JPWO2020059759A1 - モータ駆動制御装置、モータユニット、及びアクチュエータ - Google Patents

Abstract

モータ駆動制御装置は、ｎ相（ｎは２以上の正の整数）の交流電圧が供給されるモータの駆動を制御する。モータ駆動制御装置は、駆動制御部を備える。駆動制御部は、モータ回転軸を中心に回転可能なモータの回転子の回転角度位置に応じて、ｎ相の交流電圧により通電されるモータの相巻線の通電パターンを切り換えることにより、回転子を回転させる。駆動制御部は、少なくともモータの始動前までに、所定の回転角度位置に応じた通電パターンで相巻線に通電することにより、回転子を所定の回転角度位置に移動させる。

Description

本開示は、モータ駆動制御装置、モータユニット、及びアクチュエータに関する。

従来、三相交流電圧が供給されるブラシレスＤＣモータが知られている。このブラシレスＤＣモータでは、通常、回転子の回転角度を検知するために、交流電圧の相数と同数のホール素子を設ける必要がある。そのため、コストが掛かる。一方、日本国公開公報特開平１１−１４６６８３号公報は、１個のホール素子が設けられた三相モータを開示している。該三相モータは、始動の際、ロータマグネットの磁極をホール素子で検出した後、検出された磁極に応じた組み合わせのコイル電流をモータコイルに給電する。

日本国公開公報：特開平１１−１４６６８３号公報

しかしながら、日本国公開公報特開平１１−１４６６８３号公報では、ロータがスムーズに回転するまでの時間が、ロータを始動する際の回転方向におけるロータの停止位置に依存する。そのため、モータの始動タイミングにばらつきが生じてしまう。

本開示は、モータの始動タイミングのばらつきを防止し、より短い時間で安定的にモータを始動することを目的とする。

本開示の例示的なモータ駆動制御装置は、ｎ相（ｎは２以上の正の整数）の交流電圧が供給されるモータの駆動を制御する。モータ駆動制御装置は、モータ回転軸を中心に回転可能な前記モータの回転子の回転角度位置に応じて、前記ｎ相の交流電圧により通電される前記モータの相巻線の通電パターンを切り換えることにより、前記回転子を回転させる駆動制御部を備える。前記駆動制御部は、少なくとも前記モータの始動前までに、所定の回転角度位置に応じた前記通電パターンで前記相巻線に通電することにより、前記回転子を前記所定の回転角度位置に移動させる。

本開示の例示的なモータユニットは、ｎ相（ｎは２以上の正の整数）の交流電圧が供給されるモータと、前記モータの駆動を制御する上記のモータ駆動制御装置と、を備える。

本開示の例示的なアクチュエータは、モータの駆動がモータ駆動制御装置により制御される上記のモータユニットと、前記モータのトルクを出力軸部に伝達する減速機と、を備える。

本開示の例示的なモータ駆動制御装置、モータユニット、及びアクチュエータによれば、モータの始動タイミングのばらつきを防止し、より短い時間で安定的にモータを始動することができる。

図１は、アクチュエータの構成例を示す概念図である。 図２は、インバータの各々のアームスイッチのスイッチング制御の一例を説明するためのグラフである。 図３Ａは、回転子の第１回転角度位置を電気角で示す概念図である。 図３Ｂは、回転子の第２回転角度位置を電気角で示す概念図である。 図３Ｃは、回転子の第３回転角度位置を電気角で示す概念図である。 図３Ｄは、回転子の第４回転角度位置を電気角で示す概念図である。 図３Ｅは、回転子の第５回転角度位置を電気角で示す概念図である。 図３Ｆは、回転子の第６回転角度位置を電気角で示す概念図である。 図４は、モータの駆動制御例を説明するためのフローチャートである。 図５は、モータの他の駆動制御例を説明するためのフローチャートである。 図６Ａは、モータの駆動停止処理の第１例を説明するためのフローチャートである。 図６Ｂは、モータの駆動停止処理の第２例を説明するためのフローチャートである。

以下に図面を参照して本開示の例示的な実施形態を説明する。

なお、本明細書では、後述するアクチュエータ５００のモータ１において、モータ回転軸Ｊｍと平行な方向を「軸方向」と呼ぶ。軸方向において、モータ１から後述する減速機５２０に向かう方向を軸方向一方として「軸方向上方」と呼び、減速機５２０からモータ１に向かう方向を軸方向他方として「軸方向下方」と呼ぶ。また、モータ回転軸Ｊｍに直交する方向を「径方向」と呼ぶ。径方向において、モータ回転軸Ｊｍに向かう方向を「径方向内方」と呼び、モータ回転軸Ｊｍから離れる方向を「径方向外方」と呼ぶ。また、モータ回転軸Ｊｍを中心とする周方向を「回転方向」と呼ぶ。

また、以下において、モータ１の始動は、後述する駆動指令Ｏｄに基づいて制御されるモータ１の駆動が開始されることを意味し、モータ１の回転をスムーズに開始するために回転子１１を所定の回転角度位置に予め移動させる動作を含まない。

なお、以上に説明した方向などの呼称及び定義は、実際の機器に組み込まれた場合での位置関係及び方向、構成などを示すものではない。

＜１．実施形態＞ ＜１−１．アクチュエータの構成＞ 図１は、アクチュエータ５００の構成例を示す概念図である。アクチュエータ５００は、図１に示すように、モータユニット５１０と、減速機５２０と、ポテンショメータ５３０と、を備える。

モータユニット５１０は、直流電源６００から電力供給を受けて動作する。前述の如く、アクチュエータ５００は、モータユニット５１０を備える。モータユニット５１０では、モータ１の駆動が、後述するモータ駆動制御装置５により制御される。

減速機５２０は、モータ軸部５２１と、複数のギア（符号省略）を有するトルク伝達機構５２３と、出力軸部５２５と、を有する。前述の如く、アクチュエータ５００は、減速機５２０を備える。減速機５２０は、モータ１のトルクを出力軸部５２５に伝達する。より具体的には、モータ軸部５２１は、モータユニット５１０のモータ１に接続される。トルク伝達機構５２３は、モータ１からモータ軸部５２１に出力されるトルクを所定の減速比で出力軸部５２５に伝達する。

ポテンショメータ５３０は、出力軸部５２５の出力回転軸Ｊｏを中心とする回転角度位置を検出する位置検出器であり、その検出結果を示す位置検出信号Ｓｐをモータユニット５１０のモータ駆動制御装置５に出力する。なお、図１の例示に限定されず、アクチュエータ５００には、ポテンショメータ５３０以外の位置検出器が設けられてもよい。たとえば、該位置検出器は、アブソリュートエンコーダ及びインクリメンタルエンコーダなどのエンコーダ、レゾルバ、磁気センサなどであってもよい。

本実施形態のアクチュエータ５００では、後述するように、モータ１の始動タイミングのばらつきを防止でき、より短い時間で安定的にモータ１を始動できる。従って、たとえば複数のアクチュエータ５００を同時に始動させる場合、アクチュエータ５００の出力軸部５２５にトルクが伝達されるタイミングを高精度に同期させることができる。よって、各々のアクチュエータ５００間での協調動作の時間精度を向上させることができる。

＜１−２．モータユニットの構成＞ 次に、図１を参照して、モータユニット５１０の構成を説明する。モータユニット５１０は、モータ１と、インバータ３と、モータ駆動制御装置５と、を備える。

モータ１は、たとえば、ブラシレスＤＣモータ（ＢＬＤＣモータ）である。モータ１には、本実施形態ではインバータ３から三相交流電圧が供給される。但し、この例示に限定されず、インバータ３からモータ１に供給される交流電圧の相の数は、３以外の複数であってもよい。つまり、モータ１には、ｎ相（ｎは２以上の正の整数）の交流電圧が供給されればよい。前述の如く、モータユニット５１０は、モータ１を備える。

モータ１は、回転子１１と、固定子１２と、端子１４と、ホール素子１５と、を備える。また、端子１４は、後述する各々の相巻線１３の電圧入力端であり、Ｕ相端子１４ｕ、Ｖ相端子１４ｖ、及びＷ相端子１４ｗを含む。

回転子１１は、互いに異なる磁極を含むマグネット１１１を有する。なお、図１では、２個のＳ極と２個のＮ極とが、回転方向において交互に配列される。但し、この例示に限定されず、Ｓ極の数及びＮ極の数はそれぞれ、単数又は３以上の複数であってもよい。

固定子１２は、回転子１１よりも径方向外方に設けられ、マグネット１１１と径方向に対向する。モータ１は、本実施形態ではインナーロータ型である。但し、この例示に限定されず、モータ１は、固定子１２が回転子１１よりも径方向内方に設けられるアウターロータ型であってもよい。

固定子１２は、Ｕ相巻線１３ｕと、Ｖ相巻線１３ｖと、Ｗ相巻線１３ｗと、を有する。なお、以下では、Ｕ相巻線１３ｕ、Ｖ相巻線１３ｖ、Ｗ相巻線１３ｗの総称を相巻線１３とする。各々の相巻線１３は、マグネット１１１よりも径方向外方に設けられ、回転方向に並ぶ。本実施形態では、Ｕ相巻線１３ｕ、Ｖ相巻線１３ｖ、及びＷ相巻線１３ｗは、Ｙ結線される。すなわち、Ｕ相巻線１３ｕの一方端は、モータ１のＵ相端子１４ｕに接続される。Ｖ相巻線１３ｖの一方端は、Ｖ相端子１４ｖに接続される。Ｗ相巻線１３ｗの一方端は、Ｗ相端子１４ｗに接続される。また、各々の相巻線１３ｕ、１３ｖ、１３ｗの他方端は、本実施形態のように結合点１３ｃで互いに接続される。但し、この例示に限定されず、各々の相巻線１３は、Δ（デルタ）結線されてもよい。

ホール素子１５は、回転子１１の回転角度位置を検出するための磁気センサであり、検出結果を示す磁極検出信号ＳＨをモータ駆動制御装置５に出力する。ホール素子１５は、回転子１１及びマグネット１１１よりも径方向外方に設けられ、回転子１１の径方向側面及びマグネット１１１と径方向に対向する。本実施形態では、モータ１に１個のホール素子１５が設けられる。

次に、インバータ３は、前述の如く、モータ１に三相交流電圧を供給する。インバータ３は、ブリッジ回路部３０を有する。ブリッジ回路部３０は、上アームスイッチ３１ｕ、３１ｖ、３１ｗと、下アームスイッチ３１ｘ、３１ｙ、３１ｚと、キャパシタ３２と、を含む。なお、以下では、上アームスイッチ３１ｕ、３１ｖ、３１ｗ及び下アームスイッチ３１ｘ、３１ｙ、３１ｚの総称をアームスイッチ３１とする。

ブリッジ回路部３０は、Ｕ相アーム（符号省略）と、Ｖ相アーム（符号省略）と、Ｗ相アーム（符号省略）と、を有する。Ｕ相アームでは、高電圧側の上アームスイッチ３１ｕと、低電圧側の下アームスイッチ３１ｘとが直列接続される。Ｖ相アームでは、高電圧側の上アームスイッチ３１ｖと低電圧側の下アームスイッチ３１ｙとが直列接続される。Ｗ相アームでは、高電圧側の上アームスイッチ３１ｗと低電圧側の下アームスイッチ３１ｚとが直列接続される。これらのアームは、互いに並列接続される。各々のアームの高電圧側端は、直流電源６００の高電圧側端子に接続される。そのため、各々のアームには、直流電源６００からの直流電圧が印加される。

上アームスイッチ３１ｕ、３１ｖ、３１ｗ及び下アームスイッチ３１ｘ、３１ｙ、３１ｚはそれぞれ、スイッチング素子と、ダイオードと、を含む。スイッチング素子には、たとえば、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ)、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）などが用いられる。ダイオードは、スイッチング素子と並列に接続される。詳細には、ダイオードのアノードはスイッチング素子の低電圧側端に接続される。ダイオードのカソードはスイッチング素子の高電圧側端に接続される。ダイオードは、還流ダイオード（フリーホイールダイオード）として機能する。また、ダイオードは、寄生ダイオード（つまりＦＥＴに内蔵されるボディダイオード）であってもよいし、或いは、スイッチング素子に外付けされる素子であってもよい。

キャパシタ３２の一方端は、ブリッジ回路部３０の高電圧端に接続される。キャパシタ３２の他方端は、ブリッジ回路部３０の低電圧端に接続される。

次に、前述の如く、モータユニット５１０は、モータ駆動制御装置５を備える。モータ駆動制御装置５は、モータ１の駆動を制御する。より具体的には、モータ駆動制御装置５は、始動指令Ｏｓ、駆動指令Ｏｄ、停止指令Ｏｅなどを外部から受信する。始動指令Ｏｓは、モータ１を始動させる旨の指令である。駆動指令Ｏｄは、モータ１の強制転流を行った後、該駆動指令Ｏｄに含まれる駆動条件でモータ１を駆動する旨の指令である。強制転流では、回転子１１の回転角度位置とは無関係に固定子１２が回転磁界を発生することによって、回転子１１が回転する。回転磁界とは、相巻線１３で発生させる磁界の方向が時間とともに変化し、あたかも一定の磁界がモータ回転軸Ｊｍ周りに回転しているようにみえる磁界のことである。また、駆動条件は、たとえば、回転方向、単位時間当たりの回転数である回転速度、該回転速度を加速又は減速させる時間などを含む。さらに、駆動指令Ｏｄには、強制転流が実施される際の回転方向などの条件も含まれる。停止指令Ｏｅは、モータ１の駆動を停止させる旨の指令である。モータ駆動制御装置５は、上述の指令に応じてインバータ３をＰＷＭ制御し、インバータ３を介してモータ１の駆動を制御する。本実施形態のモータユニット５１０では、後述するように、モータ１の始動タイミングのばらつきを防止でき、より短い時間で安定的にモータ１を始動できる。従って、たとえば複数のモータユニット５１０を同時に始動させる場合、モータ１の始動タイミングを高精度に同期させることができる。

＜１−３．モータ駆動制御装置＞ モータ駆動制御装置５は、図１に示すように、記憶部５１と、位置情報生成部５２と、判定部５３と、駆動制御部５４と、を備える。なお、位置情報生成部５２、判定部５３、及び駆動制御部５４は、本実施形態ではモータ駆動制御装置５に設けられるＣＰＵなどの演算装置の機能的構成要素である。但し、この例示に限定されず、位置情報生成部５２、判定部５３、及び駆動制御部５４のうちの少なくとも１つは、電気回路、素子、電気装置などで実現される物理的構成要素であってもよい。

記憶部５１は、電力供給が停止しても記憶を維持する非一過性の記憶媒体である。記憶部５１は、モータ駆動制御装置５の各構成要素で用いられる情報を記憶し、特に駆動制御部５４で用いられるプログラム及び制御情報などを記憶する。位置情報生成部５２は、ホール素子１５から出力される磁極検出信号ＳＨに基づいて、モータ１の回転子１１の回転角度位置を示す位置情報を生成する。判定部５３は、各種の判定を行う。

駆動制御部５４は、三相交流電圧が入力されるモータ１の駆動を制御する。たとえば、駆動制御部５４は、記憶部５１に格納されたプログラム及び情報を用いてインバータ３を制御する。これにより、駆動制御部５４は、インバータ３を介してモータ１の駆動を制御する。図２は、インバータ３の各々のアームスイッチ３１のスイッチング制御の一例を説明するためのグラフである。

駆動制御部５４は、図２のように、インバータ３の上アームスイッチ３１ｕ、３１ｖ、３１ｗのオンオフをＰＷＭパルスＳｕ、Ｓｖ、Ｓｗによってそれぞれ制御し、下アームスイッチ３１ｘ、３１ｙ、３１ｚのオンオフをスイッチング信号Ｓｘ、Ｓｙ、Ｓｚによってそれぞれ制御する。なお、以下では、各々のアームスイッチ３１のオンオフの組み合わせを通電パターンと呼ぶ。該通電パターンは、通電される相巻線１３の組み合わせにも対応する。

本実施形態では、通電パターンは、第１通電パターンＰ１から第６通電パターンＰ６を含む。たとえば、第１通電パターンＰ１では、ＰＷＭパルスＳｕにより上アームスイッチ３１ｕのオンオフがＰＷＭ制御され、且つ、スイッチング信号Ｓｙにより下アームスイッチ３１ｙがオンにされる。なお、上アームスイッチ３１ｖ、３１ｗ及び下アームスイッチ３１ｘ、３１ｚはオフにされる。このようなスイッチングにより、Ｕ相巻線１３ｕに中性点電圧Ｖｃよりも高いＵ相電圧Ｖｕが印加され、Ｖ相巻線１３ｖに中性点電圧Ｖｃよりも低いＶ相電圧Ｖｖが印加される。

また、第２通電パターンＰ２では、ＰＷＭパルスＳｕにより上アームスイッチ３１ｕのオンオフがＰＷＭ制御され、且つ、スイッチング信号Ｓｚにより下アームスイッチ３１ｚがオンにされる。なお、上アームスイッチ３１ｖ、３１ｗ及び下アームスイッチ３１ｘ、３１ｙはオフにされる。このようなスイッチングにより、Ｕ相巻線１３ｕに中性点電圧Ｖｃよりも高いＵ相電圧Ｖｕが印加され、Ｗ相巻線１３ｗに中性点電圧Ｖｃよりも低いＷ相電圧Ｖｗが印加される。

また、第３通電パターンＰ３では、ＰＷＭパルスＳｖにより上アームスイッチ３１ｖのオンオフがＰＷＭ制御され、且つ、スイッチング信号Ｓｚにより下アームスイッチ３１ｚがオンにされる。なお、上アームスイッチ３１ｕ、３１ｗ及び下アームスイッチ３１ｘ、３１ｙはオフにされる。このようなスイッチングにより、Ｖ相巻線１３ｖに中性点電圧Ｖｃよりも高いＶ相電圧Ｖｖが印加され、Ｗ相巻線１３ｗに中性点電圧Ｖｃよりも低いＷ相電圧Ｖｗが印加される。

また、第４通電パターンＰ４では、ＰＷＭパルスＳｖにより上アームスイッチ３１ｖのオンオフがＰＷＭ制御され、且つ、スイッチング信号Ｓｘにより下アームスイッチ３１ｘがオンにされる。なお、上アームスイッチ３１ｕ、３１ｗ及び下アームスイッチ３１ｙ、３１ｚはオフにされる。このようなスイッチングにより、Ｖ相巻線１３ｖに中性点電圧Ｖｃよりも高いＶ相電圧Ｖｖが印加され、Ｕ相巻線１３ｕに中性点電圧Ｖｃよりも低いＵ相電圧Ｖｕが印加される。

また、第５通電パターンＰ５では、ＰＷＭパルスＳｗにより上アームスイッチ３１ｗのオンオフがＰＷＭ制御され、且つ、スイッチング信号Ｓｘにより下アームスイッチ３１ｘがオンにされる。なお、上アームスイッチ３１ｕ、３１ｖ及び下アームスイッチ３１ｙ、３１ｚはオフにされる。このようなスイッチングにより、Ｗ相巻線１３ｗに中性点電圧Ｖｃよりも高いＷ相電圧Ｖｗが印加され、Ｕ相巻線１３ｕに中性点電圧Ｖｃよりも低いＵ相電圧Ｖｕが印加される。

また、第６通電パターンＰ６では、ＰＷＭパルスＳｗにより上アームスイッチ３１ｗのオンオフがＰＷＭ制御され、且つ、スイッチング信号Ｓｙにより下アームスイッチ３１ｙがオンにされる。なお、上アームスイッチ３１ｕ、３１ｖ及び下アームスイッチ３１ｘ、３１ｚはオフにされる。このようなスイッチングにより、Ｗ相巻線１３ｗに中性点電圧Ｖｃよりも高いＷ相電圧Ｖｗが印加され、Ｖ相巻線１３ｖに中性点電圧Ｖｃよりも低いＶ相電圧Ｖｖが印加される。

駆動制御部５４は、モータ回転軸Ｊｍを中心に回転可能なモータ１の回転子１１の回転角度位置に応じて、三相交流電圧により通電されるモータ１の相巻線１３の通電パターンを切り換える。これにより、駆動制御部５４は、回転子１１を回転させる。前述の如く、モータ駆動制御装置５は、駆動制御部５４を備える。

なお、駆動制御部５４は、モータ１の回転子１１を回転させる際、回転子１１の回転方向に応じた順序で通電パターンを切り替える。この動作により、固定子１２に回転磁界が発生する。たとえば、駆動制御部５４は、モータ回転軸Ｊｍの軸方向上方から見て、回転子１１を時計回りに回転させる場合には通電パターンを序数の順（つまり、・・・→Ｐ１→Ｐ２→Ｐ３→Ｐ４→Ｐ５→Ｐ６→Ｐ１→・・・）に切り替え、回転子１１を反時計回りに回転させる場合には通電パターンを序数の逆順（つまり、・・・→Ｐ６→Ｐ５→Ｐ４→Ｐ３→Ｐ２→Ｐ１→Ｐ６→・・・）に切り替える。

また、駆動制御部５４は、所定の通電期間毎に通電パターンを切り替える。該通電期間には、たとえば、磁極検出信号ＳＨがＨｉｇｈレベルである直近の期間又は磁極検出信号ＳＨがＬｏｗレベルである直近の期間を多相交流電圧の相数ｎで等分割した時間長が採用できる。より具体的に説明すると、まず、磁極検出信号ＳＨがＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベル（又はＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベル）に変化する時点を第１時点とし、磁極検出信号ＳＨがＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベル（又はＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベル）に変化した時点のうち、第１時点よりも前であり且つ該第１時点に最も近い時点を第２時点とする。上述の通電期間には、第２時点から第１時点までの期間を多相交流電圧の相数ｎで等分割した時間長が採用できる。たとえば、本実施形態では、上述の第２時点から第１時点までの期間を３等分した時間長が採用できる。

また、駆動制御部５４は、少なくともモータ１の始動前までに、所定の回転角度位置に応じた通電パターンで相巻線１３に通電する。これにより、駆動制御部５４は、回転子１１を該所定の回転角度位置に移動させる。こうすれば、駆動制御部５４は、モータ１を始動する際、予め定められた回転角度位置から回転子１１の回転を開始できる。そのため、駆動制御部５４は、モータ１の相巻線１３への通電を該回転角度位置に応じた通電パターンから開始できる。従って、駆動制御部５４は、モータ１の始動を直ちに行って、スムーズに回転子１１を回転させることができる。よって、モータ駆動制御装置５は、モータ１の始動タイミングのばらつきを防止でき、より短い時間で安定的にモータ１を始動できる。なお、回転子１１を所定の回転角度位置に移動させる方法は、後に説明する。

＜１−３−１．回転角度位置＞ 次に、図２のほかに図３Ａから図３Ｆをさらに参照して、回転子１１の各々の回転角度位置を説明した後、上述の所定の回転角度位置について説明する。図３Ａから図３Ｆは、回転子１１の回転角度位置を説明するための概念図である。図３Ａは、回転子１１の第１回転角度位置Ｌ１を電気角で示す概念図である。図３Ｂは、回転子１１の第２回転角度位置Ｌ２を電気角で示す概念図である。図３Ｃは、回転子１１の第３回転角度位置Ｌ３を電気角で示す概念図である。図３Ｄは、回転子１１の第４回転角度位置Ｌ４を電気角で示す概念図である。図３Ｅは、回転子１１の第５回転角度位置Ｌ５を電気角で示す概念図である。図３Ｆは、回転子１１の第６回転角度位置Ｌ６を電気角で示す概念図である。

なお、図３Ａから図３Ｆは、モータ回転軸Ｊｍの軸方向上方から見て時計回りに回転する回転子１１の回転角度位置を電気角で示している。また、図３Ａから図３Ｆでは、回転子１１の回転角度位置が電気角の原点Ｂｏから６０°毎に区分される。つまり、回転子１１の回転角度位置は、本実施形態では、第１回転角度位置Ｌ１から第６回転角度位置Ｌ６のうちのいずれかに含まれる。

また、図３Ａから図３Ｆでは、電気角の原点Ｂｏは、モータ回転軸Ｊｍの軸方向上方から見て回転子１１が時計回りに回転する際に、ホール素子１５が検出する磁極がＳ極からＮ極に変化する回転子１１の回転角度位置である。電気角の原点Ｂｏにおいて、回転子１１のＳ極とＮ極との間の境界点Ｂｐがホール素子１５に最も近づく。なお、この例示に限定されず、電気角の原点Ｂｏは、上述の回転角度位置から電気角で１８０°離れた回転角度位置であってもよい。つまり、電気角の原点は、モータ回転軸Ｊｍの軸方向上方から見て回転子１１が時計回りに回転する際に、ホール素子１５が検出する磁極がＮ極からＳ極に変化する回転子１１の回転角度位置であってもよい。

＜１−３−１−１．回転子の各々の回転角度位置＞ 第１回転角度位置Ｌ１は、図３Ａに示すように、境界点Ｂｐが原点から電気角で０°以上且つ６０°未満（又は０°より大きく且つ６０°以下）の範囲内にある際の回転子１１の回転角度位置である。本実施形態では、第１回転角度位置Ｌ１は、第１通電パターンＰ１に関連付けられている。そのため、回転子１１が第１回転角度位置Ｌ１にあると判断される場合、駆動制御部５４は、第１回転角度位置Ｌ１に応じた第１通電パターンＰ１で相巻線１３を通電する。

また、第２回転角度位置Ｌ２は、図３Ｂに示すように、境界点Ｂｐが原点から電気角で６０°以上且つ１２０°未満（又は６０°より大きく且つ１２０°以下）の範囲内にある際の回転子１１の回転角度位置である。本実施形態では、第２回転角度位置Ｌ２は、第２通電パターンＰ２に関連付けられている。そのため、回転子１１が第２回転角度位置Ｌ２にあると判断される場合、駆動制御部５４は、第２回転角度位置Ｌ２に応じた第２通電パターンＰ２で相巻線１３を通電する。

また、第３回転角度位置Ｌ３は、図３Ｃに示すように、境界点Ｂｐが原点から電気角で１２０°以上且つ１８０°未満（又は１２０°より大きく且つ１８０°以下）の範囲内にある際の回転子１１の回転角度位置である。本実施形態では、第３回転角度位置Ｌ３は、第３通電パターンＰ３に関連付けられている。そのため、回転子１１が第３回転角度位置Ｌ３にあると判断される場合、駆動制御部５４は、第３回転角度位置Ｌ３に応じた第３通電パターンＰ３で相巻線１３を通電する。

また、第４回転角度位置Ｌ４は、図３Ｄに示すように、境界点Ｂｐが原点から電気角で１８０°以上且つ２４０°未満（又は１８０°より大きく且つ２４０°以下）の範囲内にある際の回転子１１の回転角度位置である。本実施形態では、第４回転角度位置Ｌ４は、第４通電パターンＰ４に関連付けられている。そのため、回転子１１が第４回転角度位置Ｌ４にあると判断される場合、駆動制御部５４は、第４回転角度位置Ｌ４に応じた第４通電パターンＰ４で相巻線１３を通電する。

また、第５回転角度位置Ｌ５は、図３Ｅに示すように、境界点Ｂｐが原点から電気角で２４０°以上且つ３００°未満（又は２４０°より大きく且つ３００°以下）の範囲内にある際の回転子１１の回転角度位置である。本実施形態では、第５回転角度位置Ｌ５は、第５通電パターンＰ５に関連付けられている。そのため、回転子１１が第５回転角度位置Ｌ５にあると判断される場合、駆動制御部５４は、第５回転角度位置Ｌ５に応じた第５通電パターンＰ５で相巻線１３を通電する。

また、第６回転角度位置Ｌ６は、図３Ｆに示すように、境界点Ｂｐが原点から電気角で３００°以上且つ３６０°未満（又は３００°より大きく且つ３６０°以下）の範囲内にある際の回転子１１の回転角度位置である。本実施形態では、第６回転角度位置Ｌ６は、第６通電パターンＰ６に関連付けられている。そのため、回転子１１が第６回転角度位置Ｌ６にあると判断される場合、駆動制御部５４は、第６回転角度位置Ｌ６に応じた第６通電パターンＰ６で相巻線１３を通電する。

回転子１１が第１回転角度位置Ｌ１から第３回転角度位置Ｌ３にある場合、ホール素子１５は、図２のように、Ｎ極を検出し、Ｈｉｇｈレベルの磁極検出信号ＳＨを出力する。また、回転子１１が第４回転角度位置Ｌ４から第６回転角度位置Ｌ６にある場合、ホール素子１５は、Ｓ極を検出し、Ｌｏｗレベルの磁極検出信号ＳＨを出力する。

＜１−３−１−２．所定の回転角度位置＞ 次に、モータ１の始動前に回転子１１を予め移動させる上述の所定の回転角度位置を説明する。該所定の回転角度位置は、任意に設定されてもよいが、好ましくは、モータ１の回転方向に応じて設定される。

たとえば図３Ａから図３Ｆのように、モータ回転軸Ｊｍの軸方向上方から見て回転子１１が時計回りに回転する場合、上記の所定の回転角度位置は、好ましくは、第３回転角度位置Ｌ３と、該第３回転角度位置Ｌ３から電気角で１８０°離れた第６回転角度位置Ｌ６とのうちの一方とされる。駆動制御部５４は、少なくともモータ１の始動前までに、上記の２つの回転角度位置Ｌ３、Ｌ６のうちの近い方に回転子１１を移動させる。

こうすれば、たとえば、モータ１の始動前に回転子１１を第３回転角度位置Ｌ３に予め移動させた場合、モータ１の始動時に、回転子１１の境界点Ｂｐが、モータ１の強制転流によって第３回転角度位置Ｌ３から第４回転角度位置Ｌ４に移動する。この際、ホール素子１５により検出される磁極が、Ｎ極からＳ極に変化する。従って、磁極検出信号ＳＨが、ＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに変化する。駆動制御部５４は、磁極検出信号ＳＨのレベルの変化に基づいて、回転子１１が第４回転角度位置Ｌ４にいることを検知できる。よって、駆動制御部５４は、相巻線１３への通電を第４通電パターンＰ４から開始して通電パターンを序数の順（つまり、Ｐ４→Ｐ５→Ｐ６→Ｐ１→Ｐ２→Ｐ３→・・・）に切り替える。これにより、駆動制御部５４は、時計回りに回転子１１をスムーズに回転させて、モータ１を安定的に始動できる。

また、モータ１の始動前に回転子１１を第６回転角度位置Ｌ６に予め移動させた場合、モータ１の始動時に、回転子１１の境界点Ｂｐが、モータ１の強制転流によって第６回転角度位置Ｌ６から第１回転角度位置Ｌ１に移動する。この際、ホール素子１５により検出される磁極が、Ｓ極からＮ極に変化する。従って、磁極検出信号ＳＨが、ＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに変化する。駆動制御部５４は、磁極検出信号ＳＨのレベルの変化に基づいて、回転子１１が第１回転角度位置Ｌ１にいることを検知できる。よって、駆動制御部５４は、相巻線１３への通電を第１通電パターンＰ１から開始して通電パターンを序数の順（つまり、Ｐ１→Ｐ２→Ｐ３→Ｐ４→Ｐ５→Ｐ６→Ｐ１→・・・）に切り替える。これにより、駆動制御部５４は、時計回りに回転子１１をスムーズに回転させて、モータ１を安定的に始動できる。

従って、モータ１の回転子１１は、モータ１の始動時に、より適切な回転角度位置から回転を開始できる。さらに、駆動制御部５４は、ホール素子１５により磁極の変化が検出される回転角度位置（たとえば電気角で０°又は１８０°の回転角度位置）に達するまでの時間が最も短い回転角度位置Ｌ３、Ｌ６から回転子１１を時計回りに回転させることができる。従って、モータ１の始動タイミングのばらつきを防止でき、モータ１の始動時間を短縮できる。

一方、たとえば図３Ａから図３Ｆとは逆に、モータ回転軸Ｊｍの軸方向上方から見て回転子１１が反時計回りに回転する場合、上記の所定の回転角度位置は、好ましくは、第１回転角度位置Ｌ１と、該第１回転角度位置Ｌ１から電気角で１８０°離れた第４回転角度位置Ｌ４とのうちの一方とされる。駆動制御部５４は、少なくともモータ１の始動前までに、上記の２つの回転角度位置Ｌ１、Ｌ４のうちの近い方に回転子１１を移動させる。

こうすれば、たとえば、モータ１の始動前に回転子１１を第１回転角度位置Ｌ１に予め移動させた場合、モータ１の始動時に、回転子１１の境界点Ｂｐが、モータ１の強制転流によって第１回転角度位置Ｌ１から第６回転角度位置Ｌ６に移動する。この際、ホール素子１５により検出される磁極が、Ｎ極からＳ極に変化する。従って、磁極検出信号ＳＨが、ＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに変化する。駆動制御部５４は、磁極検出信号ＳＨのレベルの変化に基づいて、回転子１１が第６回転角度位置Ｌ６にいることを検知できる。よって、駆動制御部５４は、相巻線１３への通電を第６通電パターンＰ６から開始して通電パターンを序数の逆順（つまり、Ｐ６→Ｐ５→Ｐ４→Ｐ３→Ｐ２→Ｐ１→Ｐ６→・・・）に切り替える。これにより、駆動制御部５４は、反時計回りに回転子１１をスムーズに回転させて、モータ１を安定的に始動できる。

また、モータ１の始動前に回転子１１を第４回転角度位置Ｌ４に予め移動させた場合、モータ１の始動時に、回転子１１の境界点Ｂｐが、モータ１の強制転流によって第４回転角度位置Ｌ４から第３回転角度位置Ｌ３に移動する。この際、ホール素子１５により検出される磁極が、Ｓ極からＮ極に変化する。従って、磁極検出信号ＳＨが、ＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに変化する。駆動制御部５４は、磁極検出信号ＳＨのレベルの変化に基づいて、回転子１１が第３回転角度位置Ｌ３にいることを検知できる。よって、駆動制御部５４は、相巻線１３への通電を第３通電パターンＰ３から開始して通電パターンを序数の逆順（つまり、Ｐ３→Ｐ２→Ｐ１→Ｐ６→Ｐ５→Ｐ４→・・・）に切り替える。これにより、駆動制御部５４は、反時計回りに回転子１１をスムーズに回転させて、モータ１を安定的に始動できる。

従って、モータ１の回転子１１は、モータ１の始動時に、より適切な回転角度位置から回転を開始できる。さらに、駆動制御部５４は、ホール素子１５により磁極の変化が検出される回転角度位置（たとえば電気角で０°又は１８０°の回転角度位置）に達するまでの時間が最も短い回転角度位置Ｌ１、Ｌ４から回転子１１を反時計回りに回転させることができる。従って、モータ１の始動タイミングのばらつきを防止でき、モータ１の始動時間を短縮できる。

次に、モータ回転軸Ｊｍの軸方向上方から見て回転子１１を時計回りに回転させる可能性と回転子１１を反時計回りに回転させる可能性との両方がある場合、上記の所定の回転角度位置は、好ましくは、第２回転角度位置Ｌ２と、該第２回転角度位置Ｌ２から電気角で１８０°離れた第５回転角度位置Ｌ５とのうちの一方とされる。駆動制御部５４は、少なくともモータ１の始動前までに、上記の２つの回転角度位置Ｌ２、Ｌ５のうちの近い方に回転子１１を移動させる。

こうすれば、たとえば、モータ１の始動前に回転子１１を第２回転角度位置Ｌ２に予め移動させた場合、モータ１の始動時に、第２回転角度位置Ｌ２から回転を開始する回転子１１の境界点Ｂｐが、モータ１の強制転流によって第４回転角度位置Ｌ４又は第６回転角度位置Ｌ６に移動する。この際、ホール素子１５により検出される磁極の変化に応じて、磁極検出信号ＳＨのレベルが変化する。駆動制御部５４は、磁極検出信号ＳＨのレベルの変化に基づいて、回転子１１が第４回転角度位置Ｌ４又は第６回転角度位置Ｌ６にいることを検知できる。よって、駆動制御部５４は、回転子１１が時計回りに回転した場合には、回転子１１の回転角度位置を検知した時点で相巻線１３への通電を第４通電パターンＰ４から開始して、通電パターンを序数の順に切り替える。これにより、駆動制御部５４は、時計回りに回転子１１をスムーズに回転させて、モータ１を安定的に始動できる。一方、駆動制御部５４は、回転子１１が反時計回りに回転した場合には、回転子１１の回転角度位置を検知した時点で相巻線１３への通電を第６通電パターンＰ６から開始して、通電パターンを序数の逆順に切り替える。これにより、駆動制御部５４は、反時計回りに回転子１１をスムーズに回転させて、モータ１を安定的に始動できる。

また、モータ１の始動前に回転子１１を第５回転角度位置Ｌ５に予め移動させた場合、モータ１の始動時に、第５回転角度位置Ｌ５から回転を開始する回転子１１の境界点Ｂｐが、モータ１の強制転流によって第１回転角度位置Ｌ１又は第３回転角度位置Ｌ３に移動する。この際、ホール素子１５が検出する磁極の変化に応じて、磁極検出信号ＳＨのレベルが変化する。駆動制御部５４は、磁極検出信号ＳＨのレベルの変化に基づいて、回転子１１が第１回転角度位置Ｌ１又は第３回転角度位置Ｌ３にいることを検知できる。よって、駆動制御部５４は、回転子１１が時計回りに回転した場合には、回転子１１の回転角度位置を検知した時点で相巻線１３への通電を第１通電パターンＰ１から開始して、通電パターンを序数の順に切り替える。これにより、駆動制御部５４は、時計回りに回転子１１をスムーズに回転させて、モータ１を安定的に始動できる。一方、駆動制御部５４は、回転子１１が反時計回りに回転した場合には、回転子１１の回転角度位置を検知した時点で相巻線１３への通電を第３通電パターンＰ３から開始して、通電パターンを序数の逆順に切り替える。これにより、駆動制御部５４は、反時計回りに回転子１１をスムーズに回転させて、モータ１を安定的に始動できる。

従って、モータ１の回転子１１は、モータ１の始動時に、より適切な回転角度位置から回転を開始できる。さらに、駆動制御部５４は、回転方向において双方向に回転子１１を回転可能である場合に回転子１１がどちらに回転しても、ホール素子１５により磁極の変化が検出される回転角度位置（たとえば電気角で０°又は１８０°の回転角度位置）に達するまでの時間が等しくなる回転角度位置から回転子１１を回転させることができる。つまり、回転子１１がどちらに回転しても、モータ１の始動時間を均等にできる。従って、モータ１の始動タイミングのばらつきを防止できる。

＜１−３−２．モータの駆動制御例＞ 次に、モータ１の駆動制御例を説明する。図４は、モータ１の駆動制御例を説明するためのフローチャートである。なお、図４の開始時点において、モータ１の回転子１１は、停止している。また、モータ１には、回転子１１の回転防止のための停止維持処理が実施されている。

判定部５３は、始動指令Ｏｓを受信したか否かを判定する（ステップＳ１０１）。始動指令Ｏｓを受信していなければ（ステップＳ１０１でＮｏ）、駆動制御部５４は、処理をＳ１０１に戻して、モータ１の停止維持処理を続ける。

始動指令Ｏｓを受信していれば（ステップＳ１０１でＹｅｓ）、駆動制御部５４は、回転子１１の停止維持処理を解除する（ステップＳ１０２）。そして、駆動制御部５４は、回転子１１を所定の回転角度位置に移動させるために、所定時間、ホール素子１５による磁極の検出結果に応じた所定の回転角度位置に応じた通電パターンで相巻線１３を通電する（ステップＳ１０３）。この後、駆動制御部５４は、モータ１を始動する（ステップＳ１０４）。つまり、駆動制御部５４は、強制転流によって回転子１１を上述の所定の回転角度位置からホール素子１５の磁極検出信号ＳＨのレベルが変化する回転角度位置まで回転させる。そして、駆動制御部５４は、磁極検出信号ＳＨのレベル変化に基づいて検知される回転子１１の回転角度位置に応じた通電パターンから相巻線１３への通電を開始して、通電パターンを順に切り換える。これにより、駆動制御部５４は、モータ駆動制御装置５が受信する駆動指令Ｏｄに応じてモータ１を駆動する。つまり、駆動制御部５４は、回転子１１を加速させて、駆動指令Ｏｄに応じた回転速度で回転させる。

次に、判定部５３は、停止指令Ｏｅを受信したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。停止指令Ｏｅを受信していなければ（ステップＳ１０５でＮｏ）、駆動制御部５４は、処理をＳ１０５に戻して、駆動指令Ｏｄに応じたモータ１の駆動を続ける。

停止指令Ｏｅを受信していれば（ステップＳ１０５でＹｅｓ）、駆動制御部５４は、モータの駆動を停止する（ステップＳ１０６）。つまり、駆動制御部５４は、回転子１１を減速させて停止させる。なお、回転子１１の停止は、たとえば、ポテンショメータ５３０からモータ駆動制御装置５に出力される位置検出信号Ｓｐに基づいて検知できる。たとえは、判定部５３は、位置検出信号Ｓｐが示す出力軸部５２５の回転角度位置の変化量が閾値未満であれば、回転子１１が停止したと判定する。或いは、判定部５３は、ホール素子１５が検出する磁極が一定である期間ｔｃが所定時間ｔｓ以上であるか否かを判定し、ｔｃ≧ｔｓである場合に回転子１１が停止したと判定してもよい。

この後、駆動制御部５４は、モータ１の停止維持処理を開始する（ステップＳ１０７）。そして、処理は、Ｓ１０１に戻る。

以上に説明した図４によれば、駆動制御部５４は、モータ１を始動させる始動指令Ｏｓを受信すると、回転子１１を所定の回転角度位置に移動させた後に、モータ１の始動を行う。こうすれば、駆動制御部５４は、モータ１の始動時に、停止状態での回転角度位置に関らず、回転子１１を所定の回転角度位置に移動させることができる。

なお、駆動制御部５４は、回転子１１が停止している間、各々の相巻線１３の電圧入力端（つまり端子１４）同士を短絡する。つまり、駆動制御部５４は、停止維持処理として、所謂ショートブレーキを実施する。たとえばモータ１の停止維持処理において、インバータ３の上アームスイッチ３１ｕ、３１ｖ、３１ｗを全てオンにすることにより、Ｕ相端子１４ｕとＶ相端子１４ｖとＷ相端子１４ｗとの間を短絡することができる。これにより、電力を消費することなく、回転子１１の回転にブレーキをかけることができる。従って、回転子１１の回転角度位置を停止位置（たとえば所定の回転角度位置）からずれ難くすることができる。

或いは、駆動制御部５４は、回転子１１が上述の所定の回転角度位置に停止している間、該所定の回転角度位置に応じた通電パターンでの通電を続けてもよい。つまり、駆動制御部５４は、停止維持処理としてモータ１の停止後も、所定の回転角度位置に応じた通電パターンでの通電を連続的又は間欠的に続けて行う。こうすれば、回転子１１は、所定の回転角度位置内の停止位置（たとえば、所定の回転角度位置の中央位置）に停止した後、該停止位置から回転し難くなる。また、回転子１１は、停止位置からずれても、該停止位置に向かって移動する。従って、モータ１の停止中に、回転子１１を所定の回転角度位置から回転させないようにすることができる。

＜１−３−３．モータの他の駆動制御例＞ 上述の図４における駆動制御例では、始動指令Ｏｓの受信後に回転子１１を所定の回転角度位置に移動させる。但し、この例示に限定されず、駆動制御部５４は、回転子１１を停止させる際に、回転子１１を所定の回転角度位置に移動させてもよい。図５は、モータ１の他の駆動制御例を説明するためのフローチャートである。図５の開始時点において、モータ１には、回転子１１の回転防止のための停止維持処理が実施されている。なお、以下に説明する他の駆動制御例では、図４の駆動制御例と異なる構成を主に説明する。

図５のステップＳ１０１からＳ１０２、及びステップＳ１０４からＳ１０５は、図４の駆動制御例と同じである。但し、図５の処理は、ステップＳ１０２の後にステップＳ１０４を実施する点で図４の駆動制御例とは異なる。

また、図５の処理では、駆動制御部５４は、駆動指令Ｏｄに応じたモータ１の駆動中に停止指令Ｏｅを受信すると（ステップＳ１０５でＹｅｓ）、後述する図６Ａ及び図６Ｂに例示されるモータ１の駆動停止処理を実施する（ステップＳ２０６）。この後、駆動制御部５４は、ステップＳ１０７にてモータ１の停止維持処理を開始し、処理をＳ１０１に戻す。

以上に説明した図５によれば、駆動制御部５４は、モータ１を始動させる始動指令Ｏｓを受信する前に、回転子１１を所定の回転角度位置に移動させる。こうすれば、モータ１の始動指令Ｏｓの受信前に回転子１１を所定の回転角度位置まで移動させておくことにより、駆動制御部５４は、次のモータ１の始動指令Ｏｓを受信した時に、モータ１を直ちに始動させることができる。

＜１−３−３−１．駆動停止処理の第１例＞ 次に、図６Ａを参照して、モータ１の駆動停止処理の第１例を説明する。図６Ａは、モータの駆動停止処理の第１例を説明するためのフローチャートである。

図６Ａにおいて、駆動制御部５４は、回転子１１を減速させて停止させる停止処理を実施する（ステップＳ３０１）。該停止処理は、たとえば前述のショートブレーキである。判定部５３は、ホール素子１５が検出する磁極が一定である期間ｔｃが所定時間ｔｓ以上であるか否かを判定する（ステップＳ３０２）。つまり、ホール素子１５の磁極検出信号ＳＨに基づいて、回転子１１が停止したか否かが判定される。ｔｃ＜ｔｓであれば（ステップＳ３０２でＮｏ）、回転子１１が停止していないと判断され、駆動制御部５４は処理をＳ３０１に戻す。

ｔｃ≧ｔｓであれば（ステップＳ３０２でＹｅｓ）、回転子１１が停止したと判断され、駆動制御部５４は上述の停止処理を終了させる。この後、駆動制御部５４は、回転子１１を所定の回転角度位置に移動させるために、所定時間、ホール素子１５による磁極の検出結果に応じた所定の回転角度位置に応じた通電パターンで相巻線１３を通電する（ステップＳ３０３）。

判定部５３は、ステップＳ３０３の開始時点から上述の所定時間後、ホール素子１５が検出する磁極の変化が無いか否かを判定する（ステップＳ３０４）。つまり、ステップＳ３０４でホール素子１５により検出される磁極が、ステップＳ３０２にてホール素子１５により検出された磁極と同じであるか否かが判定される。磁極の変化があれば（ステップＳ３０４でＮｏ）、駆動制御部５４は、処理をＳ３０１に戻す。

磁極の変化が無ければ（ステップＳ３０４でＹｅｓ）、駆動制御部５４は、図６Ａの駆動停止処理を終了させて、図５のステップＳ１０７を実施する。

なお、上述の例示に限定されず、図６Ａのステップ３０２において、判定部５３は、ポテンショメータ５３０からモータ駆動制御装置５に出力される位置検出信号Ｓｐに基づいて回転子１１の停止を検知してもよい。たとえば、判定部５３は、位置検出信号Ｓｐが示す出力軸部５２５の回転角度位置の変化量が閾値未満であれば回転子１１が停止したと判定してもよく、該変化量が閾値以上であれば回転子１１が停止していないと判定してもよい。

以上に説明した図６Ａによれば、駆動制御部５４は、始動指令Ｏｓの受信前に回転子１１を停止させた後に、回転子１１を所定の回転角度位置に移動させる。このようにしても、駆動制御部５４は、次のモータ１の始動指令Ｏｓを受信した時に、モータ１を直ちに始動させることができる。

＜１−３−３−２．駆動停止処理の第２例＞ 次に、図６Ｂを参照して、モータ１の駆動停止処理の第２例を説明する。図６Ｂは、モータの駆動停止処理の第２例を説明するためのフローチャートである。

図６Ｂにおいて、駆動制御部５４は、たとえば前述のショートブレーキにより、回転子１１を減速させて停止させる停止処理を実施する（ステップＳ４０１）。

次に、判定部５３は、ホール素子１５の磁極検出信号ＳＨに基づいて、回転子１１の回転速度Ｒｖが閾値Ｒｓ未満になったか否かを判定する（ステップＳ４０２）。Ｒｖ≧Ｒｓであれば（ステップＳ４０２でＮｏ）、駆動制御部５４は、処理をＳ４０２に戻す。

Ｒｖ＜Ｒｓであれば（ステップＳ４０２でＹｅｓ）、駆動制御部５４は、回転子１１を所定の回転角度位置で停止させるために、所定時間、ホール素子１５による磁極の検出結果に応じた所定の回転角度位置に応じた通電パターンで相巻線１３を通電する（ステップＳ４０３）。

判定部５３は、ステップＳ４０３の開始時点から上述の所定時間後、ホール素子１５が検出する磁極が一定である期間ｔｃが所定時間ｔｓ以上であるか否かを判定する（ステップＳ４０４）。つまり、ホール素子１５の磁極検出信号ＳＨに基づいて、回転子１１が停止したか否かが判定される。ｔｃ＜ｔｓであれば（ステップＳ４０４でＮｏ）、回転子１１が停止していないと判断され、駆動制御部５４は処理をＳ４０３に戻す。

ｔｃ≧ｔｓであれば（ステップＳ４０４でＹｅｓ）、回転子１１が停止したと判断され、駆動制御部５４は上述のモータ１の停止処理を終了させる。この後、駆動制御部５４は、図６Ｂの駆動停止処理を終了させて、図５のステップＳ１０７を実施する。

なお、上述の例示に限定されず、図６Ｂのステップ４０４において、判定部５３は、ポテンショメータ５３０からモータ駆動制御装置５に出力される位置検出信号Ｓｐに基づいて回転子１１の停止を検知してもよい。たとえば、判定部５３は、位置検出信号Ｓｐが示す出力軸部５２５の回転角度位置の変化量が閾値未満であれば回転子１１が停止したと判定してもよく、該変化量が閾値以上であれば回転子１１が停止していないと判定してもよい。

以上に説明した図６Ｂによれば、駆動制御部５４は、始動指令Ｏｓの受信前に回転子１１を停止させる際、回転子１１の減速中に所定の回転角度位置に応じた通電パターンで相巻線１３に通電することにより、回転子１１を所定の回転角度位置に移動させる。こうすれば、モータ１を停止する際に、減速中の回転子１１を所定の回転角度位置に停止させることができる。従って、駆動制御部５４は、モータ１の停止後又は次の始動時に回転子１１を移動させなくても、次のモータ１の始動指令を受信した時に、モータ１を直ちに始動させることができる。

＜２．変形例＞ 上述の実施形態では、モータ１に三相交流電圧が供給される構成を説明した。但し、この例示に限定されず、モータ１には、三相以外の多相交流電圧が供給されてもよい。つまり、モータ１には、ｎ相（ｎは２以上の正の整数）の交流電圧が供給されればよい。

また、上述の実施形態では、モータ１に、１個のホール素子１５が設けられる。但し、この例示に限定されず、ホール素子の数は、２個であってもよい。さらに、上述のようにｎ相（ｎは２以上の正の整数）の交流電圧がモータ１に供給される場合、モータ１に設けられるホール素子の数ｍは、多相交流電圧の相数ｎ未満であればよい。言い換えると、モータユニット５１０は、モータ１の回転子１１の径方向側面と径方向に対向するｍ個（ｍは１以上且つ（ｎ−１）以下の正の整数）のホール素子を備えていればよい。こうすれば、多相交流電圧の相数ｎよりも少ない数のホール素子で、回転子１１の回転角度位置を検出できる。従って、モータユニット５１０のコストを低減できる。

また、上述のようにｎ相（ｎは２以上の正の整数）の交流電圧がモータ１に供給される場合、モータ１の始動前に回転子１１を移動させる上述の所定の回転角度位置は、好ましくは、回転方向において順に電気角で｛３６０／（ｎ×２）｝°毎に区分される第１回転角度位置から第（ｎ×２）回転角度位置のうちのいずれかの回転角度位置と、該いずれかの回転角度位置から電気角で１８０°離れた回転角度位置と、のうちの一方である。この際、電気角の原点は、所定のホール素子１５が検出する磁極がＮ極及びＳ極のうちの一方から他方に変化する回転子１１の回転角度位置である。こうすれば、駆動制御部５４は、少なくともモータ１の始動前までに、上記の２つの回転角度位置のうちの近い方に回転子１１を移動させることができる。従って、モータ１の回転子１１は、モータ１の始動時に、より適切な回転角度位置から回転を開始できる。

また、たとえば、モータ１を一方の回転方向のみに回転させる場合、上述の所定の回転角度位置は、好ましくは、第ｎ回転角度位置と、第（ｎ×２）回転角度位置と、のうちの一方である。こうすれば、駆動制御部５４は、所定のホール素子により磁極の変化が検出される回転角度位置（たとえば電気角で０°又は１８０°の回転角度位置）に回転子１１が達するまでの時間が最も短い回転角度位置から回転子１１を回転させることができる。従って、モータ１の始動タイミングのばらつきを防止でき、モータ１の始動時間を短縮できる。

或いは、モータ１を双方の回転方向に回転可能である場合、上述の所定の回転角度位置は、好ましくは、第１回転角度位置から第ｎ回転角度位置のうちの９０°の電気角を含む回転角度位置と、第（ｎ＋１）回転角度位置から第（ｎ×２）回転角度位置のうちの２７０°の電気角を含む回転角度位置と、のうちの一方である。こうすれば、駆動制御部５４は、回転子１１がどちらに回転しても、所定のホール素子１５により磁極の変化が検出される回転角度位置（たとえば電気角で０°又は１８０°の回転角度位置）に達するまでの時間が等しくなる回転角度位置から回転子１１を回転させることができる。つまり、回転子１１がどちらに回転しても、モータ１の始動時間をより均等にできる。従って、モータ１の始動タイミングのばらつきを防止できる。

＜３．その他＞ 以上、本開示の内容を説明した。なお、本発明の範囲は上述の実施形態に限定されない。本開示は、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。また、上述の実施形態で説明した事項は、矛盾を生じない範囲で適宜任意に組み合わせることができる。

本開示は、モータに供給される多相交流電圧の相数未満の数のホール素子が設けられる該モータの制御装置、及び、該モータを備える機器に有用である。

５００・・・アクチュエータ、５１０・・・モータユニット、５２０・・・減速機、５２１・・・モータ軸部、５２３・・・トルク伝達機構、５２５・・・出力軸部、５３０・・・ポテンショメータ、６００・・・直流電源、１・・・モータ、１１・・・回転子、１１１・・・マグネット、１２・・・固定子、１３・・相巻線、１３ｕ・・・Ｕ相巻線、１３ｖ・・・Ｖ相巻線、１３ｗ・・・Ｗ相巻線、１３ｃ・・・結合点、１４・・・端子、１４ｕ・・・Ｕ相端子、１４ｖ・・・Ｖ相端子、１４ｗ・・・Ｗ相端子、１５・・・ホール素子、３・・・インバータ、３０・・・ブリッジ回路部、３１・・・アームスイッチ、３１ｕ，３１ｖ，３１ｗ・・・上アームスイッチ、３１ｘ，３１ｙ，３１ｚ・・・下アームスイッチ、３２・・・キャパシタ、５・・・モータ駆動制御装置、５１・・・記憶部、５２・・・位置情報生成部、５３・・・判定部、５４・・・駆動制御部、Ｊｍ・・・モータ回転軸、Ｊｏ・・・出力回転軸、Ｌ１・・・第１回転角度位置、Ｌ２・・・第２回転角度位置、Ｌ３・・・第３回転角度位置、Ｌ４・・・第４回転角度位置、Ｌ５・・・第５回転角度位置、Ｌ６・・・第６回転角度位置、Ｐ１・・・第１通電パターン、Ｐ２・・・第２通電パターン、Ｐ３・・・第３通電パターン、Ｐ４・・・第４通電パターン、Ｐ５・・・第５通電パターン、Ｐ６・・・第６通電パターン、Ｂｐ・・・境界点、Ｂｏ・・・電気角の原点、Ｓｕ，Ｓｖ，Ｓｗ・・・ＰＷＭパルス、Ｓｘ，Ｓｙ，Ｓｚ・・・スイッチング信号、Ｏｓ・・・始動指令、Ｏｄ・・・駆動指令、Ｏｅ・・・停止指令、ＳＨ・・・磁極検出信号、Ｓｐ・・・位置検出信号、Ｖｕ・・・Ｕ相電圧、Ｖｖ・・・Ｖ相電圧、Ｖｗ・・・Ｗ相電圧、Ｖｃ・・・中性点電圧、ｔｃ・・・期間、ｔｓ・・・所定時間、Ｒｖ・・・回転速度、Ｒｓ・・・閾値

Claims (13)

1. ｎ相（ｎは２以上の正の整数）の交流電圧が供給されるモータの駆動を制御するモータ駆動制御装置であって、 モータ回転軸を中心に回転可能な前記モータの回転子の回転角度位置に応じて、前記ｎ相の交流電圧により通電される前記モータの相巻線の通電パターンを切り換えることにより、前記回転子を回転させる駆動制御部を備え、 前記駆動制御部は、少なくとも前記モータの始動前までに、所定の回転角度位置に応じた前記通電パターンで前記相巻線に通電することにより、前記回転子を前記所定の回転角度位置に移動させる、モータ駆動制御装置。
2. 前記駆動制御部は、前記モータを始動させる始動指令を受信すると、前記回転子を前記所定の回転角度位置に移動させた後に、前記モータの始動を行う、請求項１に記載のモータ駆動制御装置。
3. 前記駆動制御部は、前記モータを始動させる始動指令を受信する前に、前記回転子を前記所定の回転角度位置に移動させる、請求項１に記載のモータ駆動制御装置。
4. 前記駆動制御部は、前記回転子を停止させた後に、前記回転子を前記所定の回転角度位置に移動させる、請求項３に記載のモータ駆動制御装置。
5. 前記駆動制御部は、前記回転子を停止させる際、前記回転子の減速中に前記所定の回転角度位置に応じた前記通電パターンで前記相巻線に通電することにより、前記回転子を前記所定の回転角度位置に移動させる、請求項３に記載のモータ駆動制御装置。
6. 前記駆動制御部は、前記回転子が前記所定の回転角度位置に停止している間、前記所定の回転角度位置に応じた前記通電パターンでの通電を続ける、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のモータ駆動制御装置。
7. 前記駆動制御部は、前記回転子が停止している間、各々の前記相巻線の電圧入力端同士を短絡する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のモータ駆動制御装置。
8. ｎ相（ｎは２以上の正の整数）の交流電圧が供給されるモータと、 前記モータの駆動を制御する請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のモータ駆動制御装置と、を備える、モータユニット。
9. 前記モータの回転子の径方向側面と径方向に対向するｍ個（ｍは１以上且つ（ｎ−１）以下の正の整数）のホール素子をさらに備える、請求項８に記載のモータユニット。
10. 前記所定の回転角度位置は、 回転方向において順に電気角で｛３６０／（ｎ×２）｝°毎に区分される第１回転角度位置から第（ｎ×２）回転角度位置のうちのいずれかの回転角度位置と、 該いずれかの回転角度位置から前記電気角で１８０°離れた回転角度位置と、のうちの一方であり、 前記電気角の原点は、所定の前記ホール素子が検出する磁極がＮ極及びＳ極のうちの一方から他方に変化する前記回転子の回転角度位置である、請求項９に記載のモータユニット。
11. 前記所定の回転角度位置は、 前記第ｎ回転角度位置と、 前記第（ｎ×２）回転角度位置と、のうちの一方である、請求項１０に記載のモータユニット。
12. 前記所定の回転角度位置は、 前記第１回転角度位置から前記第ｎ回転角度位置のうちの９０°の前記電気角を含む回転角度位置と、 前記第（ｎ＋１）回転角度位置から前記第（ｎ×２）回転角度位置のうちの２７０°の前記電気角を含む回転角度位置と、のうちの一方である、請求項１０に記載のモータユニット。
13. モータの駆動がモータ駆動制御装置により制御される請求項８から請求項１２のいずれか１項に記載のモータユニットと、 前記モータのトルクを出力軸部に伝達する減速機と、を備える、アクチュエータ。

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