(57)【要約】【課題】  ＤＣモータ制御での、ＰＷＭの間隔とモータ電流にリニアリティーを持つ領域広げる。【解決手段】  正転・逆転を繰り返すＰＷＭ制御によりＤＣモータを制御において、モータドライバの無反応時間（全オフ）内で正転・逆転を切替る設定した場合に、反応可能なＰＷＭ周期に間隔を長くすることで、モータ端子間に印加する電圧のリニアリティー領域を拡大させる。  具体的には、ＤＣモータに印加する正転もしくは逆転の間隔が、全オフ間隔より小さい間隔を設定した場合には、１周期のＰＷＭ間隔と正転もしくは逆転の間隔を変倍するＰＷＭ信号を生成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
DCモータに正転方向に回転する電圧を印可すべきことをモータドライバに対して指令する印可期間と前期モータに逆転方向に回転する電圧を印可すべきことを前期モータドライバに対して指令する印可期間からなる基準期間の間隔に対する、正転・逆転方向の印可間隔の１周期期間と正転方向印可期間を示す情報に基づき、正転・逆転の印加期間を繰り返し有するPWM信号を生成し、このPWM信号を前記モータドライバへおくることにより、前記DCモータをPWM方式にて駆動するDCモータ駆動装置において、
前記、正転方向印可間隔が示す情報に応じて、１周期期間と正転方向印可期間の間隔を変化させ、変化後の間隔に基づいて、前記PWM信号を生成することを特徴とするDCモータ駆動装置。
【請求項２】
正転方向印可間隔が設定値を下回った場合、または、上回った場合には、正転・逆転方向の印可間隔の１周期期間と正転方向印可間隔を変化させることを特徴とする請求項１に記載のDCモータ駆動装置。
【請求項３】
逆転方向印可期間の間隔情報に基づき、PWM信号を生成することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のDCモータ駆動装置。
【請求項４】
設定値を可変で変更できることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のDCモータ駆動装置。
【請求項５】
正転または逆転方向印可間隔が設定値を下回った場合、または、上回った場合には、１周期期間と正転または逆転方向印可間隔を２倍の間隔へ変更するPWM生成回路を有したことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のDCモータ駆動装置。
【請求項６】
正転または逆転方向印可間隔が設定値を下回った場合、または、上回った場合には、１周期期間と正転または逆転方向印可間隔を逓倍（2,4,8倍・・・）にて可変可能なPWM生成回路を有したことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のDCモータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はDCモータ駆動のためのDCモータ駆動装置、DCモータ駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、各種製品でDCモータが使用されており、モータの駆動方法も各種提案されている。DCモータ駆動方法の１つとして、PWM(Pulse Width Modulation )方式がある。このPWM方式は、パルス幅を変調することで、DCモータの端子間に印加される入力電力をコントロールするものである。このPWM方式にてDCモータを駆動する際に用いるモータドライバが有する回路の例を図２に示す。図２に示した例では、４個のDMOS  Q1、Q2、Q3、Q4を有するH型ブリッジ回路を構成し、個々のDMOSをオンオフ制御することでDCモータの回転制御を行っている。
【０００３】
図２に示したH型ブリッジ回路では、電源VmとGNDとの間に、Q1、Q3からなる直列回路とQ2、Q4からなる直列回路が接続されており、各DMOSには、それぞれ、MOSに流れる電流方向とは逆方向に寄生ダイオードが構成されている。ここで、DMOS  Q1、Q4をオンし、矢印１側（正転）方向へ電流を流し、DMOS  Q2、Q3をオンし、矢印2（逆転）側へ電流を流す。このように、それぞれのDMOSをオンすることで、正転方向・逆転方向へ電流を流している。
【０００４】
このようなH型ブリッジ回路では、同時にオンしてはいけない、DMOS、例えば、Q1とQ3があるタイミングで同時にオンとなってしまうと、DMOS  Q1、Q3に貫通電流が流れて、モータドライバを破壊してしまう。
【０００５】
そこで、多くのモータドライバでは、貫通電流の防止のために、モータドライバへのPWM制御信号が、DMOSをオンからオフへ切り替わる時に、すべてのDMOSをオフする、全オフ間隔を設けている。
【０００６】
上記の例として、下記特許文献１と特許文献２をあげることが出来る。
【特許文献１】特開２００３−２３７８８号公報
【特許文献２】特開平６−２５３５９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
PWM制御でDCモータをオンする間隔が大きい場合には、DMOSの全オフ間隔がモータドライバ制御に及ぼす影響は小さいが、DCモータをオンする間隔が、全オフ間隔より小さい場合には、モータ制御に及ぼす影響が大きくなってしまう。DCモータのPWM制御方式では、一般的にPWMの間隔とモータ電流にリニアリティーを持った領域を使用するが、全オフ間隔が固定で発生してしまうため、全オフ間隔よりも小さいPWM  Dutyでは、PWMの間隔とモータ電流にリニアリティーを持ったPID制御を行うことが難しい状況である。（PID制御  ：  一般的に使用されるDCモータの駆動制御方式）  特許文献１のようにPWM間隔の基準期間のテーブルに基づいて、間隔を変化させ、全オフ間隔の使用を回避する場合には、ソフト処理の負荷、もしくはPWM生成回路の規模が大きくなってしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明では、DCモータに印加する正転もしくは逆転の間隔が、全オフ間隔より小さい間隔を設定した場合には、１周期のPWM間隔と正転もしくは逆転の間隔を変倍するPWM信号を生成する。
【発明の効果】
【０００９】
DCモータ制御での、Hブリッジ回路のモータドライバを使用したPWM方式において、PWMの間隔とモータ電流にリニアリティーを持つ領域をより広い領域で使用を可能とし、DCモータにより大きな電流を流す領域でのリニアリティー領域を広げることを可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。
【実施例１】
【００１１】
本実施例の具体的なブロック図を図１に示す。
【００１２】
A2-1は、CPUから一定間隔で書き込まれるPWM周期の１周期間隔を設定するレジスタであり、A2-2は、CPUから一定間隔で書き込まれる正転方向回転期間間隔を設定するレジスタであり、更に、A2-3は、使用するモータドライバのDMOSが全オフする期間を設定するレジスタである。
【００１３】
A2-4は、CPUから一定周期間隔で書き込まれたA2-2のレジスタ値情報とA2-3に設定された全オフ間隔との大小を比較する比較回路ブロックである。
【００１４】
A2-5は、PWM信号を生成する１周期のコンペア値を格納するレジスタであり、更にA2-6は、PWM信号を生成する正転方向回転期間のコンペア値を格納するレジスタである。
【００１５】
A2-9はPWM信号の周期を経時するカウンターブロックであり、start/stop/clear信号に基づき、カウンタ動作を開始、停止し、更にはゼロクリアーするカウンタ回路ブロックである。
【００１６】
A2-8は、A2-9のカウンタ値とA2-5,A2-6のPWM周期レジスタ値とを比較し、PWM信号を生成し、更にはA2-8のカウンタをクリアするタイミングを生成するブロックである。
【００１７】
A2-5、A2-6のコンペアレジスタ回路ブロックではA2-4からの比較検知信号により、正転方向回転期間間隔が全オフ間隔内に入っている検知結果の場合には、PWM信号を生成する１周期の間隔と正転方向回転期間間隔をビットシフトした２倍の値に変換し、コンペア値とする。また、正転方向回転期間間隔が全オフ間隔内に入っていない場合には、CPUにより一定周期で書き込まれたレジスタ設定値をコンペア値として使用する。
【００１８】
図３には、本実施例１のPWM波形を示す。
【００１９】
使用するモータドライバの全オフ間隔が、８00nsのものを使用している場合、（１）部は、ソフトにより設定されたPWMの１周期間隔が40us，正転方向回転期間が1usの設定がされた時の波形であり、（２）部は、ソフトにより設定されたPWMの１周期間隔が40us，正転方向回転期間が700nsの設定がされた時の波形である。
【００２０】
上記のようなソフト設定がされた場合、本実施例１では、（２）部では、ｐｗｍの１周期間隔を80us，正転方向回転間隔を1.4usにすることで、ｐｗｍ信号を生成する。
【００２１】
このように、本実施例１では、小さいゲート規模にて、モータドライバの全オフ期間内の正転方向回転間隔が設定された時に、ＰＷＭ周期を２倍にすることで、全オフ期間で出力段が反応できない領域を使用せずに、PWM間隔とモータ電流にリニアリティーを持つ領域にて制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】PWM生成回路ブロック図
【図２】Hブリッジ回路
【図３】ｐｗｍ信号生成タイミング図
【図１】
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【図２】
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【図３】
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