JP6133181B2 - モータ駆動制御装置及びモータ駆動制御装置の制御方法 - Google Patents

Description

この発明は、モータ駆動制御装置及びモータ駆動制御装置の制御方法に関し、特に、外部から入力された指令信号に応じてモータの駆動を制御するモータ駆動制御装置及びモータ駆動制御装置の制御方法に関する。

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

このようなモータ駆動制御装置では、モータに流れる電流量を検出して、検出結果を速度指令値にフィードバックすることによって、モータのトルク制御を行うものがある。

下記特許文献１には、モータに流れる電流を検出し、電流量に応じて供給電圧を下げて、電力損失の増加を防止する方法が開示されている。

特開平８−１０７６９２号公報

ところで、モータの用途によっては、モータを低速かつ高トルクで駆動することが要求される場合がある。例えば、ＯＡ機器用プリンタにおいてモータが用いられる場合、モータが高負荷、高速回転で駆動されるほど、ギヤなどの機械系構造部分からの騒音の発生や振動の発生が問題になる。そのため、このような場合には、モータを低速回転化、高トルク化して用いたいというニーズがある。しかしながら、このようにモータの駆動を低速回転化、高トルク化すると、モータの回転ムラが大きくなってしまうという問題がある。回転ムラが大きくなると印刷品質が低下するため、回転ムラが小さくなるようにする必要がある。

上述の特許文献１に記載の構成では、このような低速回転時に回転ムラが大きくなるという問題は考慮されていない。特許文献１に記載の構成では、モータの電流値が増えて供給電圧を下げると、モータの最大トルクが低下してしまうという問題がある。また、モータの正弦波駆動を行う場合において、電流制限値を変更して各相の巻線に供給する電流を調節する方法を採ると、正弦波状の電流波形に歪みが生じ、振動や音が発生する場合がある。

この発明はそのような問題点を解決するためになされたものであり、モータの回転ムラを抑制することができるモータ駆動制御装置及びモータ駆動制御装置の制御方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するためこの発明のある局面に従うと、モータ駆動制御装置は、モータを駆動させるための駆動制御信号を出力する制御回路部と、制御回路部から出力された駆動制御信号に基づいて、モータに駆動信号を出力してモータを駆動させるモータ駆動部と、モータの駆動電流を検出する電流検出回路とを備え、制御回路部は、モータの回転数に関する速度指令情報を出力する速度制御回路と、電流検出回路の検出結果に対応する情報に基づいて減算情報を駆動電流が大きいほど減算情報が大きくなるようにして出力する減算情報出力回路と、速度制御回路から出力された速度指令情報から、減算情報出力回路から出力された減算情報を減算し、減算後指令情報を出力する減算回路と、減算回路から出力された減算後指令情報に基づいて、駆動制御信号を生成する駆動信号生成回路とを有し、速度指令情報及び減算後指令情報のそれぞれは、デジタル信号であり、速度指令情報のビット数は減算後指令情報のビット数よりも大きい。
好ましくは、減算情報出力回路は、所定の補正値設定情報を取得する取得手段と、取得手段により取得した補正値設定情報に基づいて、電流検出回路の検出結果に対応する情報を補正することで、減算情報を出力する補正手段とを有する。
この発明の他の局面に従うと、モータ駆動制御装置は、モータを駆動させるための駆動制御信号を出力する制御回路部と、制御回路部から出力された駆動制御信号に基づいて、モータに駆動信号を出力してモータを駆動させるモータ駆動部と、モータの駆動電流を検出する電流検出回路とを備え、制御回路部は、モータの回転数に関する速度指令情報を出力する速度制御回路と、電流検出回路の検出結果に対応する情報に基づいて減算情報を駆動電流が大きいほど減算情報が大きくなるようにして出力する減算情報出力回路と、速度制御回路から出力された速度指令情報から、減算情報出力回路から出力された減算情報を減算し、減算後指令情報を出力する減算回路と、減算回路から出力された減算後指令情報に基づいて、駆動制御信号を生成する駆動信号生成回路とを有し、減算情報出力回路は、所定の補正値設定情報を取得する取得手段と、電流検出回路の検出結果に対応する情報を取得手段により取得した補正値設定情報に基づいて補正した値を減算情報として出力する補正手段とを有する。

好ましくは、制御回路部は、所定の補正値設定情報を記憶する記憶手段をさらに有し、取得手段は、記憶手段に記憶された所定の補正値設定情報を取得する。

好ましくは、制御回路部は、電流検出回路の検出結果に対応するデジタル変換された情報を取り込む取り込み回路をさらに有し、補正手段は、取り込み回路により取り込まれた情報を補正値設定情報に対応するビット数だけシフトさせるシフト演算の結果に基づいて減算情報を出力する。

好ましくは、制御回路部は、電流検出回路の検出結果を増幅する増幅回路と、増幅回路の出力のピーク値を保持するピークホールド回路とをさらに有し、取り込み回路は、ピークホールド回路の出力をデジタル変換して取り込む。

好ましくは、速度制御回路は、モータの回転数の検出結果と、目標回転数を指定する情報とに基づいて、速度指令情報を出力する。

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

この発明のさらに他の局面に従うと、モータを駆動させるための駆動制御信号を出力する制御回路部と、制御回路部から出力された駆動制御信号に基づいて、モータに駆動信号を出力してモータを駆動させるモータ駆動部と、モータの駆動電流を検出する電流検出回路とを備えるモータ駆動制御装置の制御方法は、モータの回転数に関する速度指令情報を出力する速度制御ステップと、電流検出回路の検出結果に対応する情報に基づいて減算情報を駆動電流が大きいほど減算情報が大きくなるようにして出力する減算情報出力ステップと、速度制御ステップから出力された速度指令情報から、減算情報出力ステップから出力された減算情報を減算し、減算後指令情報を出力する減算ステップと、減算ステップから出力された減算後指令情報に基づいて、駆動制御信号を生成する駆動信号生成ステップとを有し、速度指令情報及び減算後指令情報のそれぞれは、デジタル信号であり、速度指令情報のビット数は減算後指令情報のビット数よりも大きい。
この発明のさらに他の局面に従うと、モータを駆動させるための駆動制御信号を出力する制御回路部と、制御回路部から出力された駆動制御信号に基づいて、モータに駆動信号を出力してモータを駆動させるモータ駆動部と、モータの駆動電流を検出する電流検出回路とを備えるモータ駆動制御装置の制御方法は、電流検出回路の検出結果に対応するデジタル変換された情報を取り込む取り込みステップと、モータの回転数に関する速度指令情報を出力する速度制御ステップと、電流検出回路の検出結果に対応する情報に基づいて減算情報を駆動電流が大きいほど減算情報が大きくなるようにして出力する減算情報出力ステップと、速度制御ステップから出力された速度指令情報から、減算情報出力ステップから出力された減算情報を減算し、減算後指令情報を出力する減算ステップと、減算ステップから出力された減算後指令情報に基づいて、駆動制御信号を生成する駆動信号生成ステップとを有し、減算情報出力ステップは、所定の補正値設定情報を取得し、電流検出回路の検出結果に対応する情報を取得手段により取得した補正値設定情報に基づいて補正した値を減算情報として出力する。

これらの発明に従うと、速度指令情報から電流検出回路の検出結果に対応する情報に基づく減算情報が減算された減算後指令情報に基づいて駆動制御信号が生成される。したがって、モータの回転ムラを抑制させることができるモータ駆動制御装置及びモータ駆動制御装置の制御方法を提供することができる。

本発明の実施の形態の１つにおけるモータ駆動制御装置の回路構成を示すブロック図である。 制御回路部の構成を示すブロック図である。 補正値設定情報と電流帰還ゲイン調整の設定値との関係を示す図である。 回転ムラの低減効果の一例を説明するグラフである。

以下、本発明の実施の形態におけるモータ駆動制御装置について説明する。

［実施の形態］

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

図１に示すように、モータ駆動制御装置１は、モータ２０を例えば正弦波駆動により駆動させるように構成されている。本実施の形態において、モータ２０は、例えば３相のブラシレスモータである。モータ駆動制御装置１は、ロータの回転位置信号に基づいて、モータ２０の電機子コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗに正弦波状の駆動電流を流すことで、モータ２０を回転させる。本実施の形態において、ロータの回転位置信号は、ホール（ＨＡＬＬ）素子の出力信号から、ロータの回転位置を推定した信号である（不図示）。

モータ駆動制御装置１は、インバータ回路２ａ及びプリドライブ回路２ｂを有するモータ駆動部２と、制御回路部４とを有している。また、モータ駆動制御装置１には、電流検出回路６が設けられている。なお、図１に示されているモータ駆動制御装置１の構成要素は、全体の一部であり、モータ駆動制御装置１は、図１に示されたものに加えて、他の構成要素を有していてもよい。

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

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

プリドライブ回路２ｂは、制御回路部４による制御に基づいて、インバータ回路２ａを駆動するための出力信号を生成し、インバータ回路２ａに出力する。出力信号としては、例えば、インバータ回路２ａの各スイッチ素子に対応するＶｕｕ，Ｖｕｌ，Ｖｖｕ，Ｖｖｌ，Ｖｗｕ，Ｖｗｌの６種類が出力される。これらの出力信号が出力されることで、それぞれの出力信号に対応するスイッチ素子がオン、オフ動作を行い、モータ２０に駆動信号が出力されてモータ２０の各相に電力が供給される。

本実施の形態において、制御回路部４には、回転数信号Ｓｒと、回転速度指令信号Ｓｃと、スタート信号Ｓｓとが入力される。

回転数信号Ｓｒは、モータ２０から制御回路部４に入力される。回転数信号Ｓｒは、例えば、モータ２０のロータの回転に対応するＦＧ信号である。すなわち、回転数信号Ｓｒは、モータ２０の回転数（回転速度）の検出結果である。ＦＧ信号は、ロータの側にある基板に設けたコイルパターンを用いて生成される信号（パターンＦＧ）であってもよいし、モータ２０に配置されたホール（ＨＡＬＬ）素子の出力を用いて生成される信号（ホールＦＧ）であってもよい。なお、モータ２０の各相（Ｕ，Ｖ，Ｗ相）に誘起する逆起電圧を検出する回転位置検出回路を設け、検出された逆起電圧に基づき、モータ２０のロータの回転位置と回転数とを検出するようにしてもよいし、モータの回転数や回転位置を検出するエンコーダなどのセンサ信号を用いてもよい。

回転速度指令信号Ｓｃは、例えば、制御回路部４の外部から入力される。回転速度指令信号Ｓｃは、モータ２０の回転数に関する信号であって、例えば、モータ２０の目標回転速度に対応するクロック信号である。換言すると、回転速度指令信号Ｓｃは、モータ２０の目標回転速度を指定する情報である。

スタート信号Ｓｓは、例えば、制御回路部４の外部から入力される。スタート信号Ｓｓは、モータ２０の駆動制御を行うか、駆動制御を行わないスタンバイ状態となるかを設定するための信号である。

制御回路部４は、例えば、マイクロコンピュータやデジタル回路等で構成されている。制御回路部４は、回転数信号Ｓｒと、回転速度指令信号Ｓｃと、スタート信号Ｓｓと、回転位置信号に基づいて駆動制御信号Ｓｄをプリドライブ回路２ｂに出力する。制御回路部４は、駆動制御信号Ｓｄを出力することで、モータ２０が回転速度指令信号Ｓｃに対応する回転数で回転するようにモータ２０の回転制御を行う。すなわち、制御回路部４は、モータ２０を駆動させるための駆動制御信号Ｓｄをモータ駆動部２に出力し、モータ２０の回転制御を行う。モータ駆動部２は、駆動制御信号Ｓｄに基づいて、モータ２０に駆動信号を出力してモータ２０を駆動させる。

電流検出回路６は、モータ駆動部２からモータ２０に流れる電流を検出する。例えば、モータ２０に流れた電流はインバータ回路２ａを通り、電流検出抵抗を通って、ＧＮＤへ流れるので、電流検出回路６は、電流検出抵抗の両端の電圧からモータ２０に流れる電流を検出することができる。これにより、電流検出回路６は、モータ２０に流れる駆動電流を電圧として検出する。電流検出回路６は、検出結果である検出電圧信号Ｖｄを出力する。検出電圧信号Ｖｄは、制御回路部４に入力される。

［制御回路部４の説明］

図２は、制御回路部４の構成を示すブロック図である。

図２に示されるように、制御回路部４は、速度制御回路３１と、電流帰還ゲイン調整回路（減算情報出力回路の一例；取得手段および補正手段を有する）３３（以下、単に調整回路３３ということがある。）と、減算回路３４と、正弦波駆動回路（駆動信号生成回路の一例）３５と、メモリ（記憶手段の一例）３７と、電流帰還回路４１とを含む。速度制御回路３１と、調整回路３３と、減算回路３４と、正弦波駆動回路３５とは、それぞれ、デジタル回路である。なお、図２において、各回路間での信号や情報等の送受は後述の減算後指令情報Ｓ１０の生成に関する説明に係るものが示されている。

速度制御回路３１は、回転数信号Ｓｒと回転速度指令信号Ｓｃとに基づいて、速度指令情報Ｓ１を出力する。すなわち、モータ２０の回転数が、目標回転数（目標回転速度）となるように、速度指令情報Ｓ１を出力する。速度指令情報Ｓ１は、減算回路３４に入力される。

なお、回転速度指令信号Ｓｃとして、ＰＷＭ（パルス幅変調）信号が入力されてもよい。このとき速度制御回路３１は、回転速度指令信号Ｓｃのデューティ比に応じて、モータ２０の目標回転数に対応するクロック信号を生成し、そのクロック信号に基づいて速度指令情報Ｓ１を出力するようにすればよい。

電流帰還回路４１には、電流検出回路６の検出電圧信号Ｖｄが、電流検出抵抗を用いて入力される。電流帰還回路４１は、検出電圧信号Ｖｄが入力される非反転増幅回路（増幅回路の一例）４３と、ピークホールド回路４５と、取り込み回路４７とを含んでいる。非反転増幅回路４３とピークホールド回路４５とはアナログ回路である。取り込み回路４７は、ピークホールド回路４５の出力信号をデジタル信号に変換するＡＤコンバータと、そのデジタル信号を調整回路３３に取り込むためのロジック回路とを有している。ＡＤコンバータは、例えば、分解能５ビット、変換速度１００ｋＨｚのデジタル信号を出力する。

電流帰還回路４１に入力された検出電圧信号Ｖｄは、非反転増幅回路４３で増幅され、そのピーク値がピークホールド回路４５で保持され、ピーク値の推移を示す信号が取り込み回路４７に出力される。取り込み回路４７は、ピークホールド回路４５の出力をデジタル変換して取り込む。取り込み回路４７で取り込まれた情報は、電流検出回路６の検出結果に対応する電流値Ｓ３として調整回路３３に入力される。本実施の形態においては、電流帰還回路４１により、モータ２０の駆動電流に応じた情報が調整回路３３に入力され、その後の駆動制御に用いられる（電流帰還）。

調整回路３３は、取り込み回路４７から入力された電流値Ｓ３に基づいて、減算情報Ｓ２を出力する。減算情報Ｓ２は、減算回路３４に入力される。

メモリ３７には、設定情報（補正値設定情報の一例）３７ｂが記憶されている。設定情報３７ｂは、調整回路３３が減算情報Ｓ２を出力する際に用いられる補正値設定情報である。設定情報３７ｂは、例えば、予め設定されてメモリ３７に記憶されている。調整回路３３は、取得手段によりメモリ３７にアクセスして設定情報３７ｂを補正値設定情報Ｄ１として取得し、補正手段により、補正値設定情報Ｄ１を利用して、減算情報Ｓ２の出力を行う。

減算回路３４は、速度指令情報Ｓ１から減算情報Ｓ２を減算し、減算後指令情報Ｓ１０として出力する。減算後指令情報Ｓ１０は、正弦波駆動回路３５に入力される。

正弦波駆動回路３５は、減算後指令情報Ｓ１０に基づいて、駆動制御信号Ｓｄを生成し、モータ駆動部２に出力する。

［減算後指令情報Ｓ１０の出力に関する説明］

本実施の形態において、調整回路３３及び減算回路３４は、次に示されるようにして速度指令情報Ｓ１から減算情報Ｓ２を減算し、減算後指令情報Ｓ１０を出力する動作を行う。

調整回路３３は、補正値設定情報Ｄ１に基づいて電流値Ｓ３を補正し、減算情報Ｓ２を生成する。すなわち、調整回路３３は、電流値Ｓ３を、補正値設定情報Ｄ１に対応するビット数だけシフトさせるシフト演算を行う。そして、そのシフト演算の結果に基づいて、減算情報Ｓ２を出力する。

ここで、補正値設定情報Ｄ１としては、後述のように４つの値のいずれかが設定されており、シフト演算は、補正値設定情報Ｄ１の値に応じて、４段階の態様のうちいずれかの態様で行われる。これにより、電流帰還の電流値Ｓ３の変化がモータ２０の駆動に及ぼす影響の大きさを調整することができる（電流帰還ゲイン調整）。

図３は、補正値設定情報Ｄ１と電流帰還ゲイン調整の設定値との関係を示す図である。

図３に示されるように、補正値設定情報Ｄ１は、例えば２ビットの値「００」、「０１」、「１０」、「１１」のいずれかに設定されている。調整回路３３は、補正値設定情報Ｄ１の値に応じた程度の電流帰還ゲイン調整を行う。

具体的には、補正値設定情報Ｄ１が「００」のとき、調整回路３３は、電流帰還ゲイン調整の影響を無効とする。例えば、調整回路は、補正値設定情報Ｄ１が「００」のとき、電流値Ｓ３の大きさにかかわらず減算情報Ｓ２を「０」にし、速度指令情報Ｓ１から減算が行われないようにする。

補正値設定情報Ｄ１が「０１」のとき、調整回路３３は、電流値Ｓ３を２ビットシフトさせる（４倍する）。

補正値設定情報Ｄ１が「１０」のとき、調整回路３３は、電流値Ｓ３を３ビットシフトさせる（８倍にする）。

補正値設定情報Ｄ１が「１１」のとき、調整回路３３は、電流値Ｓ３を４ビットシフトさせる（１６倍にする）。

このような電流帰還ゲイン調整が行われることで、同一の電流値Ｓ３が出力された場合でも、電流値Ｓ３をシフトするビット数が大きいほど減算情報Ｓ２が大きな値となり、減算後指令情報Ｓ１０が小さくなる。

速度指令情報Ｓ１、減算後指令情報Ｓ１０、及び減算情報Ｓ２のそれぞれはデジタル信号である。減算回路３４は、減算情報Ｓ２を速度指令情報Ｓ１から減算するところ、本実施の形態においては、速度指令情報Ｓ１のビット数は、減算後指令情報Ｓ１０のビット数よりも大きくなるように構成されている。換言すると、減算回路３４は、速度指令情報Ｓ１のビット数よりもビット数が小さい減算後指令情報Ｓ１０を出力する。このように速度指令情報Ｓ１のビット数が大きくなるように構成されていることにより、速度指令情報Ｓ１について減算処理を行った後でも、減算後指令情報Ｓ１０の値の上限値がそのビット数に対応する値となるようにすることが可能になる。

例えば、速度指令情報Ｓ１は１１ビットのデジタル信号であり、減算後指令情報Ｓ１０は、１０ビットのデジタル信号である。正弦波駆動回路３５は、基本的に、１０ビットの範囲の値に基づいて駆動制御信号Ｓｄを出力する。仮に速度指令情報Ｓ１が１０ビットの信号であるとき、速度指令情報Ｓ１として１０ビットの最大値が出力されたとしても、電流帰還ゲイン調整の結果減算情報Ｓ２の値が大きいときには、減算後指令情報Ｓ１０の値が１０ビットの上限値よりも小さくなる。このような状況では、モータ２０の回転数をより高くする必要があっても、減算後指令情報Ｓ１０の値が大きくならず、モータ２０を適切に駆動することができなくなる可能性がある。しかしながら、本実施の形態では、速度指令情報Ｓ１として１１ビットの範囲の値を出力可能であるので、制御上必要であるときには、減算回路３４で減算されることを前提に１０ビットの最大値よりも大きな値を速度指令情報Ｓ１として出力することができ、適正にモータ２０の駆動制御を行うことができる。

［実施の形態における効果］

本実施の形態では、速度制御回路３１から出力される速度指令情報Ｓ１から、電流検出回路６の検出結果（検出電圧信号Ｖｄ）に対応する電流値Ｓ３の補正値である、減算情報Ｓ２が減算される。これにより、モータ２０に流れる電流脈動を低減することができ、モータ２０のトルク変動を小さくすることができ、モータ２０の回転ムラを低減させることができる。

具体的には、モータ２０に流れる電流が多くなると、電流値Ｓ３が大きくなり、減算情報Ｓ２が大きくなる。これにより、速度指令情報Ｓ１についての減算量が増えて、減算後指令情報Ｓ１０の大きさが小さくなる。すなわち、モータ２０に流れる電流が多くなると、モータ２０に流れる電流が比較的少なくなるように、制御が行われる。

他方、モータ２０に流れる電流が少なくなると、電流値Ｓ３が小さくなり、減算情報Ｓ２が小さくなる。これにより、速度指令情報Ｓ１についての減算量が減り、減算後指令情報Ｓ１０の大きさがさほど小さくならなくなる。すなわち、モータ２０に流れる電流が少なくなると、モータ２０に流れる電流が比較的多くなるように、制御が行われる。

図４は、回転ムラの低減効果の一例を説明するグラフである。

図４においては、４つの互いに異なる制御パターンで上述のような速度指令情報Ｓ１の減算を行った場合の、回転数とワウ（ＷＯＷ）との大きさの測定値との関係が示されている。測定は、「（０）電流帰還なし（速度指令情報Ｓ１の減算が行われない場合；補正値設定情報Ｄ１が「００」の場合）」、「（１）２ビットシフト（補正値設定情報Ｄ１が「０１」の場合）」、「（２）３ビットシフト（補正値設定情報Ｄ１が「１０」の場合）」、及び「（３）４ビットシフト（補正値設定情報Ｄ１が「１１」の場合）」の４つのパターンについて行われている。

図４に示されるように、速度指令情報Ｓ１の減算を行う場合（図４の（１）〜（３）の場合）、電流帰還なし（図４の（０））の場合と比較して、全般的にワウの大きさが小さくなる効果が得られる。また、シフトするビット数が大きくなるほど、ワウの大きさが小さくなる効果が得られる。ワウの大きさは、より低速の回転域になるほど大きくなるところ、回転ムラの低減効果は、特に低速回転域において顕著に表れる。すなわち、例えば１０００（回転／分）付近よりも、４００（回転／分）付近の方が、ワウの大きさが低減する量が大きくなっている。

また、本実施の形態では、制御回路部４は主にデジタル回路で構成されており、調整回路３３や減算回路３４は、簡素な構成の回路にすることができる。したがって、モータ駆動制御装置１の回路構成を簡素にしたままで、駆動するモータ２０の低速回転時の回転ムラを大幅に低減することができる。

速度指令情報Ｓ１から減算する減算情報Ｓ２は、メモリ３７で予め設定した設定情報３７ｂに基づいて生成され、設定情報３７ｂの設定を変更することで、減算量を容易に変更できる。したがって、負荷が大きな用途であるか負荷が小さい用途であるかなど、モータ２０の用途等に応じて減算量を適宜設定することができ、様々な用途において、モータ２０の回転ムラを容易に低減させることができる。

すなわち、比較的負荷が小さい用途に用いられる場合には、電流帰還による電流値Ｓ３の大きさは、比較的小さくなる。そのため、調整回路３３におけるシフト演算するビット数が大きくなるように設定情報３７ｂを設定することで、効果的に回転ムラを抑制することができる。他方、比較的負荷が大きい用途に用いられる場合には、電流帰還による電流値Ｓ３の大きさが大きくなる。このとき、調整回路３３におけるシフト演算のビット数を大きくすると、必要なトルクに対して減算後指令情報Ｓ１０の値が小さくなり過ぎる場面などが発生してモータ２０の回転が不安定になることがある。そのため、負荷が比較的大きいときには減算情報Ｓ２の大きさが大きくなり過ぎない程度に設定情報３７ｂを設定したり、電流帰還による減算を行わないように設定したりすることで、モータ２０を適切に回転させることができる。

［その他］

制御回路部は、図２に示されるような回路構成に限定されない。本発明の目的にあうように構成された、様々な回路構成が適用できる。

メモリに、補正値設定情報として補正値が記憶されており、調整回路は、メモリから読み込んだ補正値と入力された電圧値とのかけ算などの演算処理を行うことで、減算情報を出力するように構成されていてもよい。

調整回路は、メモリに記憶されている設定情報に応じて、電流帰還ゲイン調整の程度や態様を変更するものに限られず、制御回路部の外部から入力された設定信号に応じて減算情報の出力に関する動作を変更したり、モータの動作に関する種々の検出結果等にあわせてこのような動作を変更したりするようにしてもよい。

電流帰還回路では、非反転増幅回路やピークホールド回路に限られず、種々のアナログフィルタ回路を用いることができる。例えば、ピークホールド回路に代えて、サンプルホールド回路などを用いるようにしてもよい。取り込み回路は、これらのアナログフィルタ回路を経由してＡＤコンバータを用いて変換された、電流検出回路の検出電圧信号Ｖｄに対応するデジタル変換された情報を取り込むように構成されていればよい。

モータ駆動制御装置の各構成要素は、少なくともその一部がハードウェアによる処理ではなく、ソフトウェアによる処理であってもよい。

本実施の形態のモータ駆動制御装置により駆動されるモータは、３相のブラシレスモータに限られず、他の種類のモータであってもよい。

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

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

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

１ モータ駆動制御装置
２ モータ駆動部
４ 制御回路部
６ 電流検出回路
２０ モータ
３１ 速度制御回路
３３ 電流帰還ゲイン調整回路（減算情報出力回路の一例）
３４ 減算回路
３５ 正弦波駆動回路（駆動信号生成回路の一例）
３７ メモリ（記憶手段の一例）
３７ｂ 設定情報（補正値設定情報の一例）
４１ 電流帰還回路
４３ 非反転増幅回路（増幅回路の一例）
４５ ピークホールド回路
４７ 取り込み回路
Ｄ１ 補正値設定情報
Ｓｃ 回転速度指令信号
Ｓｄ 駆動制御信号
Ｓｒ 回転数信号
Ｓ１ 速度指令情報
Ｓ２ 減算情報
Ｓ３ 電流値
Ｓ１０ 減算後指令情報
Ｓｓ スタート信号
Ｖｄ 検出電圧信号

Claims (10)

1. モータを駆動させるための駆動制御信号を出力する制御回路部と、
   前記制御回路部から出力された駆動制御信号に基づいて、前記モータに駆動信号を出力して前記モータを駆動させるモータ駆動部と、
   前記モータの駆動電流を検出する電流検出回路とを備え、
   前記制御回路部は、
   モータの回転数に関する速度指令情報を出力する速度制御回路と、
   前記電流検出回路の検出結果に対応する情報に基づいて減算情報を前記駆動電流が大きいほど前記減算情報が大きくなるようにして出力する減算情報出力回路と、
   前記速度制御回路から出力された速度指令情報から、前記減算情報出力回路から出力された減算情報を減算し、減算後指令情報を出力する減算回路と、
   前記減算回路から出力された減算後指令情報に基づいて、前記駆動制御信号を生成する駆動信号生成回路とを有し、
   前記速度指令情報及び前記減算後指令情報のそれぞれは、デジタル信号であり、
   前記速度指令情報のビット数は前記減算後指令情報のビット数よりも大きい、モータ駆動制御装置。
2. 前記減算情報出力回路は、
   所定の補正値設定情報を取得する取得手段と、
   前記取得手段により取得した補正値設定情報に基づいて、前記電流検出回路の検出結果に対応する情報を補正することで、前記減算情報を出力する補正手段とを有する、請求項１に記載のモータ駆動制御装置。
3. モータを駆動させるための駆動制御信号を出力する制御回路部と、
   前記制御回路部から出力された駆動制御信号に基づいて、前記モータに駆動信号を出力して前記モータを駆動させるモータ駆動部と、
   前記モータの駆動電流を検出する電流検出回路とを備え、
   前記制御回路部は、
   モータの回転数に関する速度指令情報を出力する速度制御回路と、
   前記電流検出回路の検出結果に対応する情報に基づいて減算情報を前記駆動電流が大きいほど前記減算情報が大きくなるようにして出力する減算情報出力回路と、
   前記速度制御回路から出力された速度指令情報から、前記減算情報出力回路から出力された減算情報を減算し、減算後指令情報を出力する減算回路と、
   前記減算回路から出力された減算後指令情報に基づいて、前記駆動制御信号を生成する駆動信号生成回路とを有し、
   前記減算情報出力回路は、
   所定の補正値設定情報を取得する取得手段と、
   前記電流検出回路の検出結果に対応する情報を前記取得手段により取得した補正値設定情報に基づいて補正した値を前記減算情報として出力する補正手段とを有する、モータ駆動制御装置。
4. 前記制御回路部は、前記所定の補正値設定情報を記憶する記憶手段をさらに有し、
   前記取得手段は、前記記憶手段に記憶された前記所定の補正値設定情報を取得する、請求項２又は３に記載のモータ駆動制御装置。
5. 前記制御回路部は、前記電流検出回路の検出結果に対応するデジタル変換された情報を取り込む取り込み回路をさらに有し、
   前記補正手段は、前記取り込み回路により取り込まれた情報を前記補正値設定情報に対応するビット数だけシフトさせるシフト演算の結果に基づいて前記減算情報を出力する、請求項２から４のいずれか１項に記載のモータ駆動制御装置。
6. 前記制御回路部は、
   前記電流検出回路の検出結果を増幅する増幅回路と、
   前記増幅回路の出力のピーク値を保持するピークホールド回路とをさらに有し、
   前記取り込み回路は、前記ピークホールド回路の出力をデジタル変換して取り込む、請求項５に記載のモータ駆動制御装置。
7. 前記速度制御回路は、前記モータの回転数の検出結果と、目標回転数を指定する情報とに基づいて、前記速度指令情報を出力する、請求項１から６のいずれか１項に記載のモータ駆動制御装置。
8. 前記モータ駆動制御装置は、その全部又は一部が集積回路装置としてパッケージ化されている、請求項１から７のいずれか１項に記載のモータ駆動制御装置。
9. モータを駆動させるための駆動制御信号を出力する制御回路部と、
   前記制御回路部から出力された駆動制御信号に基づいて、前記モータに駆動信号を出力して前記モータを駆動させるモータ駆動部と、
   前記モータの駆動電流を検出する電流検出回路とを備えるモータ駆動制御装置の制御方法であって、
   モータの回転数に関する速度指令情報を出力する速度制御ステップと、
   前記電流検出回路の検出結果に対応する情報に基づいて減算情報を前記駆動電流が大きいほど前記減算情報が大きくなるようにして出力する減算情報出力ステップと、
   前記速度制御ステップから出力された速度指令情報から、前記減算情報出力ステップから出力された減算情報を減算し、減算後指令情報を出力する減算ステップと、
   前記減算ステップから出力された減算後指令情報に基づいて、前記駆動制御信号を生成する駆動信号生成ステップとを有し、
   前記速度指令情報及び前記減算後指令情報のそれぞれは、デジタル信号であり、
   前記速度指令情報のビット数は前記減算後指令情報のビット数よりも大きい、モータ駆動制御装置の制御方法。
10. モータを駆動させるための駆動制御信号を出力する制御回路部と、
    前記制御回路部から出力された駆動制御信号に基づいて、前記モータに駆動信号を出力して前記モータを駆動させるモータ駆動部と、
    前記モータの駆動電流を検出する電流検出回路とを備えるモータ駆動制御装置の制御方法であって、
    モータの回転数に関する速度指令情報を出力する速度制御ステップと、
    前記電流検出回路の検出結果に対応する情報に基づいて減算情報を前記駆動電流が大きいほど前記減算情報が大きくなるようにして出力する減算情報出力ステップと、
    前記速度制御ステップから出力された速度指令情報から、前記減算情報出力ステップから出力された減算情報を減算し、減算後指令情報を出力する減算ステップと、
    前記減算ステップから出力された減算後指令情報に基づいて、前記駆動制御信号を生成する駆動信号生成ステップとを有し、
    前記減算情報出力ステップは、
    所定の補正値設定情報を取得し、
    前記電流検出回路の検出結果に対応する情報を前記取得手段により取得した補正値設定情報に基づいて補正した値を前記減算情報として出力する、モータ駆動制御装置の制御方法。

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