JP4623150B2 - モータ制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、モータの回転子の回転位置情報に基づいてモータを制御するモータ制御装置に関する。

従来、モータを制御するモータ制御装置として、例えば特許文献1に開示されている車両用ブラシレスモータの制御装置がある。この制御装置は、ブラシレスモータの回転検知機能が正常であるときには、その検知結果に基づいて駆動信号を出力する。一方、ブラシレスモータの回転検知機能が異常であるときには、予め設定されたパターンの駆動信号を出力する。これにより、ブラシレスモータの回転検知機能に異常が発生した場合であっても、継続してブラシレスモータを駆動することができる。
特開2005−253226号公報

ところで、本来駆動信号は、ブラシレスモータの回転検知結果に基づいて切替わるタイミングが決められている。しかし、この制御装置では、回転検知機能が異常であるときには、予め設定されたパターンの駆動信号が一方的に出力される。そのため、本来の駆動信号とは異なるタイミングで信号が切替わる可能性がある。この場合、ブラシレスモータを駆動できない恐れがある。つまり、ブラシレスモータを確実に駆動することができないという問題があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、モータの回転位置情報が異常であっても、継続して確実にモータを駆動することができるモータ制御装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段及び発明の効果

そこで、本発明者は、この課題を解決すべく鋭意研究し試行錯誤を重ねた結果、モータの回転子の回転位置情報が異常であるときには、モータの誘起電圧に基づいて電力供給手段を制御することで、モータの回転位置情報が異常であっても、継続して確実にモータを駆動できることを思いつき、本発明を完成するに至った。

すなわち、請求項1に記載のモータ制御装置は、モータに電力を供給する電力供給手段と、モータの相数に対応した回転子の回転位置情報を検出し、レベルが切替わる矩形波を出力信号として出力する回転位置検出手段と、回転位置検出手段の出力信号に基づいて電力供給手段を制御する制御手段と、を備えたモータ制御装置において、回転子の回転に伴って極性が変化するモータの各相の誘起電圧を検出する誘起電圧検出手段を有し、制御手段は、回転位置検出手段によって検出された回転子の回転位置情報が異常であるとき、回転位置検出手段が正常であるときにおける、出力信号が変化するタイミングと誘起電圧の極性が変化するタイミングの違いと、誘起電圧検出手段の検出結果に基づいて回転子の回転位置情報を求め、電力供給手段を制御することを特徴とする。

この構成によれば、回転位置検出手段の回転位置情報が正常であるときには、その回転位置情報に基づいて電力供給手段を制御する。これに対し、回転位置情報が異常であるときには、誘起電圧検出手段の検出結果に基づいて電力供給手段を制御する。モータの誘起電圧は回転子の回転に伴って発生し変化する。そのため、モータの誘起電圧から回転子の回転位置情報を求めることができる。従って、回転位置検出手段の回転位置情報が異常になっても、誘起電圧検出手段の検出結果に基づいて制御することで、継続して確実にモータを制御することができる。ここで、モータの各相の誘起電圧は、モータの相数に対応した回転子の回転位置情報と所定の関係を有している。具体的には、誘起電圧の極性が変化するタイミングが、回転位置情報と所定の関係を有している。そのため、誘起電圧の極性が変化するタイミングに基づいて回転位置情報を求めることができる。従って、この構成によれば、回転位置情報を確実に求めることができる。

請求項2に記載のモータ制御装置は、請求項1に記載のモータ制御装置において、制御手段は、回転位置検出手段によって検出されたモータの相数に対応した回転位置情報のうち少なくともいずれかの回転位置情報が異常であるとき、回転位置検出手段が正常であるときにおける、出力信号が変化するタイミングと誘起電圧の極性が変化するタイミングの違いと、誘起電圧検出手段の検出結果に基づいて回転位置情報を求め、求めた回転位置情報に基づいて電力供給手段を制御することを特徴とする。この構成によれば、回転位置情報が異常であるときには、回転位置検出手段が正常であるときにおける、出力信号が変化するタイミングと誘起電圧の極性が変化するタイミングの違いと、誘起電圧検出手段の検出結果に基づいて回転位置情報を求める。そして、求めた回転位置情報に基づいて電力供給手段を制御する。そのため、回転位置検出手段の回転位置情報が異常になっても、継続して確実にモータを制御することができる。

請求項3に記載のモータ制御装置は、請求項2に記載のモータ制御装置において、制御手段は、正常な回転位置情報がある場合には、回転位置検出手段が正常であるときにおける、出力信号が変化するタイミングと誘起電圧の極性が変化するタイミングの違いと、誘起電圧検出手段の検出結果に基づいて異常な回転位置情報に対応した回転位置情報を求め、正常な回転位置情報と求めた回転位置情報とに基づいて電力供給手段を制御することを特徴とする。この構成によれば、正常な回転位置情報がある場合には、回転位置検出手段が正常であるときにおける、出力信号が変化するタイミングと誘起電圧の極性が変化するタイミングの違いと、誘起電圧検出手段の検出結果に基づいて異常な回転位置情報に対応した回転位置情報を求める。そして、正常な回転位置情報と、求めた回転位置情報とに基づいて電力供給手段を制御する。そのため、回転位置検出手段の回転位置情報が異常になっても、継続して確実にモータを制御することができる。また、従来のように、予め設定された駆動パターンを一方的に出力する場合に比べ、停止状態から速やかにモータを駆動することができる。

請求項4に記載のモータ制御装置は、請求項1〜3のいずれか1項に記載のモータ制御装置において、制御手段は、誘起電圧の極性が変化した後、出力信号が変化することなく誘起電圧の極性が変化したとき、回転位置検出手段によって検出された回転子の回転位置情報が異常であると判定することを特徴とする。モータの各相の誘起電圧は、モータの相数に対応した回転子の回転位置情報と所定の関係を有している。そのため、誘起電圧との関係が所定の関係にないとき、回転位置情報が異常であると判定することができる。従って、この構成によれば、回転位置情報の異常を確実に判定することができる。

請求項5に記載のモータ制御装置は、請求項1〜3のいずれか1項に記載のモータ制御装置において、制御手段は、誘起電圧の極性が変化した後、出力信号が変化し、その後、誘起電圧の極性が変化することなく出力信号が変化したとき、回転位置検出手段によって検出された回転子の回転位置情報が異常であると判定することを特徴とする。モータの各相の誘起電圧は、モータの相数に対応した回転子の回転位置情報と所定の関係を有している。そのため、誘起電圧との関係が所定の関係にないとき、回転位置情報が異常であると判定することができる。従って、この構成によれば、回転位置情報の異常を確実に判定することができる。

次に実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。

まず、図1を参照してモータ制御装置の構成について説明する。ここで、図1は、本実施形態におけるモータ制御装置の回路図である。

図1に示すモータ制御装置1は、モータM1を制御するための装置である。モータM1は、Y結線されたU相コイルM10、V相コイルM11及びW相コイルM12を有する固定子と、磁石が固定された回転子(図略)とから構成されている。また、回転子の回転位置情報を検出するための回転位置検出装置S1を備えている。回転位置検出装置S1は、モータM1の相数に対応した回転子の回転位置情報を検出し、矩形波信号として出力する装置である。回転位置検出装置S1は、モータM1の相数に対応した3つの回転位置検出素子S10〜S12から構成されている。回転位置検出素子S10〜S12は、回転子に固定された磁石の磁束を検出することで、回転位置情報を矩形波信号として出力するホールICである。

モータ制御装置1は、電力供給回路10(電力供給手段)と、誘起電圧検出回路11(誘起電圧検出手段)と、マイクロコンピュータ12(制御手段)とから構成されている。

電力供給回路10は、マイクロコンピュータ12によって制御され、電源(図略)からモータM1に電力を供給する回路である。電力供給回路10は、MOSFET100〜105から構成されている。MOSFET100、103、MOSFET101、104及びMOSFET102、105はそれぞれ直列接続されている。直列接続されたMOSFET100、103、MOSFET101、104及びMOSFET102、105は並列接続されている。MOSFET100〜102のドレインは電源の正極端に、MOSFET103〜105のソースは電源の負極端にそれぞれ接続されている。MOSFET100〜105のゲートはマイクロコンピュータ12にそれぞれ接続されている。MOSFET100、103、MOSFET101、104及びMOSFET102、105の直列接続点には、U相出力端、V相出力端及びW相出力端が形成されている。U相出力端、V相出力端及びW相出力端は、モータM1のU相端、V相端及びW相端にそれぞれ接続されている。

誘起電圧検出回路11は、モータM1の各相の誘起電圧を検出し、各相の誘起電圧の極性が切替わるタイミングを示す矩形波信号を出力する回路である。誘起電圧検出回路11は、U相誘起電圧検出回路110、V相誘起電圧検出回路111及びW相誘起電圧検出回路112から構成されている。

U相誘起電圧検出回路110は、モータM1のU相の誘起電圧を検出し、U相の誘起電圧の極性が切替わるタイミングを示す矩形波信号を出力する回路である。U相誘起電圧検出回路110は、抵抗110a〜110dと、コンパレータ110eとから構成されている。

抵抗110a、110bは、モータM1のU相電圧を分圧するための素子である。具体的には、U相電圧を1/2に分圧するための素子である。抵抗110a、110bは直列接続されている。直列接続された抵抗110a、110bの一端はモータM1のU相端に、他端は電源の負極端にそれぞれ接続されている。

抵抗110c、110dは、電源の電圧を分圧して基準電圧を作成するための素子である。具体的には、電源の電圧を1/4に分圧するための素子である。抵抗110c、110dは直列接続されている。直列接続された抵抗110c、110dの一端は電源の正極端に、他端は電源の負極端にそれぞれ接続されている。

コンパレータ110eは、抵抗110a、110bによって分圧されたU相電圧を、抵抗110c、110dによって作成された基準電圧と比較する素子である。コンパレータ110eの非反転入力端は抵抗110a、110bの直列接続点に、反転入力端は抵抗110c、110dの直列接続点にそれぞれ接続されている。また、出力端はマイクロコンピュータ12に接続されている。

V相誘起電圧検出回路111は、モータM1のV相の誘起電圧を検出し、V相の誘起電圧の極性が切替わるタイミングを示す矩形波信号を出力する回路である。V相誘起電圧検出回路111は、U相誘起電圧検出回路110と同一構成である。直列接続された抵抗111a、111bの一端はモータM1のV相端に、他端は電源の負極端にそれぞれ接続されている。直列接続された抵抗111c、111dの一端は電源の正極端に、他端は電源の負極端にそれぞれ接続されている。コンパレータ111eの非反転入力端は抵抗111a、111bの直列接続点に、反転入力端は抵抗111c、111dの直列接続点にそれぞれ接続されている。また、出力端はマイクロコンピュータ12に接続されている。

W相誘起電圧検出回路112は、モータM1のW相の誘起電圧を検出し、W相の誘起電圧の極性が切替わるタイミングを示す矩形波信号を出力する回路である。W相誘起電圧検出回路112は、U相誘起電圧検出回路110と同一構成である。直列接続された抵抗112a、112bの一端はモータM1のW相端に、他端は電源の負極端にそれぞれ接続されている。直列接続された抵抗112c、112dの一端は電源の正極端に、他端は電源の負極端にそれぞれ接続されている。コンパレータ112eの非反転入力端は抵抗112a、112bの直列接続点に、反転入力端は抵抗112c、112dの直列接続点にそれぞれ接続されている。また、出力端はマイクロコンピュータ12に接続されている。

マイクロコンピュータ12は、回転位置検出装置S1の検出結果に基づいてMOSFET100〜105をオン、オフする素子である。マイクロコンピュータ12は、回転位置検出装置S1の検出結果が異常であるときには、誘起電圧検出回路11の検出結果に基づいてMOSFET100〜105をオン、オフする。より具体的には、回転位置検出装置S1の検出結果のいずれかが異常であっても、正常な検出結果がある場合には、誘起電圧検出回路11の検出結果に基づいて異常な検出結果に対応した回転位置情報を求め、正常な検出結果と求めた回転位置情報とに基づいてMOSFET100〜105をオン、オフする。これに対し、回転位置検出装置S1の検出結果が全て異常である場合には、誘起電圧検出回路11の検出結果に基づいて全ての回転位置情報を求め、求めた回転位置情報に基づいてMOSFET100〜105をオン、オフする。マイクロコンピュータ12の出力端はMOSFET100〜105のゲートにそれぞれ接続されている。マイクロコンピュータ12の入力端は回転位置検出素子S10〜S12にそれぞれ接続されている。また、コンパレータ110e、111e、112eの出力端にそれぞれ接続されている。

次に、図1〜図4を参照してモータ制御装置の動作の概要について説明する。ここで、図2は、回転位置検出装置の出力に対する電力供給回路の駆動状態を説明するための説明図である。図3は、図2の各駆動状態におけるモータの相コイルに流れる電流を説明するための説明図である。図4は、回転位置検出装置と出力信号と誘起電圧検出回路の出力信号の関係を説明するための説明図である。なお、角度は、いずれも電気角における角度である。

図1において、回転位置検出装置S1は、モータM1の相数に対応した回転子の回転位置情報を検出し、矩形波信号として出力する。具体的には、図2に示すように、回転位置検出素子S10〜S12がそれぞれ回転位置情報を検出し、矩形波信号を出力する。回転位置検出素子S10〜S12の出力する矩形波信号は、ハイレベル及びローレベルがそれぞれ180度である。また、互いに位相が120度ずれている。これにより、いずれかの矩形信号が、60度毎に、ハイレベルからローレベル、又は、ローレベルからハイレベルに切替わることとなる。

図1において、マイクロコンピュータ12は、回転位置検出装置S1の出力に基づいてMOSFET100〜105をオン、オフする。具体的には、図2に示すように、回転位置検出素子S10〜S12の出力する矩形波信号のレベルに基づいて所定のMOSFETオン、オフする。例えば、0度〜60度の間においては、図3に示す、モータM1のU相端からW相端に向かって通電する駆動パターンAで駆動するため、MOSFET100、105のみをオンする。60度〜120度の間においては、U相端からV相端に向かって通電する駆動パターンBで駆動するため、MOSFET100、104のみをオンする。120度〜180度の間においては、W相端からV相端に向かって通電する駆動パターンCで駆動するため、MOSFET102、104のみをオンする。180度〜240度の間においては、W相端からU相端に向かって通電する駆動パターンDで駆動するため、MOSFET102、103のみをオンする。240度〜300度の間においては、V相端からU相端に向かって通電する駆動パターンEで駆動するため、MOSFET101、103のみをオンする。300度〜360度の間においては、V相端からW相端に向かって通電する駆動パターンFで駆動するため、MOSFET101、105のみをオンする。これにより、電力変換回路10を介して電源から電力が供給されることとなり、モータM1がトルクを発生し回転する。

一方、図1において、誘起電圧検出回路11は、モータM1の各相の誘起電圧を検出し、各相の誘起電圧の極性が切替わるタイミングを示す矩形波信号を出力する。具体的には、図4に示すように、対応する相が通電されていない期間に、その相の誘起電圧を検出し、極性が切替わるタイミングを示す矩形波信号を出力する。例えば、U相が通電されない駆動パターンC、Fに対応する120度〜180度の間、及び、300度〜360度の間において、U相の誘起電圧が出力される。U相誘起電圧検出回路110は、U相の誘起電圧を基準電圧と比較して極性が切替わるタイミングを示す矩形波信号を出力する。矩形波信号がハイレベルからローレベル、又は、ローレベルからハイレベルに切替わるタイミングが、誘起電圧の極性の切替わるタイミングとなる。また、V相が通電されない駆動パターンA、Dに対応する0度〜60度の間、及び、180度〜240度の間において、V相の誘起電圧が出力される。V相誘起電圧検出回路111は、V相の誘起電圧を基準電圧と比較して極性が切替わるタイミングを示す矩形波信号を出力する。さらに、W相が通電されない駆動パターンB、Eに対応する60度〜120度の間、及び、240度〜300度の間において、W相の誘起電圧が出力される。W相誘起電圧検出回路112は、W相の誘起電圧を基準電圧と比較して極性が切替わるタイミングを示す矩形波信号を出力する。

図1において、マイクロコンピュータ12は、誘起電圧検出回路11の出力に基づいて回転位置検出装置S1によって検出された回転位置情報の異常を検出する。図4に示すように、U相誘起電圧検出回路110、V相誘起電圧検出回路111及びW相誘起電圧検出回路112の出力信号と、回転位置検出素子S10〜S12の出力信号とは、回転位置の増減に対して交互にレベルが切替わる。そのため、誘起電圧検出回路11の出力信号のレベルが切替わった後、回転位置検出装置S1の出力信号のレベルが切替わることなく、誘起電圧検出回路11の出力信号のレベルが切替わった場合、回転位置情報が異常であると判定できる。また、誘起電圧検出回路11の出力信号のレベルが切替わった後、回転位置検出装置S1の出力信号のレベルが切替わり、その後、誘起電圧検出回路11の出力信号のレベルが切替わることなく、再度、回転位置検出装置S1の出力信号のレベルが切替わった場合も回転位置情報が異常であると判定できる。

図1において、マイクロコンピュータ12は、いずれかの回転位置情報が異常であっても、正常な回転位置情報がある場合には、誘起電圧検出回路11の検出結果に基づいて異常な回転位置情報に対応した回転位置情報を求め、正常な回転位置情報と求めた回転位置情報に基づいて電力供給回路10を制御する。これに対し、全ての回転位置情報が異常である場合には、誘起電圧検出回路11の検出結果に基づいて全ての回転位置情報を求め、求めた回転位置情報に基づいて電力供給回路10を制御する。

図4に示すように、U相誘起電圧検出回路110、V相誘起電圧検出回路111及びW相誘起電圧検出回路112の出力信号と、回転位置検出素子S10〜S12の出力信号とは、回転位置の増減に対して交互にレベルが切替わる。回転位置情報素子S10〜S12の出力信号のレベルの切替わりは、誘起電圧検出回路の出力信号のレベルの切替わりに対して30度の差がある。例えば、回転位置検出素子S10の出力信号のローレベルからハイレベルへの切替わりは、V相誘起電圧検出回路111の出力信号のハイレベルからローレベルへの切替わりに対して30度遅れて発生する。回転位置検出素子S10の出力信号のハイレベルからローレベルへの切替わりは、V相誘起電圧検出回路111の出力信号のローレベルからハイレベルへの切替わりに対して30度遅れて発生する。回転位置検出素子S11の出力信号は、U相誘起電圧検出回路110の出力信号に対して、回転位置検出素子S12の出力信号は、W相誘起電圧検出回路112の出力信号に対してそれぞれ同様の関係を有する。そのため、これらの関係に基づいて、誘起電圧検出回路11の検出結果から回転位置情報を求め、求めた回転位置情報に基づいて電力供給回路10を制御できる。

次に、図5〜図7を参照してモータ制御装置の動作に詳細に説明する。ここで、図5は、モータ制御装置の動作に関する第1のフローチャートである。図6は、図5における第1のフローチャートに続く第2のフローチャートである。図7は、図5における第1のフローチャートに続く第3のフローチャートである。なお、角度は、いずれも電気角における角度である。

図5に示すように、モータ制御装置1が動作を開始すると、マイクロコンピュータ12は、内部に設定されているタイマーをスタートさせる(ステップS100)。その後、内部に設定されている誘起電圧検出フラグの値を0にセットする(ステップS101)。さらに、回転位置検出装置S1の出力、及び、誘起電圧検出回路11の出力に基づいて駆動パターンを求め、MOSFET100〜105を駆動する(ステップS102)。

その後、マイクロコンピュータ12は、次回駆動パターンを切替えるのに使用する回転位置検出素子が故障しているか否かを判定する(ステップS103)。具体的には、次回駆動パターンの切替えに使用する回転位置検出素子の故障が記録されているか否かを判定する。

ステップS103において、回転位置検出装置S1が故障していると判定したとき、対応する次のステップに進む。

これに対し、ステップS103において、次回の駆動パターン切替えに使用する回転位置検出素子が故障していないと判定したとき、マイクロコンピュータ12は、回転検出装置S1の出力が切替わったか否かを判定する(ステップS104)。具体的には、回転位置検出装置S1の出力のいずれかが、ハイレベルからローレベルに、又は、ローレベルからハイレベルに切替わったか否かを判定する。

ステップS104において、回転位置検出装置S1の出力が切替わったと判定したとき、マイクロコンピュータ12は、誘起電圧検出フラグの値が1であるか否かを判定する(ステップS105)。

ステップS105において、誘起電圧検出フラグの値が1であると判定したとき、切替わった出力は正しいか否かを判定する(ステップS106)。具体的には、回転位置検出装置S1の出力が正常な順番で切替わったか否かを判定する。

ステップS106において、切替わった誘起電圧検出回路11の出力が正しいと判定したとき、ステップS101に戻る。

一方、ステップS105において、誘起電圧検出フラグの値が1でないと判定したとき、及び、ステップS106において、切替わった回転位置検出装置S1の出力が正しくないと判定したとき、マイクロコンピュータ12は、回転位置検出装置S1が故障していると判断し、故障している回転位置検出素子を記録する(ステップS107、S108)。そして、以降、故障している回転位置検出素子の出力を用いないよう設定し、ステップS104に戻る(ステップS109、110)。

これに対し、ステップS104において、回転位置検出装置S1の出力が切替わっていないと判定したとき、図6に示すように、マイクロコンピュータ12は、誘起電圧検出回路11の出力が切替わったか否かを判定する(ステップS111)。

ステップS111において、誘起電圧検出回路11の出力が切替わったと判定したとき、マイクロコンピュータ12は、誘起電圧検出フラグの値が1であるか否かを判定する(ステップS112)。

ステップS112において、誘起電圧検出フラグの値が1であると判定したとき、マイクロコンピュータ12は、回転位置情報が故障していると判断し、故障している回転位置検出素子を記録する(ステップS113)。そして、以降、故障している回転位置検出素子の出力を用いないよう設定する(ステップS114)。また、そのときのタイマーの値を保存する(ステップS115)。これにより、60度に相当するタイマーの値が保存されることとなる。そして、タイマーの値をクリアする(ステップS116)。その後、保存したタイマーの値から30度に相当するタイマーの値を算出し、図5に示すステップS102に戻る(ステップS117)。

一方、ステップS112において、誘起電圧フラグの値が1でないと判定したとき、マイクロコンピュータ12は、そのときのタイマーの値を保存する(ステップS118)。そして、タイマーの値をクリアする(ステップS119)。その後、誘起電圧フラグの値を1にセットし、図5に示すステップS104に戻る
(ステップS120)。

また、ステップ111において、誘起電圧検出回路11の出力が切替わっていないと判定したときも、同様にステップS104に戻る。

図5に示すステップS103において、次回駆動パターン切替えに使用する回転位置検出素子が故障していると判定したとき、図7に示すように、マイクロコンピュータ12は、回転位置検出装置S1の出力が切替わったか否かを判定する(ステップS121)。

ステップS121において、回転位置検出装置S1の出力が切替わったと判定したとき、マイクロコンピュータ12は、故障している回転位置検出素子を記憶する(ステップS122)。そして、以降、故障している回転位置検出素子の出力を用いないよう設定する(ステップS123)。

一方、ステップS121において、回転位置検出装置S1の出力が切替わっていないと判定したとき、又は、ステップS123において、故障している回転位置検出素子を記憶した後、マイクロコンピュータ12は、誘起電圧フラグの値が1か否かを判定する(ステップS124)。

ステップS124において、誘起電圧検出フラグの値が1であると判定したとき、マイクロコンピュータ12は、現在のタイマーの値が30度に相当する値であるか否かを判定する(ステップS125)。

ステップS125において、現在のタイマーの値が30度に相当する値であると判定すると、マイクロコンピュータ12は、図5に示すステップS101に戻る。

一方、ステップS124において、誘起電圧フラグの値が1でないと判定したとき、又は、ステップS125において、現在のタイマーの値が30度に相当する値でないと判定したとき、マイクロコンピュータ12は、誘起電圧検出回路11の出力が切替わったか否かを判定する(ステップS126)。

ステップS126において、誘起電圧検出回路11の出力が切替わったと判定したとき、マイクロコンピュータ12は、そのときのタイマーの値を保存する(ステップS127)。これにより、60度に相当するタイマーの値が保存されることとなる。そして、タイマーの値をクリアする(ステップS128)。さらに、保存したタイマーの値から30度に相当するタイマーの値を算出する(ステップS129)。その後、誘起電圧フラグの値を1にセットし、ステップS121に戻る(ステップS130)。

これに対し、ステップS126において、誘起電圧検出回路11の出力が切替わっていないと判定したときも、ステップS121に戻る。

最後に、具体的効果について説明する。本実施形態によれば、回転位置検出装置S1の回転位置情報が正常であるときには、その回転位置情報に基づいて電力供給回路10を制御する。これに対し、回転位置検出装置S1の回転位置情報が異常であるときには、誘起電圧検出回路11の検出結果に基づいて電力供給回路10を制御する。モータM1の誘起電圧は回転子の回転に伴って発生し変化する。そのため、モータM1の誘起電圧から回転子の回転位置情報を求めることができる。従って、回転位置検出装置S1の回転位置情報が異常になっても、誘起電圧検出回路11の検出結果に基づいて制御することで、継続して確実にモータM1を制御することができる。

また、本実施形態によれば、正常な回転位置情報がある場合には、誘起電圧検出回路11の検出結果に基づいて異常な回転位置情報に対応した回転位置情報を求める。そして、正常な回転位置情報と、求めた回転位置情報とに基づいて電力供給回路10を制御する。そのため、回転位置検出装置S1の回転位置情報が異常になっても、継続して確実にモータを制御することができる。また、従来のように、予め設定された駆動パターンを一方的に出力する場合に比べ、停止状態から速やかにモータM1を駆動することができる。

さらに、本実施形態によれば、モータM1の各相の誘起電圧は、モータM1の相数に対応した回転位置情報と所定の関係を有している。図4に示すように、誘起電圧の極性が変化するタイミングに相当する誘起電圧検出回路11の出力信号の切替わりが、回転位置情報のレベルの切替わり対して30度遅れて発生する。そのため、誘起電圧の極性が変化するタイミングに基づいて回転位置情報を求めることができる。従って、回転位置情報を確実に求めることができる。

加えて、本実施形態によれば、モータM1の各相の誘起電圧は、モータM1の相数に対応した回転位置情報と所定の関係を有している。図4に示すように、U相誘起電圧検出回路110、V相誘起電圧検出回路111及びW相誘起電圧検出回路112の出力信号と、回転位置検出素子S10〜S12の出力信号とは、回転位置の増減に対して交互にレベルが切替わる。そのため、誘起電圧検出回路11の出力信号と、回転位置検出装置S1の出力信号との関係がこれらの関係にないとき、回転位置情報が異常であると判断することができる。従って、回転位置情報の異常を確実に判定することができる。

なお、本実施形態では、いずれかの回転位置情報が異常であっても、正常な回転位置情報がある場合には、その正常な回転位置情報を用いる例を挙げているが、これに限られるものではない。回転位置検出装置S1の回転位置情報のいずれかが異常であるときには、正常な回転位置情報があっても、誘起電圧回路11の検出結果に基づいて全ての回転位置情報を求め、求めた回転位置情報に基づいて電力供給回路10を制御するようにしてもよい。

本実施形態におけるモータ制御装置の回路図である。 回転位置検出装置の出力に対する電力供給回路の駆動状態を説明するための説明図である。 図2の各駆動状態におけるモータの相コイルに流れる電流を説明するための説明図である。 回転位置検出装置と出力信号と誘起電圧検出回路の出力信号の関係を説明するための説明図である。 モータ制御装置の動作に関する第1のフローチャートである。 図5における第1のフローチャートに続く第2のフローチャートである。 図5における第1のフローチャートに続く第3のフローチャートである。

符号の説明

1・・・モータ制御装置、10・・・電力供給回路(電力供給手段)、100〜105、・・・MOSFET、11・・・誘起電圧検出回路(誘起電圧検出手段)、110・・・U相誘起電圧検出回路、110a〜100d・・・抵抗、110e・・・コンパレータ、111・・・V相誘起電圧検出回路、111a〜111d・・・抵抗、111e・・・コンパレータ、112・・・W相誘起電圧検出回路、112a〜112d・・・抵抗、112e・・・コンパレータ、12・・・マイクロコンピュータ(制御手段)、M1・・・モータ、M10〜M12・・・相コイル、S1・・・回転位置検出装置、S10〜S12・・・相用回転位置検出素子

Claims (5)

  1. モータに電力を供給する電力供給手段と、
    前記モータの相数に対応した回転子の回転位置情報を検出し、レベルが切替わる矩形波を出力信号として出力する回転位置検出手段と、
    前記回転位置検出手段の前記出力信号に基づいて前記電力供給手段を制御する制御手段と、
    を備えたモータ制御装置において、
    前記回転子の回転に伴って極性が変化する前記モータの各相の誘起電圧を検出する誘起電圧検出手段を有し、
    前記制御手段は、前記回転位置検出手段によって検出された前記回転子の回転位置情報が異常であるとき、前記回転位置検出手段が正常であるときにおける、前記出力信号が変化するタイミングと前記誘起電圧の極性が変化するタイミングの違いと、前記誘起電圧検出手段の検出結果に基づいて前記回転子の回転位置情報を求め、前記電力供給手段を制御することを特徴とするモータ制御装置。
  2. 前記制御手段は、前記回転位置検出手段によって検出された前記モータの相数に対応した回転位置情報のうち少なくともいずれかの回転位置情報が異常であるとき、前記回転位置検出手段が正常であるときにおける、前記出力信号が変化するタイミングと前記誘起電圧の極性が変化するタイミングの違いと、前記誘起電圧検出手段の検出結果に基づいて回転位置情報を求め、求めた回転位置情報に基づいて前記電力供給手段を制御することを特徴とする請求項1に記載のモータ制御装置。
  3. 前記制御手段は、正常な回転位置情報がある場合には、前記回転位置検出手段が正常であるときにおける、前記出力信号が変化するタイミングと前記誘起電圧の極性が変化するタイミングの違いと、前記誘起電圧検出手段の検出結果に基づいて異常な回転位置情報に対応した回転位置情報を求め、正常な回転位置情報と求めた回転位置情報とに基づいて前記電力供給手段を制御することを特徴とする請求項2に記載のモータ制御装置。
  4. 前記制御手段は、前記誘起電圧の極性が変化した後、前記出力信号が変化することなく前記誘起電圧の極性が変化したとき、前記回転位置検出手段によって検出された前記回転子の回転位置情報が異常であると判定することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のモータ制御装置。
  5. 前記制御手段は、前記誘起電圧の極性が変化した後、前記出力信号が変化し、その後、前記誘起電圧の極性が変化することなく前記出力信号が変化したとき、前記回転位置検出手段によって検出された前記回転子の回転位置情報が異常であると判定することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のモータ制御装置。
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