(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータの磁極位置パルス信号（以下ＨＧパルス）と回転パルス信号（以下ＦＧパルス）とからモータの回転角度情報を検出する回転角度検出手段と、
前記ＦＧパルス数を用いて算出された前記ＨＧパルスの各周期を格納するＨＧ周期メモリと、
モータのトルクリップルを補正するための補正データを格納するトルクリップル補正メモリとを備えた、
多相ブラシレスモータの回転速度を制御するモータ速度制御装置において、
前記回転角度情報と前記ＨＧ周期メモリに格納したＨＧパルスの周期とにより、前記回転角度情報に該当する前記トルクリップル補正メモリの読み出しアドレスを決定し、
前記トルクリップル補正メモリ内に格納されている前記補正データを読み出し、
モータの回転速度を制御するモータ制御信号から、読み出した前記補正データを減算することを特徴とするモータ速度制御装置。
【請求項２】
前記ＨＧパルスの周期と前記補正データの周期との比と、前記ＦＧパルス数の計数値とにより前記補正メモリの読み出しアドレスを決定することを特徴とする請求項１記載のモータ速度制御装置。
【請求項３】
前記補正データが補正用として用いられる余弦波形の４分の１周期分の余弦波データであることを特徴とする請求項１又は２記載のモータ速度制御装置。
【請求項４】
前記補正データが前記余弦波形の任意の位置における傾きを持つ直線の傾き値と、該直線と該余弦波形との差であることを特徴とする請求項３記載のモータ速度制御装置。
【請求項５】
前記補正データが前記余弦波データと１個前のＦＧパルス位置に位相をずらせた該余弦波データとの差であることを特徴とする請求項３記載のモータ速度制御装置。
【請求項６】
前記トルクリップル補正メモリ上に、トルクリップル成分の周期の第２の余弦波データと正弦波データとを格納し、トルクリップル波形のデータに、前記正弦波データを掛けた乗算値と前記第２の余弦波データを掛けた乗算値とをそれぞれ求め、求めた２つの前記乗算値を用いて、トルクリップル成分の位相と振幅値とを求めることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のモータ速度制御装置。
【請求項７】
モータの出力がギアにより取り出され、トルクリップル最大成分周波数とギア成分周波数とが一致するように前記ギアのギア枚数が構成され、トルクリップル最大成分ピークとギア成分ピークとが同位相であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のモータ速度制御装置。
【請求項８】
モータの出力がギアにより取り出され、トルクリップル最大成分周波数とギア成分周波数とが一致するように前記ギアのギア枚数が構成され、トルクリップル最大成分ピークとギア成分ピークとの位相が互いに逆位相であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のモータ速度制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多相ブラシレスモータのモータ回転速度を一定に制御する装置、より詳細には、ＶＴＲなどの磁気記録装置のキャプスタンモータ，ドラムモータの回転速度を高精度に制御する装置に関し、特に、トルクリップル補正により高精度制御する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１３は、従来のモータ速度制御装置の一例を説明するためのブロック図で、図中、１は多相ブラシレスモータ、２は回転検出センサ、３（３ａ，３ｂ）は波形整形回路、４はモータ１の回転周期算出器、５（５ａ，５ｂ）は加算（減算）器、６は増幅器、７はブラシレスモータ駆動回路、８は位相センサで、トルクリップルの補正は、位相センサ８からのＨＧパルスｈ１と回転検出センサ２からのＦＧパルスｆからモータ１のロータの回転角度を回転角度検出器９により求め、その検出出力ｇに応じた補正値をトルクリップルの補正メモリ１０から呼び出し、このトルクリップル補正メモリ１０からの補正値を、減算器５ｂにより、増幅器６からの制御信号から減算することでトルクリップルの低減を行っていた。
【０００３】
図１４は、前述のごとき従来技術であるトルクリップル補正データの呼び出しを説明するためのフロー図で、ＦＧパルスの立ち上がり、立ち下がり毎に発生するＦＧ割り込みにより起動される。トルクリップル補正データ（ｔｒ）は固定周期の余弦波データ（ｇＣｏｓ（ｇＦＧＮｕｍ））であり、この余弦波データは、ＦＧ割り込み（ＦＧパルスの立ち上がり、立ち下がり）毎（Ｓ３１）にカウントされるＦＧ番号（ｇＦＧＮｕｍ）によりインデックスされてトルクリップル補正メモリ１０から読み出される（Ｓ３２）。読み出された余弦波データ（ｔｒ）は増幅器６からの制御信号（ｃｔｌ）から減算（ｃｔｌ−ｔｒ）されてモータ１に供給される（Ｓ３３）。次いで、ＦＧ番号（ｇＦＧＮｕｍ）に１を足して（Ｓ３４）、ＦＧ割り込み処理を終える（Ｓ３５）。すなわち、ＦＧ割り込み毎にＦＧ番号が増加し、モータ１の磁極位置を示すＨＧ番号毎のＦＧ番号に対応する余弦波データを読み出しており、そのため、ＦＧ番号は、モータ１の磁極位置を示すＨＧ割り込み毎に０にリセットされる。
【０００４】
図１５は、余弦波データＡとトルクリップルＢとＨＧパルスｈ１の関係を示す図で、ＨＧパルスｈ１の周期は、着磁角度誤差，ホール素子の取り付け誤差，ロータの偏芯等により一定周期でなくなる。
【０００５】
以下に、着磁角度誤差が存在する場合についての動作を説明する。
図１６はモータ１のロータ２１の着磁状態を示し、図１６（Ａ）は実際の着磁状態（Ａ１〜Ａ８の角度が不等分）を示し、図１６（Ｂ）は等分割（Ａ１〜Ａ８が全て４５°）に着磁された状態を示す。
図１７は、実際のモータのステータ２２の一例を示す図で、同図は６コイル８極の３相ブラシレスモータのモータ駆動コイル２３のパターンとＨＧセンサ２４を示している。
図１８は、一定電流でモータを駆動した場合のＨＧセンサ２４の出力波形を示す図で、図８（Ａ）は着磁角度誤差のあるロータの場合（図１６（Ａ））のＨＧセンサ出力（各波形の周期に乱れがある）を示し、図１８（Ｂ）は等分割に着磁された場合（図１６（Ｂ））のＨＧセンサ出力（各波形の周期が一定）を示す。
【０００６】
上述のように、着磁角度誤差により、ＨＧセンサ出力の周期も変動する。このＨＧセンサ出力を０レベルでコンパレートして得られた波形がＨＧパルスｈ１であり、ＨＧセンサ出力周期の変動に伴いＨＧパルスｈ１の周期も変動する。このため、ＨＧパルスｈ１と余弦波データＡとトルクリップル成分Ｂとの関係は図１５（Ａ）に示したようになる。
【０００７】
図１６，図１７に示したモータのＦＧパルスｆは、１回転に３６０パルスを発生するように構成されている。また、ＨＧパルスｈ１は、８極着磁のロータを使用しているので、１回転に８パルスを発生する。従って、等分割に着磁された場合には、ＦＧパルスｆの個数で表したＨＧパルスｈ１の周期は４５（ＦＧパルス）である。着磁角度誤差がある場合には、図１５（Ｂ）に示すように、例えば周期が４３（ＦＧパルス）と短く（小さく）なったり変動する。一方、補正用に用いられる余弦波のデータＡの周期は、着磁角度誤差がない場合のＨＧパルス周期４５（ＦＧパルス）の間に３回繰り返す１５（ＦＧパルス）毎の余弦値としてメモリ上に格納されている。ＨＧパルスｈ１の周期が４３（ＦＧパルス）の場合、余弦波データＡは、３周期が完結する４５番目のデータまで呼び出されず、４３番目のデータの呼び出しで終了し、次のＨＧパルス周期では、１番目から余弦波データＡが呼び出される。このため、呼び出されたトルクリップル補正データは連続的な余弦波データとならず、逆に、不連続部がトルクリップルの原因となっていた。
【０００８】
図１９は、ＨＧパルス周期の中で、トルクリップル成分の周期の変化の一例を示す。ＨＧパルスｈ１の周期で３回繰り返すトルクリップル成分の周期も、着磁角度誤差により変動する。図示例の場合、周期１５（ＦＧパルス）の余弦波データにより補正を行った場合に実際のトルクリップルの周期は１８（ＦＧパルス）であるため、補正値と実際のトルクリップルの間に誤差が生じる。
【０００９】
更に、モータの出力を外部に取り出す手段として、モータ１のロータ２１にはギア，プーリ等の伝達部品が取り付けられている場合に、ギアやプーリの１歯毎にトルク変動が発生する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、多相ブラシレスモータにおいて、一定の周期に固定された余弦波データを用いてそのままトルクリップル補正を行った場合、着磁角度誤差等の誤差を持つモータにおいて、補正データに不連続部が発生する。即ち、ＨＧパルス周期で３回繰り返すトルクリップル成分の周期も、着磁角度誤差等により変化するため、実際のトルクリップル成分と補正データの間に誤差が発生する。また、モータから外部に出力を取り出すギア，プーリの１歯毎にトルク変動が生じる。
本発明は、このような多相ブラシレスモータにおける問題を解決して、多相ブラシレスモータの回転速度を高精度に一定に制御することを目的としてなされたものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ロータの磁極位置パルス信号（以下ＨＧパルス）と回転パルス信号（以下ＦＧパルス）とからモータの回転角度情報を検出する回転角度検出手段と、前記ＦＧパルス数を用いて算出された前記ＨＧパルスの各周期を格納するＨＧ周期メモリと、モータのトルクリップルを補正するための補正データを格納するトルクリップル補正メモリとを備えた、多相ブラシレスモータの回転速度を制御するモータ速度制御装置において、前記回転角度情報と前記ＨＧ周期メモリに格納したＨＧパルスの周期とにより、前記回転角度情報に該当する前記トルクリップル補正メモリの読み出しアドレスを決定し、前記トルクリップル補正メモリ内に格納されている前記補正データを読み出し、モータの回転速度を制御するモータ制御信号から、読み出した前記補正データを減算することを特徴としたものである。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記ＨＧパルスの周期と前記補正データの周期との比と、前記ＦＧパルス数の計数値とにより前記補正メモリの読み出しアドレスを決定することを特徴としたものである。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記補正データが補正用として用いられる余弦波形の４分の１周期分の余弦波データであることを特徴としたものである。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記補正データが前記余弦波形の任意の位置における傾きを持つ直線の傾き値と、該直線と該余弦波形との差であることを特徴としたものである。
【００１５】
請求項５の発明は、請求項３の発明において、前記補正データが前記余弦波データと１個前のＦＧパルス位置に位相をずらせた該余弦波データとの差であることを特徴としたものである。
【００１６】
請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれかの発明において、前記トルクリップル補正メモリ上に、トルクリップル成分の周期の第２の余弦波データと正弦波データとを格納し、トルクリップル波形のデータに、前記正弦波データを掛けた乗算値と前記第２の余弦波データを掛けた乗算値とをそれぞれ求め、求めた２つの前記乗算値を用いて、トルクリップル成分の位相と振幅値とを求めることを特徴としたものである。
【００１７】
請求項７の発明は、請求項１乃至６のいずれかの発明において、モータの出力がギアにより取り出され、トルクリップル最大成分周波数とギア成分周波数とが一致するように前記ギアのギア枚数が構成され、トルクリップル最大成分ピークとギア成分ピークとが同位相であることを特徴としたものである。
【００１８】
請求項８の発明は、請求項１乃至６のいずれかの発明において、モータの出力がギアにより取り出され、トルクリップル最大成分周波数とギア成分周波数とが一致するように前記ギアのギア枚数が構成され、トルクリップル最大成分ピークとギア成分ピークとの位相が互いに逆位相であることを特徴としたものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図１は、本発明によるモータ速度制御装置の一例を説明するための要部構成図で、図中、１１はＨＧ合成器、１２はＨＧ周期メモリ、１３は間引き器で、その他、図１３に示した従来技術と同様の作用をする部分には、図１３の場合と同一の参照番号が付してある。
【００２０】
図２は、ロータの磁極位置を示すＨＧ割り込みの処理内容の一例を説明するためのフローチャートであり、図１の回転角度検出器９の動作を示すものである。ＨＧパルスの立ち上がり、立ち下がり毎に割り込み（Ｓ１１）、まず、割り込み毎に各磁極位置を示すＨＧ番号（ｇＨＧＮｕｍ）の値を１つ増やす（Ｓ１２）。ＨＧ番号は０からモータが一周した最後を示すＨＧ番号の最大値（ｋＨＧＭａｘ）の間で繰り返され、ＨＧ番号が最大値（ｋＨＧＭａｘ）に至ると（Ｓ１３）、ＨＧ番号（ｇＨＧＮｕｍ）を０に戻すと共に（Ｓ１４）、モータが一周して各ＨＧ番号のＨＧ周期の算出が全て終了したことを示すＨＧ周期算出終了フラグ（ｆＨＧＴＥｎｄ）を立てる（Ｓ１５）。しかる後、ＨＧ番号が最大値（ｋＨＧＭａｘ）に至っているか否かによらず、各ＨＧ番号のＨＧ周期内における回転パルス数を示すＦＧ番号（ｇＦＧＮｕｍ）を計数する準備として、ＨＧの割り込みの都度、ＦＧ番号（ｇＦＧＮｕｍ）即ちＦＧ割り込み回数カウントを０に戻し（Ｓ１６）、ＨＧの割り込みを終了する（Ｓ１７）。
【００２１】
図３は、各ＨＧ番号の周期毎の回転パルス数を計数し、トルクリップル補正メモリ１０から補正データを求めるＦＧ割り込みの処理内容の一例を説明するためのフローチャートであり、図１の回転角度検出器９により計数されるＨＧ番号とＦＧ番号とに基づいて、間引き器１３によりトルクリップル補正メモリ１０の参照アドレス（ａｄｒ）を算出して、補正データを求める動作を示すものである。ＦＧパルスの立ち上がり、立ち下がり毎に割り込むと（Ｓ２１）、まず、回転角度検出器９にて、各ＨＧ番号のＨＧ周期の算出が全て終了しているか否かを、図２のＨＧ割り込みフローチャートで示したＨＧ周期算出終了フラグ（ｆＨＧＴＥｎｄ）により判断し（Ｓ２２）、終了していない場合は、現在のＨＧ番号（ｇＨＧＮｕｍ）のＨＧ周期メモリ（ｇＨＧＴ［ｇＨＧＮｕｍ］）におけるＦＧパルス数を計数するために、ＦＧ割り込み毎に１を足して、現在のＨＧ番号のＨＧ周期メモリ（ｇＨＧＴ［ｇＨＧＮｕｍ］）のＦＧパルス個数を数える一方（Ｓ２３）、まだ、余弦波データ（トルクリップル補正データ）を求める状態に至っていないので、トルクリップル補正メモリ１０の出力を抑止し、補正に用いる余弦波データ（ｔｒ）は０とする（Ｓ２４）。一方、各ＨＧ番号のＨＧ周期の算出が全て終了している場合は、各ＨＧ番号が示すＨＧ周期毎に、現在のＨＧ番号（ｇＨＧＮｕｍ）が示すＨＧ周期メモリ１２の内容と現在のＦＧ番号（ｇＦＧＮｕｍ）とを用いて、余弦波データ（トルクリップル補正データ）を求めることができる状態に至っているので、ＨＧ周期メモリ１２の内容と、現在のＨＧ番号（ｇＨＧＮｕｍ）及びＦＧ番号（ｇＦＧＮｕｍ）からなる現在の回転位置情報とに基づいて、間引き器１３にて、トルクリップル補正メモリ１０に格納されている余弦波データ即ちＲＯＭデータの参照アドレス（ａｄｒ）を算出し（Ｓ２５）、該参照アドレス（ａｄｒ）が示す余弦波データ（ｔｒ）を読み出す（Ｓ２６）。しかる後、加算器５ｂにて、増幅器６からの制御信号（ｃｔｌ）から、読み出したトルクリップル補正データ（ｔｒ）を減算してモータに供給し、モータの駆動を制御する（Ｓ２７）。次いで、ＦＧ番号（ｇＦＧＮｕｍ）に１を足して、ＦＧの割り込み毎にＦＧ番号をカウントアップし（Ｓ２８）、ＦＧの割り込みを終了する（Ｓ２９）。なお、ステップＳ２５にて間引き器１３において算出されるＲＯＭデータの参照アドレス（ａｄｒ）は、補正に用いられるＲＯＭデータの余弦波データ（ｔｒ）の周期（ｋＴＲｏｍ）を、現在のＨＧ番号のＨＧ周期をＦＧパルス数（ｇＦＧＮｕｍ）により計数したＨＧ周期メモリ１２の値（ｇＨＧＴ［ｇＨＧＮｕｍ］）によって除した後、回転角度検出器９で計数された現在のＦＧ番号（ｇＦＧＮｕｍ）を乗算することによって算出される。
【００２２】
図４は、３相合成ＨＧパルスの生成を説明するための波形図である。本発明においては、モータ１のロータの磁極位置信号（ＨＧ信号）を検出するＨＧセンサ８を複数個（図１では、８1，８2，８3の３個）有し、これらの検出信号より波形整形回路３ｂ（３ｂ1，３ｂ2，３ｂ3）にて各ＨＧパルスｈ１，ｈ２，ｈ３（図４（Ａ），図４（Ｂ），図４（Ｃ））を生成し、ＨＧ合成器１１により、３相合成のＨＧパルスｅ（図４（Ｄ））を生成する。生成された３相合成ＨＧパルスｅの立ち上がり、立ち下がり毎に、図２に示したＨＧ割り込みが発生する。
【００２３】
図５は、３相合成ＨＧパルスとトルクリップル波形との関係を示し、図５（Ａ）は３相合成ＨＧパルス（ｅ）を示し、図５（Ｂ）はトルクリップル波形（ｆ）を示す。ここで、使用するモータは、３相，８極，６コイルで、ＦＧパルスは３６０パルスである。従って、３相合成ＨＧパルス（ｅ）は、モータ１回転当たり、合計２４回立ち上がり、立ち下がる波形となっており、モータに着磁角度誤差等の誤差がない場合、各３相合成ＨＧパルス（ｅ）の周期を、ＦＧパルス数で算出すると、（３６０／２４）＝１５ＦＧパルスとなっている。また、図５に示すように、トルクリップル成分は、３相合成ＨＧパルス（ｅ）の立ち上がり、立ち下がり時点で最も大きく発生するものであり、トルクリップル成分の波形は３相合成ＨＧパルス（ｅ）の周期に同期した形で発生する。即ち、モータに着磁角度誤差等の誤差がない場合、トルクリップル波形（ｆ）は、３相合成ＨＧパルス（ｅ）のエッジを０度とし、周期が１５（ＦＧパルス）の余弦波となる。
【００２４】
図６は、３相合成ＨＧパルス（図６（Ａ））とＦＧパルス（図６（Ｂ））との関係を示し、３相合成ＨＧパルス（ｅ）の周期は、図２，図３に示したように、ＦＧパルス（ｉ）の個数を測定単位として測定される。３相合成ＨＧパルス周期を、従来技術のように、ＦＧパルスを用いずに時間で測定した場合には、回転速度にむらがあるため、正確な測定ができなくなる。ここで、３相合成ＨＧパルスは、１回転の間に、２４個のパルスが発生するので、３相合成ＨＧパルスの各ＨＧ周期を区別するために、図示しないが、０から２３までの番号が付けられる。各３相合成ＨＧパルス区間においてＦＧパルス（ｉ）の個数により測定された３相合成ＨＧパルス周期の値（ｇＨＧＴ［ｇＨＧＮｕｍ］）は、図１のＨＧ周期メモリ１２に記憶される。
【００２５】
図７は、補正に用いられるＲＯＭ上の余弦波データと実際のモータの測定結果から取得されるデータとの関係の一例を示し、図７（Ａ）は、前述したような１５個ではなく、実際のモータの測定結果のうち、最大の周期を示したデータよりも少し余裕を加えた１８個のＦＧパルス数を周期として、ＲＯＭ上に格納された余弦波データの一例を示し、図７（Ｂ）は、実際のモータの測定結果のうち、図７（Ａ）の余弦波データの周期（１８ＦＧパルス）と異なる３相合成ＨＧパルス（ｅ）の区間（１４ＦＧパルス）を有するモータにおいて、実際に取得される余弦波データの一例を示す。
【００２６】
図８（Ａ），図８（Ｂ）は、図７（Ａ），図７（Ｂ）に示したデータをそれぞれグラフ化したものである。前述のごとく、図７（Ａ），図８（Ａ）に示すＲＯＭに格納される余弦波データは、いくつかのモータの３相合成ＨＧパルスの周期を実際に測定して得られた値の最大値にいくらかの余裕を加えた周期を元にして作成される。ここでの余弦波データの周期は前述のごとく１８ＦＧパルスである。余弦波データは、周期１８ＦＧパルスのＦＧパルス１個ごとに余弦波をサンプリングして求めた値である。なお、余弦波データの振幅は、整数演算が行え、かつ、１バイトで表現するために最大値を１２７としている。この値は使用する制御マイコンや計算速度等により、より大きな整数値を使用することも、実数を使用することも可能である。
【００２７】
（第２の実施形態）
ＲＯＭに格納されている補正用の余弦波データの呼び出しアドレスは、
余弦波データの周期を        ＴＣ、
現在のＨＧパルスの周期を    ＴＨ、
現在のＦＧパルス番号を      Ｎ、
参照するアドレスを          ＡＤ、
とすると、図３にて説明したように、
ＡＤ＝Ｎ・ＴＣ／ＴＨ                                …式（１）
となる。
【００２８】
図８（Ｂ）に示すように、ＲＯＭ上に格納された余弦波データの周期より短い周期の３相ＨＧパルス区間においても読み出されるデータは余弦波となる。これにより、３相ＨＧパルスの周期それぞれに対応した余弦波データをＲＯＭ上に格納する必要はなくなり、ＲＯＭ容量の節約が可能となる。読み出された余弦波データ（ｔｒ）は、モータの制御信号（ｃｔｌ）から減算されてモータに供給され、トルクリップルの補正が行われ、モータ回転速度の変動が低減される。
【００２９】
（第３の実施形態）
補正用としてＲＯＭに格納される余弦波データは、余弦波形の１周期全てではなく、余弦波形の４分の１周期分のみをＲＯＭデータとして格納する。この場合、余弦波形の残りの４分の３周期分の区間の補正データは、各４分の１区間毎に、ＲＯＭに格納されている余弦波データの反転を行うことにより生成する。これにより、更にＲＯＭ容量の節約が可能となる。
【００３０】
（第４の実施形態）
図９は、余弦波形の任意の位置での傾きを持つ直線と該余弦波形との差との一例を示す図であり、本実施形態では、該直線と該余弦波形との間の差と、該直線の傾き値とから制御信号を補正するための補正データを生成する例を示している。ここで、図９（Ａ）は余弦波の任意の位置として２７０度位置と３１５度位置とにおいてそれぞれ異なる傾きを持つ直線（即ち、例えば、余弦波形に対する接線）Ｓ1，Ｓ1′と余弦波Ｔ1との差（Ｒ1，Ｒ1′）を示し、図９（Ｂ）は余弦波の任意の位置として３２０度位置での傾きを持つ直線Ｓ2と余弦波Ｔ2との差（Ｒ2）を示し、図９（Ｃ）は余弦波の任意の位置として２７０度位置での傾きを持つ直線Ｓ3と余弦波Ｔ3との差（Ｒ3）を示す。
【００３１】
前述のように、図９（Ｃ）においては、直線Ｓ3は余弦波の２７０度位置での傾きを持ち、直線Ｓ3と余弦波Ｔ3との差は補正データＲ3である。補正データＲ3はＲＯＭ上に格納される。また、余弦波の２７０度位置での直線Ｓ3の傾きも補正データとしてＲＯＭ上に格納される。
ここで、ＲＯＭに格納される余弦波データとして、余弦波形の（１／４）周期分のみのデータを格納する場合とすると、余弦波データの呼び出しアドレスは、
余弦波データの周期を        ＴＣ、
現在のＨＧパルスの周期を    ＴＨ、
現在のＦＧパルス番号を      Ｎ、
参照するアドレスを          ＡＤ、
直線の傾きを                Ｋ、
参照したアドレスの値を      Ｈａｄ、
余弦波データを              Ｃ、
とすると、
0003576023.tif 000002
となり、これにより、参照アドレスＡＤが決定し、該参照アドレスＡＤにより参照した補正データＨａｄと直線の傾きＫとにより、モータへの制御信号（ｃｔｌ）を補正するために用いる余弦波データＣを復元すると、
Ｃ＝Ｋ・ＡＤ＋Ｈａｄ                                …式（２）
となる。
これにより、ＲＯＭ上に格納する補正データを表現するために必要なビット数が減少し、ＲＯＭ容量の低減が可能となる。図９（Ａ），図９（Ｂ）についても同様に余弦波データを復元することができる。
【００３２】
（第５の実施形態）
図１０は、補正に用いる余弦波と、該余弦波からＦＧパルス１個分遅れた位相の遅延余弦波との差を示す図であり、本実施形態では、余弦波と遅延余弦波との双方から制御信号を補正するための補正データを生成する例を示している。補正データＲは、ＦＧパルス１個分遅れた遅延余弦波Ｓａの値から余弦波Ｓｂの値を引くことにより得られる。かかる減算により得られた補正データＲをＲＯＭ上に格納する。
ＲＯＭに格納される補正データＲとして、余弦波の１周期分全てのデータが格納されているものとすると、補正データＲの呼び出しアドレスは、
余弦波データの周期を        ＴＣ、
現在のＨＧパルスの周期を    ＴＨ、
現在のＦＧパルス番号を      Ｎ、
参照するアドレスを          ＡＤ、
参照したアドレスの値を      Ｈａｄ、
前回余弦波データを          Ｃ−１、
余弦波データを              Ｃ、
とすると、第２の実施形態の場合と同様に、
ＡＤ＝Ｎ・ＴＣ／ＴＨ
として、参照アドレスＡＤが決定され、該参照アドレスＡＤにより参照した補正データＨａｄと１つ前のＦＧパルス番号において算出されていた前回余弦波データＣ−１とにより、モータへの制御信号（ｃｔｌ）を補正するために用いる余弦波データＣを復元すると、
Ｃ＝Ｃ−１＋Ｈａｄ                                      …式（３）
となる。
これにより、補正データを表現するのに必要なビット数が減少し、ＲＯＭ容量の低減が可能となる。なお、第３の実施形態にて説明したように、ＲＯＭに格納される補正データＲは、余弦波形の１周期分全てではなく、（１／４）周期分のデータのみとすれば、更に、ＲＯＭ容量を低減することができる。
【００３３】
（第６の実施形態）
図１１は、トルクリップル成分の周期と同じ周期の正弦波データと、該正弦波から９０度位相がずれて該正弦波と同一振幅である第２の余弦波データとを用いて、トルクリップル成分の振幅と位相とを測定する例を説明するための図であり、ＲＯＭのトルクリップル補正メモリ上に、該正弦波データと該第２の余弦波データとを格納している。図１１（Ａ）はトルクリップル成分の波形を示し、図１１（Ｂ）はトルクリップル成分の波形の振幅の測定結果を示す。ここで、トルクリップル成分の波形（Ｕ）は、周期は予め分かっているが、ＨＧパルスに対する位相は分かっていないものとする。このトルクリップル成分の波形（Ｕ）に対して、該トルクリップル成分の波形（Ｕ）と同一周期の正弦波データを乗じた波形（Ｕ1）と、該正弦波から９０度位相がずれて該正弦波と同一振幅である第２の余弦波データを乗じた波形（Ｕ2）とが求められる。モータの１回転の間、ＦＧ割り込み毎に、波形（Ｕ1）と波形（Ｕ2）との値は、それぞれ別に積算され、１回転の間のＦＧパルス数で除した値を平均値としてそれぞれ算出した後、算出されたそれぞれの平均値の２乗和の平方根を求めることにより、トルクリップル成分の波形（Ｕ）の振幅（Ｖ）が求められる。一方、トルクリップル成分の波形（Ｕ）の位相は、
0003576023.tif 000003
により求められる。
【００３４】
ギアの変動成分は、ロータ着磁に起因するトルクリップルのようにＨＧパルスに対して位相が一致していない。このため、トルクリップル成分の振幅値と位相との両方を測定する必要があり、上述のような手段を使用することにより測定される。なお、トルクリップル成分の位相と振幅が測定された後の補正は、前述した各実施形態のロータ着磁によるトルクリップル補正と同様である。
【００３５】
（第７の実施形態）
図１２は、モータ１のロータ２１の出力側にロータ２１の出力手段として設けられたギア２５を示す要部概略斜視図で、モータ１の駆動力は、ギア２５を介して外部に出力される。ギア２５の歯数は、変動周波数が、着磁に起因するトルクリップルの周波数と同じになるように設定されている。更に、ギア成分と着磁に起因するトルクリップル成分との位相（少なくとも、ギア成分ピークとトルクリップル最大成分ピークとの位相）は、この実施例の場合、同位相となるように構成されている。これにより、着磁に起因するトルクリップル成分とギア成分との位相が一致し、補正を行う際に位相測定の必要がなくなると共に、振幅測定も着磁に起因するトルクリップル成分とギア成分とを同時に行える。
【００３６】
（第８の実施形態）
図１２に示したように、モータ１の駆動力は、ギア２５を介して外部に出力される。ギア２５の歯数は、前述のように、変動周波数が、着磁に起因するトルクリップルの周波数と同じになるように設定されている。更に、ギア成分と着磁に起因するトルクリップル成分との位相（少なくとも、ギア成分ピークとトルクリップル最大成分ピークとの位相）は、この実施例の場合、前述の第７の実施形態とは異なり、１８０度ずれた逆位相となるように構成されている。これにより、着磁に起因するトルクリップル成分とギア成分とが打ち消し合い、モータ速度変動は低減される。ただし、２つの成分の振幅を意図的に同じにすることは困難である。しかし、ギア形状や、モータ特性の変更により、トルクリップル成分の低減量を増加させることが可能である。通常、ギア成分の振幅は、着磁に起因するトルクリップル成分より小さい。しかし、ギア材質や歯形状の変更によりギア成分の振幅を増加させ、二つの成分の振幅を近づけて相殺効果を改善することも可能である。タイミングプーリにより出力を取り出す場合にも、同様の方法により、同位相化及び相殺が可能であり、また、周期的に変動する出力手段の殆どに適用可能である。
【００３７】
【発明の効果】
請求項１，２の発明により、モータの各誤差によりＨＧパルス周期が変動するモータの速度制御装置においても、モータの回転を制御する制御信号を補正する補正データの不連続部をなくし、トルクリップル成分の除去を行うことができる。また、トルクリップル成分の周期が変化した場合においても、補正データとトルクリップル成分との間のずれを減少させ、トルクリップル成分の除去を行うことができる。
【００３８】
請求項１乃至５の発明により、トルクリップル補正に使用する補正データを格納するＲＯＭデータ量が削減される。
請求項６の発明により、位相の分かっていないトルクリップル成分の位相と振幅を正確に測定でき、ギアの変動成分等により変動が生じる場合であっても対応することができる。
請求項７の発明により、位相の分かっていないトルクリップル成分の位相と振幅の測定が低減される。
請求項８の発明により、トルクリップル成分の低減が可能なモータを構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による多相ブラシレスモータの速度制御装置の一例を説明するためのブロック図である。
【図２】本発明による多相ブラシレスモータの速度制御装置におけるＨＧ割り込み処理内容の一例を説明するフローチャートである。
【図３】本発明による多相ブラシレスモータの速度制御装置におけるＦＧ割り込み処理内容の一例を説明するフローチャートである。
【図４】本発明の３相合成ＨＧパルスの生成過程を示す波形図である。
【図５】本発明の３相合成ＨＧパルスとトルクリップル波形との関係を示す波形図である。
【図６】本発明の３相合成ＨＧパルスとＦＧパルスとの関係を示す波形図である。
【図７】本発明の余弦波データと実際に取得されるデータとの一例を示す図である。
【図８】本発明の余弦波データと実際に取得されるデータとの一例を示すグラフである。
【図９】本発明の余弦波の任意の位置での傾きを持つ直線と該余弦波との差との一例を示す図である。
【図１０】本発明の余弦波と、該余弦波からＦＧパルス１個分遅れた位相の遅延余弦波との差を示す図である。
【図１１】本発明の正弦波データと第２の余弦波データとを用いてトルクリップル成分の振幅と位相とを測定する例を説明するための図である。
【図１２】本発明のギアを出力手段とするモータロータを示す要部概略斜視図である。
【図１３】従来のトルクリップル補正用制御装置を説明するための要部ブロック図である。
【図１４】従来のＦＧ割り込み処理内容を説明するためのフローチャートである。
【図１５】従来のトルクリップル補正の性能を説明するための図である。
【図１６】従来のモータのロータを示す要部構成図である。
【図１７】従来のモータのステータを示す要部構成図である。
【図１８】従来のトルクリップル波形を示す波形図である。
【図１９】従来のトルクリップル成分の周期の変化の例を示す図である。
【符号の説明】
１…モータ、２…ＦＧセンサ（回転検出センサ）、３（３ａ，３ｂ（３ｂ1，３ｂ2，３ｂ3））…波形整形器、４…周期算出器（回転周期算出器）、５（５ａ，５ｂ）…加算（減算）器、６…増幅器、７…ブラシレスモータ駆動回路、８（８1，８2，８3）…ＨＧセンサ（位相センサ）、９…回転角度検出器、１０…トルクリップル補正メモリ、１１…ＨＧ合成器、１２…ＨＧ周期メモリ、１３…間引き器、２１…ロータ、２２…ステータ、２３…モータ駆動コイル、２４…ＨＧセンサ（位相センサ）、２５…ギア。
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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