくするためにファンモータ１０が一定の速度で逆回転している場合を示している。
【００１７】
制御回路３は、信号Ｓu〜Ｓwの内、任意の１つの信号、例えば信号Ｓuにおける周期Ｔを監視し、該周期Ｔがあらかじめ設定された値Ｔ１を下回ると他の２つの信号、例えば信号Ｓv及びＳwに対する監視を開始する。これは、信号Ｓuからファンモータ１０の回転速度が所定値以上になったか否かを監視しており、該回転速度が所定値以上になったことを検出すると他の信号Ｓv及びＳwに対する監視を開始することによって、ファンモータ１０が単なるふらつきではなく回転しているか否かの検出を行うものである。
制御回路３は、図２で示すように更に次の周期Ｔの間に信号Ｓv及びＳwの信号レベルが共に変化すると、ファンモータ１０が所定の速度以上で回転していると判定する。
【００１８】
図３は、ファンモータ１０が回転せずにふらついた場合の各信号Ｓu〜Ｓwの波形例を示したタイミングチャートである。図３のような場合、制御回路３は、例えば信号Ｓuから周期Ｔが所定値Ｔ１を下回ると判断し、次の周期Ｔの間の信号Ｓv及びＳwの監視を開始する。図３で示すように、次の周期Ｔの間に信号Ｓvは信号レベルが変化しているが、信号Ｓwは信号レベルが変化しておらず、制御回路３は、このことを検出するとファンモータ１０は回転していないと判定する。言うまでもなく、制御回路３は、信号Ｓv及びＳwの監視を開始し、次の周期Ｔの間に、信号Ｓv及びＳwの信号レベルが変化していない場合、ファンモータ１０は回転していないと判定する。
【００１９】
図４は、制御回路３によるファンモータ１０の回転速度の検出動作を示したフローチャートである。図４を用いて、ファンモータ１０における回転速度の検出動作の流れについて説明する。なお、図４では、特に明記しない限り、各フローで行われる処理はすべて制御回路３で行われるものである。
図４において、最初にステップＳ１で、ホールＩＣ１１u〜１１wから得られる信号Ｓu〜Ｓwの内、任意の１つの信号、例えば信号Ｓuにおける周期Ｔの監視を行う。次に、ステップＳ２で、信号Ｓuの周期Ｔが所定値Ｔ１以下か否かを調べ、所定値Ｔ１以下の場合（ＹＥＳ）、ステップＳ３に進み、所定値Ｔ１を超えている場合（ＮＯ）は、ステップＳ１に戻る。
【００２０】
ステップＳ３で、他の信号Ｓv及びＳwの監視を開始し、ステップＳ４で、次の周期Ｔの間に信号Ｓv及びＳwの信号レベルがそれぞれ変化したか否かを調べ、それぞれ変化した場合（ＹＥＳ）、ステップＳ５で、ファンモータ１０の駆動を禁止して本フローは終了する。また、ステップＳ４で、いずれか一方でも変化しなかった場合（ＮＯ）、ステップＳ６で、駆動回路２に対してファンモータ１０の駆動を開始させて本フローは終了する。
【００２１】
このように、本実施の形態１におけるファンモータ駆動装置は、ロータマグネットの磁極位置を検出するためにファンモータ１０に設けられたホールＩＣ１１u〜１１wから得られる信号Ｓu〜Ｓwを用いて、ファンモータ１０の回転速度を検出するようにし、所定値以上の回転速度を検出するとファンモータ１０の駆動を禁止するようにした。このことから、ファンモータのロータマグネットの磁石強度やファンモータの誘起電圧を検出する回路を構成する部品のばらつき、及び直流電源回路内に設けられた大容量のコンデンサに影響を受けることなく、高電圧でのＰＷＭ駆動を行うファンモータに対しても、外風によるファンモータの回転速度を部品を追加することなしに精度よく検出することができる。
【００２２】
実施の形態２．
実施の形態１においては、最初に任意の１つのホールＩＣから得られる信号を監視して、ファンモータ１０が所定値以上の速度で回転しているか否かを判定するようにしたが、任意の隣り合った２つのホールＩＣから得られる信号を監視して、該２つの信号の信号レベルが変化したときの間隔を検出し、該検出した間隔からファンモータ１０が所定値以上の速度で回転しているか否かを判定するようにしてもよく、このようにしたものを本発明の実施の形態２とする。
【００２３】
本発明の実施の形態２におけるファンモータ駆動装置の例を示した概略の回路図は、図１の制御回路３を制御回路３１とし、これに伴って図１のファンモータ駆動装置１をファンモータ駆動装置３０とする以外は図１と同じであるので省略する。図１の制御回路３を制御回路３１に置き換えて図１を参照しながら図１との相違点である制御回路３１の動作を説明する。
【００２４】
図５は、ファンモータ１０の逆回転時における各ホールＩＣ１１u〜１１wから出力される各信号を示したタイミングチャートである。図５において、図２と同様に、信号ＳuがホールＩＣ１１uから出力される信号を、信号ＳvがホールＩＣ１１vから出力される信号を、信号ＳwがホールＩＣ１１wから出力される信号をそれぞれ示している。また、図５においても、説明を分かりやすくするためにファンモータ１０が一定の速度で逆回転している場合を示している。
【００２５】
制御回路３１は、信号Ｓu〜Ｓwの内、任意の隣り合ったホールＩＣから得られる２つの信号、例えば信号Ｓu及びＳvにおける信号レベルが変化したときの間隔Ｔaの監視を行うと共に、いずれか一方の信号、例えば信号Ｓuの周期Ｔの監視を行う。該間隔Ｔaが、あらかじめ設定された所定値Ｔ２を下回ると、周期Ｔの監視を行っている信号以外の各信号Ｓv及びＳwに対する監視を開始する。これは、間隔Ｔaからファンモータ１０の回転速度が所定値以上になったか否かを監視しており、間隔Ｔaが所定値Ｔ２を下回り該回転速度が所定値以上になったと判定すると、信号Ｓuの次の周期Ｔの間における他の信号Ｓv及びＳwに対する監視を開始することによって、ファンモータ１０が単なるふらつきではなく回転しているか否かの検出を行うものである。
【００２６】
制御回路３１は、図５で示すように更に次の周期Ｔの間に信号Ｓv及びＳwの信号レベルが共に変化すると、ファンモータ１０が所定の速度以上で回転していると判定する。
【００２７】
上記図３のような場合、制御回路３１は、例えば間隔Ｔaが所定値Ｔ２を下回ると判断し、信号Ｓuの次の周期Ｔの間の信号Ｓv及びＳwの監視を開始する。しかし、図３で示すように、次の周期Ｔの間に信号Ｓvは信号レベルが変化しているが、信号Ｓwは信号レベルが変化しておらず、制御回路３１は、このことを検出するとファンモータ１０は回転していないと判定する。言うまでもなく、制御回路３１は、信号Ｓv及びＳwの監視を開始し、次の周期Ｔの間に、信号Ｓv及びＳwの信号レベルが変化していない場合、ファンモータ１０は回転していないと判定する。
【００２８】
図６は、制御回路３１によるファンモータ１０の回転速度の検出動作を示したフローチャートである。図６を用いて、ファンモータ１０における回転速度の検出動作の流れについて説明する。なお、図６では、制御回路３を制御回路３１に置き換える以外、図４と同じ処理を行うフローは図４と同じ符号で示しており、ここではその説明を省略する。また、特に明記しない限り、各フローで行われる処理はすべて制御回路３１で行われるものである。
【００２９】
図６において、最初にステップＳ１１で、ホールＩＣ１１u〜１１wから得られる信号Ｓu〜Ｓwの内、任意の隣り合ったホールＩＣから得られる２つの信号、例えば信号Ｓu及びＳvにおける信号レベルが変化したときの間隔Ｔaの監視を行うと共に、いずれか一方の信号、例えば信号Ｓuの周期Ｔの監視を行う。次に、ステップＳ１２で、間隔Ｔaが所定値Ｔ２以下か否かを調べ、所定値Ｔ２以下の場合（ＹＥＳ）、図４のステップＳ３からステップＳ６の処理を行い、所定値Ｔ２を超えている場合（ＮＯ）は、ステップＳ１１に戻る。
【００３０】
このように、本実施の形態２におけるファンモータ駆動装置は、任意の隣り合った２つのホールＩＣから得られる信号を監視して、該２つの信号の信号レベルが変化したときの間隔Ｔaを検出し、該検出した間隔Ｔaからファンモータ１０が所定値以上の速度で回転しているか否かを判定するようにした。このことから、上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００３１】
実施の形態３．
実施の形態１においては、最初に任意の１つのホールＩＣから得られる信号を監視して、ファンモータ１０が所定値以上の速度で回転しているか否かを判定するようにしたが、各ホールＩＣ１１u〜１１wから得られる信号Ｓu〜Ｓwを監視し、隣り合ったホールＩＣから得られる各信号の信号レベルが変化したときのそれぞれの間隔を検出し、該検出した各間隔がそれぞれ所定値以下となる状態が連続した周期の数からファンモータ１０が所定値以上の速度で回転しているか否かを判定するようにしてもよく、このようにしたものを本発明の実施の形態３とする。
【００３２】
本発明の実施の形態３におけるファンモータ駆動装置の例を示した概略の回路図は、図１の制御回路３を制御回路４１とし、これに伴って図１のファンモータ駆動装置１をファンモータ駆動装置４０とする以外は図１と同じであるので省略する。図１の制御回路３を制御回路４１に置き換えて図１を参照しながら図１との相違点である制御回路４１の動作を説明する。
【００３３】
図７は、ファンモータ１０の逆回転時における各ホールＩＣ１１u〜１１wから出力される各信号を示したタイミングチャートである。図７において、図２と同様に、信号ＳuがホールＩＣ１１uから出力される信号を、信号ＳvがホールＩＣ１１vから出力される信号を、信号ＳwがホールＩＣ１１wから出力される信号をそれぞれ示している。また、図７においても、説明を分かりやすくするためにファンモータ１０が一定の速度で逆回転している場合を示している。
【００３４】
制御回路４１は、信号Ｓu〜Ｓwを監視し、隣り合ったホールＩＣから得られる２つの信号の信号レベルが変化したときの間隔の監視を行う。例えば、各信号Ｓu〜Ｓwにおいて信号レベルがＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに変化するタイミングを検出し、信号Ｓuが変化してから信号Ｓwが変化するまでの間隔Ｔu、信号Ｓwが変化してから信号Ｓvが変化するまでの間隔Ｔw、及び信号Ｓvが変化してから信号Ｓuが変化するまでの間隔Ｔvの監視を行う。
【００３５】
制御回路４１は、間隔Ｔu〜Ｔwがあらかじめ設定された所定値Ｔ３をすべて下回る状態が所定の周期数、例えば信号Ｓuの所定の周期数Ｔ４（≧１）を超えて連続すると、ファンモータ１０が所定の速度以上で回転していると判定する。
【００３６】
図３のような場合、制御回路４１は、間隔Ｔvのみ所定値Ｔ３を下回っているだけで間隔Ｔu及び間隔Ｔwを検出することができないため、ファンモータ１０は回転していないと判定する。なお、間隔Ｔu〜Ｔwは、各信号Ｓu〜Ｓwにおいて信号レベルがＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに変化するタイミングを検出して得るようにしてもよい。
【００３７】
また、間隔Ｔu〜Ｔwは、各信号Ｓu〜Ｓwにおける信号レベルの変化が必ずしも同じレベルに変化するタイミングを検出して得る必要はない。例えば、図７において、信号ＳuのＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルへの変化時と、信号ＳvのＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルへの変化時との間隔をＴuとし、信号ＳvのＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルへの変化時と、信号ＳwのＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルへの変化時との間隔をＴvとし、同様に、信号ＳwのＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルへの変化時と、信号ＳuのＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルへの変化時との間隔をＴwとしてもよい。
【００３８】
図８は、制御回路４１によるファンモータ１０の回転速度の検出動作を示したフローチャートである。図８を用いて、ファンモータ１０における回転速度の検出動作の流れについて説明する。なお、図８では、制御回路３を制御回路４１に置き換える以外、図４と同じ処理を行うフローは図４と同じ符号で示しており、ここではその説明を省略する。また、特に明記しない限り、各フローで行われる処理はすべて制御回路４１で行われるものである。
【００３９】
図８において、最初にステップＳ２１で、ホールＩＣ１１u〜１１wから得られる信号Ｓu〜Ｓwにおいて、隣り合ったホールＩＣから得られる２つの信号の間隔Ｔu〜Ｔwの監視を行うと共に、いずれか１つの信号、例えば信号Ｓuの周期Ｔの監視を行う。次に、ステップＳ２２で、間隔Ｔu〜Ｔwがすべて所定値Ｔ３以下であるか否かを調べ、所定値Ｔ３以下である場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ２３に進み、所定値Ｔ３を超える場合（ＮＯ）は、図４のステップＳ６の処理を行って本フローは終了する。
【００４０】
ステップＳ２３において、間隔Ｔu〜Ｔwがすべて所定値Ｔ３以下である状態が所定の周期数Ｔ４を超えて連続しているか否かを調べ、周期数Ｔ４を超えると（ＹＥＳ）、図４のステップＳ５の処理を行って本フローは終了する。また、ステップＳ２３で、周期数Ｔ４を超えていない場合（ＮＯ）、図４のステップＳ６の処理を行って本フローは終了する。
【００４１】
このように、本実施の形態３におけるファンモータ駆動装置は、各ホールＩＣ１１u〜１１wから得られるそれぞれの信号Ｓu〜Ｓwを監視し、隣り合ったホールＩＣから得られた２つの信号における信号レベルが変化したときの間隔Ｔu〜Ｔwを検出し、該検出したＴu〜Ｔwがすべて所定値Ｔ３以下となる状態が連続する周期数からファンモータ１０が所定値以上の速度で回転しているか否かを判定するようにした。このことから、上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００４２】
なお、上記実施の形態１から実施の形態３においては、センサ付きの３相モータを例にして説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、センサ付きのｎ相モータ（ｎは自然数）においても同様にして回転速度を検出することができる。
【００４３】
【発明の効果】
上記の説明から明らかなように、本発明のファンモータ駆動装置によれば、ロータマグネットの位置を検出するためにファンモータに設けられた各センサから得られるそれぞれの信号を用いて、ファンモータの非駆動時に、外力によるファンモータの回転速度を検出するようにし、ファンモータが所定値以上の速度で回転している間はファンモータの駆動を禁止するようにした。
【００４４】
具体的には、各センサのいずれか１つから所定の周期以下の矩形波信号が入力されたことを検出した後、所定の時間内、例えば該検出した所定の周期以下の矩形波信号における１周期の時間内に、他の各センサから入力される信号のレベルが変化すると、ファンモータの回転速度が所定値以上になっていると判断する。
【００４５】
また、任意の隣り合った２つのホールＩＣから得られる信号を監視して、該２つの信号の信号レベルが変化したときの間隔を検出し、該検出した間隔からファンモータが所定値以上の速度で回転しているか否かを判定するようにしてもよい。
【００４６】
また、各センサから得られるそれぞれの信号を監視し、隣り合ったセンサから得られた２つの信号における信号レベルが変化したときのそれぞれの間隔を検出し、該検出した各間隔がすべて所定値以下となる状態が連続する時間からファンモータが所定値以上の速度で回転しているか否かを判定するようにしてもよい。
【００４７】
これらのことから、本発明のファンモータ駆動装置は、ファンモータのロータマグネットの磁石強度やファンモータの誘起電圧を検出する回路を構成する部品のばらつき、及び直流電源回路内に設けられた大容量のコンデンサに影響を受けることなく、高電圧でのＰＷＭ駆動を行うファンモータに対しても、外風によるファンモータの回転速度を部品を追加することなしに精度よく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１におけるファンモータ駆動装置の例を示した概略の回路図である。
【図２】 逆回転時における図１の各ホールＩＣ１１u〜１１wから出力される各信号を示したタイミングチャートである。
【図３】 ファンモータ１０のふらつき時における図１の各ホールＩＣ１１u〜１１wから出力される各信号を示したタイミングチャートである。
【図４】 図１の制御回路３によるファンモータ１０の回転速度の検出動作を示したフローチャートである。
【図５】 本発明の実施の形態２におけるファンモータ駆動装置に対して、逆回転時に各ホールＩＣ１１u〜１１wから出力される各信号を示したタイミングチャートである。
【図６】 制御回路３１によるファンモータ１０の回転速度の検出動作を示したフローチャートである。
【図７】 本発明の実施の形態３におけるファンモータ駆動装置に対して、逆回転時に各ホールＩＣ１１u〜１１wから出力される各信号を示したタイミングチャートである。
【図８】 制御回路４１によるファンモータ１０の回転速度の検出動作を示したフローチャートである。
【図９】 従来のファンモータ駆動装置の例を示した概略の回路図である。
【符号の説明】
１，３０，４０ ファンモータ駆動装置
２ 駆動回路
３，３１，４１ 制御回路
１０ ファンモータ
１１u〜１１w ホールＩＣ
１５ 直流電源回路
Claims (6)
- ロータマグネットの回転による磁極の変化を２値の信号に変換して出力する複数のセンサを備えたファンモータの駆動制御を行うファンモータ駆動装置において、
上記ファンモータの駆動を行う駆動回路部と、
上記ファンモータに備えられた各センサからの出力信号に応じて該駆動回路部の制御を行う制御回路部とを備え、
該制御回路部は、ファンモータの非駆動時に、上記各センサのいずれか１つから所定の周期以下の矩形波信号が入力されたことを検出した後、所定の時間内に他の各センサから入力される信号のレベルが変化すると、上記駆動回路部に対してファンモータの駆動を禁止することを特徴とするファンモータ駆動装置。 - 上記所定の時間は、検出した所定の周期以下の矩形波信号における１周期の時間であることを特徴とする請求項１に記載のファンモータ駆動装置。
- ロータマグネットの回転による磁極の変化を２値の信号に変換して出力する複数のセンサを備えたファンモータの駆動制御を行うファンモータ駆動装置において、
上記ファンモータの駆動を行う駆動回路部と、
上記ファンモータに備えられた各センサからの出力信号に応じて該駆動回路部の制御を行う制御回路部とを備え、
該制御回路部は、ファンモータの非駆動時に、上記各センサの内、隣接する任意の２つのセンサから入力された各矩形波信号の一方の信号レベルが変化してから他方の信号レベルが変化するまでの間隔が、所定値以下であることを検出した後、所定の時間内に他のすべてのセンサから入力される信号のレベルが変化すると、上記駆動回路部に対してファンモータの駆動を禁止することを特徴とするファンモータ駆動装置。 - 上記所定の時間は、隣接する任意の２つのセンサから入力された各矩形波信号の内、いずれか一方の信号における１周期の時間であることを特徴とする請求項３に記載のファンモータ駆動装置。
- ロータマグネットの回転による磁極の変化を２値の信号に変換して出力する複数のセンサを備えたファンモータの駆動制御を行うファンモータ駆動装置において、
上記ファンモータの駆動を行う駆動回路部と、
上記ファンモータに備えられた各センサからの出力信号に応じて該駆動回路部の制御を行う制御回路部とを備え、
該制御回路部は、ファンモータの非駆動時に、上記各センサの内、すべての隣接する２つのセンサから入力された各矩形波信号の一方の信号レベルが変化してから他方の信号レベルが変化するまでのそれぞれの間隔が、すべて所定値以下である状態が所定の時間連続すると、上記駆動回路部に対してファンモータの駆動を禁止することを特徴とするファンモータ駆動装置。 - 上記所定の時間は、各センサのいずれか１つのセンサから入力される矩形波信号における１周期以上の時間であることを特徴とする請求項５に記載のファンモータ駆動装置。
Priority Applications (4)
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