(57)【要約】【課題】正確な誘起電圧波形を利用してモータを駆動できる技術を提供する。【解決手段】モータ１００であって、Ｎ相（Ｎは２以上の整数）のコイル２１Ａ〜２８Ａ、２１Ｂ〜２８Ｂと、磁石３１〜３８と、前記コイルに加えられる駆動電圧波形のデータを前記コイルの相毎に格納している誘起電圧波形テーブル５００と、前記誘起電圧波形テーブルを用いてモータを駆動する制御部２００とを備える、モータ。【選択図】図７
2010045908.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータであって、
Ｎ相（Ｎは２以上の整数）のコイルと、
磁石と、
前記コイルに加えられる駆動電圧波形を前記コイルの相毎に格納している誘起電圧波形テーブルと、
前記誘起電圧波形テーブルを用いてモータを駆動する制御部と、
を備える、モータ。
【請求項２】
請求項１に記載のモータにおいて、
同一の相について前記コイルを複数備え、
前記誘起電圧波形テーブルは、前記モータの１回転分の駆動電圧波形を格納している、モータ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のモータにおいて、
前記制御部は、モータ駆動時に前記磁石の位置と前記駆動電圧波形とをマッチングする、モータ。
【請求項４】
請求項３に記載のモータにおいて、さらに、
前記各相のコイルの両端に接続された誘起電圧測定部と、
前記誘起電圧を用いて誘起電圧波形を取得する誘起電圧波形取得部と、
を備え、
前記制御部は前記誘起電圧波形と前記誘起電圧波形テーブルに格納されている前記駆動電圧波形とを用いて前記磁石の位置と前記駆動電圧波形とをマッチングする、モータ。
【請求項５】
請求項４に記載のモータにおいて、
前記制御部は、モータ１回転分の前記誘起電圧波形と前記誘起電圧波形テーブルに格納されている前記駆動電圧波形とを用いて前記磁石の位置と前記駆動電圧波形とをマッチングする、モータ。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載のモータにおいて、
前記制御部は、前記Ｎ相のコイルのうち、１つの相のコイルをセンサ用コイルとし、他の相のコイルを駆動用コイルとして、前記駆動用コイルで前記モータを駆動させ、
前記誘起電圧取得部は、前記センサ用コイルに生じる誘起電圧を取得する、モータ。
【請求項７】
請求項３に記載のモータにおいて、さらに、
前記磁石またはコイルの一方が設けられたロータと、
前記ロータの位置を検出するためのアブソリュートエンコーダと、
を備え、
前記制御部は、アブソリュートエンコーダから得た位置を用いて前記ロータの位置と前記駆動電圧波形とをマッチングする、モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、永久磁石と電磁コイルとを利用したモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
モータでは、駆動電圧を、電磁コイルに発生するモータ固有の誘起電圧に近い形状にすることによって、モータの高効率化が図れることが知られている（例えば特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２２６３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来は、正確な誘起電圧波形を利用してモータを駆動するという観点からの工夫が十分なされていないのが実情であった。
【０００５】
本発明は上記課題の少なくとも１つを解決し、正確な誘起電圧波形を利用してモータを駆動できる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］
モータであって、Ｎ相（Ｎは２以上の整数）のコイルと、磁石と、前記コイルに加えられる駆動電圧波形を前記コイルの相毎に格納している誘起電圧波形テーブルと、前記誘起電圧波形テーブルを用いてモータを駆動する制御部とを備える、モータ。
この適用例によれば、相毎に対応する誘起電圧波形テーブルを適用できるので、相毎のコイルのバラツキに対応でき、モータの高効率化を図ることが可能となる。
【０００８】
［適用例２］
適用例１に記載のモータにおいて、同一の相について前記コイルを複数備え、前記誘起電圧波形テーブルは、前記モータの１回転分の、前記モータを駆動するための駆動電圧波形を格納している、モータ。
この適用例によれば、コイルのバラツキに対応できるので、モータの高効率化を図ることが可能となる。
【０００９】
［適用例３］
適用例１または適用例２に記載のモータにおいて、前記制御部は、モータ駆動時に前記磁石の位置と前記駆動電圧波形とをマッチングする、モータ。
この適用例によれば、前記磁石の位置に応じた駆動電圧波形でモータを駆動することができるので、モータを高効率化することが可能となる。
【００１０】
［適用例４］
適用例３に記載のモータにおいて、さらに、
前記各相のコイルの両端に接続された誘起電圧測定部と、
前記誘起電圧を用いて誘起電圧波形を取得する誘起電圧波形取得部と、
を備え、
前記制御部は前記誘起電圧波形と前記誘起電圧波形テーブルに格納されている前記駆動電圧波形とを用いて前記磁石の位置と前記駆動電圧波形とをマッチングする、モータ。
この適用例によれば、誘起電圧波形と誘起電圧波形テーブルを用いて、磁石の位置と駆動電圧波形とをマッチングするので、モータを高効率化することが可能となる。
【００１１】
［適用例５］
適用例４に記載のモータにおいて、前記制御部は、モータ１回転分の前記誘起電圧波形と前記誘起電圧波形テーブルに格納されている前記駆動電圧波形とを用いて前記磁石の位置と前記駆動電圧波形とをマッチングする、モータ。
この適用例によれば、コイル毎のバラツキに対応することが可能となる。
【００１２】
［適用例６］
適用例４または適用例５に記載のモータにおいて、前記制御部は、前記Ｎ相のコイルのうち、１つの相のコイルをセンサ用コイルとし、他の相のコイルを駆動用コイルとして、前記駆動用コイルで前記モータを駆動させ、前記誘起電圧取得部は、前記センサ用コイルに生じる誘起電圧を取得する、モータ。
この適用例によれば、誘起電圧を取得する際に他のモータが不要である。
【００１３】
［適用例７］
適用例３に記載のモータにおいて、さらに、前記磁石またはコイルの一方が設けられたロータと、前記ロータの位置を検出するためのアブソリュートエンコーダとを備え、前記制御部は、アブソリュートエンコーダから得た位置を用いて前記ロータの位置と前記駆動電圧波形とをマッチングする、モータ。
この適用例によれば、アブソリュートエンコーダを用いてロータの位置と駆動電圧波形とをマッチングするので、誘起電圧を測定する必要がない。
【００１４】
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、モータの他、モータの駆動方法、制御方法等、様々な形態で実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
第１の実施例：
図１は、第１の実施例に係るモータの構成を模式的に示す説明図である。図１（Ａ）は、回転軸と平行な平面で切った断面図であり、図１（Ｂ）、（Ｃ）は、ステータの平面図であり、図１（Ｄ）はロータの平面図である。モータ１００は、ステータ２０Ａ、２０Bと、ロータ３０と、回転軸１１２と、軸受け１１４を備えている。ステータ２０Ａ、２０Ｂは、それぞれコイル２１Ａ〜２８Ａ、２１Ｂ〜２８Ｂを有している。ステータ２０ＡにはＢ相センサ４０Ｂが設けられ、ステータ２０ＢにはＡ相センサ４０Ａが設けられている。Ａ相センサ４０Ａ、Ｂ相センサ４０Ｂは、ロータ３０の位置を検出するための磁気センサであり、例えば、ホールＩＣを用いることが可能である。ロータ３０は、永久磁石３１〜３８を有している。なお、図１（Ｂ）、（Ｃ）に示すコイル２１Ａ〜２８Ａ、２１Ｂ〜２８Ｂの内側には、永久磁石３１〜３８が見えている。
【００１６】
図２は、コイルの接続の一例を示す説明図である。コイル２１Ａ〜２８Ａ及びコイル２１Ｂ〜２８Ｂは、それぞれ直列接続されている。なお、図１（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、隣接するコイルについてコイルに流れる電流の向きが互いに逆になるように、すなわち、コイル２１Ａ、２３Ａ、２５Ａ、２７Ａに反時計周りに電流が流れるときには、コイル２２Ａ、２４Ａ、２６Ａ、２８Ａに時計回りに電流が流れるように、コイル２１Ａ〜２８Ａが巻かれている。コイル２１Ｂ〜２８Ｂについても同様である。
【００１７】
図３は、モータ１００の全体の構成を模式的に示す説明図である。モータ１００は、駆動制御部２００と、ドライバ部２１０Ａ、２１０Ｂと、ＣＰＵ３００と、誘起電圧測定部４００と、誘起電圧波形テーブル部５００とを備える。ドライバ部２１０Ａ、２１０Ｂは、例えばＨ型ブリッジ回路により構成されている。駆動制御部２００は、ドライバ部２１０Ａ、２１０Ｂを駆動してコイル２１Ａ〜２８Ａ及びコイル２１Ｂ〜２８Ｂに電流を流す。なお、コイルの誘起電圧測定時には、ＣＰＵ３００の指示により、駆動制御部２００はドライバ部２１０Ａ、２１０Ｂの一方のみを駆動する。誘起電圧測定部４００は、スイッチ４１０と電圧計４２０とＡ／Ｄ変換器４３０を備える。スイッチ４１０は、ＣＰＵ３００の指示により、Ａ相のコイル２１Ａ〜２８Ａの誘起電圧の測定、Ｂ相のコイル２１Ｂ〜２８Ｂの誘起電圧の測定、非測定を切り替える。電圧計４２０は、誘起電圧を測定する。Ａ／Ｄ変換器４３０は、測定された誘起電圧をアナログデータからデジタルデータに変換する。ＣＰＵ３００は、誘起電圧のデジタルデータと、センサ４０Ａ、４０Ｂの出力を用いて駆動電圧波形データを作成し、誘起電圧波形テーブル部５００に格納する。
【００１８】
図４は、誘起電圧データを取得する時の動作フローチャートである。ステップＳ１００において、ＣＰＵ３００は、Ａ相のコイル２１Ａ〜２８Ａを用いてモータ１００の駆動が可能か否か、すなわちロータ３０がＡ相のコイル２１Ａ〜２８Ａによる駆動に関しデッドポイントの位置にあるか否かを判断する。デッドポイントにあるか否かは、例えば、Ａ相のコイル２１Ａ〜２８Ａを用いて始動したときに、ロータ３０を回転させることができるか否かにより容易に判別することが可能である。ロータ３０がデッドポイントの位置に無ければ、ステップＳ１１０において、ＣＰＵ３００は、Ａ相のコイル２１Ａ〜２８Ａを駆動コイル（「駆動用コイル」とも呼ぶ）とし、Ｂ相のコイル２１Ｂ〜２８Ｂを誘起電圧測定用コイル（以下「センサコイル」とも呼ぶ。）とする。具体的には、誘起電圧測定部４００に対し、スイッチ４１０を、Ｂ相のコイル２１Ｂ〜２８Ｂの誘起電圧の測定に切り替えさせる。また、駆動制御部２００に対し、ドライバ部２１０Ａのみによりモータ１００を駆動させる。なお、この時、誘起電圧波形テーブル部５００には駆動電圧波形データが格納されていないため、ドライバ部２１０Ａを駆動するための駆動電圧波形として、例えば矩形波、正弦波、三角波を用いることが可能である。
【００１９】
ステップＳ１２０において、ＣＰＵ３００は、電圧計４２０に対し、誘起電圧を測定させる。次に、取得した誘起電圧とＡ相センサ４０Ａの出力を用いて駆動電圧波形データを作成し、誘起電圧波形テーブル部５００に格納する。ここで、Ａ相センサ４０Ａの出力は、アドレスを取得するために用いられる。ステップＳ１３０において、駆動制御部２００に対し、ドライバ部２１０Ａによるモータ駆動を停止させ、スイッチ４１０に対し非測定に切り替えさせる。ステップＳ１２０で作成された誘起電圧テーブルは、その後のモータ１００の駆動時には、Ａ相とＢ相に共通に適用される。
【００２０】
ロータ３０がＡ相のコイル２１Ａ〜２８Ａによる駆動に関しデッドポイントの位置にある場合には、ステップＳ２００において、ＣＰＵ３００は、Ｂ相のコイル２１Ｂ〜２８Ｂを駆動コイルとし、Ａ相のコイル２１Ａ〜２８Ａをセンサコイルとする。そして、ドライバ部２１０Ｂのみによりモータ１００を駆動させる。本実施例では、ロータ３０の永久磁石３１〜３８は４５°毎にＮ極とＳ極が切り替わる。一方、コイル２１Ａ〜２８Ａとコイル２１Ｂ〜２８Ｂは、２２．５°だけ角度がずれている。したがって、ロータ３０がＡ相のコイル２１Ａ〜２８Ａによる駆動に関しデッドポイントの位置にある場合には、Ｂ相のコイル２１Ｂ〜２８Ｂによる駆動に関しデッドポイントの位置にはない。
【００２１】
ステップＳ２１０において、ＣＰＵ３００は、電圧計４２０に対し、誘起電圧を測定させる。測定した誘起電圧を用いて駆動電圧波形データを作成し、誘起電圧波形テーブル部５００に格納する。ステップＳ２２０において、駆動制御部２００に対し、ドライバ部２１０Ｂによるモータ駆動を停止させ、スイッチ４１０に対し非測定に切り替えさせる。ステップＳ２１０で作成された誘起電圧テーブルは、その後のモータ１００の駆動時には、Ａ相とＢ相に共通に適用される。
【００２２】
なお、モータ１回転分の駆動電圧波形データを格納した誘起電圧波形テーブルを作成することが好ましい。すなわち、本実施例では、コイルや永久磁石は複数あるが、一般に、磁束密度や形状等が完全に同一ではないので、コイルや永久磁石にはバラツキがある。しかし、モータ１回転分の駆動電圧波形データを格納した誘起電圧波形テーブルを作成すれば、これらのバラツキに対応することが可能となる。
【００２３】
図５は、全相について誘起電圧データを取得する時の動作フローチャートである。ステップＳ１００〜Ｓ１２０、Ｓ２００〜Ｓ２１０は、図４の動作フローチャートと同じであるため、以後のステップについて説明する。
【００２４】
ステップＳ１２０でＢ相用の誘起電圧テーブルの作成が完了すると、ステップＳ１４０において、ＣＰＵ３００は、Ａ相コイル２１Ａ〜２８Ａへの電力供給を停止し、Ｂ相のコイル２１Ｂ〜２８Ｂを駆動コイルとし、Ａ相のコイル２１Ａ〜２８Ａをセンサコイルとする。そして、ドライバ部２１０Ｂのみによりモータ１００を駆動させる。ステップＳ１５０で、電圧計４２０に対し、誘起電圧を測定させる。測定した誘起電圧を用いて駆動電圧波形データを作成し、誘起電圧波形テーブル部５００に格納する。ステップＳ１６０において、駆動制御部２００に対し、ドライバ部２１０Ｂによるモータ駆動を停止させ、スイッチ４１０に対し非測定に切り替えさせる。
【００２５】
一方、ステップＳ２２０でＡ相用の誘起電圧テーブルの作成が完了すると、ステップＳ２３０において、ＣＰＵ３００は、Ｂ相コイル２１Ｂ〜２８Ｂへの電力供給を停止し、Ａ相のコイル２１Ａ〜２８Ａを駆動コイルとし、Ｂ相のコイル２１Ｂ〜２８Ｂをセンサコイルとする。そして、ドライバ部２１０Ａのみによりモータ１００を駆動させる。ステップＳ２４０で、電圧計４２０に対し、誘起電圧を測定させる。測定した誘起電圧を用いて駆動電圧波形データを作成し、誘起電圧波形テーブル部５００に格納する。ステップＳ２５０において、駆動制御部２００に対し、ドライバ部２１０Ａによるモータ駆動を停止させ、スイッチ４１０に対し非測定に切り替えさせる。この動作では、コイルの相毎に誘起電圧波形テーブルを取得するので、コイルの相毎のバラツキに対応することが可能となる。また、センサコイルと駆動コイルの切り替え時には、ロータ３０は慣性により回転を持続するので、ロータ３０にデッドポイントが生じない。
【００２６】
図６は、誘起電圧データを取得する時の別の動作フローチャートである。ステップＳ１０５において、ＣＰＵ３００は、駆動制御部２００に対し、ドライバ部２１０Ａ、２１０Ｂの両方を用いてモータを駆動させる。ステップＳ１１５において、ＣＰＵ３００は、駆動制御部２００に対し、ドライバ部２１０Ｂによる駆動を停止させ、誘起電圧測定部４００に対し、スイッチ４１０を、Ｂ相のコイル２１Ｂ〜２８Ｂの誘起電圧の測定に切り替えさせる。以後の動作フローチャートは、図５のステップＳ１２０以降と同じであるため、説明を省略する。この動作では、最初に全相のコイルを用いてモータ１００を駆動するので、ロータ３０にデッドポイントが生じることがなく、確実にモータ１００を駆動することが可能となる。
【００２７】
図７は、モータ１００の制御ブロックの構成を説明する説明図である。図８は、制御ブロックのタイミングチャートである。誘起電圧波形テーブル部５００は、Ａ相誘起電圧波形テーブル部５００ＡとＢ相誘起電圧波形テーブル部５００Ｂを有する。
【００２８】
Ａ相、Ｂ相の動作は同じであるため、Ａ相を例にとり誘起電圧波形テーブル部５００を用いた駆動について説明する。ＣＰＵ３００は、駆動制御部２００に対して例えば矩形波を用いてドライバ部２１０Ａを駆動する。ドライバ部２１０は、コイル２１Ａ〜２８Ａに電流を流しロータ３０を始動させる。ロータ３０が回転すると、ロータ３０上の永久磁石３１〜３８と、Ａ相センサ４０Ａとの相対的位置により、Ａ相センサ４０Ａからホール信号ＨａｌｌＡが出力される。ホール信号ＨａｌｌＡは、図８に示すように、たとえば矩形信号である。ホール信号ＨａｌｌＡは、Ａ相誘起電圧波形テーブル部５００Ａに入力される。ホール信号ＨａｌｌＡの立ち上がりエッジでＡ相誘起電圧波形テーブル部５００Ａのアドレスがリセットされ、Ａ相誘起電圧波形テーブル部５００Ａから参照ＰＷＭ信号ＰｗｍＲｅｆＡが出力される。参照ＰＷＭ信号ＰｗｍＲｅｆＡの形状は、図８に示すような誘起電圧波形である。
【００２９】
参照ＰＷＭ信号ＰｗｍＲｅｆＡは、駆動制御部２００に入力される。駆動制御部２００からドライバ部２１０に対し、ＰＷＭ信号ＰｗｍＡＨ、ＰｗｍＡＬが出力される。ＰＷＭ信号ＰｗｍＡＨは、図８に示す形状のパルス信号であり、ＰｗｍＲｅｆＡの値が１２７より大きい時に出力される。また、パルスの幅はＰｗｍＲｅｆＡの値に依存し、ＰｗｍＲｅｆＡの値が大きいほどパルスの幅が大きくなっている。ＰＷＭ信号ＰｗｍＡＬもパルス信号であるが、ＰＷＭ信号ＰｗｍＡＨとは逆に、ＰｗｍＲｅｆＡの値が１２７より小さい時に出力され、ＰｗｍＲｅｆＡの値が小さいほどパルスの幅が大きくなっている。
【００３０】
ドライバ部２１０は、ＰＷＭ信号ＰｗｍＡＨ、ＰｗｍＡＬに応じて、図８に示すような駆動電圧信号ＤｒｖＡＨ、ＤｒｖＡＬをコイル２１Ａ〜２８Ａ、２１Ｂ〜２８Ｂに適用する。矩形波による始動が完了すると、誘起電圧波形テーブル部５００を用いて生成された新たな駆動電圧信号ＤｒｖＡＨ、ＤｒｖＡＬによりモータ１００が駆動され、上述した動作が繰り返される。
【００３１】
図９は、Ａ相誘起電圧波形テーブル部５００Ａの構成を模式的に示す説明図である。図１０は、誘起電圧波形テーブル部５００におけるタイミングチャートである。Ａ相誘起電圧波形テーブル部５００Ａは、ＰＬＬ部５１０Ａと、テーブル部５２０Ａを有する。ＰＬＬ部５１０Ａは、ホール信号ＨａｌｌＡの周波数を逓倍し、図１０に示すようなクロック信号ＦｌａｇＡを生成する。テーブル部５２０Ａは、クロック信号ＦｌａｇＡに同期して、アドレスをインクリメントし参照ＰＷＭ信号ＰｗｍＲｅｆＡを出力する。なお、テーブル部５２０Ａには、ホール信号ＨａｌｌＡも入力されており、ホール信号ＨａｌｌＡの立ち上がりエッジでアドレスをリセットする。
【００３２】
図１１は、Ａ相誘起電圧波形テーブル部５００Ａの別の構成を模式的に示す説明図である。Ａ相誘起電圧波形テーブル部５００Ａは、カウンタ部５３０Ａと、除算部５４０Ａと、分周器５５０Ａと、テーブル部５２０Ａを有する。カウンタ部５３０Ａには、クロック信号ＣＬＫとホール信号ＨａｌｌＡが入力されている。カウンタ部５３０Ａは、ホール信号ＨａｌｌＡの２つの立ち上がりエッジの間の期間のクロック数ＣＮＴを求める。除算部５４０Ａは、クロック数ＣＮＴをテーブル部５２０Ａのアドレス数Ｎで割り、1アドレスあたりのクロック数Ｍを求める。分周器５５０Ａは、クロック数Ｍ毎にクロック信号ＦｌａｇＡを出力する。以後の動作については、ＰＬＬ部５１０Ａを用いた場合と同じである。
【００３３】
図１２は、図１１の誘起電圧波形テーブル部５００におけるタイミングチャートである。このようにカウンタ部５３０Ａと、除算部５４０Ａと、分周器５５０Ａを用いた場合であっても、ＰＬＬ部５１０Ａを用いた場合と同様にクロック信号ＦｌａｇＡ、参照ＰＷＭ信号ＰｗｍＲｅｆＡを得ることができる。
【００３４】
以上、第１の実施例によれば、Ｂ相のコイル２１Ｂ〜２８Ｂを用いてモータ１００を駆動させてＡ相のコイル誘起電圧を生じさせ、当該誘起電圧を用いてＡ相の誘起電圧波形テーブル部５００Ａの駆動電圧波形データ（ＰｗｍＲｅｆＡ）を取得する。逆に、Ｂ相の誘起電圧波形テーブル部５００Ｂの駆動電圧波形データ（ＰｗｍＲｅｆＢ）を取得する場合には、Ａ相のコイル２１Ａ〜２８Ａを用いてモータ１００を駆動させる。したがって、誘起電圧を取得するときのモータの駆動において、他のモータによる駆動を必要とせず、簡単な構成で誘起電圧を取得し、誘起電圧波形テーブルの駆動電圧波形データを生成することができる。
【００３５】
また、Ｎ相のコイルをすべて用いてモータ１００を駆動し、駆動後に１つの相のコイルをセンサコイルに切り替えることにより、所謂デッドポイントの発生を抑制することが可能となる。
【００３６】
また、第１の実施例では、センサコイルとなる相を順番に切り替えて、誘起電圧波形テーブルの駆動電圧波形データを作成するので、永久磁石３１〜３８やコイル２１Ａ〜２８Ａ、２１Ｂ〜２８Ｂのバラツキに対応することが可能となる。
【００３７】
また、第１の実施例では、モータ１００の１回転分の誘起電圧波形テーブルの駆動電圧波形データを作成するので、コイル毎のバラツキに対応することが可能となる。
【００３８】
第２の実施例：
図１３は、第２の実施例の動作を模式的に示す説明図である。第２の実施例では、ロータ３０（永久磁石３１〜３８）の位置と第１の実施例において作成された誘起電圧波形テーブルとをマッチングして駆動の最適化を行う。図１３（Ａ）は、最適化前の状態を示す説明図であり、図１３（Ｂ）は最適化後の状態を示している。なお、第２の実施例の構成は、第１の実施例の構成と同じである。
【００３９】
図１３（Ａ）では、モータ１周分の誘起電圧波形と、誘起電圧波形テーブル部５００Ａの駆動電圧波形データ（以下「誘起電圧テーブル値」と呼ぶ。）がグラフで示されている。ここで、モータ１周分の誘起電圧波形は、今回のモータ１００の使用時に取得された値である。なお、横軸は、ロータ３０（永久磁石３１〜３８）の位置と対応している。一方、誘起電圧テーブル値は、以前のモータ１００の使用時、例えば、モータ１００の製造時、に格納されたデータである。本実施例では、コイル（２１Ａ〜２８Ａ）及び永久磁石（３１〜３８）がそれぞれ８つあるため、誘起電圧波形と誘起電圧テーブル値は、第１〜４周期の４つの周期に分割することが可能である。ここで、コイル２１Ａ〜２８Ａ、永久磁石３１〜３８にはバラツキがあるため、第１〜４周期の各周期における誘起電圧波形は、必ずしも同じではない。例えば、誘起電圧波形は、図１３（Ａ）に示す例では、第２周期の振幅が最も大きい。一方、誘起電圧テーブル値は、第３周期の振幅が最も大きい。
【００４０】
ところで、モータ１００は、誘起電圧波形に近い駆動電圧波形で動作させると、効率よく動作させることができる。一方、誘起電圧波形の振幅と、誘起電圧テーブル値の振幅との差を比較したとき、その誤差が大きいと、モータ１００を効率よく動作させることができない。例えば図１３（Ａ）に示すように、誘起電圧波形が最大振幅になる周期と、誘起電圧テーブル値が最大振幅になる周期とが異なっているような場合には、誘起電圧波形の振幅と、誘起電圧テーブル値の振幅との差を比較したときの誤差が大きく、モータ１００を効率よく駆動させることができない。しかし、このような場合であっても、誘起電圧波形の振幅と、誘起電圧テーブル値の振幅の差が最小となるように、誘起電圧テーブル値をシフトしてマッチングさせることにより、モータ１００の効率を向上させることが可能である。図１３（Ｂ）では、図１３（Ａ）比較して、誘起電圧テーブル値が左側に２πシフトしている。その結果、誘起電圧波形の振幅と、誘起電圧テーブル値の振幅との差が小さくなり、モータ１００を効率よく動作させることができる。
【００４１】
図１４は、モータ１００の効率化を行う時の動作フローチャートである。ステップＳ３００では、ＣＰＵ３００は、Ａ相で駆動するか、Ｂ相で駆動するかを決定する。Ａ相で駆動する場合には、ステップＳ３１０において、Ｂ相コイル２１Ｂ〜２８Ｂに生じる誘起電圧を測定し、図示しないメモリに一時記憶する。このステップは、第１の実施例のステップＳ１１０、Ｓ１２０と同じである。ただし、この誘起電圧波形は、後のステップにおいて誘起電圧テーブル値と比較するため、誘起電圧テーブル値を格納する領域とは異なる領域に格納される。ステップＳ３２０において、ＣＰＵ３００は、誘起電圧波形と誘起電圧テーブル値とを比較し、両者の差を求める。
【００４２】
ステップＳ３３０において、ＣＰＵ３００は、磁極位置を判定する。具体的には、誘起電圧テーブル値を１周期分（モータ１／４回転分）毎にずらして誘起電圧波形と誘起電圧テーブル値とを比較し、周期毎に誤差を取得する。このとき、誘起電圧波形と誘起電圧テーブル値との誤差を、例えば最小二乗法で求める。これによりＣＰＵ３００は、誘起電圧波形データと誘起電圧テーブル値との誤差を最小とするには、誘起電圧テーブル値を何周期ずらせばよいか、ずらすべき周期の数を、取得することができる。ステップＳ３４０において、ステップＳ３３０で取得した周期数を用いて誘起電圧テーブル値の適用開始点を調整する。ステップＳ３５０において、適用後の誘起電圧テーブル値を用いて、モータ１００を駆動する。
【００４３】
ステップＳ４００において、Ｂ相駆動すると決定した場合には、ステップＳ４１０〜スＳ４５０を実行する。なお、ステップＳ４１０〜Ｓ４５０の動作は、ステップＳ３１０〜Ｓ３５０の動作と同様であるので、説明を省略する。
【００４４】
図１５は、誘起電圧波形と誘起電圧テーブル値との比較の一例を示す説明図である。ここでは、誘起電圧波形の極大、極小点に点Ａ１〜Ａ８の符号が付され、誘起電圧テーブル値の極大、極小点に点Ａ１’〜Ａ８ ’の符号が付されている。ＣＰＵ３００は、対応する極大点（例えば点Ａ１とＡ１’）、極小点を用いて、誘起電圧波形と誘起電圧テーブル値との誤差１を求める。次いで、ＣＰＵは、誘起電圧テーブル値を１周期分ずらして同様に誤差２を求める。このとき対応する極大点は、例えば点Ａ１と点Ａ３’である。本実施例では、モータ１回転分が４周期なので、以下同様に、誤差３、誤差４を求める。
【００４５】
ＣＰＵ３００は、誤差１〜誤差４を比較し、誤差が最も少ないものを求める。次いで、誘起電圧テーブル値を何周期分ずらせば誤差が最も少なくなるかを求める。そして、誘起電圧テーブル値を、求めた周期分ずらしてモータ１００を駆動する。なお、誘起電圧テーブル値を何周期分ずらせばよいかは、コイルの相毎に求めることが好ましい。これにより、モータ１００を高効率化することが可能となる。また、このように、極大点、極小点のみを用いて誤差を求めることにより、計算量を大幅に減らすことが可能となる。さらに、また、極大値、極小値についてすべての組み合わせを調べる必要はなく、誘起電圧テーブル値を周期毎にシフトしたときの４つの誤差を求めて比較すればよい。
【００４６】
本実施例では、取得した誘起電圧波形データと誘起電圧テーブル値とを、すなわち、ロータ３０（永久磁石３１〜３８）と誘起電圧テーブル値とをマッチングさせているので、モータ１００の高効率化を図ることが可能となる。
【００４７】
変形例：
図１６は、変形例に係るモータ１００の制御ブロックの構成を説明する説明図である。この変形例では、第２の実施例の構成に加えて、ロータ３０の位相（角度）を検知するためのアブソリュートエンコーダ７００を備えている。これにより、誘起電圧テーブル値を、アブソリュートエンコーダ７００の出力（位相、角度情報）と対応づけて格納することができる。その結果、変形例では、ＣＰＵ３００はアブソリュートエンコーダ７００の出力を用いて誘起電圧波形テーブル部５００のどのアドレスの誘起電圧テーブル値を用いればよいか容易にわかる。また、誘起電圧波形と誘起電圧テーブル値との誤差を計算する必要もない。
【００４８】
本実施例では、アキシャルギャップ型のブラシレスモータを用いて説明したが、モータの構成は他の構成であってもよい。
【００４９】
以上、いくつかの実施例に基づいて本発明の実施の形態について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】第１の実施例に係るモータの構成を模式的に示す説明図である。
【図２】コイルの接続の一例を示す説明図である。
【図３】モータ１００の全体の構成を模式的に示す説明図である。
【図４】誘起電圧データを取得する時の動作フローチャートである。
【図５】全相について誘起電圧データを取得する時の動作フローチャートである。
【図６】誘起電圧データを取得する時の別の動作フローチャートである。
【図７】モータ１００の制御ブロックの構成を説明する説明図である。
【図８】制御ブロックのタイミングチャートである。
【図９】Ａ相誘起電圧波形テーブル部５００Ａの構成を模式的に示す説明図である。
【図１０】誘起電圧波形テーブル部５００におけるタイミングチャートである。
【図１１】Ａ相誘起電圧波形テーブル部５００Ａの別の構成を模式的に示す説明図である。
【図１２】図１１の誘起電圧波形テーブル部５００におけるタイミングチャートである。
【図１３】第２の実施例の動作を模式的に示す説明図である。
【図１４】モータ１００の効率化を行う時の動作フローチャートである。
【図１５】取得した誘起電圧波形データと誘起電圧テーブル値とを比較の一例を示す説明図である。
【図１６】変形例に係るモータ１００の制御ブロックの構成を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００５１】
２０Ａ…ステータ
２０Ｂ…ステータ
２１Ａ〜２８Ａ…コイル
２１Ｂ〜２８Ｂ…コイル
３０…ロータ
３１〜３８…永久磁石
１００…モータ
１１２…回転軸
２００…駆動制御部
２１０Ａ、２１０Ｂ…ドライバ部
３００…ＣＰＵ
４００…誘起電圧測定部
４１０…スイッチ
４２０…電圧計
４３０…Ａ／Ｄ変換器
５００…誘起電圧波形テーブル部
５００Ａ、５００Ｂ…誘起電圧波形テーブル部
５１０Ａ、５１０Ｂ…ＰＬＬ部
５２０Ａ…テーブル部
５３０Ａ…カウンタ部
５４０Ａ…除算部
５５０Ａ…分周器
７００…アブソリュートエンコーダ
ＤｒｖＡＨ、ＤｒｖＡＬ…駆動電圧信号
ＨａｌｌＡ…ホール信号
ＰｗｍＲｅｆＡ…参照ＰＷＭ信号
ＦｌａｇＡ…クロック信号
ＣＬＫ…クロック信号
ＣＮＴ…クロック数
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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