(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
永久磁石を保持し回転軸を中心として回転自在に配置されたロータと、複数の突極を有するステータ鉄心に相ごとの巻線を巻回したステータと、前記巻線に通電するためのモータ駆動回路と、このモータ駆動回路のクロック信号を生成する動作クロック生成部を備えたモータ駆動装置において、
上位システムからＰＷＭ信号が入力され、前記クロック信号は該ＰＷＭ信号よりも周波数精度の低いクロック信号であって、
前記ＰＷＭ信号と前記クロック信号を用いて、ＰＷＭのＨｉｇｈおよびＬｏｗ時間を測定するＰＷＭ信号検出部と、
該ＰＷＭ信号検出部からの信号を用いてＰＷＭデューティー比を検出するＰＷＭデューティー比検出部と、
該ＰＷＭデューティー比検出部からの信号を用いて目標回転速度信号を出力する目標回転速度変換部と、
前記ＰＷＭ信号検出部からの信号を用いてＰＷＭ周期を検出するＰＷＭ周期検出部と、
前記ＰＷＭ周期と前記クロック信号に基づく設計周期として定められた固定値であるＰＷＭ周期との誤差であるＰＷＭ周期誤差を算出しＰＷＭ周期誤差信号を出力するＰＷＭ周期誤差算出部と、
所定誤差と前記ＰＷＭ周期誤差の大小関係を比較し前記所定誤差より前記ＰＷＭ周期誤差の方が小さい場合には小の誤差判定信号（小信号）を出力し大きい場合には大の誤差判定信号（大信号）を出力するＰＷＭ周期誤差判定部と、
前記ロータの永久磁石を検出する位置検出センサと、
この位置検出センサからの信号と前記クロック信号を用いて、前記ロータの回転速度を算出し検出速度信号を出力するセンサ切替り時間検出部と、
前記ＰＷＭ周期誤差判定部からの信号（前記小信号または前記大信号）と前記ＰＷＭ周期誤差算出部からの信号（前記ＰＷＭ周期誤差信号）と前記センサ切替り時間検出部からの信号（前記検出速度信号）とが入力され実回転速度信号を出力する実回転速度算出部と、を備え、
該実回転速度算出部は、
前記ＰＷＭ周期誤差判定部からの信号が前記小信号である場合には前記ＰＷＭ周期誤差信号を用いて前記検出速度信号を補正して前記実回転速度信号を出力し、
前記ＰＷＭ周期誤差判定部から信号が前記大信号である場合には前記ＰＷＭ周期誤差信号を用いた補正をせず前記検出速度信号を前記実回転速度信号として出力し、
該実回転速度信号と前記目標回転速度信号により、速度制御することを特徴とするモータ駆動装置。
【請求項２】
モータ内の温度を計測する温度センサと、この温度センサにより計測される各温度での前記動作クロックの誤差を示す動作クロック温度−最大誤差テーブルを備え、
前記所定誤差は、動作クロック温度−最大誤差テーブルから導出された最大誤差であること特徴とする請求項１記載のモータ駆動装置。
【請求項３】
前記ＰＷＭ周期検出部にノイズ等による周期の急変を防ぐためのフィルタを備え、検出した前記ＰＷＭ周期が、所定の値以下の場合は、前記ＰＷＭ周期誤差算出部は前回のＰＷＭ周期誤差信号を出力する、または、モータ駆動を停止する事を特徴とする請求項１または請求項２記載のモータ駆動装置。
【請求項４】
前記フィルタはローパスフィルタや平均化フィルタである請求項３記載のモータ駆動装置。
【請求項５】
請求項１または請求項２記載のモータ駆動装置を備えた、モータに内蔵または一体化したことを特徴とするブラシレスモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイコンが搭載されているブロアモータにおいて、インペラー（羽根車）の回転速度ズレを補正するようにモータを駆動するモータ駆動装置およびブラシレスモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド自動車や電気自動車は、車自身を走行させるため、大型バッテリを搭載しており、その回路の冷却方法として空冷ブロアを搭載している。回路に流れる電流値等、車の走行状態に従い、その時々に必要な冷却性能（風量）が定められており、それを満足するようブロアを制御する必要がある。また、その冷却性能バラツキは、ブロアに依存しており、とりわけ、インペラー（羽根車）の回転速度バラツキに大きく影響している。
【０００３】
このため、従来、回転速度バラツキが大きく、必要とされる冷却性能を満たせないと想定される場合は、設計段階で、予め大きめの回転速度で動作するように設計するか、または、回転速度を測定するユニット（マイコン）の動作クロックを高精度化し、回転速度バラツキを低減していた。一方で、動作クロックを補正する手段として、シリアル通信により制御ＩＣからクロック誤差を取得する方法があった（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−０６１４７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の方法は、大きめの回転数を実現するため、モータ駆動回路の許容電流量や放熱量を大きくする必要がある。このため、従来の方法では回路も含めブロアユニットとしては、サイズが大きくなってしまう。または、高精度クロックやシリアル通信回路を搭載した場合は、その分がコストアップにつながる、といった課題を有していた。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するためのものであり、ブロアの通電駆動中において、回転速度のバラツキを抑制し、安定した冷却性能を可能としたモータ駆動装置およびブラシレスモータ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】
【０００７】
前記従来の課題を解決するために、本発明のモータ駆動装置は、ブロアを駆動するマイコンを搭載した制御回路を含む駆動装置であって、本マイコンは精度の低いクロック（例えば内蔵ＲＣクロック）を用いて動作している。また、ブロアの上位システム（バッテリーＥＣＵ）は、ＣＡＮ通信機能等を有し、それらを実現するため、常時、高精度クロックで動作している。上位システムからブロアへ、パルス幅変調（以下、適宜、ＰＷＭと呼ぶ）信号のデューティ比を用いて、インペラー（羽根車）を回転させるモータ出力軸の回転速度が与えられる。本マイコンによって、位置検出センサ（例えば、ホールセンサ）から出力される信号レベルＯＮからＯＦＦおよびＯＦＦからＯＮへの切替り時間から、モータ出力軸の回転速度が検出される。また、本マイコンは、上位システムから高精度に入力されるＰＷＭ信号の周期を常時計測すると共に、周期誤差を認識している。この周期誤差を前記算出された回転速度に乗算することにより、真の回転速度として実回転速度を算出し、速度フィードバック制御を実施する。
【０００８】
これにより、ブロアに備えたれた動作クロック（ブロア側に備えられたマイコン内蔵クロックまたは外付けのクロック）の誤差が大きくても、モータ出力軸の真の回転速度を高精度に測定し、速度制御することができるため、ブロア固体毎のバラツキが小さい安定した冷却性能を実現することができる。
【０００９】
また、本発明のモータ駆動方法は、上位システムからのＰＷＭ信号周期を測定する際、ローパスフィルタや平均化フィルタ等のフィルタと周期範囲チェック機能を備えている。
【００１０】
これにより、ＰＷＭ信号へのノイズ印加時、前記周期誤差、ひいては、算出される前記真の回転速度が不安定になる事による、ブロア回転音の増大を抑制できる。
【００１１】
また、本発明のモータ駆動装置は、ブロアに備えられた動作クロックに関する、温度毎の最大誤差変換テーブルを備え、ＰＷＭ信号周期誤差が、その時々の周辺温度から導出された前記動作クロックの最大誤差よりも大きい場合は、ＰＷＭ信号周期誤差を用いた回転速度の補正を実施せず、ブロアに備えられた前記動作クロック（例えば、８ＭＨｚのクロック）のみで実回転速度を算出する。
【００１２】
これにより、上位システムのクロック異常（精度悪化）発生時、精度の大幅な悪化を招く事無く、実回転速度を測定することができ、ブロア回転誤差を抑制することができる。
【００１３】
さらに、本発明のモータ駆動装置は、上述のモータ駆動方法を実行する機能を備え、上位システムから与えられた目標回転速度に基づいて、インペラーを回転駆動させる構成である。
【００１４】
本発明のモータ駆動装置は、ブロアの上位システムに、マイコンを搭載した制御回路を備え、マイコンを動作させる高精度クロック生成部と、必要とされる冷却性能からブロアの目標回転速度を生成する目標回転速度生成部と、目標回転速度に基づきＰＷＭ信号のデューティ比を生成するＰＷＭデューティ比生成部と、高精度クロック信号からＰＷＭ波形を生成するための波形生成部を備える。そして、波形生成部から供給された波形信号によりパルス幅変調したパルス信号を生成するＰＷＭ回路を備える。
【００１５】
さらに、本発明のモータ駆動装置は、ブロアに、マイコンを搭載した制御回路を含むモータ駆動装置であって、本マイコンは動作クロック生成部を備え、この動作クロック生成部からの信号を用いて、上位システムから入力されるＰＷＭ信号のＨｉｇｈおよびＬｏｗ時間を測定するＰＷＭ信号検出部と、ＰＷＭ信号検出部からの信号を用いて、デューティ比と周期を検出するＰＷＭデューティ比検出部とＰＷＭ周期検出部を備える。さらに、ＰＷＭデューティ比検出部からの信号を用いて、目標回転速度信号へ変換する目標回転速度変換部と、前記ＰＷＭ周期検出部からの信号（動作クロック生成部４６を用いてカウントした周期信号、例えば５０５ｋＨｚ）とＰＷＭの設計周期（設計上の所定値の周期、例えば動作クロック生成部４６を用いてカウントした５００ｋＨｚ）を用いて、ＰＷＭ周期誤差（例えば、この場合５ｋＨｚとなる）を算出するＰＷＭ周期誤差算出部を備える。そして、位置検出センサ（例えば、ホールセンサ）から出力される信号レベルＯＮからＯＦＦおよびＯＦＦからＯＮへの切替り時間を検出するセンサ切替り時間検出部と、前記センサ切替り時間検出部と前記周期誤差算出部からの信号を用いて、実回転速度を算出する実回転速度算出部と、前記目標回転速度算出部と実回転速度算出部からの信号を用いて、速度フィードバック制御を行う構成である。
【００１６】
この構成により、ブロアに搭載されたマイコンにおいて、動作クロックの誤差が大きくても、モータ出力軸の回転速度を高精度に検出することができるため、ブロア固体毎のバラツキが小さい安定した冷却性能を実現することができる。
【００１７】
また、本発明のモータ駆動装置は、上位システムから入力されるＰＷＭ信号の周期を検出する前記ＰＷＭ周期検出部にローパスフィルタや平均化フィルタ等のフィルタと周期範囲判定部を備えている。
【００１８】
これにより、ＰＷＭ信号へのノイズ印加時、前記周期誤差、ひいては、算出される実回転速度が不安定になる事による、ブロア回転音の増大を抑制できる。
【００１９】
また、本発明のモータ駆動装置は、ブロアに備えられた動作クロック生成部に関する、温度毎の最大誤差テーブルを備え、ＰＷＭ周期誤差が、その時々の周辺温度から導出された前記動作クロック生成部の最大誤差よりも大きい場合、前記ＰＷＭ周期誤差を用いた回転速度の補正を実施せず、ブロアに備えられた前記動作クロック生成部からの信号のみで実回転速度を算出する。
【００２０】
これにより、上位システムのクロック異常（精度悪化）発生時、モータ駆動装置は、精度の大幅な悪化を招く事無く、実回転速度を測定することができ、ブロア回転誤差を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のモータ駆動装置によれば、ブロアに備えられた制御回路において、上位システムからのＰＷＭ信号に常時基づいて、モータ軸の回転速度を検出して補正し実回転速度を算出する。
このため、ブロアに備えられた動作クロックの固体バラツキ（周期ズレ）が大きい時だけ
でなく、モータコイルや回路の発熱時においても、動作クロックの温度特性（周期ズレ）による、実回転速度のズレを抑制し、安定した冷却性能を可能としたモータ駆動装置およびブラシレスモータを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態１におけるブラシレスモータの構造を示す図
【図２】本発明の実施の形態１におけるモータ駆動装置のブロック図
【図３】ブロアに備えられた動作クロックの温度と最大誤差との特性例を示す図
【図４】本発明の実施の形態１におけるモータ駆動装置の手順の一例を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態におけるモータ駆動装置およびブロアに備えられたブラシレスモータについて図面を参照しながら説明する。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における、ブロアに備えられたブラシレスモータ１０の構造を示す図である。本実施の形態では、ロータがステータの内周側に回転自在に配置されたインナロータ型のブラシレスモータの例を挙げて説明する。本実施の形態のブラシレスモータは、複数相の巻線を有しており、各相がパルス幅変調（以下、適宜、ＰＷＭと呼ぶ）された信号で駆動されて回転する。
【００２５】
図１に示すように、ブラシレスモータ１０は、ステータ１１、ロータ１２、回路基板１３およびモータケース１４を備えている。モータケース１４は密封された円筒形状の金属で形成されており、ブラシレスモータ１０は、このようなモータケース１４内にステータ１１、ロータ１２および回路基板１３を収納した構成である。モータケース１４は、ケース本体１４ａとケース蓋１４ｂとで構成され、ケース本体１４ａにケース蓋１４ｂを装着することで略密封されたモータケース１４となる。
【００２６】
図１において、ステータ１１は、ステータ鉄心１５に相ごとの巻線１６を巻回して構成される。本実施の形態では、互いに１２０度位相が異なるＵ相、Ｖ相、Ｗ相とする３つの相に区分した巻線１６をステータ鉄心１５に巻回した一例を挙げて説明する。ステータ鉄心１５は、内周側に突出した複数の突極を有している。また、ステータ鉄心１５の外周側は概略円筒形状であり、その外周がケース本体１４ａに固定されている。
【００２７】
ステータ１１の内側には、空隙を介してロータ１２が挿入されている。ロータ１２は、ロータフレーム１７の外周に円筒形状の永久磁石１８を保持し、軸受１９で支持された回転軸２０を中心に回転自在に配置される。すなわち、ステータ鉄心１５の突極の先端面と永久磁石１８の外周面とが対向するように配置されている。
【００２８】
さらに、このブラシレスモータ１０には、各種の回路部品３１を実装した回路基板１３がモータケース１４の内部に内蔵されている。これら回路部品３１によって、モータを制御や駆動するためのモータ駆動装置が構成される。また、回路基板１３には、ロータ１２の回転位置を検出するために、ホール素子などによる位置検出センサ３８も実装されている。ステータ鉄心１５には支持部材２１が装着されており、回路基板１３は、この支持部材２１を介してモータケース１４内に固定される。そして、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相それぞれの巻線１６の端部が引出線１６ａとしてステータ１１から引き出されており、回路基板１３にそれぞれの引出線１６ａが接続されている。
【００２９】
このような構成とするため、まず、ステータ１１をケース本体１４ａの内部に挿入して
ケース本体１４ａの内面に固定し、次にロータ１２、回路基板１３をケース本体１４ａの内部に収納した後、ケース蓋１４ｂをケース本体１４ａに固着する。このような手順で、位置検出センサやモータ駆動装置を内蔵したブラシレスモータ１０が形成される。なお、ブラシレスモータ１０がモータ駆動装置を一体化した構成であってもよい。特に、モータケース１４を金属製とすることによりシールド効果があるため、回路基板１３やステータ１１などから外部に放射される電磁ノイズを抑制できる。また、ステータ鉄心１５をケース本体１４ａに直接固定した構成であるため、ステータ１１で生じた熱を金属製のモータケース１４を介して外部に放熱できる。
【００３０】
以上のように構成されたブラシレスモータ１０に対して、外部から電源電圧や制御信号を供給することにより、回路基板１３のモータ駆動装置によって巻線１６に駆動電流が流れ、ステータ鉄心１５から磁界が発生する。そして、ステータ鉄心１５からの磁界と永久磁石１８からの磁界とにより、それら磁界の極性に応じて吸引力および反発力が生じ、これらの力によって回転軸２０を中心にロータ１２が回転する。
【００３１】
なお、本実施例では、以上のようなインナーロータ型ブラシレスモータを用いて説明しているが、アウターモータ型についても適用でき、さらにブラシ付モータなどロータ回転型モータ全般でも適用できるものである。
【００３２】
次に、回路基板１３上に実装された位置検出センサ３８や回路部品３１により構成された本実施の形態のモータ駆動装置について説明する。
【００３３】
図２は、本実施の形態におけるブラシレスモータ１０のモータ駆動装置４０のブロック図である。モータ駆動装置４０は、３つの相にそれぞれ対応する位置検出センサ３８とともに、回転速度制御部４１、駆動波形生成部４２、ＰＷＭ回路４３、インバータ４４、通電タイミング生成部４５、動作クロック生成部４６、ＰＷＭ信号検出部４７、ＰＷＭ周期検出部４８、ＰＷＭデューティ比検出部４９、ＰＷＭ周期誤差算出部５０、動作クロック温度−最大誤差テーブル５１、ＰＷＭ周期誤差判定部５２、実回転速度算出部５３、センサ切替り時間検出部５４、および目標回転速度変換部５５を備える。また、モータ駆動装置４０には、例えば外部の上位システムなどから、目標回転速度として、例えば１分間あたりの回転速度（ｒｐｍ）を目標とする指令信号Ｒｒが通知される。ＰＷＭ信号検出部４７およびセンサ切替り時間検出部５４は、動作クロック生成部からの信号Ｃｋに基づき、ＰＷＭ信号の検出およびセンサ切替り時間の検出を行う。本実施の形態では、上位システムからＰＷＭ信号のデューティ比で目標回転速度を与えると共に、その検出したＰＷＭ信号周期誤差Ｅｐｗｍとロータ１２の回転位置を検出する位置検出センサの出力信号Ｄｅｔに基づいて実回転速度信号Ｒｖを生成する一例を挙げている。
【００３４】
具体的には、上位システムから指令伝達手段として、ＰＷＭ信号が入力され、デューティ比で目標回転速度が与えられる。ただし、ＰＷＭ信号の周期は、予め定められた固定値である。ＰＷＭ信号検出部４７では、入力されたＰＷＭ波形の信号レベルＨｉｇｈおよびＬｏｗの時間はブロアに備わっている動作クロック生成部４６を用いてカウントされる。ＰＷＭ周期検出部４８では、ＰＷＭ信号検出部からのＨｉｇｈおよびＬｏｗ時間からＰＷＭ周期を算出し、その後、ノイズ等による周期の急変を防ぐためフィルタを通し、ＰＷＭ周期Ｈｆを出力する。周期範囲判定部では前記ＰＷＭ周期Ｈｆがノイズレベルかどうか判定し、その判定結果をＯＫ／ＮＧ信号ＪｚとしてＰＷＭ周期誤差算出部５０へ出力する。そして、ＰＷＭ周期誤差算出部５０では、予め定められた周期に対して、検出したＰＷＭ信号の周期誤差（ＰＷＭ周期誤差信号）Ｅｐｗｍを算出する。ただし、前記周期範囲判定部からのＪｚ信号がＮＧの場合は、前回のＰＷＭ周期誤差信号Ｅｐｗｍを出力する。
【００３５】
図３は、ブロアに備えられた動作クロックの温度と最大誤差の関係を示し、図２の動作
クロック温度−最大誤差テーブル５１の一例である。前記動作クロック温度−最大誤差テーブル５１では、温度センサから周辺温度を取得し、その温度における、モータに備えられた動作クロックの最大誤差を導出する。ＰＷＭ周期誤差判定部５２では、動作クロックの最大誤差Ｅｍａｘと検出したＰＷＭ信号の周期誤差Ｅｐｗｍの大小を比較し、誤差判定信号Ｊｅを出力する。そして、センサ切替り時間検出部５４は、位置検出センサ３８からの位置検出センサ信号Ｄｅｔによる位置情報を、前記ＰＷＭ周期の場合と同様に動作クロック生成部４６を用いてカウントされる。そして、例えば微分演算などを行い、ロータ１２の回転速度を算出し、検出速度信号Ｒｏを出力する。
【００３６】
さらに、ＰＷＭ周期誤差判定部からの誤差判定信号ＪｅおよびＰＷＭ周期誤差算出部５０からのＰＷＭ周期誤差信号Ｅｐｗｍを用いて、乗算演算などを行い、検出速度信号Ｒｏ（回転速度）の補正を行い実回転速度信号Ｒｖ（実回転速度）として出力する。ただし、ＰＷＭ周期誤差判定部５２において、ＰＷＭ周期誤差信号Ｅｐｗｍの方が大きいと判定した場合は、ＰＷＭ周期誤差信号Ｅｐｗｍを用いた補正処理を実施せず、センサ切替り時間検出部５４から出力される検出速度信号Ｒｏを実回転速度信号Ｒｖとして出力する。
【００３７】
回転速度制御部４１は、目標回転速度を示す指令信号Ｔｖと、実回転速度算出部５３が算出した実回転速度を示す実速度信号Ｒｖとの偏差から、目標回転速度に従った実速度で回転するように、偏差に応じたトルク量を示す回転制御信号Ｄｄを生成し、駆動波形生成部４２に供給する。駆動波形生成部４２は、巻線１６を駆動するための波形信号Ｗｄを相ごとに生成し、生成した波形信号ＷｄをＰＷＭ回路４３に供給する。巻線１６を正弦波駆動する場合には波形信号Ｗｄは正弦波信号であり、巻線１６を矩形波駆動する場合には波形信号Ｗｄは矩形波信号である。また、波形信号Ｗｄの振幅は、回転制御信号Ｄｄに応じて決定される。そして、波形信号ＷｄをＰＷＭ回路４３に供給するタイミングは、通電タイミング生成部４５からの通電位相信号Ｄｐに応じて決定される。基準とするタイミングに対して、通電位相信号Ｄｐに応じたタイミングが進み方向の位相のときにはいわゆる進角であり、遅れ方向の位相のときには遅角である。
【００３８】
ＰＷＭ回路４３（ＰＷＭとは、Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）は、駆動波形生成部４２から相ごとに供給された波形信号Ｗｄを変調信号として、それぞれにパルス幅変調（ＰＷＭ）を行う。ＰＷＭ回路４３は、このように波形信号Ｗｄでパルス幅変調したパルス列の信号である駆動パルス信号Ｐｄを、インバータ４４に供給する。インバータ４４は、駆動パルス信号Ｐｄに基づいて、相ごとに巻線１６への通電を行い、巻線１６を駆動する。インバータ４４は、電源の正極側に接続されたスイッチ素子と負極側に接続されたスイッチ素子とを、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相それぞれに備えている。
【００３９】
また、正極側と負極側との両スイッチ素子の反電源側は互いに接続されており、この接続部がインバータ４４から巻線１６を駆動する駆動出力端部となる。Ｕ相の駆動出力端部Ｕｏは巻線１６Ｕに、Ｖ相の駆動出力端部Ｖｏは巻線１６Ｖに、そして、Ｗ相の駆動出力端部Ｗｏは巻線１６Ｗに、それぞれ引出線１６ａを介して接続される。そして、それぞれの相において、駆動パルス信号Ｐｄによりスイッチ素子がオンオフされると、電源からオンのスイッチ素子を介し、駆動出力端部から巻線１６に駆動電流が流れる。ここで、駆動パルス信号Ｐｄは波形信号Ｗｄをパルス幅変調した信号であるため、各スイッチ素子がこのようにオンオフされることにより、波形信号Ｗｄに応じた駆動電流でそれぞれの巻線１６が通電される。
【００４０】
次に、通電位相信号Ｄｐを生成するための構成について説明する。まず、回路基板１３上に実装された位置検出センサ３８は、回転するロータ１２の永久磁石１８の磁極変化を検出し、位置検出センサ信号Ｄｅｔとして出力する。位置検出センサ信号Ｄｅｔは、通電タイミング生成部４５およびセンサ切替り時間検出部５４に供給される。
【００４１】
通電タイミング生成部４５は、位置検出センサ信号Ｄｅｔのタイミングを基準タイミングとして、ブラシレスモータ１０の巻線１６に流れる駆動電流の位相遅れ（巻線のインダクタンスの影響などによる基準タイミングに対する位相遅れ）を調整するため、基準タイミングから所定の進角量だけ位相をずらした通電タイミングを生成する。そして、通電タイミング生成部４５は、基準タイミングから所定の進角量だけ進角したタイミングを示す通電位相信号Ｄｐを生成する。このような通電位相信号Ｄｐが、駆動波形生成部４２に供給される。これにより、駆動波形生成部４２は、位置検出センサ信号Ｄｅｔに基づく基準タイミングから通電位相信号Ｄｐだけ進角したタイミングで、波形信号Ｗｄを出力する。すなわち、モータ駆動装置４０は、回転制御信号Ｄｄに応じた振幅かつ進角量に応じた位相の波形信号Ｗｄで巻線１６を通電駆動するように動作する。
【００４２】
以上のような構成により、指令信号Ｒｒに従ってロータ１２の回転速度を制御するフィードバック制御ループが形成される。すなわち、本実施の形態では、指令回転速度に追従してロータ１２が回転するようにフィードバック制御して、ロータ１２を回転させている。
【００４３】
図４は、本実施の形態におけるモータ駆動装置の手順の一例を示すフローチャートである。本フローチャートの処理ルーチンは、ＰＷＭ周期の異常によりモータ駆動停止にならない限り、実行周期（例えば１０ｕｓｅｃ）毎に繰返し実行される。
【００４４】
図４のフローチャートは、図２に示す各ブロックにおいて、ＰＷＭ信号検出部４７はＳ２００、周期算出とフィルタはＳ２０１、周期範囲判定部はＳ２０２、ＰＷＭ周期誤差算出部５０はＳ２０３とＳ２０８にそれぞれ対応している。
【００４５】
図４において、本モータ駆動装置の処理を開始すると、まず、上位システムから指令信号として入力されるＰＷＭ信号の検出を開始する（ステップＳ２００）。ＰＷＭ信号が検出されると、周期を測定する（ステップ２０１）。
【００４６】
次に、検出されたＰＷＭ信号のノイズ判定をするため、周期が所定の値以下かを確認する（ステップ２０２）。周期が所定の値以下の場合、ノイズと判定し、ステップＳ２０３へ進む。周期が所定の値以上の場合、ノイズでないと判定し、ステップＳ２０４へ進む。ステップ２０３では、周期ＮＧ期間を測定する。
【００４７】
次に、連続してノイズが入力され、ＮＧ期間が所定の値以上に達しているか判定する（ステップ２０５）。ＮＧ期間が所定の値以上の場合、モータの駆動を停止する（ステップ２０６）。ＮＧ期間が所定の値以下の場合、ステップ２０７へ進み、モータ駆動処理の終了判定を行う。ステップ２０４では、モータが停止状態の場合、回転動作を開始する。次に、上位システムから入力されるＰＷＭ信号の設計周期と、検出したＰＷＭ信号の周期からＰＷＭ信号の周期誤差Ｅｐｗｍを算出する（ステップ２０８）。次に、ブロアの温度センサから取得した値を用いて、動作クロックの温度−最大誤差テーブルを参照し、動作クロックの最大誤差を算出する（ステップ２０９）。
【００４８】
次に位置検出センサを用いて、モータ出力軸の回転速度を算出する（ステップ２１０）。また、ステップＳ２０４、Ｓ２０８、Ｓ２０９の順序は、前後しても良く、いずれでも構わない。検出したＰＷＭ信号の周期誤差Ｅｐｗｍと動作クロックの最大誤差Ｅｍａｘを算出後、大小関係を比較する（ステップ２１１）。検出したＰＷＭ信号の周期誤差Ｅｐｗｍの方が、動作クロックの最大誤差Ｅｍａｘよりも小さい場合、周期誤差Ｅｐｗｍを用いて回転速度を補正する（ステップ２１２）。
【００４９】
一方、検出したＰＷＭ信号の周期誤差Ｅｐｗｍの方が、動作クロックの最大誤差Ｅｍａｘよりも大きい場合、ＰＷＭ信号を生成出力した上位システムのクロック異常と判断し、周期誤差Ｅｐｗｍによる回転速度の補正を実施せず、終了判定ステップＳ２０７へ進む。そして、上位システムなどから処理の終了を指令されない場合は、ステップＳ２００からステップＳ２１２までの処理を繰り返し、終了が指令されると本モータ駆動装置の処理を終了する（ステップＳ２０７）。
【００５０】
また、図４に示す処理において、回転速度をＰＷＭ周期誤差信号Ｅｐｗｍで補正する際、Ｅｐｍｗの値を１から徐々に増加または減少させていく手法でもよく、ノイズ等による一時的なＰＷＭ周期の変動や、その変動による回転速度の変動、ひいては騒音などを抑制することができる。
【００５１】
以上、本発明のモータ駆動装置は、モータに供給される指令信号をＰＷＭ信号とし、ＰＷＭ信号のデューティ比を目標回転速度として与えられる。ＰＷＭ信号の周期を常時測定し、その時々の周期誤差を用いて、位置検出センサから算出した回転速度を補正し実回転速度とし、回転制御を行う構成である。また、本発明のモータ駆動装置は、与えられたＰＷＭ信号の周期が所定の値以下となり、ＰＷＭ周期検出部の周期誤差判定部が「ノイズ」と判定すると、前回検出したＰＷＭ周期の誤差（ＰＷＭ周期誤差）を用いて、回転制御を行う構成である。また、本発明のモータ駆動装置は、モータに備えられた動作クロックの温度と最大誤差のテーブルを持ち、ＰＷＭ周期誤差判定部が、ＰＷＭ信号の周期誤差大と判定すると、位置検出センサから算出した回転速度を補正せず、そのまま回転制御を行う構成である。さらに、本発明のブラシレスモータは、上述のモータ駆動装置を内蔵または一体化した構成である。
【００５２】
したがって、本発明によれば、ブロアに備えられたブラシレスモータの回転速度ズレを抑制できるため、バラツキが小さく安定した回転速度、冷却性能を可能としたモータ駆動装置およびブラシレスモータを提供できる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明のモータ駆動装置およびブラシレスモータは、通電駆動中において、発熱等による動作クロックの精度悪化時も、回転速度ズレを抑制し、安定した回転速度を可能にできるため、電気機器に使用されるモータに有用であり、特に、温度変動が激しい車載用として利用することが好適である。
【符号の説明】
【００５４】
１０    ブラシレスモータ
１１    ステータ
１２    ロータ
１３    回路基板
１４    モータケース
１４ａ    ケース本体
１４ｂ    ケース蓋
１５    ステータ鉄心
１６、１６Ｕ、１６Ｖ、１６Ｗ    巻線
１６ａ  引出線
１７    ロータフレーム
１８    永久磁石
１９    軸受
２０    回転軸
２１    支持部材
３１    回路部品
３８    位置検出センサ
４０    モータ駆動装置
４１    回転速度制御部
４２    駆動波形生成部
４３    ＰＷＭ回路
４４    インバータ
４５    通電タイミング生成部
４６    動作クロック生成部
４７    ＰＷＭ信号検出部
４８    ＰＷＭ周期検出部
４９    ＰＷＭデューティ比検出部
５０    ＰＷＭ周期誤差算出部
５１    動作クロック温度−最大誤差テーブル
５２    ＰＷＭ周期誤差判定部
５３    実回転速度算出部
５４    センサ切替り時間検出部
５５    目標回転速度変換部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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