(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータに設けられた複数相の電機子コイルに流す電流を制御することにより、ロータを回転させるブラシレスモータの駆動制御装置において、
前記複数相の電機子コイルに対して通電を行なうインバータ回路と、
前記インバータ回路を駆動するための駆動信号を生成するプリドライブ回路と、
単位時間ごとに前記ロータの回転位置を検出するとともに、前記検出された回転位置に同期して単位時間ごとにパルス列が変化する複数のパルス信号を生成する回転位置検出器と、
前記ロータの回転方向が逆回転方向から正回転方向に変化する際に、前記プリドライブ回路に対して前記駆動信号のオンデューティ比を増大させるとともに、前記ロータの回転方向が逆回転方向から正回転方向に変化し、その後、正回転方向に所定回数連続して回転する前に、正回転方向から逆回転方向への回転が検出される場合、正回転方向への回転が検出されるたびに、前記プリドライブ回路に対して前記駆動信号のオンデューティ比を増大させるデューティ指令部と、を備えることを特徴とする駆動制御装置。
【請求項２】
前記デューティ指令部は、前記駆動信号のオンデューティ比を増大する処理の後、正回転方向に前記所定の回数連続して回転した後に、前記駆動信号のオンデューティ比が増大し始める前のオンデューティ比に戻されるように、前記プリドライブ回路を制御することを特徴とする請求項１に記載の駆動制御装置。
【請求項３】
前記デューティ指令部は、前記駆動信号のオンデューティ比を増大する処理が開始された後、正回転方向に連続して回転した回数が前記所定の回数に達する前に、前記ロータの回転方向が逆回転方向に変化した場合は、前記駆動信号のオンデューティ比が増大し始める前の値に戻されるよう、前記プリドライブ回路を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の駆動制御装置。
【請求項４】
前記デューティ指令部は、
前記複数のパルス信号の最新のパルス列と、それ以前の少なくとも一つのパルス列とを、単位時間ごとに格納する記憶部と、
前記記憶部に格納された前記最新のパルス列とその直前のパルス列とに基づいて、前記ロータの回転方向の変化を検出する回転方向検出部と、
前記回転方向検出部の検出結果に基づいて、前記ロータの回転方向を判定する回転方向判定部と、
前記回転方向判定部で前記ロータの回転方向が判定されるたびに、前記ロータが正回転方向に連続して回転した回数と、前記ロータが正回転方向に連続して回転した回数が所定の回数に達する前に前記ロータが正回転方向および逆回転方向に回転した回数の総数とを検出する回数検出部と、
前記回数検出部の検出結果に基づいて、前記駆動信号のオンデューティ比を調整するデューティ調整部と、を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の駆動制御装置。
【請求項５】
前記ロータの回転方向の位置変化の無い状態が続いて、前記回数検出部により検出されるいずれかの回数が所定期間にわたって一定の場合には、前記プリドライブ回路が前記ロータの回転を停止するロック保護動作を行うように前記プリドライブ回路を制御するロック保護制御部を備えることを特徴とする請求項４に記載の駆動制御装置。
【請求項６】
前記ロック保護制御部は、
前記ロック保護動作を開始してからの経過時間を計測するロック保護解除計測部と、
前記ロック保護動作の解除が最初に検出されてからの経過時間を計測するロック保護計測部と、
前記ロック保護解除計測部が計測した経過時間が第１の基準時間を超えた場合は前記プリドライブ回路が前記ロック保護動作を解除するように、かつ前記ロック保護計測部が計測した経過時間が第２の基準時間を超えた場合は前記プリドライブ回路が前記ロック保護動作を設定するように、前記プリドライブ回路を制御するロック保護設定部と、を備えることを特徴とする請求項５に記載の駆動制御装置。
【請求項７】
前記回数検出部により検出された、前記ロータが正回転方向に連続して回転した回数が所定の回数に達する前に前記ロータが正回転方向および逆回転方向に回転した回数の総数が所定の基準回数に達したか否かを判定する回数判定部を備え、
前記ロック保護制御部は、前記回数判定部により前記基準回数に達したと判定されると、前記プリドライブ回路が前記ロック保護動作を行うように前記プリドライブ回路を制御することを特徴とする請求項５または６に記載の駆動制御装置。
【請求項８】
ステータに設けられた複数相の電機子コイルに流す電流をインバータ回路により切替制御して、ロータを回転させるブラシレスモータのハンチングを防止するブラシレスモータのハンチング防止方法において、
単位時間ごとに前記ロータの回転位置を検出するとともに、前記検出された回転位置に同期して単位時間ごとにパルス列が変化する複数のパルス信号を生成するステップと、
前記ロータの回転方向が逆回転方向から正回転方向に変化する際に、前記インバータ回路を駆動するための駆動信号を生成するプリドライブ回路に対して前記駆動信号のオンデューティ比を増大させるとともに、前記ロータの回転方向が逆回転方向から正回転方向に変化し、その後、正回転方向に所定回数連続して回転する前に、正回転方向から逆回転方向への回転が検出される場合、正回転方向への回転が検出されるたびに、前記プリドライブ回路に対して前記駆動信号のオンデューティ比を増大させるステップと、を備えることを特徴とするハンチング防止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、正逆方向に回転可能なブラシレスモータの駆動制御装置およびハンチング防止方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ロータとｎ相（ｎは２以上の整数）の電機子コイルを有するステータとを備えるブラシレスモータでは、ｎ相の電機子コイルに供給する駆動電流をロータの回転角度位置に応じて切り替えることにより、ロータを回転させている。
【０００３】
ロータの回転角度位置の検出には、ホールＩＣなどの位置検出センサが用いる方法がある。ブラシレスモータの駆動制御装置は、位置検出センサからの検出信号が所定時間以上変化しない場合は、ロータがロックされたと判断し、インバータ回路のスイッチング素子への駆動信号を停止するロック機能を備えている。
【０００４】
しかしながら、ロータがロックされると、ロータの停止位置によっては正回転と逆回転とを交互に繰り返すハンチング現象が生じることがある。ハンチング現象が生じたときは、各相の電機子コイルに大きな駆動電流が流れる時間が長くなるため、電機子コイルの温度が上昇して焼損するなどの不具合が生じる。
【０００５】
ここで、ハンチング現象が生じる原因について説明する。ロック状態とは、モータの駆動トルクと負荷トルクが釣り合った状態である。ところが、負荷量は必ずしも一定ではなく、負荷トルクも変動する。駆動トルクが負荷トルクを上回ると、モータは正方向に回転する。一方、負荷トルクが駆動トルクを上回ると、モータは逆方向に回転する。このように、いったんロック状態になっても、その後に負荷トルクが変動すると、駆動トルクと負荷トルクの釣り合いが取れなくなり、モータは正転したり、逆転したりする。これがハンチング現象の起きる原因となる。
【０００６】
このようなハンチング現象を防ぐ手法として、ハンチング現象が生じた状態もロック状態とみなして、ロック状態が検出されると、電機子コイルに流れる駆動電流を制限するブラシレスモータの制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２７１９０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１は、回転速度の情報に基づいてロック状態を判定しており、ハンチング状態そのものを特定して検出することはできない。
また、ロック状態の判定に所定時間継続して正転または逆転することを条件としているため、モータの正逆転が所定時間内に起こっている場合は、ロック状態の検出ができない。
【０００９】
さらに、特許文献１には、ハンチングを未然に防止するための方策については何ら開示されていない。
【００１０】
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ハンチングを未然に防止可能なブラシレスモータの駆動制御装置およびハンチング防止方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様では、ステータに設けられた複数相の電機子コイルに流す電流を制御することにより、ロータを回転させるブラシレスモータの駆動制御装置において、
複数相の電機子コイルに対して通電を行なうインバータ回路と、
インバータ回路を駆動するための駆動信号を生成するプリドライブ回路と、
単位時間ごとに前記ロータの回転位置を検出するとともに、検出された回転位置に同期して単位時間ごとにパルス列が変化する複数のパルス信号を生成する回転位置検出器と、
ロータの回転方向が逆回転方向から正回転方向に変化する際に、プリドライブ回路に対して駆動信号のオンデューティ比を増大させるデューティ指令部と、を備えることを特徴とする駆動制御装置が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ハンチングを未然に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態によるブラシレスモータ１０の駆動制御装置１の概略構成を示すブロック図。
【図２】本実施形態による駆動制御装置１の詳細な構成を示すブロック図。
【図３】デューティ指令部１１の内部構成の一例を示すブロック図。
【図４】ロック保護制御部１２の内部構成の一例を示すブロック図。
【図５】（Ａ）〜（Ｇ）は回転位置検出器５から出力されるパルス信号の一例を示す信号波形図。
【図６】デューティ指令部１１の処理動作の一例を示すフローチャート。
【図７】図６のステップＳ５における回転方向判定処理の詳細を示すフローチャート。
【図８】デューティ指令部１１の具体的な処理動作の一例を示す図。
【図９】ロック保護制御部１２が実行するインターバル処理の一例を示すフローチャート。
【図１０】ロック保護判定処理の一例を示すフローチャート。
【図１１】ロック保護判定処理の具体例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態によるブラシレスモータ１０の駆動制御装置１の概略構成を示すブロック図である。図１の駆動制御装置１は、インバータ回路２と、プリドライブ回路３と、制御回路部４と、回転位置検出器５とを備えている。
【００１５】
インバータ回路２は、複数相の電機子コイルに対して通電を行なう。プリドライブ回路３は、インバータ回路２を駆動するための駆動信号を生成する。回転位置検出器５は、ブラシレスモータ１０のロータの回転位置を検出する。回転位置検出器５は、ブラシレスモータ１０のロータの近傍に配置された複数の位置検出センサ（不図示）の検出信号に同期したパルス信号を生成して、制御回路部４に供給する。
【００１６】
ここで、パルス信号とは、複数相の電機子コイルに流す電流の切替に対応して回転位置検出器５で検出されるロータの回転位置に同期した複数のパルス信号である。後述するように、これらパルス信号は、単位時間ごとにパルス列が変化する。
【００１７】
制御回路部４は、デューティ指令部１１と、ロック保護制御部１２とを有する。デューティ指令部１１は、ロータの回転方向が逆回転方向から正回転方向に変化する際に、プリドライブ回路３に対して駆動信号のオンデューティ比を増大させる。ここで、オンデューティ比とは、プリドライブ回路３が生成する駆動信号のオン期間の割合を指している。デューティ指令部１１は、回転位置検出器５で検出された最新のパルス列とそれ以前のパルス列とに基づいて、ロータの回転方向の変化とロータの回転方向が変化した回数とを単位時間ごとに検出し、これらの検出結果に基づいて駆動信号のオンデューティ比を制御する。
【００１８】
ロック保護制御部１２は、後述する所定の条件のときに、プリドライブ回路３がロータの回転を停止するロック保護動作と、ロータの回転を許容するロック補助解除動作とを行うようにプリドライブ回路３を制御する。
【００１９】
図２は本実施形態による駆動制御装置１の詳細な構成を示すブロック図である。図２に示すように、ブラシレスモータ１０は、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相からなる３相構造であり、各相に応じた電機子コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗを有する。
【００２０】
インバータ回路２は、Ｕ相の電機子コイルＬｕに流れる電流方向を制御するスイッチングトランジスタＱ１，Ｑ２と、Ｖ相の電機子コイルＬｖに流れる電流方向を制御するスイッチングトランジスタＱ３，Ｑ４と、Ｗ相の電機子コイルＬｗに流れる電流方向を制御するスイッチングトランジスタＱ５，Ｑ６とを有する。スイッチングトランジスタＱ１，Ｑ３，Ｑ５はハイサイド側に配置され、スイッチングトランジスタＱ２，Ｑ４，Ｑ６はロウサイド側に配置されている。
【００２１】
プリドライブ回路３は、スイッチングトランジスタＱ１〜Ｑ６のゲートに供給する駆動信号を生成する。なお、ブラシレスモータ１０の相数は、必ずしも３相でなくてもよい。
【００２２】
図３はデューティ指令部１１の内部構成の一例を示すブロック図である。図３のデューティ指令部１１は、記憶部１３と、回転変化検出部１４と、回転方向判定部１５と、回数検出部１６と、デューティ調整部１７とを有する。
【００２３】
記憶部１３は、複数のパルス信号の最新のパルス列と、それ以前の少なくとも一つのパルス列とを、単位時間ごとに格納する。
【００２４】
回転変化検出部１４は、記憶部１３に格納された最新のパルス列とその直前のパルス列とに基づいて、ロータの回転方向の変化を検出する。
【００２５】
回転方向判定部１５は、回転変化検出部１４の検出結果に基づいて、ロータの回転方向を決定する。より具体的には、回転方向判定部１５は、正回転カウンタ１８と、回転方向決定部１９とを有する。正回転カウンタ１８は、ロータが正回転方向に連続して回転した回数を計測する。回転方向決定部１９は、正回転カウンタ１８の計測値Ｃｆにより、正回転しているか否かを決定する。
【００２６】
回数検出部１６は、回転方向判定部１５でロータの回転方向が判定されるたびに、ロータが正回転方向に連続して回転した回数と、ロータが正回転方向に連続して回転した回数が所定の回数に達する前にロータが正回転方向または逆回転方向に回転した回数とを検出する。
【００２７】
より具体的には、回数検出部１６は、上述した正回転カウンタ１８の他に、逆回転カウンタ２０を有する。逆回転カウンタ２０は、ロータが正回転方向に連続して回転した回数が所定の回数に達する前にロータが正回転方向または逆回転方向に回転した回数を検出する。
【００２８】
回数検出部１６は、回転方向判定部１５でロータの回転方向が判定されるたびに、正回転カウンタ１８の計測値Ｃｆと、逆回転カウンタ２０の計測値Ｃｒとを検出して、デューティ調整部１７に供給する。
【００２９】
デューティ調整部１７は、回数検出部１６が検出した正回転カウンタ１８の計測値Ｃｆと逆回転カウンタ２０の計測値Ｃｒとに基づいて、駆動信号のオンデューティ比を調整する。
【００３０】
図４はロック保護制御部１２の内部構成の一例を示すブロック図である。図４のロック保護制御部１２は、ロック保護解除カウンタ（ロック保護解除計測部）２１と、ロック保護カウンタ（ロック保護計測部）２２と、ロック保護設定部２３とを有する。
【００３１】
ロック保護解除カウンタ２１は、ロック保護動作を開始してからの経過時間を計測する。ロック保護カウンタ２２は、ロック保護動作の解除が最初に検出されてからの経過時間を計測する。
【００３２】
ロック保護設定部２３は、ロック保護解除カウンタ２１が計測した経過時間が第１の基準時間を超えた場合はプリドライブ回路３がロック保護動作を解除するように、かつロック保護カウンタ２２が計測した経過時間が第２の基準時間を超えた場合はプリドライブ回路３がロック保護動作を設定するように、プリドライブ回路３を制御する。
【００３３】
図５は回転位置検出器５から出力されるパルス信号の一例を示す信号波形図である。図５には、ブラシレスモータ１０のロータが１回転する周期内のパルス信号の信号波形が図示されている。
【００３４】
図５（Ａ）〜図５（Ｃ）はパルス信号ＨＵ，ＨＶ，ＨＷの信号波形を示している。図示のように、パルス信号ＨＵ，ＨＶ，ＨＷは、それぞれ位相の異なるパルス信号である。各パルス信号のデューティ比は５０％であり、各パルス信号の位相は１２０°ずつ、ずれている。これらのパルス信号は、回転位置検出器５にて生成される。
【００３５】
図５に示すように、各パルス信号ＨＵ，ＨＶ，ＨＷの論理状態は、モータ１０の電気角６０°（機械角３０°）ごとに変化する。本明細書では、各パルス信号の論理状態が継続する期間を単位時間と呼ぶ。単位時間の境界位置に、各パルス信号の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジが現れる。図５（Ｄ）は各パルス信号の立ち上がりエッジのタイミングを示し、図５（Ｅ）は各パルス信号の立ち下がりエッジのタイミングを示している。図示のように、各パルス信号の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジは、各単位時間の境界位置で交互に現れる。
【００３６】
図５（Ｆ）に示すように、本明細書では、各単位時間の境界位置での３つのパルス信号ＨＵ，ＨＶ，ＨＷの論理状態をパルス列と呼ぶ。例えば、時刻ｔ１のパルス列は（１１０）、時刻ｔ２のパルス列は（１００）である。これらパルス列は全部で６種類あり、本実施形態では、これらのパルス列を簡略的に示すために、それぞれに固有の組合せ番号を付している。例えば、パルス列（１１０）は組合せ番号１であり、パルス列（１００）は組合せ番号２である。その他のパルス列と組合せ番号の対応関係は、図５（Ｆ）と図５（Ｇ）に示されている。
【００３７】
図５からわかるように、回転位置検出器５から出力されるパルス信号ＨＵ，ＨＶ，ＨＷには、ロータが半周する間に、組合せ番号１〜６のパルス列が順に現れ、これが半周期ごとに繰り返される。したがって、ロータの１周期（モータ１０の機械角３６０°）では、組合せ番号１〜６のパルス列が順に２回ずつ現れる。このように、回転位置検出器５は、モータ１０が電気角３６０°分回転する間に、組合せ番号１〜６のパルス列を含むパルス信号ＨＵ，ＨＶ，ＨＷを出力する。
【００３８】
本実施形態は、ロータが逆回転から正回転に変化するときに、駆動信号のオンデューティ比を増大させるようにして、正回転への回転を促す（正回転方向への回転トルクを増やす）ことで、ハンチングの未然防止を図っている。駆動信号のオンデューティ比を増大する制御を行うのは、デューティ指令部１１である。
【００３９】
図６はデューティ指令部１１の処理動作の一例を示すフローチャートである。図６は、ロータが正回転または逆回転しているとき、すなわち、回転位置検出器５から出力されるパルス信号の組合せ番号が変化する場合に実行される処理であり、例えばロータがロック状態のときには実行されない。
【００４０】
図６では、まずロック保護モードがセットされているか否かを判定する（ステップＳ１）。ここで、ロック保護モードとは、上述したロック保護動作を行うモードである。ロック保護モードにセットされている場合は、ロータの回転は停止しており、駆動信号のオンデューティ比を変更する必要性はないため、図６の処理を終了する。
【００４１】
ロック保護モードにセットされていない場合は、ロック保護カウンタ２２をクリアする（ステップＳ２）。後述するように、ロック保護カウンタ２２は、ロック保護モードがセットされていないときに計測動作を開始して、計測値が第２の基準値になると、ロック保護モードにセットするものであり、ロック保護モードにセットされている場合は、計測動作を行う必要はないため、ここでは、計測値をクリアする。
【００４２】
次に、パルス信号の各単位時間ごとに、パルス信号の最新のパルス列に対応する組合せ番号を記憶部１３に格納する（ステップＳ３）。記憶部１３には、現在から過去に遡ってｍ回分（ｍは２以上の整数）のパルス列に対応する組合せ番号と最新のパルス列に対応する組合せ番号を格納することができる。最新のパルス列に対応する組合せ番号Ｈ［ｒ］を記憶部１３に格納しようとしたときに、すでに過去ｍ＋１回分の組合せ番号が記憶部１３に格納されているので、そのうちの一番古い組合せ番号Ｈ［０］を削除し、最新のパルス列に対応する組合せ番号Ｈ［ｒ］を含めて、残りの組み合わせ番号Ｈ［１］、Ｈ［２］、…を、組み合わせ番号Ｈ［０］、Ｈ［１］、…に一つずつずらして記憶する。
【００４３】
モータ１０の起動時には、記憶部１３内の前回の組合せ番号Ｈ［０］と今回の組合せ番号Ｈ［１］の値として、本来の組み合わせ番号１〜６以外の値を格納しておく。これにより、ステップＳ３の処理を行った後の前回の組合せ番号Ｈ［０］の値を確認したときに（ステップＳ４）、前回の組合せ番号Ｈ［０］に本来の組み合わせ番号１〜６以外の値が格納されていれば、前回の組合せ番号Ｈ［０］はモータ１０の起動時の初期値であることを把握できる。
【００４４】
ステップＳ４で前回の組合せ番号Ｈ［０］が初期値であると判定されると、今回の組合せ番号Ｈ［１］や最新の組合せ番号Ｈ［２］にまだ有効な値が格納されていないため、図６の処理を終了する。
【００４５】
ステップＳ４で前回の組合せ番号Ｈ［０］が初期値ではないと判定されると、回転方向判定部１５による回転方向判定処理を行う（ステップＳ５）。この回転方向判定処理の詳細については後述するが、この処理では、ロータが複数の単位時間にわたって連続して正回転をしている場合に正回転フラグをセットする。したがって、ステップＳ５の次には、正回転フラグがセットされているか否かを判定する（ステップＳ６）。
【００４６】
正回転フラグがセットされている場合は、逆回転カウンタ２０の計測値Ｃｒがゼロでないか否かを判定する（ステップＳ７）。逆回転カウンタ２０の計測値Ｃｒがゼロの場合は、ロータが正回転→逆回転→正回転を行った可能性はないため、図６の処理を終了する。
【００４７】
ステップＳ７で、逆回転カウンタ２０の計測値Ｃｒがゼロでないと判定されると、ロータが逆回転→正回転を行ったことを示しており、この場合は、まず逆回転カウンタ２０の計測値Ｃｒをクリアする（ステップＳ８）。逆回転カウンタ２０の計測値Ｃｒをクリアする理由は、正回転フラグがセットされており、ロータは複数の単位時間にわたって正回転を続けているためである。次に、駆動信号のオンデューティ比を変更するための加算デューティ率Ｐｄをゼロクリアする（ステップＳ９）。次に、現在のデューティ比Ｄｐを、正回転切替時のデューティ比Ｄｃに設定し、図６の処理を終了する（ステップＳ１０）。
【００４８】
このように、正回転フラグがセットされている場合は、ロータが連続してロータが正回転しており、ハンチングが起きる状態ではないため、逆回転カウンタ２０の計測値Ｃｒ、加算デューティ率Ｐｄ、および現在のデューティ比Ｄｐを初期化して、図６の処理を終了する。
【００４９】
一方、ステップＳ６で正回転フラグがセットされていないと判定されると、逆回転カウンタ２０の計測値Ｃｒをカウントアップする（ステップＳ１１）。そして、その計測値Ｃｒが所定の基準値Ｎ（Ｎは２以上の整数）に達したか否かを判定し（ステップＳ１２）、達した場合はロック保護モードに設定し（ステップＳ１３）、図６の処理を終了する。これにより、ロック保護動作が行われる。
【００５０】
ステップＳ１２で計測値Ｃｒが基準値Ｎに達していないと判定されると、逆回転カウンタ２０の計測値Ｃｒが１か否かを判定する（ステップＳ１４）。１であれば、現在のデューティ比Ｄｐを正回転切替時のデューティ比Ｄｃに設定する（ステップＳ１５）。
【００５１】
ステップＳ１４で計測値Ｃｒが１でないと判定された場合、あるいはステップＳ１５の処理が終了した場合、正回転カウンタ１８の計測値Ｃｆが１か否か、かつ、逆回転カウンタ２０の計測値Ｃｒがゼロでないか否かを判定し（ステップＳ１６）、１でなければ図６の処理を終了する。
【００５２】
ステップＳ１６で正回転カウンタ１８の計測値Ｃｆが１と判定された場合、現在のデューティ比Ｄｐに加算デューティ率Ｐｄを加算した値を、現在のデューティ比Ｄｐとする（ステップＳ１７）。次に、加算デューティ率Ｐｄの値を１段階大きくして（ステップＳ１８）、図６の処理を終了する。
【００５３】
このように、デューティ指令部１１は、正回転フラグがセットされている場合は、ハンチング対策を行わずに処理を終了する。正回転フラグがセットされていない場合は、まずは逆回転カウンタ２０の計測値Ｃｒが所定の基準値Ｎに達しているか否かを判定して、達している場合は、ロック保護モードに設定する。逆回転カウンタ２０の計測値Ｃｒが基準値Ｎに達していない場合は、正回転カウンタ１８の計測値Ｃｆが１であれば、現在のデューティ比Ｄｐを増大する。これにより、ロータが逆回転の後に正回転した場合は、駆動信号のデューティ比Ｄｐが増大することになり、ハンチングが防止される。
【００５４】
図７は図６のステップＳ５における回転方向判定処理の詳細を示すフローチャートである。まず、記憶部１３に記憶された組み合わせ番号Ｈ［０］とＨ［１］を比較して、ロータが正回転しているか、逆回転しているかを判定する（ステップＳ２１）。
【００５５】
Ｈ［０］よりもＨ［１］の方が大きければ、正回転していると判定されて、正回転カウンタ１８の計測値Ｃｆが所定の基準値Ｍ（Ｍは２以上の整数）より小さいか否かを判定する（ステップＳ２２）。Ｃｆ＜Ｍと判定されると、正回転カウンタ１８の計測値Ｃｆを１だけカウントアップする（ステップＳ２３）。
【００５６】
一方、ステップＳ２１で、逆回転していると判定されると、正回転カウンタ１８の計測値Ｃｆをクリアして（ステップＳ２４）、正回転切替時のデューティ比Ｄｃを現在のデューティ比Ｄｐとする（ステップＳ２５）。
【００５７】
ステップＳ２３の処理が終了した場合、またはステップＳ２５の処理が終了した場合は、正回転カウンタ１８の計測値Ｃｆが所定の基準値Ｍ以上か否かを判定し（ステップＳ２６）、Ｃｆ≧Ｍであれば、正回転フラグをセットし（ステップＳ２７）、Ｃｆ≧Ｍでなければ、正回転フラグをクリアする（ステップＳ２８）。ステップＳ２２でＣｆ＜Ｍでないと判定された場合も、ステップＳ２７に進んで正回転フラグをセットする。
【００５８】
このように、図７の回転方向判定処理では、複数の連続した単位時間にわたってロータが正回転をしていることが検知された場合に正回転フラグをセットし、ロータが逆回転をした場合は正回転カウンタ１８の計測値Ｃｆをクリアするとともに、現在のデューティ比Ｄｐを正回転切替時のデューティ比Ｄｃに戻す。
【００５９】
図８はデューティ指令部１１の具体的な処理動作の一例を示す図である。図８は、ロータが１ステップ目から２７ステップ目まで、ステップごとの組合せ番号の変化とそれに応じた制御回路部４の各部での処理動作の具体例を示している。
【００６０】
ステップ番号１〜９の間は、回転位置検出器５で生成されるパルス信号のパルス列の組み合わせ番号Ｈは徐々に増えている。よって、この間はロータが正回転していると判断されて、デューティ比Ｄｐを広げる処理は行われず、５０％のままである。また、正回転カウンタ１８の計測値Ｃｆも１ずつ増えるが、Ｃｆ＝３になった時点で正回転フラグは１になる。
【００６１】
ステップ番号１０で、組み合わせ番号Ｈは初めて減少することから、ロータが逆回転したと判断されて、逆回転カウンタ２０は計測動作を開始する。また、正回転カウンタ１８の計測値Ｃｆはクリアされ、正回転フラグも解除される。
【００６２】
ステップ番号１１で、組み合わせ番号Ｈは増えるため、ロータが逆回転→正回転したと判断されて、現在のデューティＤｐは１段階増大して５５％になる。正回転カウンタ１８の計測値Ｃｆは１にカウントアップし、逆回転カウンタ２０の計測値Ｃｒも１だけカウントアップする。  このように、逆回転カウンタ２０の計測値Ｃｒは、正回転フラグがセットされていない限り、ロータが正回転しても逆回転してもカウントアップする。
【００６３】
ステップ番号１２で、組み合わせ番号Ｈは減るため、正回転カウンタ１８の計測値Ｃｆはクリアされて、現在のデューティ比Ｄｐも５０％に戻る。
【００６４】
ステップ番号１３で、組み合わせ番号Ｈは増えるため、正回転カウンタ１８の計測値Ｃｆはカウントアップして１になる。現在のデューティ比Ｄｐは、二段階増えて６０％になる。いきなり二段階増えるのは、図６のステップＳ１８では、現在のデューティ比Ｄｐを増大するたびに、加算デューティ率Ｐｄも増大するためである。
【００６５】
ステップ番号１４で、組み合わせ番号Ｈは連続して増えるため、正回転カウンタ１８の計測値Ｃｆは２になる。よって、図６のステップＳ１６でＣｆは１でないと判定され、現在のデューティ比Ｄｐを増大する処理は行われない。
【００６６】
ステップ番号１５でも組み合わせ番号Ｈは増えるが、正回転カウンタ１８の計測値Ｃｆが３になって、正回転フラグがセットされる。よって、現在のデューティ比Ｄｐは５０％に戻り、逆回転カウンタ２０の計測値Ｃｒはクリアされる。
【００６７】
ステップ番号１６で、組み合わせ番号Ｈは依然として増えているが、正回転フラグがセットされているため、逆カウンタの計測値Ｃｒはクリアされたままである。図８の例では、外部から目標となるデューティ比Ｄｐ＝７０％を設定した例を示している。
【００６８】
ステップ番号１６〜２１では、組み合わせ番号Ｈは連続して減少しており、その後、ステップ番号２２〜２７では、組み合わせ番号Ｈは固定（図８の例では８）になっている。ステップ番号１６〜２２まで連続して逆回転した結果、ロータはステップ番号２２のときにロック動作モードにセットされる。
【００６９】
図１に示す制御回路部４内のデューティ指令部１１が図６および図７の処理を実行するのと並行して、同じく制御回路部４内のロック保護制御部１２は、図９および図１０の処理を実行する。
【００７０】
図９はロック保護制御部１２が実行するインターバル処理の一例を示すフローチャートである。図示のように、ロック保護制御部１２は、所定の時間間隔ごとに、ロック保護判定処理を実行する（ステップＳ３０）。より具体的には、図８の最下行に矢印で示すように、回転位置検出器５がロータの回転位置を検出する時間間隔（図８のステップ番号１〜２７のそれぞれ）ごとに２回ずつ、ロック保護制御部１２はインターバル処理を行う。
【００７１】
図１０はロック保護判定処理の一例を示すフローチャートである。まず、ロック保護モードがセットされているか否かを判定する（ステップＳ３１）。ロック保護モードがセットされている場合には、ロック保護解除カウンタ２１の計測値Ｃｒｃを１だけカウントアップする（ステップＳ３２）。
【００７２】
次に、計測値Ｃｒｃが所定の基準値に達したか否かを判定する（ステップＳ３３）。ステップＳ３２におけるロック保護解除カウンタ２１のカウントアップは、一定時間ごとに行われるため、ステップＳ３３は、ロック保護モードを解除する判定時間に達したか否かを判定することになる。
【００７３】
ステップＳ３３でロック保護モードを解除する時間に達していないと判定されると図１０の処理を終了し、達したと判定されると、ロック保護カウンタ２２の計測値Ｃｒｐをクリアして（ステップＳ３４）、ロック保護モードもクリアして（ステップＳ３５）、図１０の処理を終了する。
【００７４】
一方、ステップＳ３１でロック保護モードがセットされていないと判定されると、ロック保護カウンタ２２の計測値Ｃｒｐを１だけカウントアップする（ステップＳ３６）。ロック保護モードがセットされていない場合は、図６のステップＳ２でロック保護カウンタ２２がリセットされるため、正回転フラグがセットされていない場合には、ステップＳ３６でロック保護カウンタ２２がカウントアップしても、図６のステップＳ２でロック保護カウンタ２２の計測値Ｃｒｐはすぐにリセットされる。
【００７５】
次に、ロック保護カウンタ２２の計測値Ｃｒｐが所定の基準値に達したか否かを判定する（ステップＳ３７）。ロック保護カウンタ２２は一定時間ごとにカウントアップするため、ステップＳ３７は、ロック保護モードを設定する判定時間に達したか否かを判定することになる。
【００７６】
ロック保護カウンタ２２の計測値Ｃｒｐが所定の基準値に達した場合、すなわちロック保護モードを設定する時間に達した場合は、ロック保護モードをセットして（ステップＳ３８）、図１０の処理を終了する。
【００７７】
図１１はロック保護判定処理の具体例を示す図である。ステップ番号１〜３は組合せ番号Ｈが１ずつ増大し、ステップ番号４以降は同じ組合せ番号Ｈ＝４になる。
【００７８】
ステップ番号１〜３の間は、正回転フラグがセットされていないため、ロック保護カウンタ２２はカウントアップされてはリセットされる動作を繰り返す。
【００７９】
ステップ番号４で組合せ番号Ｈ＝４になり、正回転フラグがセットされる。その後、ステップ番号９までロック保護カウンタ２２はカウントアップを行い、ステップ番号１０になる時点で、図１０のステップＳ３７でロック保護判定時間が経過した（ロック保護カウンタ２２の計測値Ｃｒｐが所定の基準値Ｎｐ１に達した）と判定されて、ロック保護モードがセットされる。この時点以降、今度は、ロック保護解除カウンタ２１がカウントアップを行い、ステップ番号１６になる時点で、図１０のステップＳ３３でロック保護解除判定時間が経過した（ロック保護解除カウンタ２１の計測値Ｃｒｃが所定の基準値Ｎｃ１に達した）と判定されて、ロック保護モードが解除される。
【００８０】
このように、本実施形態では、ロータの回転方向が逆回転方向から正回転方向に変化するたびに、駆動信号のオンデューティ比を増大させるようにしたため、正回転方向への回転トルクが増えて、ハンチング状態を未然に防止できる。
【００８１】
ロータの回転方向が逆回転方向から正回転方向に変化し、その後連続して所定の回数だけ正回転方向への回転が検出された場合は、駆動信号のオンデューティ比を、増大させる前のオンデューティ比に戻すようにしたため、その後はモータ１０を正常に回転させることができる。
【００８２】
また、ロータの回転方向が逆回転方向から正回転方向に変化し、ロータの正回転方向への回転が連続して所定の回数行われる前に、再び、ロータの回転方向が逆回転方向に変化したときは、駆動信号のオンデューティ比を、増大させる前のオンデューティ比に戻すようにしたため、逆回転方向への回転トルクを弱め、逆回転方向への回転を抑制することができる。
【００８３】
また、ロータの正回転方向への回転が連続して所定の回数行われる前に、再び、ロータの回転方向が逆回転方向に変化したときは、その後にロータの回転方向が逆回転方向から正回転方向に変化する毎に、駆動信号のオンデューティ比を増やすようにしたため、正回転方向への回転トルクがさらに増すことになり、ハンチング状態を未然に防ぐ効果をより強化できる。
【００８４】
ロータの回転方向の位置変化の無い状態が連続して回数が予め定められた所定回数に達した場合に、ロータの回転を停止するロック保護動作が行われるようにプリドライブ回路３を制御することにより、過電流状態を的確に防ぐことができる。例えば、逆回転カウンタ２０にて、ロータの逆回転方向の位置変化の連続した回数が所定の基準値に達した場合に、ロータの回転を停止するロック保護動作をセットするための制御信号をロック保護制御部１２に出力することにより、過電流状態を防ぐことができる。
【００８５】
上述した実施形態で説明した駆動制御装置１の少なくとも一部は、ハードウェアで構成してもよいし、ソフトウェアで構成してもよい。ソフトウェアで構成する場合には、駆動制御装置１の少なくとも一部の機能を実現するプログラムをフレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に収納し、コンピュータに読み込ませて実行させてもよい。記録媒体は、磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能なものに限定されず、ハードディスク装置やメモリなどの固定型の記録媒体でもよい。
【００８６】
また、駆動制御装置１の少なくとも一部の機能を実現するプログラムを、インターネット等の通信回線（無線通信も含む）を介して頒布してもよい。さらに、同プログラムを暗号化したり、変調をかけたり、圧縮した状態で、インターネット等の有線回線や無線回線を介して、あるいは記録媒体に収納して頒布してもよい。
【００８７】
本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本発明の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。
【符号の説明】
【００８８】
１  駆動制御装置、２  インバータ回路、３  プリドライブ回路、４  制御回路部、５  回転位置検出器、１０  ブラシレスモータ、１１  デューティ指令部、１２  ロック保護制御部、１３  記憶部、１４  回転変化検出部、１５  回転方向判定部、１６  回数検出部、１７  デューティ調整部、１８  正回転カウンタ、１９  回転方向決定部、２０  逆回転カウンタ、２１  ロック保護解除カウンタ、２２  ロック保護カウンタ、２３  ロック保護設定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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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