(57)【要約】【課題】本発明は、モータ駆動制御装置、モータ駆動制御方法及びそれを用いたモータに関する。【解決手段】本発明の一具現例によるモータ駆動制御装置は、インバータ部と、逆起電力検出部と、駆動電流変更部と、制御部と、を含む。上記インバータ部は、駆動制御信号に応じてモータ装置に駆動電流を印加する。上記逆起電力検出部は、上記モータ装置の駆動によって発生する逆起電力を検出する。上記駆動電流変更部は、上記逆起電力のレベルを反映して抵抗値を決定し、上記駆動電流に上記抵抗値を反映する。上記制御部は、上記抵抗値が反映された駆動電流及び上記逆起電力を用いて上記駆動制御信号を変更するように制御する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動制御信号に応じてモータ装置に駆動電流を印加するインバータ部と、
前記モータ装置の駆動によって発生する逆起電力を検出する逆起電力検出部と、
前記逆起電力のレベルを反映して抵抗値を決定し、前記駆動電流に前記抵抗値を反映する駆動電流変更部と、
前記抵抗値が反映された駆動電流及び前記逆起電力を用いて前記駆動制御信号を変更するように制御する制御部と、を含む、モータ駆動制御装置。
【請求項２】
前記駆動電流変更部は、直列連結された複数の抵抗を含み、前記複数の抵抗のうち少なくとも一部を開閉して前記駆動電流に前記抵抗値を反映する、請求項１に記載のモータ駆動制御装置。
【請求項３】
前記駆動電流変更部は、逆起電力のレベル範囲に応じて予め決定された複数の異なる抵抗値に対応する情報を予め格納し、これを用いて前記逆起電力検出部から入力された前記逆起電力のレベル範囲に該当する抵抗値を決定する、請求項２に記載のモータ駆動制御装置。
【請求項４】
前記駆動電流変更部は、前記逆起電力検出部から前記逆起電力の入力を受け、前記逆起電力のレベルに反比例するように前記抵抗値を決定する変更制御器を含む、請求項２または３に記載のモータ駆動制御装置。
【請求項５】
前記変更制御器の制御信号に応じて直列連結された前記複数の抵抗のうち少なくとも一部をスイッチングして前記抵抗値を有するように動作する可変抵抗器をさらに含む、請求項４に記載のモータ駆動制御装置。
【請求項６】
直列連結された前記複数の抵抗は、直列連結された前記複数の抵抗それぞれに並列に連結された複数のスイッチを含むラダー構造に構成される、請求項２から５の何れか１項に記載のモータ駆動制御装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記抵抗値が反映された駆動電流によって前記インバータ部に提供される駆動信号のデューティを調節する、請求項１から６の何れか１項に記載のモータ駆動制御装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記逆起電力のゼロクロス（Ｚｅｒｏ‐Ｃｒｏｓｓｉｎｇ）時点で相転換を行うように駆動信号生成部を制御する、請求項１から７の何れか１項に記載のモータ駆動制御装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記逆起電力を用いて前記モータ装置の相転換時点を決定し、これを用いて前記駆動制御信号を生成するように制御する、請求項１から８の何れか１項に記載のモータ駆動制御装置。
【請求項１０】
複数のコイルを含むモータ装置と、
前記複数のコイルに提供される電流を制御して前記モータ装置の駆動を制御するモータ駆動制御装置と、を含み、
前記モータ駆動制御装置は、
駆動制御信号に応じてモータ装置に駆動電流を印加するインバータ部と、
前記モータ装置の駆動によって発生する逆起電力を検出する逆起電力検出部と、
前記逆起電力のレベルを反映して抵抗値を決定し、前記駆動電流に前記抵抗値を反映する駆動電流変更部と、
前記抵抗値が反映された駆動電流及び前記逆起電力を用いて前記駆動制御信号を変更するように制御する制御部と、を含む、モータ。
【請求項１１】
モータ装置の駆動を制御するモータ駆動制御装置で行われるモータ駆動制御方法であって、
前記モータ装置の初期駆動によって発生する逆起電力を検出する段階と、
前記逆起電力のレベルを予め設定された値と比較し、前記逆起電力が予め設定された値以下である場合には前記逆起電力のレベルに反比例する抵抗値を決定する段階と、
前記抵抗値を前記モータ装置の駆動電流に反映し、初期駆動時の前記駆動電流の増加を制限する段階と、を含む、モータ駆動制御方法。
【請求項１２】
前記抵抗値を決定する段階は、逆起電力のレベル範囲に応じて予め設定された前記抵抗値に対する情報を格納する段階を含む、請求項１１に記載のモータ駆動制御方法。
【請求項１３】
前記モータ駆動制御装置は、直列連結された複数の抵抗それぞれに、並列に連結された複数のスイッチを含むラダー構造の可変抵抗を含む、請求項１１または１２に記載のモータ駆動制御方法。
【請求項１４】
前記抵抗値を決定する段階は、前記抵抗値に相当するように直列連結された前記複数の抵抗のうち少なくとも一部をスイッチングするための抵抗制御信号を生成する段階を含む、請求項１３に記載のモータ駆動制御方法。
【請求項１５】
前記駆動電流の増加を制限する段階は、前記抵抗制御信号に応じて前記ラダー構造の可変抵抗のうち少なくとも一部をスイッチング動作させ、前記駆動電流に前記抵抗値を反映する段階を含む、請求項１４に記載のモータ駆動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、逆起電力の範囲に応じて駆動電流に可変的な抵抗成分を反映することにより、初期駆動時の過度な駆動電流を補償することができるモータ駆動制御装置、モータ駆動制御方法及びそれを用いたモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
モータ技術の発展に伴い、幅広い技術分野で様々な大きさのモータが用いられている。
【０００３】
通常、モータは、永久磁石と、印加電流によって極性を変えるコイルを用いて回転子（Ｒｏｔｏｒ）を回転させることで駆動する。最初のモータ形態としては回転子にコイルを備えたブラシタイプのモータが存在したが、モータの駆動によってブラシが摩耗したりスパークが発生するなどの問題点があった。
【０００４】
そのため、近年では様々な形態のブラシレスモータが汎用的に使用されている。ブラシレスモータは、ブラシ、整流子などの機械的な接触部を除去し、その代わりに電子的な整流装置を用いて駆動する直流モータであり、永久磁石からなる回転子（ｒｏｔｏｒ）と、３相又は４相のコイルを備えて各コイルの相電圧によって回転する回転子を含んでなることができる。
【０００５】
このようなブラシレスモータを効率的に駆動するためには、回転子の各相（コイル）の転流（ｃｏｍｍｕｔａｔｉｏｎ）が適切な時点で行われなければならず、適切な転流のためには回転子の位置を認識する必要がある。
【０００６】
このためにホールセンサ又はリゾルバなどの素子を用いて回転子の位置を検出する方式が用いられたが、この場合、駆動回路が複雑になるという限界がある。
【０００７】
これを補完するために、センサに代えて逆起電力（ＢＥＭＦ、Ｂａｃｋ‐Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｏｔｉｖｅ  Ｆｏｒｃｅ）を用いて相の位置を把握し、ブラシレスモータを駆動する技術が広く用いられている。
【０００８】
しかし、このような逆起電力を利用する方式は、モータの初期駆動時に電流に対するという問題が存在するという限界がある。即ち、モータの初期駆動時には、モータの回転が十分でなく逆起電力が十分に発生しないため、駆動電流が過度に発生するという問題点がある。
【０００９】
また、このように過度に発生した駆動電流をそのまま用いてモータを制御することにより、駆動制御の誤作動などが発生するという限界が存在する。
【００１０】
下記の先行技術文献は、このようなモータに関するものであり、上述した初期駆動による過電流から生じる問題点を解消する技術については開示していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】韓国公開特許公報第２０１０‐００７０２２２号
【特許文献２】米国公開特許公報第２００６‐００６６９８０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解決することであり、逆起電力の範囲に応じて駆動電流に可変的な抵抗成分を反映することにより、初期駆動時の過度な駆動電流を補償することができるモータ駆動制御装置、モータ駆動制御方法及びそれを用いた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】
【００１３】
本発明の第１の技術的な側面はモータ駆動制御装置を提案する。上記モータ駆動制御装置は、インバータ部と、逆起電力検出部と、駆動電流変更部と、制御部と、を含む。上記インバータ部は、駆動制御信号に応じてモータ装置に駆動電流を印加する。上記逆起電力検出部は、上記モータ装置の駆動によって発生する逆起電力を検出する。上記駆動電流変更部は、上記逆起電力のレベルを反映して抵抗値を決定し、上記駆動電流に上記抵抗値を反映する。上記制御部は、上記抵抗値が反映された駆動電流及び上記逆起電力を用いて上記駆動制御信号を変更するように制御する。
【００１４】
一実施例において、上記駆動電流変更部は、複数の直列連結された抵抗を含み、上記モータ装置の初期駆動時に上記複数の抵抗のうち少なくとも一部を開閉して上記駆動電流に上記抵抗値を反映することができる。
【００１５】
一実施例において、上記駆動電流変更部は、上記逆起電力検出部から上記逆起電力の入力を受け、上記逆起電力のレベルに反比例するように上記抵抗値を決定する変更制御器を含むことができる。
【００１６】
一実施例において、上記駆動電流変更部は、逆起電力のレベル範囲に応じて予め決定された複数の差をつけた上記抵抗値に対する情報を予め格納し、これを用いて上記逆起電力検出部から入力された上記逆起電力のレベル範囲に該当する抵抗値を決定することができる。
【００１７】
一実施例において、上記駆動電流変更部は、上記複数の直列連結された抵抗を含み、上記変更制御器の制御信号に応じて上記複数の直列連結された抵抗のうち少なくとも一部をスイッチングして上記抵抗値を有するように動作する可変抵抗器をさらに含むことができる。
【００１８】
一実施例において、上記複数の直列連結された抵抗は、上記複数の直列連結された抵抗それぞれに並列に連結された複数のスイッチを含むラダー構造に構成されることができる。
【００１９】
一実施例において、上記制御部は、上記抵抗値が反映された駆動電流によって上記インバータ部に提供される駆動信号のデューティを調節することができる。
【００２０】
一実施例において、上記制御部は、上記抵抗値が反映された駆動電流によって上記インバータ部に提供される駆動信号のデューティを調節することができる。
【００２１】
一実施例において、上記制御部は、上記逆起電力を用いて上記モータ装置の相転換時点を決定し、これを用いて上記駆動制御信号を生成するように制御することができる。
【００２２】
本発明の第２の技術的な側面はモータを提案する。上記モータは、モータ装置と、モータ駆動制御装置と、を含む。上記モータ装置は、複数のコイルを含む。上記モータ駆動制御装置は、上記複数のコイルに提供される電流を制御して上記モータ装置の駆動を制御することができる。ここで、上記モータ駆動制御装置は、インバータ部と、逆起電力検出部と、駆動電流変更部と、制御部と、を含む。上記インバータ部は、駆動制御信号に応じてモータ装置に駆動電流を印加する。上記逆起電力検出部は、上記モータ装置の駆動によって発生する逆起電力を検出する。上記駆動電流変更部は、上記逆起電力のレベルを反映して抵抗値を決定し、上記駆動電流に上記抵抗値を反映する。上記制御部は、上記抵抗値が反映された駆動電流及び上記逆起電力を用いて上記駆動制御信号を変更するように制御する。
【００２３】
本発明の第３の技術的な側面はモータ駆動制御方法を提案する。上記モータ駆動制御方法は、モータ装置の駆動を制御するモータ駆動制御装置で行われる。上記モータ駆動制御方法は、上記モータ装置の初期駆動によって発生する逆起電力を検出する段階と、上記逆起電力のレベルを予め設定された値と比較し、上記逆起電力が予め設定された値以下である場合には上記逆起電力のレベルに反比例する抵抗値を決定する段階と、上記抵抗値を上記モータ装置の駆動電流に反映し、初期駆動時の上記駆動電流の増加を制限する段階と、を含む。
【００２４】
一実施例において、上記抵抗値を決定する段階は、逆起電力のレベル範囲に応じて予め設定された上記抵抗値に対する情報を格納する段階を含むことができる。
【００２５】
一実施例において、上記モータ駆動制御装置は、上記複数の直列連結された抵抗それぞれに、並列に連結された複数のスイッチを含むラダー構造の可変抵抗を含むことができる。
【００２６】
一実施例において、上記抵抗値を決定する段階は、上記抵抗値に相当するように上記複数の直列連結された抵抗のうち少なくとも一部をスイッチングするための抵抗制御信号を生成する段階を含むことができる。
【００２７】
一実施例において、上記駆動電流の増加を制限する段階は、上記抵抗制御信号に応じて上記ラダー構造の可変抵抗のうち少なくとも一部をスイッチング動作させ、上記駆動電流に上記抵抗値を反映する段階を含むことができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の一実施形態によると、逆起電力の範囲に応じて駆動電流に可変的な抵抗成分を反映することにより、初期駆動時の過度な駆動電流を補償することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】モータ駆動制御装置の一例を説明するための構成図である。
【図２】本発明によるモータ駆動制御装置の一実施例を説明するための構成図である。
【図３】図２の駆動電流変更部の一実施例を説明するための部分構成図である。
【図４】駆動電流変更部を含むモータ駆動制御装置１００の一実施例を図示する部分回路図である。
【図５】本発明によるモータ駆動制御方法の一実施例を説明するためのフローチャートである。
【図６】本発明による駆動電流の変化を図示する参考グラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。
【００３１】
但し、本発明の実施形態は様々な他の形態に変形することができ、本発明の範囲は以下で説明する実施形態に限定されるものではない。また、本発明の実施形態は当技術分野において平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。
【００３２】
本発明で参照する図面において実質的に同一の構成と機能を有する構成要素には同一の符号が用いられ、図面における要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために誇張されることができる。
【００３３】
以下、説明の便宜上、ブラシレスモータに基づき本発明を説明する。しかし、これは説明の便宜のためであり、本発明の権利範囲が必ずしもブラシレスモータに限定されないことは明らかである。
【００３４】
また、以下では、モータそのものはモータ装置２００と称し、モータ装置２００を駆動するためのモータ駆動制御装置１００とモータ装置２００をまとめてモータと称して説明する。
【００３５】
図１はモータ駆動制御装置の一例を説明するための構成図である。
【００３６】
図１を参照すると、モータ駆動制御装置１００は、電源供給部１１０と、駆動信号生成部１２０と、インバータ部１３０と、逆起電力検出部１４０と、制御部１５０と、を含むことができる。
【００３７】
電源供給部１１０は、モータ駆動制御装置１００の各構成要素に電源を供給することができる。例えば、電源供給部１１０は、商用電源の交流電圧を直流電圧に変換して各構成要素に供給することができる。
【００３８】
駆動信号生成部１２０は、インバータ部１３０に駆動信号を提供することができる。一実施例において、駆動信号はパルス幅変調信号（ＰＷＭ、Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）であることができる。
【００３９】
インバータ部１３０は、モータ装置２００の動作を制御することができる。例えば、インバータ部１３０は、駆動信号に応じて直流電圧を複数相（例えば、３相乃至４相）の電圧に変換してモータ装置２００のコイル（不図示）にそれぞれ印加することができる。
【００４０】
逆起電力検出部１４０は、モータ装置２００の逆起電力を検出することができる。モータ装置２００が回転する場合、モータ装置２００の回転子に備えられたコイルに逆起電力が発生する。より詳細に説明すると、複数のコイルのうち相電圧が印加されていないコイルに逆起電力が発生し、逆起電力検出部１４０が、このようにモータ装置２００の各コイルに発生する逆起電力を検出して制御部１５０に提供することができる。
【００４１】
制御部１５０は、逆起電力検出部１４０から提供される逆起電力を用いて駆動信号を生成するように駆動信号生成部１２０を制御することができる。例えば、制御部１５０は、逆起電力のゼロクロス（Ｚｅｒｏ‐Ｃｒｏｓｓｉｎｇ）時点で相転換を行うように駆動信号生成部１２０を制御することができる。
【００４２】
モータ装置２００は、駆動信号に応じて回転動作を行うことができる。例えば、モータ装置２００は、インバータ部１３０から提供される各相に流れる電流により、モータ装置２００の各コイル（固定子）に磁場を発生させることができる。このような各コイルに発生する磁場により、モータ装置２０に備えられた回転子（不図示）が回転することができる。
【００４３】
しかし、図１に図示されたモータ駆動制御装置では、初期駆動時に過度な駆動電流が発生し得る。
【００４４】
【数１】
2014110753.tif 000003
【００４５】
上記式は、モータの電流に対する数式であり、ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅは抵抗成分を意味し、ＢＥＭＦは逆起電力（Ｂａｃｋ‐Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｏｔｉｖｅ  Ｆｏｒｃｅ）を意味する。
【００４６】
ここで、逆起電力のレベルがモータの回転数に比例することにより、モータ装置２００の初期駆動における逆起電力の値が小さくなる。
【００４７】
従って、電圧Ｖｄｃと抵抗ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅが一定である場合に初期駆動時の逆起電力が小さくなることで、初期駆動時の駆動電流Ｉが最大値に近づく。即ち、モータ装置２００の初期駆動時には過度な駆動電流が発生する。
【００４８】
本発明は、抵抗値ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅを可変的に変更することにより、初期駆動電流Ｉの過度な発生を防止し、安定したモータ駆動を提供することができる。即ち、電圧Ｖｄｃが一定である場合に初期駆動による逆起電力ＢＥＭＦのレベルが小さいと、それに応じて抵抗値ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅを増加し、全ての駆動電流Ｉの値が過度に発生することを防止することができる。
【００４９】
以下、図２から図６を参照して、このような本発明についてより詳細に説明する。但し、後述する本発明の様々な実施例に関する説明のうち、図１を参照して上述した内容と同一あるいはそれに相当する内容については重複して説明しない。しかし、当業者であれば、上述した説明から本発明の具体的な内容を明確に理解することができる。
【００５０】
図２は本発明によるモータ駆動制御装置の一実施例を説明するための構成図である。
【００５１】
図２を参照すると、モータ駆動制御装置１００は、電源供給部１１０と、駆動信号生成部１２０と、インバータ部１３０と、逆起電力検出部１４０と、制御部１５０と、駆動電流変更部１６０と、を含むことができる。
【００５２】
電源供給部１１０は、モータ駆動制御装置１００の各構成要素に電源を供給することができる。
【００５３】
駆動信号生成部１２０は、インバータ部１３０に駆動信号を提供することができる。一実施例において、駆動信号はパルス幅変調信号（ＰＷＭ、Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）であることがある。
【００５４】
インバータ部１３０は、モータ装置２００の動作を制御することができる。例えば、インバータ部１３０は、駆動信号に応じて駆動電圧を複数相（例えば、３相乃至４相）の電圧に変換してモータ装置２００のコイル（不図示）にそれぞれ印加することができる。
【００５５】
インバータ部１３０がモータ装置２００に駆動電圧を提供することにより、インバータ部１３０が駆動電流を有することができ、このような駆動電流を駆動電流変更部１６０に提供することができる。
【００５６】
逆起電力検出部１４０は、モータ装置２００の逆起電力を検出することができる。
【００５７】
逆起電力検出部１４０は、検出した逆起電力を駆動電流変更部１６０に提供することができ、駆動電流変更部１６０はこのような逆起電力を反映して抵抗値を決定することができる。
【００５８】
また、逆起電力検出部１４０は、検出した逆起電力を制御部１５０に提供することができ、制御部１５０はこのような逆起電力を用いてモータ装置２００の相転換時点を決定することができる。
【００５９】
制御部１５０は、逆起電力を用いてモータ装置２００の相転換時点を決定し、これを反映して駆動信号を生成するように駆動信号生成部１２０を制御することができる。
【００６０】
一実施例において、制御部１５０は、駆動電流変更部１６０により補正された駆動電流をさらに反映してモータ装置２００の駆動を制御することができる。より詳細に説明すると、駆動電流変更部１６０によって抵抗値が反映された駆動電流により、インバータ部１３０に提供される駆動信号のデューティを調節するように制御することができる。例えば、制御部１５０は、初期駆動電流が過度であると判断した場合に、駆動信号のデューティを減少するように制御することができる。
【００６１】
駆動電流変更部１６０は、逆起電力のレベルに応じて抵抗値を可変的に変更することにより、初期駆動電流の過度な発生を防止することができる。即ち、上記式を参照して上述したように、駆動電流変更部１６０は、逆起電力のレベルを反映して可変抵抗の抵抗値を決定し、そのような抵抗成分を駆動電流に反映することができる。このような駆動電流変更部１６０については、図３を参照して以下でより詳細に説明する。
【００６２】
モータ装置２００は、駆動信号に応じて回転動作を行うことができる。例えば、モータ装置２００は、インバータ部１３０から提供される各相に流れる電流により、モータ装置２００の各コイル（固定子）に磁場を発生させることができる。このような各コイルに発生する磁場により、モータ装置２００に備えられた回転子（不図示）が回転する。
【００６３】
図３は図２の駆動電流変更部の一実施例を説明するための部分構成図である。
【００６４】
図３を参照すると、駆動電流変更部１６０は逆起電力及び駆動電流の入力を受け、駆動電流に所定の抵抗成分を付加して可変した電流（駆動電流）を出力することができる。
【００６５】
より詳細に説明すると、駆動電流変更部１６０は、変更制御器１６１と、可変抵抗器１６２と、を含むことができる。
【００６６】
変更制御器１６１は、逆起電力の入力を受け、駆動電流に反映する抵抗値を決定することができる。即ち、変更制御器１６１は、逆起電力検出部１４０から逆起電力の入力を受け、逆起電力のレベルに反比例するように抵抗値を決定することができる。
【００６７】
一実施例において、変更制御器１６１は、逆起電力のレベル範囲に相当する抵抗値に対する情報を用いて抵抗値を決定することができる。即ち、変更制御器１６１は、逆起電力のレベル範囲に応じて予め決定された複数の差をつけた抵抗値に対する情報を予め格納しており、逆起電力検出部１４０から入力された逆起電力のレベル範囲に該当する抵抗値を決定することができる。
【００６８】
変更制御器１６１は、決定された抵抗値を反映して抵抗制御信号を生成し、これを可変抵抗器１６２に提供して抵抗値を変更するように制御することができる。
【００６９】
可変抵抗器１６２は可変抵抗を有しており、変更制御器１６１から提供された抵抗制御信号に応じて可変抵抗の抵抗値を変更することができる。可変抵抗器１６２は、変更された抵抗値を駆動電流に反映することができる。
【００７０】
一実施例において、可変抵抗器１６２は、複数の直列連結された抵抗を用いて抵抗値を可変することができる。より詳細に説明すると、可変抵抗器１６２は、複数の直列連結された抵抗を含むことができ、変更制御器１６１の制御信号に応じて複数の直列連結された抵抗のうち少なくとも一部をスイッチングして、可変抵抗が上記抵抗値を有するように動作することができる。
【００７１】
以下、駆動電流変更部１６０の一実施例による回路構成図を用いてモータ駆動制御装置１００についてより詳細に説明する。
【００７２】
図４は駆動電流変更部１６０を含むモータ駆動制御装置１００の一実施例を図示する部分回路図である。
【００７３】
図４に図示された駆動電流変更部１６０は、ラダー抵抗構造を用いた実施例に関するものであるが、これは一例に過ぎない。従って、駆動電流変更部１６０は、ラダー抵抗構造ではなく、他の可変的な抵抗値を有することができる可変抵抗構造を用いて構成されてもよい。
【００７４】
図４を参照すると、駆動電流変更部１６０は、変更制御器１６１と、可変抵抗器１６２と、を含むことができる。
【００７５】
駆動電流変更部１６０は、モータ装置の初期駆動時に複数の抵抗のうち少なくとも一部を開閉して、逆起電力によって決定された抵抗値を駆動電流に反映することができる。
【００７６】
駆動電流変更部１６０はラダー抵抗構造を含むことができる。より詳細に説明すると、駆動電流変更部１６０は、ラダー抵抗構造を有する可変抵抗器１６２を含むことができる。可変抵抗器１６２は、複数の直列連結された抵抗を含み、このような複数の直列連結された抵抗それぞれは並列に連結された複数のスイッチを含み、ラダー構造を構成することができる。
【００７７】
可変抵抗器１６２は、変更制御器１６１から抵抗制御信号の提供を受けてラダー抵抗のスイッチング動作を行うことができる。
【００７８】
変更制御器１６１は、逆起電力を用いて抵抗制御信号を生成することができる。上述したように、モータ装置２００の初期駆動時には逆起電力のレベルが小さいため、逆起電力が初期駆動に該当する値であれば、可変抵抗器１６２の全ての抵抗値が最大になるように抵抗制御信号を生成することができる。
【００７９】
図４に図示された例を参照してより詳細に説明すると、変更制御器１６１は、比較器を用いて相電圧の大きさと参照電圧の大きさを比較することができる。図４に図示されたように、比較器の個数はラダー抵抗の個数に相当することができる。また、複数の比較器の参照電圧が段階的に異なるように設定されていることが分かる。ＯＲゲートは逆起電力信号の入力を受けることができ、ここで、逆起電力信号は、ＯＮ値又はＯＦＦ値のうち何れか一つで表示されることができる。即ち、逆起電力が十分に大きくて初期駆動ではないと判断した場合、逆起電力信号としてＯＮ値が入力されることができ、このような場合、全てのＯＲゲートは１を出力することができる。従って、変更制御器１６１は、（１、１、１、１、１、１）を可変抵抗器１６２に提供することができ、可変抵抗器１６２は、それに応じて全てのスイッチをＯＮ状態にスイッチングして抵抗値を０に設定することができる。
【００８０】
変更制御器１６１は、逆起電力が徐々に大きくなるにつれて可変抵抗器１６２の全ての抵抗値が徐々に小さくなるように制御することができる。図４に図示された例において、変更制御器１６１は、６個（ＡからＦ）の並列素子を用いて抵抗制御信号を生成することができる。従って、抵抗制御信号を６個の信号の集合で表現することができ、このような抵抗制御信号は、可変抵抗器１６２に直列連結されたラダー抵抗それぞれに提供されて抵抗値を決定するために適用されることができる。
【００８１】
例えば、最初駆動時にＡからＦに含まれた全ての抵抗値を適用しようとする場合、変更制御器１６１は、（０、０、０、０、０、０）の信号を可変抵抗器１６２に提供することができ、可変抵抗器１６２は、全てのスイッチの値が０であるため、スイッチをＯＦＦ状態にスイッチングすることができる。結果、可変抵抗器１６２に含まれた６個の抵抗が直列に連結され、可変抵抗器１６２の抵抗値が最大値になることができる。
【００８２】
変更制御器１６１は、逆起電力の範囲に応じた可変抵抗値を予め備えることにより、モータ装置２００の駆動によって逆起電力が増加する場合に、それに該当する可変抵抗値を有するように抵抗制御信号を再生成して可変抵抗器１６２に提供することができる。
【００８３】
図５は本発明によるモータ駆動制御方法の一実施例を説明するためのフローチャートである。
【００８４】
以下、図５を参照して、本発明によるモータ駆動制御方法の一実施例について説明する。本発明によるモータ駆動制御方法の一実施例は、図２から図４を参照して上述したモータ駆動制御装置１００で行われるため、上述した説明と同一あるいはそれに相当する内容については重複して説明しない。
【００８５】
図５を参照すると、モータ駆動制御装置１００は、モータ装置２００の初期駆動によって発生する逆起電力を検出することができる（Ｓ５１０）。ここで、初期駆動とは、停止状態で駆動信号が与えられてから所定時間内の駆動であることができる。
【００８６】
モータ駆動制御装置１００は、検出した逆起電力のレベルを予め設定された値と比較して（Ｓ５２０）、逆起電力のレベルが予め設定された値以下である場合には、逆起電力のレベルに反比例する抵抗値を決定することができる。即ち、上記式を参照して上述したように、逆起電力が小さいほど駆動電流の値が大きくなるため、駆動電流の値を一定に維持するために抵抗値を増加させることができる。
【００８７】
モータ駆動制御装置１００は、決定された抵抗値をモータ装置２００の駆動電流に反映し、初期駆動時の上記駆動電流の増加を制限することができる（Ｓ５３０）。
【００８８】
一実施例において、モータ駆動制御装置１００は、逆起電力のレベル範囲と抵抗値に対する情報を予め格納し、これを用いて抵抗値を決定することができる。ここで、逆起電力のレベルは範囲で区分するが、抵抗値は一定の値で区分することができる。これは、図４について上述した例のように、可変抵抗がラダー抵抗構造に構成された例にも逆起電力と抵抗値を容易に適用するためである。
【００８９】
一実施例において、モータ駆動制御装置１００は、抵抗値が決定されると、決定された抵抗値に相当するように抵抗制御信号を生成することができる。ここで、抵抗制御信号は、複数の直列連結された抵抗のうち少なくとも一部をスイッチングすることができるように、ラダー抵抗構造の各スイッチに対するスイッチング信号として具現することができる。
【００９０】
一実施例において、モータ駆動制御装置１００は、抵抗制御信号に応じてラダー抵抗のスイッチング動作を行うことにより、駆動電流に抵抗成分を反映することができる。
【００９１】
図６は本発明による駆動電流の変化を図示する参考グラフである。
【００９２】
図６において、点線は従来技術によるモータ装置の駆動電流を意味し、実線は本発明によるモータ装置の駆動電流を意味する。
【００９３】
図６に図示されたように、モータの最初駆動時に、本発明の駆動電流が従来の駆動電流より明らかに小さく形成されることが分かる。
【００９４】
このように、モータ装置の駆動動作が継続して行われることで駆動電流が所定の値に収束する点において、本発明と従来発明が同様な特性を有するが、初期駆動過程において本発明がより効果的であることが分かる。即ち、本発明によると、駆動動作が継続して行われた値と類似した範囲内で初期駆動電流が形成されることが分かる。
【００９５】
このような特徴により、本発明はモータの駆動をより安定して動作させることができることが分かる。
【００９６】
以上で説明した本発明は、上述の実施例及び添付の図面により限定されず、添付の特許請求の範囲により限定され、本発明の構成は、本発明の技術的思想を外れない範囲内でその構成を多様に変更及び改造することができるということは、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば容易に分かるであろう。
【符号の説明】
【００９７】
１００  モータ駆動制御装置
１１０  電源供給部
１２０  駆動信号生成部
１３０  インバータ部
１４０  逆起電力検出部
１５０  制御部
１６０  駆動電流変更部
１６１  変更制御器
１６２  可変抵抗器
２００  モータ装置
【図１】
2014110753.tif 000004
【図２】
2014110753.tif 000005
【図３】
2014110753.tif 000006
【図４】
2014110753.tif 000007
【図５】
2014110753.tif 000008
【図６】
2014110753.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成26年3月24日(2014.3.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動制御信号に応じてモータ装置に駆動電流を印加するインバータ部と、
前記モータ装置の駆動によって発生する逆起電力を検出する逆起電力検出部と、
前記逆起電力のレベルを用いて初期駆動であるかを判断し、初期駆動であると判断した場合に抵抗値を増加させて前記駆動電流を減少させる駆動電流変更部と、
前記駆動電流及び前記逆起電力を用いて前記駆動制御信号を変更するように制御する制御部と、を含む、モータ駆動制御装置。
【請求項２】
前記駆動電流変更部は、直列連結された複数の抵抗を含み、前記複数の抵抗のうち少なくとも一部を開閉して前記駆動電流に前記抵抗値を反映する、請求項１に記載のモータ駆動制御装置。
【請求項３】
前記駆動電流変更部は、逆起電力のレベル範囲に応じて予め決定された複数の異なる抵抗値に対応する情報を予め格納し、これを用いて前記逆起電力検出部から入力された前記逆起電力のレベル範囲に該当する抵抗値を決定する、請求項２に記載のモータ駆動制御装置。
【請求項４】
前記駆動電流変更部は、前記逆起電力検出部から前記逆起電力の入力を受け、前記逆起電力のレベルに反比例するように前記抵抗値を決定する変更制御器を含む、請求項２または３に記載のモータ駆動制御装置。
【請求項５】
前記変更制御器の制御信号に応じて直列連結された前記複数の抵抗のうち少なくとも一部をスイッチングして前記抵抗値を有するように動作する可変抵抗器をさらに含む、請求項４に記載のモータ駆動制御装置。
【請求項６】
直列連結された前記複数の抵抗は、直列連結された前記複数の抵抗それぞれに並列に連結された複数のスイッチを含むラダー構造に構成される、請求項２から５の何れか１項に記載のモータ駆動制御装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記抵抗値が反映された駆動電流によって前記インバータ部に提供される駆動信号のデューティを調節する、請求項１から６の何れか１項に記載のモータ駆動制御装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記逆起電力のゼロクロス（Ｚｅｒｏ‐Ｃｒｏｓｓｉｎｇ）時点で相転換を行うように駆動信号生成部を制御する、請求項１から７の何れか１項に記載のモータ駆動制御装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記逆起電力を用いて前記モータ装置の相転換時点を決定し、これを用いて前記駆動制御信号を生成するように制御する、請求項１から８の何れか１項に記載のモータ駆動制御装置。
【請求項１０】
複数のコイルを含むモータ装置と、
前記複数のコイルに提供される電流を制御して前記モータ装置の駆動を制御するモータ駆動制御装置と、を含み、
前記モータ駆動制御装置は、
駆動制御信号に応じてモータ装置に駆動電流を印加するインバータ部と、
前記モータ装置の駆動によって発生する逆起電力を検出する逆起電力検出部と、
前記逆起電力のレベルを用いて初期駆動であるかを判断し、初期駆動であると判断した場合に抵抗値を増加させて前記駆動電流を減少させる駆動電流変更部と、
前記駆動電流及び前記逆起電力を用いて前記駆動制御信号を変更するように制御する制御部と、を含む、モータ。
【請求項１１】
モータ装置の駆動を制御するモータ駆動制御装置で行われるモータ駆動制御方法であって、
前記モータ装置の初期駆動によって発生する逆起電力を検出する段階と、
前記逆起電力のレベルを予め設定された値と比較し、前記逆起電力が予め設定された値以下である場合には初期駆動であると判断する段階と、
前記初期駆動であると判断されると、前記逆起電力のレベルに反比例するように抵抗値を決定する段階と、
前記抵抗値を前記モータ装置の駆動電流に反映し、初期駆動時の前記駆動電流の増加を制限する段階と、を含む、モータ駆動制御方法。
【請求項１２】
前記抵抗値を決定する段階は、逆起電力のレベル範囲に応じて予め設定された前記抵抗値に対する情報を格納する段階を含む、請求項１１に記載のモータ駆動制御方法。
【請求項１３】
前記モータ駆動制御装置は、直列連結された複数の抵抗それぞれに、並列に連結された複数のスイッチを含むラダー構造の可変抵抗を含む、請求項１１または１２に記載のモータ駆動制御方法。
【請求項１４】
前記抵抗値を決定する段階は、前記抵抗値に相当するように直列連結された前記複数の抵抗のうち少なくとも一部をスイッチングするための抵抗制御信号を生成する段階を含む、請求項１３に記載のモータ駆動制御方法。
【請求項１５】
前記駆動電流の増加を制限する段階は、前記抵抗制御信号に応じて前記ラダー構造の可変抵抗のうち少なくとも一部をスイッチング動作させ、前記駆動電流に前記抵抗値を反映する段階を含む、請求項１４に記載のモータ駆動制御方法。