WO2020059759A1 - 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

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 Download PDF

Info

Publication number
WO2020059759A1
WO2020059759A1 PCT/JP2019/036584 JP2019036584W WO2020059759A1 WO 2020059759 A1 WO2020059759 A1 WO 2020059759A1 JP 2019036584 W JP2019036584 W JP 2019036584W WO 2020059759 A1 WO2020059759 A1 WO 2020059759A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
motor
rotation angle
angle position
drive control
rotor
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/036584
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
佐藤　克彦
池谷　直泰
Original Assignee
日本電産株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本電産株式会社 filed Critical 日本電産株式会社
Priority to JP2020548558A priority Critical patent/JPWO2020059759A1/ja
Publication of WO2020059759A1 publication Critical patent/WO2020059759A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/14—Electronic commutators
    • H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position

Definitions

  • the present disclosure relates to a motor drive control device, a motor unit, and an actuator.
  • An object of the present disclosure is to prevent a variation in start timing of a motor and to start a motor stably in a shorter time.
  • An exemplary motor drive control device of the present disclosure controls drive of a motor to which an n-phase (n is a positive integer of 2 or more) AC voltage is supplied.
  • the motor drive control device switches an energization pattern of a phase winding of the motor that is energized by the n-phase AC voltage according to a rotation angle position of a rotor of the motor rotatable around a motor rotation axis.
  • a drive control unit for rotating the rotor The drive control unit moves the rotor to the predetermined rotation angle position by energizing the phase winding in the energization pattern corresponding to a predetermined rotation angle position at least before the start of the motor. .
  • An exemplary motor unit of the present disclosure includes a motor to which an n-phase (n is a positive integer of 2 or more) AC voltage is supplied, and the above-described motor drive control device that controls driving of the motor.
  • An exemplary actuator includes the above-described motor unit in which driving of a motor is controlled by a motor drive control device, and a speed reducer that transmits torque of the motor to an output shaft unit.
  • the exemplary motor drive control device, motor unit, and actuator of the present disclosure it is possible to prevent the start timing of the motor from varying, and to start the motor stably in a shorter time.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a configuration example of an actuator.
  • FIG. 2 is a graph for explaining an example of switching control of each arm switch of the inverter.
  • FIG. 3A is a conceptual diagram illustrating a first rotation angle position of the rotor in electrical angles.
  • FIG. 3B is a conceptual diagram showing a second rotation angle position of the rotor by an electrical angle.
  • FIG. 3C is a conceptual diagram showing a third rotation angle position of the rotor by an electrical angle.
  • FIG. 3D is a conceptual diagram showing a fourth rotation angle position of the rotor by an electrical angle.
  • FIG. 3E is a conceptual diagram illustrating a fifth rotation angle position of the rotor by an electrical angle.
  • FIG. 3A is a conceptual diagram illustrating a first rotation angle position of the rotor in electrical angles.
  • FIG. 3B is a conceptual diagram showing a second rotation angle position of the rotor by an electrical angle.
  • FIG. 3C is a conceptual diagram showing
  • FIG. 3F is a conceptual diagram illustrating a sixth rotation angle position of the rotor by an electrical angle.
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining an example of motor drive control.
  • FIG. 5 is a flowchart for explaining another example of drive control of the motor.
  • FIG. 6A is a flowchart illustrating a first example of a motor drive stop process.
  • FIG. 6B is a flowchart illustrating a second example of the motor drive stop processing.
  • a direction parallel to the motor rotation axis Jm is referred to as an “axial direction”.
  • the direction from the motor 1 to the speed reducer 520 which will be described later, is referred to as "axially upward” as one axial direction, and the direction from the speed reducer 520 toward the motor 1 is referred to as “axially downward” as the other axial direction.
  • a direction orthogonal to the motor rotation axis Jm is referred to as a “radial direction”.
  • rotation direction a direction toward the motor rotation axis Jm is referred to as “radially inward”, and a direction away from the motor rotation axis Jm is referred to as “radially outward”.
  • rotation direction The circumferential direction around the motor rotation axis Jm is referred to as “rotation direction”.
  • starting the motor 1 means that the drive of the motor 1 controlled based on a drive command Od described later is started, and the rotor 11 is started to smoothly start the rotation of the motor 1. It does not include an operation of moving the lens to a predetermined rotation angle position in advance.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram showing a configuration example of an actuator 500.
  • the actuator 500 includes a motor unit 510, a speed reducer 520, and a potentiometer 530, as shown in FIG.
  • Motor unit 510 operates by receiving power supply from DC power supply 600. As described above, the actuator 500 includes the motor unit 510. In the motor unit 510, the driving of the motor 1 is controlled by a motor drive control device 5 described later.
  • the speed reducer 520 includes a motor shaft 521, a torque transmission mechanism 523 having a plurality of gears (reference numerals are omitted), and an output shaft 525.
  • the actuator 500 includes the speed reducer 520.
  • the speed reducer 520 transmits the torque of the motor 1 to the output shaft 525. More specifically, the motor shaft 521 is connected to the motor 1 of the motor unit 510.
  • the torque transmission mechanism 523 transmits the torque output from the motor 1 to the motor shaft 521 to the output shaft 525 at a predetermined reduction ratio.
  • the potentiometer 530 is a position detector that detects a rotation angle position of the output shaft portion 525 about the output rotation axis Jo, and outputs a position detection signal Sp indicating the detection result to the motor drive control device 5 of the motor unit 510. I do.
  • the present invention is not limited to the example illustrated in FIG. 1, and a position detector other than the potentiometer 530 may be provided in the actuator 500.
  • the position detector may be an encoder such as an absolute encoder and an incremental encoder, a resolver, a magnetic sensor, and the like.
  • the actuator 500 of the present embodiment as will be described later, variations in the start timing of the motor 1 can be prevented, and the motor 1 can be stably started in a shorter time. Therefore, for example, when a plurality of actuators 500 are started simultaneously, the timing at which torque is transmitted to the output shaft 525 of the actuator 500 can be synchronized with high accuracy. Therefore, the time accuracy of the cooperative operation between the actuators 500 can be improved.
  • the motor unit 510 includes the motor 1, the inverter 3, and the motor drive control device 5.
  • the motor 1 is, for example, a brushless DC motor (BLDC motor).
  • BLDC motor brushless DC motor
  • a three-phase AC voltage is supplied from the inverter 3 to the motor 1.
  • the present invention is not limited to this example, and the number of phases of the AC voltage supplied from the inverter 3 to the motor 1 may be a plurality other than three. That is, it is sufficient that the motor 1 is supplied with an n-phase (n is a positive integer of 2 or more) AC voltage.
  • the motor unit 510 includes the motor 1.
  • the motor 1 includes a rotor 11, a stator 12, a terminal 14, and a Hall element 15.
  • the terminal 14 is a voltage input terminal of each phase winding 13 to be described later, and includes a U-phase terminal 14u, a V-phase terminal 14v, and a W-phase terminal 14w.
  • the rotor 11 has a magnet 111 including different magnetic poles.
  • a magnet 111 including different magnetic poles.
  • two south poles and two north poles are alternately arranged in the rotation direction.
  • the present invention is not limited to this example, and the number of south poles and the number of north poles may each be a single number or a plurality of three or more.
  • the stator 12 is provided radially outward of the rotor 11 and faces the magnet 111 in the radial direction.
  • the motor 1 is of an inner rotor type in the present embodiment. However, the present invention is not limited to this example, and the motor 1 may be an outer rotor type in which the stator 12 is provided radially inward of the rotor 11.
  • the stator 12 has a U-phase winding 13u, a V-phase winding 13v, and a W-phase winding 13w.
  • the U-phase winding 13u, the V-phase winding 13v, and the W-phase winding 13w are collectively referred to as a phase winding 13.
  • Each phase winding 13 is provided radially outward of the magnet 111 and is arranged in the rotation direction.
  • the U-phase winding 13u, the V-phase winding 13v, and the W-phase winding 13w are Y-connected. That is, one end of the U-phase winding 13u is connected to the U-phase terminal 14u of the motor 1. One end of V-phase winding 13v is connected to V-phase terminal 14v.
  • W-phase winding 13w One end of W-phase winding 13w is connected to W-phase terminal 14w. Also, the other ends of the phase windings 13u, 13v, 13w are connected to each other at a connection point 13c as in the present embodiment. However, the present invention is not limited to this example, and each phase winding 13 may be connected in ⁇ (delta).
  • the Hall element 15 is a magnetic sensor for detecting the rotational angle position of the rotor 11, and outputs a magnetic pole detection signal SH indicating the detection result to the motor drive control device 5.
  • the Hall element 15 is provided radially outward of the rotor 11 and the magnet 111 and faces the radial side surface of the rotor 11 and the magnet 111 in the radial direction. In the present embodiment, one hall element 15 is provided in the motor 1.
  • the inverter 3 supplies the three-phase AC voltage to the motor 1 as described above.
  • the inverter 3 has a bridge circuit unit 30.
  • the bridge circuit unit 30 includes upper arm switches 31u, 31v, 31w, lower arm switches 31x, 31y, 31z, and a capacitor 32.
  • the arm switches 31u, 31v, 31w and the lower arm switches 31x, 31y, 31z are collectively referred to as arm switches 31.
  • the bridge circuit unit 30 has a U-phase arm (reference number omitted), a V-phase arm (reference number is omitted), and a W-phase arm (reference number is omitted).
  • U-phase arm an upper arm switch 31u on the high voltage side and a lower arm switch 31x on the low voltage side are connected in series.
  • V-phase arm an upper arm switch 31v on the high voltage side and a lower arm switch 31y on the low voltage side are connected in series.
  • the upper arm switch 31w on the high voltage side and the lower arm switch 31z on the low voltage side are connected in series. These arms are connected in parallel with each other.
  • the high voltage side end of each arm is connected to the high voltage side terminal of DC power supply 600. Therefore, a DC voltage from DC power supply 600 is applied to each arm.
  • the upper arm switches 31u, 31v, 31w and the lower arm switches 31x, 31y, 31z each include a switching element and a diode.
  • the switching element for example, an FET (field effect transistor), an IGBT (insulated gate bipolar transistor), or the like is used.
  • the diode is connected in parallel with the switching element. Specifically, the anode of the diode is connected to the low-voltage side end of the switching element. The cathode of the diode is connected to the high-voltage end of the switching element.
  • the diode functions as a free wheel diode (freewheel diode). Further, the diode may be a parasitic diode (that is, a body diode built in the FET), or may be an element externally connected to the switching element.
  • One end of the capacitor 32 is connected to a high voltage end of the bridge circuit unit 30.
  • the other end of the capacitor 32 is connected to a low voltage end of the bridge circuit unit 30.
  • the motor unit 510 includes the motor drive control device 5.
  • the motor drive control device 5 controls the drive of the motor 1. More specifically, the motor drive control device 5 receives a start command Os, a drive command Od, a stop command Oe, and the like from outside.
  • the start command Os is a command for starting the motor 1.
  • the drive command Od is a command to drive the motor 1 under the drive conditions included in the drive command Od after the forced commutation of the motor 1 is performed. In the forced commutation, the rotor 11 is rotated by the stator 12 generating a rotating magnetic field regardless of the rotational angle position of the rotor 11.
  • the rotating magnetic field is a magnetic field in which the direction of the magnetic field generated by the phase winding 13 changes with time, and as if a constant magnetic field appears to rotate around the motor rotation axis Jm.
  • the driving conditions include, for example, a rotation direction, a rotation speed which is the number of rotations per unit time, and a time for accelerating or decelerating the rotation speed.
  • the drive command Od also includes conditions such as a rotation direction when the forced commutation is performed.
  • the stop command Oe is a command for stopping the driving of the motor 1.
  • the motor drive control device 5 performs PWM control on the inverter 3 in accordance with the above-described command, and controls driving of the motor 1 via the inverter 3.
  • the motor unit 510 of the present embodiment as will be described later, variation in the start timing of the motor 1 can be prevented, and the motor 1 can be stably started in a shorter time. Therefore, for example, when a plurality of motor units 510 are started simultaneously, the start timing of the motor 1 can be synchronized with high accuracy.
  • the motor drive control device 5 includes a storage unit 51, a position information generation unit 52, a determination unit 53, and a drive control unit 54, as shown in FIG.
  • the position information generation unit 52, the determination unit 53, and the drive control unit 54 are functional components of an arithmetic device such as a CPU provided in the motor drive control device 5 in the present embodiment.
  • the present invention is not limited to this example, and at least one of the position information generation unit 52, the determination unit 53, and the drive control unit 54 is a physical component realized by an electric circuit, an element, an electric device, or the like. You may.
  • the storage unit 51 is a non-transitory storage medium that maintains storage even when power supply is stopped.
  • the storage unit 51 stores information used in each component of the motor drive control device 5, and particularly stores programs and control information used in the drive control unit 54.
  • the position information generator 52 generates position information indicating the rotational angle position of the rotor 11 of the motor 1 based on the magnetic pole detection signal SH output from the Hall element 15.
  • the determination unit 53 performs various determinations.
  • the drive control unit 54 controls the drive of the motor 1 to which the three-phase AC voltage is input.
  • the drive control unit 54 controls the inverter 3 using a program and information stored in the storage unit 51. Thereby, the drive control unit 54 controls the drive of the motor 1 via the inverter 3.
  • FIG. 2 is a graph for explaining an example of switching control of each arm switch 31 of the inverter 3.
  • the drive control unit 54 controls the on / off of the upper arm switches 31u, 31v, 31w of the inverter 3 by the PWM pulses Su, Sv, Sw, respectively, and switches the on / off of the lower arm switches 31x, 31y, 31z as shown in FIG.
  • the signals are controlled by signals Sx, Sy, and Sz, respectively.
  • a combination of ON and OFF of each arm switch 31 is referred to as an energization pattern.
  • the energization pattern also corresponds to the combination of the phase windings 13 to be energized.
  • the energization patterns include the first to sixth energization patterns P1 to P6.
  • the on / off of the upper arm switch 31u is PWM-controlled by the PWM pulse Su, and the lower arm switch 31y is turned on by the switching signal Sy.
  • the upper arm switches 31v and 31w and the lower arm switches 31x and 31z are turned off.
  • the on / off of the upper arm switch 31u is PWM-controlled by the PWM pulse Su, and the lower arm switch 31z is turned on by the switching signal Sz.
  • the upper arm switches 31v and 31w and the lower arm switches 31x and 31y are turned off.
  • the on / off of the upper arm switch 31v is PWM-controlled by the PWM pulse Sv, and the lower arm switch 31z is turned on by the switching signal Sz.
  • the upper arm switches 31u and 31w and the lower arm switches 31x and 31y are turned off.
  • the on / off of the upper arm switch 31v is PWM-controlled by the PWM pulse Sv, and the lower arm switch 31x is turned on by the switching signal Sx.
  • the upper arm switches 31u and 31w and the lower arm switches 31y and 31z are turned off.
  • the on / off of the upper arm switch 31w is PWM-controlled by the PWM pulse Sw, and the lower arm switch 31x is turned on by the switching signal Sx.
  • the upper arm switches 31u and 31v and the lower arm switches 31y and 31z are turned off.
  • the on / off of the upper arm switch 31w is PWM-controlled by the PWM pulse Sw, and the lower arm switch 31y is turned on by the switching signal Sy.
  • the upper arm switches 31u and 31v and the lower arm switches 31x and 31z are turned off.
  • the drive control unit 54 switches the energization pattern of the phase winding 13 of the motor 1 energized by the three-phase AC voltage according to the rotation angle position of the rotor 11 of the motor 1 rotatable about the motor rotation axis Jm. . Accordingly, the drive control unit 54 rotates the rotor 11.
  • the motor drive control device 5 includes the drive control unit 54.
  • the drive control unit 54 When rotating the rotor 11 of the motor 1, the drive control unit 54 switches the energization pattern in an order according to the rotation direction of the rotor 11. With this operation, a rotating magnetic field is generated in the stator 12. For example, when the rotor 11 is rotated clockwise when viewed from above the motor rotation axis Jm in the axial direction, the drive control unit 54 determines the energization patterns in the order of ordinal numbers (that is,... ⁇ P1 ⁇ P2 ⁇ P3). ⁇ P4 ⁇ P5 ⁇ P6 ⁇ P1 ⁇ %), And when the rotor 11 is rotated counterclockwise, the energization pattern is reversed in ordinal number (that is,... ⁇ P6 ⁇ P5 ⁇ P4 ⁇ P3 ⁇ ). P2 ⁇ P1 ⁇ P6 ⁇ ).
  • the drive control unit 54 switches the energization pattern every predetermined energization period.
  • the energization period for example, a time length obtained by equally dividing the latest period in which the magnetic pole detection signal SH is at a high level or the latest period in which the magnetic pole detection signal SH is at a low level by the number n of phases of the polyphase AC voltage is employed. it can. More specifically, first, the time when the magnetic pole detection signal SH changes from the High level to the Low level (or from the Low level to the High level) is set as the first time, and the magnetic pole detection signal SH is changed from the Low level to the High level (or High level).
  • a time point that is earlier than the first time point and closest to the first time point is defined as a second time point.
  • a time length obtained by equally dividing the period from the second time point to the first time point by the number n of phases of the polyphase AC voltage can be adopted.
  • a time length obtained by dividing the period from the second time point to the first time point into three equal parts can be adopted.
  • the drive control unit 54 energizes the phase winding 13 in an energization pattern corresponding to a predetermined rotation angle position at least before starting the motor 1. Accordingly, the drive control unit 54 moves the rotor 11 to the predetermined rotation angle position. In this way, when starting the motor 1, the drive control unit 54 can start the rotation of the rotor 11 from a predetermined rotation angle position. Therefore, the drive control unit 54 can start energizing the phase winding 13 of the motor 1 from an energizing pattern corresponding to the rotation angle position. Therefore, the drive control unit 54 can start the motor 1 immediately and rotate the rotor 11 smoothly. Therefore, the motor drive control device 5 can prevent a variation in the start timing of the motor 1 and can stably start the motor 1 in a shorter time. The method of moving the rotor 11 to a predetermined rotation angle position will be described later.
  • FIG. 3A to FIG. 3F are conceptual diagrams for explaining the rotation angle position of the rotor 11.
  • FIG. 3A is a conceptual diagram illustrating the first rotation angle position L1 of the rotor 11 in electrical angles.
  • FIG. 3B is a conceptual diagram illustrating the second rotation angle position L2 of the rotor 11 by an electrical angle.
  • FIG. 3C is a conceptual diagram illustrating the third rotation angle position L3 of the rotor 11 by an electrical angle.
  • FIG. 3A is a conceptual diagram illustrating the first rotation angle position L1 of the rotor 11 in electrical angles.
  • FIG. 3B is a conceptual diagram illustrating the second rotation angle position L2 of the rotor 11 by an electrical angle.
  • FIG. 3C is a conceptual diagram illustrating the third rotation angle position L3 of the rotor 11 by an electrical angle.
  • 3D is a conceptual diagram showing the fourth rotation angle position L4 of the rotor 11 by an electrical angle.
  • FIG. 3E is a conceptual diagram illustrating the fifth rotation angle position L5 of the rotor 11 by an electrical angle.
  • FIG. 3F is a conceptual diagram showing the sixth rotation angle position L6 of the rotor 11 by an electrical angle.
  • 3A to 3F show the rotation angle position of the rotor 11 that rotates clockwise as viewed from above in the axial direction of the motor rotation axis Jm in electrical angles.
  • the rotational angle position of the rotor 11 is divided every 60 ° from the origin Bo of the electrical angle. That is, in the present embodiment, the rotation angle position of the rotor 11 is included in any one of the first rotation angle position L1 to the sixth rotation angle position L6.
  • the origin Bo of the electrical angle is such that when the rotor 11 rotates clockwise when viewed from above the motor rotation axis Jm, the magnetic pole detected by the Hall element 15 is shifted from the S pole.
  • the rotation angle position of the rotor 11 that changes to the N pole.
  • the boundary point Bp between the S pole and the N pole of the rotor 11 comes closest to the Hall element 15.
  • the origin Bo of the electrical angle may be a rotational angle position that is 180 ° in electrical angle from the rotational angle position described above.
  • the origin of the electrical angle is determined by the fact that when the rotor 11 rotates clockwise as viewed from above the motor rotation axis Jm, the magnetic pole detected by the Hall element 15 changes from the N pole to the S pole. May be the rotational angle position.
  • the rotation angle position of each rotor> the first rotation angle position L1 is such that the boundary point Bp is 0 ° or more and less than 60 ° in electrical angle from the origin (or greater than 0 ° and less than 60 °). ) Is the rotation angle position of the rotor 11 when it is within the range of ()).
  • the first rotation angle position L1 is associated with the first energization pattern P1. Therefore, when it is determined that the rotor 11 is at the first rotation angle position L1, the drive control unit 54 energizes the phase winding 13 in the first energization pattern P1 corresponding to the first rotation angle position L1.
  • the boundary point Bp is within an electrical angle range of 60 ° or more and less than 120 ° (or greater than 60 ° and less than 120 °) from the origin as shown in FIG. 3B. Is the rotational angle position of the rotor 11.
  • the second rotation angle position L2 is associated with the second energization pattern P2. Therefore, when it is determined that the rotor 11 is at the second rotation angle position L2, the drive control unit 54 energizes the phase winding 13 in the second energization pattern P2 corresponding to the second rotation angle position L2.
  • the boundary point Bp when the boundary point Bp is within a range of 120 ° or more and less than 180 ° (or more than 120 ° and 180 ° or less) in electrical angle from the origin, as shown in FIG. 3C. Is the rotational angle position of the rotor 11.
  • the third rotation angle position L3 is associated with the third energization pattern P3. Therefore, when it is determined that the rotor 11 is at the third rotation angle position L3, the drive control unit 54 energizes the phase winding 13 in the third energization pattern P3 corresponding to the third rotation angle position L3.
  • the fourth rotation angle position L4 is set. Is the rotational angle position of the rotor 11.
  • the fourth rotation angle position L4 is associated with the fourth energization pattern P4. Therefore, when it is determined that the rotor 11 is at the fourth rotation angle position L4, the drive control unit 54 energizes the phase winding 13 in the fourth energization pattern P4 corresponding to the fourth rotation angle position L4.
  • the fifth rotation angle position L5 is, as shown in FIG. 3E, when the boundary point Bp is within a range of 240 ° or more and less than 300 ° (or more than 240 ° and 300 ° or less) in electrical angle from the origin. Is the rotational angle position of the rotor 11.
  • the fifth rotation angle position L5 is associated with the fifth energization pattern P5. Therefore, when it is determined that the rotor 11 is at the fifth rotation angle position L5, the drive control unit 54 energizes the phase winding 13 in the fifth energization pattern P5 corresponding to the fifth rotation angle position L5.
  • the boundary point Bp is within an electric angle range of 300 ° or more and less than 360 ° (or larger than 300 ° and 360 ° or less) from the origin, as shown in FIG. 3F.
  • the sixth rotation angle position L6 is associated with the sixth energization pattern P6. Therefore, when it is determined that the rotor 11 is at the sixth rotation angle position L6, the drive control unit 54 energizes the phase winding 13 in the sixth energization pattern P6 corresponding to the sixth rotation angle position L6.
  • the Hall element 15 detects the N pole and outputs a high-level magnetic pole detection signal SH as shown in FIG.
  • the Hall element 15 detects the S pole and outputs a low-level magnetic pole detection signal SH.
  • the predetermined rotation angle position may be set arbitrarily, but is preferably set according to the rotation direction of the motor 1.
  • the predetermined rotation angle position is preferably the third rotation angle position L3.
  • a sixth rotation angle position L6 180 electrical degrees away from the third rotation angle position L3.
  • the drive control unit 54 moves the rotor 11 to the closer one of the two rotational angle positions L3 and L6 at least before the start of the motor 1.
  • the drive control unit 54 can detect that the rotor 11 is at the fourth rotation angle position L4 based on a change in the level of the magnetic pole detection signal SH.
  • the drive control unit 54 starts energization of the phase winding 13 from the fourth energization pattern P4 and changes the energization pattern in the order of ordinal numbers (that is, P4 ⁇ P5 ⁇ P6 ⁇ P1 ⁇ P2 ⁇ P3 ⁇ ). Switch to Accordingly, the drive control unit 54 can smoothly start the motor 1 by rotating the rotor 11 smoothly in the clockwise direction.
  • the boundary point Bp of the rotor 11 is moved to the sixth rotation angle by the forced commutation of the motor 1 when the motor 1 is started. It moves from the angle position L6 to the first rotation angle position L1.
  • the magnetic pole detected by the Hall element 15 changes from the S pole to the N pole. Therefore, the magnetic pole detection signal SH changes from a low level to a high level.
  • the drive control unit 54 can detect that the rotor 11 is at the first rotation angle position L1 based on a change in the level of the magnetic pole detection signal SH.
  • the drive control unit 54 starts energization of the phase winding 13 from the first energization pattern P1 and arranges the energization patterns in order of ordinal numbers (that is, P1 ⁇ P2 ⁇ P3 ⁇ P4 ⁇ P5 ⁇ P6 ⁇ P1 ⁇ ). Accordingly, the drive control unit 54 can smoothly start the motor 1 by rotating the rotor 11 smoothly in the clockwise direction.
  • the rotor 11 of the motor 1 can start rotating from a more appropriate rotation angle position when the motor 1 is started. Further, the drive control unit 54 sets the rotation angle position L3 that has the shortest time to reach the rotation angle position (for example, a rotation angle position of 0 ° or 180 ° in electrical angle) at which the change in the magnetic pole is detected by the Hall element 15. From L6, the rotor 11 can be rotated clockwise. Accordingly, variation in the start timing of the motor 1 can be prevented, and the start time of the motor 1 can be reduced.
  • the rotation angle position L3 that has the shortest time to reach the rotation angle position (for example, a rotation angle position of 0 ° or 180 ° in electrical angle) at which the change in the magnetic pole is detected by the Hall element 15. From L6, the rotor 11 can be rotated clockwise. Accordingly, variation in the start timing of the motor 1 can be prevented, and the start time of the motor 1 can be reduced.
  • the predetermined rotation angle position is preferably set to the first rotation angle.
  • One of the rotation angle position L1 and a fourth rotation angle position L4 which is 180 ° in electrical angle from the first rotation angle position L1.
  • the drive control unit 54 moves the rotor 11 to the closer one of the two rotational angle positions L1 and L4 at least before the start of the motor 1.
  • the drive control unit 54 can detect that the rotor 11 is at the sixth rotation angle position L6 based on a change in the level of the magnetic pole detection signal SH.
  • the drive control unit 54 starts energization of the phase winding 13 from the sixth energization pattern P6 and arranges the energization patterns in reverse order of ordinal numbers (that is, P6 ⁇ P5 ⁇ P4 ⁇ P3 ⁇ P2 ⁇ P1 ⁇ P6 ⁇ ). Thereby, the drive control unit 54 can smoothly start the motor 1 by rotating the rotor 11 counterclockwise smoothly.
  • the boundary point Bp of the rotor 11 is moved to the fourth rotation angle by the forced commutation of the motor 1 when the motor 1 is started. It moves from the angle position L4 to the third rotation angle position L3.
  • the magnetic pole detected by the Hall element 15 changes from the S pole to the N pole. Therefore, the magnetic pole detection signal SH changes from a low level to a high level.
  • the drive control unit 54 can detect that the rotor 11 is at the third rotation angle position L3 based on a change in the level of the magnetic pole detection signal SH.
  • the drive control unit 54 starts energization of the phase winding 13 from the third energization pattern P3 and arranges the energization patterns in reverse order of ordinal numbers (that is, P3 ⁇ P2 ⁇ P1 ⁇ P6 ⁇ P5 ⁇ P4 ⁇ ). Switch to Thereby, the drive control unit 54 can smoothly start the motor 1 by rotating the rotor 11 counterclockwise smoothly.
  • the rotor 11 of the motor 1 can start rotating from a more appropriate rotation angle position when the motor 1 is started. Further, the drive control unit 54 determines the rotation angle position L1 that has the shortest time to reach the rotation angle position at which the change in the magnetic pole is detected by the Hall element 15 (for example, the rotation angle position of 0 ° or 180 ° in electrical angle). From L4, the rotor 11 can be rotated counterclockwise. Accordingly, variation in the start timing of the motor 1 can be prevented, and the start time of the motor 1 can be reduced.
  • the predetermined rotation is performed.
  • the angular position is one of a second rotational angle position L2 and a fifth rotational angle position L5 180 electrical degrees away from the second rotational angle position L2.
  • the drive control unit 54 moves the rotor 11 to the closer one of the two rotational angle positions L2 and L5 at least before the start of the motor 1.
  • the drive control unit 54 can detect that the rotor 11 is at the fourth rotation angle position L4 or the sixth rotation angle position L6 based on a change in the level of the magnetic pole detection signal SH.
  • the drive control unit 54 starts energization of the phase winding 13 from the fourth energization pattern P4 when detecting the rotation angle position of the rotor 11.
  • the energization pattern is switched in the order of ordinal numbers. Accordingly, the drive control unit 54 can smoothly start the motor 1 by rotating the rotor 11 smoothly in the clockwise direction.
  • the drive control unit 54 starts energization of the phase winding 13 from the sixth energization pattern P6 when detecting the rotation angle position of the rotor 11.
  • the energization pattern is switched in the reverse order of the ordinal. Thereby, the drive control unit 54 can smoothly start the motor 1 by rotating the rotor 11 counterclockwise smoothly.
  • the motor 1 moves to the first rotation angle position L1 or the third rotation angle position L3 by the forced commutation.
  • the level of the magnetic pole detection signal SH changes according to the change in the magnetic pole detected by the Hall element 15.
  • the drive control unit 54 can detect that the rotor 11 is at the first rotation angle position L1 or the third rotation angle position L3 based on a change in the level of the magnetic pole detection signal SH.
  • the drive control unit 54 starts energization to the phase winding 13 from the first energization pattern P1 when detecting the rotation angle position of the rotor 11.
  • the energization pattern is switched in the order of ordinal numbers. Accordingly, the drive control unit 54 can smoothly start the motor 1 by rotating the rotor 11 smoothly in the clockwise direction.
  • the drive control unit 54 starts energization of the phase winding 13 from the third energization pattern P3 when detecting the rotation angle position of the rotor 11.
  • the energization pattern is switched in the reverse order of the ordinal. Thereby, the drive control unit 54 can smoothly start the motor 1 by rotating the rotor 11 counterclockwise smoothly.
  • the rotor 11 of the motor 1 can start rotating from a more appropriate rotation angle position when the motor 1 is started. Further, when the rotor 11 can rotate in both directions in the rotation direction, the drive control unit 54 determines whether the Hall element 15 detects a change in the magnetic pole, regardless of which direction the rotor 11 rotates. For example, the rotor 11 can be rotated from a rotation angle position at which the time required to reach an electrical angle of 0 ° or 180 ° becomes equal. That is, the starting time of the motor 1 can be made uniform regardless of the rotation of the rotor 11. Accordingly, it is possible to prevent the start timing of the motor 1 from varying.
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining an example of drive control of the motor 1.
  • the rotor 11 of the motor 1 is stopped. Further, the motor 1 is subjected to a stop maintaining process for preventing rotation of the rotor 11.
  • the determination unit 53 determines whether or not a start command Os has been received (step S101). If the start command Os has not been received (No in Step S101), the drive control unit 54 returns the process to S101 and continues the motor 1 stop maintaining process.
  • step S101 If the start command Os has been received (Yes in step S101), the drive control unit 54 cancels the stop maintaining process of the rotor 11 (step S102). Then, in order to move the rotor 11 to a predetermined rotation angle position, the drive control unit 54 performs a phase winding with a current supply pattern corresponding to a predetermined rotation angle position according to a result of detection of a magnetic pole by the Hall element 15 for a predetermined time. The line 13 is energized (step S103). Thereafter, the drive control unit 54 starts the motor 1 (step S104).
  • the drive control unit 54 rotates the rotor 11 from the above-described predetermined rotation angle position to the rotation angle position at which the level of the magnetic pole detection signal SH of the Hall element 15 changes by the forced commutation. Then, the drive control unit 54 starts energization to the phase winding 13 from the energization pattern corresponding to the rotation angle position of the rotor 11 detected based on the level change of the magnetic pole detection signal SH, and sequentially changes the energization pattern. Switch. Accordingly, the drive control unit 54 drives the motor 1 according to the drive command Od received by the motor drive control device 5. That is, the drive control unit 54 accelerates the rotor 11 to rotate at a rotation speed according to the drive command Od.
  • the determination unit 53 determines whether a stop command Oe has been received (step S105). If the stop command Oe has not been received (No in Step S105), the drive control unit 54 returns the process to S105, and continues to drive the motor 1 according to the drive command Od.
  • Step S106 the drive control unit 54 stops driving the motor (Step S106). That is, the drive control unit 54 decelerates and stops the rotor 11.
  • the stop of the rotor 11 can be detected based on, for example, a position detection signal Sp output from the potentiometer 530 to the motor drive control device 5.
  • the determining unit 53 determines that the rotor 11 has stopped if the amount of change in the rotation angle position of the output shaft 525 indicated by the position detection signal Sp is less than the threshold.
  • the determination unit 53 determines whether or not the period tc during which the magnetic pole detected by the Hall element 15 is constant is equal to or longer than a predetermined time ts, and determines that the rotor 11 has stopped when tc ⁇ ts. You may.
  • the drive control unit 54 starts the motor 1 stop maintaining process (step S107). Then, the process returns to S101.
  • the drive control unit 54 upon receiving the start command Os for starting the motor 1, the drive control unit 54 starts the motor 1 after moving the rotor 11 to a predetermined rotation angle position. This allows the drive control unit 54 to move the rotor 11 to a predetermined rotation angle position when the motor 1 is started, regardless of the rotation angle position in the stopped state.
  • the drive control unit 54 short-circuits the voltage input terminals (that is, the terminals 14) of the phase windings 13 while the rotor 11 is stopped. That is, the drive control unit 54 performs a so-called short brake as the stop maintaining process. For example, in the stop maintaining process of the motor 1, by turning on all the upper arm switches 31u, 31v, 31w of the inverter 3, it is possible to short-circuit the U-phase terminal 14u, the V-phase terminal 14v, and the W-phase terminal 14w. it can. Thus, the rotation of the rotor 11 can be braked without consuming power. Therefore, the rotation angle position of the rotor 11 can be made hard to shift from the stop position (for example, a predetermined rotation angle position).
  • the drive control unit 54 may continue energization in an energization pattern corresponding to the predetermined rotation angle position. That is, the drive control unit 54 continuously or intermittently continues the energization in the energization pattern corresponding to the predetermined rotation angle position even after the motor 1 is stopped as the stop maintaining process.
  • the rotor 11 stops at a stop position within the predetermined rotation angle position (for example, the center position of the predetermined rotation angle position), and then becomes difficult to rotate from the stop position. Further, even if the rotor 11 is shifted from the stop position, the rotor 11 moves toward the stop position. Therefore, it is possible to prevent the rotor 11 from rotating from the predetermined rotation angle position while the motor 1 is stopped.
  • FIG. 5 is a flowchart for explaining another example of drive control of the motor 1. At the start of FIG. 5, the motor 1 has been subjected to a stop maintaining process for preventing rotation of the rotor 11. In the other drive control examples described below, a configuration different from the drive control example in FIG. 4 will be mainly described.
  • Steps S101 to S102 and steps S104 to S105 in FIG. 5 are the same as the drive control example in FIG. However, the processing in FIG. 5 differs from the drive control example in FIG. 4 in that step S104 is performed after step S102.
  • step S105 when the drive control unit 54 receives the stop command Oe during driving of the motor 1 according to the drive command Od (Yes in step S105), the drive control unit 54 is exemplified in FIGS. 6A and 6B described later. A drive stop process of the motor 1 is performed (Step S206). Thereafter, the drive control unit 54 starts the motor 1 stop maintaining process in step S107, and returns the process to S101.
  • the drive control unit 54 moves the rotor 11 to a predetermined rotation angle position before receiving the start command Os for starting the motor 1. In this case, by moving the rotor 11 to a predetermined rotation angle position before receiving the start command Os of the motor 1, the drive control unit 54 The motor 1 can be started immediately.
  • FIG. 6A is a flowchart illustrating a first example of a motor drive stop process.
  • the drive control unit 54 performs a stop process of stopping the rotor 11 by decelerating (step S301).
  • the stop processing is, for example, the above-described short brake.
  • the determination unit 53 determines whether the period tc during which the magnetic pole detected by the Hall element 15 is constant is equal to or longer than a predetermined time ts (step S302). That is, it is determined whether the rotor 11 has stopped based on the magnetic pole detection signal SH of the Hall element 15. If tc ⁇ ts (No in Step S302), it is determined that the rotor 11 has not stopped, and the drive control unit 54 returns the process to S301.
  • step S302 If tc ⁇ ts (Yes in step S302), it is determined that the rotor 11 has stopped, and the drive control unit 54 ends the above stop processing. After that, the drive control unit 54 performs a predetermined period of time to move the rotor 11 to the predetermined rotation angle position in an energization pattern corresponding to the predetermined rotation angle position according to the result of detection of the magnetic pole by the Hall element 15. The winding 13 is energized (step S303).
  • the determination unit 53 determines whether there is no change in the magnetic pole detected by the Hall element 15 after the above-described predetermined time from the start of step S303 (step S304). That is, it is determined whether the magnetic pole detected by the Hall element 15 in step S304 is the same as the magnetic pole detected by the Hall element 15 in step S302. If there is a change in the magnetic pole (No in step S304), the drive control unit 54 returns the process to S301.
  • step S304 If there is no change in the magnetic pole (Yes in step S304), the drive control unit 54 ends the drive stop processing in FIG. 6A, and performs step S107 in FIG.
  • the determination unit 53 detects the stop of the rotor 11 based on the position detection signal Sp output from the potentiometer 530 to the motor drive control device 5. Is also good. For example, the determination unit 53 may determine that the rotor 11 has stopped if the amount of change in the rotation angle position of the output shaft unit 525 indicated by the position detection signal Sp is less than a threshold. If so, it may be determined that the rotor 11 has not stopped.
  • the drive control unit 54 stops the rotor 11 before receiving the start command Os, and then moves the rotor 11 to a predetermined rotation angle position. Even in this case, the drive control unit 54 can start the motor 1 immediately upon receiving the next start command Os for the motor 1.
  • FIG. 6B is a flowchart illustrating a second example of the motor drive stop processing.
  • the drive control unit 54 performs a stop process of decelerating and stopping the rotor 11 by, for example, the above-described short brake (step S401).
  • the determination unit 53 determines whether or not the rotation speed Rv of the rotor 11 has become less than the threshold value Rs based on the magnetic pole detection signal SH of the Hall element 15 (Step S402). If Rv ⁇ Rs (No in step S402), the drive control unit 54 returns the process to S402.
  • step S402 the drive control unit 54 determines the predetermined time corresponding to the result of the magnetic pole detection by the Hall element 15 for a predetermined time to stop the rotor 11 at the predetermined rotation angle position.
  • the phase winding 13 is energized in an energizing pattern corresponding to the rotation angle position (step S403).
  • the determination unit 53 determines whether or not the period tc during which the magnetic pole detected by the Hall element 15 is constant is equal to or longer than the predetermined time ts after the above-described predetermined time from the start of step S403 (step S404). That is, it is determined whether the rotor 11 has stopped based on the magnetic pole detection signal SH of the Hall element 15. If tc ⁇ ts (No in step S404), it is determined that the rotor 11 has not stopped, and the drive control unit 54 returns the process to S403.
  • step S404 If tc ⁇ ts (Yes in step S404), it is determined that the rotor 11 has stopped, and the drive control unit 54 ends the motor 1 stop processing described above. After that, the drive control unit 54 ends the drive stop processing of FIG. 6B, and performs step S107 of FIG.
  • the determination unit 53 detects the stop of the rotor 11 based on the position detection signal Sp output from the potentiometer 530 to the motor drive control device 5. Is also good. For example, the determination unit 53 may determine that the rotor 11 has stopped if the amount of change in the rotation angle position of the output shaft unit 525 indicated by the position detection signal Sp is less than a threshold. If so, it may be determined that the rotor 11 has not stopped.
  • the drive control unit 54 when stopping the rotor 11 before receiving the start command Os, the drive control unit 54 performs a phase change in an energization pattern corresponding to a predetermined rotation angle position while the rotor 11 is decelerating. By energizing the winding 13, the rotor 11 is moved to a predetermined rotation angle position. In this way, when the motor 1 is stopped, the rotor 11 being decelerated can be stopped at a predetermined rotation angle position. Therefore, the drive control unit 54 can start the motor 1 immediately upon receiving a start command for the next motor 1 without moving the rotor 11 after the motor 1 is stopped or at the next start.
  • one hall element 15 is provided in the motor 1.
  • the present invention is not limited to this example, and the number of Hall elements may be two.
  • the number m of the Hall elements provided in the motor 1 is equal to the number of phases n of the polyphase AC voltage. It is sufficient if it is less than.
  • the motor unit 510 may include m (m is a positive integer equal to or more than 1 and equal to or less than (n ⁇ 1)) hall elements that radially oppose the radial side surface of the rotor 11 of the motor 1. I just need. In this way, the rotation angle position of the rotor 11 can be detected with a smaller number of Hall elements than the number n of phases of the polyphase AC voltage. Therefore, the cost of the motor unit 510 can be reduced.
  • the predetermined rotation angle position for moving the rotor 11 before starting the motor 1 is as follows. Preferably, any one of the rotation angle positions from the first rotation angle position to the (n ⁇ 2) rotation angle position, which is sequentially divided by ⁇ 360 / (n ⁇ 2) ⁇ ° in electrical direction in the rotation direction. And a rotation angle position that is 180 electrical degrees apart from any of the rotation angle positions. At this time, the origin of the electrical angle is the rotational angle position of the rotor 11 at which the magnetic pole detected by the predetermined Hall element 15 changes from one of the N pole and the S pole to the other.
  • the drive control unit 54 can move the rotor 11 to the closer one of the two rotational angle positions at least before the motor 1 is started. Therefore, the rotor 11 of the motor 1 can start rotating from a more appropriate rotation angle position when the motor 1 is started.
  • the above-mentioned predetermined rotation angle position is preferably an n-th rotation angle position or an (n ⁇ 2) rotation angle position.
  • the drive control unit 54 sets the time required for the rotor 11 to reach a rotation angle position where a change in the magnetic pole is detected by a predetermined Hall element (for example, a rotation angle position of 0 ° or 180 ° in electrical angle).
  • the rotor 11 can be rotated from the shortest rotation angle position. Accordingly, variation in the start timing of the motor 1 can be prevented, and the start time of the motor 1 can be reduced.
  • the above-described predetermined rotation angle position is preferably a rotation including an electrical angle of 90 ° from the first rotation angle position to the n-th rotation angle position.
  • the drive control unit 54 sets the rotation angle position at which the change of the magnetic pole is detected by the predetermined Hall element 15 (for example, the rotation angle of 0 ° or 180 ° in electrical angle) regardless of the rotation of the rotor 11.
  • the rotor 11 can be rotated from the rotational angle position at which the time until reaching the position becomes equal.
  • the start time of the motor 1 can be made more uniform regardless of the rotation of the rotor 11. Accordingly, it is possible to prevent the start timing of the motor 1 from varying.
  • the present disclosure is useful for a control device for a motor in which the number of Hall elements less than the number of phases of the polyphase AC voltage supplied to the motor is provided, and an apparatus including the motor.
  • potentiometer 600 DC power supply, 1 motor, 11 rotor, 111 magnet, 12 stator, 13 phase winding, 13u U phase winding, 13v ... V-phase winding, 13w ... W-phase winding, 13c ... connection point, 14 ... terminal, 14u ... U-phase terminal, 14v ... V-phase terminal, 14w ... W phase terminal, 15 Hall element, 3 inverter, 30 bridge circuit section, 31 arm switch, 31u, 31v, 31w upper arm switch, 31x, 31y, 31z ..Lower arm switch, 32 ...
  • Capacity 5 a motor drive control device, 51, a storage unit, 52, a position information generation unit, 53, a determination unit, 54, a drive control unit, Jm, a motor rotation axis, Jo ... output rotation shaft, L1 ... first rotation angle position, L2 ... second rotation angle position, L3 ... third rotation angle position, L4 ... fourth rotation angle position, L5 ...

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

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

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
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。
PCT/JP2019/036584 2018-09-20 2019-09-18 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 WO2020059759A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020548558A JPWO2020059759A1 (ja) 2018-09-20 2019-09-18 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

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-176038 2018-09-20
JP2018176038 2018-09-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020059759A1 true WO2020059759A1 (ja) 2020-03-26

Family

ID=69887766

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2019/036584 WO2020059759A1 (ja) 2018-09-20 2019-09-18 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

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPWO2020059759A1 (ja)
WO (1) WO2020059759A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022234634A1 (ja) * 2021-05-07 2022-11-10 三菱電機株式会社 電動アクチュエータ制御装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5446525A (en) * 1977-09-20 1979-04-12 Hitachi Denshi Ltd Driving device for dc motor
JPH10271881A (ja) * 1997-03-27 1998-10-09 Toshiba Corp モータ及びモータ制御方法
JP2000125584A (ja) * 1998-10-14 2000-04-28 Toshiba Kyaria Kk 空気調和機の室外ファン用ブラシレスモータの駆動装置
JP2018057053A (ja) * 2016-09-26 2018-04-05 Ntn株式会社 電動モータ装置および電動ブレーキ装置
JP2018133896A (ja) * 2017-02-14 2018-08-23 ミネベアミツミ株式会社 モータ駆動制御装置及びモータの駆動制御方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5446525A (en) * 1977-09-20 1979-04-12 Hitachi Denshi Ltd Driving device for dc motor
JPH10271881A (ja) * 1997-03-27 1998-10-09 Toshiba Corp モータ及びモータ制御方法
JP2000125584A (ja) * 1998-10-14 2000-04-28 Toshiba Kyaria Kk 空気調和機の室外ファン用ブラシレスモータの駆動装置
JP2018057053A (ja) * 2016-09-26 2018-04-05 Ntn株式会社 電動モータ装置および電動ブレーキ装置
JP2018133896A (ja) * 2017-02-14 2018-08-23 ミネベアミツミ株式会社 モータ駆動制御装置及びモータの駆動制御方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022234634A1 (ja) * 2021-05-07 2022-11-10 三菱電機株式会社 電動アクチュエータ制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2020059759A1 (ja) 2021-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6570353B2 (en) System for the electronic commutation of a brushless DC motor
JP4483009B2 (ja) モータ制御装置
US10122305B2 (en) Motor control apparatus
US7279863B2 (en) Method and apparatus for detecting excitation position of SRM by comparison of detected current
JP4797323B2 (ja) 同期電動機のセンサレス制御装置
JP2013215089A (ja) センサーレス転流ブラシレス電気モータの動作方法およびブラシレス電気モータ
WO2018180360A1 (ja) モータおよび電動パワーステアリング装置
WO2018180361A1 (ja) モータおよび電動パワーステアリング装置
JP4496779B2 (ja) モータの制御装置
JP6452889B2 (ja) 電動機
US20140042940A1 (en) Method and Apparatus for Control of Electrical Machines
WO2020059759A1 (ja) 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
EP3683954A1 (en) Motor drive system and motor control method
JP6552373B2 (ja) モータ制御装置
JP2004194490A (ja) ブラシレスモータ制御方法
JPH09215382A (ja) 永久磁石同期モータの駆動方法
JP6976203B2 (ja) ブラシレスモータ
JP2018113836A (ja) モータ制御装置、電動パワーステアリング装置及び車両
WO2020066946A1 (ja) モータ装置
JP3849627B2 (ja) モータ制御装置
JP6619382B2 (ja) 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
JP3888278B2 (ja) モータ制御装置
JP3849629B2 (ja) モータ制御装置
US20220302863A1 (en) Motor control device, motor control method, and motor drive system
JP2006033928A (ja) ブラシレスモータ

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19863190

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020548558

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19863190

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1